CN109196060A - 双组分腻子，用此腻子涂覆基材的方法，涂有此腻子的基材和此腻子用于改善耐蚀性的用途 - Google Patents

双组分腻子，用此腻子涂覆基材的方法，涂有此腻子的基材和此腻子用于改善耐蚀性的用途 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种双组分腻子，其包含(1)基础组分和(2)固化组分，其中基础组分包含：‑羟值为50‑500mg KOH/g的聚碳酸酯二醇；‑羟值为至少300mg KOH/g的其他树脂组分；和‑无机填料，其中固化组分包含多异氰酸酯，并且其中基于腻子的总重量，无机填料的量为35‑60重量％，腻子包含小于5重量％的有机溶剂，并且腻子的粘度为30,000‑250,000mPa·s。本发明还涉及一种通过施加该腻子并使所施加的腻子固化来涂覆基材的方法。本发明进一步涉及可通过该方法获得的涂覆基材和该双组分腻子用于改善基材的耐蚀性的用途。

Description

双组分腻子，用此腻子涂覆基材的方法，涂有此腻子的基材和 此腻子用于改善耐蚀性的用途
发明领域
本发明涉及一种双组分腻子，用该腻子涂覆基材的方法，可通过该方法获得的涂覆基材，以及该腻子用于改善基材耐蚀性的用途。
发明背景
在各种应用领域中，需要满足高机械要求的保护涂层。实例包括在高速下暴露于侵蚀性物质的物体表面，例如风力涡轮机或直升机的旋翼桨叶，船用螺旋桨，以及运输工具如飞机、火车、汽车和轮船。侵蚀通常由液体或固体物质引起，例如撞击物体表面的气飘沙、雨或冰雹。侵蚀影响在所述物体的边缘区域中特别强烈。
通常通过将保护涂层或具有多个涂层的保护涂层体系施加至物体表面来保护该表面免受磨损，特别是免受侵蚀。为了有效地抗侵蚀，重要的是平衡涂层柔韧性或弹性和涂层硬度。过高的硬度和/或不足的弹性往往对有效的耐蚀性有害。
已知有各种涂料可用于保护风力涡轮机的旋翼桨叶免受侵蚀。例如WO2010/122157，WO2012/032113和2016/000845中描述了聚氨酯基保护涂层。
尽管该涂层具有保护性能，然而涂层的定期修复或维护是不可避免的。侵蚀影响通常过于严重，以至于无法确保对物体的永久保护。外涂层通常被剥离，由此暴露出下方的涂层—例如底漆涂层或腻子涂层—或者甚至暴露出基材本身的表面。
通常将腻子施加至物体表面特别暴露于侵蚀力和/或对侵蚀力敏感的区域。腻子通常用于平滑或覆盖物体表面的不规整部分，或者包括裂缝和凹陷的部分。这些可例如为在建造期间各种单独部件连接的物体区域。腻子还用于覆盖已损坏(例如因为侵蚀)的物体表面区域。该类区域还显示出表面不平整和不规整，这使得它们对进一步的侵蚀高度敏感。
包括边缘、角落或凹陷的物体表面区域为侵蚀力提供了攻击点，因此对侵蚀非常敏感。风力涡轮机的旋翼桨叶中使用的轻质结构性基材(通常为玻璃纤维增强塑料)非常脆这一事实导致甚至更大的问题。
一旦物体的腻子填充部分由于外保护涂层的磨损而暴露出其表面，则存在腻子涂层快速磨损的风险，因为该腻子涂层通常不是设计用来进行侵蚀防护的。随后可能发生物体本身的严重损坏。
因此，需要一种满足腻子作为填充复合物的基本要求，同时还表现出优异的耐蚀性的腻子。
发明概述
本发明人发现了一种新型双组分腻子，其在固化后导致与已知腻子涂层相比具有显著改善的耐蚀性的腻子涂层。
因此，本发明在第一方面中提供了一种双组分腻子，其包含(1)基础组分和(2)固化组分，其中基础组分包含：
-羟值为50-500mg KOH/g的聚碳酸酯二醇；
-羟值为至少300mg KOH/g的其他树脂组分；和
-无机填料，
其中固化组分包含多异氰酸酯，
其中基于腻子的总重量，无机填料的量为35-60重量％，腻子包含小于5重量％的有机溶剂，并且腻子的粘度为30,000-250,000mPa·s，所述粘度在将基础组分和固化组分组合并混合30秒后，通过旋转粘度计在1s-1的剪切速率和23℃的温度下测量。
