КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ ДОЛГОВЕЧНЫХ ПОКРЫТИЙ И ОБРАЗОВАННЫЕ ИЗ НИХ ПОКРЫТИЯ Российский патент 2021 года по МПК C09D1/02 B05D7/00 

Ссылка на родственные заявки

[0001] Настоящая заявка претендует на приоритетное преимущество предварительной заявки США с рег. № 62/410699 под названием «КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ ДОЛГОВЕЧНЫХ ПОКРЫТИЙ И ОБРАЗОВАННЫЕ ИЗ НИХ ПОКРЫТИЯ» («DURABLE COATING COMPOSITIONS AND COATINGS FORMED THEREOF»), направленной на рассмотрение 20 октября 2016 г., и, таким образом, включает эту же заявку посредством ссылки во всей ее полноте.

Область техники

[0002] Настоящее изобретение в целом относится к композициям для долговечных покрытий, а также к композициям для покрытий, которые уменьшают налипание льда и минимизируют нарастание льда.

Уровень техники

[0003] Покрытия, образованные из композиций для покрытий, включающих силикатные связующие, могут проявлять ряд полезных свойств, делающих такие покрытия особенно приемлемыми для проводов воздушных линий и других подобных изделий, включая вспомогательное оборудование линий электропередач. Например, покрытия, образованный их таких композиций для покрытий, могут показывать высокую долговечность, длительные периоды эксплуатации и устойчивость к коронному разряду, коррозии и пылеобразованию. Кроме того, такие покрытия могут проявлять высокий коэффициент теплового излучения, что может обеспечить возможность работы проводов воздушных линий и вспомогательного оборудования линий электропередач при более низких температурах. Однако известные композиции, включающие силикатные связующие, требуют высоких температур для отверждения, ограничивающих полезность таких композиций.

[0004] Нарастание и скопление льда на открытом оборудовании линий электропередач, таком воздушные провода, может создавать ряд наносящих ущерб проблем. Например, нарастание льда на проводах воздушных линий может приводить к проблемам весовой и несущей нагрузки из-за массы льда, повышенной ветровой нагрузке из-за увеличенных площадей поперечного сечения и к опасности опадания льда. Аналогичные проблемы также могут иметь место, когда лед нарастает на аэрокосмическом оборудовании, автомобильном оборудовании, телекоммуникационном оборудовании, строительном оборудовании и другом промышленном оборудовании. Для предупреждения или минимизирования таких приносящих ущерб проблем известно устранение обледенения открытого оборудования посредством таких способов, как нагревание и механическое удаление льда. Однако такие способы являются малопривлекательными, так как они занимают много времени и удаляют лед только после того, как произойдет обледенение.

[0005] Следовательно, было бы полезно разработать улучшенные композиции для покрытий, которые могли бы быть отверждены в условиях окружающей среды и которые можно модифицировать, чтобы уменьшить налипание льда и заранее минимизировать нарастание льда.

Сущность изобретения

[0006] В соответствии с одним вариантом осуществления композиция для покрытий включает силикатное связующее, гидрофобно-модифицированный наполнитель, пленкообразующее смазывающее вещество и сшивающий агент. Гидрофобно-модифицированный наполнитель имеет средний размер частиц приблизительно 20 микрон или меньше и диэлектрическую постоянную приблизительно 20 или меньше. Пленкообразующее смазывающее вещество включает гидрофобную полимерную дисперсию. Сшивающий агент включает один или несколько агентов из числа гидроксида магния и оксида магния.

Подробное описание

[0007] Как будет описано в данном документе, раскрыты композиции для покрытий, которые могут формировать долговечные и гибкие покрытия на изделиях, таких как провода воздушных линий, силовое и энергетическое оборудование, аэрокосмическое оборудование, автомобильное оборудование, тепловые насосы, холодильники, телекоммуникационное оборудование, строительное оборудование и морское оборудование. Композиции для покрытий могут быть нанесены в виде жидкости и могут быть отверждены в условиях окружающей среды. В некоторых вариантах осуществления композиции для покрытий могут быть модифицированы с целью уменьшения налипания льда и нарастания льда на изделиях, когда такое изделие покрыто с помощью композиции для покрытий. В таких вариантах осуществления композиции для покрытий особенно приемлемы для уменьшения налипания льда и нарастания льда на проводах воздушных линий и на оборудовании для распределения энергии. Обычно описанные композиции для покрытий могут включать силикатное связующее, наполнитель и сшивающий агент. Композиции для покрытий могут быть модифицированы с целью снижения налипания льда и нарастания льда посредством введения, по меньшей мере, пленкообразующего смазывающего вещества.

[0008] Как можно оценить, использование силикатного связующего может дать возможность композициям для покрытий, описанным здесь, формировать долговечные покрытия на изделиях. Например, опубликованная патентная заявка США № 2015/0353737 и патент США № 9328245, введенные в данный документ посредством ссылки, описывают гибкие и долговечные покрытия для проводов воздушных линий и арматуры линий электропередач, которые образованы из композиций, включающих силикатные связующие. Предпочтительно композиции для покрытий, описанные здесь, могут отверждаться в условиях окружающей среды, дополнительно улучшая применимость композиций, полученных с силикатным связующим. Кроме того, установлено, что включение, по меньшей мере, пленкообразующего смазывающего вещества в композиции для покрытий, описанные здесь, может позволить покрытиям, образованным из таких композиций, также проявлять пониженное налипание льда и пониженное нарастание льда.

[0009] В соответствии с некоторыми вариантами осуществления подходящие силикатные связующие для композиций для покрытий, описанных в данном документе, могут быть выбраны из некоторых силикатов, таких как силикаты щелочных металлов. Подходящие связующие на основе силикатов щелочных металлов включают силикат калия, силикат натрия, силикат лития и силикат кальция. В некоторых вариантах осуществления может быть полезно, чтобы силикатное связующее представляло собой водорастворимый силикат щелочного металла, такой как силикат калия, чтобы облегчить формирование жидкой композиции для покрытий. Подходящие связующие на основе силиката щелочного металла в некоторых вариантах осуществления могут иметь отношение оксида металла к диоксиду кремния приблизительно от 1:1 до 1:6 или в некоторых вариантах осуществления отношение приблизительно от 1:2 до 1:4. В некоторых вариантах осуществления подходящее силикатное связующее, с другой стороны, может представлять собой водный коллоидный диоксид кремния. Композиции для покрытий в некоторых вариантах осуществления могут включать силикатное связующее в количестве приблизительно от 15 до 60% в пересчете на сухую массу, в некоторых вариантах осуществления приблизительно от 20 до 55% в пересчете на сухую массу и в некоторых вариантах осуществления приблизительно от 25 до 45% в пересчете на сухую массу.

[0010] Сшивающий агент может быть включен в описанные композиции для ускорения отверждения силикатного связующего. Например, установлено, что некоторые полиметаллические комплексы могут сшивать силикатные связующие. Как используется в данном документе, полиметаллические комплексы означают два или несколько металлов в форме комплекса, включая, например, комплексы кальций-цинка и молибдата, комплексы молибдата цинка и силиката магния, комплексы фосфата цинка и силиката металла, комплексы фосфата цинка и оксида цинка, и комплексы молибдата цинка и гидроксида магния. Полиметаллические комплексы предпочтительно могут обеспечивать приемлемое сшивание связующих на основе силиката щелочного металла в условиях окружающей среды. Как используется в данном документе, условия окружающей среды могут означать среду, имеющую в некоторых вариантах осуществления температуру приблизительно от 15 до 40°С, приблизительно от 20 до 35°С в некоторых вариантах осуществления и приблизительно от 25 до 30°С в некоторых вариантах осуществления. Среда при подходящих условиях окружающей среды также может означать среду, имеющую относительную влажность приблизительно от 40 до 95% в некоторых вариантах осуществления, приблизительно 50 до 90% в некоторых вариантах осуществления и приблизительно 60 до 80% в некоторых вариантах осуществления. В некоторых вариантах осуществления, включающих полиметаллический комплекс, может быть предпочтительно включать дополнительные связующие агенты. Например, оксид металла, такой как оксид цинка, может обеспечить дополнительный отверждающий эффект.

[0011] Как можно отметить, подходящие полиметаллические комплексы могут быть получены коммерческим путем. Например, подходящим коммерчески поставляемым комплексом молибдата цинка и силиката магния является Kemgard® 911C, продаваемый на рынке компанией J.M. Huber Corp. (Atlanta, Georgia).

[0012] В некоторых вариантах осуществления сшивающий агент на основе оксида металла или гидроксида металла может быть дополнительно или альтернативно включен, чтобы обеспечить отверждение композиции для покрытий. Подходящие сшивающие агенты на основе оксида металла и гидроксида металла могут включать соединения магния, такие как один или несколько соединений из числа гидроксида магния и оксида магния. Гидроксид магния и оксид магния в некоторых вариантах осуществления преимущественно могут быть использованы по отдельности или вместе, чтобы обеспечить приемлемое отверждение композиции для покрытий.

[0013] Обычно описанные композиции для покрытий в некоторых вариантах осуществления могут включать сшивающий агент в количестве приблизительно от 2 до 40% в пересчете на сухую массу, в некоторых вариантах осуществления приблизительно от 3 до 20% в пересчете на сухую массу и в некоторых вариантах осуществления приблизительно от 4 до 10% в пересчете на сухую массу.

[0014] Описанные композиции для покрытий могут включать наполнитель, чтобы дополнительно повлиять на механические и электрические свойства покрытий. Например, наполнитель может модифицировать вязкость композиции для покрытий и может улучшать долговечность и сопротивление царапанию покрытий, образованных из композиций. Кроме того, некоторые наполнители, включающие, по меньшей мере, наполнители на основе нитрида металла и карбида металла, могут повышать коэффициент излучения покрытий, образованных из описанных композиций. Как используется в данном документе, улучшенный коэффициент излучения указывает на то, что покрытие увеличивает количество тепла, излучаемого вдали от расположенной внизу подложки. Обычно любой наполнитель, известный в кабельной промышленности, может быть приемлем для композиций для покрытий, в том числе кварц, оксид алюминия, слюда, прокаленный каолин, волластонит, кальцит, диоксид циркония, циркон, слюдяной оксид железа, оксид железа, силикаты алюминия, тальк (иногда называемый гидратированным силикатом магния), сульфат бария, литопон, оксид галлия, оксид церия, оксид циркония, гексаборид кремния, тетраборид углерода, тетраборид кремния, карбид кремния, дисилицид молибдена, дисилицид вольфрама, диборид циркония, оксид цинка, хромит меди(II), оксид магния, диоксид кремния, оксиды хрома, оксид железа, карбид бора, силицид бора, медно-хромовый оксид, диоксид титана, нитрид алюминия, нитрид бора, оксид алюминия и их комбинации. Особенно предпочтительные наполнители включают тальк, прокаленный каолин, оксид алюминия и кварц. Как можно отметить, некоторые наполнители могут также проявлять другие положительные эффекты. Например, некоторые наполнители, такие как оксид цинка, могут дополнительно или синергетически ускорять сшивание связующего на основе силиката щелочного металла. Может быть полезно, чтобы описанные композиции для покрытий включали такие синергетические наполнители.

[0015] В некоторых вариантах осуществления подходящие наполнители могут иметь средний размер частиц приблизительно 50 микрон или меньше, в некоторых вариантах осуществления приблизительно 20 микрон или меньше и в некоторых вариантах осуществления приблизительно 5 микрон или меньше. В некоторых вариантах осуществления подходящие наполнители могут также или альтернативно представлять собой наноразмерные наполнители. Например, в некоторых вариантах осуществления подходящие наполнители могут иметь средний размер частиц приблизительно 1 микрон или меньше, в некоторых вариантах осуществления приблизительно 500 нанометров или меньше и в некоторых вариантах осуществления приблизительно 250 нанометров или меньше. Суммарное количество наполнителя в композиции может составлять приблизительно от 30 до 90% в пересчете на сухую массу композиции для покрытий, приблизительно от 40 до 80% в пересчете на сухую массу композиции для покрытий и приблизительно от 50 до 70% в пересчете на сухую массу композиции для покрытий.

[0016] Компоненты композиций для покрытий, описанные в документе, могут быть диспергированы в жидком носителе. Хотя жидкий носитель обычно представляет собой воду, также могут быть приемлемы органические дисперсанты. Например, спирты, кетоны, сложные эфиры, углеводороды и их комбинации могут быть приемлемы в качестве органического дисперсанта. Как можно отметить, смесь воды и смешивающихся с водой органических дисперсантов также может быть приемлема. При диспергировании в жидком носителе суммарное содержание твердых веществ композиции для покрытий может меняться приблизительно от 20 до 80% в некоторых вариантах осуществления, приблизительно от 30 до 70% в некоторых вариантах осуществления, приблизительно от 35 до 60% в некоторых вариантах осуществления и приблизительно от 40 до 50% в некоторых вариантах осуществления. В некоторых вариантах осуществления композиции для покрытий могут быть представлены в виде жидкой композиции, включающей все компоненты, диспергированные вместе в жидком носителе.

[0017] В некоторых вариантах осуществления композиции для покрытий, описанные в настоящем документе, могут быть по существу свободны от любых органических компонентов, включая органические дисперсанты и органические растворители. Как используется в данном документе, «по существу свободны от любых органических компонентов» означает «по существу свободны от органических компонентов за исключением случаев, когда они включены случайно в качестве второстепенных компонентов». В других вариантах осуществления композиции для покрытий могут включать органические компоненты. Например, в некоторых вариантах осуществления композиция для покрытий может включать приблизительно 10% или меньше органических компонентов.

