用于转子叶片的聚氨酯基保护性涂层制造技术

本发明专利技术涉及一种制备用于转子叶片的聚氨酯基雨水腐蚀保护性涂层的反应性组合物，所述反应性组合物包含异氰酸酯反应性组分和异氰酸酯官能组分，并且其中所述异氰酸酯反应性组分包含：第一组分i)，其为短链羟基官能化合物，所述短链羟基官能化合物具有两个末端(α-ω)羟基基团、小于250g/mol的分子量且包含至少2个碳原子；和第二组分ii)，其包含高分子量羟基官能化合物，所述高分子量羟基官能化合物具有两个末端(α-ω)羟基基团和至少250g/mol的分子量且包含一个或多个选自下列的单元：氧化亚烷基单元和聚氧化亚烷基单元，并且其中所述异氰酸酯官能组分为通式NCO-Z-NCO的异氰酸酯预聚物，其中Z为连接基团，所述连接基团包含至少两个氨基甲酸酯(-NH-CO-O-)单元和另外一个或多个选自下列的单元：亚烷基、氧化亚烷基、聚氧化亚烷基、亚烷基酯、氧化亚烷基酯、聚氧化亚烷基酯、以及它们的组合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种制备用于转子叶片的聚氨酯基雨水腐蚀保护性涂层的反应性组合物，所述反应性组合物包含异氰酸酯反应性组分和异氰酸酯官能组分，并且其中所述异氰酸酯反应性组分包含：第一组分i)，其为短链羟基官能化合物，所述短链羟基官能化合物具有两个末端(α-ω)羟基基团、小于250g/mol的分子量且包含至少2个碳原子；和第二组分ii)，其包含高分子量羟基官能化合物，所述高分子量羟基官能化合物具有两个末端(α-ω)羟基基团和至少250g/mol的分子量且包含一个或多个选自下列的单元：氧化亚烷基单元和聚氧化亚烷基单元，并且其中所述异氰酸酯官能组分为通式NCO-Z-NCO的异氰酸酯预聚物，其中Z为连接基团，所述连接基团包含至少两个氨基甲酸酯(-NH-CO-O-)单元和另外一个或多个选自下列的单元：亚烷基、氧化亚烷基、聚氧化亚烷基、亚烷基酯、氧化亚烷基酯、聚氧化亚烷基酯、以及它们的组合。【专利说明】用于转子叶片的聚氨酯基保护性涂层
本专利技术整体涉及聚氨酯基涂层，特别是用于转子叶片的抗腐蚀涂层；保护转子叶 片免于腐蚀的方法以及包含所述涂层的转子叶片。
技术介绍
转子叶片，例如直升机旋翼、风力涡轮机的转子叶片等，会受到由诸如雨水、砂和 粉尘的空气传播物质的冲击所形成的腐蚀。在转子叶片的所有部件中，它们的前缘特别易 于受到腐蚀损坏。行业中已在寻找抵抗此类腐蚀的保护方法。例如，可将保护带材或膜施 加至转子叶片的前缘。然而，带材或膜在转子叶片上的施加不能容易地自动化并且通常手 动完成。这个过程可为耗时的，特别是对于将膜施加至大维度的转子叶片而言，这种情况可 同样适用于风力涡轮机中的转子叶片，特别是对于离岸发电站的风力涡轮机而言。此类转 子叶片的长度可大于30m或甚至大于60m。目前甚至在构思长度超过IOOm的转子叶片。 此外，膜具有比较明显的边缘，这可对转子叶片的空气动力学特性产生负面影响。 因此，已提出了保护膜的替代形式。 例如W02010/122157中已描述了一种方法，其中施加基于聚酯多元醇的特定聚氨 酯保护性涂层作为转子叶片的最外层。W02010/122157中提供的例示组合物已被证实在雨 水腐蚀试验中有效，但其包含相当大的量的溶剂（介于19重量％和31重量％之间），这从 环境的观点考虑是不利的。 现已发现，特定多元醇和异氰酸酯的聚氨酯基涂层可针对腐蚀，特别是雨水腐蚀， 提供良好的保护。
技术实现思路
下文中提供了一种制备用于转子叶片的聚氨酯基雨水腐蚀保护性涂层的反应性 组合物，该反应性组合物包含异氰酸酯反应性组分和异氰酸酯官能组分，并且其中异氰酸 酯反应性组分包含： 第一组分i)，其为短链羟基官能化合物，所述短链羟基官能化合物具有两个末端 (a - ?)羟基基团、小于250g/mol的分子量且包含至少2个碳原子；和 第二组分ii)，其包含高分子量羟基官能化合物，所述高分子量羟基官能化合物具 有两个末端羟基基团和至少250g/mol的分子量且包含一个或多个选自下列的单 元：氧化亚烷基单元和聚氧化亚烷基单元，并且 其中异氰酸酯官能组分为通式NCO-Z-NCO的异氰酸酯预聚物，其中Z为连接基团， 该连接基团包含至少两个氨基甲酸酯（-NH-C0-0-)单元和另外一个或多个选自下列的单 元：亚烷基、氧化亚烷基、聚氧化亚烷基、亚烷基酯、氧化亚烷基酯、聚氧化亚烷基酯、以及它 们的组合。 在另一方面，提供了一种转子叶片的外表面上的雨水腐蚀保护性涂层，其中所述 涂层包含反应性组合物的反应产物，该反应性组合物包含异氰酸酯反应性组分和异氰酸酯 官能组分，并且其中异氰酸酯反应性组分包含： 第一组分i)，其为短链羟基官能化合物，所述短链羟基官能化合物具有两个末端 (a - ?)羟基基团、具有小于250g/mol的分子量且具有至少2个碳原子；和 第二组分ii)，其包含高分子量羟基官能化合物，所述高分子量羟基官能化合物具 有两个末端（a-?)羟基基团和至少250g/mol的分子量且包含一个或多个选自下列的单 元：氧化亚烷基单元和聚氧化亚烷基单元， 并且其中异氰酸酯官能组分为通式NCO-Z-NCO的异氰酸酯预聚物，其中Z为连接 基团，该连接基团包含至少两个氨基甲酸酯（-NH-C0-0-)单元和另外一个或多个选自下列 的单元：亚烷基、氧化亚烷基、聚氧化亚烷基、亚烷基酯、氧化亚烷基酯、聚氧化亚烷基酯、以 及它们的组合。 在另一个方面，提供了一种保护转子叶片的外表面免于腐蚀的方法，该方法包括 将权利要求1所述的反应性组合物施加至转子叶片的外表面，以及使反应性组合物经受固 化。 在另一个方面，提供了一种将用于制备保护性涂层的反应性组合物施加至制品的 弯曲表面的方法，该方法包括使用结构化片材来在表面上施加组合物，其中片材经结构化 以提供连续路径，组合物能够通过该连续路径分布到所述表面上，并且其中片材围绕弯曲 表面进行弯曲并沿着弯曲表面移动。 在另一个方面，提供了一种用于将可涂布的物质施加至弯曲表面上的装置，该装 置包括结构化片材，其中该片材经结构化以提供连续路径，可涂布的物质能够通过连续路 径分布到所述表面上，并且其中片材围绕待涂布的弯曲表面进行弯曲贴合，并且其中弯曲 表面为转子叶片。 【具体实施方式】 在详细说明本公开的任何实施例之前，应当理解，本公开的应用并不限于下列描 述中所提及的构造和部件布置方式的细节。本专利技术可以具有其它实施例，并且能够以各种 方式实践或实施。还应当理解，本文所用的措辞和术语的目的在于描述，而不应当被视作具 有限制性。与"由...组成"的使用相反，"包括"、"含有"、"包含"或"具有"及其变体的使 用意指涵盖其后所列举的项目及其等同物，以及另外的项目。"一个（种）"的使用意在涵盖 "一个（种）或多个（种）"。本文引述的任何数值范围都旨在包括从该范围的下限值到上 限值的所有值。例如，1%至50%的浓度范围意为缩写，并且明确地公开了介于1%与50% 之间的值，例如 2%、40%、10%、30%、1. 5%、3. 9%等。 本专利技术所提供的涂层可用于保护制品，具体地为转子叶片，或更具体地为转子叶 片的前缘免于腐蚀，特别是雨水腐蚀。 通常，本专利技术的涂层是聚氨酯基的。它们由前体组合物制备。前体组合物为反应 性组合物并且通常包含异氰酸酯反应性组分和异氰酸酯官能组分。这些组分彼此反应（固 化）以形成涂料组合物（固化组合物）。前体组合物通常为双组分（2K)组合物。这意味着 包含反应性组分的组合物（一方面为包含异氰酸酯反应性组分的组合物，另一方面为包含 异氰酸酯官能组分的组合物）彼此分离并且仅在其施加于待涂布基材上之前组合以形成 涂层前体组合物。本文提供的涂料组合物因此包含或为异氰酸酯反应性组分与异氰酸酯官 能组分的反应产物。合适的异氰酸酯反应性组分和合适的异氰酸酯官能组分将在下文进行 更详细地描述。 专利技术人已发现，要增加作为抗腐蚀涂层的有效性，聚氨酯基涂层优选地具有机械 性能的组合，特别地如果是指它们在低厚度（例如厚度为约150 i! m至至多约700 i! m)下有 效的话。出于经济原因以及空气动力学原因，低厚度可为所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备用于转子叶片的聚氨酯基雨水腐蚀保护性涂层的反应性组合物，所述反应性组合物包含异氰酸酯反应性组分和异氰酸酯官能组分，并且其中所述异氰酸酯反应性组分包含：第一组分i)，其为短链羟基官能化合物，所述短链羟基官能化合物具有两个末端(α‑ω)羟基基团、小于250g/mol的分子量且包含至少2个碳原子；和第二组分ii)，其包含高分子量羟基官能化合物，所述高分子量羟基官能化合物具有两个末端(α‑ω)羟基基团和至少250g/mol的分子量且包含一个或多个选自下列的单元：氧化亚烷基单元和聚氧化亚烷基单元，并且其中所述异氰酸酯官能组分为通式NCO‑Z‑NCO的异氰酸酯预聚物，其中Z为连接基团，所述连接基团包含至少两个氨基甲酸酯(‑NH‑CO‑O‑)单元和另外一个或多个选自下列的单元：亚烷基、氧化亚烷基、聚氧化亚烷基、亚烷基酯、氧化亚烷基酯、聚氧化亚烷基酯、以及它们的组合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：B·屈内韦格，B·韦伯，T·N·纳鲁姆，S·E·弗里斯，I·罗宾森，E·M·罗根廷，G·希施曼，R·库尔兹，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US