BR112019020140A2

BR112019020140A2 - composição de material de revestimento, revestimentos produzidos a partir da mesma e seu uso como proteção contra erosão

Info

Publication number: BR112019020140A2
Application number: BR112019020140A
Authority: BR
Inventors: Weinhold Alexander; FREY Antje-sybille; Wehner Jochen; Costa Philipp
Original assignee: Mankiewicz Gebr & Co Gmbh & Co Kg
Priority date: 2017-03-29
Filing date: 2018-03-19
Publication date: 2020-04-22
Also published as: RU2019130092A3; CN110691801A; DE102017003034A1; CA3053860C; JP6980806B2; EP3601393B1; LT3601393T; US11279846B2; DK3601393T3; MX2019009515A; CA3053860A1; CN110691801B; PT3601393T; EP3601393A1; RU2749726C2; AU2018243197A1; RU2019130092A; FI3601393T3; DE112018001643A5; JP2020515679A

Abstract

a presente invenção refere-se a composições de material de revestimento para a produção de revestimentos particularmente estáveis à erosão. a invenção também se refere ao uso desses revestimentos como proteção contra erosão, em particular como proteção de borda para pás de rotor. a composição de acordo com a invenção compreende um componente de base e um componente endurecedor, em que o componente de base compreende pelo menos um poliol de policaprolactona trifuncional ou pelo menos um diol de policarbonato ou pelo menos um poliol de policaprolactona trifuncional e um diol de policarbonato trifuncional e um diol de policarbonato e o componente endurecedor compreende pelo menos um pré-polímero isocianato-funcional resistente à cristalização.

Description

COMPOSIÇÃO DE MATERIAL DE REVESTIMENTO, REVESTIMENTOS PRODUZIDOS A PARTIR DA MESMA E SEU USO COMO PROTEÇÃO CONTRA EROSÃO [0001] A presente invenção refere-se a composições de material de revestimento, que são usadas para a fabricação de revestimentos particularmente estáveis à erosão. A invenção também se refere ao uso desses revestimentos como proteção contra erosão, em particular como proteção de borda para pás de rotor.

[0002] As superficies de objetos, que são expostas a cargas mecânicas por erosão, são normalmente providas de proteção contra erosão. O termo erosão deve ser entendido a seguir como um dano de um material, em particular em sua superfície, causada por substâncias líquidas ou sólidas que se movem na forma de gotas ou partículas dentro de um meio gasoso ou líquido. Exemplos conhecidos são a erosão por chuva, granizo, poeira e areia em pás do rotor de usinas eólicas, helicópteros, asas de aeronaves e hélices de parafuso marítimas.

[0003] A resistência de superfícies em relação à erosão é alcançada pela aplicação de revestimentos que, por um lado, são elásticos o suficiente para amortecer as forças de impacto e que, por outro lado, apresentam dureza e resistência à abrasão suficientes. Toda a superfície de um componente como, por exemplo, uma pá de rotor pode ser revestida com esses revestimentos de proteção contra erosão. Também é possível revestir apenas áreas de superfície particularmente expostas de um componente como, por exemplo, a borda dianteira de uma pá de rotor.

[0004] O documento de patente WO 2015/120941

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2/26 divulga materiais de revestimento estáveis à erosão com um componente de base e um componente endurecedor, em que o componente de base apresenta uma combinação de dióis de policarbonato e ésteres de ácido poliaspártico e o componente endurecedor contém um pré-polimero de isocianurato de hexametileno diisocianato contendo grupos poliéster alifáticos com um teor de isocianato entre 5% a 23%. No entanto, sem afetar negativamente a estabilidade à erosão, apenas pigmentos e cargas modificadas com organossilano podem ser empregados nesses materiais de revestimento. A escolha dos pigmentos e cargas empregáveis é, portanto, limitada, de modo que não cada tonalidade não pode ser ajustada sem com isso afetar adversamente a proteção contra erosão. Além disso, observou-se que a peneira molecular geralmente empregada como coletor de água afeta adversamente a resistência à erosão de maneira significativa. No entanto, se uma peneira molecular não for empregada, o processamento do material de revestimento se tornará problemático em caso de umidade devido à reação secundária os grupos isocianato com água.

[0005] O documento de patente WO 2016/000845 divulga materiais de revestimento bicomponente, em que os componentes de base apresentam polióis de policarbonato e aminas secundárias alifáticas que contêm pelo menos um grupo alifático entre os átomos de nitrogênio e o componente endurecedor apresenta poliéster modificado com poliisocianato com um teor de isocianato de 4% a 15% [0006] Foi observado que os revestimentos contendo esses materiais de revestimento não apresentam resistência suficiente às intempéries.

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3/26 [0007] O termo intempéries deve ser entendido aqui a seguir como o estresse de revestimentos causado pela radiação UV, temperatura e umidade, tal como ele pode ser causado ao ar livre pelo clima quanto em laboratório sob condições artificiais por radiação UV, no caso de condições de umidade definidas. Além disso, os revestimentos definidos pelo documento WO 2016/000845 amolecem sob influência da temperatura, perdendo a resistência à erosão do revestimento.

[0008] Como a temperatura de superfície de uma pá de rotor de uma usina eólica pode chegar a 80 ° C em operação, a proteção contra erosão é significativamente prejudicada, a ser alcançada pelo revestimento.

[0009] Portanto, é tarefa da presente invenção fornecer um material de revestimento para a fabricação de revestimentos de proteção contra erosão aprimorados, especialmente revestimentos de proteção de bordas, que devem mostrar acima de tudo uma processabilidade aprimorada e uma maior resistência às intempéries.