本发明的双组分腻子的优点在于其易于施加至大型物体上，例如风力涡轮机或飞机的旋翼桨叶。另一优点是固化不需要高温。在施加至基材上之后，本发明的腻子可在至多80℃的温度下固化。
在第二方面中，本发明进一步提供了一种涂覆基材的方法，包括将如上所定义的腻子施加至基材上并使施加的腻子固化，优选在至多80℃的温度下固化，更优选在15-60℃下固化。
在第三方面中，本发明提供了可通过根据本发明第二方面的方法获得的涂覆基材。在最后一个方面中，本发明提供了根据本发明第一方面的双组分腻子用于改善基材的耐蚀性的用途。
本发明的腻子易于加工成腻子涂层。特别地，在本发明的腻子固化后形成的涂层具有优异的耐蚀性。因此，所述腻子特别适于改善暴露于严重侵蚀影响的基材(例如旋翼桨叶或飞机结构中的表面)的耐蚀性。
发明详述
本发明涉及一种腻子。腻子，也称为填充复合物，是一种糊状涂料，其在加工条件下具有比典型的液体涂料更高的粘度。
由于其糊状特性和高粘度，腻子通常用于覆盖和/或平滑表面中的大量不规整之处、间隙或孔。其高抗流挂性确保材料在涂覆后和固化前不会从基材上流失。
腻子通常包含较高量的填料并具有高固含量(非挥发分)。因此，干燥和/或固化期间的收缩效应得以最小化。由于通常需要大量的腻子来进行覆盖和/或平滑，因此可能发生一些可见的收缩。因此，通常大量施加腻子并且在干燥和/或固化后将多余的材料打磨掉。
本发明的腻子是双组分腻子。其包含基础组分(1)和固化组分(2)。各组分(1)和(2)彼此分开制造和储存，并且在使用前不久才组合以获得腻子。适用期(腻子可在15-25℃的温度下施加而不会因交联反应导致粘度增加到不再可施加的程度的时间)取决于所用的成分，特别是聚碳酸酯二醇、其他树脂组分和多异氰酸酯。通常，所述腻子的适用期为0.1-10分钟，优选为0.5-5分钟。
双组分腻子的固化通过腻子中基料组分的反应性官能团的化学反应进行，特别是通过聚碳酸酯二醇和其他树脂组分的羟基与多异氰酸酯的异氰酸酯基反应而进行。通过这些交联反应，形成涂膜，即形成固化的涂层。术语“基料”在本文中用于主要负责成膜的基础组分的那些组分，特别是聚碳酸酯二醇、其他树脂和多异氰酸酯。多异氰酸酯也称为固化剂或交联剂。
聚碳酸酯二醇是酯化产物，其可通过碳酸与多元醇的反应形成。在实践中，碳酸酯结构部分在已知的反应条件下通过光气或碳酸二酯引入。然后与二醇(例如3-甲基-1,5-戊二醇或1,6-己二醇)反应得到聚碳酸酯二醇。聚碳酸酯二醇可包含其他官能团，例如酯基或醚基，这取决于所用起始化合物的类型和量。聚碳酸酯二醇优选为线性聚碳酸酯二醇。聚碳酸酯二醇优选为羟基封端的聚碳酸酯二醇，更优选为在线性聚碳酸酯二醇的两端具有端羟基的羟基封端的聚碳酸酯二醇。聚碳酸酯二醇优选为脂族聚碳酸酯二醇，即没有芳族基团，因为该类基团表现出显著受限的抗紫外性。线性脂族聚碳酸酯二醇是特别优选的。
聚碳酸酯二醇的OH值为50-500mg KOH/g，优选为100-400mg KOH/g，更优选为150-250mg KOH/g(根据DIN 53240测量)。
由于聚碳酸酯二醇是二醇组分，因此聚碳酸酯二醇的OH值和数均分子量彼此依赖。因此，OH值提供了与数均分子量有关的信息。高数均分子量与低OH值密切相关。数均分子量可在宽范围内变化，例如为220-2,250g/mol(通过GPC分析用THF(+0.1％乙酸)作为洗脱液(1ml/分钟)在苯乙烯-二乙烯基苯柱组合上测量，使用聚苯乙烯标样校准)。
合适的聚碳酸酯二醇可商购获得，例如以产品系列DURANOLTM(获自Asahi Kasei)、(获自Bayer MaterialScience AG，Leverkusen，德国)或(UBE)获得。
聚碳酸酯二醇的量优选为5-60重量％，更优选为7.5-40重量％，甚至更优选为10-30重量％，基于腻子的总重量。
腻子在其基础组分(1)中包含羟值为至少300mg KOH/g的其他树脂组分。
其他树脂组分可为已知适用于涂料或腻子的任何树脂组分。其他树脂组分可为单一的基料聚合物。或者，其他树脂组分为不同有机基料化合物的混合物，例如聚合物和/或低聚物与任选单体化合物的混合物。其他树脂组分可例如为羟基官能的聚醚和/或聚酯聚合物和/或相应的共聚物与羟基官能的单体化合物的混合物，条件是羟值为至少300mgKOH/g。
优选的其他树脂组分包含或由以下组成：(i)有机伯二胺(例如乙二胺)和氧化丙烯的多羟基官能加合物，其通过使二胺与氧化丙烯以每个伯氨基的两个N-H键与氧化丙烯反应的比例在加成反应中在氧化丙烯分子开环下反应而获得，和/或(ii)随后通过羟基反应而改性的如(i)所述的多羟基官能加合物，其由于用有机化合物使氧化丙烯分子开环(例如通过用脂肪酸酯化)而形成。在该加合物的制备中，一个氧化丙烯分子可取代N-H键的氢。或者，可通过扩链而加成多个氧化丙烯分子。相应的加合物可通过有意调节反应条件来制备。所得结构可通过测定确定数均分子量和羟值来证实。该类组分的优点是，由于高官能度多元醇中存在叔氨基，因此获得了足以与异氰酸酯反应的催化效果。因此，其他树脂组分不仅起到了形成交联膜的组分的作用，而且起到了胺催化剂的作用。这种其他树脂组分可作为Neukapol(获自Altropol Kunststoff GmbH)商购获得。
优选地，其他树脂组分的OH值为300-700mg KOH/g，更优选为400-600mg KOH/g。
基于腻子的总重量，其他树脂组分的量优选为3-25重量％，更优选为4-15重量％，甚至更优选为5-10重量％。
腻子包含其量为35-60重量％的无机填料。该填料是本领域所已知的并且包括各种物质，通常呈颗粒或粉末形式，其用于获得涂料组合物的特定物理性质的目的。无机填料包括碳酸盐如碳酸钙、白云石或碳酸钡，硫酸盐如硫酸钙和硫酸钡，以及硅酸盐和任选的页硅酸盐如滑石、叶蜡石、云母、高岭土、长石、沉淀硅酸钙、沉淀硅酸铝，沉淀硅酸钙/铝，沉淀硅酸钠/铝、富铝红柱石、硅灰石，霞石如霞石正长岩，二氧化硅如石英和方石英。就本发明而言，硅酸盐组包括二氧化硅。其他合适的无机填料为沉淀二氧化硅或热解法二氧化硅，和金属氧化物如氢氧化铝和氢氧化镁。
优选地，无机填料用有机硅烷改性。待改性的填料用作基材，在其上施加有有机硅烷。填料的该涂覆可在通常已知的物理吸附和/或化学吸附条件下进行。应理解的是，改性的程度和性质取决于所用的反应条件和基材性质。涂覆或改性工艺可例如在含水介质中进行，任选在催化剂如酸或碱的存在下，通过水解和随后的缩合进行。实例为使有机硅烷中的可水解键(例如-Si-OCH3键)水解，随后与填料表面上的羟基(例如硅酸盐表面上的羟基)缩合。
有机硅烷是衍生自纯硅烷的化合物，即由Si和H组成的二元化合物，其中部分氢被经由碳原子连接至硅原子的有机基团代替。因此，有机硅烷包含至少一个Si-C键。合适的有机基团包括例如纯烷基，或其中至少一个氢基团被官能团如环氧基或氨基代替的烷基。与常规定义一致，有机硅烷包括其中存在于纯硅烷中的所有Si键合的氢基团被其他基团代替的化合物，条件是留下至少一个Si-C键。除了上述有机基团之外，代替氢基团的常见基团例如为羟基、烷氧基或卤素。该有机硅烷可具有单体、低聚物或聚合物特性。
优选地，用于改性无机填料的有机硅烷具有以下通式(I)：
X4-n-mSi-Rn(-A-B)m (I)
其中：
X＝OH，卤素，烷氧基，芳氧基，优选为甲氧基或乙氧基；
R＝烷基，优选为C1-C12烷基，苯基或H；
A＝二价有机基团，优选为二价亚烷基，甚至更优选为C1-C6亚烷基，仍更优选为C1-C3亚烷基；
B＝氨基，羟基，环氧基，环氧丙氧基，羟烷基，乙酰氧基，异氰酸酯基，丙烯酰氧基，甲基丙烯酰氧基，咪唑基，脲基或乙烯基，
n，m＝0、1、2或3，n+m≤3，优选1≤n+m≤3。
优选地，有机硅烷具有至少一个基团X。该基团在含水介质中易于水解，并且可通过随后的缩合与具有羟基的填料表面(例如硅酸盐表面)连接。优选X为甲氧基或乙氧基。
通过适当选择改性有机硅烷，可以调节填料表面。通过添加有机硅烷，无机填料的表面被疏水化。因此，通过改善物理吸附和任选地与其他腻子组分的化学反应，填料与腻子的疏水聚合物基体的相容性得以提高。其结果是确保了填料的功效，并且实现了填料改善腻子涂层的机械抗性的功能。
改性可使用仅具有烷基(m＝0)的有机硅烷或者具有官能团如环氧基或氨基(m>0)的有机硅烷进行。可使用不同有机硅烷的混合物。
或者，代替使用式(I)的有机硅烷，可使用其他有机硅烷，例如更高分子量的有机硅烷。该有机硅烷称为低聚或聚合有机硅烷。该有机硅烷可通过两个或更多个式(I)有机硅烷经由其可水解基团X缩合形成，然后经由它的其他可水解基团施加至无机填料的表面上。在用式(I)的有机硅烷改性无机填料期间，也可能发生单体有机硅烷的缩合。此处提及的低聚有机硅烷是指平均具有2-5个相同或不同的单体有机硅烷结构部分(即仅含有一个硅原子的那些)的有机硅烷。聚合有机硅烷是指具有多于5个单体有机硅烷结构部分的有机硅烷。
合适有机硅烷的实例包括：丙基三甲氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、异丁基三甲氧基、正辛基三甲氧基硅烷、异辛基三甲氧基硅烷、正辛基三乙氧基硅烷、正癸基三甲氧基、十二烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷，3-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、1,3-双(3-缩水甘油氧基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、脲基丙基三乙氧基硅烷，及其均聚和非均聚低聚物和聚合物。该类有机硅烷可例如以商品名Dynasylan或Geniosil获得。
优选地，所用的有机硅烷包含环氧基或氨基，更特别地为包含经由碳原子与硅原子键合的环氧基或氨基的有机基团。经由这些环氧基或氨基，可调节填料的极性分布，从而使得对其他腻子组分的物理吸附更有效。此外，在腻子固化时，如此改性的填料可与含羟基的聚碳酸酯二醇和其他树脂组分和/或多异氰酸酯的官能团反应。因此，可更有效地将填料引入所形成的网络中。
优选地，基于改性填料的总重量，有机硅烷改性的填料包含0.2-5重量％的有机硅烷。
这种改性填料可商购获得，例如以商品名Tremin、Treminex、Tremica或Silbond由HPF-The Mineral Engineers商购获得。
无机填料的粒度本身不是关键参数，并且可处于填料常见的范围内，通常为数微米至数百微米。优选地，平均粒度(d50)为0.1-100μm，更优选为1-50μm，根据ISO 13320：2009通过激光衍射测量。
基于腻子的总重量，无机填料的量为35-60重量％，优选为40-50重量％。
腻子优选在基础组分(1)中包含至少一种二胺，其具有两个仲氨基和介于两个氨基的氮原子之间的脂族基团(d1)。二胺仅包含仲氨基。
仲氨基在氮原子上具有一个氢基团和两个经由碳原子与氮原子键合的有机基团。这些有机基团可为任何有机基团，条件是保留二胺的胺特性。有机基团可例如独立地为烷基、芳基或链烯基，其任选被例如羟基或腈基取代。位于氮原子α位的酰基是不可能的，该化合物是酰胺而不是胺。
有机基团可包含桥接杂原子或含杂原子的桥接基团，条件是保留胺特性。实例包括醚键或酯键。
一个有机基团为脂族基团(d1)，其位于两个仲氨基的两个氮原子之间。脂族基团(d1)是两个氨基的有机基团。脂族基团(d1)可为直链、支化或环状烷基。脂族基团(d1)优选为饱和脂族基团。优选地，脂族基团(d1)具有4-30个碳原子，更优选6-18个碳原子。甚至更优选的是具有6-18个碳原子的环状脂族基团(d1)。特别优选的脂族基团(d1)具有下式(II)：
该基团可通过在二胺的制备中使用相应的伯二胺—异佛尔酮二胺引入。
与二胺的各氮原子连接的是其他有机基团(d2)。有机基团(d2)可独立地为任选取代的脂族、芳族或芳脂族基团。芳脂族基团是具有脂族和芳族组分的基团。基团(d2)优选不含芳族组分。因此，二胺优选不含任何芳族基团或组分。
基团(d2)优选为任选取代的烷基。未取代的烷基的实例为甲基或乙基。取代的烷基的实例为其中一个氢原子被腈基代替的乙基，例如基团-CH2CH2-CN。另一个实例是经由酯键与另一个烷基连接的烷基，例如取代的基团-CH2CH2-C(O)-O-CH3。任选取代的烷基优选在烷基单元中含有2-10个，更优选2-4个碳原子。基团-CH2CH2-CN在烷基单元中含有2个碳原子；基团-CH2CH2-C(O)-O-CH3在烷基单元中含有3个碳原子，因为一个碳原子存在于酯键中。
二胺可通过伯二胺(含有2个伯氨基和介于它们之间的脂族基团(d1))与丙烯酸衍生物通过将所述胺常规亲核加成至丙烯酸碳-碳双键的反应来制备。该制备例如描述于WO2007/031534中。丙烯酸衍生物优选为丙烯酸C1-C6烷基酯，更优选为丙烯酸甲酯或丙烯酸乙酯，或丙烯腈。
因此，基团(d2)优选选自-CH2CH2-CN和-CH2CH2-C(O)-O-CnH2n+1，其中n＝1-6，优选n＝1或2。尤其优选地为基团-CH2CH2-CN。
特别优选的二胺由下式(III)描述：
(d2)-NH-(d1)-NH-(d2) (III)
其中：
(d1)＝具有4-30个碳原子的脂族基团，尤其优选为具有6-18个碳原子的脂环族基团，非常优选式(II)的脂族基团，
(d2)＝在每次出现时独立地为-CH2CH2-CN和/或-CH2CH2-C(O)-O-CnH2n+1，其中n＝1-6，优选为-CH2CH2-CN。
二胺优选具有300-500mg KOH/g，更优选350-450mg KOH/g的胺值(通过DIN ENISO 15880测量)。
由于二胺具有两个氨基，因此胺值和分子量彼此依赖，且胺值提供了与分子量有关的信息。高分子量与低胺值密切相关。
基于腻子的总重量，任何二胺的量优选为0.1-5.0重量％，更优选为0.2-2.0重量％，甚至更优选为0.3-1.0重量％。
腻子通常可在其基础组分(1)中包含通常已知为涂料组合物成分的其他组分，例如溶剂、颜料或添加剂。
腻子可包含有机溶剂和/或水。然而，一个特别的优点是腻子可以以无溶剂形式制备。基于腻子的总重量，腻子包含小于5重量％，优选小于3重量％，更优选小于1.0重量％的有机溶剂。腻子优选不含或仅含少量的水。优选地，基于腻子的总重量，腻子包含小于1.0重量％，更优选小于0.2重量％，甚至更优选小于0.01重量％的水。优选明确地不添加有机溶剂或水以例如调节腻子的粘度，但如果存在的话，仅以少量存在以作为典型涂料添加剂的一部分。
腻子可包含用于催化羟基与异氰酸酯基的反应的催化剂。基于腻子的总重量，腻子优选包含0.01-2重量％的该催化剂。合适的催化剂是本领域所已知的，包括金属催化剂如锡、钼、锆或锌催化剂，以及胺催化剂如2-(2-二甲基氨基乙氧基)乙醇。特别合适的催化剂为锡化合物，例如二羧酸二烷基锡，特别是二月桂酸二甲基锡、二月桂酸二丁基锡。
腻子可包含典型的添加剂，例如抗氧化剂，脱气剂，润湿剂，分散剂，粘合增进剂，流变改性剂如增稠剂，蜡和蜡状化合物，生物杀伤剂，消光剂，自由基清除剂，光稳定剂或阻燃剂。添加剂可以以常规量存在，通常为0.1-10重量％，基于腻子的总重量。
