突破！抗雨蚀性、高弹性、坚固疏水涂层，专为风机叶片研制！

突破！抗雨蚀性、高弹性、坚固疏水涂层，专为风机叶片研制！

浙江工业大学冯杰/涂书画团队成功制备了一种新型疏水涂层，该涂层具有优异的抗雨蚀性、高弹性和坚固性，特别适用于风机叶片的防护。这一研究成果已发表在专业期刊《Progress in Organic Coatings》上，为风电行业提供了重要的技术突破。

中国自20世纪50年代末开始探索风力发电技术，1994年在新疆达坂城建成了首个万千瓦级风电场。2012年，中国取代美国成为世界第一风电大国，风电已成为我国重要的清洁能源之一。

中国的风场主要分布在荒原、高山和海滨地区，这些地区的风电叶片常常面临高温、高湿、高盐雾和长日照等恶劣环境，导致叶片材料出现泛黄、老化、磨损等问题。因此，高性能风电叶片涂料的开发显得尤为重要。

高性能风电叶片涂料需要具备以下基本性能：

1. 高附着力：确保涂层与基材紧密结合
2. 耐盐雾：抵抗化学品、海水及大气污染的腐蚀
3. 耐风蚀、砂蚀：要求涂层具有高弹性、低温柔韧性、高强度和抗冲击能力
4. 耐候性：具备较强的抗紫外线能力，耐温差变化，低温不脆化

其中，雨水侵蚀是风电叶片面临的一大挑战。高速液滴的反复冲击会导致叶片以点蚀或剥落的形式损坏。被侵蚀的叶片会因表面粗糙度增加而产生显著的空气阻力，导致年发电量减少25%。在风电设备的维护保养中，维修风机叶片是最昂贵、最耗时的环节，在20年使用寿命中约占总成本的35%。

目前市面上常见的风电叶片材料如环氧树脂和聚丙烯酸脂容易因雨水高速冲击而破碎失效，聚氨酯等弹性体涂层则会因长期雨水侵蚀形成孔洞。因此，开发具有稳定疏水性和弹性的涂层至关重要。

浙江工业大学冯杰/涂书画团队成功制备了一种创新疏水涂层。该研究以封端聚异氰酸酯作为交联剂，将氟化羟基丙烯酸（FHA）乳液与聚醚多元醇（PPG）交联，制备出一种高弹性、坚固、耐雨蚀性能优异的疏水涂层。相关研究成果以“Highly elastic and stable hydrophobic coatings with excellent rain erosion resistance for wind turbine blades”为标题发表在《Progress in Organic Coatings》上。

该涂层具有较低的弹性模量和较大的断裂伸长率。在酸雨中静态浸泡7天或动态冲击2天后，该涂层的接触角仍保持在100°以上，显示出持久的疏水性，同时还具备优异的柔韧性和抗冲击性。当FHA/PPG的摩尔比为0.7~0.3时，该涂层的抗雨蚀性能最佳。

这一创新成果为风电叶片的防护提供了新的解决方案，具有巨大的实际应用潜力。

本文原文来自浙江工业大学官网