CN104010814B - 与油箱一起使用的自修复涂层体系 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及在至少一部分基底上沉积的涂层体系，所述涂层体系包括：在至少一部分基底上沉积的内涂层；在至少一部分内涂层上沉积的粘稠凝胶涂层，其中该粘稠涂层包括：(A)(i)至少一种伯胺；(ii)单官能表面活性剂；和(iii)液体聚丁二烯的反应产物；(B)任选地，脂肪酸；和(C)任选地，辅助溶胀剂；和在至少一部分粘稠涂层上沉积的外涂层；和在至少一部分粘稠涂层上沉积的外涂层。

Description

与油箱一起使用的自修复涂层体系
发明背景
技术领域
本发明一般地涉及自修复涂层体系。更具体地，本发明涉及可与油箱结合使用的自修复涂层体系。
背景技术
油箱存在于实质上每一机动车内，所述机动车依赖于内燃机给车辆提供动力。而且，非-机动化的油箱，例如拖拉机拖车，机动轨道车，和管线可用于运输汽油到全世界各位置。
然而，在战争环境中，这些油箱可能对小型轻武器敏感，这些小型轻武器可打穿油箱，从而允许油箱内容物从油箱中泄露或涌出。由于油箱典型地含有高度可燃的材料，因此穿孔的油箱可大大地增加不仅战争环境，而且在油箱周围直接相邻的区域的危险状况。
尽管尝试了用衬里给油箱加衬，所述衬里旨在最小化穿孔油箱释放其内容物的可能性，许多这些衬里具有固有的缺点。例如，在一些情况下，在油箱内安装衬里是耗时的，且要求大量的安装工。在其他情况下，衬里本身可能不能完全阻止泄露，若油箱被打穿的话。
发明内容
本发明涉及在至少一部分基底上沉积的涂层体系，所述涂层体系包括：在至少一部分基底上沉积的内涂层；在至少一部分内涂层上沉积的粘稠凝胶涂层，其中该粘稠涂层包括：(A)(i)至少一种伯胺；(ii)单官能表面活性剂；和(iii)液体聚丁二烯的反应产物；(B)任选地，脂肪酸；和(C)任选地，辅助溶胀剂；和在至少一部分粘稠涂层上沉积的外涂层；和在至少一部分粘稠涂层上沉积的外涂层。
用涂层体系涂布基底的方法，该方法包括：在至少一部分基底上沉积内部涂料组合物，其中内部涂料组合物包括聚脲或聚氨酯涂料组合物；在至少一部分第一涂料组合物上沉积粘稠的涂料组合物，其中该粘稠涂层包括：(A)(i)至少一种伯胺；(ii)单官能表面活性剂，和(iii)液体聚丁二烯的反应产物；(B)任选地，脂肪酸；和(C)任选地，辅助溶胀剂；和在至少一部分粘稠聚氨酯涂料组合物上沉积外部涂料组合物，其中该外部涂料组合物包括可与内部涂料组合物的聚脲或聚氨酯涂料组合物相同或不同的聚脲或聚氨酯涂料组合物。
具体实施方式
除非另有说明，本文中所使用的所有值，例如表达数值，范围，用量或百分比的那些可以如同前面冠以措辞“约”来阅读一样，即使该术语没有明确地出现。复数包括单数和反之亦然。例如，尽管本文提到“一层(a)”外涂层，“一层(a)”内涂层，一层(a)”粘稠涂层，“一种”表面活性剂，“一种”脂肪酸，“一种”液体聚丁二烯，但在本发明中可使用这些组分的组合(多种)。
本文中所使用的“多种”是指两种或更多种。
本文中所使用的“包括”和类似术语是指“没有限制地包括”。
当提到数值的任何数量范围时，这些范围要理解为包括在所述的范围最小值和最大值之间的各自和每一个数值和/或分数。例如，范围“1-10”拟包括在引证的最小值1和引证的最大值10之间的(且包括)所有子范围，也就是说，具有等于或大于1的最小值和等于或小于10的最大值。
涂层体系
