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用于修复 风 力 涡轮机保护胶带的修复长丝和方法

阅读：819发布：2020-05-13

专利汇可以提供用于修复风力涡轮机保护胶带的修复长丝和方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种用于修复转子叶片或航空器机翼的表面的方法，所述表面包括(c)复合基底(1)；和(d)保护层(2)，所述保护层具有至少部分损伤的至少一个区域，所述方法包括：(vii)移除保护胶带 (2)的受损部分的至少一部分；(viii)任选地，重建受损复合基底(1)的表面；(ix)任选地，将底漆(6)溶液施加到复合基底的表面；(x)任选地，施加聚合物溶液，该聚合物溶液优选地在至少一种有机溶剂中；(xi)施加热以便加热所述复合基底的表面；(xii)将聚合物长丝(7)施加到所述复合基底的表面上，使得所述聚合物长丝熔融并覆盖所述受损区域。，下面是用于修复风力涡轮机保护胶带的修复长丝和方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于修复转子叶片或航空器机翼的表面的方法，所述表面包括
(a)复合基底(1)；和
(b)保护层(2)，所述保护层具有至少部分损伤的至少一个区域，所述方法包括：
(i)移除所述保护胶带(2)的受损部分的至少一部分；
(ii)任选地，重建所述受损复合基底(1)的表面；
(iii)任选地，将底漆溶液(6)施加到所述复合基底的表面；
(iv)任选地，施加聚合物溶液，该聚合物溶液优选地在至少一种有机溶剂中；
(v)施加热以便加热所述复合基底的表面；
(vi)将聚合物长丝(7)施加到所述复合基底的表面上，使得所述聚合物长丝熔融并覆盖所述受损区域。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述转子叶片或航空器机翼的保护层(2)包含至少一种热塑性弹性体。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述聚合物长丝(7)包含至少一种热塑性弹性体。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述聚合物长丝和所述保护层中的所述至少一种热塑性弹性体选自热塑性聚氨酯、苯乙烯嵌段共聚物、热塑性烯烃、弹性体合金、热塑性共聚酯、热塑性聚酰胺以及它们的组合，并且优选为热塑性聚氨酯。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述聚合物长丝(7)中的所述聚合物是与所述保护层中的所述聚合物相同的聚合物。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述聚合物溶液中的所述聚合物与所述聚合物长丝(7)和/或所述保护层(2)中的相同。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述聚合物溶液的所述至少一种有机溶剂选自四氢呋喃、二乙醚、二氯甲烷、三氯甲烷、乙酸乙酯、二甲基甲酰胺、乙醇、环己烷、丁醇、戊醇、己醇、二甘醇、二甘醇二甲醚、甲基叔丁基醚、亚甲基氯、戊烷、己烷、石油醚、二甲苯以及它们的混合物，优选四氢呋喃、异丙醇、乙醇以及它们的混合物。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述熔融聚合物长丝(8)还覆盖围绕所述受损区域的所述保护层的边缘。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在步骤(v)中施加的所述热在120℃至
500℃，优选在200℃至450℃，更优选在250℃至350℃的范围内。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在步骤(vi)期间还施加所述热。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在步骤(v)中施加的所述热被施加直至所述聚合物长丝(7)的温度达到140℃至170℃。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其具有使所施加的和熔融的聚合物长丝(8)材料变平使得其被均匀地施加在所述至少部分损伤的区域之上的另外步骤(vii)。
13.根据权利要求12所述的方法，其中例如在步骤(vii)期间，任何过量的熔融聚合物长丝(8)材料被铺展在围绕所述受损区域的所述保护层的边缘之上。
14.一种转子叶片或航空器机翼，所述转子叶片或航空器机翼包括通过根据前述权利要求中任一项所述的方法获得的保护层。
15.根据权利要求14所述的转子叶片或航空器机翼，其中所述保护层位于所述转子叶片的前缘上，优选地其中所述保护层为雨水侵蚀保护层。

说明书全文

用于修复风 力 涡轮机保护胶带的修复长丝和方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于修复尤其是风力涡轮机的转子叶片或航空器机翼的表面的方法。本公开涉及一种用于修复尤其在其前缘上包括保护层的转子叶片的方法。此外，本发明还涉及转子叶片或航空器机翼，其包括通过如本文所述的方法获得的保护层。