[0018] Как можно отметить, может быть особенно предпочтительно наносить описанные композиции для покрытий на изделия, такие как провода воздушных линий, которые генерируют тепло, в виде покрытий, образованных из композиций для покрытий, которые могут увеличивать излучение тепла от изделия. В качестве иллюстрации, рабочую температуру воздушного провода определяют по кумулятивному воздействию нагревания и охлаждения на кабель, включающему тепло, генерируемое посредством потерь в сопротивлении проводов, тепло, поглощенное от внешних источников, и тепло, излученное от провода посредством проводимости, конвекции и излучения. Описанные композиции при включении теплоизлучающего наполнителя могут позволить воздушному проводу, покрытому отвержденной композицией, работать более холодными, чем аналогичный непокрытый воздушный провод, за счет увеличения количества тепла, излучаемого от кабеля. В некоторых вариантах осуществления воздушный провод, покрытый описанной композицией для покрытий, может работать приблизительно при 5°C или ниже при испытании в соответствии со стандартом ANSI C119.4-2004, чем аналогичный непокрытый воздушный провод. В некоторых вариантах осуществления воздушный провод, покрытый описанной композицией для покрытий, может работать приблизительно при 10°C или ниже при испытании в соответствии со стандартом ANSI C119.4-2004, чем аналогичный непокрытый воздушный провод.

[0019] Чтобы уменьшить налипание льда и нарастание льда на желаемом изделии, по существу покрытом композицией для покрытий, установлено, что композиция для покрытий может быть модифицирована с целью снижения налипания льда. Как можно отметить, лед налипает на основу за счет таких факторов, как механическое сцепление (например, взаимное сцепление льда с неровной поверхностью на основе), электростатические силы, силы Ван-дер-Ваальса и водородное связывание.

[0020] Механическое сцепление и электростатическое сцепление оказывают особенно сильное влияние на прочность налипания льда. Некоторые композиции для покрытий, описанные в настоящем документе, могут быть модифицированы с целью снижения налипания льда за счет минимизирования механического сцепления и электростатического сцепления. В таких вариантах осуществления композиции для покрытий могут включать подходящее пленкообразующее смазывающее вещество и модифицированный выбор частиц наполнителя.

[0021] Например, в некоторых таких вариантах осуществления пленкообразующее смазывающее вещество может представлять собой гидрофобную полимерную дисперсию. Подходящие гидрофобные полимерные дисперсии могут включать одну или несколько дисперсий из модифицированной силиконом акриловой дисперсии и модифицированной силиконом полиуретановой дисперсии. Обычно реакционноспособные функциональные силиконовые промежуточные соединения, такие как метокси-функциональные силиконовые промежуточные соединения, могут быть использованы для модификации акриловых и полиуретановых дисперсий. В некоторых вариантах осуществления дополнительная дисперсия силиконовой смолы также может быть необязательно включена. Подходящие дисперсии (акриловая, полиуретановая, силиконовая) обычно могут иметь содержание твердых веществ приблизительно 50%. Как можно отметить, однако, содержание твердых веществ в каждой дисперсии может меняться в пределах любого интервала, в котором продолжается проявление свойств пленкообразующего смазывающего вещества. Как правило, пленкообразующие смазывающие вещества на основе описанных гидрофобных полимерных дисперсий могут снижать прочность механического нарастания льда. Например, композиции для покрытий, которые являются супер-гидрофобными (например, которые имеют контактный угол больше чем приблизительно 150°), могут уменьшать прочность налипания льда и нарастание льда.

[0022] Такие композиции для покрытий в некоторых вариантах осуществления могут включать в пересчете на сухую массу приблизительно от 5 до 30% пленкообразующего смазывающего вещества, в некоторых вариантах осуществления приблизительно от 7 до 25%, в пересчете на сухую массу, пленкообразующего смазывающего вещества, в некоторых вариантах осуществления приблизительно от 10 до 20%, в пересчете на сухую массу, пленкообразующего смазывающего вещества и в некоторых вариантах осуществления в пересчете на сухую массу приблизительно от 12 до 18% пленкообразующего смазывающего вещества.

[0023] Как можно отметить, силы электростатического сцепления обусловлены разницей в электростатическом заряде между покрытой поверхностью и льдом. В некоторых вариантах осуществления электростатическое сцепление может быть минимизировано за счет выбора частиц наполнителя, которые имеют диэлектрическую постоянную, которая минимизирует индуцированный электрический заряд композиции для покрытий. Например, подходящие частицы наполнителя могут иметь заряд диэлектрика приблизительно от 1 до 25 в некоторых вариантах осуществления, приблизительно от 5 до 20 в некоторых вариантах осуществления или приблизительно от 8 до 10 в некоторых вариантах осуществления. Как можно отметить, некоторые наполнители могут проявлять высокую диэлектрическую постоянную и могут быть неприемлемы, в том числе диоксид титана, который показывает диэлектрическую постоянную приблизительно 100. Подходящие наполнители могут включать оксид алюминия, имеющий диэлектрическую постоянную приблизительно 5, прокаленную глину, имеющую диэлектрическую постоянную приблизительно от 12 до 20, карбид кремния, имеющий диэлектрическую постоянную приблизительно от 6 до 10, тальк (силикат магния), имеющий диэлектрическую постоянную приблизительно от 2 до 9 и диоксид кремния, имеющий диэлектрическую постоянную приблизительно от 3 до 5. Другие подходящие наполнители могут включать диоксид циркония и силикат циркония.

[0024] Предпочтительно выбранные наполнители также могут быть модифицированы, чтобы они проявляли гидрофобные свойства, с помощью силанового соединения, такого как октилтриметоксисилан, метилтриметоксисилан, фенилтриметоксисилан, диметилдихлорсилан.

[0025] В некоторых вариантах осуществления выбор более мелкого размера частиц также может быть предпочтителен. Например, в некоторых вариантах осуществления наполнитель может иметь средний размер частиц приблизительно 10 микрон или меньше, в некоторых вариантах осуществления приблизительно 5 микрон или меньше, в некоторых вариантах осуществления приблизительно 1 микрон или меньше, в некоторых вариантах осуществления приблизительно 500 нанометров или меньше, и в некоторых вариантах осуществления приблизительно 250 нанометров или меньше. В случае таких композиций для покрытий, которые уменьшают налипание льда и нарастание льда, в некоторых вариантах осуществления наполнитель может быть включен в количестве приблизительно от 30 до 70% в пересчете на сухую массу композиции. Например, в некоторых вариантах осуществления наполнитель может быть включен в количестве приблизительно от 40 до 60% в пересчете на сухую массу.

[0026] Как можно отметить, другие компоненты в таких описанных композициях для покрытий также предпочтительно могут показывать пониженные значения диэлектрической постоянной, включая сшивающий агент (например, гидроксид магния имеет диэлектрическую постоянную приблизительно 8) и силикатные связующие (например, силикат калия имеет диэлектрическую постоянную приблизительно от 6 до 8 и силикат натрия имеет диэлектрическую постоянную приблизительно 16).