如上所述，本发明涉及可施加或沉积在油箱上的涂层体系。在某些实施方案中，本文中公开的涂层体系可施加在油箱的外表面上。现已令人惊奇地发现，本文中描述的涂层体系可解决目前用作油箱衬里的衬里的许多固有缺点。例如，在一些实施方案中，本文公开的涂料组合物不仅可喷涂施加在基底上，而且本发明的涂层体系也可显著降低或消除燃料泄漏的可能性，若油箱被小型轻武器打穿的话。
因此，本发明涉及一种涂层体系，它包括内涂层和外涂层。该内涂层典型地施加在至少一部分基底，例如油箱的外表面上，同时至少一部分外涂层施加在内涂层上。在内和外涂层之间沉积由粘稠凝胶涂层组成的中间层(即夹在两层涂层之间)。本文中所使用的“粘稠凝胶”是指该材料在25℃下的粘度为600帕秒(Pa s)，这使用在1Hz和5％应变的条件下设定的平行板，通过AR2000Rheometer(获自TAInstruments)来测量。
当射弹，例如子弹穿过油箱时，它首先穿过或者射入外涂层内。若射弹穿过外涂层，则射弹将穿过或者射入粘稠的凝胶涂层。若射弹穿过粘稠的凝胶涂层，则它或者射入或者穿过内涂层。应当注意射弹穿过内涂层的时刻，它已经丧失了显著部分它的动能。而且，若射弹达到粘稠的凝胶涂层，则粘稠涂层可借助机械流动机构自动填充打穿的孔隙，进而确保油箱的内容物没有经射弹的进入点从油箱离开。例如，在一个实施方案中，若射弹穿孔外涂层且穿过外涂层并进入到粘稠的凝胶涂层，则至少一部分粘稠的凝胶涂层将流动到外涂层内的至少一部分穿孔的孔隙中，进而密封穿孔的孔隙。若射弹能在内涂层内打穿孔隙，则粘稠的凝胶涂层将不仅填充外涂层内的至少一部分穿孔的孔隙，而且填充在内涂层内产生的一部分穿孔的孔隙。然而，应当注意，前一句子仅仅描述了穿孔的孔隙，粘稠的凝胶涂层将填充或密封在外部和内涂层内可能形成的至少一部分任何孔隙或裂纹，而与它是否由射弹引起无关。在某些实施方案中，至少一部分粘稠的凝胶涂层可膨胀，若它与一些物质和材料接触的话，从而降低或消除油箱的内容物经射弹的进入点离开的可能性。正如以下更加详细地讨论的，粘稠凝胶涂层溶胀的能力部分是由于它的化学组成导致的。例如，粘稠涂层中的液体聚丁二烯组分可有助于该特定涂层的溶胀能力，这是因为在某些实施方案中，聚丁二烯组分通过与燃料，例如汽油接触，则将溶胀。
内和外涂层
由含聚氨酯或聚脲聚合物的涂料组合物沉积本发明的涂层体系中的内和外涂层二者。尽管可在内和外涂层二者中使用相同的涂料组合物，但在某些实施方案中，针对每一涂层可使用不同的涂料组合物。例如，在一些实施方案中，内涂层可以是聚脲涂层，而外涂层可以是聚氨酯涂层。在其他实施方案中，内涂层可以是聚氨酯涂层，而外涂层可以是聚脲涂层。在再一其他实施方案中，这两层涂层可以是聚脲涂层。形成内和外涂层所使用的涂料组合物的类型选择将取决于用户喜欢实现的机械性能。因此，可使用前述聚脲和聚氨酯涂层的任何组合。
在某些实施方案中，外和内涂层之一或二者可以被视为聚氨酯或聚脲弹性体。也就是说，每一层的总密度大于或等于99％。本领域技术人员要意识到，在这些实施方案中，弹性体的总密度没有故意下降，但可以发生变化，因为喷雾操作和方法的结果是，空气被吸入弹性体组合物内。因此，要注意其他因素，例如到达喷洒表面的距离以及所使用的喷洒设备的类型可改变滞留空气的含量和因此影响弹性体的总密度。
聚脲：
可在本发明中使用的聚脲涂料组合物典型地包括(1)含异氰酸酯的化合物和(ii)含有对含异氰酸酯的化合物具有反应性的官能团的化合物，例如含活性氢的化合物。化合物(2)的实例是胺化合物。
