防结冰层叠件的制作方法

背景技术：

在例如风力涡轮机或直升机转子叶片的转子叶片上形成和堆积冰可能妨碍该转子叶片的性能。此外，转子叶片会受到由诸如雨水、砂石和粉尘的空气传播物质冲击所导致的腐蚀。

技术实现要素：

在本说明书的一些方面，提供了一种空气动力学表面，该空气动力学表面包括边缘部分和设置在该边缘部分上的防结冰层叠件。该防结冰层叠件包括第一层和泡沫粘合剂层，该泡沫粘合剂层将第一层粘合到空气动力学表面的边缘部分上。该第一层是断裂伸长率大于100％的腐蚀保护层或者防结冰层中的至少一者。泡沫粘合剂层具有小于5mpa的拉伸模量以及至少300微米的厚度。

在本说明书的一些方面，提供了一种防结冰层叠件，该防结冰层叠件包括防结冰层、弹性体腐蚀保护层和附加层。腐蚀保护层设置在防结冰层与附加层之间。附加层的厚度大于腐蚀保护层的厚度，并且附加层的拉伸模量不超过腐蚀保护层的拉伸模量。

在本说明书的一些方面，提供了一种降低用于空气动力学表面的腐蚀保护层的冰粘附性的方法。该方法包括在腐蚀保护层与空气动力学表面之间设置第一中间层，其中该第一中间层的厚度大于腐蚀保护层的厚度，并且该第一中间层的拉伸模量不大于腐蚀保护层的拉伸模量。

附图说明

图1a是风力涡轮机叶片的示意性俯视图；

图1b是图1a的风力涡轮机叶片的示意性剖视图；并且

图2至图4是防结冰层叠件的示意性侧视图。

具体实施方式

在以下说明中参考附图，该附图形成本发明的一部分并且其中以举例说明的方式示出各种实施方案。附图未必按比例绘制。应当理解，在不脱离本说明书的范围或实质的情况下，可设想并进行其他实施方案。因此，以下具体实施方式不应被视为具有限制意义。

图1a至图1b是风力涡轮机叶片110的示意性俯视图和剖视图，该风力涡轮机叶片具有包括边缘部分114的空气动力学表面112。防结冰层叠件100设置在边缘部分114上。防结冰层叠件100可设置在边缘部分114的长度的全部长度上，或者仅设置在该边缘部分的长度的一部分长度上。图1b的横截面沿着风力涡轮机叶片的包括防结冰层叠件100的长度的一部分。该防结冰层叠件100优选地被构造成保护空气动力学表面112免受冰积聚的影响，并且还可保护空气动力学表面112免受腐蚀(例如，由雨水冲击所导致的腐蚀)。如本文别处进一步所述，防结冰层叠件100包括至少两个层(图1a至图1b中未示出)。已发现，在腐蚀保护层与空气动力学表面之间使用足够厚的且足够软的层降低了腐蚀保护层的冰粘附性。因此，根据本发明的一些实施方案，包括腐蚀保护层和适于放置在该腐蚀保护层与空气动力学表面之间的软层的防结冰层叠件即使在该防结冰层叠件不包括单独的防结冰层时也具有防结冰特性。在一些实施方案中，防结冰层叠件包括防结冰层，该防结冰层设置在腐蚀保护层上以进一步提高防结冰层叠件的冰剥离特性。在其他实施方案中，省略了单独的腐蚀保护层，并且在软层上设置防结冰层。在这种情况下，与不具有软层的防结冰层相比，该软层可提高防结冰层的冰剥离特性。

在一些实施方案中，降低用于空气动力学表面的腐蚀保护层(例如，热塑性聚氨酯)的冰粘附性的方法包括在腐蚀保护层和空气动力学表面之间设置足够厚的(例如，比腐蚀保护层更厚)并且足够软(例如，拉伸模量不超过腐蚀保护层的拉伸模量)的中间层。在一些实施方案中，中间层和腐蚀保护层设置在空气动力学表面的边缘部分上。在一些实施方案中，中间层充分降低腐蚀保护层的冰粘附性，从而不需要附加的防结冰层。在其他实施方案中，该方法还包括将防结冰层设置在腐蚀保护层上以进一步降低冰粘附性。

在风力涡轮机应用中，通常优选的是，因为转子叶片的前缘易于积聚冰和腐蚀，所以将防结冰层叠件应用于该边缘。然而，本说明书的防结冰层叠件也可应用于转子叶片的其他部分，或应用于其他类型的转子叶片，或应用于其他空气动力学表面，或应用于其他类型的表面。在一些实施方案中，将防结冰层叠件应用于例如直升机中使用的转子叶片(例如，风力涡轮机的转子叶片的前缘)或例如飞行器机翼的前缘。能够应用防结冰层叠件的其他表面包括空调、天线、高压电力线、架空传输线和卫星天线中的那些表面。

图2是包括第一层220和附加层230的防结冰层叠件200的示意性侧视图。第一层220可以是断裂伸长率大于100％(或大于200％，或大于300％，或大于500％，或大于600％，或处于200％至3000％的范围内)的腐蚀保护层或防结冰层中的至少一者(例如，第一层220可以是腐蚀保护层，或者第一层220可以是防结冰层，或者第一层220可以是腐蚀保护层和防结冰层两者)。附加层230优选为软的(例如，具有较低的拉伸模量)和厚的(例如，比第一层220更厚)。在一些实施方案中，附加层230的拉伸模量不超过第一层220的拉伸模量，或不超过第一层220的拉伸模量的0.8倍，或不超过第一层220的拉伸模量的0.6倍，或不超过第一层220的拉伸模量的0.5倍。在一些实施方案中，附加层230的拉伸模量小于5mpa，小于3mpa，或小于1mpa。在一些实施方案中，附加层230的拉伸模量例如处于100kpa至3mpa的范围内。在一些实施方案中，第一层220是腐蚀保护层和防结冰层两者。在一些实施方案中，第一层220是防结冰层。在一些实施方案中，第一层220是具有冰剥离特性的腐蚀保护层，该冰剥离特性至少部分地归因于附加层230的特性(例如，拉伸模量和厚度)。第一层220具有厚度t1，并且附加层230具有厚度t2。在一些实施方案中，t2大于t1，或大于t1的1.5倍，或大于t1的2倍，或大于t1的3倍，或大于t1的4倍。在一些实施方案中，t2是防结冰层叠件200的总厚度t的至少50％。在一些实施方案中，t2是至少300微米，或至少500微米，或至少600微米，或至少800微米，或至少1000微米，或至少1100微米。在一些实施方案中，例如，t2处于300微米至2mm的范围内。

防结冰层叠件200优选地被构造成使得当该防结冰层叠件被设置在空气动力学表面上时(例如，如图1a至图1b所示)，附加层230面向空气动力学表面，并且第一层220背离该空气动力学表面。因为附加层230设置在第一层220与空气动力学表面之间，所以该附加层也可被称为中间层。在一些实施方案中，附加层230是粘合剂层，该粘合剂层可以是泡沫粘合剂层。例如，已发现聚合物泡沫层提供了提高第一层220的防结冰特性所需的柔软性和厚度。在一些实施方案中，附加层230是非粘合剂的泡沫层。在这种情况下，粘合剂层(例如，压敏粘合剂(psa)层)可设置在附加层230与空气动力学表面之间。在一些实施方案中，附加层230不是泡沫。例如，附加层230可以是软弹性体(例如，拉伸模量小于5mpa或小于3mpa或小于1mpa)。

除非另外指明，否则拉伸模量指代杨氏模量。拉伸模量和断裂伸长率能够如astm测试标准d882-12“薄型塑性片材的拉伸特性的标准测试方法(standardtestmethodoftensilepropertiesofthinplasticsheeting)”中所述进行确定。该astmd882-12标准利用伸长仪在样本的相对两端处夹持待测试材料的薄膜样本，向该样本施加载荷，并且确定载荷与拉伸(夹持件之间的距离)的关系。由所得的载荷-拉伸曲线来确定拉伸模量和断裂伸长率。本发明的防结冰层叠件还可根据弯曲模量来表征。弯曲模量可如astm测试标准d790-17“未增强和已增强塑料以及电绝缘材料的弯曲特性的标准测试方法(standardtestmethodsforflexuralpropertiesofunreinforcedandreinforcedplasticsandelectricalinsulatingmaterials)”中所述进行确定。该astmd790-17标准利用三点加载系统并确定在支撑件之间的中点处的已施加载荷与挠曲度的关系。由所得的载荷-挠曲曲线来确定弯曲模量。

在一些实施方案中，防结冰层叠件200包括第二层，该第二层与附加层230相反地设置在第一层220上。在一些实施方案中，第一层220是腐蚀保护层，并且第二层是防结冰层。

图3是防结冰层叠件300的示意性侧视图，该防结冰层叠件包括弹性体腐蚀保护层320、防结冰层325和附加层330。腐蚀保护层320设置在防结冰层325与附加层330之间。附加层330优选地足够软和厚，这致使防结冰层叠件300的防结冰特性得到提高。附加层330可如针对附加层230所述那样。例如，附加层330可以是泡沫粘合剂层。腐蚀保护层320可如针对第一层220的实施方案所述那样，在该实施方案中，第一层220是腐蚀保护层。例如，腐蚀保护层320可具有大于100％的断裂伸长率。腐蚀保护层320的厚度t1、附加层330的厚度t2以及防结冰层叠件300的总厚度t可如针对防结冰层叠件200所述那样。例如，t2可大于t1，或大于t1的2倍，或至少300微米，或至少600微米，或至少50％的t。

图4是防结冰层叠件400的示意性侧视图，该防结冰层叠件包括弹性体腐蚀保护层420、防结冰层425、第一中间层430和第二中间层435。腐蚀保护层420设置在防结冰层425与第一中间层430之间。第一中间层430可如针对附加层230或附加层330所述那样，该第一中间层优选地足够软和厚，这致使防结冰层叠件400的防结冰特性得到提高。防结冰层425可如针对防结冰层325所述那样，或者如针对第一层220的实施方案所述那样，其中第一层220是防结冰层。腐蚀保护层420可如针对腐蚀保护层320所述那样，或者如针对第一层220的实施方案所述那样，其中第一层220是腐蚀保护层。第二中间层435可以是用于将防结冰层叠件附接到空气动力学表面的粘合剂层。附加的粘合剂层(未示出)可设置在腐蚀保护层420与第一中间层430之间。例如，包括腐蚀保护层420和粘合剂层的条带可粘附到第一中间层430，该第一中间层可以是例如非粘性泡沫。附加的粘合剂层可类似地被包括在第一层220与附加层230之间，或者被包括在弹性体腐蚀保护层320与附加层330之间。在优选的实施方案中，第一中间层430是泡沫层，并且第二中间层435是粘合剂层。腐蚀保护层420的厚度t1、第一中间层430的厚度t2以及防结冰层叠件400的总厚度t可如针对防结冰层叠件200或针对防结冰层叠件400所述那样。

在一些实施方案中，图2至图4中未示出附加层。例如，可如上所述包括附加粘合剂层。在一些实施方案中，包括附加非粘合剂层。例如，在一些实施方案中，将第一层220、弹性体腐蚀保护层320或弹性体腐蚀保护层420应用于基底(例如，涂覆到该基底上)，然后将该基底分别粘附到附加层230、附加层330或第一中间层430。如果包括这样的基底，则优选的是该基底足够薄并且柔性(例如，厚度不超过约125微米的聚合物基底)，使得保护性或防结冰层叠件保持柔性，使得附加层230、附加层330或第一中间层430有效提高相应防结冰层叠件的冰剥离特性。在一些实施方案中，防结冰层叠件200、或防结冰层叠件300、或防结冰层叠件400的弯曲模量小于10mpa。在一些实施方案中，弯曲模量小于5mpa，或小于3mpa，或小于1mpa。在一些实施方案中，弯曲模量处于100kpa至3mpa的范围内。

能够用作附加层230或附加层330的合适的粘合剂(例如，泡沫粘合剂)例如包括压敏粘合剂(例如，丙烯酸、橡胶(例如，异戊二烯基的橡胶或苯乙烯-丁二烯基的橡胶)和有机硅基的粘合剂)和结构粘合剂(例如，环氧树脂、聚氨酯以及丙烯酸基的粘合剂)。该粘合剂可以条带的形式提供。合适的泡沫条带包括购自3m公司(美国明尼苏达州圣保罗)的3mvhb4433、3mvhb4611、3mvhb5952、3mvhbgph-060gf、3mvhbgph-110gf和3mvhbgph-160gf丙烯酸系泡沫条带。这些类型的粘合剂也可用于第一中间层430和/或第二中间层435。在一些实施方案中，第一中间层430不是粘合剂。例如，当第二中间层435是粘合剂层时，非粘合剂泡沫可用于第一中间层430。

优选的是，泡沫层或其他类型的附加层或中间层的厚度大于腐蚀保护层的厚度。在一些实施方案中，泡沫粘合剂层或其它类型的附加层或中间层的厚度为至少300微米，或至少500微米，或至少600微米，或至少800微米，或至少1000微米，或至少1100微米。在一些实施方案中，泡沫粘合剂层或其他类型的附加层或中间层的厚度为至少300微米，或至少500微米，或至少600微米，或至少800微米，或至少1000微米，或至少1100微米，并且不超过3mm，或不超过2mm，或不超过1.8mm。在一些实施方案中，泡沫粘合剂层或其他类型的附加层或中间层的厚度大于腐蚀保护层的厚度，或大于腐蚀保护层的厚度的1.5倍，或大于腐蚀保护层的厚度的2倍，或大于腐蚀保护层的厚度的3倍，或大于腐蚀保护层的厚度的4倍。优选的是，泡沫层或其他类型的附加层或中间层的拉伸模量小于5mpa，或小于3mpa，或小于1mpa。优选的是，泡沫层或其他类型的附加层或中间层的拉伸模量不超过腐蚀保护层的拉伸模量，或不超过腐蚀保护层的拉伸模量的0.8倍，或不超过腐蚀保护层的拉伸模量的0.6倍，或不超过腐蚀保护层的拉伸模量的0.5倍。

附加层230或附加层330或第一中间层430可以是或可以不是均匀层，该均匀层不具有不同子层。在一些实施方案中，附加层230或附加层330或第一中间层430包括子层。例如，在承载基底的相对侧上包括粘合剂泡沫的条带可用于这些层中的任一者。在这种情况下，该条带可被认为是具有三个子层的层：承载基底以及两个相对的粘合剂泡沫层。

用于腐蚀保护层(例如，在第一层220是腐蚀保护层的实施方案中的该第一层、腐蚀保护层320或腐蚀保护层420)的合适材料包括弹性体，诸如聚氨酯基弹性体和有机硅基弹性体。示例性材料包括购自美国明尼苏达州圣保罗的3m公司的3m风力叶片保护涂层w4600。优选的是，腐蚀保护层是具有较大断裂伸长率的弹性体。在一些实施方案中，腐蚀保护层的断裂伸长率大于100％，或大于200％，或大于300％，或大于500％，或大于600％。在一些实施方案中，腐蚀保护层的断裂伸长率处于200％至3000％的范围内。在一些实施方案中，泡沫层或其它类型的附加层或中间层也具有处于这些范围内(例如，大于100％，或处于200％至3000％的范围内)中的任一者中的断裂伸长率。3m风力叶片保护涂层w4600具有高于600％的断裂伸长率。其他可用的腐蚀保护材料包括3m风力叶片保护涂层w4601、3m风力叶片保护条带w8607和3m风力叶片保护条带w8750，这些涂层和条带均可购自美国明尼苏达州圣保罗的3m公司，并且全部具有高于600％的断裂伸长率。在使用条带的实施方案中，该条带的粘合剂层优选地设置在腐蚀保护层与泡沫层或其他类型的附加层或中间层之间。

