專利名稱：作為耐磨損涂層的聚氨酯漆的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及特定的含填料聚氨酯漆作為耐磨涂層、特別是作為 用于在操作期間相互機(jī)械摩擦的航空器部件的可見磨損區(qū)域的耐磨涂 層的用途。這里特別關(guān)注航空器著陸襟翼的與擾流器的接觸區(qū)域中的區(qū) 域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代航空器具有與擾流器相關(guān)的著陸襟翼，當(dāng)沿飛行方向觀察時(shí)， 著陸襟翼位于機(jī)翼的后部區(qū)域中，如圖1所示。在起飛和著陸過程中，為了調(diào)整某些空氣動(dòng)力學(xué)性能而收起或展開著陸襟翼。如圖2所示，在 該過程中，擾流器摩擦或磨損著陸襟翼的部分區(qū)域，因此該區(qū)域必須得 到保護(hù)以免受損傷。當(dāng)前，通過應(yīng)用稱為磨損保護(hù)條或磨損保護(hù)金屬板的薄鋼板來保護(hù) 在航空器結(jié)構(gòu)中存在磨損風(fēng)險(xiǎn)的著陸襟翼區(qū)域。根據(jù)以下次序以費(fèi)力的 方式應(yīng)用磨損保護(hù)條(磨損保護(hù)金屬板)在部分掩蔽著陸襟翼(在磨損保護(hù)金屬板以外的區(qū)域中)之后，用 含溶劑的清洗劑清洗要保護(hù)的著陸襟翼區(qū)域。然后利用密封劑(粘合劑) 將磨損保護(hù)金屬板施加到著陸襟翼上。然后在真空下使密封劑固化相對(duì) 長(zhǎng)的時(shí)間(至少12小時(shí))。固化后進(jìn)行后處理，具體包括清洗或解除 掩蔽步驟。然后才是對(duì)著陸襟翼上漆，為此磨損保護(hù)金屬板區(qū)域必須被 掩蔽并接著解除掩蔽。在著陸襟翼區(qū)域中使用磨損保護(hù)條具體涉及以下缺點(diǎn)—使用 一般具有較小厚度的磨損保護(hù)金屬板導(dǎo)致在接合之前和接 合期間頻繁彎曲或刮擦，并因此導(dǎo)致高的不合格品比率?！逑匆Ｗo(hù)的著陸襟翼區(qū)域和接合磨損保護(hù)金屬板的完成步驟 需要高度精確的程序。甚至輕微偏離規(guī)范也會(huì)導(dǎo)致耐磨金屬板與著陸襟 翼的粘接錯(cuò)誤或?qū)е虏环弦曈X設(shè)計(jì)的需要。-在接合之前，使用含溶劑(含voc)的清洗劑清洗著陸襟翼和磨損保護(hù)條，這是因?yàn)橹挥羞@樣才可實(shí)現(xiàn)必需的表面品質(zhì)。但是，使用 含溶劑的清洗劑日益被視為是不期望的。-清洗和接合過程是非常耗時(shí)的?！軗p的磨損保護(hù)金屬板的局部修復(fù)是不可能的。受損的磨損保護(hù) 金屬板的每次修復(fù)涉及將其從著陸襟翼上移除以及重新的清洗和接合 步驟。因此，本發(fā)明的目的是改善或消除與使用磨損保護(hù)金屬板(磨損保 護(hù)條)有關(guān)的上述缺點(diǎn)中的至少一些。發(fā)明內(nèi)容根據(jù)第一方面，根據(jù)本發(fā)明通過使用一種漆來實(shí)現(xiàn)上述目的，該漆包含-基于脂肪族組分的聚氨酯基體；和—嵌入聚氨酯基體中并增強(qiáng)耐磨性的填料，該漆用作(a)航空器著陸襟翼的與擾流器的接觸區(qū)域中的耐磨涂層。出乎意料的是，包含增強(qiáng)耐磨性的填料的聚氨酯漆適合用于代替以 前使用的磨損保護(hù)金屬板。所用的漆包含基于脂肪族組分的聚氨酯基體，其在熱負(fù)荷(溫度范 圍-55 100。C)下至多表現(xiàn)出輕微(人眼不可見的)變色。嵌入聚氨酯 基體中的是增強(qiáng)耐磨性的填料。例如通過噴涂或其它適合的原位固化方法在著陸襟翼的外底漆上 或在外頂部涂層上以仍未固化的狀態(tài)涂覆漆體系。