可用作化合物(1)的合适的异氰酸酯化合物没有限制地包括本领域已知的脂族和芳族(多)异氰酸酯。
例如，可在本发明中使用在美国专利No.4,748,192中描述的脂族异氰酸酯。因此，它们典型地为脂族二异氰酸酯，和更特别地，脂族二异氰酸酯的三聚或缩二脲形式，例如六亚甲基二异氰酸酯，或四烷基二甲苯二异氰酸酯的双官能单体，例如四甲基二甲苯二异氰酸酯。此外，环己烷二异氰酸酯被视为优选的脂族异氰酸酯。其他有用的脂族多异氰酸酯公开于美国专利No.4,705,814第2栏第52行至第3栏第25行中，所述部分在此通过参考引入。它们包括脂族二异氰酸酯，例如在亚烷基中具有4-12个碳原子的亚烷基异氰酸酯，例如1,12-十二烷二异氰酸酯和1,4-六亚甲基二异氰酸酯。也是有用的是脂环族异氰酸酯，例如1,3-和1,4-环己烷二异氰酸酯，以及这些异构体的任何所需的混合物：1-异氰酸根-3,3,5-三甲基-5-异氰酸甲酯基-环己烷(异佛尔酮二异氰酸酯或"IPDI")；4,4',2,2'-和2,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯；以及相应的异构体混合物，和类似物。
也可在本发明中使用宽泛的各种芳族多异氰酸酯。这些芳族多异氰酸酯没有限制地包括对-苯二异氰酸酯，多亚甲基多苯基-异氰酸酯，2,6-甲苯二异氰酸酯，二茴香胺二异氰酸酯，二甲苯二异氰酸酯，萘-1,4-二异氰酸酯，双(4-异氰酸苯酯基)甲烷，萘双(4-异氰酸苯酯)或"MDI"，和4,4'-二苯丙烷二异氰酸酯全部可单独或结合用作化合物(1)。
可使用的其他芳族多异氰酸酯没有限制地包括官能度为约2-约4的萘-桥连的多苯基多异氰酸酯混合物。后面的这些异氰酸酯化合物通常通过光气化相应的萘桥连的多苯基多胺而生产，而萘桥连的多苯基多胺常规地通过使甲醛和芳族伯胺，例如苯胺反应和在盐酸和/或其他酸性催化剂存在下生产。制备多胺和相应的萘-桥连的多苯基多异氰酸酯的已知方法公开于文献和许多专利，例如美国专利Nos.2,683,730；2,950,263；3,012,008；3,344,162；和3,362,979中，所有这些在此通过参考引入。
通常萘-桥连的多苯基多异氰酸酯混合物含有约20-约100wt％萘二苯基二异氰酸酯异构体，且其余部分是具有更高官能度和更高分子量的多亚甲基多苯基二异氰酸酯。这些典型的是含有约20-约100wt％二苯基二异氰酸酯异构体的多苯基多异氰酸酯混合物，其中约20-约95wt％是44'-异构体，和其余部分是更高分子量和官能度的平均官能度为约2.1-约3.5的多亚甲基多苯基多异氰酸酯。这些异氰酸酯混合物是已知的可商购材料，且可通过美国专利No.3,362,979中描述的方法制备。
要理解术语“异氰酸酯”也包括异氰酸酯与含活性氢的材料的四-预聚物(quasi-prepolymer)，例如以下所述的那些。例如，制备预聚物所使用的含活性氢的材料可没有限制地包括多元醇或高分子量的胺-封端的聚醚，本文中也描述为胺-封端的亚烷基，或这些材料的组合。
可用作化合物(2)的合适的胺化合物没有限制地包括JEFFAMINE系列胺(获自Huntsman International LLC)，天冬氨酸酯胺，单胺，多胺或其组合。
