FR3126007A1 - Pâte inhibitrice de corrosion pour utilisation dans un aéronef - Google Patents

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Abstract

Pâte inhibitrice de corrosion pour utilisation dans un aéronef Une pâte inhibitrice de corrosion pour une utilisation dans un aéronef, qui comprend une utilisation avec : un joint, comme anti-grippant ou l'installation par voie humide d’organes de fixation pour une utilisation dans un aéronef ou une utilisation sur une pièce d'aéronef. La pâte inhibitrice de corrosion comprend : une base polymère organique non durcissante, à un composant, sans solvant, hydrophobe, sans retrait, ayant une consistance uniforme, ayant une viscosité d’entre 300 et 10 000 centipoises à 20°C, et ayant une masse moléculaire d’entre 1 000 et 100 000, la base étant exempte de chrome, incluant les chromates, de sulfures, de silicone et de distillats de pétrole, et de solvants ; et des particules, chargées dans la base de manière suffisante pour conduire à une viscosité d’entre 9 000 et 10 000 000 centipoises.

Description

Pâte inhibitrice de corrosion pour utilisation dans un aéronef
DOMAINE DE L’INVENTION
Composés inhibiteurs de corrosion pour une utilisation dans un aéronef, comprenant des pâtes avec ou sans particules pour une utilisation sur, ou avec, une diversité d'assemblages d'aéronefs.
ARRIERE-PLAN
La corrosion dans un aéronef est un problème de plusieurs milliards de dollars et les composés inhibiteurs de corrosion (corrosion inhibiting compounds - CIC) ou les composés de prévention de la corrosion représentent une énorme industrie. Il existe de nombreux sites de corrosion possibles dans un aéronef, comprenant les joints ayant des matériaux dissemblables proches l’un de l’autre ou en contact. Ces joints sont souvent soumis à une contrainte vibratoire. Souvent, les joints sont également soumis à des cycles à la fois thermiques et de pression lorsque l’aéronef décolle, monte et descend. Egalement, les conditions, en particulier à l'extérieur d'un aéronef, peuvent varier de sèches à humides, d'acides à basiques.
Les CIC sont largement utilisés dans l'industrie aéronautique pour protéger les structures, les matériaux, les pièces de rechange et les assemblages d’aéronefs contre les attaques physiques et chimiques. Ils se présentent sous diverses formes, avec un nombre de propriétés et utilisations différentes.
Une complication dans le développement des CIC est le désir qu'ils soient respectueux de l'environnement et non dangereux. Malheureusement, certains des meilleurs inhibiteurs de corrosion contiennent des chromates (Cr +6) qui posent des problèmes de santé et d'environnement. Il n'est pas surprenant que le développement de CIC efficaces, sans danger et exempts de chromates ait été une tâche difficile.
Un contact direct ou étroit entre au moins deux alliages métalliques différents ou entre un alliage métallique et un matériau composite à base de fibres de carbone peut se produire dans un aéronef. Ces assemblages sont typiquement soumis à des contraintes environnementales et/ou mécaniques. Les joints peuvent comprendre des organes de fixation et/ou des adhésifs pour lier ou maintenir au moins deux panneaux ou éléments discrets en tant qu'assemblage intégré. Des composés à joints sont souvent nécessaires pour inhiber la corrosion.
La corrosion peut également affecter les organes de fixation utilisés dans un aéronef, tels que les boulons, les vis et les rivets. Les organes de fixation peuvent être fabriqués à partir d'un nombre de matériaux, typiquement des matériaux métalliques tels que les alliages d'aluminium, l'acier et le titane. Les organes de fixation peuvent également être installés avec un revêtement humide inhibiteur de corrosion, typiquement appliqué juste avant l'installation. Le chromate de zinc, humide et non dilué, est un produit d'étanchéité à installation par voie humide qui a été utilisé avec des organes de fixation. Des polysulfures monocomposants ont également été utilisés.
Les adhésifs, qui créent typiquement une liaison, sont aussi parfois utilisés dans l'installation d’organes de fixation d'aéronefs, pour conférer de la force à un joint. Ils peuvent également contribuer à créer un joint étanche à l'humidité, ce qui permet d'aider à inhiber la corrosion. Parfois, un époxy est utilisé pour revêtir un organe de fixation juste avant l’installation, afin d’aider à prévenir la corrosion et d'ajouter une force de liaison au joint. Certains de ces CIC de l'état antérieur de la technique peuvent contenir des solvants aromatiques ou des distillats de pétrole potentiellement dangereux.
Les composés inhibiteurs de corrosion peuvent être classés en multi-composants, qui se mélangeront et sècheront (durciront), et en mono-composants qui peuvent rester humides au cours du temps (sans sécher) et sur une large variation de température.
L'invention comprend un nombre de pâtes inhibitrices de corrosion (Corrosion Inhibiting Pastes - CIP) et des procédés d'application et d'utilisation de telles CIP, dans des modes de réalisation sur des assemblages d'aéronefs.
Les CIP comprennent une base (note : ce terme ne faitpasréférence au pH) ayant un nombre de propriétés et comprenant et excluant certains composants. Les CIP comprennent, dans des modes de réalisation, la base combinée avec des particules, comprenant des particules métalliques, des particules inertes et des inhibiteurs de corrosion, celles-ci ayant typiquement une certaine structure, des dimensions et des composants chimiques, conduisant à des propriétés uniques et améliorées.
Certaines bases comprennent un polymère organique, à 100% de matières solides, à base de carbone, qui peut comprendre des polymères huileux ou gras, des lipides, des esters, et peut être d'origine végétale, minérale ou animale. La base polymère organique peut, dans des modes de réalisation, avoir une masse moléculaire d’entre 1 000 et 100 000, ou de façon davantage préférée d’entre 5 000 et 75 000. La base peut être non aqueuse, non toxique et respectueuse de l'environnement, et dans des modes de réalisation, il s'agit d'une base d'origine végétale.
La CIP comprend au moins une base. Dans des modes de réalisation, la CIP comprend la base et une ou plusieurs compositions supplémentaires provenant d'un ou plusieurs des trois groupes suivants : particules métalliques revêtues ou non revêtues, particules inertes et inhibiteurs de corrosion.
Les particules de métal ou d'alliage métallique revêtues ou non revêtues peuvent inhiber la corrosion d'un substrat métallique car, dans des modes de réalisation, elles peuvent agir comme anodes sacrificielles lorsque la CIP est appliquée à un métal ou à des métaux, assurant ainsi, principalement, une fonction d'inhibition de la corrosion.
Les particules inertes sont dites "inertes" car elles n'ont pas, principalement ou typiquement, de fonction significative d'inhibition de la corrosion. Elles peuvent plutôt être ajoutées principalement à d'autres fins, telles que les caractéristiques d'écoulement, la couleur, les inhibiteurs (agents de blocage) d'UV, les propriétés retardatrices de flamme et de feu, ainsi que les caractéristiques d'épaississement et de coulure.
Les inhibiteurs de corrosion sont des produits chimiques, habituellement ajoutés, dans des modes de réalisation, sous forme de poudres, de compositions non métalliques (mais pouvant comprendre des compositions organométalliques) qui agissent comme inhibiteurs de corrosion lorsque la pâte est appliquée sur un substrat, comprenant un substrat métallique.
La CIP peut être exempte d'un, de plusieurs, ou de préférence de tout ce qui suit : chromates, chrome, sulfures, polysulfures, silicone, distillats de pétrole et solvants. Il a été dit que les chromates et le chrome posent des problèmes environnementaux, tout comme les polysulfures. Les sulfures peuvent favoriser un dessèchement. Le silicone peut affecter l'adhérence de la peinture. Les solvants et les distillats de pétrole peuvent poser des problèmes environnementaux et/ou d'adhérence. Le demandeur a observé que certains de ce qui précède peuvent également affecter la capacité d'une composition à être un produit d'étanchéité efficace à des fins d’'inhibition de la corrosion.
Les inventions comprennent également les procédés d'application des CIP et les assemblages d'aéronefs sur lesquels elles peuvent être appliquées.
Selon un aspect de l'invention, il est proposé une pâte inhibitrice de corrosion pour une utilisation dans un aéronef, comprenant une utilisation avec : un joint, comme anti-grippant ou l'installation par voie humide d’organes de fixation pour une utilisation dans un aéronef ou une utilisation sur une pièce d'aéronef, la pâte inhibitrice de corrosion comprenant :
  • une base polymère organique non durcissante, à un composant, sans solvant, hydrophobe, sans retrait, ayant une consistance uniforme, ayant une viscosité d’entre 300 et 10 000 centipoises à 20°C, et ayant une masse moléculaire d’entre 1 000 et 100 000, la base étant exempte de chrome, incluant les chromates, de sulfures, de silicone et de distillats de pétrole, et de solvants ; et,
  • des particules, chargées dans la base de manière suffisante pour conduire à une viscosité d’entre 9 000 et 10 000 000 centipoises.
Les particules peuvent être des particules inertes et/ou des particules métalliques revêtues ou non revêtues.
