耐用性、导电性聚氨酯组合物和应用其的方法与流程

文档序号:21937029发布日期:2020-08-21 15:11阅读:507来源:国知局
本发明总体涉及聚氨酯组合物和掺合这种组合物的涂覆飞行器透明件(transparencies),并且更具体地,涉及具有杰出静电消散能力的、优越的抗腐蚀性、和优秀的环境耐久性的透明的聚氨酯组合物。
背景技术
:用于现代军用飞行器的透明件常常需要位于外表面上的保护性的、抗腐蚀的涂料或膜。需要这种保护性外层以防止损坏脆性的底层金属或陶瓷导电涂料(如金、银、或铟锡氧化物(ito)),或保护具有有限的环境耐久性的塑料表面(如聚碳酸酯)。透明的聚氨酯涂层和膜由于其优秀的透明性(transparency)、优越的抗腐蚀性、和良好的环境耐久性而被优选用于这些应用。飞行器透明件的外表面易受静电充电影响,尤其对于高性能现代军用飞行器。该充电是通过在飞行期间与冰晶和其它颗粒接触而引起的,这导致电荷经由摩擦电或摩擦效应转移到表面。该现象在工业中被称为沉淀充电、或沉积静电充电。飞行器透明件的非导电性(电介质)外表面的沉积静电充电可产生影响飞行器性能、透明件使用寿命、和人身安全的几种严重问题。飞行期间的放电可导致由于介质击穿而损坏外涂层或者可导致对仪器的电子干扰。这种电荷积累也可对飞行和地面人员造成电击危险。为了防止由沉积静电充电引起的这些问题,飞行器透明件的外层必须具有足够导电性以允许电荷排遍(drainacross)表面流到机体或通过层的厚度流到下面的接地导电层。向大多数有机聚合物一样,聚氨酯通常是电的不良导体。因此,在需要静电耗散特性的应用中不进行改性的情况下,聚氨酯无法令人满意地使用。过去已经使用了几种方法以改性聚氨酯以增加其导电性,并且从而更好地消散静电荷的积聚(buildup)。在一种这样的方法中,导电性纤维或颗粒被掺合到聚氨酯基质中。然而,该方法不适用于透明的聚氨酯,因为导电性填充材料是不透明的并且极大地减少改性材料的光透射。在用于改性聚氨酯以增加其导电性的另一方法中,将导电性聚合物(如聚苯胺或聚噻吩盐)掺合到聚氨酯基质中。然而,再次,该方法不适用于透明的聚氨酯,因为导电性聚合物添加剂形成降低透明性的分散相。另外,聚苯胺、聚噻吩和其它导电性聚合物不具有良好的环境稳定性,并且通常引起对老化和环境降解的总体抗性的降低。在用于改性聚氨酯以增加其导电性的又一方法中,亲水性添加剂(如胺和季铵盐)被用于增加聚氨酯的表面电导率。这些添加剂通过迁移到聚氨酯的表面发挥作用,其中它们吸引水并从而产生导电膜。然而,该方法不适合于聚氨酯涂层和层压件,因为添加剂也迁移到与底层表面接合的聚氨酯的表面,导致粘附力的丧失。另外,这种添加剂可随着时间丧失其效用,因为其可在正常使用条件下从聚氨酯析出。用于改性聚氨酯以增加其导电性的其它方法——过去仅可用于聚氨酯泡沫——要求加入与增强剂偶联的可电离的金属盐。优选的盐阳离子是碱金属离子或碱土金属离子,并且优选的阴离子是无机酸或c2-c4羧酸的共轭碱。优选的增强剂是磷酸酯和脂肪酸的盐或酯。这些已知用于增加聚氨酯的导电性的添加剂都被认为对于用于透明的聚氨酯中不是完全令人满意的,并且特别是在用作现代军用飞行器透明件的涂层的聚氨酯中。一般来说,已经发现非离子添加剂和多元醇改性剂只有以高水平使用时才能显著增强导电性,这可能不利地影响其它重要特性,如透明度和机械强度。离子添加剂(包括季铵盐和可电离的金属盐)通常在增强导电性方面更有效。该类最有效的已知添加剂是全氟烷基磺酸盐的可电离的金属盐。然而,这些离子添加剂都被认为对于用于用作涂料的透明的聚氨酯中不是完全令人满意的,因为它们是短效的,并且随着老化,它们可引起透明度的丧失、附着力的丧失、和电导率的丧失。sandlin等人的美国专利号6,458,875中描述了一种透明的聚氨酯的最新改性以增加其导电性,其中开发了掺合在0.5至5.0wt%范围中指定的添加剂的改进的聚氨酯组合物,用于在没有不利地影响组合物的透明度和底层表面的附着力的情况下增强导电性。指定的添加剂是全氟烷基磺酰亚胺的可电离的金属盐,其中金属是碱金属,并且优选的全氟烷基磺酰亚胺是三氟甲烷磺酰亚胺。最优选的盐是来自3m的商品名为fluoradhq115的三氟甲烷磺酰亚胺锂。在优选的聚醚氨酯组合物中使用1.0至3.0wt%范围的fluoradhq115可增强组合物的导电性约两个数量级,从而降低静电荷积聚(building)到一点的风险,在该点处产生电击危险或由电流的快速放电而损坏聚氨酯涂层。用fluoradhq115改性透明的聚氨酯在机械特性方面是非常耐用性,并且展示对老化暴露的有害作用优秀的抗腐蚀性。然而,fluoradhq115改性的透明的聚氨酯的导电性具有强的温度依赖性。随着温度降低,电导率和消散积累的表面电荷的能力大幅地下降。导电性也对老化暴露的有害作用敏感,并且可在正常使用条件下丧失电导率。由于野战型(fieldoperating)现代军用飞行器经常经历-40℃或更低的透明板表面温度,因此静电放电能力必须在低温下维持并且能够承受老化暴露的有害作用。因此用指定的三氟甲烷磺酰亚胺锂添加剂fluoradhq115改性的透明的聚氨酯组合物被认为作为用于现代军用飞行器的透明件的表面涂料关于这些要求不是完全令人满意的。moncurd等人的美国专利号9,580,564中描述了解决静电荷积聚在飞行器透明件上的问题的最新发展,其中开发了多层涂层系统,其包括第一透明的聚氨酯内层、布置在第一透明的聚氨酯内层上的中间导电层、和布置在导电层上的第二透明的聚氨酯外层。中间导电层位于内和外聚氨酯层之间并且通过用胶体铟锡氧化物纳米颗粒分散体涂覆第一透明的聚氨酯内层形成,其可用硅酸盐粘合剂固化以形成网状物或多孔网络,这允许外聚氨酯层通过多孔网络与内聚氨酯层相互作用并结合。第一透明的聚氨酯内层相对较厚,并且通过将大约70%固体含量的脂族聚酯型氨基甲酸酯前体溶液应用于透明的基底,然后蒸发溶剂并热固化前体而形成。第二透明的聚氨酯外层相对较薄,并且通过将大约45%固体含量的脂族聚酯型氨基甲酸酯前体溶液应用于导电层,然后蒸发溶剂并热固化前体而形成。可调节两种聚氨酯前体溶液的固体含量以给出期望的层厚度,并且将取决于所用的具体聚氨酯的特性。该多层涂层系统解决了静电荷经由“排遍”机制积聚在飞行器透明件上的问题,其允许表面静电荷通过第二透明的聚氨酯层排到导电材料层,且然后排到导电材料层的边缘,其中其与机体配合。该“排遍”多层涂层系统展示了消散积聚在飞行器透明件上的表面静电荷的效率,并且无论温度变化或老化暴露都维持高沉积静电消散性能。然而,多层涂层系统遭受(suffersfrom)弱抗腐蚀性并且在强雨蚀(rainerosion)试验期间经历外聚氨酯层的丧失。