[0010] É tarefa da invenção é solucionada por um material de revestimento que compreende uma composição bicomponente, seu uso para a fabricação de um revestimento de proteção contra erosão, bem como um componente provido deste revestimento de acordo com as presentes reivindicações. Outras formas de concretização são divulgadas na descrição e nas reivindicações dependentes.

[0011] O termo material de revestimento deve ser entendido a seguir como uma composição líquida ou pastosa, que forma um revestimento por cura após sua aplicação em um substrato. O processo de cura compreende

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4/26 tanto a secagem por evaporação do solvente quanto a reação química dos componentes da composição.

[0012] A composição do material de revestimento

de acordo	com	a invenção	compreende dois	componentes,	um
componente	de	base	e	um	componente	endurecedor.	0
componente	de	base	contém	pelo menos	um poliol	de

policapro-lactona trifuncional ou pelo menos um diol de policarbonato ou pelo menos um poliol de policaprolactona e um diol de policarbonato. O componente de base apresenta um teor de OH entre 0,55 e 1,75 mol/kg, preferivelmente entre 0,8 e 1,5 mol/kg, mais preferivelmente de aproximadamente

1,15 mol/kg.

[0013] As propriedades físico-químicas dos polióis de policaprolactona e dióis de policarbonato aplicados são importantes para alcançar não apenas a resistência à erosão, mas também uma boa resistência às intempéries.

[0014] Os polióis de policaprolactona adequados de acordo com a invenção apresentam uma funcionalidade igual ou superior a 2, preferivelmente igual ou superior a 3, em que a funcionalidade indicando o número de ligações covalentes que uma molécula é capaz de formar com outras reagentes. Os polióis de policaprolactona mostram massas molares médias com base no número médio (doravante referido como massa molar média) na faixa de 250 a 2000 g/mol, preferivelmente 300 a 1500 g/mol, mais preferivelmente 330 a 1000 g/mol. Além disso, eles mostram índices de hidroxila na faixa de 150 a 650 mg KOH/g, preferivelmente 160 a 620 mg KOH/g, mais preferivelmente 170 a 590 mg KOH/g. 0 índice de hidroxila indica a seguir a quantidade de hidróxido de

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5/26 potássio em miligrama, que é equivalente à quantidade de ácido acético ligada na acetilação de um grama de substância.

[0015] Os dióis de policarbonato adequados de acordo com a invenção mostram massas molares médias na faixa de 300 a 3000 g/mol, preferivelmente 350 a 2000 g/mol, mais preferivelmente 400 a 1000 g/mol. Além disso, eles mostram indices de hidroxila na faixa de 35 a 300 mg KOH/g, preferivelmente 50 a 280 mg KOH/g, mais preferivelmente 75 a 250 mg KOH/g.

[0016] Além disso, o componente de base pode conter pelo menos uma diamina secundária, preferivelmente uma amina secundária alifática. Como preferido de acordo com a invenção, o componente de base apresenta um teor de NH de 0,42 a 1,25 mol/kg, mais preferivelmente 0,6 a 1,0 mol/kg, mais preferivelmente de 0,85 mol/kg.

[0017] Em uma forma de concretização particularmente preferida, a diamina utilizada é um éster de ácido poliaspártico. É conhecida a utilização de ésteres de ácido poliaspártico nos componentes do material de revestimento. Os ésteres de ácido poliaspártico empregados são poliaminas com grupos amino secundários, especialmente com dois grupos amino secundários. Os componentes podem ser obtidos por métodos de preparação conhecidos e familiares a um versado na técnica, como, por exemplo, pela adição de diaminas primárias, preferivelmente alifáticas, a dialquil ésteres de ácido maleico ou dialquil esteres de ácido fumárico, ou então pela adição de aminas primárias, preferivelmente alifáticas, em poliésteres insaturados. Os grupos alquila podem ser lineares, ramificados ou cíclicos.

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6/26 [0018] Esteres de ácido poliaspártico adequados são descritos pela fórmula (I) abaixo

(D onde Rl, R2, R3 e R4, independentemente um do outro, são grupos alquila com 1 a 12 átomos de carbono, preferivelmente 1 a 4 átomos de carbono, e R5 é um grupo alquileno bivalente com 6 a 24 átomos de carbono, preferivelmente 6 a 16 átomos de carbono.

[0019] De acordo com a presente invenção, são preferivelmente utilizados ésteres de ácido poliaspártico não aromáticos, alifáticos - especial preferivelmente saturados.

[0020] Em formas de concretização particularmente preferidas, Rl, R2, R3 e R4 são grupos etila. Grupos alquileno particularmente preferidos R5 são grupos de fórmula (II), (III) ou (IV)

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[0021] Esteres de ácido poliaspártico adequados estão disponíveis, por exemplo, sob o nome comercial Desmophen NH da Covestro Deutschland AG (Leverkusen, Alemanha).

[0022] Os ésteres de ácido poliaspártico empregados de acordo com a invenção apresentam um índice de amina de 120 a 300 mg KOH/g, preferivelmente 140 a 260 mg de KOH/g, em que o índice de amina indica a quantidade de KOH em miligramas equivalente ao teor de amina de 1 g de substância. O índice da amina é determinado por titulação potenciométrica.