La pâte peut en outre comprendre des inhibiteurs de corrosion non métalliques.
Les particules peuvent être des particules métalliques dont les dimensions les plus longues sont dans la plage de 1 à 300 microns.
Les particules métalliques peuvent être de l'aluminium, comprenant un alliage d'aluminium.
Les particules métalliques peuvent être revêtues par un revêtement électriquement conducteur ou semi-conducteur.
Le revêtement peut être une TCP (Trivalent Chromium Passivation – Passivation au Chrome Trivalent).
Le revêtement peut être un revêtement de molybdate.
Les particules inertes peuvent être des polymères.
Les particules peuvent être chargées à raison de 10 à 85 pour cent du poids total de la pâte.
La pâte peut comprendre des particules qui sont des particules inertes et/ou des particules métalliques revêtues ou non revêtues et peut en outre comprendre des inhibiteurs de corrosion non métalliques, où :
les particules comprennent des particules métalliques dont les dimensions les plus longues peuvent être dans la plage de 1 à 200 microns ;
les particules métalliques peuvent être de l'aluminium ou un alliage d'aluminium ; et
où les particules métalliques peuvent être revêtues par un revêtement électriquement conducteur ou semi-conducteur.
La pâte peut être non hygroscopique.
La pâte peut être résistante au séchage.
De préférence, la pâte passe avec succès le test de brouillard salin de 3000 heures sur un substrat en alliage d'aluminium.
La pâte peut être utilisée pour revêtir au moins une partie d'un assemblage d'aéronef.
Les composés inhibiteurs de corrosion peuvent comprendre un ou plusieurs parmi : un sel de lithium, un complexe mixte d'oxalate de zinc et d’oxalate de magnésium, un polycarboxylate métallique, un sel de magnésium, un sel phosphate, ou être un inhibiteur de corrosion exempt de chrome.
L'inhibiteur de corrosion peut être ionique, organométallique covalent ou organique.
La pâte peut comprendre au moins un inhibiteur de corrosion choisi dans le groupe comprenant : un sel de lithium, un sel de lithium organique ou inorganique, le phosphate de lithium, un phosphate cationique, le carbonate de lithium, au moins un polycarboxylate métallique, les matières non métalliques contenant du magnésium, un polycarboxylate cationique, l’oxyde de magnésium, les sels oxyaminophosphates de magnésium, le carbonate de magnésium et l’hydroxyde de magnésium, le citrate de magnésium, l’oxalate de magnésium, le citrate de zinc, l’oxalate de zinc, les composés organométalliques et les combinaisons de ceux-ci.
L'inhibiteur de corrosion peut être exempt de lithium.
La base peut être non adhésive à un substrat.
Les particules métalliques peuvent être un ou plusieurs de ce qui suit : Aluminium, Magnésium, Zinc, ou les alliages de ceux-ci.
Au moins une partie des particules peut être revêtue par un revêtement électriquement semi-conducteur ou conducteur.
La pâte peut comprendre, en poids non volatil de la composition de pâte inhibitrice de corrosion :
Base 30-95% ;
Particules inertes 0,0-40% ;
Particules métalliques 10 à 70 % ; et
Inhibiteurs de corrosion 0,0 - 65%.
Les particules métalliques peuvent être revêtues par un revêtement de conversion.
La pâte peut en outre comprendre un agent bloquant la lumière ultraviolette ou un colorant.
illustre des composants de CIP du demandeur sur un substrat d'aéronef.
illustre l'utilisation des CIP du demandeur sur une pièce d'aéronef, à savoir un joint statique.
illustre l'utilisation des CIP du demandeur sur une pièce d'aéronef, à savoir un joint statique.
illustre l'utilisation des CIP du demandeur sur l'installation par voie humide d'un organe de fixation.
illustre l'utilisation des CIP du demandeur sur l'installation par voie humide d'un organe de fixation.

Claims (20)

  1. Pâte inhibitrice de corrosion pour une utilisation dans un aéronef, comprenant une utilisation avec : un joint, comme anti-grippant ou l'installation par voie humide d'organes de fixation pour une utilisation dans un aéronef ou une utilisation sur une pièce d'avion, la pâte inhibitrice de corrosion comprenant :
    - une base polymère organique non durcissante, à un composant, sans solvant, hydrophobe, sans retrait, ayant une consistance uniforme, ayant une viscosité d’entre 300 et 10 000 centipoises à 20°C, et ayant une masse moléculaire d’entre 1 000 et 100 000, la base étant exempte de chrome, de chromates, de sulfures, de polysulfures, de silicone et de distillats de pétrole, et de solvants ; et,
    - des particules, chargées dans la base de manière suffisante pour conduire à une viscosité d’entre 9 000 et 10 000 000 centipoises, lesdites particules étant des particules inertes et/ou des particules métalliques revêtues ou non revêtues.
  2. Pâte selon la revendication 1, comprenant en outre des inhibiteurs de corrosion non métalliques.
  3. Pâte selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les particules sont des particules métalliques dont les dimensions les plus longues sont dans la plage de 1 à 300 microns.
  4. Pâte selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les particules métalliques sont de l'aluminium, du magnésium, du zinc et/ou un alliage de ceux-ci.
  5. Pâte selon l’une des revendications 3 ou 4, dans laquelle les particules métalliques sont revêtues par un revêtement électriquement conducteur ou semi-conducteur.
  6. Pâte selon la revendication 5, dans laquelle le revêtement est une TCP (Trivalent Chromium Passivation - Passivation au Chrome Trivalent).
  7. Pâte selon la revendication 5, dans laquelle le revêtement est un revêtement de molybdate.
  8. Pâte selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans laquelle les particules inertes sont des polymères.
  9. Pâte selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les particules sont chargées à raison de 10 à 85 pour cent du poids total de la pâte.
  10. Pâte selon la revendication 2 ou l'une quelconque des revendications 3 à 9 lorsqu'elle est dans la dépendance de la revendication 2, dans laquelle ;
    les particules comprennent des particules métalliques dont les dimensions les plus longues sont dans la plage de 1 à 200 microns ;
    les particules métalliques sont de l'aluminium, du magnésium, du zinc et/ou un alliage de ceux-ci ; et
    les particules métalliques sont revêtues par un revêtement électriquement conducteur ou semi-conducteur.
  11. Pâte selon la revendication 2 ou l'une quelconque des revendications 3 à 10 lorsqu'elle est dans la dépendance de la revendication 2, dans laquelle la pâte est non hygroscopique.
  12. Pâte selon la revendication 2 ou l'une quelconque des revendications 3 à 11 lorsqu'elle est dans la dépendance de la revendication 2, dans laquelle la pâte est résistante au séchage.
  13. Pâte selon la revendication 2 ou l'une quelconque des revendications 3 à 12 lorsqu'elle est dans la dépendance de la revendication 2, dans laquelle lesdits composés inhibiteurs de corrosion comprennent un ou plusieurs parmi : un sel de lithium, un complexe mixte d'oxalate de zinc et d’oxalate de magnésium, un polycarboxylate métallique, un sel de magnésium, un sel phosphate, ou étant un inhibiteur de corrosion exempt de chrome.
  14. Pâte selon la revendication 2 ou l'une quelconque des revendications 3 à 13 lorsqu'elle est dans la dépendance de la revendication 2, dans laquelle l'inhibiteur de corrosion est ionique, organométallique covalent ou organique.
  15. Pâte selon la revendication 2 ou l'une quelconque des revendications 3 à 14 lorsqu'elle est dans la dépendance de la revendication 2, comprenant au moins un inhibiteur de corrosion choisi dans le groupe comprenant : un sel de lithium, un sel de lithium organique ou inorganique, le phosphate de lithium, un phosphate cationique, le carbonate de lithium, au moins un polycarboxylate métallique, les matières non métalliques contenant du magnésium, un polycarboxylate cationique, l’oxyde de magnésium, les sels oxyaminophosphates de magnésium, le carbonate de magnésium et l’hydroxyde de magnésium, le citrate de magnésium, l’oxalate de magnésium, le citrate de zinc, l’oxalate de zinc, les composés organométalliques et les combinaisons de ceux-ci.
  16. Pâte selon la revendication 2 ou l'une quelconque des revendications 3 à 15 lorsqu'elle est dans la dépendance de la revendication 2, dans laquelle l'inhibiteur de corrosion est exempt de lithium.
  17. Pâte selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la base est non adhésive à un substrat.
  18. Pâte selon la revendication 2 ou l'une quelconque des revendications 3 à 17 lorsqu'elle est dans la dépendance de la revendication 2, comprenant, en poids non volatil de la composition de pâte inhibitrice de corrosion :
    Base 30-95% ;
    Particules inertes 0,0-40% ;
    Particules métalliques 10 à 70% ; et
    Inhibiteurs de corrosion 0,0 - 65%.
  19. Pâte selon la revendication 18, dans laquelle les particules métalliques sont revêtues par un revêtement de conversion.
  20. Pâte selon la revendication 19, dans laquelle la pâte comprend en outre un agent bloquant la lumière ultraviolette ou un colorant.
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