专利名称：发光涂料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种涂料(例如一种油漆)、一种检测该涂料质量的方法以及利用该涂料检测以后对该涂料的损坏或磨损的情况的方法。
对于船舶或者航空器方面的应用，特别是对于军用装备，涂料的涂覆质量是至关重要的。在高性能的军用航空器中，由于腐蚀和飞鸟撞击造成对涂料的损坏有时是很难检测的。
对航空器、航海船舶、海上钻井平台的水下部分和生产平台、以及陆上装置例如储油罐和化工储罐、工业装置中的反应器、铁路油罐车等设备的涂料进行检查和检测需要花费很多时间，因而无论就检查本身使用的熟练人工还是就受检设备停用的时间而言成本都很高。由于有些设备的结构本身很复杂，对这些结构的关键部位也不可能进行具有确定性和完整性的充分的检查。
在埃克森瓦尔迪兹事故(Exxon Valdez disaster)之后，1990年的美国油污染法案(U.S.Oil Pollution Act of 1990)和国际船舶污染规定(International Marine Pollution Regulations，简称MARPOL)已经要求大幅增加油轮的水压载箱和双层船体的面积，所有的都要求有加强的涂层。最近，散装货轮也类似地遭受了多次沉船事故，所以船级协会(classification societies)例如劳埃德船级社(LloydsRegister)已经重视对这些船舶的船体的涂料情况的期限进行检查，并且已经编制出合适的船体情况监测程序。当建造一艘如此大型的船舶时，多达所需总时间的14％的时间可以分配给涂漆。随后的每年因船舶腐蚀而发生的修理费用以美国海军的舰船为例，美国海军自己计算的数目为6400万美元。美国海军还预计，如果可以通过提高首次涂漆和检查的质量来减少该项费用，则在未来20年中节省的费用将达到20.3亿美元。
发光油漆通常含有30％以上加入的发光颜料，并且通常发光颜料的含量可多达45％(重量百分比)。就此而言，本发明的涂料决不能被归类为发光油漆。
本发明的包含油漆的涂料可以是油基的而不仅是优选的环氧基的。
根据本发明第二方面，提供了一种检测本发明的第一方面的涂料的涂覆质量的方法，包括将本发明的第一方面的涂料涂覆到一个干净的表面，用紫外光照射该涂料并且观察这样产生的发光图像，以观看该图象的发光强度(光线亮度)的间隙(gap)和/或变化。
很显然，尽管更亮的或更弱的光线表明该涂层的区域更厚或者更薄，但这些间隙表明未能提供完整的或未破损的涂层。
本发明的第二方面提供的对涂料进行紫外照射应当首先在首次涂覆该涂层期间进行，原因在于这有助于涂覆者(油漆工)找出并覆盖任何遗漏的区域，并且把通过紫外照射识别出的薄的地方增加到正确的厚度。本发明的第二方面提供的照射应当接着由涂覆工作的检查员进行，以便找出涂料漏涂的区域、涂层薄的区域、涂料的损坏等等。
用本发明的第二方面提供的紫外线照射的涂层的图象在一优选实施例中应当用合适的便携式摄像机以数字形式记录，作为检查的永久性证据，并用于以后的对涂料的破损或损坏的检查。这些以数字形式记录的记录可以容易地存储很长时间，可以容易地从现场(施工点)带到办公室并用作施工或者维修合同完成的证据，并且可以在以后用于与后续对同一结构的检测区域或者涂料破损、腐蚀或损坏的检查结果进行比较。
前面已经说过，正如在本发明的优选实施例中提供的，通过注意记录发光级别的数字设备与紫外照射的受检涂层的准确距离，并使用源于该特定涂层的数值表格进行数据比较，有可能确定该涂层的厚度，这样表明是否该涂层比期望的标准更薄或者更厚。为此目的，该记录设备在记录发光图象之前或者之后应当校准。校准可以通过观察一个没有涂覆的表面或者通过观察一个没有发光颜料添加剂的油漆的涂层来进行。
已进一步发现本发明的方法可用于指示航空航天设备(特别是那些用于高速防卫目的的设备，这些设备中会发生对本发明的涂料的表面涂层的飞鸟撞击或类似损坏)的损坏。还发现，本发明的方法和涂料可以显示由于影响涂层的相对一侧的金属的焊接或者其他热源造成的涂层损坏。本发明的方法和涂料可用于较大范围的，包括任何种类的需要高度的涂料整体性(里面或者外面)的容器或者储罐的金属或其他表面的涂料涂覆和检查。实例可包括化工容器、反应器、轮船压载箱、铁路油罐车及其他设备。
本发明的方法和涂料还可用于涂覆和去除重型结构中使用的型钢和板材所用的预涂底漆。这些最初的保护性涂料在涂覆最终涂料前必须彻底清除，这种彻底清除可以通过采用本发明来促进和检查。