用于防结冰层(例如，在第一层220为防结冰层的实施方案中的该第一层、防结冰层325或防结冰层425)的合适材料包括含有聚二甲基硅氧烷链段的聚合物。包括硅氧烷材料的合适的防结冰层在例如pct公布wo2017/189475(meuler等人)中有所描述。在一些实施方案中，防结冰层包含含氟化合物材料。包含含氟化合物材料的合适的防结冰层在例如pct公布wo2017/189215(elsbernd等人)中有所描述。

在一些实施方案中，防结冰层由聚硅氧烷丙烯酸酯共聚物形成。合适的聚硅氧烷丙烯酸酯共聚物能够作为聚硅氧烷大分子单体和丙烯酸酯共聚单体在有机溶剂中与引发剂的反应产物(自由基聚合)来获得。合适的聚硅氧烷大分子单体包括购自信越化工有限公司(shin-etsuchemicalco.,ltd.)(日本东京)的那些，诸如x-22-2426和kf-2012。分子量为至少4000g/mole的聚硅氧烷大分子单体是优选的，因为与使用较低分子量的大分子单体相比，已发现此类大分子单体会导致提高的防结冰特性。合适的丙烯酸酯共聚单体包括甲基丙烯酸月桂酯(lma)、丙烯酸丁酯(ba)、甲基丙烯酸-2-乙基己酯(2-ehma)、甲基丙烯酸丁酯(bma)、甲基丙烯酸异丁酯(ibma)和甲基丙烯酸甲酯(mma)。bma是优选的，因为与使用其它丙烯酸酯共聚单体相比，已发现该bma会导致提高的防结冰特性。合适的有机溶剂包括叔丁醇(t-buoh)。合适的引发剂包括2,2'-偶氮二(2-甲基丁腈)引发剂，该引发剂可从和光纯药工业株式会社(wakopurechemicalindustries,ltd.)(日本)以商品名v-59商购获得。聚合得到具有丙烯酸酯共聚物主链和聚硅氧烷侧链的聚硅氧烷丙烯酸酯共聚物。能够涂覆包含聚硅氧烷丙烯酸酯共聚物的溶液，该溶液可被称为防结冰涂料组合物，然后进行干燥以移除有机溶剂，从而产生由聚硅氧烷丙烯酸酯共聚物形成的防结冰层。

在一些实施方案中，通过涂覆涂料组合物并干燥该涂料组合物来形成防结冰层。在一些实施方案中，涂料组合物包括聚氨酯分散体、有机增稠剂、成膜添加剂和冰剥离添加剂，该冰剥离添加剂是用于提高所产生的防结冰层的冰剥离特性的添加剂。合适的聚氨酯分散体包括脂肪族聚氨酯分散体，诸如可购自帝斯曼树脂有限公司(dsmresins,inc.)(美国佐治亚州奥古斯塔)的neorezr-2005。合适的有机增稠剂包括黄原胶和非离子氨基甲酸酯流变改性剂，诸如购自陶氏化学公司(dowchemicalcompany)(美国密歇根州米德兰)的acrysolrm-8w。合适的成膜添加剂包括聚结溶剂，诸如醚醇。可用的醚醇包括丙二醇正丁醚(例如，可购自陶氏化学公司的pnb)、二丙二醇单甲醚(例如，可购自陶氏化学公司的dpm)、二丙二醇正丁醚(例如，可购自陶氏化学公司的dpnb)、三丙二醇单甲醚(例如，可购自美国得克萨斯州休斯敦的利安德巴塞尔工业公司(lyondellbasellindustries)的tmp)。合适的冰剥离添加剂包括包含含硅添加剂或含氟添加剂中的至少一者的添加剂。合适的含硅添加剂包括包含聚二甲基硅氧烷部分的添加剂。合适的含氟添加剂包括包含氟化烷基部分或全氟醚部分中的至少一者的添加剂。冰剥离添加剂可以是表面活性剂和/或可以是两亲性添加剂。两亲性添加剂包括低表面能链段(例如，聚二甲基硅氧烷部分或氟化烷基部分或全氟醚部分)和高表面能链段(例如，聚氧乙烯部分或者酸或酸式盐部分)。两亲性添加剂是优选的，使得该添加剂溶解或分散在水性聚氨酯分散体中，并且提供低表面能以提高所产生的防结冰层的冰剥离性。合适的两亲性添加剂包括聚醚改性的聚二甲基硅氧烷(例如，购自德国毕克化学有限公司(byk-chemiegmbh)的byk-333)和聚醚改性的氟化丙烯酸酯聚合物(例如，购自美国明尼苏达州圣保罗的3m公司(3mcompany)的fc-4430和fc-4432)。