[0027] Покрытия, образованные из таких описанных композиций для покрытий, могут проявлять пониженную прочность налипания льда при сравнении с аналогичными покрытиями, образованными без модификации с целью снижения налипания льда и нарастания льда. Например, в некоторых вариантах осуществления прочность налипания льда покрытий может быть уменьшена приблизительно на 30% или больше и в некоторых вариантах осуществления приблизительно на 50% или больше. Прочность налипания льда может быть определена с помощью метода определения налипания льда, описанного в настоящем документе. Как можно отметить, низкая прочность налипания льда также может снижать нарастание льда на изделии.

[0028] В альтернативных вариантах осуществления приемлемые пленкообразующие смазывающие вещества для композиций для покрытий могут включать пленкообразующие силиконовые полимеры и фторполимеры, которые могут иметь высокую смазывающую способность. В некоторых вариантах осуществления такие пленкообразующие смазывающие вещества также могут быть свободны от реакционноспособных групп. Примеры таких приемлемых пленкообразующих смазывающих веществ могут включать циклосиликон, модификаторы на основе полисилоксановых смол, полидиметилсилоксан, силановые мономеры, силановые олигомеры, силиконовые смазывающие вещества и фторированный этилен-пропилен («FEP»). В некоторых вариантах осуществления подходящие пленкообразующие смазывающие вещества могут представлять собой эмульсию, включающую меньше чем приблизительно 75% твердых веществ и имеющую вязкость больше чем приблизительно 10 сСт. Например, эпоксисилан и октаметилциклотетрасилоксан представляют собой пленкообразующие смазывающие вещества при включении в эмульсию, имеющую меньше чем 75% твердых веществ и имеющую вязкость больше чем 10 сСт.

[0029] Как можно отметить, некоторые силановые соединения не действуют как пленкообразующие смазывающие вещества. Например, жидкая композиция метоксисилана, имеющая содержание твердых веществ больше чем 90% и вязкость меньше чем 10 сСт, не действует как пленкообразующее смазывающее вещество, но может скорее действовать как модификатор поверхности наполнителя или в качестве усилителя адгезии для покрытия. Различия, которые могут указывать на то, может ли силановый олигомер действовать как пленкообразующее смазывающее вещество, могут включать различия в форме (например, эмульсия против жидкости); вязкости (например, больше чем 10 сСт против меньше чем 10 сСт) и содержанию твердых веществ (например, меньше чем приблизительно 75% твердых веществ против больше чем приблизительно 90% твердых веществ).

[0030] В таких альтернативных вариантах осуществления композиция для покрытий может включать в некоторых вариантах осуществления приблизительно от 0,5 до 25%, в пересчете на сухую массу, пленкообразующего смазывающего вещества, в некоторых вариантах осуществления приблизительно от 1 до 20%, в пересчете на сухую массу, пленкообразующего смазывающего вещества, в некоторых вариантах осуществления приблизительно от 2 до 12%, в пересчете на сухую массу, пленкообразующего смазывающего вещества и в некоторых вариантах осуществления приблизительно от 3 до 8%, в пересчете на сухую массу, пленкообразующего смазывающего вещества. В некоторых вариантах осуществления пленкообразующие смазывающие вещества также могут придавать дополнительные эффекты описанным композициям для покрытий. Например, в некоторых вариантах осуществления пленкообразующее смазывающее вещество также может повышать скорость сушки и отверждения.

[0031] Как можно отметить, композиции для покрытий, описанные в настоящем документе, могут дополнительно включать другие модификаторы покрытия, чтобы дополнительно подогнать свойства композиций и готовых покрытий. Например, один или несколько компонентов из числа смазывающих веществ, диспергирующих агентов, противопенных добавок, пластификаторов, стимуляторов адгезии, термических и УФ стабилизаторов, красящих веществ и пигментов, модификаторов вязкости, смачивающих агентов, выравнивающих пленку агентов, диспергирующих добавок и коалесцирующих агентов, могут быть включены, чтобы дополнительно модифицировать свойства композиций и покрытий. При включении такие модификаторы покрытий в некоторых вариантах осуществления обычно могут составлять приблизительно от 0,1 до 20% в пересчете на сухую массу описанных композиций для покрытий, в некоторых вариантах осуществления приблизительно от 0,1 до 10% в пересчете на сухую массу композиции для покрытий, в некоторых вариантах осуществления приблизительно от 0,5 до 5% в пересчете на сухую массу композиции для покрытий и в некоторых вариантах осуществления приблизительно от 1 до 2% в пересчете на сухую массу композиции для покрытий.

[0032] Не образующие пленку смазывающие вещества или смазочные масла могут быть включены, например, чтобы улучшить перерабатываемость композиций для покрытий за счет образования микроскопичной дисперсной фазы в пределах композиции. Во время переработки прикладываемое сдвигающее усилие может отделять фазу не образующего пленку смазывающего вещества от композиции для покрытий. Не образующее пленку смазывающее вещество может затем мигрировать к стенкам рабочей головки, постепенно образуя сплошной слой покрытия, чтобы уменьшить противодавление перерабатывающего оборудования. Подходящие не образующие пленку смазывающие вещества обычно могут быть выбраны из любых известных не образующих пленку смазывающих веществ, таких как диметикон, фтордиметикон и полидиметилсилоксановое («PDMS») масло. В некоторых вариантах осуществления не образующее пленку смазывающее вещество может быть смешиваемым с композицией для покрытий. В некоторых вариантах осуществления не образующие пленку смазывающие вещества не могут давать сухую пленку. Как можно отметить, также могут быть приемлемы другие силиконовые и фторполимерные смазывающие вещества.

[0033] В некоторых вариантах осуществления диспергирующие добавки могут быть включены в описанные композиции для покрытий, чтобы улучшить разделение частиц и соединений в композиции. Примеры подходящих дисперсантов могут включать натриевые соли сложных эфиров фосфорной кислоты и силаны, включая этоксисиланы, метоксисиланы, гидроксисиланы, эпоксисиланы и аминосиланы.

[0034] Противопенная добавка может быть включена в некоторых вариантах осуществления, чтобы замедлить или задержать образование пены при добавлении воды к композиции для покрытий. Подходящие примеры противопенных добавок могут включать силиконовые противопенные добавки и несиликоновые противопенные добавки. В некоторых вариантах осуществления поверхностно-активное вещество также может быть использовано в качестве противопенной добавки. Подходящие поверхностно-активные вещества включают, но не ограничиваются ими, катионные, анионные или неионные поверхностно-активные вещества, а также соли жирных кислот.

[0035] Пластификаторы могут быть включены, чтобы улучшить гибкость покрытий, образованных из композиций для покрытий, описанных в настоящем документе. Например, в некоторых вариантах осуществления относительно небольшие количества этиленового терполимера могут быть включены для выполнения функции пластификатора.

[0036] Стимуляторы адгезии могут быть включены в описанные композиции для покрытий, чтобы улучшить адгезию покрытия к изделию. Как правило, известные стимуляторы адгезии, такие как термостойкие грунтовки, дисперсии низкомолекулярного изоцианата, кислотные олигомеры, силановые стимуляторы адгезии и эпоксидные олигомеры, могут быть приемлемыми стимуляторами адгезии. Например, сополимер этилена и акриловой кислоты может быть включен в качестве стимулятора адгезии в некоторых вариантах осуществления. Как можно отметить, некоторые стимуляторы адгезии также могут быть названы модификаторами поверхности.

