海上风力发电定子用常温固化氟碳涂料研究

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1、第一作者等：正标题5《七届会》征文-功能复合材料海上风力发电定子用常温固化氟碳涂料研究*收到初稿日期：2010-08-20通讯作者：邓强作者简介：邓强(1982−)，男，湖南长沙人，主要从事工业防腐涂料研究邓强，刘含茂，曾德淼，李强军，姜其斌(株洲时代新材料科技股份有限公司，湖南株洲412007)摘要：以常温固化四氟型氟碳树脂为基料和超细云母粉、硅微粉等绝缘填料，制备了适合海上风力发电定子用表面防护涂料。对影响涂料性能的主要因素进行了研究，结果表明：该防护涂料具有良好的电绝缘性能、耐盐雾性能及耐化学品性能。关键词：

2、风力发电；氟碳涂料；防护涂料；制备中图分类号：文献标识码：A1引言当前，国家正大力提倡建设“资源节约型，环境友好型”的两型社会，风力发电已成为世界上公认的竞争力最强的可再生能源技术之一。风力发电电机中定子组件是核心设备，其状态直接关系到整个风力发电机组的安全运行。对于沿海或近海区域的风力发电机组，其定子腐蚀环境按ISO12944标准判断为C5-M，为严重腐蚀环境。鉴于此，对风力发电定子表面防护涂料提出了极高的要求。由于氟碳树脂主要结构为C-F键，键能高（486.5KJ/mol）,键程短（0.142nm），氟含量高（

3、35%-40%）。因此其具有极为优异的耐候性、耐盐雾性、耐化学品性及耐沾污性。本文拟采用常温固化四氟型氟碳树脂为基料，制备能够满足海洋环境对风力发电定子表面防护用涂料。2试验2．1表面防护涂料的制备按配方量称取氟碳树脂、分散剂和混合溶剂，分散均匀，加入颜填料和助剂，高速分散30分钟，研磨至细度≤15μm；在制得的漆料中加入其他剩余助剂和混合溶剂，调节粘度100-120秒（涂-4#杯），过滤出料，所制得的漆料组分与固化剂组分按4:1（重量比）配置成表面防护涂料。2．2性能测试第一作者等：正标题5涂料按GB/T1727

4、-1992要求制得试板，按GB/T1981-89测试电气性能，按GB/T1771-2007测试耐盐雾性能，按GB/T1768-79测试耐磨性能，按其他相应国标测试性能。3结果与讨论3.1润湿分散剂的选择由于氟碳树脂极性低，对颜料润湿性能差，易产生返粗、浮色发花等弊病。因此需要加入适量润湿分散剂以提高对颜料的润湿性能。树脂与各润湿分散剂相容性及对涂料贮存稳定性影响如下表。表1润湿分散剂对涂料性能影响Table1Coatingperformanceaffectedbydispersingangent项目1#分散剂2#分

5、散剂3#分散剂与树脂相容性良好，清澈透明良好，清澈透明轻微浑浊研磨时间1.5h2h2h初始状态细度20µm，均匀流体，无沉淀细度20µm，均匀流体，无沉淀细度20µm，均匀流体，无沉淀60℃×30d状态细度40µm，略沉淀，可搅匀细度20µm，均匀流体，无沉淀细度40µm，均匀流体，无沉淀-10℃×30d状态细度30µm，略沉淀，可搅匀细度20µm，均匀流体，无沉淀细度40µm，均匀流体，无沉淀常温贮存90d状态细度40µm，略沉淀，可搅匀细度20µm，均匀流体，无沉淀细度40µm，均匀流体，无沉淀由表1可以看出，

6、1#分散剂与树脂相容性良好，研磨时间较短，但贮存试验明显不合格。这是因为，1#分散剂为聚羧酸类低分子分散剂，润湿性能较好，但由于分子量较小，空间位阻效果差，因此在贮存试验中，细度增长较快。2#分散剂与3#分散剂同样为聚氨酯类高分子分散剂，但3#分散剂分子量较高（MW=9509）,且分子量分布分散性较大（Polydispersity=2.35），因此其与树脂相容性较差，造成贮存试验不合格。选择中等分子量且分子量分布分散性较小的2#分散剂（MW=6325,Polydispersity=1.25）是合适的。3.2催干剂加

7、入量对漆膜性能影响催干剂能有效促进-OH基与-NCO基反应，促进漆膜实干，其加量对漆膜附着力、冲击强度、柔韧性及电气绝缘性能等均有显著影响。不同催干剂加入量对漆膜性能影响如表2所示。第一作者等：正标题5表2催干剂加量对漆膜性能影响Table2Coatingperformanceaffectedbydrierangent项目催干剂用量（以对漆料总量计）0.01%0.02%0.03%0.04%实干时间(h)2412108附着力(MPa)914108冲击强度(cm)50504020柔韧性(mm)1123体积电阻率(Ω.m

8、)3.2×1096.5×10136.7×10137.2×1013电气强度(MV/mm)32687072活化期（h）7421由表2可以看出，随着催干剂加入量的增大，固化速度加快，固化时间缩短，电气绝缘性能明显提高。但是催干剂用量过大，漆膜脆性增加，会导致漆膜附着力降低、抗冲击强度降低、活化期缩短。综合各方面性能，配方中催干剂加入量为0.02%时较为合适。3.3