具有自愈合表层、自愈合漆的构件或者具有自愈合特性的涂装粉末制造技术

本发明专利技术涉及一种具有自愈合表层（２０）或者自愈合漆（２１）的构件（１９）或者一种涂装粉末。按照本发明专利技术规定，所述自愈合是通过一种被封闭在罩有外壳的颗粒（１２）中的反应物质（１５）加以保证的。只有漆层被损坏（２１），才会导致外壳（１４）优选在催化材料（１６）的影响下发生破裂，从而使被封闭的漆液（１５）可以流出。在紫外光的影响下，所述漆液完全硬化且封闭所出现的裂纹（２１）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具有自愈合表层的构件，在所述自愈合表层的内部，散布着反应 物质，所述反应物质的化学成分相当于表层材料的前体，其中这种前体在由于表面损坏而 被暴露的情况下，可自发地转换成表层的原料。此外，本专利技术还涉及一种具有溶剂和涂层材 料的自愈合漆。在所述漆中散布着反应物质，所述反应物质的化学成分相当于涂层材料的 前体，其中这种前体在被暴露的情况下，也可自发地转换成涂层材料的原料。最后，本专利技术 还涉及一种涂装粉末，所述涂装粉末包含由涂层材料组成的颗粒。在所述粉末中也散布着 反应物质，所述反应物质的化学成分相当于涂层材料的前体，其中这种前体在被暴露的情 况下，自发地转换成涂层材料的原料。
技术介绍
在某种条件下，使涂层材料的前体自发地转换为涂层材料本身，按照现有技术被 用于确保涂层或者涂层材料的自愈合特性。这种自愈合涂层或者为此所使用的涂层材料 (漆)，例如从EP355(^8A1中得知。在此涉及的是使用寿命在大气条件下可以被延长的瓦片 的涂装。所述瓦片的底漆层为此含有一种芳香酮，所述芳香酮在紫外线照射时或者在太阳 光的影响下，使底漆层发生聚合，并且因此通过自发重新形成化合物而使机械缺陷愈合。所 述自发，结合该专利技术应该被理解成，自愈合过程不是通过例如按照人员监控的控制过程的 外部影响进行的，而是在表层的发生位置的外界环境，例如环境的气候条件中，由于表层的 特性以及环境条件而自动地进行的。自愈合过程的控制，优选由紫外线照射(太阳光照射) 承担，其中所述紫外线照射的剂量，可不受影响，而更加取决于使用地区的气候条件。因此， 地中海地区国家的太阳的照射量，例如平均较高，而降水量则低于例如北部的国家。因此， 漆的自愈合参数的调节，被作为问题提出。按照现有技术的另一种自愈合漆系统，因此摒弃了涂层中的活性成分，而仅仅应 用涂层在完全硬化之后物理上残余的流动性，使例如所产生的刮痕重新愈合。此外，这种漆 的最外层，是建立在聚氨酯混合物基础上的。如果这种所谓的PUR漆例如由于太阳光入射 而发热，漆层发生流动，本身的损坏由此被整平。为此所需要的相对较高的涂层的流动性， 则是以较低的聚合密度为前提条件的。这在一些使用场合会导致机械稳定性不足，所述不 足的机械稳定性不能满足例如有关抗刮伤或者耐化学腐蚀方面的汽车使用要求。
技术实现思路
因此本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种具有自愈合特性的涂层系统或者用 于生成这种涂层的成分，它们一方面确保涂层可承受较高的应力(例如耐刮强度)，另一方 面提供一种精确调节的自发的自愈合效果。该技术问题在本文开头所述的构件或者自愈合漆或者涂装粉末中这样加以解决， 即，使包含在涂层材料中的反应物质构成罩有外壳的颗粒的核心，其中所述外壳由一种可氧化物质组成。按照本专利技术的设想因此提出，负责自愈合的反应物质以一种所谓的核壳结 构(Core-She 11 -Struktur)供使用，从而使提供原料供引起自愈合的反应使用的反应物 质，在被需要采用之前，可以受到保护地保持不变。只要由可氧化物质组成的外壳能给予这 种保护，罩有外壳的颗粒就能完全地封闭在涂层中。这可以通过使所述罩有外壳的颗粒的 涂层是一种氧化保护层实现的。但是一旦涂层被损坏，并且罩有外壳的颗粒被暴露出来，则所述罩有外壳的颗粒 此外还将遭遇空气中的氧气。在气候条件(太阳光、热)的影响下，外壳的可氧化物质随即 发生氧化，由此使该外壳破裂并且使反应物质被释放。这种反应物质可以例如由漆液组成， 所述漆液具有涂层的成分并且在环境条件(太阳光、热)下例如完全硬化。以此方式可以 至少局部地对涂层的损坏位置加以填补，并且以此方法进一步确保对构件的保护。本专利技术的下列特别的扩展设计，同样涉及按照本专利技术的构件、按照本专利技术的自愈 合漆和按照本专利技术的涂装粉末。例如可以有利地在颗粒外壳的表面，堆积一种可光激活的 或者可热激活的催化材料，所述催化材料在被激活的情况下，会对外壳的可氧化物质的氧 化起促进作用。因此，可以在例如地球上的北部地区，即太阳光的照射，不足以充分快速地 氧化罩有外壳的颗粒的可氧化外壳，因而不能完全消除涂层构件损坏处的地方，有利地采 用自愈合的涂层系统。催化材料加速了可氧化物质的氧化，从而使愈合能够有利地快速地 发生。