[發明專利]使用無鉻抑制劑的鋁制飛行器的耐腐蝕表面處理和底漆系統

有效

• 申請號: 201710872093.0
• 申請日: 2017-09-25
• 公開（公告）號: CN107868597B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: P·J·凱倫;K·A·柯雷科
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: C09D175/04
• 分類號: C09D175/04;C09D5/08;C23C18/12
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 張全信;董志勇

本發明的名稱是使用無鉻抑制劑的鋁制飛行器的耐腐蝕表面處理和底漆系統。一種制品包括襯底；設置在該襯底上的第一防腐蝕層；以及設置在該第一防腐蝕層上的第二防腐蝕層。該第一防腐蝕層包括溶膠?凝膠組合物并且該第二防腐蝕層包括聚氨酯組合物。該第一或第二防腐蝕層中的至少一個包括腐蝕抑制劑。

技術領域

本文公開了一般而言涉及腐蝕抑制組合物以及使用該腐蝕抑制組合物用于表面處理和底漆系統的方法的描述。

背景技術

腐蝕被定義為材料——通常是金屬——與其產生材料及其性質劣化的環境之間的化學或電化學反應。腐蝕性侵蝕從金屬表面開始。腐蝕過程涉及兩個化學變化。被侵蝕或氧化的金屬經歷陽極變化，同時該腐蝕劑被還原并經歷陰極變化。

已證明含有六價鉻化合物的基于鉻的防腐蝕系統是廣泛應用于飛行器金屬處理工藝中的非常有用和通用的化學品組。它們賦予其所施加的金屬襯底許多有益的抗腐蝕特性，并且已被廣泛用于在涂布、粘結和表面剖光前進行金屬預處理。在化學上，在鋁及其合金的情況下，基于鉻的防腐蝕系統涉及六價鉻(例如CrO₃、CrO₄^-2、Cr₂O₇^-2)與氫氟酸(HF)的組合。氫氟酸從金屬襯底(例如鋁)的表面除去氧化膜，且六價鉻與暴露的金屬反應，并且三價鉻氧化物沉淀。以鋁為例：

Cr₂O₇^-2+2Al⁰+2H⁺→Cr₂O₇.H₂O+Al₂O₃。

氧化鉻，例如根據上述反應生成的氧化鉻，在防腐蝕應用中是非常有用的。它在堿性環境中相當穩定，是防水的(疏水的)，并且可作為水的阻隔涂層。最后，它展現出“自愈效應”——即涂層中殘留的六價鉻可能與涂層的損壞區域發生反應——從而在暴露的損壞部位處產生更多的再鈍化的三價鉻氧化物。因此，基于鉻特別是基于六價鉻的系統已被廣泛應用于航空航天工業，因為它們被證明：在減少腐蝕方面和作為有機涂料和粘合劑的粘合促進劑是非常有效的；因為施加/處理過程對工藝條件變化展示出低敏感性而是特別有適應能力的；對鋁合金是非常有效的；并且因為技術人員僅通過涂層的檢查(顏色)就可分辨出襯底表面上的鉻的量，因此確保相當好的質量控制特性。

對環境中鉻——特別是六價鉻——的關注已經產生了替代基于鉻的系統的需要。因此，鉻基系統的“環境友好的”商業上可接受的替代品是受歡迎的防腐涂料的添加劑。

發明內容

制品包括襯底；設置在該襯底上的第一防腐蝕層；以及設置在該第一防腐蝕層上的第二防腐蝕層。該第一防腐蝕層包括溶膠-凝膠組合物并且該第二防腐蝕層包括聚氨酯組合物。該第一或第二防腐蝕層中的至少一個包括腐蝕抑制劑。

用于形成制品的方法包括在襯底上形成第一防腐蝕層；以及在該第一防腐蝕層上形成第二防腐蝕層。該第一防腐蝕層包括溶膠-凝膠組合物并且該第二防腐蝕層包括聚氨酯組合物。該第一或第二防腐蝕層中的至少一個包括腐蝕抑制劑。

本文公開的組合物、涂料和方法可以用于為金屬制品例如交通工具諸如飛機的部件提供防腐蝕和耐久性。另外的優點將在下面的描述中部分地闡述，并且部分地將從描述中得到理解，或者可以通過其實踐來了解。借助在所附權利要求書中具體指出的要素及組合，將實現和獲得這些優點。

應當理解，前面的一般性描述和以下的詳細描述是示例性和解釋性的，并不限制所要求保護的內容。并入并構成本說明書的一部分的附圖示出了實例并且連同說明書用于解釋本文所述的原理。

附圖說明

圖1圖解了飛行器的一個實例。

圖2圖解了包括襯底、設置在其上的第一防腐蝕層、設置在第一防腐蝕層上的第二防腐蝕層和設置在第二防腐蝕層上的頂涂層的制品。