[發明專利]減輕基材上冰積聚的方法

有效

• 申請號: 201280066051.3
• 申請日: 2012-11-30
• 公開（公告）號: CN104039895A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: B·A·康奈利;E·F·拉克維茲;D·J·施沃茨米勒;M·A·扎里馳;S·J·莫拉維克;J·N·瓦勒塔;S·R·佐瓦奇
• 申請（專利權）人: PPG工業俄亥俄公司
• 主分類號: C09D5/00
• 分類號: C09D5/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 孫悅

相關申請的交叉引用

本申請要求2011年12月2日提交的美國臨時申請序列號61/566,077的權益。

發明領域

本發明涉及減輕基材上冰積聚的方法，特別適用于風力發電機或渦輪葉片和飛機零件，例如機翼和螺旋槳葉片。

發明背景

風力是將風能利用風力渦輪機轉化成可用形式，例如電力。截至2007年底，風力發電機世界裝機容量為94.1兆瓦。雖然風力發電機目前僅生產剛過1％的世界范圍使用的電力，但它占丹麥電力生產的大約19％的電力，西班牙和葡萄牙的9％，以及德國和愛爾蘭的6％(2007數據)。從全球來看，2000年至2007年間風力發電增長了超過五倍。

風力產生于與電網連接的大規模風力發電機廠，以及用于向偏遠地區提供電力的單獨渦輪。風力渦輪機典型地具有2到4個大型葉片并設計為持續大約20到25年。風力發電機渦輪的葉片的最佳數量取決于渦輪所要做的工作。用于產生電力的渦輪需要在高速運行，但不需要許多的扭矩或旋轉力。這些機器通常具有兩個或三個葉片。相反，風力發電機泵以更大的扭矩但不那么快的速度運行，引起具有許多葉片。

風力發電機渦輪葉片持續暴露于許多因素，必須設計成耐受極端溫度、風剪切、沉淀、和其他環境危害但不會失效。冰在葉片基材上的積聚導致降低效率，因為葉片變得較重和較難以旋轉。

期望提供一種減輕冰積聚的方法，以包括風力發電機和渦輪葉片并最大化葉片在極端天氣下的效率。理想地，可將涂料組合物施涂到葉片基材上。

發明內容

本發明涉及減輕基材上冰積累的方法，包括向該基材施涂第一可固化的成膜組合物，其中該第一可固化的成膜組合物包含：

(a)聚合物多元醇和多異氰酸酯固化劑；或

(b)聚硅氧烷聚合物和包含至少兩個烷氧基和/或丙烯氧基官能團的硅烷固化劑；和

將第二可固化的成膜組合物施涂至該第一可固化的成膜組合物，其中該第二可固化的成膜組合物包含：

(i)(a)包含異氰酸酯官能團的固化劑；

(b)至少一種包含與(a)中的異氰酸酯基團有反應性的官能團的成膜聚合物；和任選地

(c)存在于該第二可固化的成膜組合物中的聚硅氧烷的量足以在承受易于形成冰的條件時減輕基材上的冰積聚；或

(ii)聚硅氧烷聚合物和包含至少兩個烷氧基和/或丙烯氧基官能團的硅烷固化劑；其中在施涂可固化的成膜組合物至基材后以及在固化后，該第一可固化的成膜組合物表現出比該第二可固化的成膜組合物低的楊氏模量，以及該經涂覆的基材在進行冰粘合力測試時表現出400N的最大平均載荷力。

在本發明的另一種實施方式中，該第一可固化的成膜組合物包含聚硅氧烷聚合物和包含至少兩個烷氧基和/或丙烯氧基官能團的硅烷固化劑，如上所述，而施涂第二可固化的成膜組合物是任選的。

發明詳述

除了在任何操作實例或另有說明的情況，在本說明書和權利要求書中使用的表達成分、反應條件等的量的數字都理解為在所有情形下用術語“約”修飾。因此，除非有相反指示，以下說明書和所附權利要求中給出的數量參數都是近似值，它們可根據期望由本發明獲得的性質而變化。最起碼，并且不試圖限制等同原則適用于權利要求的范圍，各數值參數應至少被根據所報告的有效數字并通過常規舍入法來解釋。

雖然在本發明的寬范圍給出的數量范圍和參數都是近似值，在具體實例中給出的數值都盡可能精確地報道。然而，任何數值內在地含有某些會從它們各自測試方式中的標準偏差必然產生的誤差。

而且，應理解的是，本文中引述的任何數值范圍都意圖包括其中涵蓋的所有子范圍。例如，“1到10”的范圍意圖包括所有所引述的最小值1和所引述的最大值10之間的所有子范圍(并包括端點值)，也就是說，最小值等于或大于1且最大值等于或小于10。

如本說明書和所附權利要求書中所使用的，冠詞“一個”、“一種”和“該”包括多個指代對象，除非明確無誤地限制為一個指代對象。

本文給出的本發明的各種實施方式和實例均理解為對本發明的范圍是非限制性的。

在以下說明書和權利要求書中，所使用的以下術語具有如下所示的含義：

術語“可固化的”，如例如與可固化的組合物結合使用，是指所說明的組合物是通過官能團可聚合的或可交聯的，例如通過是指包括，但不限于，熱(包括環境固化)和/或催化性暴露。