干層厚度通常在 10Hjn 300nm范圍內(nèi)。為了實(shí)現(xiàn)〉50jLim的層厚，任選將所述涂覆過程重 復(fù)幾遍，直到達(dá)到希望的層厚。包含基于脂肪族組分的聚氨酯基體和嵌入聚氨酯基體中并增強(qiáng)耐 磨性的填料的漆不僅適于用作(a)航空器著陸襟翼的與擾流器的接觸 區(qū)域中的耐磨涂層。其它可能的使用區(qū)域是例如(b)貨艙門的磨損 區(qū)域，但所述漆也可有利地用于(c)在操作期間相互機(jī)械摩擦的其它 航空器部件的磨損區(qū)域。相應(yīng)的用途是本發(fā)明的另一主題。本發(fā)明的另一方面涉及在與擾流器的接觸區(qū)域中具有耐磨涂層的 航空器著陸襟翼，其中所述涂層由固化的漆組成，該漆包含或由以下組分組成-基于脂肪族組分的聚氨酯基體；和—嵌入聚氨酯基體中并增強(qiáng)耐磨性的填料。此外，本發(fā)明涉及新的耐磨漆，該耐磨漆特別適于涂覆航空器著陸 襟翼的與擾流器的接觸區(qū)域。出乎意料的是，在長(zhǎng)時(shí)間的內(nèi)部研究中顯示，根據(jù)本發(fā)明使用的漆 (漆體系)滿足與著陸襟翼的磨損保護(hù)有關(guān)的、特別是來自機(jī)械和視覺 方面的所有要求。在各種要求中，以下方面尤其高度相關(guān)-與基材的粘合力 —耐磨性-耐化學(xué)性(特別是對(duì)于水和液壓流體(Skydrol)的良好抵抗)-抗發(fā)黃性(熱和UV色固性)。在我們的研究中僅使用基于脂肪 族組分的聚氨酯基體可實(shí)現(xiàn)高的耐UV性；使用芳香族組分得到UV不 穩(wěn)定的漆。而且產(chǎn)生以下的優(yōu)點(diǎn)—當(dāng)特別是在航空器著陸襟翼的與擾流器的接觸區(qū)域上使用根據(jù) 本發(fā)明公開的漆作為防火漆(耐磨涂層)時(shí)，可以有利地通過噴涂工藝 涂覆該漆。與以前使用的施加磨損保護(hù)金屬板的方法相比，從時(shí)間和成 本觀點(diǎn)看，該處理方式明顯更加有利并且破壞性更小。該制造工藝可以 自動(dòng)化。一當(dāng)使用基于聚氨酯的根據(jù)本發(fā)明的漆時(shí)，消除了與使用磨損保護(hù) 金屬板有關(guān)的高不合格品比率。-與使用磨損保護(hù)金屬板相比，免除了掩蔽和解除掩蔽的步驟?！镁郯滨テ狍w系的根據(jù)本發(fā)明的用途產(chǎn)生的受損耐磨涂層在 涂層表面磨損之后可局部修復(fù)。-在使用根據(jù)本發(fā)明的基于聚氨酯的漆來涂覆耐磨涂層之前，可以 使用包含相對(duì)少量有機(jī)溶劑的清洗劑清洗這些部件(特別是著陸襟翼)。-在-55到+60。C的溫度下，使用根據(jù)本發(fā)明的具有增強(qiáng)耐磨性的 嵌入填料的基于聚氨酯的漆得到與由鋼、CFRP (碳纖維增強(qiáng)塑料)和鈦制成的摩擦配合構(gòu)件的良好摩擦性能。-與使用磨損保護(hù)金屬板相比，重量顯著減輕(在空中客車A340 型飛機(jī)上使用時(shí)，減輕約10kg)。盡管大量不同的填料可以嵌入聚氨酯基體中以增加相應(yīng)的漆的耐 磨性，但某些填料是非常優(yōu)選的。因此，例如從以下填料中選擇填料是 特別有利的莫氏(Mohs)硬度至少為7并且粒徑為0.1pm<d5。<30nm、優(yōu)選為 2fim<d50<15fim的填料，莫氏硬度至多為2并且粒徑為3nm<d5。<50pm的填料，以及它們的 混合物。以下，將莫氏硬度至少為7的填料稱為"硬，，填料，將莫氏硬度至多 為2的填料稱為"軟"填料。出乎意料的是，已經(jīng)表明如果符合本文公開的粒徑范圍，那么使用 硬填料和軟填料均導(dǎo)致用于在相對(duì)于擾流器的著陸襟翼上用作磨損保護(hù)的聚氨酯漆的耐磨性大幅增加。