背景技术

[0002] 人们早就知道，以高速行进的由聚合物或复合材料制成的物体可能由于与灰尘、沙土或甚至雨水接触而受到侵蚀。事实上，就例如直升机的转子叶片、航空器的机翼以及自其引入后的风力涡轮机的转子叶片的前缘而言，这被很好地观察到。侵蚀尤其是雨水侵蚀不仅可对有关物体的结构完整性或光学外观有害，而且对转子叶片和机翼的空气动力学轮廓具有负面影响。虽然这显然意味着机翼和直升机转子叶片的空气动力学效率发生不期望的劣化，但必须强调的是，当运行风力涡轮机时，这也是非常令人关注的。由于风力涡轮机和相应的转子叶片的尺寸不断增加，这种情况甚至更严重，因为尺寸的增加具有转子叶片的前缘上的特定点行进的速度增加的结果。具体地，在靠近叶片的尖端的前缘处，达到了雨水侵蚀造成问题的速度。

[0003] 因此，开发了对策，特别是将保护胶带施加于风力涡轮机和直升机的转子叶片的前缘之上。这些保护胶带在本领域中是熟知的。通常使用聚氨酯胶带，在大多数情况下该聚氨酯胶带还配备有压敏粘合剂(PSA)层，用于将胶带附连到转子叶片。然而，这些胶带也易于发生侵蚀诸如雨水侵蚀，并且因此需要不时地更换。显然，在修理时，必须暂停直升机并且特别是风力涡轮机的操作，这直接意味着电能的输出的损失和相应的经济损失。因此，修复时间应尽可能短，从而导致对易于应用的成本和时间有效的修复措施和设备的需求。此外，侵蚀或损伤不仅可出现在转子叶片或机翼的完整前缘上，而且还可存在于边缘上的小的或有限的位置处。因此，可期望的是不移除所有保护胶带，而是仅修复受损或受侵蚀部分。最后，也可期望修复区域表现出与初始保护层相同的侵蚀保护。而且，由于运输损伤，可能需要修复小区域。

[0004] 概括地说，不想否认本领域在这方面的优点和进步，仍然需要用于修复尤其是在风力涡轮机和直升机的转子以及航空器机翼的前缘上的侵蚀保护层的新方法。尤其需要用于修复较小损伤，如侵蚀保护胶带中的穿孔、撕裂、切口或间隙的新方法。

发明内容

[0005] 在本公开的一个方面，提供了一种用于修复转子叶片或航空器机翼的表面的方法，该表面包括

[0006] (a)复合基底；和

[0007] (b)保护层，所述保护层具有至少部分损伤的至少一个区域，

[0008] 所述方法包括：

[0009] (i)移除保护胶带的受损部分的至少一部分；

[0010] (ii)任选地，重建受损复合基底的表面；

[0011] (iii)任选地，将底漆溶液施加到复合基底的表面；

[0012] (iv)任选地，施加聚合物溶液，该聚合物溶液优选地在至少一种有机溶剂中；

[0013] (v)施加热以便加热所述复合基底的表面；

[0014] (vi)将聚合物长丝施加到所述复合基底的表面上，使得所述聚合物长丝熔融并覆盖所述受损区域。

[0015] 在本发明的另一方面，提供了一种转子叶片或航空器机翼，其包括通过如本文所述的方法获得的保护层。

具体实施方式

[0016] 在详细解释本公开的任何实施方案之前，应当理解，本公开的应用并不限于下面描述中给出的构造与部件布置方式的细节。本发明能够具有其它实施方案，并且能够以各种方式实践或实施。如本文所用，术语“一个”、“一种”和“所述”可互换使用并且意指一个或多个；并且“和/或”用于指示一种或两种所描述的情况可能发生，例如A和/或B包括(A和B)和(A或B)。而且，在本文中，由端点表述的范围包括该范围内包含的所有数值(例如，1至10包括1.4、1.9、2.33、5.75、9.98等)。而且，在本文，表述“至少一个”包括一个及大于一的所有数字(例如，至少2、至少4、至少6、至少8、至少10、至少25、至少50、至少100等)。而且，应当理解，本文使用的措辞和术语是用于说明目的而不应视为限制性的。与意在具有限制性的“由……组成”的使用相反，使用“包括”、“含有”、“包含”或“具有”以及它们的变化形式意在具有非限制性，并且涵盖之后所列的项目以及附加的项目。