已注意到，本发明的方法和涂料还可在水下起作用，只要照射紫外线和记录设备得到适当的防水处理。因此，本发明可用于对水下结构(例如管线、桥墩和各种海上采油装置)的涂漆和检查。本发明还可以作为一种具有成本效益的检查手段，在不入干船坞的情况下来检查轮船船体底部防污涂料的腐蚀速率和程度。
采用本发明的方法和涂料的进一步调查可以揭示另一种用途作为金属中具有应力的或者开裂的焊接接口或焊缝的指示。
本发明的经济优势是引人注目的。目前完成一艘大型油轮的压载箱表面的重新刷新需要花费大约120万美元，因此任何对涂料的平均寿命的增加一定会节省可观的费用。可以预见，本发明的方法可同样地显示外涂层(overcoating)和内涂层(undercoating)。而且，由于检查时间可以占新船建造的总涂漆时间的14％，所以任何对检查和由检查而需要进行的补救涂漆所需时间的节省，也一定会造成费用的显著节省。
具体实施例方式
在涂覆前，例如，对于一艘船的压载箱，一种适用于该用途的专用油漆，在此情况下为一种船舶级(marine grade)的环氧漆中已加入发光颜料(一种光学活性的添加剂-OAA)，其比例为10％(重量)以下，优选1％(重量)以下。
然后，压载箱表面2用来自聚光灯4的紫外光照射，该聚光灯固定在距表面2的一已知距离处。一台带有一固定的光学仪器5的数字照相机(摄像机)3被固定在距表面2的一已知距离处。该紫外线感光仪5然后被校准到“零涂层(zero coating)”。零涂层被认为是指向100。该含有OAA的环氧漆然后作为涂层6被涂覆，并且然后聚光灯4被打开并照射全部的涂层，以便观察是否有显示薄涂层的更暗的区域或者显示表面缺陷的非常暗的斑点。涂料薄或者没有涂料可以通过将仪器5对准缺陷区域来记录，并且该经过校准的仪器然后读取稍微小于100或100的零涂层。然后可以对该缺陷进行补救，并且一份涂层记录可以通过该带有相符的仪器记录的数字照相机(摄像机)3可以被最终制作出来，该记录显示根据来自该油漆制造商的预先确定的表格的数值100。这样使涂层的厚度可以被很快地记录下来，而不需要采取传统的复杂又耗时的方法。
如果需要，第二层不发光的涂料可以涂覆在涂层6上面，并且可以采用同样的监测技术以检查通过该第二涂层明亮地显示出的针孔或者表面缺陷。
权利要求
1.一种涂料，包括一种混合有重量比10％以下的发光颜料添加剂的油漆。
2.根据权利要求1所述的涂料，其中所述油漆是环氧漆。
3.根据权利要求1所述的涂料，包含一种油基油漆。
4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的涂料，其中所述添加剂少于重量比1％。
5.一种检测权利要求1至4中任一权利要求所述的涂料的质量或损坏和/或磨损的方法，包括将权利要求1至4中任一权利要求所述的涂料涂覆到一个干净的表面，用紫外光照射所述涂料并且观察所产生的发光图像，以观看所述图象的发光强度的间隙或变化。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述图象以数字形式记录。
7.根据权利要求6所述的方法，其中从所述图象到用于数字记录的记录设备的距离被测量，并且其中来自所述图象的发光的级别与一具有被用作标准的所述发光油漆的已知厚度的预定数值的表格进行比较，以便确定涂料的厚度。
8.一种基本上如这里所述的涂料。
9.一种检测涂料的涂覆质量或者涂料损坏或磨损的方法，所述方法基本上如参照附图
所描述的。
全文摘要
一种在涂覆到一干净表面时检测涂层的质量或损坏和/或磨损的方法，该涂层(6)基本上由一种油漆组成，该油漆中混合有一种重量比少于10％的发光颜料添加剂，该发光颜料添加剂的用量远低于现有技术的发光油漆中发光颜料45％的用量。该涂层(6)通过具有紫外光的聚光灯(4)照射；然后观察该涂层是否有图象的发光强度的间隙或变化。然后该图象优选以数字形式记录以便详细分析，并作为以后的参考。该涂层和方法可以方便地用于难以观察的表面，例如船舶的压载箱或者桥梁等高大结构。
文档编号C09D7/12GK1468290SQ0181680
公开日2004年1月14日 申请日期2001年3月16日 优先权日2000年10月3日
发明者威廉·罗伯特·科柏, 霍华德·米切尔·杰斯, 米切尔 杰斯, 威廉 罗伯特 科柏 申请人:纽梅勒斯技术公司