因为外聚氨酯层和内聚氨酯层之间通过中间导电材料层的多孔网络的相互作用不能在这两个聚氨酯层之间提供足够结合以抵抗试验条件,而发生雨蚀试验期间的分层。因此,多层涂层系统被认为作为用于现代军用飞行器的透明件的表面涂料关于抗腐蚀性要求不是完全令人满意的。容易理解的是,需要具有增强的导电性的一种透明的聚氨酯组合物,其可被应用于整个现代军用飞行器透明件的外表面以提供具有保护性层的透明件,该透明件具有在所有操作温度下的杰出静电消散能力、优越的抗腐蚀性、和优秀的环境耐久性。本发明满足该需要并进一步提供相关优点。技术实现要素:本发明体现在适合于涂覆基底表面的聚氨酯组合物中。在一个实施方式中,组合物包括脂族聚酯型氨基甲酸酯基质和氟化离子防静电添加剂。脂族聚酯型氨基甲酸酯基质包括脂族二异氰酸酯、具有聚酯二醇和聚酯三醇的聚酯多元醇、和磺化聚酯型氨基甲酸酯多元醇。每个特征或概念是独立的,但可与本申请中公开的概念的任何其它特征组合。在一个实施方式中,脂族二异氰酸酯选自:六亚甲基二异氰酸酯、亚甲基双(4-环己基异氰酸酯)、和异佛尔酮二异氰酸酯。在另一实施方式中,脂族二异氰酸酯包括亚甲基双(4-环己基异氰酸酯)。每个特征或概念是独立的,但可与本申请中公开的概念的任何其它特征组合。在前述实施方式的任一项中,聚酯二醇可包括聚己内酯二醇。在一个实施方式中,聚己内酯二醇用选自以下的化合物引发:1,4-丁二醇、二甘醇、和新戊二醇。在另一实施方式中,聚酯二醇的平均分子量为约400g/mol至约4,000g/mol。在进一步实施方式中,聚酯二醇的平均分子量为约830g/mol并且包括用二甘醇引发的聚己内酯二醇。每个特征或概念是独立的,但可与本申请中公开的概念的任何其它特征组合。在前述实施方式的任一项中,聚酯三醇可包括聚己内酯三醇。在一个实施方式中,聚己内酯三醇用三羟甲基丙烷引发。在另一实施方式中,聚酯三醇的平均分子量为约300g/mol至约3,000g/mol。在进一步实施方式中,聚酯三醇的平均分子量为约540g/mol并且包括用三羟甲基丙烷引发的聚己内酯三醇。每个特征或概念是独立的,但可与本申请中公开的概念的任何其它特征组合。在前述实施方式的任一项中,聚酯多元醇可进一步包括增链剂。在一个实施方式中,增链剂选自:乙二醇、1,4-丁二醇、和2-乙基-1,3-己二醇。每个特征或概念是独立的,但可与本申请中公开的概念的任何其它特征组合。在前述实施方式的任一项中,磺化聚酯型氨基甲酸酯多元醇可包括脂族聚酯型氨基甲酸酯树脂的阴离子分散体。在一个实施方式中,磺化聚酯型氨基甲酸酯多元醇按重量计为组合物的约3%至约15%。在另一实施方式中,磺化聚酯型氨基甲酸酯多元醇按重量计为组合物的约5%至约10%。每个特征或概念是独立的,但可与本申请中公开的概念的任何其它特征组合。在前述实施方式的任一项中,脂族聚酯型氨基甲酸酯基质按重量计可以是组合物的约85%至约98%。在一个实施方式中,脂族聚酯型氨基甲酸酯基质按重量计为组合物的约88%至约95%。每个特征或概念是独立的,但可与本申请中公开的概念的任何其它特征组合。在前述实施方式的任一项中,氟化离子防静电添加剂可包括氟化磺酰亚胺的季铵盐。在一个实施方式中,氟化磺酰亚胺的季铵盐选自:三正丁甲基铵双-(三氟甲磺酰基)酰亚胺和季烷基铵双-(三氟甲磺酰基)酰亚胺。在另一实施方式中,氟化磺酰亚胺的季铵盐包括三正丁甲基铵双-(三氟甲磺酰基)酰亚胺。在进一步实施方式中,氟化离子防静电添加剂按重量计为组合物的约1%至约10%。在附加的实施方式中,氟化离子防静电添加剂按重量计为组合物的约3%至约8%。每个特征或概念是独立的,但可与本申请中公开的概念的任何其它特征组合。在前述实施方式的任一项中,组合物可进一步包括选自以下的催化剂:二月桂酸二丁锡和二乙酸二丁锡。在一个实施方式中,催化剂按重量计为组合物的约0.001%至约0.02%。在另一实施方式中,催化剂按重量计为组合物的约0.003%至约0.01%。每个特征或概念是独立的,但可与本申请中公开的概念的任何其它特征组合。在前述实施方式的任一项中,组合物可进一步包括一系列稳定剂。在一个实施方式中,该一系列稳定剂包括uv吸收剂、光稳定剂、和热稳定剂中的一种或多种。在另一实施方式中,该一系列稳定剂包括uv吸收剂、光稳定剂、和热稳定剂。在进一步实施方式中,uv吸收剂选自:羟基苯基-三嗪、羟基苯基-苯并三唑、和羟基苯基-二苯甲酮。在附加的实施方式中,光稳定剂包括受阻胺光稳定剂。在又另一实施方式中,热稳定剂包括位阻酚类抗氧化剂。在一个实施方式中,热稳定剂包括季戊四醇四(3-(3,5-二-叔-丁基-4-羟基苯基)丙酸酯)。在另一实施方式中,该一系列稳定剂按重量计为组合物的约0.5%至约4%。在进一步实施方式中,该一系列稳定剂按重量计为组合物的约1%至约3%。每个特征或概念是独立的,但可与本申请中公开的概念的任何其它特征组合。在前述实施方式的任一项中,组合物可进一步包括第一表面活性剂。在一个实施方式中,第一表面活性剂包括聚环氧烷改性的七甲基三硅氧烷。在另一实施方式中,第一表面活性剂按重量计为组合物的约0.05%至约1%。在进一步实施方式中,第一表面活性剂按重量计为组合物的约0.1%至约0.5%。每个特征或概念是独立的,但可与本申请中公开的概念的任何其它特征组合。在包括第一表面活性剂的前述实施方式中的任一项中,组合物可进一步包括第二表面活性剂。在一个实施方式中,第二表面活性剂包括聚醚改性的聚二甲基硅氧烷或聚酯改性的、羟基官能的聚二甲基硅氧烷。在另一实施方式中,第二表面活性剂包括聚酯改性的、羟基官能的聚二甲基硅氧烷。在进一步实施方式中,第二表面活性剂按重量计为组合物的约0.05%至约1%。在附加的实施方式中,第二表面活性剂按重量计为组合物的约0.1%至约0.5%。每个特征或概念是独立的,但可与本申请中公开的概念的任何其它特征组合。在前述实施方式的任一项中,组合物可进一步包括非质子溶剂。在一个实施方式中,非质子溶剂选自:丙酸正戊酯、3-乙氧基丙酸乙酯、2-丁氧基乙酸乙酯、二异丁基甲酮、和甲基异丁基甲酮。每个特征或概念是独立的,但可与本申请中公开的概念的任何其它特征组合。本发明也体现在制备适合于涂覆基底表面的聚氨酯组合物的方法中。在一个实施方式中,方法包括将聚酯二醇和聚酯三醇与磺化聚酯型氨基甲酸酯分散体混合以形成均相磺化多元醇混合物(mix);和将均相(homogenous)磺化多元醇混合物与包含脂族二异氰酸酯、氟化离子防静电添加剂、和催化剂的组分混合以形成聚氨酯涂料组合物。每个特征或概念是独立的,但可与本申请中公开的概念的任何其它特征组合。在一个实施方式中,将磺化聚酯型氨基甲酸酯分散体与聚酯二醇和聚酯三醇在约90℃至约105℃下混合约48小时。在另一实施方式中,聚酯二醇的平均分子量为约830g/mol并且包括用二甘醇引发的聚己内酯二醇。