防腐蚀的层系统、防腐蚀的轴承组件和保护轴承组件免受腐蚀的方法技术方案

本发明专利技术涉及防腐蚀的层系统，其包括基层(3)，基层(3)包含聚氨酯、锌和乙烯基膦酸或硅烷。基层(3)上形成有中间层(4)，中间层(4)包含聚氨酯和锌。中间层(4)上形成有顶层(5)，顶层(5)包含聚氨酯和云母氧化铁。顶层(5)上形成有密封层(6)，密封层(6)包含聚氨酯。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种防腐蚀的层系统和一种防腐蚀的轴承组件。此外，本专利技术涉及一种用于保护轴承组件免受腐蚀的方法。
技术介绍
轴承有时会暴露于腐蚀性的环境条件。这对于例如安装在风力涡轮机内的但出于建造原因或出于成本原因未安装在例如防止受天气影响的壳体内的轴承来说的确如此。对于直接安装在海岸上或甚至海上的风力涡轮机的情况是特别成问题的。在这种情况下，轴承可能会与高腐蚀性的盐水或与盐水雾接触。为了防止腐蚀，轴承可以设置有涂层。通常使用基于环氧树脂的漆料作为防腐蚀涂层。可选择地，可以通过热锌喷涂，即锌火焰喷涂或锌等离子喷涂来产生涂层。为了确保可靠的防腐蚀，必要的是涂层牢固地粘附于基材。为此，预先处理基材通常是先决条件。用于实现涂层的良好粘附的已知方法是使待涂覆表面粗糙化。在许多情况下，通过待涂覆表面的喷砂处理来实现粗糙化。为此，磨料颗粒(例如，金刚砂颗粒)被推动抵靠待涂覆表面。然而，轴承组件的喷砂处理需承担以下风险：残留的磨料颗粒将会损坏运行期间的轴承，和/或从轴承组件尽可能完全地去除磨料颗粒涉及非常高的费用。由于松散的颗粒到处聚集，因此甚至功能表面的覆盖面在去除覆盖时会导致再污染。对于锌喷涂也是一样，磨料颗粒以不与表面结合的金属颗粒的形式发展。从DE 102012212688B3获知一种保护轴承组件免受腐蚀的方法，该方法无需通过使用磨料颗粒预处理待保护表面来操控。在该已知的方法中，涂布了添加有锌的基于聚氨酯的第一漆料的多个连续的基层。将添加有云母氧化铁的基于聚氨酯的第二漆料的顶层涂布于刚涂布的基层。从DE 102012212688B3获知的方法提供了良好的防腐蚀并且同时避免了与使用磨料颗粒相关的轴承后续损坏的风险。然而，有时需要比能用已知方法实现的防腐蚀甚至更好的防腐蚀。例如，对于海洋环境下的风力涡轮机的轴承，在一些情况下要求长达25年的无故障运行。
技术实现思路
因此本专利技术的目的在于特别是对于轴承组件实现高度有效且经济的防腐蚀，并且同时最大可能程度地避免因防腐蚀处理引起的二次损坏。本目的通过独立权利要求的特征组合来实现。根据本专利技术的防腐蚀的层系统包括基层、中间层、顶层和密封层。基层包含聚氨酯、锌和乙烯基膦酸或硅烷。中间层形成在基层上并包含聚氨酯和锌。顶层形成在中间层上并包含聚氨酯和云母氧化铁。密封层形成在顶层上并包含聚氨酯。本专利技术具有以下优点：其确保了高度有效的防腐蚀并且能够以合理的费用实现。即使在极其腐蚀性的环境条件下，本专利技术的层系统也能够提供长期可靠的防腐蚀。特别地，基层可以包含三甲氧基硅烷。基层、中间层、顶层和密封层均可以形成为以聚氨酯为它们共同的基础成分。从而能够以特别可靠的方式避免因漆料组分扩散到相应的邻接层中而可能出现的脆裂和可能导致层抬升和散裂的应力。此外，基层、中间层、顶层和密封层可以彼此之间形成为至少有一种成分不相同。中间层和/或顶层可以由多个分层形成。这具有以下优点：改善了涂布中间层或顶层期间的固化。另外，减弱了孔渗透性，并且减小了可能在极端情况下导致分层的内应力。此外，交联所需的水蒸气可以更容易地向内扩散并且反应副产物和气体可以更容易地向外扩散。密封层可以包括至多10％体积含量的颜料或其它颗粒。特别地，密封层可以基本上由聚氨酯粘合剂构成。由于最低可能含量的颗粒，因此密封层可以被形成为特别平滑的并具有高的扩散不渗透性。此外，密封层可以被形成为是疏水性的。层系统可以具有至少300μm的总厚度。特别地，层系统可以具有至少400μm的总厚度。此外，层系统可以具有最大600μm的总厚度。本专利技术还涉及一种轴承组件，其具有包括防腐蚀的层系统的表面区域。优选地，表面区域未喷砂。从而可以减少制造费用并且可以降低由轴承组件制造的轴承被磨料颗粒损坏的风险。轴承组件可以形成为轴承圈，特别形成为特别是滚动体轴承或滑动轴承的内圈或外圈。另外，本专利技术涉及一种轴承，其具有本专利技术的轴承组件。该轴承可以形成为大型轴承。特别地，该轴承可以形成为风力涡轮机的组件。此外，本专利技术涉及一种保护轴承组件免受腐蚀的方法。在本专利技术的方法中，将添加有锌和乙烯基膦酸或硅烷的基于聚氨酯的第一漆料涂布于轴承组件的表面区域以形成基层。随后，将添加有锌的基于聚氨酯的第二漆料涂布到基层上以形成中间层。之后，将添加有云母氧化铁的基于聚氨酯的第三漆料涂布到中间层上以形成顶层。最后，将基于聚氨酯的第四漆料涂布到顶层上以形成密封层。可以使用漆辊来涂布或可以喷涂第一漆料、第二漆料、第三漆料和第四漆料。可以将用于形成中间层的第二漆料和/或用于形成顶层的第三漆料涂布为多个分层。可以使用反应性交联的单组分漆料作为所述第一漆料、所述第二漆料、所述第三漆料和所述第四漆料。这里，反应性交联的漆料被理解成是以下漆料：第一反应组分被包含在漆料中且第二反应组分能够在漆料涂布的环境中得到。因而术语“单组分漆料”是关于漆料中包含的组分数来选择的，而不是关于参与反应的组分的总数而选择的。这种漆料可以不费力地被处理并且没有混合错误的风险。第二反应组分可以是例如水蒸气。可以使用湿固化漆料作为第一漆料、第二漆料、第三漆料和第四漆料。这具有以下优点：可以由已知的湿度非常容易地估计固化过程的进度。可以使用辊来涂布所述第一漆料和/或所述第二漆料和/或所述第三漆料和/或所述第四漆料。附图说明以下将参照附图中绘出的示例性实施方式来解释本专利技术。附图标记1 轴承组件2 表面区域3 基层4 中间层5 顶层6 密封层具体实施方式图1示出了涂覆的轴承组件1的示例性实施方式的示意图。该图被极大简化并且不是按比例的，并仅示出轴承组件1的截面。轴承部件1可以是例如滚动体轴承或滑动轴承的轴承圈等。特别地，轴承组件1形成为风力涡轮机或其它大型机械的大型轴承的组件。轴承组件1可以由钢制成，特别是由滚动体轴承钢制成。基层3涂布于轴承组件1的表面区域2。表面区域2可以在轴承组件1的除了图中未绘出的滚道和滑道以外的整个表面上延伸，或者仅在轴承组件1的部分区域上延伸。基层3包含聚氨酯、锌和乙烯基膦酸。在乙烯基膦酸的替代方案中，基层3可以包含硅烷，特别是三甲氧基硅烷。乙烯基膦酸和硅烷用作粘附促进剂或粘附增强剂。硅烷形成例如聚氨酯之类的有机聚合物与例如钢之类的无机基材之间的分子桥。乙烯基膦酸将其自身附着于无机表面(例如钢之类的)，从而提供了例如聚氨酯之类的有机聚合物的更好结合。总体来说，基层3可以包含20％体积至40％体积的粘合剂。这里和以下显示的量分别指的是固化层。锌含量可以是例如大约60％体积至90％体积。其它颗粒添加剂至多以少的量被包含在基层3内。优选地，基层3不包含其它颗粒添加剂。基层3可以具有50μm的厚度。层厚度的优选范围在40μm与80μm之间。如果层厚度选择过小，则粘附促进不充分。中间层4布置在基层3上。中间层4包含聚氨酯和锌。可以在中间层4中使用与基层3相同的聚氨酯系统。也可以以类似于或略高于基层3的锌含量来选择锌含量，其中但维持从大约60％体积至90％体积的范围。随着锌含量的增大，则粘合剂含量相应地减少。除了锌之外的其它颗粒添加剂至多以少的量被包含在中间层4内。优选地，中间层4不包含其它颗粒添加剂。中间层4可以由多个分层构成。在绘出的示例性实施方式中，中间层4由三个分层构成。各分层可以具有大约4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防腐蚀的层系统，具有基层(3)、中间层(4)、顶层(5)和密封层(6)，其特征在于：‑所述基层(3)包含聚氨酯、锌和乙烯基膦酸或硅烷；‑所述中间层(4)形成在所述基层(3)上，并且包含聚氨酯和锌；‑所述顶层(5)形成在所述中间层(4)上，并且包含聚氨酯和云母氧化铁；并且‑所述密封层(6)形成在所述顶层(5)上，并且包含聚氨酯。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.10 DE 102014204329.81.一种防腐蚀的层系统，具有基层(3)、中间层(4)、顶层(5)和密封层(6)，其特征在于：-所述基层(3)包含聚氨酯、锌和乙烯基膦酸或硅烷；-所述中间层(4)形成在所述基层(3)上，并且包含聚氨酯和锌；-所述顶层(5)形成在所述中间层(4)上，并且包含聚氨酯和云母氧化铁；并且-所述密封层(6)形成在所述顶层(5)上，并且包含聚氨酯。2.如权利要求1所述的层系统，其特征在于，所述基层(3)、所述中间层(4)、所述顶层(5)和所述密封层(6)均形成为以聚氨酯为它们共同的基础成分。3.如前述权利要求中任一项所述的层系统，其特征在于，所述基层(3)、所述中间层(4)、所述顶层(5)和所述密封层(6)彼此之间形成为至少有一种成分不相同。4.如前述权利要求中任一项所述的层系统，其特征在于，所述中间层(4)和/或所述顶层(5)由多个分层形成。5.如前述权利要求中任一项所述的层系统，其特征在于，所述密封层(6)具有最大10％体积含量的颜料或其它颗粒。6.如前述权利要求中任一项所述的层系统，其特征在于，所述层系统具有至少300μm的总厚度。7.如前述权利要求中任一项所述的层系统，其特征在于，所述层系...

【专利技术属性】
技术研发人员：西洛·冯·施雷尼茨，
申请(专利权)人：斯凯孚公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE