氟碳涂料在风力发电叶片上的应用
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风电在全球范围内获得了广泛认可和较快发展，其中我国风电的发展尤为引人注目。我国幅员辽阔，人口众多，需电量很大，大型的风力发电场日益增多，我国对风力发电设备具有大量需求，而风轮叶片是风力发电机组的关键核心部件之一，约占其总成本的20%左右，因此有效控制风轮叶片的制造成本和维护成本是降低风力发电机组总造价的重要途径之一。风力发电场大多建在荒漠、海上及沿海地区，这些地区环境比较恶劣，叶片在运行过程中面临着砂石冲击、风沙磨蚀、强烈紫外光照射、大幅度的昼夜温差变化以及酸碱侵蚀。因此需要在风轮叶片表面涂刷防护涂料。
风轮叶片所处的的环境恶劣，许多情况下不易于重做防护层，所以对防护系统的质量和技术要求比较严格，要求风叶防护涂料具有优异的附着力、优异的耐候性、优异的耐磨耗性，能提高叶片耐紫外老化、耐风沙侵蚀以及耐湿热、盐雾腐蚀能力，适应我国南北方不同极端气候条件下风电场使用需求，保证风轮叶片20年的设计使用寿命。
淄博应强化工科技有限公司在济南大学张书香教授十几年含氟材料研究成果的基础上，针对风电叶片防护涂料，成立了由教授、高级工程师、博士、硕士组成的研发团队。经过三年的不懈研究和探索，目前已完成了以氟碳树脂为基料风电叶片防护涂料及其配套产品的研发及试产工作。产品的各项技术指标均达到和超过目前国内市场上的进口产品，且成本明显降低。
C-F键是氟碳涂料的灵魂所在。由于它的键长极短,化学键能极高，这就从化学结构上决定了它是已知**强的分子键之一。从而也决定了以它改性的高聚物树脂的一系列高性能。氟原子的电负性极大，产生独特的极性，氟原子在整个分子外围形成静电保护层，排斥其它极性分子的接近，氟碳涂层不沾污染性、低磨性、斥水、斥油、电气绝缘等特殊的表面性能。
国外30多年的应用实践证明：氟碳涂料具有超常的耐气候老化性能，优良的防污染性能，良好的物理机械性能（附着力、抗冲击、硬度、柔韧性均佳），优异的耐酸、碱、盐等化学介质腐蚀性能，卓越的耐洗刷性能（抗冲刷20000次以上），品位高雅的装饰性能。是迄今为止世界涂料行业综合性能**佳的涂料。
1、防污性及不粘性
从分子结构和原子排列的角度分析，在以碳为骨架的材料中，氟碳键能**高（460.2
kJ/mol），极化率**低，由于氟原子的电负性**大，-CF3比-CF2又多一个-CF键，必将增大与其相连的碳原子间的斥力，使得碳碳主链作螺旋排列且被氟原子完全包裹，-CF3的空间排布比-CF2更紧密，单位体积中的氟元素含量增高，氟分子间的作用力又较小，促使氟元素易于外迁，表层氟元素富集，从而导致表面能迅速降低。
YQ-F011-Ⅰ风电叶片防护面漆采用氟碳树脂为主要成膜物质，其摩擦系数低，表面能低。另外，由于其独特配方，因此YQ-F011-Ⅰ风电叶片防护面漆具有独特的不粘性。
由于其具有独特的不粘性，大大降低了灰尘与涂膜的附着力，从而减少了叶片上灰尘的附着量。即使有少量的灰尘附着在叶片上，也能够利用较小的外力使灰尘除去。从而降低叶片重量，提高发电效率。
黑龙江某风电场用我公司生产的 YQ-F011-Ⅰ风电叶片防护面漆对发电机组进行了表面刷涂，与未涂YQ-F011-Ⅰ风电叶片防护面漆的发电机组相比，在同等风力条件下，刷涂YQ-F011-Ⅰ风电叶片防护面漆的发电机组能够多发电1小时。由此可见， 表面刷涂YQ-F011-Ⅰ风电叶片防护面漆能够提高发电效率，从而带来更大的经济效益。
2、优良的附着力
极性基团的引入，使得氟碳涂层具有**的物理机械性能：高附着力、高硬度、高柔韧性、高耐磨、耐冲击。
YQ-F011-Ⅰ风叶防护面漆的附着力与国外某风叶防护涂料进行了比较，如图1
通过比较可以发现，YQ-F011-Ⅰ风叶防护面漆的附着力优于国外某**品牌风叶防护面漆的附着力，并且YQ-F011-Ⅰ风叶防护面漆重涂无障碍。
3、优异的耐磨性
YQ-F011-Ⅰ风叶防护面漆的耐磨性与国外两种风叶防护涂料进行了比较。
表1.风叶涂料耐磨性比较
| 涂料类别 | 磨耗（mg,1kg/1000r,CS-10） |
| YQ-F011-Ⅰ风叶防护面漆 | 43 |
| 国外某风叶防护面漆1 | 70.5 |
| 国外某风叶防护面漆2 | 91.5 |
由表可以看出，YQ-F011-Ⅰ风叶防护面漆与国外风叶防护面漆相比具有更优异的耐磨性。
4、优异的耐候性
氟碳树脂中氟碳键能高达460.2
kJ/mol，因此赋予了氟碳树脂优异的耐候性。
YQ-F011-Ⅰ风叶防护面漆耐候性与国外某风叶防护面漆进行了比较
表2.耐候性比较
综上所述，YQ-F011-Ⅰ风叶防护面漆具有优异的附着力，优异的耐候性，良好的自洁性及良好的防冰性。能够提高发电效率。其各项技术指标均达到和超过目前国内市场上的进口产品，具有广泛的应用前景。 |