[0017] 除非另外指明，否则组合物的成分的量可以重量％(或“％wt”或“wt.-％”)指示。除非另外指明，否则所有成分的量给出100重量％。如果用摩尔％标识成分的量，除非另外指明，否则所有成分的量给出100摩尔％。

[0018] 除非另外明确指出，否则本公开的所有实施方案可以自由地组合。

[0019] 本发明的第一方面是一种用于修复转子叶片或航空器机翼的表面的方法，该表面包括

[0020] (a)复合基底；和

[0021] (b)保护层，所述保护层具有至少部分损伤的至少一个区域，

[0022] 所述方法包括：

[0023] (i)移除保护胶带的受损部分的至少一部分；

[0024] (ii)任选地，重建受损复合基底的表面；

[0025] (iii)任选地，将底漆溶液施加到复合基底的表面；

[0026] (iv)任选地，施加聚合物溶液，该聚合物溶液优选地在至少一种有机溶剂中；

[0027] (v)施加热以便加热所述复合基底的表面；

[0028] (vi)将聚合物长丝施加到所述复合基底的表面上，使得所述聚合物长丝熔融并覆盖所述受损区域。

[0029] 因此，本发明的方法产生了对转子叶片或航空器机翼，诸如风力涡轮机的转子叶片的修复和维护所期望的效果的组合。具体地，如本文所述的方法使得技术人员能够快速修复基底上受损保护性层的局部部分。此外，保护层的修复部分可表现出与初始未受损部分相同的侵蚀保护特性。因此，当前所述的方法适于分别有效地修复航空器机翼或直升机和风力涡轮机的转子的侵蚀保护层的受损部分。

[0030] 一般来讲，本发明方法涉及修复航空器机翼以及直升机和风力涡轮机的转子叶片的表面。优选地，根据本公开的方法用于修复风力涡轮机的转子叶片的表面，具体地讲用于修复风力涡轮机的前缘。

[0031] 如本文所用，转子叶片和航空器机翼通常包括复合基底，一个或若干个涂层，以及设置在其上的保护层。在大多数情况下，保护层将位于这些基底的前缘上，因为侵蚀和雨水侵蚀主要发生在这些区域上。复合基底自身可由本领域通常已知并用于直升机和风力涡轮机的转子叶片以及航空器机翼的复合材料组成。例如，复合材料可通过固化由纤维或织造或非织造织物增强的环氧树脂或苯氧基树脂获得，或者可包含用非织造或织造织物增强的聚氨酯。由其获得的纤维和织物可选自聚合物纤维、玻璃纤维、金属纤维和碳纤维，这取决于所需应用的所选特性和价格。一般来讲，在复合基底的顶部上施加至少一个涂层。这些涂层可被称为顶涂层或硬涂层，并且可包含至少一种填充材料以获得均匀的表面和由聚氨酯(通常作为双组分体系施加)和本领域已知用于这些目的的环氧化物涂料组合物获得的至少一个顶部涂层。

[0032] 设置在复合基底上的保护层可得自本领域已知的侵蚀保护胶带。此类胶带可包括聚合物层和用于将胶带附连到基底上的压敏粘合剂(PSA)层。形成保护层的胶带的聚合物层可包含例如聚氨酯或热塑性聚氨酯(TPU)。例如，侵蚀保护胶带可以商品名防风带W8607或W8750从3M德国有限公司(3M Germany GmbH)商购获得。

[0033] 基底的保护层可表现出至少部分损伤的至少一个区域。损伤可为物理损伤和化学损伤中的任一者或两者，然而，在本发明的上下文中主要为物理损伤。在大多数情况下，物理损伤是由雨水、灰尘、沙土或其它颗粒造成的。在任何情形中，此类损伤的性质和外观是技术人员所熟知的。此外，保护层下面的涂层和基底还可能受到物理损伤诸如雨水侵蚀等的影响。损伤包括各种损伤，特别是小的局部损伤，诸如裂纹或点状损伤，以及几平方厘米的较大面积的损伤。最适合本发明的损伤可尤其包括较小的损伤，如穿刺、撕裂、切口或间隙。如果损伤较大，例如覆盖几平方厘米的面积，则本发明可与其它修复溶液(诸如例如与使用聚合物胶带的修复补片的修复溶液)组合。本发明可用于此类场景中以密封在保护层与修复胶带之间可能存在的任何间隙。另外，损伤包括仅对保护性层的某一厚度的损伤，或对保护性层的完整厚度和保护性层下方的表面(即，复合基底自身的硬涂层)的损伤。

