[发明专利]具有防腐作用的嵌片

说明书

技术领域

本发明涉及油漆替代膜，尤其是嵌片形式的防腐表面涂层。该嵌片优选包括一个保护膜，它优选为一种弹性体作为外涂层，背面衬以蒸汽隔绝层粘附到像飞机外表之类的基材上。

背景技术

长期以来，涂漆是将涂料施用到表面(尤其是具有复合曲率的表面)上所选用的方法。涂漆工艺通常可控、可靠、简单而且通用。油漆可包括能赋予表面以所需物理性能，如光泽、颜色、反射率、或其组合性能的各种添加剂。涂漆工艺是人们所熟识的，而且即使在表面具有复杂曲率的情况下，也能得到性质均匀的优质涂层。遗憾的是，涂漆法不符合现在严格的环境要求，因为它们使用颜料时需用挥发性溶剂、或由于颜料本身的缘故。因此，需要一种对环境影响较小的方法来替代该涂漆法。另外，尽管涂漆工艺非常明确、众所周知而且很通用，但它仍是一种“技术”，师傅生产的产品要优于学徒或生手生产的产品，而又不能够解释为什么或教别人如何操作。

涂漆表面有时耐久性差，达不到有质量意识的用户的要求。在涂漆之前，必须处理和清洗表面。在通常需要使用喷台的涂布过程中，必须控制涂布部件周围的环境。涂层还易被损坏，产生裂纹或刮痕。局部损伤可能需要进行大面积的修复，例如，要对整个板面进行重涂。

喷雾法本身浪费油漆，且由于操作中涉及这种“技术”而不可预测。不适当的操作只有在喷涂完成之后才能检测出来，而且即使对于小的故障来说，为了修复缺陷往往要进行大面积返工。

在美国专利4986496中，Marentic等人描述了一种为了减少飞机摩擦而用于飞机气流控制表面的减阻制品，它是具有表面纹理可贴合的片材(贴片材料)。由于基础载体薄膜的性能与油漆一样，这种材料在贴到曲面上时不会出现裂纹、气泡或皱纹。Marentic的贴片材料是平整的，因此可伸展成预定的简单曲率。如果伸展材料在一段时间之后发生收缩，那么这种伸展作用就出现问题，即在相邻贴片之间暴露出空隙，因此各种气候条件会侵蚀贴片表面间的界面。在伸展中出现的问题往往将Marentic贴片的应用局限于在曲率变化缓慢的表面上。在此将该专利作为参考并入本发明。

美国专利5660667(Davis)也描述了嵌片(即，贴片)，将其作为参考文献引入本发明。具有复合曲率的嵌片可完整、无气泡、无皱纹地覆盖在复合曲率表面上，而没有明显的伸展。Davis是这样使用这些嵌片的：

(a)分析和测绘所要包覆表面的高斯曲率，以确定出具有等高斯曲率的曲线；

(b)在表面上确定出短程线，使具有等高斯曲率的曲线和短程线在表面上形成测绘坐标；

(c)分析在不同高斯曲率的相邻区域的嵌片之间进行协调所需的延伸性；

(d)用一组模具生产每种高斯曲率的贴片；

(e)在表面上确定出由等高斯曲率曲线构成的方格，使短程线相交；和

(f)沿着匹配的等高斯曲率曲线，将一个具体的高斯曲率的嵌片贴到表面上，这样可在该表面上得到可与常规涂层媲美的完整的、无气泡的、无皱纹的覆盖层，同时减少所有嵌片的伸展作用以得到完整的涂层。

确定方格的过程包括：自然地标出各曲线、用光学模板将它们显示出来、或简单地将它们标在该表面的三维数字数据模型上。

Davis法认为，具有相同高斯曲率的各表面可相应地通过拓扑学进行绘制。例如，假设表面的高斯曲率为5英尺^-2，那么在例如可以是球体的5英尺^-2主曲率模具上可模塑出曲率为5英尺^-2的嵌片，而不是在表面上进行“喷溅”模塑来制造嵌片。由主模制成的嵌片在实际表面上无气泡且无皱纹。

表面通常必须是防腐蚀的。这种保护通常包括比较昂贵的表面处理或底漆(即，铬酸盐底漆或转化涂层)，这是由于其中有各种化学品，并与施用的时间有关。这些传统的涂层较重，尤其在与其它表面涂层结合使用的时候，这些其它表面涂层必须涂覆到防腐涂层之上以产生颜色、光泽、改进的表面耐久性、耐磨性、及其综合性能、或其它性能。而用于常规防腐涂层的化学品通常是有害的物质。