在进一步实施方式中,聚酯三醇的平均分子量为约540g/mol并且包括用三羟甲基丙烷引发的聚己内酯三醇。在附加的实施方式中,磺化聚酯型氨基甲酸酯分散体包括脂族聚酯型氨基甲酸酯树脂的阴离子分散体。在又另一实施方式中,磺化聚酯型氨基甲酸酯分散体按重量计为组合物的约5%至约10%。每个特征或概念是独立的,但可与本申请中公开的概念的任何其它特征组合。在一个实施方式中,脂族二异氰酸酯包括亚甲基双(4-环己基异氰酸酯)。在另一实施方式中,氟化离子防静电添加剂包括三正丁甲基铵双-(三氟甲磺酰基)酰亚胺。在进一步实施方式中,氟化离子防静电添加剂按重量计为组合物的约3%至约8%。在一个实施方式中,催化剂包括二月桂酸二丁锡。在另一实施方式中,催化剂按重量计为组合物的约0.003%至约0.01%。每个特征或概念是独立的,但可与本申请中公开的概念的任何其它特征组合。在一个实施方式中,组分进一步包含:非质子溶剂、一系列稳定剂、第一表面活性剂、和第二表面活性剂。在另一实施方式中,非质子溶剂包括丙酸正戊酯。在进一步实施方式中,一系列稳定剂包括uv吸收剂、光稳定剂、热稳定剂。在附加的实施方式中,uv吸收剂选自:羟基苯基-三嗪、羟基苯基-苯并三唑、和羟基苯基-二苯甲酮。在又另一实施方式中,光稳定剂包括受阻胺光稳定剂。在一个实施方式中,热稳定剂包括位阻酚类抗氧化剂。在另一实施方式中,一系列稳定剂按重量计为组合物的约1%至约3%。在进一步实施方式中,聚氨酯组合物包含约70%固体。每个特征或概念是独立的,但可与本申请中公开的概念的任何其它特征组合。本发明也体现在将涂料应用于基底表面的方法中。在一个实施方式中,方法包括用针对聚氨酯组合物的前述实施方式中任一项的聚氨酯组合物涂覆表面。在一个实施方式中,方法进一步包括将涂覆表面在约50℃至约60℃的第一固化温度下固化约12小时,并且将涂覆表面在约75℃至约85℃的第二固化温度下再固化约24小时。每个特征或概念是独立的,但可与本申请中公开的概念的任何其它特征组合。本发明体现在将涂料应用于基底表面的另一方法中。在一个实施方式中,方法包括用通过针对制备聚氨酯组合物的方法的前述实施方式中任一项的方法制备的聚氨酯组合物涂覆表面。在一个实施方式中,方法进一步包括将涂覆表面在约50℃至约60℃的第一固化温度下固化约12小时,并且将涂覆表面在约75℃至约85℃的第二固化温度下再固化约24小时。每个特征或概念是独立的,但可与本申请中公开的概念的任何其它特征组合。在针对将涂料应用于基底表面的方法的前述实施方式中的任一项中,基底可以是丙烯酸树脂(acrylic)。在一个实施方式中,基底是透明的。在另一实施方式中,第一固化温度是约54℃。在进一步实施方式中,第二固化温度是约82℃。每个特征或概念是独立的,但可与本申请中公开的概念的任何其它特征组合。在针对将涂料应用于基底表面的方法的前述实施方式中的任一项中,方法可进一步包括制备表面,随后用透明的聚氨酯组合物涂覆表面的步骤。在一个实施方式中,制备步骤包括用聚硅氧烷涂料涂覆表面以形成底涂(base-coated)表面;用三层铟锡氧化物(ito)/金/ito膜堆叠物(stack)涂覆底涂表面以形成ito涂覆表面;用0.1%硅酸盐涂料溶液涂覆ito涂覆表面以形成硅酸盐涂覆表面;将硅酸盐涂覆表面在约82℃下加热约1小时;用0.1%氨基硅烷底漆溶液涂覆硅酸盐涂覆表面以形成氨基硅烷涂覆表面;用18%聚氨酯热固性黏合剂溶液涂覆氨基硅烷涂覆表面以形成聚氨酯热固性涂覆表面;并且将聚氨酯热固性涂覆表面在约20℃至约25℃下固化约16小时。每个特征或概念是独立的,但可与本申请中公开的概念的任何其它特征组合。在针对将涂料应用于基底表面的方法的前述实施方式中的任一项中,18%聚氨酯热固性黏合剂溶液可包含选自以下的溶剂:环己酮和3-乙氧基丙酸酯。每个特征或概念是独立的,但可与本申请中公开的概念的任何其它特征组合。本发明也体现在包括具有表面的基底和布置在表面上的聚氨酯组合物的涂层的层压件中。在一个实施方式中,聚氨酯组合物可以是前述聚氨酯组合物中的任一种。在另一实施方式中,可通过将涂料应用于基底表面的前述方法的任一项将涂料应用于表面。每个特征或概念是独立的,但可与本申请中公开的概念的任何其它特征组合。在一个实施方式中,涂层的厚度为约75μm至约100μm。在另一实施方式中,涂层的电气体积电阻率在约-40℃下小于或等于约1011欧姆/cm。在进一步实施方式中,涂层的光透射率为约65%至约70%。在附加的实施方式中,涂层的雾度(haze)为约0.90%至约1.40%。在又另一实施方式中,涂层不包含全氟烷基磺酸盐的可电离金属盐。在一个实施方式中,涂料不包含胶体铟锡氧化物纳米颗粒分散体。在另一实施方式中,基底是亚克力(acrylic)。在进一步实施方式中,基底是透明的。在进一步实施方式中,涂层是透明的。在附加的实施方式中,表面是飞行器透明件的外表面。每个特征或概念是独立的,但可与本申请中公开的概念的任何其它特征组合。本发明的其它特征和优点从以下优选的实施方式的描述中将变得显而易见,优选的实施方式通过实例的方式示例了本发明的原理。具体实施方式本发明涉及具有大幅地增强的导电性的透明的聚氨酯组合物。在一个实施方式中,透明的聚氨酯组合物包括:(1)热固化脂族聚酯型氨基甲酸酯基质,其含有作为透明的聚氨酯组合物的主体的约85至约98wt%的范围的磺酸盐(sulfonatesalt)官能度。该氨基甲酸酯聚合物是通过脂族二异氰酸酯、聚酯二醇、任选地聚酯三醇和在主链中含有磺酸盐官能团的聚酯型氨基甲酸酯二醇和三醇的混合物反应制成的;(2)疏水性氟化离子防静电添加剂三正丁甲基铵双-(三氟甲磺酰基)酰亚胺,可从3m以商品名fc-4400获得,其范围为约1至约10wt%,用于导电性增强;(3)催化剂,其范围为约10至约200ppm,用于固化热固性聚氨酯组合物;(4)一系列稳定剂,其包含uv吸收剂、光稳定剂、和热稳定剂,范围为约0.5至约4wt%,用于环境耐久性增强;(5)任选的表面活化剂或表面活性剂,用于流动/水平控制(flow/levelingcontrol)和增强涂层表面修饰(cosmetics),和(6)任选的非质子溶剂,作为组合物载体。热固化脂族聚酯型氨基甲酸酯基质由脂族异氰酸酯、聚酯多元醇(三醇/二醇的混合物)和含有磺酸盐的氨基甲酸酯聚酯多元醇形成的热固化脂族聚酯型氨基甲酸酯基质用作透明的聚氨酯组合物的主体。脂族聚酯型氨基甲酸酯由于它们提供优秀的耐化学性、耐磨性和耐候性而备受青睐。适合于本发明的代表性液体单体脂族或脂环族二异氰酸酯包括六亚甲基二异氰酸酯、亚甲基双(4-环己基异氰酸酯)、和异佛尔酮二异氰酸酯。用于本发明的优选的二异氰酸酯是亚甲基双(4-环己基异氰酸酯),可从covestro以desmodurw获得。