可以考虑将例如氧化钛、氧化锌或者锌氧化铟作为可光激活和/或可热激活的物质。 这些材料具有下列特性，g卩，基于其催化作用，可氧化物质的氧化可通过光或热开始进行或 者被加速。尤其被氧化钛催化激活的颗粒，会由于空气中的湿气而产生氧基和氢氧化基，所 述氧基和氢氧化基导致了颗粒外壳的反应物质的加速氧化。当然，颗粒的外壳也可能因为 涂层的严重损坏而被机械地破坏，这将产生另外的优点，即，自愈合过程会立即开始进行， 从而当涂层被严重损坏时，也能够提供自愈合特性的最大潜能供使用。作为替代方式，还可以在颗粒的核心充填一种可光激活的或者可热激活的催化材 料。在所述催化材料被激活的情况下，以已述的方式对外壳的可氧化物质的氧化起促进作 用。在采用可光激活的催化材料的情况下，要注意，外壳的反应物质和可氧化物质在这种情 况下，对于具有用于激活可光激活材料的波长的电磁射线必须是可透过的。因为只有这样， 可光激活的催化材料在罩有外壳的颗粒仍处于封闭状态时可以被激活，并且以此对外壳的 氧化起促进作用。另一种替代方案规定，由可光激活或者可热激活的材料组成的催化剂颗粒被散布 在产品中。这些催化剂颗粒在由于涂层损坏而被激活的情况下，对外壳的可氧化物质的氧 化起了促进作用。为此，要求，在涂层中均勻地分布着罩有外壳的颗粒以及催化剂颗粒。只 有这样才能确保，涂层的局部损坏，不但会暴露出罩有外壳的颗粒而且会暴露出催化剂颗 粒，并且催化剂颗粒可以以此发挥其功能。此外，使反应物质由两种成分组成，也可以是有利的。这就是说，在涂层中，不但提 供了一种成分的罩有外壳的颗粒，而且提供了另一种成分的罩有外壳的颗粒。一旦两种成 分的颗粒由于涂层损坏而被打开(也就是外壳发生氧化破坏)，则两种成分在损坏位置发 生混合。可以这样选取所述成分，即，使得通过混合经适当的反应能够生成涂层材料。本发 明的这种方案具有下列优点，即，涂层材料的形成可以与外部能量(太阳光、热)无关地进 行，并且可以以此方式尤其快速地愈合。可以采用例如多成分的聚氨酯漆系统。当然，不一定非得把两种成分分别包含在不同的颗粒中，同时使这些颗粒混合地 存在于涂层或者涂层材料中。也可以设想，使两种成分混合地存在于每个罩有外壳的颗粒 中。但是在此只使用不供给激活能量就不会起反应的材料混合物。颗粒的外壳则将这种混 合保持到起反应前，直至由于涂层损坏而发生该外壳的破裂并且可以加入激活能量为止。例如由Capsulation Nanosience AG公司提供的一种被称作LBL工艺(注册商 标)的处理方法，可被采用用于制造罩有外壳的颗粒。在这种工艺中，可以通过层状的结构 (layer by layer, LBL)，提供具有核心和外壳的精密切割的颗粒供使用。外壳材料可以例 如是生物相容的物质，它们在空气、氧气中，尤其在存在适当的催化材料，如氧化钛的情况 下，被氧化破坏。附图说明下面根据附图对本专利技术其他的详情加以说明。相同或者相似的图上元件，分别设 有相同的附图标本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有自愈合表层（２０）的构件，在所述自愈合表层（２０）的内部，散布着反应物质（１５），所述反应物质（１５）的化学成分，相当于表层材料的前体，其中这种前体在由于表层（２０）损坏而被暴露的情况下，可自发地转换成表层（２０）的材料，其特征在于，反应物质（１５）构成罩有外壳的颗粒（１２）的核心，其中所述外壳（１４）由可氧化物质组成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE102008030189.22008年6月25日1.一种具有自愈合表层00)的构件，在所述自愈合表层00)的内部，散布着反应物 质(15)，所述反应物质(15)的化学成分，相当于表层材料的前体，其中这种前体在由于表 层OO)损坏而被暴露的情况下，可自发地转换成表层OO)的材料，其特征在于，反应物质 (15)构成罩有外壳的颗粒(1 的核心，其中所述外壳(14)由可氧化物质组成。2.一种具有溶剂和涂层材料的自愈合漆，其中在漆中散布着反应物质(15)，所述反应 物质(1 的化学成分相当于涂层材料的前体，其中这种前体在被暴露的情况下，可自发地 转换成涂层材料的原料，其特征在于，反应物质(15)构成罩有外壳的颗粒(12)的核心，其 中所述外壳(14)由可氧化物质组成。3.一种具有由涂层材料组成的颗粒的涂装粉末，其中在所述粉末中分布着反应物质 (15)，所述反应物质(1 的化学成分相当于涂层材料的前体，其中这种前体在被暴露的情 况下，可自发地转换成涂层材料的原料，其特征在于，反应物质(15)构成罩有外壳的颗粒 (12)的核心，其中所述外壳...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯琴·多伊，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE