想必每个人都见过高大的中国“大风车”——风力发电机了,现在这个市场上中国新装机容量和整机制造容量都排在了世界第一位了。
但真正参与风电叶片涂料的工程师还是很少,因为叶片涂料要求非常高,而市场容量有限,所以该市场就被国际几大品牌和国内几家知名品牌控制,其他厂家很难介入。
M公司经过很多年努力,终于跻身中国风电叶片涂料的前2名了,当然收获也颇丰。
小众高技术涂料的毛利率是非常可观的,看看风电行业会议的规模和豪华程度,就知道远非中国建筑涂料、木器涂料行业会议所能比。可见在过去10年里,在风电行业里产生了多少新贵。虽然后两者的行业规模大的多。
几家欢乐几家愁,M公司随着销售规模和销售地域的扩大,问题也出来了。在过去3年里每到夏天腻子层和中涂漆间就出现层间附着力不好,直到今年被西南某叶片厂索赔800万。
一般一间新公司进入一个新的行业都要经过千辛万苦的,只有身在其中的人才能体会到那样的酸甜苦辣的滋味。所以我们习惯了脱帽向成功者致敬!成功者也非常享受受礼的尊贵,你不觉得这是多么自然吗!
期初为了快速的满足市场而借鉴别人的配方,也是惯常的,但拿来的配方是要改进的,或者会销售到新的地域的,如果经验不足,没有全面的把控能力,风险就在孕育中了。
M公司就是这样,虽然从第一次被投诉就开始下大功夫来改进配方,终于在第3年酿成大祸。
这时候要我来帮忙改进。
先简略的介绍具体情况。
风电叶片底材:玻纤复合环氧树脂,约50-100m长
涂料性能要求:高弹性、高耐磨性、高耐候性。
涂层配套方案:腻子30-300?m,中涂80-100?m,面漆50?m。
M公司的腻子使用97%NVW、高NCO含量、弹性PU。中涂是用溶剂型高NCO含量、弹性PU。
调查:头三年主要在西北、华北、东北使用,量也小,没什么大问题。后来逐步销往华东、中南、西南,层间附着力就每年夏季投诉,直到今年夏天酿成大祸在长江上游山区出现大面积腻子上中涂漆局部较大面积脱落。
施工:腻子施工完彻底打磨,然后高压喷中涂漆。
先看中涂配方,比较正常,没有什么大问题,弹性树脂高OH,NCO完全固化。
看腻子配方,弹性100%高OH树脂,固化剂完全固化,看到了两个影响附着力的因子。
大比例的滑石粉,粗细搭配。
为了提高打磨性。因为高固化弹性漆不容易打磨,所以加了很多滑石粉来提高打磨性。但滑石粉会降低层间附着力,因为它是层状结构,不如其他填料。
3%的二甲苯。
一般看到二甲苯都不容易觉得会有问题,因为高溶剂含量都没问题,何况只有3%的溶剂。
但我想到高氨酯基含量也带来低附着力,夏季高温也带来低附着力,但这两个都不能改变,前者是高耐磨性的需要。因为叶片旋转起来的线速度是汽车最高速度的2倍以上,而且叶片的迎风部位,俗称刀韧,曲率很高,对涂料的耐磨性要求很高。后者天气是我们一定要适应的。
我就觉得二甲苯可疑,虽然只有3%,我问为什么加二甲苯,说是为了降低粘度,提高腻子的易刮涂性。
在一般漆里没问题,但这是高弹性结构,树脂里有长碳链,亲二甲苯,造成局部很厚的腻子层里,在高温下由于太快干而二甲苯残留,残留的二甲苯在一般室温下比较均匀的分布在腻子层的厚度里,在长江上游西南山区,夏季有38度以上的高温,这时二甲苯大部分都分布在腻子的顶层【同气相求,阳(高温天)引阳(二甲苯小分子为阳)】,当中涂漆施工完后,二甲苯就慢慢的主要分布在两层之间,降低了附着力。想想PVC软胶漆里增塑剂的回粘是多么严重就可想而知。
于是我开出了处方:
1、在保证打磨性的情况下,降低滑石粉的用量,换成同目数的硅微粉,这样不但提高了层间附着力,而且降低了粘度,因为硅微粉的吸油量低很多。
2、选择树脂供应商同OH含量的粘度稍低的规格,将配方中的二甲苯全部不要加,洗机溶剂换用更快干的甲苯,严格控制用量。
经一个月的严密实验验证,滑石粉降低了60%,打磨性还良好,甲苯也只用很少就可以了,附着力得到了明显的提高,在40度的高温环境也合格了。
客户重新试用,又重新大量采用了。