【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于风电涂层，具体涉及一种适用于风电叶片前缘的海岛型涂层及其制备方法。
技术介绍
1、叶片是风电机组捕获风能的唯一构件，其安全稳定运行是风机获得较高风能利用系数和经济效益的基础，但叶片损伤也是风场普遍存在的问题，因此如何长久保护叶片不受损伤是风电行业的一项关键技术。大量研究表明，叶片前缘腐蚀是导致叶片损伤的重要原因之一。
2、叶片前缘(从叶尖至叶片1/3长度的位置)长期处于高速运转状态，易于受气动摩擦、老化、雨蚀、盐雾、沙蚀及生物侵蚀等因素影响，如不进行防护，一般运行0.5-2年后就开始发生腐蚀，但是一般叶片的使用寿命都要求大于20年；另一方面，叶片前缘腐蚀会对气动性能产生不利影响，轻微的前缘腐蚀可造成年发电量降低5％，严重的前缘腐蚀可导致年发电量最大减少25％，同时叶片前缘如果腐蚀严重也会大大增加叶片破损断裂及加深遭受雷击后叶片的损伤程度，对机组安全运行造成威胁。
3、为减缓叶片前缘腐蚀，现有的方法中多是直接在叶片外使用保护膜，或是在叶片的前缘增设涂层，通过调整涂层的配方和组成，提升叶片前缘的抗腐蚀能力。但是上述方法中在叶片外增加保护膜，易老化，在机组运行3-5年之后即出现损坏逐渐失去保护作用，而通过调整叶片涂层的成分去提升叶片的抗雨蚀能力，难以更进一步减缓叶片表面受到的力，使得叶片受到的冲击力仍然较大。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种适用于风电叶片前缘的海岛型涂层及其制备方法，以解决现有技术中叶片在工作过
2、为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
3、一种适用于风电叶片前缘的海岛型涂层，包括基区和岛区，基区的面积大于岛区的面积，岛区分散设置基区中，岛区的硬度大于基区的硬度；
4、所述基区由组分a和组分b组成；组分a由聚醚胺、聚天门冬氨酸酯树脂和二异氰酸酯组成，组分b由溶剂型陶瓷和物质c组成，物质c为异氰酸酯和封端异氰酸酯的混合物；
5、岛区的组成物质和基区相同，岛区的组分a中还添加有溶剂型陶瓷和物质c。
6、本专利技术的进一步改进在于：
7、优选的，所述岛区的平均直径为200～300μm，相邻岛之间的距离为200～350μm。
8、优选的，岛区在涂层中的面积为20～30％。
9、一种上述海岛型涂层的制备方法，包括以下步骤：
10、通过基区打印头打印基区，通过岛区打印头打印岛区，岛区打印头跟随在基区打印头后打印，基区打印后和岛区打印后均进行激光固化；
11、基区和岛区均通过压力挤出打印，打印机的组分a和组分b挤出进料比为1:1到2.2:1。
12、优选的，岛区打印头和基区打印头的打印相隔时间＜15s。
13、优选的，基区的激光固化时间为10～15s，岛区的激光固化时间为20～40s。
14、优选的，基区中，组分a的制备过程为：分别称量聚醚胺、聚天门冬氨酸酯树脂进行真空干燥，通入氮气降温后，滴入二异氰酸酯，反应后加入二甲基亚砜搅拌，获得组分a；
15、组分b的制备过程为：按照质量比0.1～0.35:1混合溶剂型陶瓷和物质c，搅拌后获得组分b。
16、优选的，岛区中，组分a的制备过程为，分别称量聚醚胺、聚天门冬氨酸酯树脂进行真空干燥，通入氮气降温后，滴入二异氰酸酯和溶剂型陶瓷及物质c的混合物，反应后加入二甲基亚砜搅拌，获得组分a；其中溶剂型陶瓷及物质c的混合质量比为0.1～0.2:1；
17、组分b的制备过程为，按照质量比0.3～0.6:1混合溶剂型陶瓷和物质c，搅拌后获得组分b。
18、优选的，物质c中—nco和组分a中聚天门冬氨酸酯树脂的—nh的摩尔比为(0.9～1.2):1。
19、优选的，溶剂型陶瓷的制备方法为，将三乙氧基硅烷、二甲基亚砜和催化剂搅拌反应，然后加入乙氧基苯基硅树脂，搅拌后加入功能填料获得溶剂型陶瓷。
20、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