在聚氨酯基體中同時(shí)使用硬填料和軟 填料是特別有利的。硬填料優(yōu)選是陶瓷填料；軟填料優(yōu)選是塑性材料填料。有利的是用作填料的材料本身沒有特別的或沒有突出的固有顏色， 即是白色材料。但是，如果使用的填料只在高加載量下才顯著影響成品 漆的色度，即賦予顏色，那么也可以使用有顏色的或者甚至黑色的填料。 在我們的研究中，已經(jīng)表明石墨(作為黑色的軟填料材料)通常對(duì)根據(jù)本發(fā)明使用的漆的色度有負(fù)面影響；因此根據(jù)本發(fā)明使用的漆優(yōu)選是無石墨的。陶瓷填料優(yōu)選選自碳化硅、二氧化硅、氧化鋁、氧化鋯、尖晶石、氮化硼和它們的混 合物。軟填料優(yōu)選由超高分子聚乙烯組成，例如來自Ticona的GUR 2126。在根據(jù)本發(fā)明使用的漆中優(yōu)選使用硬填料和軟填料的混合物(在各 種情況下具有以上給出的粒徑)，填料的重量比為1:9 9:1。當(dāng)使用硬 填料和軟填料的混合物時(shí)，在我們的研究中得到了特別好的結(jié)果。在根據(jù)本發(fā)明使用的漆中，硬填料和軟填料的濃度對(duì)磨損保護(hù)也是重要的。具有以上粒徑范圍的硬填料的比率優(yōu)選為5~35重量％、更優(yōu) 選7~15重量％，和/或具有以上粒徑范圍的軟填料的比率為5~35重量％、 優(yōu)選7~15重量％，以上均以所述漆的總重量計(jì)。如上所述，本發(fā)明還涉及一種在與擾流器的接觸區(qū)域中具有耐磨涂 層的航空器著陸襟翼，其中所述涂層由固化的漆組成，所述漆包含基于 脂肪族組分的聚氨酯基體和嵌入聚氨酯基體中并增強(qiáng)耐磨性的填料或 者由基于脂肪族組分的聚氨酯基體和嵌入聚氨酯基體中并增強(qiáng)耐磨性 的填料組成。這種情況下，航空器著陸襟翼的涂層優(yōu)選由諸如上述優(yōu)選公開的漆 組成。本發(fā)明還涉及特定的耐磨漆，其特別適用于涂覆航空器著陸襟翼的 與擾流器的接觸區(qū)域，但其顯然也可用于其它目的。根據(jù)本發(fā)明的耐磨 漆包含-基于脂肪族組分的聚氨酯基體，和—嵌入聚氨酯基體中并增強(qiáng)耐磨性的填料，其中所述填料選自莫氏硬度至少為7并且粒徑為0.01nm<d5Q<30^mi的填料，和上述填料與莫氏硬度至多為2并且粒徑為3nm<d5。<50fim的填料的 混合物。在這種情況下，相應(yīng)地根據(jù)填料材料、重量比(對(duì)于填料混合物而 言)和濃度的選擇，來應(yīng)用上述填料。除了所公開的組分(a)聚氨酯基體和(b)選定的填料以外，根據(jù) 本發(fā)明的漆和根據(jù)本發(fā)明使用的漆通常還包含其它組分，特別是添加劑 (表面添加劑、潤(rùn)濕添加劑、消泡劑)、顏料(著色成分；由于在個(gè)別 情況下某些顏料可被視為上述類型的"填料"，因此在本文中，它們不是 漆的其它成分而是"填料，，)以及任選的其它組分。


以下參照附圖借助實(shí)施例來更詳細(xì)地描述本發(fā)明，在這些附圖中 圖l表示具有涂覆磨損保護(hù)涂層的著陸襟翼的航空器，圖2表示貫穿具有涂覆磨損保護(hù)涂層的著陸襟翼的機(jī)翼部分的斷面圖，圖3表示用于研究漆的耐磨性的磨損測(cè)試臺(tái)，圖4a表示用作根據(jù)圖3的磨損測(cè)試臺(tái)的臺(tái)座的動(dòng)力學(xué)和測(cè)試幾何 結(jié)構(gòu)的示意立體圖，圖4b表示圖4a切開的側(cè)視圖，圖5表示硬填料的粒徑對(duì)于磨損行為的影響的圖，圖6表示軟填料的粒徑對(duì)于磨損行為的影響的圖，和圖7表示填料濃度對(duì)耐磨性的影響的圖。
具體實(shí)施方式
