[发明专利]包含多层涂层体系的复合材料

说明书

发明领域

本发明涉及包含多层涂层体系的复合材料。

发明背景

风力是使用风轮机将风能转化成有用形式例如电力。在2007年末，全世界的风力发电机容量为94.1千兆瓦。尽管目前风仅产生了超过1％的全世界电力应用，但其在丹麦占电力产生的约19％，在西班牙和葡萄牙占9％，以及在德国和爱尔兰共和国占6％(2007年数据)。在全世界范围内，2000至2007间风力发电增加超过5倍。

在与电力网格连接的大规模风电场以及在用于将电力提供给孤立场所的单独涡轮机中产生风力。风轮机典型地具有2-4个大叶片并且被设计为持续约20-25年。用于风轮机的叶片的最佳数目取决于涡轮机将完成的作业。用于发电的涡轮机需要在高速下运转，但不需要大量扭矩或旋转力。这些机器通常具有2或3个叶片。相反，风力泵以更大的扭矩但并不大的速度运转，并且因此具有许多叶片。

风轮机叶片或“风电叶片(wind blade)”持续地暴露于自然条件下并且被理想地设计为在最少故障的情况下耐受温度极端条件、风切变、沉淀和/或其它环境危害。通常在叶片的前缘观察到涂层损坏。叶片的“前缘”将被理解为是指切入风中的叶片部分，同时后缘是相对的边缘。前缘可以是光滑的或者包括凸起或“结节”，其有助于减少噪音、增加稳定性和/或使得叶片能够捕集更多的能量。前缘典型地会经历环境因素例如盐、砂、污物和造成干磨的其它颗粒，以及环境因素例如风、雨、雪等。因此，可能在前缘上观察到加速的涂层损坏和/或腐蚀。因此通常希望在前缘上的附加保护作用。

将希望提供用于保护风轮机叶片并且延长叶片的使用寿命的涂料组合物。理想地，这些涂料组合物可以在最少的基材表面准备的情况下施涂于叶片基材，并且将提供前缘耐侵蚀性。

发明概述

本发明涉及一种包含施涂于其至少一部分的多层涂层体系的复合材料，所述多层涂层体系包括：

(1)由底漆组合物沉积的第一涂层；和

(2)施涂于第一涂层的至少一部分之上的面涂层组合物，其中所述面涂层由包含以下组分的成膜组合物沉积：

(a)含有羟基和/或胺基的官能组分；和

(b)含有异氰酸酯和/或酐官能团的固化剂；并且当固化剂含

有异氰酸酯时，异氰酸酯与羟基和/或胺基的比例为＞1∶1。

本发明进一步涉及如上所述施涂于第一涂层的至少一部分之上的面涂层组合物，其中所述面涂层由包含氟化丙烯酸系的成膜组合物沉积。

其它涂覆的基材以及修补基材例如风电叶片的方法也处于本发明范围内。

发明详述

除了在任何工作例中或者在另外说明的情况下之外，在说明书和权利要求书中使用的表示成分量、反应条件等的所有数值应被理解为在所有情形中由术语“约”修饰。因此，除非相反地说明，在以下说明书和附属的权利要求书中描述的数值参数是近似值，其可以根据将通过本发明获得的所希望的性能而变化。至少地并且不试图限制等同原则应用于权利要求书的范围，每一数值参数应该至少根据所报导的有效数位的数目并且通过采用一般舍入技术来理解。  “包括”和类似的术语是指包括但不限于。

尽管描述本发明的广泛范围的数值范围和参数是近似值，但描述于具体实施例中的数值被尽可能准确地报导。然而，任何数值固有地含有由在它们各自的试验测量中发现的标准偏差必然产生的一定误差。

另外，应该理解的是本文中列出的任何数值范围意在包括其中包含的所有子范围。例如，范围“1-10”意在包括在所列出的最小值1与所列出的最大值10之间(并且包括端值)的所有子范围，即具有等于或大于1的最小值和等于或小于10的最大值的所有子范围。

本说明书和附属的权利要求书中使用的冠词“一”、“一个/一种”和“所述/该”包括复数对象，除非清楚并且明确地限于一个对象。例如，尽管本文中提及“一个”第一涂层、“一种”底漆组合物、“一个”面涂层、“一种”固化剂等，但可以使用这些组分各自和任何其它组分的一个或多个。

本文中所示的本发明的各个实施方案和实施例分别被理解为相对于本发明范围而言是非限定性的。

如下面的说明书和权利要求书中使用的，以下术语具有下面所示的含义：

术语“可固化”，例如与可固化组合物结合使用的，是指所示组合物可以通过官能团聚合或交联，例如借助于包括但不限于热(包括环境固化)和/或催化暴露的方式。