[0037] Стабилизаторы могут быть включены в композицию для покрытий, чтобы улучшить стойкость покрытий, образованных композицией для покрытий, к УФ, свету и теплу. Стабилизаторы также могут увеличивать срок службы покрытий. Подходящие УФ- или светостабилизаторы могут включать бензотриазольные, триазиновые УФ абсорберы и стабилизаторы на основе затрудненных аминов («HALS»). Подходящие термостабилизаторы могут быть выбраны из числа 4,6-бис(октилтиометил)-o-крезола; диоктадецил-3,3'-тиодипропионата; поли[[6-[(1,1,3,3-тетраметилбутил)амино]-1,3,5-триазин-2,4-диил]-[2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидинил)имино]-1,6-гександиил-[(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидинил)имино]]; бензолпропионовой кислоты; 3,5-бис(1,1-диметилэтил)-4-гидрокси-C₇-C₉-(разветвленных)-алкиловых эфиров; и изотридецил-3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионата. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления подходящим термическим стабилизатором может быть 4,6-бис(октилтиометил)-o-крезол; диокстадецил-3,3'-тиодипропионат и/или поли[[6-[(1,1,3,3-тетраметилбутил)амино]-1,3,5-триазин-2,4-диил][2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидинил)имино]-1,6-гексан-диил[(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидинил)имино]].

[0038] Как можно отметить, любой известный краситель или пигмент, такой как углеродная сажа, красный кадмиевый, берлинская лазурь и т.п., могут быть использованы в композиции для покрытий, чтобы придать цвет готовым покрытиям.

[0039] В некоторых вариантах осуществления модификаторы вязкости, иногда называемые реологическими модификаторами, могут быть включены с целью модификации реологических свойств описанных композиций для покрытий. Подходящие модификаторы вязкости могут включать анионные полиакрилатные сополимеры, гидрофобно-модифицированные анионные полиакрилатные сополимеры, гидрофобно-модифицированные этоксилированные уретаны, воду, растворители на основе низколетучего органического соединения («VOC») и сополимеры винилпирролидона.

[0040] Смачивающие агенты могут быть включены, чтобы понизить поверхностное натяжение и улучшить растекаемость описанных композиций для покрытий. Обычно любой смачивающий агент, известный в промышленности, может быть приемлем, включая модифицированные этоксилаты жирных спиртов, модифицированный полиакрилатный полимер, модифицированные жирной кислотой полимеры и алкилполиалкоксилаты.

[0041] Выравнивающие пленку агенты могут быть включены, чтобы уменьшить или минимизировать дефекты пленки в покрытиях, такие как сморщивание, «рыбий глаз», образование кратеров и т.п. Известные выравнивающие пленку агенты могут быть включены в описанные композиции для покрытий, чтобы минимизировать такие дефекты. Примеры подходящих выравнивающих пленку агентов могут включать диметилциклогексилфталат, дибутилсебацинат, водные дисперсии олеохимических соединений и полиэтиленимин.

[0042] В некоторых вариантах осуществления коалесцирующие агенты или загустители могут быть добавлены для улучшения характеристик пленкообразования композиций для покрытий. В таких вариантах осуществления обычно любой коалесцирующий агент, известный в данной области техники, может быть включен для улучшения пленкообразования.

[0043] Покрытия, образованные композициями для покрытий, описанными в настоящем документе, могут показывать прекрасные механические свойства. Например, покрытия, образованные композициями для покрытий, могут проходить метод определения эластичности пленки при изгибе на 5 дюймах (12,7 см) как до, так и после теплового старения.

[0044] Как используется в данном документе, метод определения эластичности пленки при изгибе относится к испытанию на прочность при многократных деформациях для покрытий. В методе определения эластичности пленки при изгибе покрытые образцы сгибают вокруг цилиндрических стержней уменьшающегося диаметра и затем оценивают по любым видимым трещинам покрытия на каждом из размеров стержня. Наличие видимых трещин указывает на повреждение образца. Образец проходит метод определения эластичности пленки при изгибе, когда никаких видимых трещин не наблюдается для заданного размера стержня. Метод определения эластичности пленки при изгибе также может давать оценку гибкости покрытия после старения нагреванием, УФ и водой. Например, метод определения эластичности пленки при изгибе на 0,5 дюймах (1,27 см) относится к диаметру цилиндрического стержня 0,5 дюйма (1,27 см).

[0045] В некоторых вариантах осуществления покрытия, образованные из композиций для покрытий, также могут проходить метод определения эластичности пленки при изгибе на 2 дюймах (5,08 см) или метод определения эластичности пленки при изгибе на 0,5 дюймах (1,27 см) как до, так и после теплового старения. Термически состаренные образцы для метода определения эластичности пленки при изгибе подвергают старению в печи при 90°C в течение 7 дней или в печи при 200°C в течение 7 дней.

[0046] Как можно отметить, описанные покрытия также могут проявлять дополнительные свойства. Например, покрытия могут проявлять самоустранение, самоочищение, коррозионную стойкость, отражающую ИК способность, излучательную способность и устойчивость к запыленности. Кроме того, такие свойства могут быть сохранены после старения нагреванием, УФ и/или водой.

[0047] Когда пленкообразующее смазывающее вещество включено, покрытия, образованные композициями для покрытий, описанными в настоящем документе, также могут демонстрировать прекрасную стойкость к налипанию и нарастанию льда так до, так и после старения нагреванием и водой. Например, покрытия, образованные из таких композиций для покрытий, могут показывать значения налипания льда приблизительно 350 кПа или меньше в некоторых вариантах осуществления; значения налипания льда приблизительно 250 кПа или меньше в некоторых вариантах осуществления; значения налипания льда приблизительно 200 кПа или меньше в некоторых вариантах осуществления; значения налипания льда приблизительно 180 кПа или меньше в некоторых вариантах осуществления; и значения налипания льда приблизительно 150 кПа или меньше в некоторых вариантах осуществления. Композиции для покрытий без пленкообразующего смазывающего вещества могут показывать значения налипания льда больше чем приблизительно 500 кПа. Покрытия могут удерживать такие прекрасные значения налипания льда после старения нагреванием, водой и УФ. Например, значения налипания льда могут увеличиваться приблизительно на 50% или меньше после теплового старения в течение 30 дней при 150°C, 200°C, 250°C или 300°C и после старения водой при 90°C в течение 7 дней. В некоторых вариантах осуществления значения налипания льда могут расти после такого старения нагреванием и водой приблизительно на 100% или меньше.