腻子可包含可溶性染料、有色颜料或其他催化剂。
基于腻子的总重量，腻子优选包含0.5-5重量％的具有2、3、4或5个羟基的多元醇，更优选二醇。就此而言，优选的是2-乙基己烷-1,3-二醇。
双组分腻子在固化组分(2)中包含多异氰酸酯。
多异氰酸酯是每分子平均具有多于一个异氰酸酯基的有机化合物，并且是本领域所已知的。多异氰酸酯可为脂族或芳族的。优选为二异氰酸酯以及二异氰酸酯的二聚体或三聚体，例如脲二酮和异氰脲酸酯或缩二脲。多异氰酸酯可例如为六亚甲基二异氰酸酯、八亚甲基二异氰酸酯、十亚甲基二异氰酸酯、十二亚甲基二异氰酸酯、十四亚甲基二异氰酸酯、三甲基己烷二异氰酸酯、四甲基己烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、2-异氰酸酯基丙基环己基异氰酸酯、二环己基甲烷2,4'-二异氰酸酯、二环己基甲烷4,4'-二异氰酸酯、1,4-或1,3-双(异氰酸酯基甲基)环己烷、1,4-或1,3-或1,2-二异氰酸酯基环己烷、2,4-或2,6-二异氰酸酯基-1-甲基环己烷，或其二聚体或三聚体，或其两种或多种的混合物。脲二酮和异氰脲酸酯或缩二脲是特别优选的。优选的多异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯，异佛尔酮二异氰酸酯，其混合物，及其各种三聚体和二聚体。多异氰酸酯可为改性的多异氰酸酯，例如聚醚改性和/或聚酯改性的多异氰酸酯。这些组分中的异氰酸酯基可为游离的或可用已知的封闭剂封闭。优选地，异氰酸酯基是未封闭的，即游离的异氰酸酯基。
特别优选的是含有缩二脲基团的多异氰酸酯。含有缩二脲基团的多异氰酸酯优选为脂族多异氰酸酯。含有缩二脲基团的脂族多异氰酸酯可由1,6-六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、1,3-环己基二异氰酸酯、1,4-环己基二异氰酸酯(CHDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯、2,2,4-和/或2,4,4-三甲基-1,6-六亚甲基二异氰酸酯、十二亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)通过低聚形成缩二脲而获得。例如，3分子HDI与1分子水反应，其中消去1分子二氧化碳，从而得到HDI缩二脲。
特别优选的是基于异佛尔酮二异氰酸酯和/或六亚甲基二异氰酸酯的脂族多异氰酸酯的缩二脲，更特别为六亚甲基二异氰酸酯的缩二脲。
多异氰酸酯优选具有5.8-27％，更优选15-26％，甚至更优选20-26％的的异氰酸酯含量。异氰酸酯含量根据DIN EN ISO 11909通过使多异氰酸酯与过量二丁胺反应并用盐酸反滴定溴酚蓝来测定。
基于腻子的总重量，多异氰酸酯的量优选为10-60重量％，更优选为15-45重量％，甚至更优选为20-30重量％。
腻子的固含量优选大于90％，更优选大于95％，甚至更优选大于99％。
此处提及的固含量(非挥发分)是指在规定条件下蒸发后作为残留物残留的重量分数(根据DIN EN ISO 3251；在130℃下蒸发60分钟)。
在将基础组分和固化组分组合并混合30秒后，通过旋转粘度计在1s-1的剪切速率和23℃的温度下测得(参见DIN 53019)的腻子粘度为30,000-250,000mPa·s，优选为40,000-200,000mPa·s，更优选为50,000-150,000mPa·s。
在一个优选实施方案中，本发明的腻子包含：
-7.5-40重量％的羟值为100-400mg KOH/g的聚碳酸酯二醇；
-4-15重量％的羟值为400-600mg KOH/g的其他树脂组分；和