可在本发明实践中使用的天冬氨酸酯包括多胺和马来酸或富马酸的二烷酯的反应产物。可通过已知方法形成天冬氨酸酯，所述方法通常使得多胺能与马来酸或富马酸的二烷酯反应，以便形成反应产物。在本文的实施例中且在美国专利No.5,243,012中描述了这一工序。在本发明的实践中，在胺扩链剂内的胺官能度对马来酸或富马酸的二烷酯的摩尔比大于1:1。典型地，胺官能度对马来酸或富马酸的二烷酯的摩尔比大于约1:4。在本发明的一个实施方案中，该摩尔比为约1:2(约一半的胺基与马来酸或富马酸的二烷酯中的双键反应)。
伯多胺一般地对应于化学式X(NH2)n，其中X表示具有价态n的有机基团，且在小于或等于100℃的温度下对多异氰酸酯基呈惰性。在某些实施方案中，X表示通过从脂族，芳脂族或脂环族多胺中除去氨基而获得的二价烃基。"n"表示数值为至少约2的整数，在某些实施方案中，为约2-约4，和在一个实施方案中，为2。这种多胺的代表性实例包括，但不限于乙二胺，1,2-二氨基丙烷，1,4-二氨基丁烷，1,3-二氨基戊烷，1,6-二氨基己烷，2,5-二氨基-2,5-二甲基己烷，2,2,4-和/或2,4,4-三甲基-1,6-二氨基己烷，1,11-二氨基十一烷，1,12-二氨基十二烷，1,3-和/或1,4-环己烷二胺，1-氨基-3,3,5-三甲基-5-氨基甲基-环己烷，2,4-和/或2,6-六氢甲苯二胺，2,4'和/或4,4'-二氨基二环己基甲烷和3,3'-二烷基-4,4'-二氨基-二环己基甲烷，例如3,3'-二甲基-4,4-二氨基-二环己基甲烷和3,3'-二乙基-4,4'-二氨基二环己基甲烷；芳族多胺，例如2,4-和/或2,6-二氨基甲苯和2,6-二氨基甲苯和2,4'和/或4,4'-二氨基二苯甲烷；和聚氧亚烷基多胺(本文也称为胺封端的聚醚)，特别地二胺，正如本文以下描述的。可在本发明实践中使用的天冬氨酸酯的制备中使用多胺的混合物。
马来酸或富马酸酯通常对应于化学式R1OOC--CR3＝＝CR4--COOR2，其中R1和R2可以相同或不同，且表示在小于或等于100℃的温度下，对异氰酸酯基呈惰性的有机基团。R1和R2可以是例如甲基或乙基。这些马来酸或富马酸酯包括，但不限于，对应于该化学式的那些：它们是马来酸和富马酸的二甲酯，二乙酯和二丁酯，和在2-和/或3-位被甲基取代的相应的马来酸或富马酸酯。有用的马来酸酯的代表性实例包括马来酸二甲酯，马来酸二乙酯，马来酸二丁酯，马来酸二辛酯及其混合物。
本发明的一些天冬氨酸酯可用化学式：X[-NH--C(R3)(COOR1)--CH(R4)(COOR2)]n表示，其中X,R1-4和n如上所述。
可根据本发明使用的胺封端的聚醚，异氰酸酯，和扩链剂是在聚脲领域中熟知的那些，例如在美国专利Nos.4,891,086；5,013,813；5,082,917；5,162,388；5,171,819；5,189,075；5,418,005；5,466,671；和5,317,076中描述的那些。
化合物(ii)的含活性氢的材料也可以是胺封端的聚醚。优选地，胺封端的聚醚选自胺化二元醇或三元醇，和更优选包括胺化的二元醇或三元醇的共混物或者二者。更优选，胺封端的聚醚选自高分子量多元醇的混合物，例如双官能和三官能的材料的混合物。然而，可使用单一高分子量的胺化聚脲。高分子量的胺封端的亚烷基和简单的烷基胺也包括在本发明的范围内，且可单独或与前述胺封端的多元醇结合使用。另外，可使用具有不同分子量或不同化学组成的其他胺封端的材料。用“高分子量”开始的术语拟包括分子量为至少1,500的聚醚胺。
合适的胺封端的聚醚没有限制地包括平均分子量大于1,500，且官能度为2-6，例如2-3，和胺当量为750-4,000的伯和仲胺封端的聚醚。可使用胺封端的聚醚的混合物。在优选的实施方案中，胺封端的聚醚的平均分子量为至少2,000。这些材料可通过本领域已知的各种方法来制造。
在本发明中有用的胺封端的聚醚可以是例如由向其中添加了低级环氧烷，例如环氧乙烷，环氧丙烷，环氧丁烷或其混合物的合适的引发剂，然后胺化所得羟基封端的多元醇而制造的聚醚树脂。当使用两种或更多种氧化物时，它们可以以无规混合物或者以一种或其他聚醚的嵌段形式存在。在胺化步骤中，高度期望的是，为了容易胺化，多元醇内的端羟基基本上全部是仲羟基。若使用环氧乙烷，则期望用小量高级环氧烷封闭(cap)羟基封端的多元醇，以确保端羟基基本上全部是仲羟基。如此制备的多元醇然后通过已知技术还原胺化，例如如美国专利No.3,654,370中所述。通常，胺化步骤没有完全替代所有的羟基。然而，大多数羟基被胺基替代。因此，在一个实施方案中，可用于本发明的胺封端的聚醚树脂具有大于约80％胺氢形式的它们的活性氢。
化合物(1)和(2)的混合比范围可以是1:1至4:1。
聚氨酯：
可在本发明中使用的聚氨酯涂料组合物典型地包括(a)含异氰酸酯的化合物和(b)含有对含异氰酸酯化合物具有反应性的官能团的化合物，例如含活性氢的化合物。化合物(b)的实例是羟基官能的化合物。
可用作化合物(a)的合适的异氰酸酯化合物没有限制地包括在前一段落中作为化合物(1)列出的那些。
可用作化合物(b)的合适的羟基官能的化合物没有限制地包括分子量范围为62-299的多羟基化合物。这种多羟基化合物的实例没有限制地包括乙二醇，丙二醇，三羟甲基丙烷，1,6-二羟基己烷；这些多元醇与下文中例举类型的二元羧酸的低分子量、含羟基的酯；这些多元醇的低分子量乙氧化和/或丙氧化产物；和前述多价改性或未改性的醇的混合物。
化合物(a)和(b)的混合比范围可以是1:1至4:1，基于该化合物的总体积。
粘稠的凝胶涂层
粘稠的凝胶涂层包括(A)(i)至少一种伯胺化合物，(ii)单官能表面活性剂化合物；和(iii)液体聚丁二烯化合物的反应产物；(B)任选地，脂肪酸；和(C)任选地，溶胀剂。
可用作本发明组分(i)的合适的伯胺化合物没有限制地包括以上结合上述化合物(2)描述的伯胺。因此，在一些实施方案中，JEFFAMINET5000和JEFFAMINE D230(获自Huntsman International LLC)的结合物可在粘稠的涂料组合物中用作化合物(i)。在某些实施方案中，伯胺是数均分子量范围为148-5000的二-或三-官能的多胺。
可用作化合物(ii)的合适的化合物没有限制地包括单官能的羟基化合物(一元醇(manols))，单官能的胺化合物(单胺)，或其结合物。在某些实施方案中，这些化合物是非离子化合物。可使用的合适的一元醇的实例包括SURFONIC N31.5,60,95和150(获自HuntsmanChemical Company),WL5000(获自Huntsman Chemical Company)，或其结合。应当理解，用作化合物(ii)的一些化合物，例如SURFONICN150可充当溶胀剂，当它与油箱的内容物接触时。例如，当它与燃料，例如汽油或柴油燃料接触时，SURFONIC N150溶胀。还应当注意，SURFONIC N150可与组分(iii)中的马来酸酐封端(若存在的话)部分反应，这可有助于粘稠的凝胶涂层的胶凝和溶胀特征，并进而增加粘稠的凝胶涂层降低其量或防止汽油从被小型轻武器射弹穿孔的油箱中排放的有效性。与具有较高数量羟基官能度的多元醇相反，使用前述单官能羟基化合物的一个优点是在各种组分之间的高交联量显著减少的可能性，和这有助于粘稠的凝胶涂层的粘稠性质。例如，若使用多元醇材料替代一元醇，则高度可能的是，该材料将不如在本发明中公开的材料粘稠且不能如本发明的粘稠凝胶涂层一样容易地流动到穿孔的孔隙内。
除了化合物(i)和(ii)以外，本发明的粘稠的凝胶涂层还包括(iii)液体聚丁二烯化合物。在某些实施方案中，在本发明中使用的“液体”聚丁二烯化合物具有最小的交联，从而使聚丁二烯化合物能保留在浓的粘稠或液体状态，这与高度交联的固体橡胶态相反。可在本发明中使用的合适的聚丁二烯化合物包括聚丁二烯琥珀酰亚胺，聚丁二烯琥珀酸酯或其组合。在一些实施方案中，至少一部分液体聚丁二烯化合物完全或部分用马来酸酐封端。也就是说，使用本领域熟知的技术，至少一部分聚丁二烯化合物已经与马来酸酐反应。
在某些实施方案中，(i)和(ii)对(iii)，和任选地(B)的混合比范围为1:1至1:4，基于涂料组合物的总体积。
粘稠的凝胶涂层可任选地包括(B)脂肪酸化合物，例如植物油(例如食品级低芥酸菜籽油)。同时可使用用量范围为0wt％-70wt％，例如10wt％-20wt％的脂肪酸化合物，基于形成粘稠的凝胶涂层所使用的各成分或组分的总重量。在粘稠的凝胶涂层内存在的组分(B)的总量将取决于各种因素，例如所使用的喷雾设备，以及喷雾粘稠的凝胶涂层将使用的工艺条件(例如温度)。应当注意，组分(B)可辅助粘稠的凝胶涂层的可喷雾性，这是因为它能降低液体聚丁二烯化合物的粘度。例如，在某些实施方案中，不含组分(B)的粘稠的凝胶涂层可潜在地限制粘稠的涂层在高压和高施加温度下所使用的工艺。尽管植物油是惰性的粘度改性剂，但在一些实施方案中，可在本发明中使用其他相容的溶剂，例如，脂族和芳族溶剂，芳族和矿物油，和酮类与酯类替代植物油。
任选地，在一些实施方案中，本发明的粘稠的凝胶涂层进一步包括(D)辅助的溶胀剂，通过与基底的内容物接触时，它可进一步有助于涂层溶胀的能力，进而增加涂层体系防止基底内容物泄露的有效性。合适的辅助溶胀剂没有限制地包括IMBIBER BEADS(获自Imtech)。由于组分(D)是任选的，因此，在某些实施方案中，粘稠的涂层不含辅助溶胀剂。
涂层体系的制造方法
可使用本领域已知的设备，将本文公开的各种涂料组合物中的每一种喷涂到基底上。本文中所使用的基底可以是油箱的内表面或者油箱的外表面。因此，油箱本身可由金属合金，例如钢，铝或塑料，例如聚丙烯或复合油箱制造。另外，在施加外涂层到基底上之前，基底本身可用另一涂层涂布。
可使用本领域已知的合适的装置，沉积或施加各种涂料组合物到基底上。例如，可使用低或高压混合，具有静态混合管道固定的两组分喷枪(获自Graco/Glass Craft)，在基底上沉积涂料组合物。由于本领域技术人员知道如何操作这一喷枪，因此，不需要该设备操作的详细说明。然而，应当理解，以上所述的涂料组合物中的特定组分(例如，形成外部或内涂层所使用的各组分)将最初分成两侧：A-侧和B-侧。例如，关于聚脲或聚氨酯涂层，异氰酸酯化合物(1)在A-侧内，而含活性氢的化合物(2)在B-侧内。这两种组分保持分离，直到它们被同时引入到喷枪内并从喷枪中喷射。尽管它们位于喷枪内，但这两种组分混合并开始经历聚合，从而形成在基底上沉积的或者聚脲或者聚氨酯涂料组合物。关于粘稠的凝胶涂层,在某些实施方案中，(iii)脂肪酸化合物和(iv)液体聚丁二烯化合物位于A-侧内，而(i)伯胺化合物和(ii)含羟基的表面活性剂化合物位于B-侧内。当这些组分在喷枪内彼此接触时，发生化学反应，这导致形成在外涂层上沉积的粘稠的凝胶涂料组合物。
尽管在内涂层施加到基底上之后，用户典型地可立即施加粘稠的凝胶涂层到内涂层上，但在一些实施方案中，在施加之后，用户可允许内涂层固化范围为3秒-48小时的时间段。然而，可立即在粘稠的涂层施加到内涂层上之后，发生外涂层施加到粘稠的凝胶涂层上，或者它也可在粘稠的凝胶涂层施加到内涂层上之后数天施加。
在一些实施方案中，内和外涂层各自的干燥膜厚为至少0.31cm(0.125in.)，例如0.64cm(0.25in.)和更高。在一些实施方案中，内涂层和内涂层各自的厚度可以相同或不同。因此，在某些实施方案中，内涂层可以或者厚于或者薄于外涂层。另外，在某些实施方案中，在施加到至少一部分内涂层上之后，粘稠的凝胶涂层的干燥膜厚为至少0.31cm(0.125in.)，例如0.64cm(0.25in.)和更高。例如，在某些实施方案中，粘稠的涂层的厚度范围为0.95cm(2.34in.)至1.27cm(3.23in.)。
尽管详细地描述了本发明的具体实施方案，但本领域技术人员要理解，鉴于本发明公开内容的总体教导，可开发这些细节的各种改性和替代。因此，所公开的特定排列是指仅仅举例说明性而不限制本发明的范围，本发明的范围将通过所附权利要求的全部宽度及其任何和所有等价方案给出。因此，以上列举的任何特征和/或要素可以彼此以任何组合方式结合且仍然在本发明公开内容的宽度以内。
实施例
实施例1:
正如下一段落中描述的，由下述组合物形成在聚脲涂层上施加的粘稠的凝胶涂层：
组分 重量(g)
A-侧
N4-900010MA* 65.0
大豆油** 35.0
B-侧
SURFONIC N150*** 91.5
JEFFAMINE T5000**** 7.0
JEFFAMINE D230**** 1.5
*获自Synthomer Limited的Maleinised液体聚丁二烯
**植物油食品级
***获自Huntsman Corp.的表面活性剂
****获自Huntsman Corp.的胺
首先使用Graco高压喷雾装置，在1/1的体积比下，用含RIMLINE95015和SUPRASEC9608(获自Huntsman Corp.)的聚脲喷涂涂料组合物涂布金属油箱的外表面。施加聚脲涂料组合物，其用量将得到干燥膜厚为约0.635cm(0.25in)的涂层。之后固化聚脲涂层，使用可商购的静态混合器，在1/1的体积比下，在聚脲涂层上施加以上所述的粘稠凝胶涂层，得到厚度为约0.95cm(0.375in)的涂层。在施加粘稠的凝胶涂层之后，使用以上所述的Graco高压喷雾装置，在粘稠的凝胶涂层上施加前述聚脲涂层的第二涂层，其量足以得到干燥膜厚为约0.64cm(0.25in)的涂层。由这些层形成的最终涂层体系是三层体系，它包括置于两种聚脲涂层之间的本发明的粘稠凝胶涂层。
然后用柴油燃料填充涂布的油箱，并用从各种手枪射击的9mm,.22口径，和.45口径的射弹多次射击，以便评价涂层体系的自修复性能。.45口径射弹在外部聚脲涂层的表面上留下直径为约1mm的入口孔隙。在这一试验过程中，从各种入口孔隙中没有泄露燃料，或者从各种孔隙中存在小量燃料泄露，随后在小于60秒内终止。
子弹进入油箱本身内的入口孔隙与枪的口径很相关，当与缺少前述涂层体系(例如，裸油箱)并用相同轻武器射击的油箱相比时。而且，当这一油箱被射击时，油箱的内容物离开油箱，直到在油箱内的柴油燃料水平到达子弹的入口点，此时它终止。