[0048] Значения налипания льда в данном документе оценивают с использованием испытания на налипание льда. В испытании на налипание льда определяют значения налипания льда путем нанесения покрытия на алюминиевый лист размерами 4ʺ×4ʺ (10,2×10,2 см) из композиции для покрытий и затем путем формирования цилиндра льда диаметром 3ʺ (7,6 см) и высотой 2ʺ (5,1 см) на покрытом листе. Прочность налипания льда представляет собой силу, требуемую, чтобы удалить ледяной цилиндр от покрытого листа с использованием разрывной машины «Инстрон», прикладывая сдвигающую силу, параллельную покрытому листу.

[0049] Значения налипания льда также могут быть оценены после термического старения в испытании на налипание льда после термического старения. В случае испытания на налипание льда после термического старения образец, который оценивают, нагревают при 200°C в течение 30 дней перед его оценкой с помощью испытания на налипание льда. Образец считают прошедшим испытание на налипание льда после термического старения, когда термически состаренный образец сохраняет больше чем 50% преимуществ нанесенного покрытия.

[0050] Покрытия, образованные из композиций для покрытий, включающих пленкообразующее смазывающее вещество, в некоторых вариантах осуществления могут иметь угол контакта с водой приблизительно от 50 до 150°. В некоторых вариантах осуществления композиция для покрытий может иметь угол контакта с водой приблизительно от 80 до 140°. Как можно отметить, хотя углы контакта с водой приблизительно 150° или больше, считают супер-гидрофобными, супер-гидрофобные контактные углы не обязательно уменьшают налипание льда или нарастание льда.

[0051] Композиции для покрытий, описанные в настоящем документе, могут быть произведены в высокоскоростном диспергирующем устройстве («HSD»), шаровой мельнице, бисерной мельнице или в другой машине с использованием технологий, известных в данной области техники. В некоторых вариантах осуществления HSD может быть использовано для изготовления композиции для покрытий путем медленного добавления и смешения каждого из компонентов до достижения желаемой дисперсии компонентов. В некоторых вариантах осуществления скорость смесителя может составлять приблизительно 10 оборотов в минуту «об/мин») или больше для достижения желаемой композиции для покрытий.

[0052] С другой стороны, некоторые композиции для покрытий, описанные в настоящем документе, могут быть приготовлены в виде состоящей из двух частей системы. В таких вариантах осуществления все компоненты, за исключением силикатных связующих, могут быть смешаны вместе в первой части, а силикатные связующие могут быть смешаны и подготовлены во второй части. Непосредственно перед применением первая часть и вторая часть могут быть смешаны вместе с образованием желаемой композиции для покрытий. Как можно отметить, состоящая из двух частей система может упростить распространение и применение композиций для покрытий за счет создания готового к употреблению продукта, который имеет длительный срок службы.

[0053] Сразу после приготовления композиция для покрытий может быть нанесена на подложку с целью создания подложки с долговечным покрытием. Обычно любой тип подложки может быть покрыт с помощью композиции для покрытий, в том числе металлические изделия, такие как алюминиевые, медные и стальные подложки, а также деревянные и стеклянные изделия. Изделия могут представлять собой провода воздушных линий, силовое и энергетическое оборудование, аэрокосмическое оборудование, автомобильное оборудование, тепловые насосы, холодильники, телекоммуникационное оборудование, строительное оборудование, бетон или опоры, радиолокаторы или морское оборудование. Пониженное налипание льда и нарастание льда также может сообщено подложкам, когда пленкообразующее смазывающее вещество включено в композицию для покрытий.

[0054] В некоторых вариантах осуществления покрытия, образованные из композиций для покрытий, могут быть нанесены в виде покрытия на воздушный провод. Как можно отметить, композиции для покрытий могут быть нанесены на провода воздушных линий в ряде конфигураций, включающих кабели из армированного сталью алюминиевого провода («ACSR»), кабели из сталеалюминиевого провода («ACSS»), кабели из алюминиевого провода с композитным сердечником («ACCC»), кабели из проводов из алюминиевого сплава («AAAC») и композитные кабели. Как можно отметить, проволоки в проводах могут иметь ряд форм поперечного сечения, включая круглую и трапециевидную форму. В некоторых вариантах осуществления улучшенные значения налипания льда могут быть достигнуты, когда проволоки являются трапециевидными. Примеры кабелей с композитным сердечником раскрыты в патентах США №№ 7015395, 7438971 и 7752754, каждый из которых включен в данные документ посредством ссылки.

[0055] Как можно отметить, в некоторых вариантах осуществления композиция для покрытий может быть нанесена только на некоторые отдельные проволоки воздушного провода. Например, в некоторых вариантах осуществления все проволоки воздушного провода могут быть покрыты, или покрытие может быть нанесено только выбранные проволоки. Как можно отметить, может быть предпочтительно с точки зрения времени, материала или т.п. наносить покрытие только на самые внешние проволоки провода. С другой стороны, покрытие может быть нанесено только на наружную поверхность оголенного провода воздушной линии. В одном варианте осуществления может быть покрыта вся наружная поверхность оголенного провода, или в других вариантах осуществления может быть покрыта только часть оголенного провода.

[0056] В некоторых вариантах осуществления изделие необязательно может быть подготовлено перед нанесением композиции для покрытий. Подходящие способы подготовки могут включать химическую обработку, очистку сжатым воздухом, очистку горячей водой или паром, очистку щеткой, тепловую обработку, пескоструйную очистку, ультразвук, удаление глянца, протирание растворителем, плазменную обработку, обработку коронным разрядом и т.п. В определенном реализованном способе подложка также или альтернативно может быть подвергнута удалению глянца с помощью пескоструйной обработки. Как можно отметить, процессы подготовки могут быть проведены поточно или в виде отдельной стадии. В некоторых вариантах осуществления, однако, стадия подготовки подложки не является необходимой из-за использования силикатного связующего, которое может приемлемым образом прикрепляться даже к неподготовленным подложкам.

[0057] Композиция для покрытий в некоторых вариантах осуществления может быть нанесена с помощью пистолета-распылителя. Пистолет-распылитель может наносить композицию для покрытий с использованием давления приблизительно от 10 до 45 фунт/кв.дюйм (0,07-0,3 МПа). В таких вариантах осуществления форсунка пистолета-распылителя может быть помещена перпендикулярно (например, приблизительно под 90°) к продольному направлению подложки, чтобы получить равномерное покрытие на подложке. В некоторых вариантах осуществления два или больше пистолета-распылителя могут быть использованы для получения покрытий более эффективно или более равномерно. Толщину покрытия и плотность можно контролировать за счет вязкости смеси, давления пистолета и скорости подачи провода по линии. Во время нанесения покрытия температура подложки необязательно может поддерживаться между 10 и 90°C в зависимости от материала.

[0058] С другой стороны, композиция для покрытий может быть нанесена на изделие с помощью одного или нескольких способов, например, окунанием, щеткой или валиком. В вариантах осуществления способа окунанием подложки, очищенное и высушенное изделие может быть погружено в композицию для покрытий, чтобы дать возможность композиции полностью покрыть изделие. Затем изделие может быть извлечено из композиции для покрытий и высушено.

