CN103977921A - 使用喷枪的方法和由此产生的材料 - Google Patents

Abstract

一种设备，该设备用来将第一材料与第二材料混合并且随后将合成材料喷射到表面上。第二材料在被引到第一材料之前与气体混合。静电荷产生并且沉积到合成材料上以帮助对齐合成材料颗粒。

Description

使用喷枪的方法和由此产生的材料

本申请是名称为“使用喷枪的方法和由此产生的材料”、国际申请日为2010年10月8日、国际申请号为PCT/US2010/052029、国家申请号为201080053365.0的发明专利申请的分案申请。

背景技术

在本领域中已知多种喷枪。当溶剂射出存在问题时经常使用内部混合枪，因为内部混合限制离开枪的雾化的材料和催化剂的量。内部混合枪通常具有三个供给管路：供给到歧管中的树脂管路和催化剂管路以及空气管路。树脂和催化剂通常在歧管中混合。在混合之后，树脂和催化剂借助来自空气管路的加压空气通过喷嘴或类似孔口从枪被汇流地排出。加压空气供应充分的压力使得树脂和催化剂在它们从枪被排出时被剪切和雾化。这种类型的枪的主要缺点是，在喷射操作期间，催化的树脂经常倒退到空气供应装置中并且在空气供应装置内催化。空气供应装置中的催化的树脂导致昂贵的且耗时的停工时间，在该停工时间中，停止喷射操作并且清除空气供应装置中的任何障碍物。标准止回阀几乎是无效的，由于它们快速变得被催化的树脂硬化关闭或者止回阀的内部构造变得冻结有催化的树脂。

通常使用的第二类型的枪是外部混合枪。在外部混合枪中，树脂和催化剂被分开地雾化和排出并且被引向彼此。树脂和催化剂在接触被处理的物体之前不久在空气中结合。外部混合枪的主要缺点是树脂和催化剂的不完全混合，这经常导致不完全催化的树脂的片出现在完工的物体上。这种未催化的树脂的部分可在完工的物体的表面上产生弱的点或泡。

外部混合枪的更重要的问题是催化剂的外部雾化。因为催化剂与树脂的不完全混合，许多雾化的催化剂分散到大气中，并且更特别地，分散到进行该施加的直接工作环境中。对呼吸催化剂污染的空气的工人的安全的担忧已经导致对外部混合枪的使用的许多限制。

附图说明

图1是喷枪的透视图；

图2是图1的喷枪的前视正视图，示出静态混合器被移除；

图3是喷嘴末端、套圈和一次性静态混合管的分解透视图；

图4是歧管的顶视剖视图；

图5是喷枪的分解图；

图6是止回阀的侧视剖视图；并且

图7是已经从喷枪被排出到基底上之后的材料的示意图。

具体实施方式

喷枪10适于混合和排出第一材料和第二材料，其中第二材料在与第一材料混合之前可以被引到气体。当第一材料具有很高的粘度并且第二材料具有很低的粘度时，喷枪10是特别有利的，然而，利用本发明可以混合和喷射任何合适材料。在这里描述的实施例中，第一材料是树脂并且第二材料是催化剂，然而，可以使用任何其它合适材料。可以使用的催化剂包括过氧化甲乙酮(MEKP)，三甲基色氨酸，戊二醇二异丁酸酯，过氧化氢，有机过氧化物，过氧化苯甲酸特丁酯，N－甲基－N－羟乙基-对甲基苯胺，钴萘酸9N,9N-二甲基胺钴，异氰酸盐。可以使用的树脂包括乳胶、乙烯基酯、环氧树脂、聚酯、聚胺、氨基甲酸乙酯和异氰酸酯。在这里描述的实施例中，优选的气体是空气(即，与大约80％氮气混合的大约20％氧气)，然而，可以使用任何其它合适的反应性或非反应性气体。可以使用的反应性气体包括氧、碳和氯。可以使用的非反应性气体包括二氧化碳、氩气、氮气和氦气。

喷枪10可用于将材料喷射到多种基底上用于多种目的，该多种目的包括但不限于以下目的：推进器和废水系统的去气泡；用于船、浴室卫生间/淋浴器、高温半导体板、电子设备的热护罩、微处理外壳、塑料管道的内部衬里的抗水合表面；抗菌表面；危险容载系统；抗水外部面板；增加的温度和耐磨表面；车的消音护罩；车的热护罩；变压器的容载护罩；火保护护罩；塑料排放物的还原；混凝土水容载系统；和耐增加的温度和耐磨的管道。

如在图1中看到的，喷枪10包括一次性静态混合管82，该一次性静态混合管从歧管12伸出并且终止于喷射末端86。喷枪10具有空气管122，该空气管与静态混合管82流体连通以帮助从静态混合管82通过喷射末端86雾化和喷射催化的树脂。在空气/催化剂混合物在静态混合管82中被引入到树脂之前，催化剂与空气供应管路122结合。在本发明的一个实施例中，歧管12是用工具加工的铝块，该铝块大约15厘米宽，10厘米长，并且3厘米深(图1)。该歧管是具有顶部14和底部16的一件式被钻孔的块。固定到歧管12的底部16的是锥形把手17，该锥形把手优选地向着开关把手19成角度。把手17的角度使得喷枪10在其操作时较容易被握住。

在一个实施例中，歧管12加工有通道，该通道形成两个圆柱形通路，催化剂通路18和树脂通路20(图4)。树脂通路20开始于歧管12的一个端部并且终止于歧管12的另一端部，在该另一端部处，树脂被引入静态混合管82。催化剂通路18开始于歧管12的一个端部并且终止于歧管12的另一端部，在该另一端部处，它被引入加压空气供应管路122。在替代实施例中，由于树脂可以被直接引入到静态混合管82中并且催化剂可以被直接引入到空气供应管路122中，因此不需要歧管12。优选地，这些通路18和20不设置有止回阀或O型环。由于树脂和催化剂不在歧管12中混合，因此不需要提供止回阀来防止催化的树脂回流到通路18和20中。也可以省略与这种止回阀关联的O型环。喷枪10的寿命因此延长超过常规喷枪，常规喷枪当歧管O型环变得涂覆有变硬的树脂时必须被大修或丢弃。

在一个实施例中，催化剂通路18连接到压力计24，该压力计安装到歧管12的外部，但可操作地连接到通路18以保持使操作者知道催化剂穿过通路18的压力(图4)。压力计24作为用于本发明的警报器是非常有效的，不仅警告操作者有问题，而且也诊断该问题。

在一个实施例中，压力计24测量从0到超过1000磅每平方英寸的压力。如下面进一步讨论的，在正常操作期间，由于催化剂压力仅需要匹配空气压力以使止回阀107离开阀座并且允许催化剂流过该系统，因此在大约90和130磅每平方英寸之间的催化剂压力下操作喷枪10。如果压力降低到低于大约90磅每平方英寸，提供催化剂到喷枪10的泵(未示出)应当被调节以增加通过喷枪10的催化剂的流量。如果压力快速上升到超过大约130磅每平方英寸，则喷枪10很可能用树脂的塞子堵塞。然后，喷枪10必须被清除任何障碍物。如果压力上升并且落在0和正常压力之间，则催化剂泵很可能仅仅在一个冲程上而不是在两个冲程上泵送。然后，泵必须被修理以保证催化剂和树脂的精确施加。虽然90和130磅每平方英寸之间的催化剂压力范围被作为例子给出，但取决于特定应用，该压力可以更低或更高。

在一个实施例中，安装到歧管12的催化剂输入口26的是不锈钢催化剂管道接头28(图5)。非常重要的是，保证与催化剂接触的该装置的所有部分不能与催化剂反应。甲乙酮过氧化物(或其它催化作用)与铝或类似反应性材料的接触可引起致命的爆炸。接头28由短的管道段组成，该管道段将歧管12连接到催化剂球阀组件30。催化剂球阀组件30优选地为四分之一英寸的高压球阀，由不锈钢构造以避免与催化剂反应。球阀组件30连接到带螺纹的催化剂管路连接器32，该催化剂管路连接器允许喷枪10与催化剂供应设备(未示出)连接和分离。球阀组件30由此充当“触发器”或开/关阀以开始和停止通过喷枪10的催化剂的流动。

在一个实施例中，连接到歧管12的树脂输入口27的是阻流孔口管接头22(图5)。阻流孔口管接头22由孔口接头34、联结螺母36和树脂连接管道38组成。联结螺母36以可滑动的方式与树脂连接管道38接合并且通过布置在树脂连接管道38的端部上的凸缘35防止离开树脂连接管道38的端部。布置在孔口接头34和树脂连接管道38之间的是一对O型环40a-b和孔口板42。孔口板42设置有直径小于孔口接头34的内直径的开口。孔口板42布置在孔口接头34和树脂连接管道38之间并且联结螺母36被螺纹连接到孔口接头34上。联结螺母36被上紧直到孔口板42被足够紧地压在O型环40a-b之间以防止树脂在O型环40a-b和孔口板42之间通过。

孔口板42中的孔的直径略微小于树脂连接管道38的内直径，使得穿过树脂连接管道38的塞子在进入歧管12之前停止在孔口板42。当这种堵塞发生时，来自喷枪10的喷射力将显著减小，因此告知操作者必须从孔口接头34移除联结螺母36。在已经从孔口接头34移除联结螺母36之后，移除孔口板42并且清除树脂连接管道38的任何障碍物。阻流孔口管接头22因此允许快速现场移除塞子。阻流孔口管接头22是非常有用的，这是由于不需要工具来从树脂管路移除塞子，即使在现场。必要的是，在这种塞子达到歧管12的树脂通路20之前从管路移除塞子，在树脂通路处，塞子将需要大量的停工时间被移除(图4和5)。

连接到树脂连接管道38的是树脂球阀组件44(图5)。树脂球阀组件44是四分之一英寸的高压不锈钢球阀，优选地能够经受住直到2000磅每平方英寸的压力。T型阀转接器46将树脂球阀组件44连接到T型阀48。T型阀48的直角连接部连接到流体溢流阀50，该流体溢流阀在一个实施例中是3/8英寸的标准球阀。T型阀48的相对的端部连接件连接到流体软管T型转接器52。流体软管T型转接器52允许喷枪10与树脂软管和供应设备快速连接和分离。树脂溢流阀50允许树脂通过阀50流出以防止形成极高压力并且损坏喷枪10的较脆弱部分。

溢流阀50设置有把手51，该把手打开和关闭阀50。把手51可以被打开并且阀50可以放置在树脂的贮器(未示出)上以在喷射之前清理空气的管路。阀50也可以用于回收已经留在管路中延长的时间段的树脂以防止沉降的树脂被施加到表面。

可操作地连接在催化剂球阀组件30和树脂球阀组件44之间的是球阀轭54，该球阀轭当旋转时同时打开催化剂球阀组件30和树脂球阀组件44(图5)。球阀轭54由两个零件组成，该两个零件是催化剂连接器56和树脂与把手连接器58。催化剂连接器56是金属的圆柱形零件，该圆柱形零件装配在催化剂球阀组件孔口控制部60上并且通过固定螺钉62连接到它。

树脂和把手连接器58也是钢的圆柱形零件，但装配在树脂球阀孔口控制部64上(图5)。树脂和把手连接器58通过固定螺钉66连接到树脂球阀孔口控制部64。树脂和把手连接器58的自由端部的内周边大体上类似于催化剂连接器56的外周边。催化剂连接器的自由端部插入到树脂和把手连接器58的自由端部中并且通过翼形螺钉68连接到树脂和把手连接器58。

开关把手轴70被固定到树脂和把手连接器58。在一个实施例中，开关把手轴70是在任一端部上带有螺纹的钢杆。轴70的一个端部被拧紧到树脂和把手连接器58中，并且把手球72被螺纹连接到开关把手轴70的相对的端部上以使得轴70较容易抓住和操纵。