[0034] 在根据本发明的方法的第一步骤中，移除保护层的受损部分的至少一部分，即，附连到基底表面的保护胶带。优选地，移除保护层的完整受损部分。另外，可需要移除受损的顶部涂层、填料或其它下面的层。还优选的是，移除保护性层的受损区域中的更多。即，可移除邻近损伤区域的未受损保护层/保护胶带中的一些。如技术人员所理解的，用例如刀或其它刀具切割区域，然后以条带或贴片移除受损部分。最后，移除保护层或保护层的一部分或保护胶带的部分或完整保护胶带是本领域熟知的。

[0035] 在其中基底即复合基底的表面也受损伤的影响的上述情况下，可以重建该表面。这可通过本领域通常已知的方法实现，例如通过施加结构修复补片和填料来实现。另外，顶部涂层然后也可如本领域已知的那样被施加。类似地，如果仅在所述保护层下的顶部涂层被损伤，则应当理解，然后可将该顶部涂层涂覆到基底上。重构复合基底的表面的受损部分还可包括磨削和/或抛光该部分的表面。可省略复合基底自身表面的重建。受损区域也可填充有根据本发明的聚合物长丝，如稍后将描述的。

[0036] 还可优选的是，将粘合增进剂(其也可称为底漆)施加到复合基底表面和/或重建的复合表面或任何其它涂层或层上，该涂层或层代表在先前任选的修复步骤中获得的构造的顶层。这可具有修复聚合物(例如呈如本发明中所述的聚合物长丝的形式)对复合基底的改善的粘附性的效果，这也可导致改善被聚合物长丝覆盖的修复区域的改善的耐侵蚀性。一般来讲，粘合增进剂或底漆被涂覆至一定厚度，这取决于下面的基底表面的构成。即，较多孔的表面需要底漆或粘合增进剂的较厚的涂层。例如，可将粘合增进剂涂覆至10μm至50μm范围内的厚度。底漆溶液和其施加方法是本领域熟知的。例如，异丙醇中的聚酰胺溶液可例如以商品名W9910底漆购自3M德国有限公司(3M Germany GmbH)。优选的是在下一步骤之前蒸发粘合增进剂溶液的溶剂，即，干燥涂覆有所述粘合增进剂溶液的基底。这可通过允许涂层在环境条件下干燥或通过将其加热(例如通过使用热风枪等)来实现。

[0037] 替代或除了底漆之外，还可以将在至少一种有机溶剂中的至少一种聚合物的溶液施加到复合基底的表面上。就这一点而言，应当理解复合表面的上述区域是指在前一步骤中移除的保护性层。施加聚合物溶液可具有改善修复聚合物(例如呈如本发明中所述的聚合物长丝的形式)对复合基底表面的粘附性的效果，这可进一步增强本文所述的效果，诸如复合基底的修复保护层的改善的侵蚀保护。就聚合物溶液中的至少一种聚合物而言，优选的是其为与修复补片中的聚合物中相同的聚合物，即，优选的是聚合物溶液中的至少一种聚合物为至少一种热塑性弹性体(优选地与聚合物长丝中的相同)。这将具有聚合物长丝与复合表面的改善粘结的效果，这可进一步增加改善的耐侵蚀性。一般来讲，聚合物溶液被涂覆至一定厚度，这取决于下面基底表面的构成。即，较多孔的表面需要聚合物溶液的较厚的涂层。例如，可将聚合物溶液的聚合物涂覆至10μm至50μm范围内的厚度。同样，优选的是在下一步骤之前蒸发所述聚合物溶液的溶剂。这也可通过使涂覆有聚合物溶液的基底在环境条件下干燥或通过诸如通过使用如本领域已知的热风枪施加热来实现。