[0059] После нанесения композиции для покрытий на изделие покрытие на изделии может быть высушено и отверждено.

[0060] В некоторых вариантах осуществления покрытие может быть высушено с помощью повышенных температур. В таких вариантах осуществления печь может быть нагрета до 250°C, или в некоторых вариантах осуществления приблизительно от 80 до 150°C. С другой стороны, тепло может быть приложено посредством нагревания горячим воздухом, индукционным нагревом или воздействием открытым пламенем. В условиях таких повышенных температур композиция для покрытий может быть высушена приблизительно за 2 мин или меньше в некоторых вариантах осуществления, приблизительно за 1 мин или меньше в некоторых вариантах осуществления, приблизительно за 30-40 сек в некоторых вариантах осуществления, приблизительно за 1-30 сек в некоторых вариантах осуществления или приблизительно за 1-10 сек в некоторых вариантах осуществления. В некоторых вариантах осуществления за стадией сушки и отверждения композиции для покрытий могут следовать дополнительные процессы пост-отверждения.

[0061] С другой стороны, в некоторых вариантах осуществления композиция для покрытий может быть высушена в условиях окружающей среды. В условиях окружающей среды композиция для покрытий может считаться «сухой наощупь» приблизительно через 8 час или меньше в некоторых вариантах осуществления, приблизительно через 4 час или меньше в некоторых вариантах осуществления и приблизительно через 2 час или меньше в некоторых вариантах осуществления.

[0062] Как можно отметить, процесс сушки и отверждения может проходить в непрерывном или периодическом режиме. Когда процесс сушки и отверждения протекает непрерывно, подложка может покидать стадию нанесения покрытия и непрерывно поступать в воздушный шабер и в процесс отверждения. С другой стороны, в периодическом способе стадия отверждения может быть проведена на отдельных участках изделия с использованием, например, способа обработки пламенем. В качестве иллюстративного примера периодического способа для воздушного кабеля после начальной сушки и частичного отверждения покрытый кабель может быть намотан на катушку, которая затем может быть передана на процесс отверждения, например, в печь. При непрерывном производстве проводник вместо этого может быть намотан на катушку после непрерывного перемещения через нагретую печь, нагретую до 50-250°C, в некоторых вариантах осуществления приблизительно до 80-150°C, в течение приблизительно от 0,1 до 24 час в некоторых вариантах осуществления и приблизительно от 1 до 2 мин в некоторых вариантах осуществления. Такие процессы отверждения, с другой стороны, могут протекать в условиях окружающей среды.

[0063] Как можно отметить, композиция для покрытий также может быть использована с проводами воздушных линий, которые уже установлены и используются в настоящее время, включая уже протянутые провода воздушных линий. В некоторых примерах существующие проводники могут быть покрыты с помощью роботизированной системы для автоматического или полуавтоматического нанесения покрытия. Автоматизированная система функционирует в три этапа, включая этапы (1) очистки поверхности проводника; (2) нанесения покрытия на поверхность проводника; и (3) сушки покрытия. Как можно отметить, определенные этапы, такие как этапы очистки и сушки, могут быть необязательными.

[0064] Как можно дополнительно отметить, композиция для покрытий также может быть использована с арматурой линий электропередач, включая, например, трансформаторы, изоляторы, обесточенные концы/оканчивающие элементы, стыки/соединения, детали, подвесные и опорные элементы, средства управления движением/вибрацией, «демпферы», элементы оттяжки, устройства для защиты и устрашения диких животных, детали для ремонта проводников и компрессионных фитингов, трансформаторные устройства, хомуты и другое передающее и распределяющее оборудование. Такие изделия могут быть получены коммерческим путем от ряда производителей, включая компании Preformed Line Products (PLP) (Cleveland, Ohio) и AFL (Duncan, South Carolina). В таких вариантах осуществления покрытие может быть нанесено на заводе, где вспомогательное оборудование производят или хранят, или на месте перед установкой. В других вариантах осуществления покрытия могут быть нанесены на ранее установленное вспомогательное оборудование.

Примеры

[0065] Таблица 1 показывает примеры композиций для покрытий, которые проявляют пониженное налипание льда и нарастание льда, когда они нанесены на подложку и отверждены. Каждый из примеров приготовлен в виде состоящей из двух частей композиции с силикатными связующими, приготовленными отдельно от остальных компонентов. Для каждого из примеров все компоненты указаны в пересчете сухую массу и весь наполнитель гидрофобно-модифицирован путем обработки силановым агентом. В таблицу 1 также включена прочность налипания льда для каждого из примеров композиций.

[0066] Сравнительный пример 1 имеет средний размер частиц наполнителя от 1 до 1000 микрон, сравнительный пример 2 имеет средний размер частиц наполнителя от 1 до 20 микрон, заявляемый пример 3 имеет средний размер частиц наполнителя от 1 до 20 микрон и заявляемый пример 4 имеет средний размер частиц наполнителя от 1 до 5 микрон.

Таблица 1

Компонент Пример 1 Пример 2 Пример 3 Пример 4 Наполнитель Диоксид титана 12,0 12,0 - - Оксид алюминия 4,0 4,0 4,2 3,8 Прокаленная глина 20,1 20,1 10,5 9,6 Карбид кремния 5,0 5,0 4,2 3,8 Тальк 20,1 20,1 10,5 9,6 Диоксид кремния - - 20,9 19,1 Сшивающий агент Гидроксид магния 8,0 8,0 6,3 5,7 Гидрофобная полимерная дисперсия Модифицированная силиконом акриловая или модифицированная силиконом полиуретановая дисперсия - - 20,9 9,6 Силиконовая смола - - - 4,8 Добавки Добавки 2,0 2,0 2,1 1,9 Силикатное связующее Силикат калия 28,0 28,0 29,1 26,6 Силикат натрия 0,8 0,8 0,8 0,8 Свойства Налипание льда (кПа) 241-275 137-172 103-137 68-82

[0067] Как показано в таблице 1, заявляемые примеры 3 и 4, включающие гидрофобную полимерную дисперсию и частицы гидрофобного наполнителя, имеющие меньший средний размер частиц и низкую диэлектрическую постоянную, показывают существенно пониженные значения налипания льда, чем сравнительные примеры 1 и 2.

[0068] Как используется в данном документе, все проценты (%) представляют собой проценты из расчета на сухую массу всей композиции, также выражены в виде % масса/масса, % (масс./масс.), масс./масс., % масс./масс. или просто %, если не указано другое. Кроме того, как используется в данном документе, термин «влажный» относится к соответствующим процентам композиции для покрытий в дисперсной среде (например, в воде); и «сухой» относится к соответствующим процентам сухой композиции для покрытий перед добавлением дисперсной среды. Другими словами, проценты по сухому веществу представляют собой проценты, представленные без учета дисперсной среды. «Влажная смесь» относится к композиции для покрытий с добавленной дисперсной средой. «Массовый процент по влажному веществу» или т.п. представляет собой массу во влажной смеси; и «массовый процент по сухому веществу» или т.п. представляет собой массовый процент в сухой композиции без дисперсной среды. Если не указано иное, проценты (%), используемые в данном документе, представляют собой массовые проценты по сухому веществу из расчета на массу всей композиции.

[0069] Размеры и значения, раскрытые в данном документе, не следует понимать, как строго ограниченные точными числовыми значениями. Напротив, если не указано иное, каждый такой размер предназначен для обозначения как приведенного значения, так и функционально эквивалентного интервала, окружающего это значение.

[0070] Следует понимать, что каждое максимальное численное ограничение, приведенное по всему этому описанию, включает каждое более низкое численное ограничение, как если бы более низкие численные ограничения были конкретно описаны в данном документе. Каждое минимальное численное ограничение, приведенное по всему этому описанию, будет включать каждое более высокое численное ограничение, как если бы более высокие численные ограничения были конкретно прописаны в данном документе. Каждый численный интервал, приведенный по всему этому описанию, будет включать каждый более узкий численный интервал, который попадает в пределы такого более широкого численного интервала, как если бы такие более узкие интервалы были все конкретно прописаны в данном документе.

[0071] Каждый документ, процитированный в данном документе, включая любые перекрестные или родственные патент или заявку, таким образом, включен посредством ссылки во всей его полноте, если однозначно не исключен или иным образом не ограничен. Цитирование любого документа не является признанием того, что документ представляет собой предшествующий уровень техники в отношении любого открытия, раскрытого или заявленного в настоящем документе, или что этот документ сам по себе или в любой комбинации с любой другой ссылкой или ссылками, учит, предлагает или раскрывает любое такое открытие. Кроме того, в той степени, в которой любое значение или определение термина в этом документе вступает в противоречие с любым значением или определением того же термина в документе, включенном посредством ссылки, следует руководствоваться значением или определением, присвоенном этому термину в данном документе.

[0072] Вышеприведенное описание вариантов осуществления и примеров представлено в целях описания изобретения. Описание не предназначено быть исчерпывающим или ограничивающим описанными формами. Многочисленные модификации возможны в свете вышеизложенного. Некоторые из этих модификаций обсуждены, а другие будут понятны специалистам в данной области техники. Варианты осуществления выбраны и описаны для иллюстрации различных вариантов осуществления. Объем, конечно, не ограничен примерами или вариантами осуществления, изложенными здесь, но может быть использован специалистами в данной области техники в любом количестве областей и эквивалентных изделий. Таким образом, скорее предполагается, что объем будет определяться прилагаемой формулой изобретения.

Изобретение относится к композиции для долговечных покрытий. Композиция для покрытий содержит силикатное связующее, гидрофобно-модифицированный силановым соединением наполнитель, пленкообразующее смазывающее вещество и сшивающий агент. Гидрофобно-модифицированный наполнитель имеет средний размер частиц 20 мкм или меньше и диэлектрическую постоянную 20 или меньше. Пленкообразующее смазывающее вещество содержит гидрофобную полимерную дисперсию, выбранную из дисперсий модифицированной силиконовым соединением акриловой смолы, дисперсий модифицированной силиконовым соединением полиуретановой смолы и дисперсий силиконовой смолы. Сшивающий агент содержит гидроксид магния и/или оксид магния. Также раскрыто силовое и энергетическое оборудование, покрытое композицией для покрытий. Обеспечивается снижение налипания и нарастания льда. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Композиция для покрытий, содержащая:

силикатное связующее;

наполнитель, гидрофобно-модифицированный силановым соединением, имеющий средний размер частиц 20 микрон или меньше и диэлектрическую постоянную 20 или меньше;

пленкообразующее смазывающее вещество, содержащее гидрофобную полимерную дисперсию, которая содержит одну или несколько дисперсий модифицированной силиконовым соединением акриловой смолы, дисперсий модифицированной силиконовым соединением полиуретановой смолы и дисперсий силиконовой смолы; и

сшивающий агент, содержащий один или несколько агентов из числа гидроксида магния и оксида магния.

2. Композиция для покрытий по п. 1, в которой силикатное связующее содержит силикат щелочного металла.

3. Композиция для покрытий по п. 1, в которой силикатное связующее содержит один или несколько силикатов из силиката калия, силиката натрия, силиката лития и силиката кальция.

4. Композиция для покрытий по п. 1, в которой наполнитель содержит оксид металла.

5. Композиция для покрытий по п. 1, в которой наполнитель содержит один или несколько наполнителей из оксида алюминия, диоксида кремния, силиката магния, карбида кремния, прокаленной глины, диоксида циркония и силиката циркония.

6. Композиция для покрытий по п.1, в которой силановое соединение содержит одно или несколько соединений из октилтриметоксисилана, метилтриметоксисилана, фенилтриметоксисилана и диметилдихлорсилана.

7. Композиция для покрытий по п. 1, в которой каждая из модифицированной силиконовым соединением дисперсии акриловой смолы и модифицированной силиконовым соединением дисперсии полиуретановой смолы модифицирована реакционноспособным функциональным силиконовым промежуточным соединением.

8. Композиция для покрытий по п. 1 дополнительно содержащая воду.

9. Композиция для покрытий по п. 1, содержащая из расчета на массу сухого вещества:

от 15 до 50% силикатного связующего;

от 30 до 70% наполнителя;

от 5 до 30% пленкообразующего смазывающего вещества и

от 2 до 20% сшивающего агента.

10. Композиция для покрытий по п. 1, имеющая две части,

где первая часть содержит наполнитель, пленкообразующее смазывающее вещество и сшивающий агент и

где вторая часть содержит силикатное связующее.

11. Провод воздушной линии, содержащий оголённый провод, по существу покрытый покрытием, образованным из композиции для покрытий по п. 1.

12. Провод воздушной линии по п. 11, проходящий испытания по 0,5-дюймовому методу определения эластичности пленки при изгибе.

13. Провод воздушной линии по п. 11, проходящий испытания по 0,5-дюймовому методу определения эластичности пленки при изгибе после теплового старения при 200°C в течение 7 дней.

14. Провод воздушной линии по п. 11, работающий при 5°C или ниже при испытании в соответствии со стандартом ANSI C119.4-2004 в отличие от оголённого провода.

15. Провод воздушной линии по п. 11, в котором лед налипает с силой 140 кПа или меньше в соответствии с испытанием на налипание льда.

16. Провод воздушной линии по п. 11, показывающий контактный угол от 50 до 140°.

17. Провод воздушной линии по п. 11, показывающий увеличение прочности налипания льда после старения водой при 90°C в течение 7 дней приблизительно 50% или меньше в сравнении с прочностью налипания льда несостаренного покрытого провода воздушной линии.

18. Провод воздушной линии по п. 11, показывающий увеличение прочности налипания льда после теплового старения при 200°C в течение 30 дней 50% или меньше по сравнению с прочностью налипания льда несостаренного покрытого провода воздушной линии.

19. Силовое и энергетическое оборудование, содержащее подложку, по существу покрытую с помощью покрытия, образованного из композиции для покрытий по п. 1.