在本发明的一个实施例中，当轴垂直于催化剂管道接头28和孔口接头34时，球阀30和44被关闭，因此防止催化剂或树脂流入喷枪10的歧管12中。当把手球72被推向歧管12时，催化剂球阀组件30和树脂球阀组件34被打开，因此允许催化剂和树脂进入歧管12的催化剂和树脂通路18和20(图4和5)。应当注意，替代上面描述的组件，可以使用能够开始和停止流体的流动的该领域中已知的其它阀。

在一个实施例中，树脂通路20在歧管12的向前端部处在套圈支架74处出现。套圈支架74是从歧管12的输出端部76向前延伸的圆柱形突起。套圈支架74的外周边被加工有螺纹使得套圈78可以被拧紧到歧管12上和从歧管12拧下(图3-4)。树脂通路20从套圈支架74中的肾形孔口79离开(图2和4)。如下面进一步描述的，树脂随后被引入到静态混合管82中。

催化剂通路18从歧管12出现并且在转接器120处进入空气供应管路122(图5)。在那里，催化剂与通过空气管122进入系统的加压空气混合，并且被该加压空气雾化和蒸发。催化剂在与空气管路122结合之前穿过网式过滤器111、第一止回阀107和配量孔109。网式过滤器111防止大块催化剂材料进入该系统，使得大块催化剂材料不堵塞配量孔109并且影响进入该系统的催化剂的量。配量孔109具有预定直径，该预定直径帮助保证适当的量的催化剂被引入到空气管路中。如果希望更多催化剂，则使用具有较大直径的配量孔109。如果希望更少催化剂，则使用具有较小直径的配量孔109。

第一止回阀107可以类似于图6中示出的止回阀。这个第一止回阀107的主要功能是当该装置被关掉时，即当催化剂不被泵送过该系统时防止催化剂从催化剂供应管路排出。如上面论述的，因为当关掉喷枪10时开/关阀(球阀轭54)和催化剂管路的端部之间的催化剂管路中的催化剂允许从催化剂管路排出，因此现有技术装置浪费相当大量的催化剂和树脂。现有喷枪要求催化剂和树脂在可以被使用之前穿过喷枪行进一会以便保证催化剂与树脂适当混合，因此浪费树脂和催化剂。本发明的第一止回阀107克服这个问题，因为它当催化剂供应被关掉时关闭，因此不允许任何催化剂从催化剂管路的端部排出。

本发明的一个特征是催化剂压力仅需要匹配空气压力以使止回阀107离开阀座并且允许催化剂流过该系统。如上所述，许多现有技术装置要求催化剂压力匹配树脂压力(该树脂压力可接近3000psi)以保证树脂不倒退到催化剂管路中。本发明的设计克服在这种高压下引入催化剂的需要，因此催化剂通过空气供应管路122被引入并且因此仅需要匹配被引入的空气的压力，被引入的空气的压力典型地比引入树脂的压力低得多。典型地，在本发明中，空气压力在大约90和130psi之间被引入并且以大约10立方英尺每分钟(cfm)流动。

在穿过第一止回阀107之后，催化剂被引导以与空气供应管路122汇聚。在图5中示出的实施例中，这发生在90度转接器120中。然而，应当注意，催化剂可以被引入到空气管122的任何合适部分中。然后，催化剂穿过第二止回阀106，并且最终进入混合管82，雾化的催化剂在那里与树脂混合。第二止回阀106防止树脂的流倒退进入空气/催化剂供应管路中。止回阀106由螺栓108和罩壳机构110组成(图6)。螺栓108是空心的并且设置有弹簧112和弹簧支架114，该弹簧支架以可操作的方式连接到螺栓108和弹簧112的一个端部。弹簧112的相对的端部连接到截头圆锥形不锈钢止动件118。弹簧112将止动件118保持在特氟龙聚四氟乙烯座116中，该座116被固定到螺栓108的周边。特氟龙聚四氟乙烯支座116设计成接合止动件118的表面并且防止材料从座116和止动件118之间进入螺栓108。止动件118和座116优选地由不同的材料(诸如不锈钢和特氟龙聚四氟乙烯)构造以在喷枪10的操作期间防止催化的树脂将止动件118密封在座116上。

在图6中示出的一个实施例中，螺栓108的壁113延伸过座116预定距离。延伸的壁113产生的通道的直径略微大于止动件118的直径，使得当阀106处于打开位置时空气/催化剂混合物在止动件118和延伸的壁113之间流动。这个空气流有助于清除已经到达阀106的止动件118的任何树脂和防止已经到达阀106的止动件118的任何树脂的积累。

止回阀106设计有近似5磅每平方英寸排出量，使得螺栓108内的压力一比止动件118的弹簧侧上的压力大5磅每平方英寸，止动件118就离开座116以允许空气离开螺栓108。这种构造的特别优点是，弹簧112总是与空气接触并且不与催化的树脂接触。罩壳机构106因此保护其自身免受由于与催化的树脂的接触引起的污染和故障。

在图5中示出的实施例中，90度转接器120用于将止回阀106连接到空气管122。空气管122被固定到塞子快速分离装置124。空气管122优选地通过托架或类似固定装置固定到歧管12以将塞子快速分离装置124放置在催化剂管路连接器32和流体软管T型转接器52附近，使得所有软管连接可以快速且容易地形成。

静态混合管82放置在套圈支架74上并且套圈78放置在混合管82上，沿管82滑下，并且螺纹连接到套圈支架74上以将静态混合管82固定到歧管12(图1和5)。在一个实施例中，静态混合管82由诸如聚乙烯或聚丙烯的廉价的且轻重量的塑料组成。这些材料保证管82不添加额外的重量到喷枪10并且每当喷枪10停止喷射树脂足够长时管82以允许催化的树脂在管82内固化时可以被丢弃。管82的向后端部带有凸缘以防止管82在套圈78已经被螺纹连接到适当位置之后变得脱离歧管12(图1和3)。静态混合管82的向前端部在其内周边上设置有螺纹使得喷射末端本体84可以螺纹连接到管82中。喷射末端86被固定到喷射末端本体84以可控制地分配从喷枪10排出的催化的树脂。静态混合管82上的螺纹为喷射末端86提供在喷枪10的操作期间通过手从静态混合管82快速分离以移除塞子的能力。

放置在静态混合管82内并且延伸管82的整个长度的是螺旋混合器88(图3)。螺旋混合器88优选地具有逆向偏移(flight)的分段的图案，每一个段从相邻的段逆向偏移。这个图案沿螺旋混合器88的长度继续以允许催化剂和树脂在它们穿过静态混合管82时均匀混合。管82和螺旋混合器88优选地由廉价的塑料模制使得在喷射之后，催化的树脂不需要从管82被移除。替代用昂贵且危险的溶剂(诸如丙酮)冲洗管82，管被放在一边直到树脂硬化在管82内。在树脂已经硬化之后，管88不比塑料棒更有环境危害性并且在使用之后简单地被扔掉。由此消除有毒溶剂到环境中的不必要扩散。

静态混合管82的侧部设置有孔口83，倒角的空气供应管末端90被放置到该孔口中(图3和5)。空气/催化剂混合物通过管末端90进入混合管82，在那里，它与已经在混合管82中的树脂混合。在催化剂遇到树脂之前在空气供应管路中的催化剂的雾化和蒸发帮助催化剂与管中的树脂混合。如上所述，一些现有技术装置中树脂和催化剂的混合效率低，因为催化剂和树脂在它们移过混合管82时将产生它们自身的分离的路径。空气压力也帮助树脂、填料和催化剂的大量填充的系统在喷射末端86剪切。橡胶末端密封件92被放置在管末端90和静态混合管82之间以防止空气和催化的树脂通过图4和5中示出的孔口83逃逸出静态混合管82。

空气供应管末端90被连接器组件94(图5)保持在位。管末端托架96优选地由薄的金属片材形成并且设计成装配在管末端90周围并且部分地围绕静态混合管82的周边。管末端托架96的端部延伸离开静态混合管82，但彼此平行。固定托架98由薄的金属片材形成以可靠地装配在静态混合管82的周边的一半周围。固定托架98的端部100a-b从静态混合管82向外延伸，但与管末端托架96的端部102a-b平行。管末端托架96的端部102a-b和固定托架98的端部100a-b设置有孔使得它们可以固定在一起。在一个实施例中，一组端部100a和102a借助螺母和螺栓被固定，而另一组端部100b和102b借助大得多的旋钮螺钉104被固定。设置手柄螺钉104使得连接器组件94可以在现场被操作者容易地操纵以释放静态混合管82。

为开始施加催化的树脂，流体软管T型转接器52连接到供应树脂(诸如聚酯)的管路，并且催化剂管路连接器32连接到供应催化剂(诸如甲乙酮过氧化物)的管路(图5)。塞子快速分离装置124连接到空气供应管路以开始通过空气管122的空气的流动。喷枪10的喷射末端86指向要被处理的物体，喷枪末端86保持在离物体的表面大约12英寸的距离处。喷枪10通过把手17被牢固地抓住，同时开关把手轴70缓慢向前移动以打开球阀组件30和44(图1)。在催化剂和树脂开始流过歧管12时，监视催化剂计24以便保持适当压力。树脂穿过歧管12并且进入静态混合管82。

催化剂穿过歧管12并且进入空气供应管路122，在该空气供应管路中，催化剂被雾化并且随后蒸发。存在帮助催化剂雾化的本发明的数个特征。首先，催化剂被迫通过配量孔109，该配量孔有助于将催化剂粉碎成细的颗粒。如上所述，配量孔109是具有小的直径(在一些实施例中大约0.020英寸)的开口。第二，网式过滤器111通过迫使催化剂通过网111的小的开口而帮助雾化催化剂。此外，将催化剂引入到空气帮助分裂催化剂。

存在有助于催化剂的蒸发的数个因素。首先，催化剂的雾化最终帮助催化剂蒸发。第二，由于催化剂在压力下被引入，因此催化剂自身的温度上升。催化剂的温度越高，催化剂就越接近其蒸气状态。第三，在一些实施例中，空气流在催化剂的沸点或以上被加热以帮助保证催化剂在其与树脂相遇之前蒸发。在一些实施例中，催化剂的沸点是大约120华氏度。在这些实施例中，空气温度在120和150华氏度之间以蒸发催化剂并且防止催化剂在它进入和通过混合管82时凝结。

在催化剂的雾化和蒸发之后，催化剂/空气混合物被引入到静态混合管82中，在该静态混合管中，催化剂开始与树脂反应。通过混合管末端90供应的空气迫使催化的树脂通过喷射末端86。在催化的树脂穿过喷射末端86时，催化的树脂被剪切且分散。

在空气、催化剂和树脂流过喷枪时，静电荷产生并且沉积在树脂颗粒上。为产生带电荷的颗粒，喷枪利用喷枪结构内的不同材料之间的静电差。在图7中示出的实施例中，树脂204封装覆盖有薄金属202涂层的各种形状的陶瓷材料200。金属涂层可以是金、氧化铁、银、钨、镍、钯、铂或任何其它合适金属。这种陶瓷(填料和加强物)材料200可以是任何合适的非金属固体，诸如岩石、纤维、木材、塑料纤维、无机纤维、混合碳纤维、石墨颗粒(非纤维的和纤维的)、纤维素或生物质。然而，重要的是，注意一个实施例中使用的材料不包括任何玻璃纤维。静电荷在空气/催化剂穿过塑料(绝缘)混合管82时产生。这种静电荷快速传到包围陶瓷材料200的金属涂层202上。在一个实施例中，催化剂是酸性的，这帮助静电荷的产生。在一个实施例中，电解液用于帮助产生静电荷。该电解液可以是基于水的。水作为压缩空气管路中的蒸汽进入喷枪，并且在空气与催化剂会聚的点处产生文丘里效应时，温度降引起空气流中的水蒸气的凝结。这在电场的产生中变成电解液的液体基础。

带电的树脂204通过喷射末端86被排出并且被排出到基底上。如图7中示出的，相同电荷的静电涂覆的分子彼此排斥并且相反极性的那些彼此吸引使得树脂颗粒在混合物固化时被保持在位。带电的粒子有助于产生光滑的且强抛光的表面。在粒子对齐之后的短期内，电荷消散。

当特定喷射应用已经完成时，开关把手轴70向后移动以终止催化剂树脂的流动，并且此后停止空气供应(图1)。松开翼形螺钉104以允许空气供应管末端90被拉出静态混合管82中的孔口83(图3和5)。从套圈支架74拧开套圈78，并且从喷枪10移除静态混合管82。从静态混合管82移除喷射末端本体84和喷射末端86，并且套圈78从静态混合管82滑动。喷射末端本体84、喷射末端86和套圈78被彻底清洁，同时允许留在静态混合管82内的催化的树脂在这里硬化。一旦静态混合管82内的催化的树脂已经硬化，管82就不再具有环境危害，并且因此可以在填埋场或类似存放处被丢弃。

空气供应管路中的催化剂在其与树脂相遇之前的雾化和蒸发提供静态混合管82中的彻底且均匀的混合。催化剂仅需要以与引入空气近似相同的压力被引入到该系统，相比以与树脂相同的压力引入催化剂，该压力显著较低且较安全。喷枪10允许100万厘泊(cps)范围中的树脂被施加到物体，而能够被大多数现有技术喷枪供应的最大粘度仅仅是20000cps。喷射具有增加的粘度的材料(该材料可能大量地填充有填料或没有大量地填充有填料)的能力允许厚度超过1厘米的层通过每一次操作被施加到表面。这个装置也减小在制造期间必须添加到树脂的溶剂的量。因此，减小添加到树脂的溶剂的量减小最终蒸发到空气中的溶剂的量。本发明的内部混合本性也减小直接雾化到大气中的催化剂的量并且允许本发明用于禁止使用外部混合设备的领域或用于排放受法律限制的领域。

喷枪10允许消除歧管12内的任何O型环。典型地，喷枪具有位于歧管内的止回阀以防止催化剂在溶剂冲洗不能达到的位置与树脂混合。这些止回阀通常使用O型环来获得相对于歧管的紧密密封。在与催化剂、树脂和溶剂长期接触之后，这些O型环经常破裂或断裂，因此O型环允许树脂催化。一旦催化的树脂已经在O型环周围或后面硬化，整个歧管必须被拆下和修理。此外，歧管在损坏的O型环的移除期间经常损坏，因此需要更换整个喷枪。由于典型的喷枪可能花费超过2000美元，如本发明中那样消除诸如O型环的容易损坏的部分对于工业来说具有很大价值。

使用上述喷枪和方法产生的涂层优于通过其它方法产生的涂层。在涂覆产品上进行许多测试以试图量化涂层的特性并且展示其优越性。下面讨论对于磨耗、磨损和热阻的测试和结果。

磨损测试借助TABER牌磨损机被执行。这种器械在测试说明书中通常称为旋转平台双头(RPDH)测试装置。测试零件被固定到仪器平台，该仪器平台被马达以固定的速度驱动。两个磨轮下降到采样表面上，并且在平台旋转时，它转动两个轮。这在测试零件的表面上引起摩擦磨损作用(滑动旋转)，并且获得的磨耗痕迹形成圆形带中的交叉弧的图案。在测试期间，真空系统移除碎片。在1000克载荷和60rpm旋转速度下通过400循环执行该测试。下面的表中示出结果，其中重量损失范围在0.031％和0.094％之间。

表1：磨损测试的结果。

样本	循环	之前重量(g)	之后重量(g)	重量损失(mg)	Taber磨损#
						PW-1-A	400	65.2161	65.1637	52.40	131
PW-1-B	400	73.9953	73.9498	45.50	113.75
						PW-1-C	400	71.3796	71.3126	67.00	167.5
C1-CL-A	400	59.9972	59.9765	20.70	51.75
						C1-CL-B	400	66.7528	66.7321	20.70	51.75
C1-CL-C	400	75.8692	75.8431	26.10	65.25
						AR-1-CL-A	400	75.0214	74.9777	43.70	109.25
AR-1-CL-B	400	83.4633	83.4121	51.20	128
						AR-1-A	400	84.9216	84.8742	47.40	118.5
AR-1-B	400	137.9173	137.8878	29.50	73.75

在获得的涂覆产品上进行的另一测试是展示产品的热阻性的测试。根据美国海军采用作为标准的DTRC Burn-Through TestMIL-STD2031，执行这个测试。测试产品的每一个面板暴露到丙烷火焰持续30分钟，该丙烷火焰具有38mm的直径并且离开面板203mm。伸展在面板表面的火焰被测量为100mm直径。面板表面处的温度被测量为800摄氏度并且在面板表面的热通量是80kW/m²。在移除火焰之后，从每一个测试面板测量重量损失，结果是在大约12和20％质量损失之间。

在一个实施例中，使用该喷枪和方法生产的产品具有以下特性：

表2：某些实施例中的产品特性

前述描述和附图仅仅说明和示出本发明，并且本发明不限于此，除非权利要求被如此限制，由于本领域技术人员借助本公开将能够在其中作出修改和改变而不偏离本发明的范围。

Claims (13)

1.一种通过喷射与第二材料和加压气体汇流的第一材料用来施加涂层到基底的方法，所述方法包括：

在将所述第二材料与所述第一材料混合之前将所述第二材料引到所述加压气体；

在将所述第二材料与所述第一材料混合之前蒸发第二材料；

在所述第二材料上产生静电荷；

在混合管中将所述第一材料与所述第二材料结合以使两种材料之间开始化学反应，产生具有粒子的合成材料，其中所述电荷至少部分地从所述第二材料传递到所述合成材料上；

将所述材料从所述混合管排出到所述基底上，在所述基底上，所述合成材料的粒子根据电荷对齐；

所述混合管由非传导性材料制成；

所述第二材料是催化剂，并且使用催化剂和所述混合管之间的静电差产生静电荷；

其中所述第一材料是由树脂封装的覆盖有薄金属涂层的陶瓷材料。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二材料具有蒸发温度，并且在所述第二材料被引到所述气体之前所述加压气体被加热到至少所述第二材料的蒸发温度。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二材料在压力下被引到所述加压气体以帮助蒸发。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二材料是酸性的以帮助产生电荷。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述加压气体是空气。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述电荷在所述合成材料的粒子对齐之后消散。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一材料不包含任何玻璃纤维。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述合成材料的粒子根据电荷对齐以产生格子结构。

9.根据权利要求1所述的方法，其中在所述合成材料固化时所述电荷将所述合成材料的粒子保持在位。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二材料和气体在近似相同的压力下被引到彼此，所述压力低于所述第一材料被引入到所述混合管中的压力。

11.一种通过喷射与第二材料和加压气体汇流的第一材料用来施加涂层到基底的方法，所述方法包括：

在将所述第二材料与所述第一材料混合之前将所述第二材料引到所述加压气体；

在将所述第二材料与所述第一材料混合之前蒸发第二材料；

在所述第二材料上产生静电荷；

在混合管中将所述第一材料与所述第二材料结合以使两种材料之间开始化学反应，产生具有粒子的合成材料，其中所述电荷至少部分地从所述第二材料传递到所述合成材料上；

将所述材料从所述混合管排出到所述基底上，在所述基底上，所述合成材料的粒子根据电荷对齐；

所述第一材料包括金属涂层。

12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括将电荷传递到金属涂层的步骤。

13.根据权利要求11所述的方法，其中所述第一材料是由树脂封装的覆盖有薄金属涂层的陶瓷材料。