适合于本发明的代表性聚酯三醇包括基于聚己内酯的capa3031、capa3041、capa3050、capa3091、capa3121、capa3201、和capa3301,其中平均分子量(g/mol)的范围为约300至约3000,可从perstorpspecialtychemicals获得。用于发明的优选的聚酯三醇是平均分子量(g/mol)为约540的capa3050。适合于本发明的代表性聚酯二醇包括基于聚己内酯的capa2043、capa2054、capa2085、capa2100、capa2125、capa2205、capa2304、和capa2402,其中平均分子量(g/mol)的范围为约400至约4000,可从perstorpspecialtychemicals获得。用于本发明的优选的聚酯二醇是平均分子量(g/mol)为约830的capa2085。可任选地将诸如乙二醇、1,4-丁二醇(bdo)、2-乙基-1,3-己二醇(ehd)的增链剂加入多元醇中用于性能调节。基于组合物中固体的总重量,含有磺酸盐官能度的聚氨酯基质典型地在约85%至约98%的范围内,且更典型地在约88%至约95%的重量百分比范围内使用。在一个实施方式中,含有磺酸盐官能度的聚氨酯基质按重量计为组合物的约85%、约86%、约87%、约88%、约89%、约90%、约91%、约92%、约93%、约94%、约95%、约96%、约97%、或约98%。在另一实施方式中,聚氨酯基质在由前述值中的任意两个限定的范围内。疏水性(hydrophobic)氟化离子防静电添加剂将疏水性氟化离子防静电添加剂配制在聚氨酯组合物中用于导电性增强。防静电添加剂的恰当选择允许组合物展示高导电性并且满足涂覆的透明件的沉积静电消散要求。在过去,季铵阳离子的盐或氟化磺酰亚胺阴离子的盐被用作防静电添加剂以增强聚氨酯的导电性,只取得了有限的成功(withlimitedsuccess),如美国专利号6,458,875中描述的实例。从未探索使用季铵阳离子与氟化磺酰亚胺阴离子组合的单一化合物作为聚氨酯组合物中的用于导电性增强的防静电添加剂的优点。疏水性氟化离子防静电添加剂fc-4400和fc-5000是含有季铵阳离子和氟化磺酰亚胺阴离子两者的盐。季铵阳离子与氟化磺酰亚胺阴离子的组合作为单一化合物使fc-4400或fc-5000对于导电性增强更有效。另外,疏水性氟化离子防静电添加剂fc-4400或fc-5000完全可与聚氨酯组合物中的其它组分相容,并且因此可以宽范围的重量百分比负载而不牺牲(compromising)组合物的其它性能能力。fc-4400是季铵阳离子与三正丁甲基铵双-(三氟甲磺酰基)酰亚胺的氟化磺酰亚胺阴离子的离子液体防静电盐,其式为(n-c4h9)3(ch3)n+-n(so2cf3)2。fc-5000是季铵阳离子与在季铵上具有单一伯醇基的氟化磺酰亚胺阴离子的离子液体防静电盐,其式为r4n+-n(so2cf3)2。用于本发明的优选的疏水性氟化离子防静电添加剂是fc-4400。基于组合物中固体的总重量,疏水性氟化离子防静电添加剂典型地以约1%至约10%的范围,且更典型地以约3%至约8%的重量百分比的范围使用。在一个实施方式中,疏水性氟化离子防静电添加剂按重量计为组合物的约1%、约2%、约3%、约4%、约5%、约6%、约7%、约8%、约9%、或约10%。在另一实施方式中,疏水性氟化离子防静电添加剂的范围由前述值中的任意两个限定。磺化聚酯型氨基甲酸酯多元醇使用具有在主链中掺合磺酸盐离子官能团的聚酯型氨基甲酸酯多元醇以与疏水性氟化离子防静电添加剂fc-4400或fc-5000添加剂相互作用。磺化聚酯型氨基甲酸酯多元醇在主链中具有多个磺酸盐离子官能团,并且在链端具有羟基官能度。磺化聚酯型氨基甲酸酯多元醇可经由链端羟基官能度固化成聚氨酯基质,而主链中的磺酸盐离子官能团可经由离子相互作用与疏水性氟化离子防静电添加剂的离子基团结合,以形成稳定的交联网络,其中疏水性氟化离子防静电添加剂均匀地分散(distributed)在聚氨酯基质中。磺化聚酯型氨基甲酸酯多元醇和疏水性氟化离子防静电添加剂之间的协同相互作用大幅地增强聚氨酯组合物的导电性。于此同时,稳定的交联网络的形成防止疏水性氟化离子防静电添加剂流失,使得透明的聚氨酯可耐受老化暴露的有害作用并且保持高导电性。磺化聚酯型氨基甲酸酯多元醇通过使非磺化多元醇与磺化聚酯型氨基甲酸酯反应制备。适合于本发明的代表性磺化聚酯型氨基甲酸酯包括bayhydrol140aq、bayhydroluh240、baybondpu402a、和impranildl1554,可从bayermaterialscience,现在为covestro获得。用于本发明的优选的磺化聚酯型氨基甲酸酯多元醇是bayhydrol140aq,其为磺化脂族阴离子聚酯型氨基甲酸酯树脂的40%固体水分散体。这些材料可以水分散体获得,并且与非磺化多元醇反应,其中移除水以得到磺化多元醇。基于组合物中固体的总重量,磺化聚酯型氨基甲酸酯典型地以约3%至约15%的范围,且更典型地在5%至10%重量百分比的范围使用。在一个实施方式中,磺化聚酯型氨基甲酸酯按重量计为组合物的约3%、约4%、约5%、约6%、约7%、约8%、约9%、约10%、约11%、约12%、约13%,约14%、或约15%。在另一实施方式中,磺化聚酯型氨基甲酸酯的范围由前述值中的任意两个限定。用于固化聚氨酯组合物的催化剂催化剂用于固化热固性聚氨酯组合物。催化剂加速聚氨酯网络形成。适合于本发明的代表性催化剂包括可从sigma-aldrich获得的有机金属化合物二月桂酸二丁锡和二乙酸二丁锡、和可从shepherdchemicalcompany获得的铋和锌化合物。基于组合物中固体的总重量,催化剂典型地以约10ppm至约200ppm的范围,且更典型地以约30ppm至约100ppm的范围使用。在一个实施方式中,催化剂按重量计为组合物的约10ppm、约20ppm、30ppm、40ppm、50ppm、60ppm、70ppm、80ppm、90ppm、100ppm、110ppm、120ppm、130ppm、140ppm、150ppm、160ppm、170ppm、180ppm、190ppm、或200ppm。在另一实施方式中,催化剂的范围由前述值中的任意两个限定。a一系列稳定剂将包括uv吸收剂、光稳定剂、和热稳定剂的一系列稳定剂配制在组合物中用于环境耐久性增强。一系列稳定剂提供针对对抗光和老化的有害作用有效的稳定作用。uv吸收剂典型地为羟基苯基-三嗪、羟基苯基-苯并三唑或羟基苯基-二苯甲酮类化合物。uv吸收剂竞争地吸收对聚氨酯组合物有害的uv光。