根據(jù)圖l的航空器l在其機(jī)翼上具有在起飛和著陸過程中收起和展 開的著陸襟翼2。圖2以斷面圖表示在擾流器4下方布置的著陸襟翼2'。如圖2所示， 如果擾流器4沒有折疊起來，那么擾流器4和著陸襟翼2'在摩擦區(qū)域6 中相互接觸。如果著陸襟翼2'例如為了著陸而展開，那么在摩擦區(qū)域6 中的擾流器4摩擦著陸襟翼2'，這意味著在該摩擦區(qū)域6中對(duì)于著陸襟 翼2'的摩擦負(fù)載。實(shí)施例1:根據(jù)PrEN 6124的磨損測(cè)試在專用的磨損測(cè)試臺(tái)上進(jìn)行根據(jù)PrEN 6124的磨損測(cè)試，以盡可能 精確地模擬諸如在操作期間在航空器著陸襟翼上將會(huì)出現(xiàn)的磨損行為。為此，將所要檢測(cè)的漆涂覆到試樣金屬板(鋁)上，然后將所述漆 與試樣金屬板一起固定在摩擦測(cè)試臺(tái)的試樣臺(tái)上。涂漆的試樣金屬板對(duì)應(yīng)于著陸襟翼的涂漆保護(hù)區(qū)域。在圖3中示出 才艮據(jù)PrEN6124的摩擦測(cè)試臺(tái)10。摩擦測(cè)試臺(tái)10具有填充鴒粉的三個(gè) 載荷容器12，各自具有G-566N的重量。將載荷容器12固定在線性導(dǎo) 向支承的高度可調(diào)并且可鎖定的第一試樣夾具14中。在各種情況下， 栽荷容器12的重量使線性導(dǎo)向支承的第二試樣夾具16負(fù)重。第二試樣 夾具16夾持與擾流襟翼對(duì)應(yīng)的摩擦配合構(gòu)件，該摩擦配合構(gòu)件用作在 各種情況下使試樣金屬板18負(fù)重的相對(duì)構(gòu)件(counter-member)。試 樣金屬板18布置在線性引導(dǎo)試樣臺(tái)20上，該線性引導(dǎo)試樣臺(tái)20通過液壓驅(qū)動(dòng)22進(jìn)行速度v=35mm/s、摩擦路徑s=80mm的水平移動(dòng)。進(jìn)行 應(yīng)力反轉(zhuǎn)的SPS控制。通過負(fù)載單元24測(cè)量摩擦力，并由其確定摩擦系數(shù)JA。試樣金屬板的調(diào)理如下進(jìn)行將所要測(cè)試的漆涂覆在鋁板上并在室溫下存放7天。然后根據(jù) PrEN 6124在磨損測(cè)試臺(tái)上進(jìn)行磨損測(cè)試。在每種情況下，根據(jù)PrEN 6124在摩擦測(cè)試臺(tái)上運(yùn)行80mm的摩 擦路徑。每缸即每個(gè)試樣金屬板加載的重量為566N。線性引導(dǎo)試樣臺(tái) 的速度為35mm/s。將由常用于擾流器邊緣的材料(例如，CFRP、鈦、鋼1.4548、聚 酰胺、CuBe和硅橡膠)制造的試樣夾持在試樣夾具上。試樣夾入的尺 寸均為2x80mm。在每種情況下，在所要測(cè)試的漆上施加3.54N/mm2的最大栽荷。從圖4a和圖4b中一方面得到關(guān)于動(dòng)力學(xué)和測(cè)試幾何結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步 細(xì)節(jié)，另一方面得到關(guān)于試樣布置的進(jìn)一步細(xì)節(jié)。圖4a表示基本試樣布置的立體圖。重力G使第二試樣夾具16負(fù)重 并因此將包含試樣的試樣夾具16壓到試樣板金屬18上。試樣板金屬以 v=35mm/sec的速度沿80mm的摩擦路徑s以擺動(dòng)方式移動(dòng)。在這種情 況下，試樣負(fù)栽為F = 3.54N/mm2。從根據(jù)圖4b的側(cè)視圖可以看出，試樣26容納在第二試樣夾具16 中，并且重力G壓在試樣板18上。代表擾流襟翼的試樣26與試樣表面 18具有2x80mm的接觸表面。在這種情況下，將試樣26粘在深度為 0.5mm的溝槽中。