21、本专利技术公开了一种适用于风电叶片前缘的海岛型涂层，该涂层的结构分为基区和岛区，岛区分散在基区中，岛区的硬度大于基区。基区作为柔韧性较好的海区，能够分散撞击过程中产生的应力，而岛区作为有一定硬度的区域能够有效抗击雨滴的高频撞击而不发生破坏。“海”、“岛”结构之间相互作用可以显著提高抗雨蚀性能。海岛结构可以调动涂层基体树脂分子网络发生取向、拉伸、变形、空洞化及产生微裂纹等众多耗能过程，避免涂层的破坏从而提高了抗雨滴冲击的性能。该涂层最终打印过程中以聚醚胺、二异氰酸酯、聚天门冬氨酸酯树脂作为组分a，组分b由异氰酸酯、封端异氰酸酯和溶剂型陶瓷的为原料，根据基区和岛区的硬度不同，溶剂型陶瓷的加入量有所不同；随着溶剂型陶瓷量的增加，硬度越高；使得上述涂层能够实现不同的功能。
22、进一步的，涂层中，聚醚胺为亲水单体，使体系具有良好的亲水性，有利于在风电叶片前缘表面形成水膜，有效缓冲雨滴对风机叶片前缘造成的冲击。二异氰酸酯对体系进行扩链，可以提高产物的分子量，从而提高聚脲基料的含固量，提高溶液稳定性，更进一步的，—nco基团可以与聚天门冬氨酸酯上的—nh基团反应生成脲基，从而降低体系的反应活性。
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1.一种适用于风电叶片前缘的海岛型涂层，其特征在于，包括基区(1)和岛区(2)，基区(1)的面积大于岛区(2)的面积，岛区(2)分散设置基区(1)中，岛区(2)的硬度大于基区(1)的硬度；
2.根据权利要求1所述的一种适用于风电叶片前缘的海岛型涂层，其特征在于，所述岛区(2)的平均直径为200～300μm，相邻岛区(2)之间的距离为200～350μm。
3.根据权利要求1所述的一种适用于风电叶片前缘的海岛型涂层，其特征在于，岛区(2)在涂层中的面积为20～30％。
4.一种权利要求1所述海岛型涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种适用于风电叶片前缘的海岛型涂层的制备方法，其特征在于，岛区打印头(3)和基区打印头(4)的打印相隔时间＜15s。
6.根据权利要求4所述的一种适用于风电叶片前缘的海岛型涂层的制备方法，其特征在于，基区(1)的激光固化时间为10～15s，岛区(2)的激光固化时间为20～40s。
7.根据权利要求4所述的一种适用于风电叶片前缘的海岛型涂层的制备方法，其特
8.根据权利要求4所述的一种适用于风电叶片前缘的海岛型涂层的制备方法，其特征在于，岛区(2)中，组分A的制备过程为，分别称量聚醚胺、聚天门冬氨酸酯树脂进行真空干燥，通入氮气降温后，滴入二异氰酸酯和溶剂型陶瓷及物质C的混合物，反应后加入二甲基亚砜搅拌，获得组分A；其中溶剂型陶瓷及物质C的混合质量比为0.1～0.2:1；
9.根据权利要求7或8所述的一种适用于风电叶片前缘的海岛型涂层的制备方法，其特征在于，物质C中—NCO和组分A中聚天门冬氨酸酯树脂的—NH的摩尔比为(0.9～1.2):1。
10.根据权利要求7或8所述的一种适用于风电叶片前缘的海岛型涂层的制备方法，其特征在于，溶剂型陶瓷的制备方法为，将三乙氧基硅烷、二甲基亚砜和催化剂搅拌反应，然后加入乙氧基苯基硅树脂，搅拌后加入功能填料获得溶剂型陶瓷。
...【技术特征摘要】
1.一种适用于风电叶片前缘的海岛型涂层，其特征在于，包括基区(1)和岛区(2)，基区(1)的面积大于岛区(2)的面积，岛区(2)分散设置基区(1)中，岛区(2)的硬度大于基区(1)的硬度；
2.根据权利要求1所述的一种适用于风电叶片前缘的海岛型涂层，其特征在于，所述岛区(2)的平均直径为200～300μm，相邻岛区(2)之间的距离为200～350μm。
3.根据权利要求1所述的一种适用于风电叶片前缘的海岛型涂层，其特征在于，岛区(2)在涂层中的面积为20～30％。
4.一种权利要求1所述海岛型涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种适用于风电叶片前缘的海岛型涂层的制备方法，其特征在于，岛区打印头(3)和基区打印头(4)的打印相隔时间＜15s。
6.根据权利要求4所述的一种适用于风电叶片前缘的海岛型涂层的制备方法，其特征在于，基区(1)的激光固化时间为10～15s，岛区(2)的激光固化时间为20～40s。
7.根据权利要求4所述的一种适用...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨嵩，赵凤伟，程广文，赵志远，郭中旭，延卫忠，李靖，李智楠，李亚军，郑永魁，斯琴德力根，
申请(专利权)人：华能新能源股份有限公司蒙西分公司，
类型：发明
国别省市：
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