[发明专利]保护涂层及其形成方法

说明书

相关申请

[0001]本申请要求2007年4月17日提交的美国临时专利申请No.60/907,795的权益，其出于各种目的经此引用并入本文，就像在本文中完整阐述一样。

技术领域

[0002]本发明大体上涉及保护涂层及其形成方法，更特别涉及包括至少一个带有保护涂层的基底的装置及其形成方法。该基底可以包括远洋船舶的钢货舱板(steel cargo hold plate)。

相关技术论述

[0003]各种装置在恶劣环境，例如腐蚀性环境和机械剧烈环境中使用，并承受造成该装置磨损和劣化的许多劣化因素。这些装置包括远洋船舶的货舱、货物集装箱和其它装置。例如，船只的货舱可衬以各种基底，例如具有各种厚度的钢板。货舱中所用的板材的厚度通常为大约13毫米至大约25毫米或更大。

[0004]货舱和集装箱用于运载各种散装材料(bulk material)。散装材料可以包括高硫煤(褐煤)、谷物、铝土矿、焦炭、石灰、矿物盐和其它散装材料。许多散装材料使钢板经受对钢板的腐蚀性侵蚀。例如，褐煤含有硫，硫与盐水海洋环境结合可能产生硫酸，由此产生腐蚀作用。随时间经过，板材腐蚀，需要更换，这在材料和劳力方面均花费巨大，且需要该货舱在干船坞中的停工期(即船只的停用)。这种腐蚀尤其发生在货舱区域的下部。当腐蚀和侵蚀造成大约20％损失时，因结构原因必须更换该板材。

[0005]另外，散装材料的装卸作业使货舱钢板经受侵蚀和冲击破坏。侵蚀是散装材料，例如煤，被装载、卸载和在运输过程中移动和暴露在包括海水、温度变化、湿气等在内的各种环境条件下的结果。重型设备，如大型起重机铲斗(通常8吨重)和/或前端装载机常用于装卸货物。这些装卸作业使钢板受损。例如，起重机铲斗和/或前端装载机的叶片由于在装卸作业过程中造成刮痕和凿孔而使钢板受损。在高冲击点容易产生较深的刮痕或凿孔，如在抓斗以一定角度，例如在刮削叶片的角或尖梢上接触钢板时。但是，在装卸作业中，抓斗不是必须以造成深压痕的角度冲击钢板。例如，在装载作业中，抓斗可能几乎平行于钢板降落，从而对钢板造成冲击破坏并在钢板中留下深压痕。

[0006]装卸作业过程中的刮擦产生新生表面，在此可发生腐蚀或增强现有腐蚀。尽管甚至在尚未擦伤或刮伤的表面上也常观察到腐蚀坑，但刮擦通过为腐蚀侵袭提供新生表面来加速该过程。

[0007]延长货舱钢板寿命的相关现有技术包括使用沥青涂层或其它相关现有的衬垫，施加聚合物基涂层和甚至使用外加钢板。前述方法增加了船运作业的重量和额外成本。这些相关现有技术也是劳动密集型的并且需要定期重新施用，因为它们不具有长寿命。此外，这些相关现有技术不会使散货或货舱的装卸作业造成的破坏最小化，由此使货舱中的钢板受到磨损和冲击破坏。

[0008]某些运输用途要求船运过程不影响货物集装箱的内容物。例如，如焦炭和谷物之类的散货的运输要求焦炭和谷物的颜色不受船运过程影响。对这些和其它货物类型而言，货舱在装载散货之前必须清除腐蚀性残留物(如锈迹)并上漆。这些附加技术增加船运作业的停工期和成本。

发明内容

[0009]因此，本发明涉及保护涂层和形成保护涂层的方法，它们基本避免由现有技术的限制和缺点引起的一个或多个问题。

[0010]本发明的一个优点是提供耐腐蚀(corrosion)、侵蚀(erosion)和磨损(如由散货或货舱中的装卸作业造成的破坏)的涂层。

[0011]本发明的另一优点是为装置(例如货舱)的基底原位提供涂层，由此尽量减少停工期。

[0012]本发明的再一优点是提供易清洁的保护涂层，由此防止对散货(bulk cargo)的破坏。

[0013]为了实现这些和其它优点并根据其目的，本发明涉及耐受冲击力和腐蚀的多层式保护涂层(a multi-layer protective coating)，其包括粘合层(bonding layer)，该粘合层在基底的第一面上形成并具有基底面(substrate face)和非基底面(non-substrate face)。该保护涂层还包括耐受层(resistance layer)，该耐受层在粘合层的非基底面上形成并具有粘合面(bond face)和非粘合面(non-bond face)。在该耐受层的非粘合面上形成密封层(sealant layer)，并以预定方式准备该基底的第一面以便使该粘合层粘着。该耐受层由耐受冲击力和由腐蚀性环境造成的腐蚀的预定材料制成。