[0038] 接着，将热施加到至少部分损伤的至少一个区域，以便加热复合基底的表面。为了制备用于下一步骤的复合基底，该步骤是必要的，所述步骤将聚合物长丝施加到复合基底的表面上，使得聚合物长丝熔融并覆盖受损区域。也可能的是，加热和施加聚合物长丝同时进行。这取决于受损区域的大小以及聚合物长丝的尺寸和熔融该聚合物长丝所需的时间。加热复合基底的表面可提供熔融聚合物长丝与表面更好粘结的优点。聚合物长丝也可用于填充基底的受损部分。有了这种可能性，在修复保护层之前不需要重建表面。用于修复保护层的聚合物层也可用于填充基底的受损部分。

[0039] 聚合物长丝可包含至少一种热塑性弹性体。使用至少一种热塑性弹性体的优点可在于可获得有效的侵蚀保护层。此外，由于聚合物长丝修复补片熔融到基底上并且与基底表面形成紧密粘附，因此不需要PSA层或使用用于将聚合物长丝附连到所述表面的其它粘合剂。聚合物长丝可具有任何给定的直径。一般来讲，聚合物长丝的直径由复合基底的保护层的受损区域的形状和尺寸来确定。在大多数情况下，聚合物长丝用于修复较小的损伤，诸如例如穿孔、撕裂、切口或间隙，但其也可用于修复较大的受损区域。可施加聚合物长丝使得其也覆盖围绕受损区域的保护层的边缘。

[0040] 聚合物长丝可提供成形横截面。横截面可例如为圆形的。为了实现到保护层的良好过渡，其在中部或中心也可较厚，并且更平坦或渐缩至边缘中的至少一个，例如至两个相对边缘(海鸥形状)。卵形或椭圆形形状也是可能的。

[0041] 还优选的是挤出可能截留在聚合物长丝下面的空气，优选地借助于辊，优选硅胶辊或橡胶辊。截留在修复补片下面的空气或气泡可对修复补片对基底的粘附性和/或成品保护层的耐侵蚀性有害。一般来讲，优选的是修复补片不包括粘合剂层，诸如用于附连到复合基底表面的PSA层。

[0042] 根据本发明的一个实施方案，转子叶片的保护层可包含至少一种热塑性弹性体。使用至少一种热塑性弹性体的优点可在于可获得有效的侵蚀保护层。

[0043] 根据一个实施方案，聚合物长丝和保护层中的至少一种热塑性弹性体选自热塑性聚氨酯、苯乙烯嵌段共聚物、热塑性烯烃、弹性体合金、热塑性共聚酯、热塑性聚酰胺以及它们的组合，并且优选为热塑性聚氨酯。就热塑性弹性体而言，可使用任何热塑性弹性体。如本文所用，术语“热塑性弹性体”具有本领域中常见的含义，即在室温下表现为类似于经典弹性体，但在添加热下可模塑成型(即除了弹性体特性之外还表现出热塑性行为)的化合物。对本公开的另外的特别重要性为在环境条件下的弹性体行为，即，在物理影响下拉伸或变形并返回至其初始形状或接近初始形状的能力。这具有比其它材料更长的寿命和更好的物理范围的有益效果，这意味着这些材料可充当复合基底的保护层，以防止物理影响，诸如以高速冲击基底表面的雨滴、沙土或粉尘颗粒。概括地说，包含热塑性弹性体的聚合物长丝可具有如下优点：在添加热的情况下能够附连，从而节省附加的粘合剂，并且为复合基底提供侵蚀保护。

[0044] 优选地，聚合物长丝中的至少一种热塑性弹性体和保护层选自热塑性聚氨酯、苯乙烯嵌段共聚物、热塑性烯烃、弹性体合金、热塑性聚酯、热塑性聚酰胺以及它们的组合。示例性可商购获得的热塑性弹性体为以下商品名的这些：Thermolast、Santoprene(嵌段共聚物)、Thermolast A、Forprene、Termoton-V(弹性体合金)、Sofprene(SBS)、Laprene(SBS)、Thermolast K(SEBS)(苯乙烯嵌段共聚物)、For-Tec E(热塑性烯烃)、Desmopan、Elastollan、Avalon、Irogran(热塑性聚氨酯)。由于热塑性聚氨酯表现出特性，诸如弹性、透明性以及对油、油脂和磨蚀的一定耐性，因此它们在本公开中为优选的热塑性弹性体。