為了根據(jù)PrEN 6124通過測(cè)試臺(tái)比較不同的漆的耐磨性，相應(yīng)地研 究涂覆有不同漆的試樣金屬板，并且在最多2000個(gè)循環(huán)之后確定磨損； 每250個(gè)循環(huán)進(jìn)行一次各試樣的重量控制。為了比較相對(duì)應(yīng)的相對(duì)體(counter-body)(擾流器試樣)，使不 同的擾流器材料經(jīng)受最多2000個(gè)循環(huán)的負(fù)載；在這種情況下，每250 個(gè)循環(huán)進(jìn)行一次相對(duì)體的重量控制。在擾流器試樣由鋼、鈦和CFRP (碳纖維增強(qiáng)塑料)制成的情況下，得到摩擦系數(shù)^0.6。測(cè)試溫度調(diào)節(jié)為23。C、 -55。C和60。C。4吏用的測(cè)試介質(zhì)是Skydrol和標(biāo)準(zhǔn)塵(standard dirt)。尤其對(duì)于磨損測(cè)試，還必須在60。C和-55。C的溫度下實(shí)施。這是 為了保證磨損保護(hù)層在具有高加熱作用的區(qū)域中(航空器位于地球的熱 區(qū)時(shí))也是有效的。這同樣適用于諸如在著陸時(shí)或接近著陸之前出現(xiàn)的 極冷條件。我們自己根據(jù)PrEN 6124的研究得到這樣一種結(jié)果，即通過在聚氨 酯基體中嵌入增強(qiáng)耐磨性的上述填料，可以實(shí)現(xiàn)滿足航空工業(yè)中的高要 求的超高耐磨性。使用具有上述優(yōu)選特征的填料已被證明是特別有利 的。在本文中應(yīng)當(dāng)注意，不僅與填料形成整體的基于聚氨酯的漆具有滿 足高要求的耐磨性，而且諸如商業(yè)產(chǎn)品Ceram Kote 54的某些環(huán)氧樹脂 漆也的確被證明在這種程度上是完全適合的；但是，不根據(jù)本發(fā)明使用 的漆在考慮了航空工業(yè)中關(guān)于適合實(shí)用的磨損保護(hù)體系的需要而進(jìn)行 的其它測(cè)試中不合格，參見以下實(shí)施例。實(shí)施例2:溫度測(cè)試/熱黃化測(cè)試將所要測(cè)試的漆體系涂覆在航空器結(jié)構(gòu)中的常用的2024 T3型鋁板 上并在室溫下存放7天。然后用色度計(jì)測(cè)量各色度作為標(biāo)準(zhǔn)。然后立即 在110°C或150°C的溫度下，即諸如在炎熱氣候中在航空器表面上可能 出現(xiàn)的溫度下存放試樣。在高溫存放IOO小時(shí)以后，通過與標(biāo)準(zhǔn)(開始 值)相比較來確定色度差。色度測(cè)量中的色空間由值Da (紅/綠軸)、Db (藍(lán)/黃軸)和DL (亮 /暗軸)組成。作為由三個(gè)上述值組成的值，DE描述在色度比較中兩個(gè) 色度的相似程度。在這種情況下，Db值和DE值是由于UV光或熱應(yīng) 力導(dǎo)致的色度變化的判據(jù)。在比較測(cè)試中，在Db值以及DE值中均反 映出藍(lán)/黃軸的位移，即黃化。在各種情況下，根據(jù)本發(fā)明使用的基于聚氨酯的漆僅具有非常輕微 的色度差。與此相反，當(dāng)使用環(huán)氧樹脂體系CeramKote54時(shí)，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于非 常強(qiáng)的發(fā)黃的非常明顯的色度偏差，并伴隨有不可接受的機(jī)械脆化。實(shí)施例3:才艮據(jù)DIN EN ISO 2409的交叉切割測(cè)試通過根據(jù)DIN EN ISO 2409的交叉切割測(cè)試來研究某些漆的粘合力。在此，根據(jù)本發(fā)明使用的漆明顯具有特別好的性能。 實(shí)施例4:填料材料和粒徑對(duì)磨損性能的影響 4.1硬填料從具有高耐磨性的基于聚氨酯(基于脂肪族組分)漆的航空面漆體 系，產(chǎn)生不同的粒徑和不同材料類型的硬填料。研究了根據(jù)本發(fā)明使用的三種不同的漆，其所應(yīng)用的填料(FSl、 FS2、 FS3)如下FS1:碳化珪(莫氏硬度9.6);粒徑d50=1.5pm;顏色黑色， 但僅在非常高的添加量下才賦色。注意，還對(duì)其它的粒徑和顏色進(jìn)行了類似的研究。FS2:氧化鋁A1203 (莫氏硬度9);粒徑d5。=28nm;顏色白/灰。注意，還對(duì)其它的粒徑進(jìn)行了類似的研究。FS3:熱解二氧化硅(Si02納米顆粒)(莫氏硬度7);粒徑 d50=12nm;顏色白色。注意，還對(duì)其它的粒徑進(jìn)行了類似的研究。在各種情況下，填料FS1、 FS2和FS3在用作基體的聚氨酯航空器 面漆中的濃度均被調(diào)節(jié)為10重量％,以漆的總重量計(jì)。在研究中使用鈥作為相對(duì)構(gòu)件；根據(jù)PrEN 6124用測(cè)試臺(tái)進(jìn)行磨損 測(cè)試，參見實(shí)施例1。圖5示出粒徑(和填料材料)的影響。循環(huán)次數(shù)繪制在橫坐標(biāo)上并 達(dá)到2000，磨損量繪制在縱坐標(biāo)上，單位為mg，并且達(dá)到140mg。研 究了以下涂層Kl:標(biāo)準(zhǔn)聚氦酯航空器面漆體系；K2:具有10。/o的填料FSl (d5Q=1.5nm)的標(biāo)準(zhǔn)聚氨酯航空器面漆 體系；K3:具有10%的填料FS2 (ds。為約28pm)的標(biāo)準(zhǔn)聚氨酯航空器 面漆體系；K4:具有10。/。的填料FS3 (d5。=12nm)的標(biāo)準(zhǔn)聚氨酯航空器面漆 體系?？梢钥闯觯c標(biāo)準(zhǔn)聚氨酯航空器面漆體系相比，所有具有填料的聚 氨酯漆均具有改善的磨損性能或者至少是相當(dāng)?shù)摹Ｗ盍钊诵欧氖鞘褂?10。/。的填料FS1的K2體系的性能，這可能主要是由于所選擇的粒徑。進(jìn)一步的研究還表明，當(dāng)使用中值范圍1.5 15jim的粒徑以外的硬 填料時(shí)，特別小和特別大的粒徑(在符合本發(fā)明的區(qū)間內(nèi))經(jīng)常導(dǎo)致較 差的結(jié)果。4.2軟填料從具有高耐磨性的基于聚氨酯(基于脂肪族組分)漆的航空面漆體 系，產(chǎn)生不同的粒徑和不同材料類型的軟填料。FS4:來自Ticona的超高分子量聚乙烯聚合物GUR2126:根據(jù)我 們的研究，粒徑dso為約25~30nm;沒有來自制造商的ds。信息；顏色 乳白色；形式固體粉末；密度0.93g.cm3;堆積密度(DIN 53466) 至少0.4kg/m3;莫氏硬度為約2 2.5;熔化溫度DSC， 10K/分鐘(ISO 3146方法C) : 130~135。C (粉末)。填料FS4在用作基體的聚氨酯航空器面漆中的濃度被調(diào)節(jié)為5%、 10%或15%,以漆的總重量計(jì)。在研究中使用鈦?zhàn)鳛橄鄬?duì)構(gòu)件；根據(jù)PrEN 6124用測(cè)試臺(tái)進(jìn)行磨損 測(cè)試，參見實(shí)施例1。圖6示出粒徑的影響。循環(huán)次數(shù)同樣繪制在橫坐標(biāo)上并達(dá)到2000， 磨損量同樣繪制在縱坐標(biāo)上，單位為mg。研究了以下涂層K5:標(biāo)準(zhǔn)聚氨酯航空器面漆體系；K6:具有5%的填料FS4的標(biāo)準(zhǔn)聚氨酯航空器面漆體系； K7:具有10%的填料FS4的標(biāo)準(zhǔn)聚氨酯航空器面漆體系；K8:具有15%的填料FS4的標(biāo)準(zhǔn)聚氨酯航空器面漆體系?？