一种可喷洒于风电叶片表面的抑冰剂及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113789152A(43)申请公布日2021.12.14(21)申请号202111187577.4(22)申请日2021.10.12(71)申请人西安热工研究院有限公司地址710048陕西省西安市碑林区兴庆路136号(72)发明人郭中旭杨嵩郑天帅程广文姚明宇赵瀚辰杨成龙蔡铭(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人崔方方(51)Int.Cl.C09K3/18(2006.01)权利要求书1页说明书13页(54)发明名称一种可喷洒于风电叶片表面的抑冰剂及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种可喷洒于风电叶片表面的抑冰剂及其制备方法，该抑冰剂包括超支化聚缩水甘油、抗凝剂和增稠剂，三个物质均加入在去离子水中。本发明利用超支化聚缩水甘油的高度支化亲水性，并且带有大量的末端官能团，具有较低的熔点和溶液黏度；碳酸钾(乙酸钠、乳酸钠或醋酸钾)作为降低冰凝固点的有效成分；采用羧甲基纤维素钠作为增稠剂，该有效增加液体抑冰剂的稠度，使抑冰剂附着在风电叶片表面，有效降低叶片表面的冰点，有机物与无机盐(有机盐)用量较少、可降解，不会对环境造成二次污染，可大面积喷洒在风电叶片上，不会腐蚀风电叶片表面涂层。CN113789152ACN113789152A权利要求书1/1页1.一种可喷洒于风电叶片表面的抑冰剂，其特征在于，包括超支化聚缩水甘油、抗凝剂、增稠剂和去离子水；抗凝剂为碳酸钾、醋酸钾、乙酸钠或乳酸钠；所述增稠剂为羧甲基纤维素钠；所述超支化聚缩水甘油在抑冰剂中的质量分数为25％，抗凝剂在抑冰剂中的质量分数为25％，增稠剂在抑冰剂中的质量分数为0.2～0.4％。2.根据权利要求1所述的一种可喷洒于风电叶片表面的抑冰剂，其特征在于，所述超支化聚缩水甘油由三羟甲基丙烷、缩水甘油和叔丁醇钾组成，三者的摩尔比为160:1:27.8。3.根据权利要求1所述的一种可喷洒于风电叶片表面的抑冰剂，其特征在于，当抗凝剂为碳酸钾时，所述抑冰剂中加入有硼酸，所述硼酸在抑冰剂中的质量分数为8％。4.根据权利要求1所述的一种可喷洒于风电叶片表面的抑冰剂，其特征在于，当抗凝剂为醋酸钾时，所述抑冰剂中加入有硼酸，所述硼酸在抑冰剂中的质量分数为5％。5.根据权利要求1所述的一种可喷洒于风电叶片表面的抑冰剂，其特征在于，所述抑冰剂的pH值为8.0～8.5。6.一种权利要求1所述可喷洒于风电叶片表面的抑冰剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，将抗凝剂加入至去离子水中，在45℃下搅拌，搅拌速度为20转/min，搅拌时间为10min，制得抗凝剂水溶液；步骤2，通过蠕动泵将超支化聚缩水甘油加入至抗凝剂水溶液中，加入过程中不断搅拌，加入完成后搅拌20min，获得混合溶液；步骤3，在混合溶液中，加入增稠剂，加入完成后搅拌20min后，静置溶液至20℃，且pH值为8.0～8.5时，制成抑冰剂。7.根据权利要求6所述的可喷洒于风电叶片表面的抑冰剂的制备方法，其特征在于，步骤2中，添加的超支化聚缩水甘油的制备方法为：(1)将缩水甘油、三羟甲基丙烷和叔丁醇钾按摩尔比160:1:27.8称量待用，向干燥无氧的恒温真空反应釜中添加三羟甲基丙烷，恒温真空反应釜的温度为60～70℃；(2)通过注射泵向恒温真空反应釜内注入叔丁醇钾，注射泵速率为0.5～0.7mL/min，开启反应釜磁力搅拌，搅拌时间为1h；(3)将恒温真空反应釜的温度升高至120℃，采用注射泵向反应釜内注入缩水甘油，注射泵速率为0.6～0.7mL/min，滴加完毕后，继续搅拌4小时后停止，获得反应产物；(4)使用叔丁醇溶解步骤(3)中的反应产物，随后经阳离子交换树脂中和，将溶液转移至15倍体积的丙酮溶液中充分搅拌10～15min后，得到底部沉降产物，将沉降产物至于旋转真空干燥仪中干燥，获得的干燥产物为超支化聚缩水甘油。8.根据权利要求6所述的可喷洒于风电叶片表面的抑冰剂的制备方法，其特征在于，所述超支化聚缩水甘油的摩尔质量为8000g/mol。9.根据权利要求6所述的可喷洒于风电叶片表面的抑冰剂的制备方法，其特征在于，步骤2中，若抗凝剂为碳酸钾或醋酸钾，在混合溶液中加入硼酸。2CN113789152A说明书1/13页一种可喷洒于风电叶片表面的抑冰剂及其制备方法技术领域[0001]本发明属于风力发电技术领域，具体涉及一种可喷洒于风电叶片表面的抑冰剂及其制备方法。背景技术[0002]风力发电机组通常位于高山或边疆等易凝冻地区，由于这些地区常年平均温度较低，室外温度低于零度的情况较为普遍，使得风力发电机组的叶片表面极易结冰，叶片表面一旦发生结冰的情况，不仅影响叶片的气动性能降低机组发电效率，尤其在覆冰严重的区域会造成约20％～50％的发电量损失，