[0045] 根据另一个实施方案，聚合物长丝中的聚合物可以与保护层中的聚合物相同。该实施方案提供了良好的粘附性和耐侵蚀性。还优选的是，聚合物为热塑性弹性体，其具有与上文关于聚合物长丝中的热塑性弹性体所讨论的相同的公开内容和偏好。

[0046] 根据另一个实施方案，聚合物溶液中的聚合物可与长丝和/或保护层中的聚合物相同。同样，如上所讨论，此类实施方案提供了良好的粘附性和耐侵蚀性。

[0047] 所述聚合物溶液的至少一种有机溶剂可选自四氢呋喃、二乙醚、二氯甲烷、三氯甲烷、乙酸乙酯、二甲基甲酰胺、乙醇、环己烷、丁醇、戊醇、己醇、二甘醇、二甘醇二甲醚、甲基叔丁基醚、亚甲基氯、戊烷、己烷、石油醚、二甲苯以及它们的混合物，优选四氢呋喃、异丙醇、乙醇以及它们的混合物。在这些溶剂中，尤其优选四氢呋喃、异丙醇和乙醇、二氯甲烷以及它们的混合物，尤其优选四氢呋喃。另选地，可使用例如热塑性聚氨酯的含水分散体。就聚合物溶液中的至少一种聚合物而言，优选的是其为与聚合物长丝中的聚合物中相同的聚合物，即，优选的是聚合物溶液中的至少一种聚合物为至少一种热塑性弹性体，优选地与聚合物长丝中的相同。这将具有聚合物长丝与复合表面的改善粘结的效果，这可进一步增加改善的耐侵蚀性。

[0048] 根据另一个实施方案，熔融聚合物长丝也可覆盖围绕受损区域的保护层的边缘。这种实施方案提供了有利的解决方案，因为其在已经存在的保护层和新施用的聚合物长丝之间建立了牢固的连接。此外，如果在聚合物长丝的施加过程中施加热，则所述热也可部分地熔融现有保护层，使得其可与熔融聚合物长丝混合，从而产生新的均质层。

[0049] 在根据本发明的方法的步骤(v)和/或(vi)中施加的热使得复合基底的表面被加热可优选地通过添加热空气来进行。这可取决于基底的尺寸在热空气烘箱中或通过热风枪来实现。就这一点而言，优选的是在该步骤中使用的空气温度具有在120℃至500℃的范围、优选在200℃至450℃、更优选在250℃至350℃的范围内的温度。

[0050] 可通过目视检查该区域来确保熔融并覆盖受损区域。然而，具体地，当在保护层、聚合物溶液和聚合物长丝中的任一者或全部中使用热塑性聚氨酯时，优选施加热，直至聚合物长丝的表面温度达到140℃至170℃。该温度可借助于非接触式温度计来测量，例如用于从一定距离测量表面的温度的IR温度计。

[0051] 在聚合物长丝已熔融并且已建立保护层之后，可允许其冷却。

[0052] 在另一个步骤(vii)中也有可能使所施加的和熔融的聚合物长丝材料变平，使得其均匀地施加在至少部分损伤的区域之上。这可例如在辊(优选硅胶辊或橡胶辊)的帮助下完成，所述辊在熔融的聚合物长丝之上滚动，以便使边缘变平并且将补片熔合到复合基底和/或保护层的周围部分。还优选的是将辊在聚合物长丝之上滚动与将热施加到聚合物长丝并行完成。这可为有利的，因为可在熔融聚合物长丝与复合基底和/或保护层的周围部分之间建立更紧密的连接。具体地，当在本文所述的方法中使用较大部分的聚合物长丝时，这可为尤其重要的。

[0053] 根据本发明的另一个实施方案，任何过量的熔融聚合物长丝材料可铺展在围绕受损区域的保护层的边缘之上。其可仅在所述边缘之上延伸，或者其可如上文已经描述地熔合到所述边缘。

[0054] 还可以将根据本发明的方法与用于修复转子叶片或航空器机翼的表面的其它修复溶液结合使用。如果损伤较大，例如覆盖几平方厘米的面积，则本发明可例如与使用聚合物胶带的修复补片的修复溶液组合。本发明可用于此类场景中，以密封或填充在保护层和修复胶带之间可能存在的任何间隙，所述修复胶带被施加在受损部分上以替换初始保护层。如果根据本发明的用于初始保护层的聚合物、修复补片和聚合物长丝包含相同类型的聚合物，则可获得经修复的保护层的非常好的结果。

[0055] 由于如本文所述的方法能够提供表现出所期望的侵蚀保护特性的经修复的保护性涂层，因此本发明还提供了通过本方法获得的例如直升机或风力涡轮机的转子叶片以及航空器机翼。

[0056] 具体地，由于本方法非常适于修复风力涡轮机的转子叶片的雨水侵蚀保护层，因此包括通过本文所述的方法获得的保护层的风力涡轮机的转子叶片是优选的。优选地，保护层为雨水侵蚀保护层。附图说明

[0057] 现在将参考以下举例说明了本发明的特定实施方案的附图更详细地来描述本发明：

[0058] 图1为具有部分损伤区域的基底和保护层的横截面的示意图；

[0059] 图2为具有图1的保护层的基底的示意图，其中移除了部分保护层；

[0060] 图3为具有图1和图2的保护层的基底的示意图，其中施加了底漆溶液；

[0061] 图4为具有前述附图的保护层的基底的示意图，其中聚合物长丝保持在局部损伤区域中；

[0062] 图5为具有前述附图的保护层的基底与聚合物长丝的熔融件的示意图，以及[0063] 图6为具有前述附图的保护层的基底与聚合物长丝的平坦化件的示意图。

[0064] 本发明的各种实施方案在本文下面有所描述并在附图中示出，其中类似的元件具有相同的参考标号。

[0065] 在图1中，可看到具有保护层2的基底1的横截面。保护层2包括聚合物层3和粘合剂层4，其中粘合剂层定位在聚合物层3与基底1之间，并用于将聚合物层3粘附到基底1的表面。聚合物层3可以例如包含热塑性聚氨酯。粘合剂层4可以例如为压敏粘合剂。图1还示出了施加到基底1的保护层2和基底1中的微小损伤区域5。所述损伤影响了聚合物层3、粘合剂层4和基底1。

[0066] 在图2中，图1的受损区域在已移除周围受损保护层2之后示出。这对于获得保护层2的干净边缘以及从受损区域移除松散材料而言可能是有利的。该过程可例如在直犁刀的帮助下通过在受损区域周围执行圆形切割或纵向切割来完成。

[0067] 例如用异丙醇和不起毛的布清洁受损区域的表面是有利的，以便移除粘合剂的任何残余物和其它任何污垢。

[0068] 如图3所示，然后可用粘合增进剂或底漆6对表面进行底涂。底漆6也应被施加到周围保护层3的表面和边缘，也如图3中所示。

[0069] 作为下一个步骤，受损区域的表面以及保护层2的周围边缘将被加热。这可例如用热空气鼓风机或热风枪来完成。在表面已被充分加热(当周围保护层开始光泽化时通常可见)之后，使聚合物长丝7与热表面接触，如图4所示。仍有可能在聚合物长丝7与热表面接触的同时加热受损区域。聚合物长丝7可例如包含热塑性聚氨酯。它可以在其一旦与受热区域接触就开始熔融，或在其一旦通过例如热空气而变热就开始熔融。为了将聚合物长丝7的熔融部分与长丝的其余部分分离，可施加附加的热。图5中示出了受损区域中的熔融聚合物长丝8。然后可例如借助于硅橡胶辊(未示出)将熔融材料8均匀地施加到受损区域。任何过量的材料将被铺展在周围保护层2之上。可获得胶带与来自聚合物长丝7的修复材料之间的平滑过渡。如果聚合物长丝7的边缘被加热足够长时间，则甚至可能将来自聚合物长丝7的修复材料与来自保护层2的聚合物材料熔合。

[0070] 实施例

[0071] 进一步描述本公开，然而不希望将本公开限制于此。提供以下实施例来示出某些实施方案但非意在以任何方式限制。在此之前，将描述用于表征材料以及它们的特性的某些测试方法。

[0072] 所用材料：

[0073] 3M W8750胶带：具有丙烯酸PSA层的热塑性聚氨酯胶带

[0074] 3M W9910底漆

[0075] Krystalgran PE

[0076] 异丙醇

[0077] 施加溶液(75重量％的脱矿化水和25重量％的异丙醇的混合物)

[0078] 砂砾320砂纸

[0079] 具有可调温度设置的热风枪(Hot Air Blower)

[0080] 小漆刷

[0081] 橡胶辊(例如3M Safety-Walk Rubber Hand Roller 903)

[0082] 聚合物长丝

[0083] 聚合物长丝通过在具有简单圆形模头开口的Collin Teach-Line E20T上挤出Krystalgran PE来制备。挤出条件如下：

[0084] 区1：120℃；

[0085] 区2：150℃；

[0086] 区3：150℃；

[0087] 区4：150℃；

[0088] 模具：150℃

[0089] 螺杆速度：50rpm

[0090] 熔体压力：46巴

[0091] 挤出后，将股线拉过水盆以用于冷却并卷绕到卷轴上。还表明，可以容易地将各种添加剂(诸如紫外线吸收剂和稳定剂，诸如例如受阻胺光稳定剂(HALS))加入到树脂中。长丝直径可通过牵引速度调节和控制，并且在约1mm至2mm的范围内。

[0092] 施加过程

[0093] 将模拟如本文所述的雨水侵蚀上下文中的风力涡轮机的前缘的具有225mm的长度的测试叶片轮廓表面用砂砾320砂纸磨削，用异丙醇清洁并使其在环境条件下干燥。制备防风带的两个片材。以这样的方式选择每个片材的尺寸：在轮廓的长边上以及在两个短边上均存在5mm至10mm的多余片材。另外，在轮廓的前边缘处的两个件之间存在小间隙。

[0094] 两个片材均由3M防风带W8750制成。从第一胶带片材移除衬垫，并且用施加溶液喷涂胶带的PSA侧以及轮廓表面。接着，将胶带片材与其PSA侧附连到轮廓的一侧上。以这样的方式定位胶带：在长边以及在轮廓的短边中的两者上均存在5mm-10mm多余的片材，并且存在距轮廓的真正外前缘的大约5mm的距离。然后用施加溶液喷涂胶带片材的外表面。使用橡胶刮板在不移动或拉伸胶带片材的情况下小心地挤出施加溶液。因此，移除在胶带片材下可见的所有气泡和水袋。对轮廓的另一侧上的第二胶带片材重复这些步骤。此后，使该轮廓在环境条件下干燥至少1小时。

[0095] 接着，从轮廓的长边缘和短边缘切下多余的胶带材料。使用热风枪进一步小心地干燥轮廓上的两个胶带片材之间的间隙。此后，将W9910粘合增进剂通过小漆刷施加到两个胶带片材之间的间隙中的轮廓的表面上。同样，使用热风枪来蒸发粘合增进剂溶剂。

[0096] 使用温度设置为270℃的热风枪来轻轻地加热受损区域。一旦周围保护层的边缘开始光泽化，就使修复聚合物长丝与受损区域接触。聚合物长丝开始熔融。同时，使用橡胶辊以便将熔融聚合物长丝推向基底的表面。施加附加的热和压力以便完成粘结过程并使熔融聚合物长丝的边缘变平。使测试轮廓在环境条件下冷却。移除任何过量的材料。最后，将该轮廓在环境条件下储存1周以获得最终性能。

[0097] 测试方法：

[0098] 雨水侵蚀试验

[0099] 用根据ASTM G73-10的雨水侵蚀测试方法测量抗侵蚀特性。

[0100] 将如上所述获得的测试轮廓安装在转子的叶片上，将转子的叶片旋转以提供从叶片尖端处的160m/s的测试速度到中心的143m/s的测试速度和在根部处的126m/s的测试速度的范围内的速度。

[0101] 通过以30mm/小时的速度将具有约2mm的液滴尺寸的水(23℃)喷淋到装备内的旋转叶片上来模拟降雨。每30分钟停止测试，之后目视检查涂覆表面。测试运行18小时。

[0102] 雨水侵蚀测试结果

[0103] 目视检查实施例，并确定胶带表面的任何损伤或侵蚀。对于这两个示例，均不能观察到修复区域的可见损伤或穿透。因此，可以得出这样的结论：如本文所述的方法非常适用于修复转子叶片诸如风力涡轮机的转子叶片的侵蚀胶带表面。

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