[發明專利]反作用于結晶沉淀的涂料或涂層

有效

• 申請號: 200780008380.1
• 申請日: 2007-03-09
• 公開（公告）號: CN101400745A
• 公開（公告）日: 2009-04-01
• 發明（設計）人: S·法伯;B·希洛;O·賓克爾;R·諾寧格;M·福斯特;B·魯姆普夫;F·克萊恩賈杰;J·霍普夫;D·蘭
• 申請（專利權）人: ITN納諾維森股份公司;巴斯夫歐洲公司
• 主分類號: C09D5/00
• 分類號: C09D5/00;C09D7/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 溫宏艷;李連濤

本發明涉及反作用于基材上的結晶沉淀的層或涂層，涉及用 于制造這樣的層或涂層的組合物，涉及用于制造這樣的層或涂層的方 法，和涉及含氮化硼的組合物作為用于與含鹽溶液接觸的涂層表面的材 料的用途。

眾所周知，結晶是指形成晶體的過程。這可以由溶液、溶體、 氣相、無定形固體或由另外的晶體(重結晶)發生，但總是通過晶體形 成和晶體生長進行。晶體是由三維周期排列的結構單元構成的各向異性 的均勻體。為了能夠形成晶體，首先必須使得結晶物質過飽和。當形成 晶體時，先前溶解的分子或元素變得以規則形式有序，其在某些情況下 是物質特異性的。

長久以來已知的是，由于從水溶液中結晶出鹽導致在基材上 強烈粘著的結殼(encrustation)，和在許多領域導致大量問題。其中已 知的例子是由于溫度依賴性的碳酸氫鈣/碳酸鈣平衡引起的鍋爐結垢 (scaling)，這導致必須定期清潔鍋爐以確保其運行。通常，使用化學(例 如酸)或者機械的方法。通過使用蒸餾水或添加絡合劑例如EDTA或者 離子交換劑來預防結晶僅在密閉容器中可行，但是不能在例如具有高鹽 濃度的大表面積敞開或流動體系中實施。

在其他的工業領域中，也經常遇到這樣的現象(已知為包括 結晶污垢(crystallization?fouling)的術語)。例如，在海水淡化蒸發設 備中、工廠的換熱器中或者在冷卻水流動系統中在與含鹽溶液接觸的表 面上形成鹽結殼(salt?crust)，所述鹽結殼隨時間牢固粘著、難以除去， 和另外在金屬表面情況下還會促進腐蝕。在恒溫箱、加熱元件或者流加 熱器上的鹽結殼另外大大阻礙了傳熱。

在發電廠或者垃圾焚化爐中，來自煙道氣脫硫設備的物質或 反應產物經常由煙道氣作為微細固體小滴夾帶出。當氣溶膠通過蒸氣預 熱器時，由于液體蒸發，鹽(通常硫酸鹽)沉積在換熱管上。這些沉積 物會隨時間導致設備堵塞和因此迫使其停工。因此，這些管不得不定期 地以復雜方式清潔，這當然損害了設備運行并帶來高程度的不便和費 用。

現有技術公開了這樣的涂層，其阻止在表面上由于雨水蒸發 形成斑點。例如，US?6,013,724和JP?10130581公開了基于硅烷的涂 層，其用來阻止由于蒸發的雨水產生污垢。然而，這樣的層耐磨性和長 時間穩定性低。因此，它們不適用于蒸氣預熱器或者鹽水蒸發設備。

基于含氟硅烷的所謂“易于清潔”涂層，如DE19544763A1 或EP?587?667?B1所述，原則上能夠讓水流走，但是不能用于阻止由鹽 在表面上結晶引起的沉積。首先，典型的層厚度(5-10μm)太低以致 不能耐受從流動的含鹽溶液結晶的通常研磨條件。其次，這些層在水溶 液中隨時間流逝而膨脹，導致其喪失作用。此外，產生該效果的氟基團 僅位于層的表面上，這意味著在最上層腐蝕后就不再能斥水。具有PTFE 的金屬表面的昂貴的特富龍化(teflonization)同樣不適合用于產生持久 的抗結晶效果。

因此，本發明的目的是提供一種不具有現有技術已知缺陷的 技術解決方案。這種解決方案應該能夠防止或者至少顯著阻礙晶體型， 尤其是鹽在表面上的沉積。焦點應該更特別在于保護潮濕表面或永久性 漬浸在水中的表面。

該目的是通過具有權利要求1的特征的層或者涂層和具有權 利要求書20的特征的用途實現的。本發明的層或涂層的優選實施方案 記載在從屬權利要求2-14中。在權利要求15-19中限定了用于制造這樣 的層或涂層的組合物，在權利要求21中限定了含至少部分用這樣的層 涂覆的組件的工業設備。用于制造這樣的涂層或層的方法是權利要求22 和23的主題。所有權利要求書的文字均在此通過引用并入此說明書作 為參考。

本發明的層或涂層包括含粘合劑體系和陶瓷顆粒的基質以及 顆粒形式的氮化硼。

已經意外地發現，這樣的層或涂層即使在室溫下也阻止或者 至少反作用于結晶沉淀。其尤其適于具有金屬、玻璃、陶瓷、搪瓷或者 甚至塑料表面的基材。特別值得注意的是對表面的良好粘附性和高的研 磨穩定性。其功能即使在室溫下也能得到確保，且其具有長的壽命。

氮化硼顆粒優選為六方晶系氮化硼。氮化硼顆粒被結合到基 質中并基本均勻分布在其中。結果，本發明的層，與“易于清潔”的表 面不同，在層表面隨著時間的推移會部分腐蝕的情況下也保持運行能 力。