中國自20世紀(jì)50年代末，對風(fēng)力發(fā)電開始進(jìn)行探索研究，1994年在新疆達(dá)坂城建成了第一個裝機(jī)容量達(dá)萬千瓦級的風(fēng)電場。在2012年，中國取代美國成為世界第一風(fēng)電大國，風(fēng)電已經(jīng)成為我國重要的清潔能源之一。

中國的風(fēng)場主要分為荒原風(fēng)場、高山風(fēng)場、海濱風(fēng)場，在這些地方風(fēng)電葉片常常要面臨高溫、高濕、高鹽霧和長日照等環(huán)境，葉片材料自身會出現(xiàn)泛黃、老化、磨損等跡象。風(fēng)電葉片保護(hù)涂料的性能是決定葉片實(shí)際使用壽命的關(guān)鍵因素。

高附著力、高致密度、高彈性、高耐候、低溫柔韌性是高性能風(fēng)電葉片涂料技術(shù)的基本要求。

1、高附著力：涂料耐久性的基礎(chǔ)

2、耐鹽霧：耐化學(xué)品、海水及大氣污染的腐蝕

3、耐風(fēng)蝕、砂蝕：要求涂層高彈性、低溫柔韌性、高強(qiáng)度，抗沖擊

4、耐候性：抗紫外線能力強(qiáng)、耐溫差變化，低溫不脆化

其中，雨水侵蝕是風(fēng)電葉片面臨的一個巨大挑戰(zhàn)，高速液滴的反復(fù)沖擊，以點(diǎn)蝕或剝落的形式對葉片造成損壞。由于葉片表面粗糙度的增加，被侵蝕的葉片導(dǎo)致空氣阻力顯著增加，從而使年發(fā)電量減少25%。在風(fēng)電設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)中，維修風(fēng)機(jī)葉片是最昂貴、最耗時的，在使用壽命為20年的長期運(yùn)行中，約占總成本的35%。

另外，由于沿海地區(qū)的雨水一般呈弱酸性，長期酸雨浸潤導(dǎo)致聚丙烯酸酯的酯鍵水解，導(dǎo)致涂層脫落；雨水高速沖擊導(dǎo)致脆性涂層開裂，進(jìn)一步加速了涂層水解。因此涂層具有穩(wěn)定疏水性和彈性十分重要。

風(fēng)電場的分布遍布全國，圖源《中國國家地理》2013年8月

環(huán)氧樹脂和聚丙烯酸脂是現(xiàn)在市面上常見的風(fēng)電葉片材料，然而這些涂層容易因雨水高速沖擊而破碎失效。聚氨酯等彈性體涂層會因長期雨水侵蝕而形成孔洞。長期抵抗雨水侵蝕需要較低的表面能，這樣可以降低雨滴沖擊造成的阻力，并避免材料被橫向應(yīng)力撕裂。

想要獲得超疏水表面，有兩種方法：一是在本身具有低表面能的物質(zhì)表面構(gòu)建超疏水所需的微納米粗糙結(jié)構(gòu)；二是在微納米粗糙結(jié)構(gòu)表面接枝低表面能物質(zhì)或基團(tuán)。目前研究者們通常采用溶膠凝膠法、刻蝕法、自組裝技術(shù)、噴涂法等方法制備穩(wěn)定性好的超疏水材料。