[发明专利]减轻基材上冰积聚的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年12月2日提交的美国临时申请序列号61/566,077的权益。

发明领域

本发明涉及减轻基材上冰积聚的方法，特别适用于风力发电机或涡轮叶片和飞机零件，例如机翼和螺旋桨叶片。

发明背景

风力是将风能利用风力涡轮机转化成可用形式，例如电力。截至2007年底，风力发电机世界装机容量为94.1兆瓦。虽然风力发电机目前仅生产刚过1％的世界范围使用的电力，但它占丹麦电力生产的大约19％的电力，西班牙和葡萄牙的9％，以及德国和爱尔兰的6％(2007数据)。从全球来看，2000年至2007年间风力发电增长了超过五倍。

风力产生于与电网连接的大规模风力发电机厂，以及用于向偏远地区提供电力的单独涡轮。风力涡轮机典型地具有2到4个大型叶片并设计为持续大约20到25年。风力发电机涡轮的叶片的最佳数量取决于涡轮所要做的工作。用于产生电力的涡轮需要在高速运行，但不需要许多的扭矩或旋转力。这些机器通常具有两个或三个叶片。相反，风力发电机泵以更大的扭矩但不那么快的速度运行，引起具有许多叶片。

风力发电机涡轮叶片持续暴露于许多因素，必须设计成耐受极端温度、风剪切、沉淀、和其他环境危害但不会失效。冰在叶片基材上的积聚导致降低效率，因为叶片变得较重和较难以旋转。

期望提供一种减轻冰积聚的方法，以包括风力发电机和涡轮叶片并最大化叶片在极端天气下的效率。理想地，可将涂料组合物施涂到叶片基材上。

发明内容

本发明涉及减轻基材上冰积聚的方法，包括向该基材施涂可固化的成膜组合物。所述可固化的成膜组合物包括：

(a)包含异氰酸酯官能团的固化剂；

(b)至少一种包含与(a)中的异氰酸酯基团有反应性的官能团的成膜聚合物；和

(c)聚硅氧烷，其存在于所述可固化的成膜组合物中的量足以在承受易于形成冰的条件时减轻基材上的冰积聚。

发明详述

除了在任何操作实例或另有说明的情况，在本说明书和权利要求书中使用的表达成分、反应条件等的量的数字都理解为在所有情形下用术语“约”修饰。因此，除非有相反指示，以下说明书和所附权利要求中给出的数量参数都是近似值，它们可根据期望由本发明获得的性质而变化。最起码，并且不试图限制等同原则适用于权利要求的范围，各数值参数应至少被根据所报告的有效数字并通过常规舍入法来解释。

虽然在本发明的宽范围给出的数量范围和参数都是近似值，在具体实例中给出的数值都尽可能精确地报道。然而，任何数值内在地含有某些会从它们各自测试方式中的标准偏差必然产生的误差。

而且，应理解的是，本文中引述的任何数值范围都意图包括其中涵盖的所有子范围。例如，“1到10”的范围意图包括所有所引述的最小值1和所引述的最大值10之间的所有子范围(并包括端点值)，也就是说，最小值等于或大于1且最大值等于或小于10。

如本说明书和所附权利要求书中所使用的，冠词“一个”、“一种”和“该”包括多个指代对象，除非明确无误地限制为一个指代对象。

本文给出的本发明的各种实施方式和实例均理解为对本发明的范围是非限制性的。

在以下说明书和权利要求书中，所使用的以下术语具有如下所示的含义：

术语“可固化的”，如例如与可固化的组合物结合使用，是指所说明的组合物是通过官能团可聚合的或可交联的，例如通过是指包括，但不限于，热(包括环境固化)和/或催化性暴露。

术语“固化”，“固化的”或类似术语，如例如与固化的或可固化的组合物结合使用，例如一些具体说明的“固化的组合物”，是指至少一部分形成可固化的组合物的该可聚合的和/或可交联的组分被聚合和/或交联。另外，可聚合的组合物的固化是指使所述组合物经受固化条件，例如但不限于热固化，引起该组合物的反应性官能团的反应，产生聚合并形成聚合物。当可聚合的组合物经受固化条件时，在聚合后以及大多数反应性端基的反应发生后，剩余反应性端基的反应速率逐渐变慢。可聚合的组合物可以经受固化条件直到其被至少部分地固化。术语“至少部分地固化的”是指使可聚合的组合物经受固化条件，其中组合物的反应性基团的至少一部分发生反应，以形成聚合物。可聚合的组合物还可以经受固化条件，使得获得基本上完全固化，并且其中进一步固化不会在聚合物性质例如硬度上产生显著的进一步改进。