梢钥闯觯褂盟袧舛鹊奶盍螰S4均實(shí)現(xiàn)了改善的磨損性能。在 從10%的填料FS4變化到15%的填料FS4 (從K7變?yōu)镵8 )時(shí)，沒有 得到進(jìn)一步的提高。在其它的研究中，對(duì)于航空器面漆體系K7,確定了作為循環(huán)次數(shù) 的函數(shù)的摩擦系數(shù)ki。即使在2000次循環(huán)之后，摩擦系數(shù)p也不高于0.33。 與此相比，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)聚氨酯航空器面漆體系K5(沒有添加填料)，僅 在500次循環(huán)之后摩擦系數(shù)p就已明顯大于0.4。實(shí)施例5:填料濃度對(duì)耐磨性的影響硬填料在聚氨酯漆基體中的濃度也影響成品漆的耐磨性。圖7示出在使用不同的填料量的Taber Abraser 1000U、 lOOOg、 RolleCS17的磨損測(cè)試中以mg為單位的磨損量。作為填料量，將以下 的填料和填料量添加到標(biāo)準(zhǔn)聚氨酯航空器面漆體系中。Zl不添加填料Z210%的無機(jī)填料FS1(d50==1.5nm);Z320%的無機(jī)填料FS1(d50==1.5拜)；Z430%的無機(jī)填料FS1(d50==1.5jim);Z510%的無機(jī)填料FS2(d50==28阿)JZ620%的無機(jī)填料FS2(dso==28fim);Z730%的無機(jī)填料FS2(d50==28拜)；Z810%的無機(jī)填料FS3(d50==12拜)；Z920。/。的無機(jī)填料FS3(d50==12阿)。從圖7可以看出，當(dāng)在聚氨酯基體中使用濃度分別為10重量％的 填料FS1或FS2時(shí)，與具有20重量％或30重量％填料的相應(yīng)的漆相比， 得到更好的耐磨性?？傮w而言，在大量的研究中，7 15重量％的濃度范 圍被證明是特別有利的。
權(quán)利要求
1.一種漆的用途，所述漆包含-基于脂肪族組分的聚氨酯基體，和-嵌入所述聚氨酯基體中并增強(qiáng)耐磨性的填料，所述漆用作(a)航空器著陸襟翼(2；2′)的與擾流器(4)的接觸區(qū)域中的耐磨涂層或(b)貨艙門的磨損區(qū)域的耐磨涂層或(c)在操作期間相互機(jī)械摩擦的其它航空器部件的磨損區(qū)域的耐磨涂層。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l的用途，其中所述填料選自 莫氏硬度至少為7并且粒徑為0.1nm<d5Q<30nm的填料， 莫氏硬度至多為2并且粒徑為3nm<d5。<50|Lmi的填料， 和它們的混合物。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的用途，其中所述莫氏硬度至少為7并且粒徑為0.1nm<d5。<30pm的填料是陶瓷 填料，和/或所述莫氏硬度至多為2并且粒徑為3nm<d5。<50nm的填料是塑性材 料填料。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3的用途，其中所述陶瓷填料選自碳化硅、二氧化硅、氧化鋁、氧化鋯、尖晶石和它們的混合物。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2-4中任一項(xiàng)的用途，其中使用莫氏硬度至少為7并 且粒徑為0.1jxm<d5。<30nm的填料和莫氏硬度至多為2并且粒徑為 3nm<d5。<50nm的填料的混合物，其中所述填料的重量比為1:9 9:1。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2-5中任一項(xiàng)的用途，其中莫氏硬度至少為7并且粒徑為0.1jim<d5。<30nm的填料的比率為 5~35重量％、優(yōu)選7~15重量％， 和/或莫氏硬度至多為2并且粒徑為3[mKd5。〈50pm的填料的比率為5~35 重量％、優(yōu)選7~15重量％，在每種情況下均以所述漆的總重量計(jì)。
7. —種在與擾流器(4)的接觸區(qū)域中具有耐磨涂層的航空器著陸襟翼(2; 2'),其中所述涂層由固化的漆組成，所述漆包含或由以下組分 組成-基于脂肪族組分的聚氨酯基體，和-嵌入聚氨酯基體中并增強(qiáng)耐磨性的填料。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7的航空器著陸襟翼(2; 2')，其中使用根據(jù)權(quán)利要 求1 6中任一項(xiàng)的漆。
9. 一種用于涂覆航空器著陸襟翼(2; 2')的與擾流器(4)的接觸區(qū) 域的耐磨漆，所述漆包含-基于脂肪族組分的聚氨酯基體，和—嵌入聚氨酯基體中并增強(qiáng)耐磨性的填料，其中所述填料選自莫氏硬度至少為7并且粒徑為0.1pm<d5。<30jim的填料，和 上述填料與莫氏硬度至多為2并且粒徑為3frni<dSQ<50nm的填料的 混合物。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9的耐磨漆，其中所述莫氏硬度至少為7并且粒徑為0.lKim<d5。<30nm的填料是陶瓷填料，和/或所述莫氏硬度至多為2并且粒徑為3nm<d5。<50nm的填料是塑性材 料填料。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9或10的耐磨漆，其中所述陶瓷填料選自 碳化硅、二氧化硅、氧化鋁、氧化鋯、尖晶石、氮化硼和它們的混合物。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9~11中的任一項(xiàng)的耐磨漆，其中使用莫氏硬度至少 為7并且粒徑為0.1pm<d5Q<30[im的填料和莫氏硬度至多為2并且粒徑 為3nm<ds。<50nm的填料的混合物，所述填料的重量比為l:9 9:l。
13. 根據(jù)權(quán)利要求9 12中的任一項(xiàng)的耐磨漆，其中 莫氏硬度至少為7并且粒徑為0.1jim<d5()<30fmi的填料的比率為5~35重量％、優(yōu)選7~15重量％， 和/或莫氏硬度至多為2并且粒徑為3[inKd5?！?0pm的填料的比率為5 35重量％、優(yōu)選7~15重量％，在每種情況下均以所述漆的總重量計(jì)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種漆的用途，所述漆包含基于脂肪族組分的聚氨酯基體，和嵌入所述聚氨酯基體中并增強(qiáng)耐磨性的填料，所述漆用作(a)航空器著陸襟翼(2；2′)的與擾流器(4)的接觸區(qū)域中的耐磨涂層或(b)貨艙門的磨損區(qū)域的耐磨涂層或(c)在操作期間相互機(jī)械摩擦的其它航空器部件的磨損區(qū)域的耐磨涂層。本發(fā)明還涉及相應(yīng)的著陸襟翼和漆。
文檔編號(hào)B64C9/14GK101277869SQ200680036844
公開日2008年10月1日 申請(qǐng)日期2006年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月7日
發(fā)明者奧特馬爾·施拉姆, 福爾克馬爾·施滕策爾, 胡貝圖斯·洛納, 馬丁·考內(nèi) 申請(qǐng)人:空中客車德國(guó)有限公司