GB/T 31817—2015修订版中风电叶片涂料技术条款的解析

Analysis of Technical Specifications for Wind Turbine Blade Coatings in the Revised Edition of GB/T 31817—2015

李运德（，天津300452）

摘要：

【目的/意义】解析GB/T 31817—2015修订要点，聚焦风电叶片涂料技术升级，提出适应复杂环境的涂层防护体系优化策略，推动行业向高效、环保、长效方向发展。【分析/评论/进展】本次修订在多个方面实现了重要更新：建立了针对玻璃钢基材涂层体系的腐蚀（老化）环境分类体系，以温度带、地域属性及年均降水量为主要划分依据；新增聚天门冬氨酸酯、水性聚氨酯、水性氟碳等多种涂层体系，并细化不同环境下的膜厚要求；提升附着力、耐老化性、耐湿性等指标，新增断裂伸长率、耐雨蚀、低温/湿热循环、防结冰接触角、耐霉菌等关键性能，取消耐盐雾指标，强化VOC限值；优化表面处理方法，明确辊涂、刮涂等适用工艺，增设维修维护与环保施工要求。【结论/展望】修订后标准实现环境适应性、绿色化、工程实用性的全面提升，但在环境分类精细化、厚度设计依据、性能评价体系等方面仍存在局限。未来需加强环境-老化机理研究、完善性能评价方法、建立全生命周期数据库，并关注新材料、新技术在极端环境下的应用，为后续标准升级提供支撑。GB/T 31817—2015修订版预计2026年颁布实施。

关键词：叶片涂料；腐蚀环境；性能要求；施工工艺；GB/T 31817

GB/T 31817—2015《风力发电设施防护涂装技术规范》虽对风电机组防护涂装工作起到了一定推动作用，但行业发展态势已发生深刻变化。该标准发布后不久，风电行业即进入高速扩张期，装机规模呈爆发式增长，叶片尺寸持续增大，单机发电量显著提升，机组服役环境更趋复杂多元，对防护涂层耐久性提出了更高要求，亟需性能更优的风电防护涂料。与此同时，在环保政策驱动下，涂料技术正加速向无溶剂、高固体分、水性化方向转型；加之新版国际标准ISO 12944、DNV认证体系，以及行业相关标准、主机厂、叶片厂及塔筒厂的最新企业标准，均需系统梳理与吸收借鉴。综合上述背景，修订GB/T 31817的必要性愈发凸显。修订后的标准将更贴合风电行业的发展需求，更有力推动风电防护涂装技术向高效、环保、长效的方向发展。

近年来，风电叶片涂料领域技术突破与应用创新显著：无溶剂、水性涂料已规模化普及，市场占比超50%；针对叶片前缘高冲蚀场景开发的高性能专用保护涂料，凭优异耐冲蚀性获行业广泛应用。当前，行业技术准入趋标准化——主流主机厂及叶片厂普遍将DNV认证作为涂料准入基准，技术要求对标DNVGL-CP-0424；同时，企业结合产品特性与应用场景配套制定企标。现有标准体系虽基本满足应用需求，但技术细节仍有优化空间：不同标准间部分指标设定、试验方法存差异，个别条款表述准确性待提升。修订后的标准系统覆盖了叶片腐蚀（老化）环境分类、涂层设计原则、涂料及涂层性能要求、施工工艺等核心内容，以推动标准与行业技术发展同步。

1 叶片涂层防护体系腐蚀（老化）环境类型

风电叶片通常采用纤维增强高分子树脂基复合材料制备，当前主流采用环氧树脂与玻璃纤维复合的体系。然而环氧树脂本身耐候性不足，在大气环境中长期曝晒易发生粉化现象，因此需通过耐候性涂层提供保护。叶片的玻璃钢基材与外部防护涂层在大气老化过程中面临的环境因子基本趋同，主要腐蚀（老化）因子涵盖温度、湿度、太阳辐照（尤其是紫外线）、腐蚀性大气成分（以氮氧化物、硫氧化物为主）、氯化物及微生物等。具体作用机制如下：温度升高会加速涂料老化进程，显著增加粉化速度；高湿度环境下，涂料吸湿后易引发成膜物质分解，同时促使颜填料粒子与基体的界面结合弱化，双重作用加速粉化；盐雾虽不直接破坏涂层结构，但其导致涂层表面盐粒沉积，显著增加表面吸湿性，间接加速粉化进程；太阳辐照（尤其是紫外线）强度越高，对涂层的光降解作用越显著，加速粉化发生；氮氧化物、硫氧化物等腐蚀性气体会与涂层成分发生化学反应，直接破坏涂层结构。

原标准中，玻璃钢基材与钢结构基材的腐蚀环境分类直接引用ISO 12944-2的规定。然而，尽管玻璃钢基材与钢铁基材的腐蚀（老化）影响因素存在一定共性，但其差异同样显著——尤其在涂层涂覆后的腐蚀（老化）破坏机制方面，二者表现出截然不同的特性。为更精准表征腐蚀（老化）环境因子对玻璃钢基材涂层体系的破坏作用，新标准针对性制定了玻璃钢基材涂层腐蚀环境分类体系。该体系创新性地采用温度带、地域属性（海域/陆地）及年均降水量3个关键维度进行划分，并同步列出了各腐蚀环境类型对应的典型区域，显著提升了标准对玻璃钢基材实际应用场景的适配性。

考虑到风电场选址通常位于风能资源富集区域，且普遍远离工业污染聚集区，酸性大气污染物的影响几率较低、影响程度较小，并非主要腐蚀因素。同时，风电场建设一般避开高海拔、强辐照的高原气候区，并且此类高辐照区域往往伴随低温低湿特征，紫外线辐照作用与温湿度条件形成抵消效应，故一般无需将紫外线作为重点考量因素。在老化环境分级体系中，温度与相对湿度被确定为关键控制参数：温度带的划分以温度为核心参数，边界界定明确，具备良好的工程实用性；降雨量与相对湿度高度关联，且雨滴对旋转叶片的冲刷作用是重要的环境侵蚀因素，同时降雨量数据具有可参考的边界划分标准，便于实际应用。基于以上分析，最终确定以温度带与降雨量作为主要分级依据，并特别纳入海上环境吸湿性氯化物在涂层表面的沉积破坏效应，构建了针对玻璃钢基材涂层防护（老化）的分级体系。对于特殊区域（如紫外线辐射异常区、酸雨频发区及风沙侵蚀区），可根据实际场景补充考虑。

2 风电叶片涂层配套体系

原版标准中，风电叶片涂层配套体系仅包含聚氨酯体系。新标准在延续原有聚氨酯体系的基础上，新增了聚天门冬氨酸酯体系、水性聚氨酯体系及水性氟碳体系等多元化配套方案，具体配套体系详见表1。

表1 风电叶片涂层体系配套要求

Table 1　Coating system requirements for wind turbine blades

注：对于叶片表面不平整的部分，应先通过刮涂整形腻子和针孔腻子进行修整，使其表面平整，然后再施涂配套的涂层体系。

在风电叶片距离叶尖前1/3的叶片表面区域（或商定），以及距离叶尖1/3~2/3叶片表面（或商定）的前缘部位加涂1~2道面漆，干膜厚度为40~100 μm。

根据涂装时每道膜厚的便利性，底漆和面漆的膜厚可以适当调整，但是要确保总膜厚和面漆膜厚不降低。

当叶片有防结冰需求时，最后一道面漆可采用防结冰面漆。建议使用耐候性优异、防结冰能力持续性好的涂料。

叶片前缘部位在距离叶尖前1/3区域（或商定）应在涂料体系基础上加涂前缘保护漆或加装前缘保护膜。该涂料体系基础可以是完整的上述涂层体系，也可以是其中的部分涂层，或者是专门设计的涂层体系。前缘保护漆设计干膜厚度不应低于300 μm，潮湿降水、高温高湿、沙尘、海洋环境下应适当增加前缘保护漆涂层厚度。在设计涂装叶片保护漆区域中，距离叶尖的前1/3区域（或商定），可以进一步增加前缘保护漆涂层厚度。

在涂料品种的选择上，优先选用适配风电叶片运行工况及腐蚀环境要求的耐候性涂料品种，并重点推荐低挥发性有机物（VOC）型产品。2019年以前，风电叶片防护普遍采用溶剂型聚氨酯涂料体系；自2019年起，无溶剂聚天门冬氨酸酯涂料与水性聚氨酯涂料的复合配套体系，以及全水性聚氨酯涂层体系逐步发展为市场主流选择。其中，水性氟碳体系凭借更为突出的耐候性能，若其力学性能能够满足风电叶片运行工况要求，可实现对叶片的更高效防护。

在涂层体系的设计策略中，存在2种可选方案：其一为单一涂层体系——当面漆与基材的附着力满足技术要求时，可省略底漆涂装环节；其二为底漆+面漆的复合体系，该设计旨在充分发挥底漆厚膜涂覆的性能优势，同时规避了底漆如面漆一样需保持亚光外观的限制，在配方优化与成本控制方面更具灵活性。无论采用何种配套模式，涂层体系均需以整体协同的方式抵御粉化减薄。在此防护逻辑下，底漆如面漆一样均应具备优异的耐候性与耐磨性——当面漆因长期粉化磨损而暴露至底漆时，底漆需持续发挥对叶片基材的保护作用。这一特性与钢结构防护体系存在本质差异：在钢结构防护中，底漆仅需满足基材附着力与基础防腐要求，无需具备耐候性；而风电叶片用底漆则需同时兼顾防护、耐候与耐磨多重功能，以此保障全寿命周期的防护效能。

在涂层厚度设计层面，腐蚀（老化）环境的严苛程度与涂层粉化速率呈正相关——环境越恶劣，涂层粉化速度越快，需设计更高的膜厚。这一规律虽与钢结构体系存在共性，但核心机理存在显著差异：静态钢结构体系依赖足够膜厚直接抵御腐蚀因子对基材的侵蚀；而动态运行的叶片则需在全寿命周期内维持足够膜厚，以对抗涂层粉化减薄漏出基材造成的影响。具体而言，叶片处于旋转状态时，涂层粉化速率显著高于静态场景；且越靠近叶尖区域，涂层所受摩擦力越强，粉化速率呈梯度递增，因此需针对性增加该区域的涂层厚度。

针对前缘部位的涂层体系设计，需重点强化耐雨蚀性能，配置高性能耐雨蚀专用涂层。叶片旋转过程中，前缘直接承受正向冲击，雨滴及空气中悬浮颗粒物对该区域的冲蚀作用尤为显著。为应对这一特殊工况，需采用专用前缘保护涂料或前缘保护膜进行强化防护。此外，当外来冲蚀作用增强（如高降水量、高颗粒物浓度环境）时，保护层厚度需相应增加，以确保防护有效性与使用寿命。

3 风电叶片涂料及涂层体系性能

风电叶片涂层体系需在叶片高速旋转带来的动态应力环境下，充分适配复杂运行工况中的多元腐蚀（老化）介质条件，实现对叶片的全生命周期长效防护。在规定的防护周期内，涂层体系须保持结构稳定性与功能完整性，具体性能要求包括：无剥落、起泡等涂层失效现象发生；粉化降解程度严格控制在基材暴露阈值以下，确保防护层对基材的持续有效遮蔽。

3. 1 涂层体系应具有优异的力学性能

3.1.1  优异持久的附着力

修订版标准规定叶片大面涂料附着力平均值≥7 MPa，最小值不低于5 MPa，并且涂层体系经过各种耐久性试验后附着力仍需要满足以上要求。原版标准规定附着力平均值≥6 MPa，最小值不低于5 MPa，且仅规定了初始附着力。之所以提高附着力要求，一是主机厂和叶片厂的技术标准基本如此规定，并且叶片厂的实际检测数据大多高于这一要求；二是风电叶片越来越长，受到的应力交变越来越强，需要更高的附着力抵御应力疲劳的破坏作用。新标准还规定了叶片前缘漆附着力最小值不低于5 MPa，并且剥离强度≥7 N/cm，之所以低于大面涂料的附着力要求，主要考虑到前缘漆涂层体系为高弹性厚涂层，特别考虑到叶片上测试还有一定弧度影响，并且前缘漆前置涂层状态由于叶片缺陷的修复呈现复杂形态，使得受力点受力不均匀，出现逐级破坏，使得拉拔附着力更低，考虑到一般情况下，高弹性的前缘漆可以用手撕扯下来，但这并不意味着涂层附着力不合格，实际应用中要区分撕扯的强度，所以给出了试验室撕裂强度指标，只要满足要求则属于正常现象。

3.1.2  涂层体系具有一定的韧性

修订版标准增添了拉伸性能项目，通过断裂伸长率的设置，考察涂层体系适应叶片旋转状态下的应力作用。规定了大面涂料在23 ℃、人工老化3 000 h UV-A或1 500 h UV-B后、-40 ℃的断裂伸长率分别为10%、5%、1.5%。规定了腻子23 ℃时断裂伸长率>20%、耐冲击性≥50 cm（GB/T 20624.2），这主要考虑了腻子层较厚涂装导致应力集中，从而容易出现涂层交变作用力下的力学疲劳破坏，因此提出了较高的要求。前缘保护漆需要更高的断裂伸长率，才能有效吸收外部雨滴以及空气中颗粒物的反复冲击，在23 ℃、人工老化3 000 h UV-A或1 500 h UV-B后、-40 ℃的断裂伸长率，普通型分别为300%、250%、20%，加强型分别为500%、400%、100%。新标准没有设计在马口铁板上测试力学性能，如柔韧性、弯曲试验、划格试验和耐冲击性，主要考虑实际应用并非钢铁基材，并且已经测试断裂伸长率，再测试这些项目意义不大。

3.1.3  叶片前缘部位涂层体系耐大气液体或固体颗粒物冲蚀性能

修订版标准增加了前缘保护漆的耐雨蚀性能，老化前和老化后的耐雨蚀时间普通型的要求为8 h和4 h，加强型的要求为16 h和8 h。采用的试验方法为ISO/TS 19392-2，喷淋系统应覆盖试样旋转的全区域，水流量为（60±5）L/h，水滴直径为2.0~2.4 mm，试件施转速度为（1 280±10）r/min，该方法类同于DNVGL-RP-0171。

耐雨蚀试验说明如下：

（1）涂层的耐雨蚀时间与试验方法和试验参数相关。涂层体系耐雨蚀试验在叶片涂料产品标准中经常引用的4种方法：DNVGL-RP-0171、ASTM G73-10、ISO/TS 19392-2和ISO/TS 19392-3。试验参数主要包括降雨量、雨滴大小、雨滴分布和降落方式。采用旋转臂方法时，样件线速度也是重要参数。

（2） DNV认证采用DNVGL-CP-0424：2016，该标准耐雨蚀试验引用的是ISO/TS 19392-3，但实际采用DNVGL-RP-0171。ISO/TS 19392-3是水射流方法，DNVGL-RP-0171是旋转臂方法。实际认证时，采用方法DNVGL-RP-0171。

（3）目前国内叶片前缘保护漆技术要求中采用的方法和参数分为2种情况。主要是采用DNVGL-RP-0171，试验参数为：雨量为28~32 mm/h，雨滴直径2.4 mm，转速107~160 m/s，这也是本次修订版标准采用的方法；还有采用ASTM G73-10，试验参数为：雨量为30~35 mm/h，雨滴直径 1~2 mm，转速123~160 m/s。一般认为采用第2种方法获得的耐雨蚀时间比第1种方法获得的耐雨蚀时间长1倍。

（4）在设定好试验方法和试验参数后，耐雨蚀时间与漆膜厚度的关联性很高。厚度1 mm以上甚至2~3 mm时，与实际叶片使用的前缘保护漆厚度严重不符，数据不能反映实际耐雨蚀性。标准规定了一般前缘保护漆膜厚不大于600 μm。

3. 2 涂层体系应具有优异的抵御腐蚀（老化）因子的能力

3.2.1  提高了人工加速老化、耐湿性要求，调整了耐化学品性要求

人工加速老化性能UV-A从2 000 h增加到3 000 h，同时增加了UV-B 1 500 h，二选一。这主要考虑提高耐老化性，降低涂层粉化减薄的速率，并且这一老化指标要求也是DNV认证和各主机厂叶片厂的企业标准基本要求。

耐湿性（GB/T 13893.2，CH）指标代替了耐湿热性指标（GB/T 1740），指标从480 h提高到1 000 h（腐蚀环境Ⅰ型、Ⅱ型）和2 000 h（腐蚀环境Ⅲ型、Ⅳ型和Ⅴ型）。耐湿性1 000 h是DNV认证和各企业标准的基本要求，漆膜表面持续凝露试验足够长，才能更好地反映苛刻湿热环境的使用要求。

修订版标准降低了耐酸碱性的要求。按照风电叶片的实际腐蚀环境需要，接触酸碱大气氛围程度较轻，特别是中等以下腐蚀环境几乎不接触，所以降低了要求。

3.2.2  增添了低温/湿热循环试验、耐50 ℃水项目，去掉了耐盐雾性项目

修订版标准增加了低温/湿热循环试验。在（5±2） ℃条件下保持2 h，在2 h内均匀降温至（-40±2） ℃，在（-40±2） ℃条件下保持6 h，在2 h内均匀升温至（5±2） ℃，在（5±2） ℃条件下保持2 h，在2 h内均匀调节至（60±2） ℃、相对湿度（98±2）%的环境条件，在该条件下保持6 h，在2 h内均匀降温至（5±2） ℃，此为1次循环，共计24 h。模拟大气环境高低温湿热交变的影响，技术指标为42次循环（腐蚀环境Ⅰ型、Ⅱ型）和63次循环（腐蚀环境Ⅲ型、Ⅳ型和Ⅴ型）。

修订版标准增加了50 ℃耐水性技术要求，指标要求为72 h（腐蚀环境Ⅰ型、Ⅱ型）和240 h（腐蚀环境Ⅲ型、Ⅳ型和Ⅴ型）。这主要考虑到叶片在放置或运输过程中存在长期接触雨水的部位，如果涂层耐水性不佳容易出现起泡现象。

修订版标准去掉了耐盐雾指标。玻璃钢基材涂层体系对耐盐雾性指标不敏感，单一的盐雾环境对涂层并不会产生明显破坏作用，只有在大气环境紫外线的作用下，漆膜表面的盐雾粒子吸湿使得涂层在阳光照射下更容易破坏粉化。

3.2.3  增添了水接触角、耐霉菌性功能性项目

修订版标准针对防结冰面漆新增关键性能参数——涂层的初始水接触角需≥100°。该指标通过提升涂层表面疏水性，抑制冰雪黏附能力，有效降低结冰风险并减小冰层累积厚度。

修订版标准新增耐霉菌性能要求，试验方法依据GB/T 1741标准执行，其中菌种选择与耐霉菌等级要求需进一步协商确定。这一技术条款的设定主要基于风电叶片实际运行环境的复杂性考量——尽管多数工况下漆膜表面不易滋生霉菌，但在高湿高霉风险区域（如沿海、湖泊周边或长期潮湿的运行环境）仍需重点防控。霉菌滋生不仅会降低涂层表观质量，更会通过生物侵蚀作用加速涂层结构劣化，导致涂层防护性能提前衰减，因此需针对性建立耐霉菌性能评价体系以保障叶片在复杂微生物环境下的长期可靠性。

3. 3 强调环保性，注重低VOC涂料的应用

修订版标准突出环保特性，对涂层体系的VOC含量提出了严格要求，明确规定了不挥发物含量及VOC限量指标。鉴于风能作为清洁能源的核心属性，其在装备制造全流程中需强化环境友好性，标准设定的VOC含量限值显著严于GB 30981和GB/T 38597。具体指标中，溶剂型聚氨酯涂料、水性涂料、聚天门冬氨酸酯底漆及聚天门冬氨酸酯面漆的VOC含量分别被限定不高于380 g/L、150 g/L、150 g/L和250 g/L，通过量化管控推动风电叶片制造向低碳化、绿色化方向升级。

4 风电叶片涂料施工工艺

修订版标准与原标准相比，在叶片涂装施工工艺部分做了较大修订，修改了表面处理方法、增加了叶片涂装方法和叶片维修维护等方面的内容。

关于叶片表面工艺处理，原标准规定在打磨前先用清洁剂和溶剂清洗去除脱模剂，再打磨玻璃钢表面形成完全粗糙化表面，修订版标准修改为直接进行打磨，如果打磨后的表面涂装涂料出现缩孔，考虑进行二次打磨或清洁剂清洁。这主要考虑到清洗玻璃钢表面的脱脂剂造成污染问题，而在具体的施工实践中也是直接进行打磨，一般情况下涂料施工无障碍，如果出现局部缩孔，一般用腻子刮平，干燥后打磨，再涂装涂料。

关于叶片涂装工艺，原标准未对叶片涂装方法作出专门规定。然而实际应用中，叶片涂装工艺与风电塔筒存在显著差异——受叶片几何形态（如大曲率曲面、异形结构）及施工效率和环保要求影响，目前叶片大面涂装普遍不采用高压无气喷涂工艺，转而以辊涂法为主要施工方式，而腻子采用刮涂施工，前缘保护漆采用刮涂或辊涂施工。

关于叶片维修维护要求，修订版标准系统增设了专项条款，重点规范了叶片维修涂装的关键环节。针对叶片前缘易损部位、警示漆失效区域及大面涂层破损场景，明确制定了破损状态判定标准与差异化维修涂装方法。同时，对现场维修用涂料提出严格的环保约束：现场施工涂料的VOC含量需≤100 g/L（按GB 30981.2标准测试），并优先推荐使用聚天门冬氨酸酯涂料、水性聚氨酯涂料或水性氟树脂涂料。这一规定旨在从源头控制高挥发性涂料的使用，有效降低户外维修作业中无组织排放导致的大气污染。

5 本次标准修订的局限性和展望

GB/T 31817—2015修订版充分吸纳了行业当前的技术发展与实践经验，对提升风电叶片防护涂装的规范性与长效性具有显著意义。然而，受限于行业发展阶段、与原标准的衔接性、企业标准现状以及基础数据积累等因素，本次修订仍存在一定的局限性，有待未来持续关注与深化研究。

5. 1 局限性分析

5.1.1  腐蚀（老化）环境术语的精准性及腐蚀（老化）环境分类的精细化

标准中涉及叶片涂层的相关概念，如“腐蚀环境”、“腐蚀因子”，虽在广义上可理解为促使材料劣化的外部因素，但严格而言，“腐蚀”一词更适用于描述金属材料的电化学劣化过程。对于高分子复合材料（如玻璃钢基材）及其防护涂层，采用“老化环境”、“老化因子”等术语更为精准且符合学科习惯。尽管原标准及本次修订过程均沿用了“腐蚀环境”的表述，且行业在执行中已形成一定认知惯性，但从科学严谨性和与国际标准接轨的角度考虑，未来修订宜采用更准确的“老化环境”概念体系。

其次，当前的腐蚀（老化）环境分类体系主要依据温度带、地域属性（海域/陆地）及年均降水量3个维度进行划分。该体系虽具备较好的工程实用性，但在精细化方面仍有提升空间。例如，降雨量的强度分布和时间分布对涂层老化的影响程度可能不亚于年均总量的影响；此外，多因素（如紫外线辐照强度、风沙强度）的综合效应及其交互作用尚未在分类中得到充分体现。未来需结合更详实的环境数据与涂层老化关联性研究，进一步完善分类模型。

5.1.2  涂层配套体系厚度设计的科学依据

修订版标准对不同环境类型和叶片部位的涂层厚度提出了具体要求。然而，支撑这些厚度设计的核心依据——涂层在服役过程中因粉化、磨损导致的年均减薄速率数据——尚显不足。目前行业普遍认为年均减薄量可能在2~10 μm区间，但该估计缺乏系统性的风场长期跟踪数据或加速老化-实际服役关联模型的验证。涂层厚度的设定，在满足防护寿命要求（如25 a）的同时，也需兼顾成本效益。未来亟需通过建立典型风场涂层性能数据库或开展专项研究，为涂层厚度的科学设计提供更坚实的量化支撑。

5.1.3  涂料及涂层体系性能评价体系的完善性

力学性能表征：修订版引入了断裂伸长率指标以评估涂层在动态应力下的形变能力。然而，断裂伸长率反映的是材料的极限塑性变形能力，与叶片运行中更关注的弹性形变恢复能力（即弹性模量、恢复率）并非完全等同。未来可探索更能直接反映涂层在交变应力下服役行为的评价指标或方法。

耐盐雾试验的替代：虽然修订版基于玻璃钢涂层体系对单一盐雾环境不敏感的特性取消了耐盐雾指标，但这并不意味着盐分（尤其是海上环境的氯化物）对涂层老化无影响。在紫外线协同作用下，盐分沉积导致的吸湿性增加，会加速涂层粉化。未来应考虑发展更能模拟实际复杂老化场景的复合试验方法。

防结冰性能的长期有效性：标准目前仅规定了新涂层的初始水接触角（≥100°）。涂层在长期服役过程中，因表面粉化、化学基团变化等因素，其疏水性与防结冰能力会逐渐衰减。仅依靠初始水接触角难以全面评估涂层的长效防冰性能。未来可考虑引入老化后水接触角保持率、冰附着强度、水滚动角等更能反映实际防冰效果的补充指标。

5. 2 未来展望和发展方向

5.2.1  深化环境因素与涂层老化机理研究

未来研究应聚焦于不同气候区（尤其是特殊区域如高辐照、强酸雨、高风沙区）环境因子（温度、湿度、UV、降水、盐雾、污染物、风沙）对复合材料基材及其涂层的协同老化机理。建立环境因子-涂层性能衰减的定量关联模型，为气候老化环境分类的精细化、涂层体系设计的优化以及寿命预测提供科学依据。

5.2.2  推动涂层性能评价体系创新

发展更贴近叶片实际动态服役条件的力学性能测试方法，如模拟交变应力的疲劳测试、高应变速率下的性能表征。建立和完善复合老化试验方法（如UV/冷凝/盐雾/温度循环复合试验），以更真实地模拟复杂环境下的涂层老化行为。针对防结冰、前缘保护等特殊功能涂层，构建包含初始性能、老化后性能保持率及实际防护效果（如减冰量、初始结冰时间）的多维度评价体系。