[0023] A razão de massa de polióis para aminas situa-se entre 0,1: 1 e 5: 1, preferivelmente 0,5: 1 e 2: 1, mais preferivelmente entre 0,8: 1 e 1,2: 1, mais preferivelmente entre 0,9: 1 e 1,1: 1 , especialmente a aproximadamente 1: 1. A combinação de polióis e aminas, conforme definido pela invenção, leva a tempos de vida útil de mistura particularmente longos na faixa de 5 a 10 minutos, no caso de tempos de cura relativamente curtos na faixa de 2 a 4 horas a uma temperatura de 23 ° C.

[0024] O componente endurecedor contém pelo menos um pré-polímero de poliéster isocianato-funcional

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8/26 estável à cristalização, tal como são descritos no documento de patente WO 2016/116376. Estes pré-polimeros são pré-polimeros de poliéster HDI com um teor de NCO de

2,8 a 18% em peso e uma funcionalidade média de isocianato de 1,9 a 3,0. Estes são obtidos por reação de 1,5diisocianatopentano e/ou 1, 6-diisocianatohexano com (A) pelo menos um poliol de poliéster com funcionalidade média de 1,9 a 2,3 e uma massa molar média de 300 a 3000 g/mol e com (B) pelo menos um poliéster de policaprolactona de funcionalidade média de 2,0 a 3,0 e uma massa molar média de 176 a 2000 g/mol, a temperaturas de 20 a 200 ⁰ C, em conformidade com uma razão equivalente de grupos isocianato para grupos hidroxila de 4 : 1 a 200: 1. O poliéster poliol (A) é produzido a partir de ácidos dicarboxilicos alifáticos e/ou anidridos dos mesmos com quantidades excessivas de álcoois polifuncionais, em que no caso dos álcoois polifuncionais trata-se de dióis alifáticos ramificados até uma extensão de pelo menos 30% em peso, com base na quantidade total de álcoois polifuncionais. A porcentagem dos polióis de poliéster (A) na quantidade total de componentes de poliéster (A) e (B) incorporados nos pré-polimeros é de entre 15 a 70% em peso.

[0025] Ácidos dicarboxilicos alifáticos, saturados e insaturados ou seus anidridos com 4 a 12 átomos de carbono, bem como álcoois alifáticos ou cicloalifáticos polivalentes com 2 a 18 átomos de carbono são utilizados para a produção dos polióis de poliéster utilizados (A ) . Ácidos dicarboxilicos ou anidridos adequados são, por exemplo, ácido succínico, anidrido de ácido succínico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido pimélico, ácido

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9/26 subérico, ácido azelaico, ácido sebático, ácido decanodicarboxilico, ácido maleico, anidrido de ácido maleico, ácido fumárico, ácido itacônico, anidrido de ácido itacônico, ácido hexa-hidroftálico, anidrido de ácido hexahidroftálico, ácido tetra-hidroftálico e anidrido de ácido tetra-hidroftálico, que podem ser utilizados individualmente ou sob a forma de misturas entre si.

[0026] Álcoois polifuncionais adequados são, por exemplo, etano-1,2-diol, propano-1,3-diol, butano-1,4-diol, pentano-1,5-diol, hexano-1,6-diol , heptano-1,7-diol, octano-1,8-diol, nonano-1,9-diol, decano-1,10-diol, dodecano-1,12-diol, ciclo-hexano-1,2- e -1 , 4-diol, ciclohexano-1,4-dimetanol, 4,4 '- (1-metiletilideno) bisciclohexanol, propano-1,2,3-triol (glicerol), 1,1,1trimetiloletano, hexano-1, 2,6-triol, 1,1,1trimetilolpropano, 2,2-bis (hidroximetil) propano-1,3-diol, poliéter dióis de baixo peso molecular como, por exemplo, dietileno glicol e dipropileno glicol e dióis alifáticos ramificados como, por exemplo, propano-1,2-diol, butano-

1,3-diol, 2-metilpropanodiol, 2,2-dimetil-l,3-propanodiol (neopentil glicol), hexano-1,2-diol, 2 -metilpentano-2,4diol, 3-metilpentano-l,5-diol, 2-etil-hexano-l,3-diol, octano-1,2-diol, 2,2,4-trimetilpentano-l,5-diol , 2-butil2-etilpropano-l,3-diol, 2,2,4- e/ou 2,4,4-trimetilhexanodiol, decano-1,2-diol, bem como suas misturas. Ao mesmo tempo, os álcoois polifuncionais têm uma porcentagem de dióis alifáticos ramificados de pelo menos 30% em peso, com base na quantidade total de álcoois polifuncionais utilizados.

[0027] Polióis de poliéster preferidos (A) são

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10/26 aqueles baseados no produto da reação de ácido succinico e/ou ácido adipico reagidos com etano-1,2-diol, butano-1,4diol, hexano-1,6-diol, glicerol , 1, 1, 1-trimetilolpropano e os dióis alifáticos ramificados butano-1,3-diol, neopentil glicol, 2-butil-2-etilpropano-l,3-diol, 2,2,4trimetilpentano-1, 5-diol e 2,2,4- e/ou 2,4,4-trimetilhexanodióis, em que a porcentagem de dióis alifáticos ramificados na quantidade total de álcoois polifuncionais utilizados é de pelo menos 30% em peso.

[0028] Os polióis de poliéster utilizados (B) consistem em pelo menos um poliol de poliéster com funcionalidade média de 2,0 a 3,0 e peso molecular médio numérico de 176 a 2200 g/mol, tal como pode ser obtido de uma maneira conhecida por se de ε-caprolactona e álcoois polivalentes simples como moléculas iniciadoras por abertura do anel. As moléculas iniciadoras usadas para a polimerização por abertura do anel podem, por exemplo, ser álcoois bifuncionais ou trifuncionais mencionados acima a título de exemplo como compostos de partida adequados para a preparação dos polióis de poliéster (A) ou quaisquer outras misturas desses álcoois. A preparação dos polióis de poliéster de ε-caprolactona (B) por polimerização por abertura de anel é geralmente realizada na presença de catalisadores, por exemplo, ácidos de Lewis ou Brõnsted, compostos orgânicos de estanho ou titânio, a temperaturas de 20 a 200 ° C. Os polióis de poliéster preferidos (B) são aqueles que foram preparados utilizando butano-1,4-diol, dietileno glicol, neopentil glicol, hexano-1,6-diol, glicerol e/ou 1,1,1-trimetilolpropano como molécula iniciadora.

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11/26 [0029] Os pré-polimeros de poliéster isocianatofuncionais estáveis em cristalização adequados apresentam uma viscosidade dinâmica de 800 a 2500 mPas, preferivelmente 1000 a 2000 mPas, mais preferivelmente 1200 a 1800 mPas, em que a viscosidade é determinada em viscosimetros ou reômetros comercialmente disponíveis como viscosidade de cisalhamento com uma taxa de cisalhamento de 100 / s a 25 ° C. Além disso, os pré-polimeros de poliéster isocianato-funcionais resistentes à cristalização mostram apresentam teores de NCO de 1,5 a 6 mol / kg, preferivelmente de 1,8 a 5,5 mol / kg, mais preferivelmente de 1,9 a 3,5 mol / kg, mais preferivelmente de 2 a 3 mol / kg.

[0030] Em uma forma de concretização preferida da invenção, o componente endurecedor contém outros oligômeros HDI e/ou PDI como uretdionas, isocianuratos, alofanatos, biuretos e imino-oxadiazina-diona. Os oligômeros preferidos são uretdionas e/ou isocianuratos.

[0031] A composição do material de revestimento, conforme definido pela invenção, fornece revestimentos, cujas propriedades de proteção contra erosão não são afetadas adversamente por sólidos como pigmentos e cargas que estão contidos na formulação. Portanto, é possível obter revestimentos de proteção contra erosão com muitas pigmentações diferentes e nas tonalidades de cor desejadas.

[0032] Além disso, foi observado que aditivos sólidos como uma peneira molecular podem ser adicionados às composições de material de revestimento de acordo com a invenção sem ter um efeito adverso sobre a resistência à erosão. Pelo contrário, em comparação com as formulações

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12/26 conhecidas, foi observada uma melhoria da resistência à erosão. 0 uso de uma peneira molecular, que geralmente é empregada como coletor de água em sistemas de poliuretano (sistemas PUR), melhora as propriedades de processamento da composição do material de revestimento. As composições definidas pela invenção podem, portanto, ser aplicadas quando houver alta umidade do ar e também chuva sem afetar adversamente as propriedades do revestimento curado.

[0033] A partir das composições de material de revestimento, conforme definido pela invenção, são obtidos revestimentos com uma alta resistência às intempéries, especialmente uma baixa ou nenhuma susceptibilidade à água. Além disso, eles são estáveis à temperatura e não amolecem em caso de temperaturas mais altas de até 80 ° C, que podem ser facilmente alcançadas na superfície das pás do rotor de uma usina eólica em operação.

[0034] Em uma forma preferida da invenção apresentada, os componentes de base e os componentes endurecedores são empregados em uma razão de mistura volumétrica entre 10: 1 e 0,1: 1, especialmente preferivelmente entre 5: 1 e 0,2: 1, preferivelmente entre 4 : 1 e 0,25: 1, mais preferivelmente entre 2: 1 e 0,5: 1, mais preferivelmente de aproximadamente 1: 1.

[0035] Como os fluxos de material de igual volume podem ser bem misturados uns com os outros, os materiais de revestimento podem ser processados com maior facilidade a partir dos cartuchos. Uma mistura homogênea é importante para uma cura uniforme do material de revestimento e, consequentemente, para uma formação uniforme das propriedades do revestimento.

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13/26 [0036] Em uma forma de concretização adicional de acordo com a invenção, a razão molar da soma dos grupos NH e OH dos componentes de base para os grupos isocianato dos componentes endurecedores, [OH + NH]: NCO, situa-se na faixa de 1 : 0,5 a 1: 2, preferivelmente 1: 0,7 a 1: 1,3, mais preferivelmente 1: 0,8 a 1: 1,2. De acordo com uma concretização particularmente preferida, a razão [OH + NH]: NCO é próxima de uma razão molar estequiométrica de 1: 1, preferivelmente de 1: 0,9 a 1: 1,1, preferivelmente 1: 0,95 a 1: 1,05, mais preferivelmente a aproximadamente 1: 1. No que se refere à forma de concretização particularmente preferida, as quantidades relativas de componente de base e componente endurecedor são escolhidas de maneira que a razão molar da soma dos grupos hidroxila e NH para grupos isocianato seja quase equimolar.

[0037] A variação da razão em massa de polióis de poliacaprolactona com uma baixa massa molar para polióis de policaprolactona com uma maior massa molar no componente de base torna possível ajustar facilmente a razão de mistura volumétrica ao valor preferido de aproximadamente 1: 1 mantendo a razão desejada [OH + NH]: NCO do componente endurecedor e componente de base.

[0038] Em uma forma de concretização adicional, os materiais de revestimento de acordo com a invenção podem conter pigmentos. Os pigmentos adequados são pigmentos orgânicos conhecidos e comumente usados por um versado na técnica, como por exemplo amarelo de arilamida, amarelo de diarileto, amarelo de azo níquel, amarelo de antrapirimidina, amarelo de pirantrona, amarelo de isoindolinona, laranja de arilamida, laranja de diarilídeo,

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14/26 laranja de azocondensação, laranja de antantrona, laranja de pirentrona, laranja de transperinona, laranja de quinacridona, laranja de iso-indolinona, vermelho de toluidina, vermelho de litol, vermelho de naftol-AS, vermelho de azo-condensação, vermelho de perileno, vermelho de tioindigo, vermelho de quinacridona, vermelho de isoindolinona, violeta de isoviolantrona, violeta de indantireno, violeta de quinacridona violeta de dioxazina, azul de ftalocianina, azul de indantireno, verde de ftalocianina, preto ósseo e preto de anilina.

[0039] De acordo com a presente invenção, pigmentos adequados também são pigmentos inorgânicos conhecidos e comumente usados por um versado na técnica, como dióxido de titânio, sulfeto de zinco, litopônios, óxido de zinco, óxido de antimônio, óxido de ferro amarelo, titânio de níquel amarelo, molibdato laranja, óxido de ferro vermelho, óxido de cobre, vermelho de molibdato, vermelho ultramarino, vermelho de fase mista, violeta mineral, violeta de manganeso, violeta ultramarina, azul de ferro, azul ultramarino, azul cobalto, verde cromóxido, verde cromoxidrato, verde ultramarino, pigmentos verdes de fase mista, óxido de ferro marrom, marrom de fase mista, preto de óxido de ferro, sulfeto de antimônio, grafite, negro de fumo de gás, negro de fumo térmico, negro de fumo de fornalha, negro de fumo de chama ou preto de acetileno. É dada preferência a pigmentos inorgânicos, especialmente dióxido de titânio, sulfeto de zinco, litopônios, óxido de zinco, óxido de antimônio, óxido de ferro amarelo, níquel titânio amarelo, laranja de molibdato, óxido de ferro vermelho, óxido de cobre, vermelho de molibdato, vermelho

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15/26 ultramarino, vermelho de fase mista, violeta mineral, violeta manganese, violeta ultramar, azul de ferro, azul ultramarino, azul cobalto, verde cromóxido, verde cromoxihidratado, verde ultramarino, pigmentos verdes em fase mista, marrom óxido de ferro, marrom de fase mista, preto óxido de ferro, sulfeto de antimônio, grafite, negro de fumo, negro de fumo térmico, negro de fumo de fornalha, negro de fumo de chama e acetileno preto. Os pigmentos muito particularmente preferidos são dióxido de titânio, sulfeto de zinco, litofones, óxido de zinco, óxido de ferro vermelho, óxido de cobre, vermelho de molibdato, vermelho ultramarino, vermelho de fase mista, preto de óxido de ferro, negro de fumo, negro de fumo de gás, negro de fumo térmico, negro de fumo de fornalha, negro de fumo de chama e acetileno preto. Os pigmentos são utilizados em quantidades de 0 a 35% em peso, preferencialmente 1 a 25% em peso, mais preferencialmente 1,5 a 15% em peso, mais preferivelmente 2 a 10% em peso, com base no peso total do material de revestimento.

[0040] Em uma outra forma de concretização, os materiais de revestimento de acordo com a invenção podem conter cargas. Entendem-se por substâncias diferentes, utilizadas na forma granular ou em pó, por exemplo, que são empregadas com o objetivo de obter propriedades físicas particulares em materiais de revestimento e que são solúveis no respectivo meio de aplicação. As cargas preferidas são as cargas inorgânicas, especialmente carbonates como carbonato de cálcio, dolomita ou carbonato de bário, sulfatos como sulfato de cálcio e sulfato de bário, silicates e filossilicatos, como wollastonita,

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16/26 talco, pirofilita, mica, caolina, feldspato, silicatos precipitados de cálcio, de alumínio, de cálcio-alumínio, sódio-alumínio e mulita, wollastonita, dióxido de silício, quartzo e cristobalita.

[0041] No contexto da presente invenção, os dióxidos de silício estão subordinados ao grupo silicatos. Outras cargas inorgânicas são silicas precipitadas ou silica pirogenada, bem como óxidos metálicos, como hidróxido de alumínio e hidróxido de magnésio.

[0042] Em uma outra concretização de acordo com a invenção, os materiais de revestimento podem conter cargas em quantidades de até 45% em peso, preferivelmente 0,1 a 40% em peso, mais preferivelmente 1 a 30% em peso, mais preferivelmente 5 a 25% em peso, com base respectivamente, no peso total do material de revestimento.

[0043] As cargas inorgânicas preferidas são as cargas aciculares e silicatos, de preferência silicatos aciculares, em particular a wollastonita. A wollastonita, como é conhecida, é uma designação comum para o metassilicato de cálcio, e na wollastonita que ocorre naturalmente até 2% em peso dos íons de cálcio pode ter sido substituída por íons de magnésio, ferro e/ou manganês. A wollastonita é preferivelmente empregada em quantidades de 0,1 a 25% em peso, mais preferivelmente de 5 a 20% em peso, mais preferivelmente de 10 a 15% em peso, com base respectivamente no peso total do material de revestimento.

[0044] Em uma outra forma de concretização preferida, as composições de revestimento, como definidas pela invenção, contêm uma peneira molecular. Peneira molecular é a designação de zeólitos naturais ou sintéticos

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17/26 com uma superfície interna relativamente alta e diâmetros de poros uniformes. 0 resultado disso é um poder de adsorção relativamente alto. Por isso, são empregados, entre outros, como adsorventes, por exemplo como coletores de água. Uma peneira molecular adequada de acordo com a invenção tem um tamanho de poro de 2 a 10 angstroms, preferivelmente 2,5 a 4 angstroms, mais preferivelmente aproximadamente 3 angstroms. As composições de material de revestimento de acordo com a invenção contêm quantidades de peneira molecular de 0,1 a 15% em peso, preferivelmente 1 a 10%, mais preferivelmente 2 a 8% em peso, com base respectivamente no peso total do material de revestimento.

[0045] Os pigmentos e cargas utilizados nas composições de material de revestimento de acordo com a invenção não precisam necessariamente ser submetidos a tratamento de superfície. Os sólidos não tratados também podem ser usados.

[0046] Em uma outra forma de concretização, o material de revestimento, conforme definido pela invenção, apresenta um grau de preenchimento na faixa de 5 e 50%. O termo grau de preenchimento é definido a seguir como a porcentagem em massa dos sólidos solúveis que estão presentes na composição do material de revestimento não curado, com base no peso total da composição do material de revestimento. O material de revestimento apresenta preferivelmente um grau de preenchimento na faixa de 10 a 40%, mais preferivelmente de 15 a 35%, mais preferivelmente de 20 a 30%. Especialmente vantajosa é uma grau de preenchimento de aproximadamente 25%.

[0047] Em uma outra forma de concretização

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18/26 preferida da composição do material de revestimento de acordo com a invenção, os estabilizadores de luz podem ser empregados em quantidades de até 10% em peso, preferivelmente 0,5 a 5% em peso, mais preferivelmente 1 a 3% em peso, com base respectivamente, no peso total do material de revestimento. Estabilizadores de luz adequados são, por exemplo, absorvedores de UV e eliminadores de radicais, como 2,2, 6, 6-tetrametilpiperidinas substituídas, 2-hidroxifenil-triazinas, 2-hidroxibenzofenonas e suas misturas.

[0048] A composição do material de revestimento de acordo com a invenção também pode compreender catalisadores para a catálise da reação de grupos hidroxila e grupos amino com grupos isocianato.

[0049] A composição de revestimento compreende preferivelmente 0,01 a 2% em peso, mais preferivelmente 0,02 a 1% em peso, com base respectivamente no peso total da composição, de pelo menos um catalisador. Catalisadores adequados são os catalisadores metálicos conhecidos, tais como, por exemplo, catalisadores de estanho, molibdênio, zircônio ou zinco, bem como aminas terciárias. Catalisadores particularmente adequados são catalisadores de molibdênio, zircônio ou zinco.

[0050] Além disso, as composições de material de revestimento de acordo com a presente invenção podem conter os materiais auxiliares e aditivos habituais conhecidos e familiares a um versado na técnica, como agentes umectantes, aditivos reológicos ou agentes promotores de adesão, aditivos melhoradores de fluxo, antiespumantes e agentes de purga. Os aditivos e materiais auxiliares podem

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19/26 ser empregados em quantidades de 0,1 a 15% em peso, preferível 0,2 a 10% em peso, mais preferivelmente 0,3 a 8% em peso, com base respectivamente no peso total do material de revestimento.

[0051] Em uma forma de concretização preferida, os componentes da composição do material de revestimento são formulados livres de solvente. O componente de base e componente endurecedor pode alternativamente ser diluídos com solventes comuns. Solventes apróticos são particularmente adequados. O termo solvente aprótico deve ser entendido a seguir como sendo um solvente que não possui próton ionizável na molécula. Solventes adequados de acordo com a presente invenção são, por exemplo, hidrocarbonetos alifáticos, hidrocarbonetos cicloalifáticos, hidrocarbonetos aromáticos, cetonas, ésteres, éteres, ésteres éteres, especialmente acetato de etila, acetato de butila, acetona, n-butanona, metilisobutilcetona, acetado de metoxipropila, bem como xilol. Os solventes utilizados preferivelmente são acetato de etila, acetato de butila, acetona, n-butanona, metilisobutilcetona, acetato de metoxipropila e suas misturas.

[0052] Os pigmentos, cargas, peneiras moleculares, aditivos e solventes acima mencionados podem ser empregados tanto no componente de base quanto no componente endurecedor das composições do material de revestimento. De acordo com a presente invenção, sólidos, especialmente pigmentos, cargas e peneiras moleculares são preferivelmente empregados no componente de base.

[0053] Após a mistura dos componentes de base e

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20/26 componente endurecedor, o material de revestimento, conforme definido na presente invenção, apresenta uma resistência à flexão superior a 400 pm após ter sido aplicado em uma superfície vertical.

Exemplos [0054] A Tabela 1 mostra as composições do material de revestimento dos exemplos da presente invenção (El a E6), bem como as dos exemplos comparativos (VI a V4).

As quantidades empregadas são indicadas em partes em peso.

Tabela 1

	El	E2	E3	E4	E5	E6	VI	V2	V3	V4
Componente de base
Capa 3091	15		30		15	15	15	15	15	15
Ethernacoll PH50		15		30
Desmodur NH 1420	15	15			15	15	15	15	15	15
Kronos 2310	10	10	10	10	10	10	10	10	10	10
Tremin 939	10	10	10	10	10	10	10	10	10	10
Sylosiv A3	5	5	5	5	5	5	5	5	5	5

Componente endurecedor
Endurecedor 1	47.4	52.5	45.1	55.3
Mistura de endurecedor 2					36.3
Mistura de endurecedor 3						39.2
Desmodur N 3800							39.2
Adiprene LFH2840								51.4
Desmudur N 3600									18. 8
Desmodur N 3400										19.8

Matérias-primas empregadas:

[0055] Os pré-polímeros de poliéster isocianatofuncionais estáveis à cristalização empregados no

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21/26 componente endurecedor são descritos no Documento de Patente Internacional WO 2016/116376.

Endurecedor 1:

corresponde ao pré-polimero estável à cristalização descrito no exemplo 1 do Documento de Patente Internacional WO2016/116376, que é preparado por reação de diisocianato de hexametileno (HDI) com uma mistura de poliéster poliol, que é um produto da reação de neopentilglicol, butano-1, 4-diol, hexano-1,6-diol, 2,2,4trimetilpentano-1, 3-diol, 2-butil-2-etilpropano-l, 3-diol com poliésteres de ε-caprolactona iniciados também com ácido adipico como dietileno glicol e glicerol.

Mistura de endurecedor 2:

corresponde à mistura descrita no exemplo 18 do documento de patente WO2016/116376 de 80 partes em peso do endurecedor 1 e 20 partes em peso de Desmodur N3600.

Mistura de endurecedor 3:

corresponde à mistura descrita no exemplo 19 do documento de patente WO2016/116376 de 85 partes em peso do endurecedor 1 e 15 partes em peso de Desmodur N3400.

Desmodur N 3400 (Covestro Deutschland AG): poliisocianato de HDI de baixa viscosidade contendo grupos uretiona (forma de fornecimento 100%, teor de NCO: 21,8%, peso equivalente: 193 g/val de NCO, viscosidade (23 ° C): 175 mPas)

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Desmodur N3600 (Covestro Deutschland AG):

Trimerisato HDI de baixa viscosidade (forma de fornecimento 100%, teor de NCO: 23,0%, peso equivalente: 183 g/val de NCO, viscosidade: (23 ° C) 1200 mPas)

Desmodur N 3800 (Covestro Deutschland AG):

pré-polímero de HDI isocianurato de policaprolactona terminado em isocianato (forma de fornecimento 100%, teor de NCO: 11,0%, peso equivalente: 382 g/val de NCO, viscosidade (23°C): 6000 mPas)

Adiprene LFH 2840 (Chemtura Corp.):

pré-polímero de HDI de policaprolactona terminado com isocianato (forma de fornecimento 100%, teor de NCO: 8,4%, peso equivalente: 500 g/val de NCO, viscosidade (22°C): 1890 mPas)

Desmophen NH 1420 (Covestro Deutschland AG):

Éster poliaspártico, difuncional (forma de fornecimento 100%, peso equivalente: 276 g/val NH)

Capa 3031 (Perstorp Holding AB): Policaprolactona poliol, trifuncional (forma de fornecimento 100%, teor de OH: 5,56%, peso equivalente: aproximadamente 300 g/val OH)

Ethernacoll PH 50 (UBE Chemical Europe SA):

Policarbonato poliol difuncional (forma de fornecimento 100%, teor de OH: 6,8%, peso equivalente:

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23/26 aproximadamente 250 g / vai OH)Sylosiv A3 (Grace GmbH & Co. KG) :

Peneira molecular 3A

Kronos 2310 (Kronos Titan GmbH):

Pigmento dióxido de titânio

Tremin 939 (Quarzwerke Frechen):

Wollastonita, comprimento das partículas até o diâmetro das partículas: aproximadamente 8:1 [0056] Os componentes de base e endurecedores foram preparados reunindo os componentes correspondentes e misturando-os homogeneamente em um dispersor (dissolvente).

. Testes [0057] Para avaliar os revestimentos curados, são realizados testes com relação à resistência à erosão e resistência ao intemperismo em amostras revestidas com materiais de revestimento dos exemplos El a E6 e nos exemplos comparativos VI a V4. Para a preparação das amostras, os componentes de base e componentes endurecedores de uma composição de amostra são misturados homogeneamente. Para esse fim, as quantidades de componente de base e componente endurecedor foram escolhidas de maneira que a razão molar da soma dos grupos hidroxila e NH para grupos isocianato fosse de aproximadamente 1: 1.

[0058] O material de revestimento assim obtido é aplicado sobre uma amostra. As amostras consistem em substratos habituais de resina epóxi reforçada com fibra de vidro que são pré-revestidos com preenchedores de poros conhecidos à base de poliureia. O material de revestimento aplicado é curado por um período de quinze dias a uma temperatura entre 20 a 25 ° C e uma umidade relativa de

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50%. A espessura de filme seco obtida é de 400pm.

2.1. Métodos de Teste [0059] Para avaliar a resistência à erosão, as amostras revestidas passam por um teste de erosão da chuva. Para esse fim, foi instalado um suporte de teste interno. As amostras são fixadas em um rotor. O rotor se move através de um campo de chuva simulando chuva a uma velocidade tangencial definida entre 94 m/s na extremidade da amostra voltada para o eixo de rotação do rotor e 157 m/s na extremidade da amostra voltada para longe do eixo de rotação. Em um cenário de teste comum, que também é aplicado no campo da energia eólica, é utilizada uma velocidade de 140 m/s e chuva de intensidade de 30 mm/h. Intensidade da chuva é definida como o volume de chuva que cai por unidade de tempo e por unidade de área.

