[发明专利]用于水敏材料的附着力增强的非水性溶胶-凝胶

说明书

本申请公开了用于水敏材料的附着力增强的非水性溶胶‑凝胶。本公开提供了溶胶‑凝胶、溶胶‑凝胶膜和其上设置有溶胶‑凝胶膜的基底如交通工具组件。至少一种溶胶‑凝胶是有机硅烷、金属醇盐、酸稳定剂和有机溶剂的反应产物，该溶胶‑凝胶具有基于溶胶‑凝胶总重量约10wt％以下的水含量。至少一种交通工具组件包含溶胶‑凝胶涂层系统，其包含金属基底和设置在金属基底上的溶胶‑凝胶，且溶胶‑凝胶是有机硅烷、金属醇盐、酸稳定剂和有机溶剂的反应产物，基于溶胶‑凝胶的总重量，溶胶‑凝胶具有约10wt％以下的水含量。

技术领域

本发明提供了溶胶-凝胶(sol-gel)，溶胶-凝胶膜和基底(衬底，substrate)，例如其上设置有溶胶-凝胶膜的交通工具组件。

背景技术

飞机表面通常由金属如铝或钛制成。底漆可以涂覆在金属表面上以防止或减少腐蚀。为了进一步改善底漆对金属表面的附着力，通常在金属表面和底漆之间设置粘合剂涂层。

可在金属和底漆之间的界面处设置粘合剂溶胶-凝胶膜。粘合剂溶胶-凝胶膜通常含有大于90wt％的水，并且通常含有大于95wt％的水。水作为溶胶-凝胶的溶剂是环境友好的，减少了产生的废物量，并且具有水解存在于溶胶-凝胶中的硅烷的能力。这种类型的典型溶胶-凝胶对于金属如钛或镍的耐腐蚀性是有效的，但其它材料如低合金钢在水基溶胶-凝胶存在下不具有抗腐蚀性。此外，可能存在这样的情况，其中溶胶-凝胶可以应用于水敏材料或组分的附近，或者其中水暴露或水截留的内部裂缝或口袋区域可能是普遍的。

因此，本领域需要适用于钢基底的新的和改进的粘合剂溶胶-凝胶膜。

发明内容

本发明提供了溶胶-凝胶，溶胶-凝胶膜和基底，例如在其上设置有溶胶-凝胶膜的交通工具组件。通过混合金属醇盐，酸稳定剂和有机溶剂以形成具有基于第一混合物的总重量为约10wt％以下的水含量的第一混合物，并且使第一混合物与有机硅烷混合以形成具有基于第二混合物的总重量为约10wt％以下的水含量的第二混合物来形成至少一种溶胶-凝胶。

至少一种溶胶-凝胶是有机硅烷、金属醇盐、酸稳定剂和有机溶剂的反应产物，基于溶胶-凝胶的总重量，溶胶-凝胶具有约10wt％以下的水含量。

至少一种交通工具组件包含溶胶-凝胶涂层体系(溶胶-凝胶涂覆体系，sol-gelcoating system)，其包含金属基底和设置在金属基底上的溶胶-凝胶，且溶胶-凝胶是有机硅烷、金属醇盐、酸稳定剂和有机溶剂的反应产物，基于溶胶-凝胶的总重量，溶胶-凝胶具有约10wt％以下的水含量。

附图说明

为了能够详细理解本公开的上述特征的方式，可以通过参考其中一些在附图中示出的方面来获得以上简要概述的本公开的更具体描述。然而，应该注意，附图仅示出了本公开的典型方面，因此不被认为是对其范围的限制，因为本公开可承认其它等效方面。

图1是根据本公开的至少一个方面的设置在基底上的腐蚀抑制溶胶-凝胶的侧视图。

图2是根据本公开的至少一个方面的转子叶片的透视图。

图3是根据本公开的至少一个方面的形成溶胶-凝胶的方法的流程图。

图4A是示出根据本公开的至少一个方面的未处理的合金钢测试样本的结合线裂纹生长的特写图。

图4B是示出根据本公开的至少一个方面的用本发明的5％水版本(version)处理的测试样本的结合线裂纹生长的特写图。

图5是示出根据本公开的至少一个方面的将代表其上设置有溶胶-凝胶的测试叶片的过程控制测试样本与其上未设置溶胶-凝胶的喷砂测试叶片比较的裂纹生长测试结果的图。

图6是示出根据本公开的至少一个方面的将代表和比较其上设置有0wt％水的溶胶-凝胶制剂的变距摇臂和其上未设置溶胶-凝胶的喷砂测试叶片的干燥和水暴露浮动辊剥离测试结果的图。