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然而,目前国内风电叶片用溶剂型涂料仍旧面临着高损耗的技术难题。中远关西涂料化工有限公司副总工程师刘会成表示,风电叶片涂料首先要有抵御紫外光对树脂侵害的作用,其次要经受得住风沙、浮尘以及雨雾等对基材的侵蚀。如果说第一种是属于化学性的防护,那么第二种相对于第一种预防护难度要大得多,因为风电叶片正常运转过程中叶尖线速可达80米/秒,风中含有的沙粒或水滴会对叶片表面产生强烈的冲击,如果叶片涂料耐砂蚀或雨蚀性能不佳,防护涂层将在几年内发生明显损耗,根本坚持不了20年。
此外,风电叶片涂料涂膜耐风沙标准尚缺失。风电叶片涂料在国内刚刚起步,目前国家有关部门尚未制定权威的叶片涂料涂膜耐风沙标准。由于目前没有风电叶片涂料行业标准,各涂料企业在研发叶片涂料时缺乏明确的技术参照,通常都是依靠自身的理解以及叶片生产商提供的一些要求来制定企业标准,而这些技术指标未必全面、也未必符合我国风场的实际要求。
水性风电涂料填补国内技术空白
中国是世界风电叶片用涂料市场增长最快的国家,年产量达到500多万吨,位居世界第二。著名能源咨询公司IHS公司于4月2日发布报告预计,中国今年将超越欧洲,成为全球风能行业最大市场。IHS公司报告中指出,虽然目前溶剂型风电叶片涂料仍占市场主导地位,但水性风电涂料显然更符合绿色新能源概念的发展,其“新绿”的特性将助其成为今后风电叶片涂料市场的主角。
水性环保涂料用水作为分散介质和稀释剂,涂料采用的原料无毒无害,因此该涂料也无毒无污染。水性环保涂料与溶剂型涂料的最大区别在于使用水作为溶剂,大大减少了有机溶剂挥发气体的排放。而淡水资源作为最为普遍的资源之一,大大简化了涂料稀释的工艺性。同时该功能新材料非常便于运输和储藏,这些特点都是有机溶剂涂料无法比拟的。
安徽工程大学材料学院教授沈明指出,水性风电叶片涂料耐水性、耐晒性好,完成涂装后三道复合涂层可以达到220微米,可以使用20年以上,不仅填补了国内空白,也是全球最领先的技术之一。在欧美市场,由于制定了严格的环保标准,已经形成了一条粉末涂料加水性涂料的绿色之路,而国内风电叶片用水性涂料应用比例还较低,不过在政府和行业的推动和支持下,也有着非常广阔的发展前景。
但沈明教授同时也认为,叶片用水性涂料的道路并没有想象中的那样好走,其中还面临着诸多问题,首先是成本的增加,一是涂料生产及涂装设备的更新换代,二是原材料成本的上升。其次,水性涂料涂膜硬度以及耐风沙紫外线的侵蚀能力仍待加强,怎样使水性风电叶片涂料满足中国气候特征的需要,都是涂料企业需要解决的问题。
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