[0060] Normalmente, a intensidade da chuva durante o teste é inversamente proporcional ao tempo de teste. Para reduzir o tempo de teste, uma intensidade de chuva maior foi escolhida para uma velocidade de 140 m/s.

[0061] A taxa de fluxo da água é mantida constante. Na superfície revestida da amostra, a vazão durante o movimento rotativo corresponde a uma taxa de precipitação de 475 mm/h. O tamanho médio das gotículas é de 2 a 3 mm. As amostras são expostas à chuva simulada a uma temperatura entre 20 e 25 ° C até o substrato se tornar visível. Além disso, as amostras são examinadas visualmente em intervalos de 15 minutos.

[0062] Para avaliar a resistência ao intemperismo, as amostras são expostas a intemperismo artificial que simula o intemperismo natural devido à

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25/26 aplicação cíclica de radiação, umidade e aumento da temperatura. Para esse fim, o ciclo de teste que consiste em uma fase de secagem e uma fase de condensação é repetido por 1.500 horas. Durante a fase de secagem do ciclo de teste, as amostras são expostas a uma irradiação de quatro horas com uma lâmpada QUV-B (emissão máxima a 313 nm) a uma temperatura de 60 ° C da placa preta. Durante a subseqüente fase de condensação de quatro horas no vapor de água, ocorre condensação a uma temperatura de placa preta de 50 ° C.

Para poder realizar uma análise dos testes, as amostras passam por um exame visual de acordo com os seguintes critérios:

muito bom sem alteração visível bom leve intumescimento, sem amolecimento considerável ruim intumescimentoou amolecimento considerável, aindasem fluidez muito ruim amolecimento ou inchaço considerávelcom flexão

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2.2. Resultados

A tabela 2 mostra os resultados dos exemplos da presente invenção.

Tabela 2

	El	E2	E3	E4	E5	E6
Resistência à erosão da chuva em minutos	480	515	450	480	420	420
Resistência às intempéries	muito bom	muito bom	muito bom	bom	muito bom	bom

A tabela 3 mostra os resultados dos exemplos comparativos.

Tabela 3

	VI	V2	V3	V4
Resistência à erosão da chuva em minutos	60	75	15	30
Resistência às intempéries	ruim	muito ruim	bom	ruim

[0063] A resistência à erosão da chuva e a resistência às intempéries dos exemplos dos revestimentos de acordo com a presente invenção (El a E6) são consideravelmente mais altas do que as dos exemplos comparativos (VI a V4) .

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Composição para a produção de um revestimento de proteção contra erosão compreendendo um componente de base e um componente endurecedor, em que o componente de base apresenta pelo menos um poliol poliaprolactona trifuncional ou pelo menos um diol policarbonato ou pelo menos um poliol polcaprolactona trifuncional e pelo menos um poliol polcaprolactona trifuncional e um diol policarbonato, e em que o componente endurecedor apresenta pelo menos um pré-polímero isocianato-funcional estável à cristalização obtido por reação de 1,5-diisocianatopentano e/ou 1,6-diisocianatohexano com (A) pelo menos um poliol de poliéster com funcionalidade média de 1,9 a 2,3 e um massa molar média de 300 a 3000 g/mol e com (B) pelo menos um poliéster de policaprolactona com funcionalidade média de 2,0 a 3,0 e massa molar média de 176 a 2000 g/mol.
2. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o componente de base apresentar ainda pelo menos uma diamina secundária.
3. Composição de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizada por o componente de base apresentar um teor de OH entre 0,55 e 1,75 mol/kg, preferivelmente aproximadamente 1,15 mol/kg.
4. Composição de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizada por o componente de base apresentar um teor de NH de 0,42 a 1,25 mol/kg, preferivelmente aproximadamente 0,83 mol/kg.
5. Composição de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizada por o componente de base apresentar uma razão em massa de ésteres de ácido

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2/3 poliaspártico para polióis de 0,8: 1 a 1: 1,2.
6. Composição, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizada por os polióis de poliéster (A) serem preparados por reação de ácidos dicarboxilicos alifáticos ou seus anidridos com 4 a 12 átomos de carbono com álcoois alifáticos ou cicloalifáticos polivalentes com 2 a 18 átomos de carbono, e em que os polióis de poliéster (B) são preparados por polimerização por abertura de anel de ε-caprolactonas com álcoois alifáticos ou cicloalifáticos polivalentes com 2 a 18 átomos de carbono como moléculas iniciadoras.
7. Composição de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizada por o componente endurecedor apresentar teores de NCO de 1,5 a 6 mol/kg.

8. Composição de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizada por o componente endurecedor conter outros oligômeros de IDH e/ou PDI.

9. Composição de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizada por a razão de mistura volumétrica do componente de base e do componente endurecedor se situar entre 0,9: 1 e 1: 1, 2 . 10 . Composição de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizada por a composição conter ainda pigmentos e/ou cargas. 11.Composição de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizada por a composição

conter ainda uma peneira molecular.

12. Uso da composição de acordo com uma das reivindicações 1 a 11 para a produção de um revestimento de proteção contra erosão.

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13. Componente apresentando um revestimento produzido a partir de um material de revestimento como definido em uma das reivindicações 1 a 11.
14. Componente de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por o componente ser uma pá de rotor de uma usina eólica ou de um helicóptero, uma asa de aeronave ou uma hélice de parafuso marítima.
15. Componente de acordo com as reivindicações 13 ou 14, caracterizado por o revestimento ser usado para proteção de bordas.