[发明专利]新型涂料组合物

说明书

本发明涉及VOC低(低于250g/l)、干燥快速且抗蚀性优异的保护涂料 组合物。这些涂料组合物尤其适用于涂覆风机叶片。

风力使用风力涡轮机将风能转化成诸如电的适用形式。风力产生于与 电网连接的大规模风力农场以及独立涡轮机中用于将电提供至分离的位 置。风力涡轮机通常具有2至4个经设计以持续约20年至25年的大叶片。 风力涡轮机叶片或“风机叶片”连续暴露于自然环境，且其经理想设计以 经受极限温度、风切、沉淀及/或其他环境危害而故障最少。在叶片前沿上 常常观测到因侵蚀所致的涂料失效。叶片的“前沿”应理解为指叶片首先 切入风中的部分，而后边缘则为相对边缘。前沿通常经历诸如盐、砂、尘 土及其他造成干磨蚀的粒子的环境因素，以及诸如风、雨、雪等的湿润环 境因素。因此，在前沿上可观测到加速的涂料失效及/或侵蚀。

因此，用于风机叶片上的保护涂料必须符合极严格的标准以便其持续 其约20-25年的寿命。在与诸如风机叶片的基材冲撞期间，水滴显著改变 其形状。大部分时间，雨滴在涂膜表面上产生类似冲击波的涟波，而仅在 涟波的震央造成很小损害。对欲长期经受住雨滴多次冲撞的风机叶片上的 涂料而言，涂膜应具有针对基材的优良粘着性及优良的回弹性。

目前用于涂覆风机叶片的主要市售产品为基于聚酯的聚氨酯。尽管这 些涂料产品具有合理的粘着性及抗性特性，但其高挥发性有机物含量 (VolatileOrganicContent，VOC)均高于250g/l，且在环境温度下常常干 燥缓慢。为了提高这些涂料的干燥速率，可将其在空气烘箱中加热。另外， 风机叶片上常常需要聚氨酯涂料的多层涂料以获得所需的雨蚀保护。将多 层涂料涂覆于风机叶片耗时且昂贵。相比而言，本发明的涂料组合物能够 在基材表面初步处理程度最低的情况下很容易地以一个涂层涂覆至基材， 且此涂层提供优良的雨蚀保护。

包含聚脲型树脂的涂料组合物，例如由聚天冬氨酸酯胺及异氰酸酯固 化剂形成的组合物在保护涂料产业中为已知的。然而，已知该类涂料的抗 蚀性不及市售主要的基于聚酯的聚氨酯体系优良。意外地，本发明人已发 现当将基于氨基树脂的聚合物添加至聚脲涂料体系中时，该涂料的抗蚀性 大大提高至以下程度，即本发明的涂料所提供的抗蚀性至少与主要的基于 聚酯的聚氨酯涂料体系的抗蚀性一样优良。然而，本发明的聚脲涂料不仅 确实提供优良抗蚀性，而且有利的是，与主要的基于聚酯的聚氨酯涂料体 系相比，其VOC也较低。另外，本发明的涂料组合物能够以较少涂层(例 如仅一个涂层)提供相同保护，且能够使用标准技术涂覆。本发明的涂料能 够在风力涡轮机叶片所经历的尤其恶劣的雨蚀条件下提供保护。

本发明提供的涂料组合物VOC低(优选为低于250g/l)，在环境条件(优 选为不到3小时，在50％RH及25℃下)中干燥时间短，贮存期良好(例如 在25℃下90min或更长)，且可使用标准技术容易地涂覆。另外，与已知 基于聚脲的涂料体系相比，该涂料所提供的优越侵蚀保护(尤其雨蚀保护) 可仅以一个涂层实现。

发明概述

本申请涉及一种涂料组合物，其包含：

a)包含仲胺基团的成膜树脂，

b)多异氰酸酯固化剂，及

c)基于氨基树脂的聚合物的固体粒子。

优选地，(a)及(b)以如下量存在于涂料组合物中：异氰酸酯基团:仲胺 基团的化学计量比率为1.0:1.0至2.5:1.0。

包含仲胺基团的成膜树脂可为聚天冬氨酸酯胺。

基于氨基树脂的聚合物可为基于甲基脲的聚合物。基于氨基树脂的聚 合物可为交联的聚合物。以整个涂料组合物的重量计，基于氨基树脂的聚 合物的固体粒子一般以1重量％至25重量％的量存在。

多异氰酸酯固化剂的异氰酸酯当量可在280g/eq与840g/eq之间，例 如在280g/eq与500g/eq之间。

包含仲胺基团的成膜树脂的胺当量可在150g/eq与450g/eq之间。

优选地，(a)及(b)以如下量存在于涂料组合物中：异氰酸酯基团:仲胺 基团的化学计量比率为大于1.2:1.0、大于1.3:1.0且优选大于1.5:1.0，最高 比率为2.5:1.0。

本发明利用已知聚天冬氨酸酯胺。在一个实施方案中，聚天冬氨酸酯 胺具有以下通式结构：

其中X表示在最高达100℃的温度下对异氰酸酯基团具有惰性的脂环 烃；