-10-60重量％的多异氰酸酯，优选为含有缩二脲的多异氰酸酯，
其中所有重量％均基于腻子的总重量。优选地，该实施方案的腻子具有40,000-200,000mPa·s的粘度(在将基础组分和固化组分组合并混合30秒后，通过旋转粘度计在1s-1的剪切载荷和23℃的温度下测量)。
在该优选实施方案中，上文描述的所有优选特征同样是优选特征。因此，优选实施方案可与上述特征中的任何一个或任何组合相结合。
基础组分(1)中任何羟基和任何氨基的总量与固化组分(2)中的任何异氰酸酯基的摩尔比优选为1.0/0.9-1.0/1.5。
优选地，双组分腻子包含一种羟值为50-500mg KOH/g的聚碳酸酯二醇和一种多异氰酸酯。
此处提及的所有优选特征本身是优选的并且与其他优选特征组合。就本发明第一方面(腻子)所述的优选实施方案和特征也适用于本发明的其他方面，即涂覆基材的方法、涂覆的基材和腻子的用途。
在第二方面中，本发明涉及一种涂覆基材的方法。所述方法包括将本发明的腻子施加至基材上。施加可通过常规自动化技术使用常规的腻子施加设备进行。或者，腻子可使用金属或塑料刮刀手动施加。
为了产生固化涂层，将施加的腻子固化，优选在至多80℃，更优选至多60℃，甚至更优选15-60℃，仍更优选15-50℃的温度下固化。
完全固化所需的时间随所选的固化温度而很大地变化，通常为30分钟至10天。例如，在40-60℃的固化温度下固化可能需要30分钟，或者在15-25℃的固化温度下可能需要7天。
对于固化，可使用常规的热固化设备和技术，例如隧道式窑、辐射NIR和IR热源、鼓风机或鼓风隧道。该类设备和技术可组合。
取决于是否仅覆盖基材中的微小不平整之处或较深的间隙或裂缝，固化的腻子涂层的干膜厚度可在数百微米至数厘米之间变化。
所述腻子可施加至任何基材上。基材可为单一材料或由各种材料组成。基材优选为金属基材，例如钢或铝或塑料基材，更优选为纤维增强塑料基材。环氧树脂基塑料基材，特别是纤维增强的环氧树脂基塑料基材是特别优选的。用于增强的合适纤维为玻璃纤维、芳纶纤维和/或碳纤维，或天然纤维如大麻或剑麻。优选的基材为玻璃纤维增强的环氧树脂基塑料基材。基材可具有任何所需的尺寸和形状。优选的基材为风力涡轮机的旋翼桨叶。
优选将腻子施加至基材的不平整区域或包括间隙和凹陷的区域。
优选地，将腻子直接施加至基材上。因此，通过施加和固化腻子形成的腻子涂层与基材直接接触；在基材和腻子涂层之间不施加其他涂层
可将其他涂层施加至腻子涂层上，例如二道底漆或抗侵蚀面漆，从而制得多涂层体系。
本发明进一步涉及可通过根据本发明第二方面的方法获得的涂覆基材。本发明进一步涉及本发明的腻子用于改善基材耐蚀性的用途。
通过以下非限制性实施例进一步阐述本发明。
实施例
1.测试方法
1.1一般性评论
为了实验室测定耐蚀性，可使用各种设备，其使待测试的涂覆基材移动通过侵蚀介质，或者其中将基材固定并且使侵蚀介质在其周围流动。固定的试样可例如使用通常用于水射流切割的高压水射流来测试。侵蚀效果由水压、与试样的距离以及喷嘴的类型和尺寸控制。该效果可通过使用沙子、刚玉或碳化硅来增强。或者，可使用喷砂或蒸汽喷射，其中同样可使用压力、喷嘴尺寸以及与试样的距离来控制侵蚀效果并使其适应实际条件。
在移动试样的雨水侵蚀测试中，将涂覆的基材附着在转子或盘上，径向移动通过水滴或水滴与盐或沙的混合物的帘幕。风能行业中最常用的测试方案是以140m/s的速度和30L/h的雨量运行。在飞机工业中，使用高达220m/s的速度以及相当的雨量。耐雨水侵蚀性测试可根据ASTM G 73进行。
1.2测试条件
根据ASTM G 73测试耐雨水侵蚀性。将试样以140m/s的速度旋转通过水滴帘幕。雨量保持恒定为30L/h。所施加的“雨”的液滴尺寸平均为5-6mm。测试在20-25℃的温度下进行。以15分钟的时间间隔视觉评价试样。耐蚀性对应于通过腻子涂层可见裸露基材的时间。