适合于本发明的代表性uv吸收剂包括羟基苯基-三嗪类的tinuvin400、tinuvin405、tinuvin460、tinuvin477、和tinuvin479,以及羟基苯基-苯并三唑类的tinuvin928、tinuvin1130、tinuvin328、tinuvin99-2、和tinuvin384-2,可从basf获得。用于本发明的优选的uv吸收剂是在uv-b和uv-a范围内具有极高消光系数(extinctioncoefficient)的tinuvin479。高消光系数允许配制具有降低的uv吸收剂含量的组合物。光稳定剂典型地为受阻胺光稳定剂(hals)。它能够捕获自由基,并且在自氧化循环(autoxidationcycle)中充当自由基(radical)清除剂且抑制聚合材料的光氧化降解。适合于本发明的代表性光稳定剂包括tinuvin123、tinuvin144、tinuvin152、tinuvin292、或tinuvin5100,可从basf获得。用于本发明的优选的光稳定剂是具有反应性伯羟基的tinuvin152,反应性伯羟基能够使tinuvin152固化成聚氨酯网络,以提高相容性和抗迁移性。热稳定剂典型地为保护组合物对抗热氧化降解的位阻酚类抗氧化剂。适合于本发明的代表性热稳定剂包括irganox1010、irganox1076、irganox1135、或irganox245,可从basf获得。低频色彩(lowcolor)、良好的相容性、高耐抽出性、和低挥发性是对于应用于该组合物中热稳定剂的典型选择标准,irganox1010是优选的。当作为一系列稳定剂组合使用时,稳定剂的保护性作用增强。与tinuvin479/tinuvin152/irganox1010组合的一系列稳定剂提供针对光和老化的有害作用的最高效的稳定作用。基于组合物中固体的总重量,一系列稳定剂典型地以约0.5%至约4%的范围,且更典型地以约1%至约3%重量百分比的范围使用。在一个实施方式中,一系列稳定剂按重量计为组合物的约0.5%、约1%、约1.5%、约2%、约2.5%、约3%、约3.5%、或约4%。在另一实施方式中,一系列稳定剂的范围由前述值中的任意两个限定。表面活化剂表面活化剂或表面活性剂——其控制涂料的润湿或铺展作用、为涂层表面提供令人满意地流动和流平(flow-and-leveling)特性、消除诸如破裂和陷口(craters)的涂层缺陷、和增加表面滑移(surfaceslip)——在组合物中积极地使用。适合于本发明的代表性表面活性剂包括基于硅酮的流动/均化剂silwetl-77、l-7200、l-7600、l-7604、l-7605、和l-7657,可从momentiveperformancematerials获得,和基于硅酮的表面添加剂byk-300、byk-306、byk-313、byk-333、byk-370、和byk-378,可从bykchemie获得。silwet硅酮表面活性剂是具有杰出润湿、铺展和均化特性的改性的三硅氧烷。将非常低分子量的三硅氧烷与聚醚基团组合的强大的silwetl-77优选用于本发明的。byk硅酮表面添加剂是用于增加表面滑移的改性的聚二甲基硅氧烷。反应性byk-370——其为聚酯改性的羟基官能化聚二甲基硅氧烷——优选用于本发明。byk-370可被经由其伯oh-基团交联成聚氨酯网络并且可永久地增加表面滑移。silwetl-77与byk-370的协同使用提供铺展/流动/均化与永久的表面滑移增强的优异组合。基于组合物中固体的总重量,每种表面活性剂典型地以约0.05%至约1%的范围,更典型地以约0.1%至约0.5%重量百分比的范围使用。在一个实施方式中,每种表面活性剂按重量计为组合物的约0.05%、约0.1%、约0.15%、约0.2%、约0.25%、约0.3%、约0.35%、约0.4%、约0.45%、约0.5%、约0.55%、约0.6%、约0.65%、约0.7%、约0.75%、约0.8%、约0.85%、约0.9%、约0.95%、或约1.0%。在另一实施方式中,每种表面活性剂的范围由前述值中的任意两个限定。任选的溶剂任选地,非质子溶剂可用于混合组合物并用作组合物载体。适合于本发明的代表性非质子溶剂包括丙酸正戊酯(npp)、3-乙氧基丙酸乙酯(eep)、2-丁氧基乙酸乙酯(bea)、二异丁基甲酮(dibk)、和甲基异丁基甲酮(mibk)。当组合物流涂到飞行器透明件的外表面上时,任选的非质子溶剂的重量百分比可根据需要的涂层厚度而改变。性能亮点(highlights)vs.目前发展水平的聚氨酯本发明的聚氨酯组合物可方便地流涂在用于现代军用飞行器的含有外表面导电性涂层的透明件的外表面上,以为透明件提供保护性层,所述保护性层在所有操作温度下具有杰出静电消散能力、优越的抗腐蚀性、和优秀的环境耐久性。表1强调了本发明的聚氨酯组合物和美国专利号6,458,875和9,580,564中描述的目前发展水平的系统的导电性和抗雨蚀的性能。表示了对未quv暴露和quv暴露5周后的样品在约-6℃、约-28℃、和约-40℃下测量的电气体积电阻率。表示了对未quv暴露和quv暴露5周后的样品在约927km/h下约10min、约30min、和约60min后的抗雨蚀结果。加速的quv设备用uvb-313el荧光灯以约50℃/约7小时uv暴露和约50℃/约5小时凝结(关闭uv,高湿度)的循环运行。电气体积电阻率>1014意指在沉积静电消散试验期间样品的电阻率无法测量或者样品经历介质击穿。“合格(pass)”意指试验后涂层损失小于10%。“不合格(fail)”意指试验后涂层损失多于10%。如实例中所述,两种样品均具有导电性金堆叠涂层。表1–性能亮点尽管如美国专利号6,458,875中所述,用三氟甲磺酰亚胺锂添加剂fluoradhq115改性的透明的聚氨酯增强导电性且因此提高静电放电能力,但提高的静电放电能力在低温下没有维持并且不能耐受老化暴露的有害作用。另一方面,如美国专利号9,580,564中所述,“排遍”多层涂覆系统在飞行器透明件上展示消散表面静电荷积聚的效率并且无论温度变化或老化暴露如何维持高沉积静电消散性能,但其在强雨蚀试验期间遭受弱抗腐蚀性以及外聚氨酯层损失。作为用于现代军用飞行器透明件的表面涂层,这些现有技术系统不能被认为是完全令人满意的。在主链中结合磺酸盐官能度并且掺合疏水性氟化离子防静电添加剂三正丁甲基铵双-(三氟甲磺酰基)酰亚胺fc-4400作为添加剂的实施方式的聚氨酯组合物展示大幅地增强的导电性并且因此可作为飞行器透明件的表面涂层在所有操作温度下维持高沉积静电消散能力。疏水性氟化离子防静电添加剂fc-4400和磺化聚酯型氨基甲酸酯基质之间的协同相互作用被认为是该大幅导电性增强的原因。疏水性氟化离子防静电添加剂fc-4400被认为与磺酸盐官能团强烈地相互作用,使得可在老化暴露的有害作用后维持高电导率和沉积静电消散能力。制备聚氨酯组合物的方法本发明也体现在制备适合于涂覆基底表面的聚氨酯组合物的方法中。在一个实施方式中,方法包括混合聚酯二醇和聚酯三醇与磺化聚酯型氨基甲酸酯分散体以形成均相磺化多元醇混合物;以及混合均相磺化多元醇混合物与包含脂族二异氰酸酯、氟化离子防静电添加剂、和催化剂的组分以形成聚氨酯涂料组合物。在一个实施方式中,磺化聚酯型氨基甲酸酯分散体与聚酯二醇和聚酯三醇在约90℃至约105℃下混合约48小时。在另一实施方式中,聚酯二醇的平均分子量为约830g/mol并且包含用二甘醇引发的聚己内酯二醇。在进一步实施方式中,聚酯三醇的平均分子量为约540g/mol并且包含用三羟甲基丙烷引发的聚己内酯三醇。在其它的实施方式中,磺化聚酯型氨基甲酸酯分散体包含脂族聚酯型氨基甲酸酯树脂的阴离子分散体。在又另一实施方式中,磺化聚酯型氨基甲酸酯分散体按重量计为组合物的约5%至约10%。在一个实施方式中,脂族二异氰酸酯包括亚甲基双(4-环己基异氰酸酯)。在另一实施方式中,氟化离子防静电添加剂包括三正丁甲基铵双-(三氟甲磺酰基)酰亚胺。在进一步实施方式中,氟化离子防静电添加剂按重量计为组合物的约3%至约8%。在一个实施方式中,催化剂包括二月桂酸二丁锡。在另一实施方式中,催化剂按重量计为组合物的约0.003%至约0.01%。在一个实施方式中,组分进一步包括:非质子溶剂、一系列稳定剂、第一表面活性剂、和第二表面活性剂。在另一实施方式中,非质子溶剂包括丙酸正戊酯。在进一步实施方式中,一系列稳定剂包含uv吸收剂、光稳定剂、和热稳定剂。在其它实施方式中,uv吸收剂选自:羟基苯基-三嗪、羟基苯基-苯并三唑、和羟基苯基-二苯甲酮。在又另一实施方式中,光稳定剂包括受阻胺光稳定剂。在一个实施方式中,热稳定剂包括位阻酚类抗氧化剂。在另一实施方式中,一系列稳定剂按重量计为组合物的约1%至约3%。在进一步实施方式中,聚氨酯组合物包含约70%固体。应用涂料的方法本发明也体现在将涂料应用于基底表面的方法中。在一个实施方式中,方法包括用上述新型聚氨酯组合物中的任一个涂覆表面。方法进一步包括将涂覆表面在约50℃至约60℃的第一固化温度下固化约12小时,并且将涂覆表面在约75℃至约85℃的第二固化温度再固化约24小时。本发明体现在将涂料应用于基底表面的另一方法中。在一个实施方式中,方法包括用通过上述用于制备聚氨酯组合物的方法中的任一个制备的聚氨酯组合物涂覆表面。方法进一步包括将涂覆表面在约50℃至约60℃的第一固化温度下固化约12小时,并且将涂覆表面在约75℃至约85℃的第二固化温度下再固化约24小时。对于将涂料应用于基底表面的这些方法中的任一个,基底可以是丙烯酸树脂。在一个实施方式中,基底是透明的。在另一实施方式中,第一固化温度是约54℃。在进一步实施方式中,第二固化温度是约82℃。对于将涂料应用于基底表面的这些方法中的任一个,方法可进一步包括制备表面,随后用透明的聚氨酯组合物涂覆表面的步骤。在一个实施方式中,制备步骤包括用聚硅氧烷涂料涂覆表面以形成底涂表面;用三层铟锡氧化物(ito)/金/ito膜堆叠物涂覆底涂表面以形成ito涂覆表面;用0.1%硅酸盐涂料溶液涂覆ito涂覆表面以形成硅酸盐涂覆表面;将硅酸盐涂覆表面在约82℃下加热约1小时;用0.1%氨基硅烷底漆溶液涂覆硅酸盐涂覆表面以形成氨基硅烷涂覆表面;用18%聚氨酯热固性黏合剂溶液涂覆氨基硅烷涂覆表面以形成聚氨酯热固性涂覆表面;以及将聚氨酯热固性涂覆表面在约20℃至约25℃下固化约16小时。对于将涂料应用于基底表面的这些方法的任一个,18%聚氨酯热固性黏合剂溶液可包括选自以下的溶剂:环己酮和3-乙氧基丙酸酯。层压件本发明也体现在包括具有表面的基底、和布置在表面上的聚氨酯组合物的涂层的层压件。在一个实施方式中,聚氨酯组合物可以是上述新型聚氨酯组合物中的任一个。在另一实施方式中,可通过将涂料应用于基底表面的上述方法中的任一个将涂料应用于表面。在一个实施方式中,涂层的厚度为约75μm至约100μm。在另一实施方式中,涂层在约-40℃下的电气体积电阻率小于或等于约1011欧姆/cm。在进一步实施方式中,涂层的光透射率为约65%至约70%。在附加的实施方式中,涂层的雾度为约0.90%至约1.40%。在又另一实施方式中,涂层不包含全氟烷基磺酸盐的可电离的金属盐。在一个实施方式中,涂层不包含胶体铟锡氧化物纳米颗粒分散体。在另一实施方式中,基底是亚克力。在进一步实施方式中,基底是透明的。在进一步实施方式中,涂层是透明的。在附加的实施方式中,表面是飞行器透明件的外表面。从上述描述应该理解,本发明提供适合作为飞行器透明件的表面涂层的聚氨酯组合物。聚氨酯组合物的涂层无论温度变化或老化暴露如何都可维持高沉积静电消散性能,从而避免静电荷积聚到一点的风险,在该点产生电击危险或通过电流的快速放电而损坏聚氨酯涂层。本发明的透明的聚氨酯也非常具有耐用性,并且展示了优秀的抗腐蚀性和老化暴露后机械特性的保持力。描述了具体的方法、装置、和材料,但是与所描述的那些相似或等同的任何方法和材料可用于本发明的实践或试验中。除非另有定义,用于本申请的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同含义。如在本申请中所用,单数单词如“一”和“一个”意指“一个或多个”,除非清楚地显示意图将元素限制为“一个”。术语“约”意指±2%的其修饰值。如在本申请中所用,术语“疏水性”意指缺乏对水的亲和性,并且当水接触角为至少约80度时,表面被认为是疏水的。如在本申请中所用,术语“透明的”意指当使用astmd1003标准对厚度为约255μm至约510μm的聚氨酯的膜测量时,具有至少约85%的光投射。无需进一步扩展,相信本领域技术人员使用进行的(proceeding)描述可以最大程度地实现和使用本发明。从以下具体实例,本实施方式的其它目的、特征、和优点将变得显而易见。在指定具体实施方式的同时,仅通过示例的方式提供具体实例。因此,本发明还包括在本发明的精神和范围内那些各种改变和改性,那些各种改变和改性对本领域技术人员而言从该详细描述可变得显而易见。以下实例仅是说明性的,而无论如何绝不是限制本公开。实施例利用美国专利号6,458,875中描述的程序制备尺寸为38.1cm×81.28cm的飞行器级(根据mil-prf-25690)拉伸型丙烯酸树脂片材,以用作用于评估以下实施例中的透明的聚氨酯组合物的基底。制备程序可总结如下。首先用常规聚硅氧烷硬涂层作为基础涂层涂覆丙烯酸片材。然后,使用溅射工艺,用三层铟锡氧化物(ito)/金/ito薄膜堆叠物涂覆底涂丙烯酸片材,至约15欧姆/平方的片电阻。然后,将0.1%硅酸盐涂料溶液流涂在ito表面涂层上,空气干燥约1小时,然后在空气烘箱中在约82℃下加热约1小时。然后,将0.1%氨基硅烷底漆溶液流涂在硅酸盐涂层上并空气干燥约1小时。将环己酮、3-乙氧基丙酸酯(eep)、或由基于二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)和聚四亚甲基氧化物多元醇的可湿固化的芳族聚醚氨基甲酸酯制备的其它适合溶剂中的18%聚氨酯热固性黏合剂溶液流涂在涂有底漆的(primed)ito涂覆表面上并且在室温下固化过夜。表2总结了以下实施例1-7中描述的聚氨酯组合物的电气体积电阻率结果。电气体积电阻率大于1014意指样品的电阻率无法测量或样品在沉积静电消散试验期间经历介质击穿。表2–实施例1-7的组合物的电气体积电阻率结果实施例1根据表3中表示的配方,如美国专利号6,458,875中所述,用于导电性增强的含有三氟甲烷磺酰亚胺锂添加剂fluoradhq115的脂族聚酯型氨基甲酸酯组合物被bayhydrol140aq改性。bayhydrol140aq是磺化聚酯型氨基甲酸酯多元醇的40%固体水分散体,其具有掺合在主链中的磺酸盐离子官能团和链端中的羟基官能度。bayhydrol140aq首先与其它多元醇通过混合在约93℃至约104℃下反应约48小时以移除水分并形成均相磺化多元醇混合物。然后,将磺化多元醇混合物与异氰酸酯和其它组分用丙酸正戊酯溶剂中的约50ppm二月桂酸二丁锡催化剂配制以形成70%固体的透明的聚氨酯前体混合物。将所得的聚氨酯前体混合物流涂在制备的丙烯酸基底上,然后在约54℃下固化约12小时,然后在约82℃下固化约24小时,以形成厚度为大约75-100μm的透明的聚氨酯面漆。将涂覆聚丙烯酸酯类的样品暴露于加速的quv5周。加速的quv设备用uvb-313el荧光灯以约50℃下uv暴露约7小时并约50℃下凝结(关闭uv,高湿度)约5小时的循环运行。未quv暴露和quv暴露5周后的样品的电气体积电阻率在约-6℃、约-28℃、和约-40℃下利用astmd-257中描述的方法测量。电气体积电阻率结果表示在上表2中。结果显示,如美国专利号6,458,875所述,如果与不具有bayhydrol140aq的组合物相比,组合物中掺入来自bayhydrol140aq的磺化聚酯型氨基甲酸酯多元醇可增强导电性。该电导率增强来自fluoradhq115和bayhydrol140aq的加成效应,而在这两个组分之间没有强协同相互作用。该电导率增强不能在低温下为聚氨酯提供足够的沉积静电消散能力或不能耐受老化暴露的有害作用。从分开的实验还观察到,增加亲水性添加剂fluoradhq115在组合物中的浓度对导电性具有有限的作用并且引起组合物的雾度。表3–实施例1的聚氨酯组合物实施例2除了亲水性三氟甲烷磺酰亚胺锂添加剂fluoradhq115被疏水性氟化离子防静电添加剂三正丁甲基铵双-(三氟甲磺酰基)酰亚胺fc-4400代替之外,与美国专利号6,458,875中所述的相当的脂族聚酯型氨基甲酸酯组合物用丙酸正戊酯溶剂中的约50ppm二月桂酸二丁锡催化剂配制以形成70%固体透明的聚氨酯前体。将所得的聚氨酯前体混合物流涂在制备的丙烯酸树脂基底上,然后在约54℃下固化约12小时,然后在约82℃固化约24小时以形成厚度为大约75-100μm的透明的聚氨酯面漆。将涂覆聚丙烯酸酯类的样品暴露于加速的quv5周。quv暴露的程序描述在实施例1中。未quv暴露的样品和quv暴露5周后的电气体积电阻率利用astmd-257中描述的方法在约-6℃、约-28℃、和约-40℃下测量。电气体积电阻率结果表示在上表2中。结果显示,疏水性氟化离子防静电添加剂fc-4400对于组合物的导电性增强比亲水性添加剂fluoradhq115更有效,但该电导率增强不能在低温下为聚氨酯提供足够的沉积静电消散能力或耐受老化暴露的有害作用。表4–实施例2的聚氨酯组合物实施例3含有疏水性氟化离子防静电添加剂三正丁甲基铵双-(三氟甲磺酰基)酰亚胺fc-4400和磺化聚酯型氨基甲酸酯多元醇bayhydrol140aq的脂族聚酯型氨基甲酸酯组合物如表5中提出的配方制备。磺化聚酯型氨基甲酸酯分散体bayhydrol140aq首先与其它多元醇通过混合在约93℃至约104℃下反应约48小时以移除水分并形成均相磺化多元醇混合物。然后将磺化多元醇混合物与异氰酸酯和其它组分用丙酸正戊酯溶剂中的约50ppm二月桂酸二丁锡催化剂配制以形成70%固体透明的聚氨酯前体。将所得的聚氨酯前体流涂在制备的丙烯酸基底上,然后在约54℃下固化约12小时,然后在约82℃下固化约24小时,以形成厚度为大约75-100μm的透明的导电性面漆。将涂覆聚丙烯酸酯类的样品暴露于加速的quv5周。quv暴露的程序描述在实施例1中。未quv暴露的样品和quv暴露5周后的电气体积电阻率利用astmd-257中描述的方法在约-6℃、约-28℃、和约-40℃下测量。电气体积电阻率结果表示在上表2中。结果显示,将疏水性氟化离子防静电添加剂fc-4400与磺化聚酯型氨基甲酸酯多元醇bayhydrol140aq掺入组合物中可大幅地增强导电性,该导电性显著高于供应商3m提供的fc-4400技术数据表的导电性。疏水性氟化离子防静电添加剂fc-4400和磺化聚酯型氨基甲酸酯基质之间的协同相互作用被认为是该大幅导电性增强的原因。增强的导电性能够耐受温度变化或老化暴露的有害作用,并且维持聚氨酯的高沉积静电消散性能,无论温度变化或老化暴露如何。表5–实施例3的聚氨酯组合物实施例4具有增加的疏水性氟化离子防静电添加剂fc-4400的含量的透明的脂族聚酯型氨基甲酸酯组合物以表6中提出的配方制备,用于进一步探索疏水性氟化离子防静电添加剂fc-4400和来自bayhydrol140aq的磺化聚酯型氨基甲酸酯多元醇之间的协同相互作用。将磺化聚酯型氨基甲酸酯分散体bayhydrol140aq首先与其它多元醇通过混合在约93°f至约104℃下反应约48小时以移除水分并形成均相磺化多元醇混合物。然后,将磺化多元醇混合物与异氰酸酯和其它组分用丙酸正戊酯溶剂中的约50ppm二月桂酸二丁锡催化剂配制以形成70%固体透明的聚氨酯前体。将所得的聚氨酯前体流涂在制备的丙烯酸树脂基底上,然后在约54℃下固化约12小时,然后在约82℃下固化约24小时,以形成厚度为大约75-100μm的透明的导电性面漆。将涂覆聚丙烯酸酯类的样品暴露于加速的quv5周。quv暴露的程序描述在实施例1中。未quv暴露的样品和quv暴露5周后的电气体积电阻率利用astmd-257中描述的方法在约-6℃、约-28℃、和约-40℃下测量。电气体积电阻率结果表示在上表2中。结果显示,增加疏水性氟化离子防静电添加剂fc-4400含量可进一步增强组合物的总体导电性。增强的导电性能够耐受温度变化或老化暴露的有害作用,并且维持聚氨酯的高沉积静电消散性能,无论温度变化或老化暴露如何。表6–实施例4的聚氨酯组合物实施例5除了将增链剂1,4-丁二醇(bdo)从组合物移除之外,与实施例3中描述的相当的脂族聚酯型氨基甲酸酯组合物如表7中提出配方制备。将磺化聚酯型氨基甲酸酯分散体bayhydrol140aq首先与其它多元醇通过混合在约93℃至约104℃下反应约48小时以移除水分并形成均相磺化多元醇混合物。然后,将磺化多元醇混合物与异氰酸酯和其它组分用丙酸正戊酯溶剂中的约50ppm二月桂酸二丁锡催化剂配制以形成70%固体透明的聚氨酯前体。将所得的聚氨酯前体流涂在制备的丙烯酸树脂基底上,然后在约54℃下固化约12小时,然后在约82℃下固化约24小时,以形成厚度为大约75-100μm的透明的导电性面漆。将涂覆聚丙烯酸酯类的样品暴露于加速的quv5周。quv暴露的程序描述在实施例1中。未quv暴露的样品和quv暴露5周后的电气体积电阻率利用astmd-257中描述的方法在约-6℃、约-28℃、和约-40℃下测量。电气体积电阻率结果表示在上表2中。结果显示,将增链剂1,4-丁二醇从组合物移除对导电性具有积极作用。增强的导电性能够耐受温度变化或老化暴露的有害作用,并且维持聚氨酯的高沉积静电消散性能,无论温度变化或老化暴露如何。表7–实施例5的聚氨酯组合物加速的quv暴露在加速的quv暴露下试验涂覆聚丙烯酸酯类的透明的聚氨酯的样品的光透射、%雾度、%附着力、和总体外观长达约5周。加速的quv设备用uvb-313el荧光灯以在约50℃下uv暴露约7小时和在约50℃下凝结(关闭uv,高湿度)约5小时的循环运行。每周从quv设备取出试验样品以检查%光透射、%雾度、%附着力、和总体外观。根据astmd-1003测量%光透射和%雾度。根据astmd-3359测量%附着力。实施例5的样品的试验结果表示在表8中。结果显示,在quv暴露期间,聚氨酯在光透射、%雾度、%附着力、和总体外观方面基本没有表现处退化(degradation)并显示针对抗光和老化的有害作用的优秀的环境耐久性。表8–聚氨酯面漆的加速的quv暴露实施例5的样品%lt%雾度%附着力外观初始66.930.90100良好quv暴露1周67.481.17100良好quv暴露2周66.871.25100良好quv暴露3周67.331.39100良好quv暴露4周67.541.22100良好quv暴露5周67.261.38100良好雨蚀试验未quv暴露和quv暴露5周后的涂覆聚丙烯酸酯类的透明的聚氨酯样品的抗雨蚀性。在有和没有uv暴露的情况下由涂覆聚丙烯酸酯类制备四种样品。首先将涂覆聚丙烯酸酯类切成约2.54cm×约2.54cm×约0.635cm尺寸,然后穿过(across)上边缘进行阶梯加工(stepmachined),用灰色弹性材料冲洗件(grayelastomericmaterialflush)填充余下样品表面,约0.238cm厚×约0.476cm宽以适合试验器支架。雨蚀试验参数为约30度的冲击角(impactangle),约2.54cm/h的降雨量,和约927km/h的试验速度。在零升力向心臂的边缘试验样品对。平均雨滴大小为约2.0mm。在试验前,在暴露约10分钟、约30分钟、和约60分钟后,检验试验样品是否有面漆分层或损坏。实施例5的样品的试验结果表示在表9中。结果显示,聚氨酯面漆在有或没有quv暴露的情况下表现优越的抗腐蚀性。表9–聚氨酯面漆的雨蚀试验实施例6无增链剂1,4-丁二醇(bdo)的透明的脂族聚酯型氨基甲酸酯组合物如表10中提出的配方制备,其中组合物中疏水性氟化离子防静电添加剂fc-4400的含量增加。将磺化聚酯型氨基甲酸酯分散体bayhydrol140aq首先与其它多元醇通过混合在约93℃至约104℃下反应约48小时以移除水分并形成均相磺化多元醇混合物。然后,将磺化多元醇混合物与异氰酸酯和其它组分用丙酸正戊酯溶剂中的约50ppm二月桂酸二丁锡催化剂配制以形成70%固体透明的聚氨酯前体。将所得的聚氨酯前体流涂在制备的丙烯酸树脂基底上,然后在约54℃下固化约12小时,然后在约82℃下固化约24小时,以形成厚度为大约75-100μm的透明的导电性面漆。将涂覆聚丙烯酸酯类的样品暴露于加速的quv5周。quv暴露的程序描述在实施例1中。未quv暴露的样品和quv暴露5周后的电气体积电阻率利用astmd-257中描述的方法在约-6℃、约-28℃、和约-40℃下测量。电气体积电阻率结果表示在上表2中。结果显示,增加疏水性氟化离子防静电添加剂fc-4400在组合物中的含量对导电性具有积极作用。增强的导电性能够耐受温度变化或老化暴露的有害作用,并且无维持聚氨酯的高沉积静电消散性能论温度变化或老化暴露如何。表10–实施例6的聚氨酯组合物实施例7具有较高fc-4400和bayhydrol140aq含量的透明的脂族聚酯型氨基甲酸酯组合物以表11中提出的配方制备,用于进一步探索疏水性氟化离子防静电添加剂fc-4400和来自bayhydrol140aq的磺化聚酯型氨基甲酸酯多元醇之间的协同相互作用。将磺化聚酯型氨基甲酸酯分散体bayhydrol140aq首先与其它多元醇通过混合在约93℃至约104℃下反应约48小时以移除水分并形成均相磺化多元醇混合物。然后,将磺化多元醇混合物与异氰酸酯和其它组分用丙酸正戊酯溶剂中的约50ppm二月桂酸二丁锡催化剂配制以形成70%固体透明的聚氨酯前体。将所得的聚氨酯前体流涂在制备的丙烯酸树脂基底上,然后在约54℃下固化约12小时,然后在约82℃下固化约24小时,以形成厚度为大约75-100μm的透明的导电性面漆。将涂覆聚丙烯酸酯类的样品暴露于加速的quv5周。quv暴露的程序描述在实施例1中。对于未quv暴露的样品和quv暴露5周后的电气体积电阻率利用astmd-257中描述的方法在约-6℃、约-28℃、和约-40℃下测量。电气体积电阻率结果表示在上表2中。结果显示,使疏水性氟化离子防静电添加剂fc-4400和磺化聚酯型氨基甲酸酯分散体bayhydrol140aq在组合物中的含量最大化对导电性具有积极作用。增强的导电性能够耐受温度变化或老化暴露的有害作用,并且维持聚氨酯的高沉积静电消散性能无论温度变化或老化暴露如何。表11–实施例7的聚氨酯组合物已经仅参考当前优选的实施方式详细描述了本发明。本领域技术人员将理解,可在不脱离本发明的情况下进行各种修改。因此,本发明仅由以下权利要求来限定。当前第1页12
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1