5.2.3  加强全生命周期数据积累与共享

鼓励行业建立风电叶片涂层服役性能的长期监测与数据共享平台。系统收集不同风场环境、不同涂层体系在运行过程中的厚度变化、外观状态、力学性能衰减等数据。这些宝贵的数据将为验证和修正现有标准、优化涂层设计、预测剩余寿命提供不可或缺的支撑。

5.2.4  关注新材料、新技术与新挑战

持续跟踪涂料技术发展，如新型生物基树脂、自修复涂层、智能传感涂层等在风电叶片上的应用潜力，评估其对标准更新的需求。同时，关注大型化、深远海、极端气候区风电发展对叶片防护提出的新挑战（如更大的形变应力、更严酷的海洋环境、冰雹冲击等），前瞻性地研究相应的防护解决方案和评价方法，为未来标准修订做好技术储备。

6 结　语

GB/T 31817—2015修订版在风电叶片涂料方面有了大幅修改：（1）环境分类科学化：摒弃了直接引用ISO 12944-2钢结构腐蚀环境分类的做法，创新性地制定了专门针对纤维增强树脂玻璃钢基材的腐蚀（老化）环境分类体系（基于温度带、地域属性及年均降水量）；（2）配套体系多元化：在保留聚氨酯体系的基础上，新增了聚天门冬氨酸酯涂料、水性聚氨酯涂料、水性氟碳涂料、防结冰涂料和前缘保护漆，并且全面优化了厚度要求和叶片具体部位的要求；（3）性能要求精细化与提升：2015版叶片涂层材料性能更多参考钢结构涂层体系测试要求，修订版做了大量修改，不仅提高了耐人工老化性、耐湿性的要求，还增加了拉伸性能、低温/湿热交变性能和耐雨蚀性能等指标，去掉了耐盐雾性能指标，调整了耐酸碱性要求，新增防结冰面漆的水接触角及耐霉菌性能要求，对VOC含量提出了更严格限制；（4）施工工艺规范化：2015版对叶片施工工艺描述较少，修订版则对表面处理、涂装方式、维修维护等工艺部分进行了修订，并增添了大量内容。

本次修订过程联合了全产业链代表性企业协同参与，充分吸纳了行业最新实践经验与前沿理论研究成果，同时系统融合了DNV认证要求及主机厂、叶片厂的先进企业标准。修订后的标准聚焦风电叶片防护涂装技术核心，全面规定了防护涂层的设计规范、性能指标、施工工艺及检测方法，旨在构建科学严谨的技术体系，规范行业涂装技术应用，推动风电叶片涂料涂装市场的健康可持续发展，进而助力风电设备可靠性提升及绿色低碳转型。

文章来源：《涂料工业》2025年第10期

DOI号

10.12020/j.issn.0253-4312.2025-269

基金项目：

中国建材集团攻关专项资助项目（编号2023YYSF07）

作者简介

李运德（1969—），男，博士，教授级高工，主要从事防腐涂料、涂装及涂层体系设计研究；邮箱：liyunde@bnbm.com.cn。

本文作为参考文献时的标准著录格式：

李运德. GB/T 31817—2015修订版中风电叶片涂料技术条款的解析[J]. 涂料工业，2025，55（10）：42-48.

LI Y D. Analysis of technical specifications of wind turbine blade coatings in the revised edition of GB/T 31817—2015[J]. Paint & Coatings Industry，2025，55（10）：42-48.

通信作者简介

李运德，博士，研究员级高工，北新涂料高级专家，北新灯塔风电涂料事业部总经理。兼任中国腐蚀与防护学会非金属耐蚀材料及先进制备技术专委会副主任委员、中国化工学会化工新材料专委会理事、中国公路学会桥梁与结构工程分会理事、全国涂料与颜料标准化技术委员会钢结构防腐涂料体系主任委员以及中涂协的技术工作委员会常务委员等职务。《涂料工业》等杂志编委。主要从事工业涂料、防腐涂料和涂装技术研究。