2.制备腻子和涂覆基材
各种腻子(I＝根据本发明；C＝对比)的基础组分和固化组分通过将相应成分(参见表1中腻子的组成)组合并将其在溶解器中均匀混合而制备。然后将相应的基础组分和相应的固化组分以表中所述的比例均匀混合。在将基础组分(1)和固化组分(2)组合和混合后30秒钟，所有腻子均具有约100,000mPa·s的粘度，通过旋转粘度计在1s-1的剪切载荷和23℃的温度下测定(DIN 53019)。
在腻子制备后，立即将其(用刮刀手动)直接施加至玻璃纤维增强环氧树脂基试样上。通过在20-25℃的温度下储存7天来进行固化。干膜厚度为1,000微米。
研究了由此形成的腻子涂层的耐雨水侵蚀性。结果如表2所示。
表1—腻子组成(所有成分均以重量％计)
1 1当量异佛尔酮二胺与2当量丙烯腈的加合物。
表2—雨水侵蚀测试结果
I1 I2 C1
雨水侵蚀测试时间 240分钟 240分钟 60分钟
从表2可以看出，通过施加本发明的腻子形成的腻子涂层表现出非常好的耐蚀性。

Claims (12)

1.一种双组分腻子，其包含(1)基础组分和(2)固化组分，其中基础组分包含：
-羟值为50-500mg KOH/g的聚碳酸酯二醇；
-羟值为至少300mg KOH/g的其他树脂组分；和
-无机填料，
其中固化组分包含多异氰酸酯，
且其中基于腻子的总重量，无机填料的量为35-60重量％，腻子包含小于5重量％的有机溶剂，并且腻子的粘度为30,000-250,000mPa·s，所述粘度在将基础组分和固化组分组合并混合30秒后，通过旋转粘度计在1s-1的剪切速率和23℃的温度下测量。
2.根据权利要求1所述的双组分腻子，其中聚碳酸酯二醇为线性脂族聚碳酸酯二醇。
3.根据权利要求1或2所述的双组分腻子，其中其他树脂组分的OH值为300-700mg KOH/g，优选为400-600mg KOH/g。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的双组分腻子，其中多异氰酸酯为含有缩二脲基团的脂族多异氰酸酯。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的双组分腻子，其中无机填料用有机硅烷改性。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的双组分腻子，其中腻子的粘度为40,000-200,000mPa·s，优选为50,000-150,000mPa·s。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的双组分腻子，其包含：
-7.5-40重量％的羟值为100-400mg KOH/g的聚碳酸酯二醇；
-4-15重量％的羟值为400-600mg KOH/g的其他树脂组分；和
-10-60重量％的多异氰酸酯，优选为含有缩二脲的多异氰酸酯。
8.一种涂覆基材的方法，其包括：
-将根据权利要求1-7中任一项所述的双组分腻子施加至基材上；和
-使施加的腻子固化，优选在至多80℃的温度下，更优选在15-60℃的温度下固化。
9.根据权利要求8所述的方法，其中将腻子直接施加至基材上。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其中基材为塑料基材，优选为环氧树脂基塑料基材，更优选为纤维增强的环氧树脂基塑料基材。
11.一种涂覆的基材，其可通过根据权利要求8-10中任一项所述的方法获得。
12.根据权利要求1-7中任一项所述的双组分腻子用于改善基材的耐蚀性的用途。
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