进行另一试验，其中仅仅在金属油箱上施加第一聚脲涂层。在这一试验中，发现9mm射弹留下直径约10mm的孔隙。与以上所述的试验不同，在这一试验中，油箱的内容物离开油箱，直到在油箱内的柴油燃料水平到达子弹的入口点，此时它终止。
因此，本发明的涂层体系显示出优异的自修复性能，当与裸油箱或用单一聚脲涂层涂布的油箱相比时。

Claims (19)

1.在油箱至少一部分上沉积的涂层体系，所述涂层体系包括：
在油箱至少一部分上沉积的内涂层；
在至少一部分内涂层上沉积的粘稠凝胶涂层，其中该粘稠凝胶涂层包括：(A)(i)至少一种伯胺、(ii)单官能表面活性剂和(iii)液体聚丁二烯的反应产物；(B)任选地，脂肪酸；和(C)任选地，辅助溶胀剂；和
在至少一部分粘稠凝胶涂层上沉积的外涂层。
2.权利要求1的涂层体系，其中液体聚丁二烯包括聚丁二烯琥珀酰亚胺，聚丁二烯琥珀酸酯，或其组合。
3.权利要求1的涂层体系，其中由含聚氨酯或聚脲涂料组合物的涂料组合物沉积内涂层。
4.权利要求1的涂层体系，其中由含聚氨酯或聚脲涂料组合物的涂料组合物沉积外涂层。
5.权利要求1的涂层体系，其中由聚氨酯或聚脲涂料组合物沉积外涂层和内涂层，并且其中外涂层的外涂料组合物包括与内涂层的内涂料组合物包括的聚氨酯或聚脲涂料组合物相同或不同的聚氨酯或聚脲涂料组合物。
6.权利要求1的涂层体系，其中(iii)液体聚丁二烯包括马来酸酐封端的聚丁二烯。
7.权利要求1的涂层体系，其中(i)和(ii)对(iii)和任选地(B)的混合比为1:1至1:4，基于形成所述粘稠凝胶涂层的涂料组合物的总体积。
8.权利要求1的涂层体系，其中(i)包括至少一种三官能伯胺和至少一种双官能伯胺；其中(ii)包括非离子的单羟基表面活性剂；和其中(B)包括植物油。
9.权利要求1的涂层体系，其中在油箱的内表面上沉积内涂层。
10.权利要求1的涂层体系，其中在油箱的外表面上沉积内涂层。
11.用涂层体系涂布油箱的方法，该方法包括：
在油箱至少一部分上沉积内涂料组合物，其中内涂料组合物包括聚脲或聚氨酯涂料组合物；
在至少一部分内涂料组合物上沉积粘稠的涂料组合物，其中该粘稠的涂料组合物包括：(A)(i)至少一种伯胺、(ii)单官能表面活性剂和(iii)液体聚丁二烯的反应产物；(B)任选地，脂肪酸；和(C)任选地，辅助溶胀剂；和
在至少一部分粘稠的涂料组合物上沉积外涂料组合物，其中该外涂料组合物包括与内涂料组合物的聚脲或聚氨酯涂料组合物相同或不同的聚脲或聚氨酯涂料组合物。
12.权利要求11的方法，其中液体聚丁二烯包括聚丁二烯琥珀酰亚胺，聚丁二烯琥珀酸酯，或其结合。
13.权利要求11的方法，其中(iii)液体聚丁二烯包括马来酸酐封端的聚丁二烯。
14.权利要求11的方法，其中(i)和(ii)对(iii)和任选地(B)的混合比为1:1至1:4，基于所述粘稠的涂料组合物的总体积。
15.权利要求11的方法，其中(i)包括至少一种三官能伯胺和至少一种双官能伯胺；其中(ii)包括非离子的单羟基表面活性剂；和其中(B)包括植物油。
16.权利要求11的方法，其中在沉积所述粘稠的涂料组合物之前，允许内涂料组合物固化。
17.权利要求11的方法，其中在油箱的内表面上沉积内涂料组合物。
18.权利要求11的方法，其中在油箱的外表面上沉积内涂料组合物。
19.权利要求11的方法，其中进一步包括固化外涂料组合物。
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