以下为本说明书的示例性实施方案的列表。

实施方案1为一种空气动力学表面，该空气动力学表面包括边缘部分和设置在边缘部分上的防结冰层叠件，其中防结冰层叠件包括：

第一层，该第一层是具有大于100％的断裂伸长率的腐蚀保护层或者防结冰层中的至少一者；和

泡沫粘合剂层，该泡沫粘合剂层具有小于5mpa的拉伸模量，该泡沫粘合剂层将第一层粘结到空气动力学表面的边缘部分，该泡沫粘合剂层具有至少300微米的厚度。

实施方案2为根据实施方案1所述的空气动力学表面，其中断裂伸长率和拉伸模量如根据astm测试标准d882-12进行确定。

实施方案3为根据实施方案1或2所述的空气动力学表面，其中腐蚀保护层的断裂伸长率大于200％。

实施方案4为根据实施方案1至3中任一项所述的空气动力学表面，其中腐蚀保护层的断裂伸长率大于300％。

实施方案5为根据实施方案1至4中任一项所述的空气动力学表面，其中腐蚀保护层的断裂伸长率大于500％。

实施方案6为根据实施方案1至5中任一项所述的空气动力学表面，其中腐蚀保护层的断裂伸长率处于200％至3000％的范围内。

实施方案7为根据实施方案1至6中任一项所述的空气动力学表面，其中泡沫粘合剂层的厚度为防结冰层叠件的总厚度的至少50％。

实施方案8为根据实施方案1至7中任一项所述的空气动力学表面，其中第一层为腐蚀保护层。

实施方案9为根据实施方案8所述的空气动力学表面，其中防结冰层叠件还包括第二层，该第二层与泡沫粘合剂层相反地设置在第一层上，该第二层为防结冰层。

实施方案10为根据实施方案9所述的空气动力学表面，其中第一层为聚氨酯基弹性体，并且第二层包含：聚氨酯、有机增稠剂和冰剥离添加剂。

实施方案11为根据实施方案10所述的空气动力学表面，其中冰剥离添加剂包括含硅添加剂或含氟添加剂中的至少一者。

实施方案12为根据实施方案11所述的空气动力学表面，其中冰剥离添加剂包括含硅添加剂，该含硅添加剂包括聚二甲基硅氧烷部分。

实施方案13为根据实施方案11所述的空气动力学表面，其中冰剥离添加剂包括含氟添加剂，该含氟添加剂包括氟化烷基部分或全氟醚部分中的至少一者。

实施方案14为根据实施方案10至13中任一项所述的空气动力学表面，其中冰剥离添加剂包括表面活性剂。

实施方案15为根据实施方案10至14中任一项所述的空气动力学表面，其中冰剥离添加剂包括两亲性添加剂。

实施方案16为根据实施方案9所述的空气动力学表面，其中防结冰层包括聚硅氧烷丙烯酸酯共聚物。

实施方案17为根据实施方案9所述的空气动力学表面，其中第一层为聚氨酯基弹性体，并且第二层包括聚硅氧烷丙烯酸酯共聚物或聚氨酯、有机增稠剂和冰剥离添加剂。

实施方案18为根据实施方案9所述的空气动力学表面，其中第一层为聚氨酯基弹性体，并且第二层包括包含聚二甲基硅氧烷链段的聚合物。

实施方案19为根据实施方案9至18中任一项所述的空气动力学表面，其中防结冰层叠件具有小于10mpa的弯曲模量。

实施方案20为根据实施方案19所述的空气动力学表面，其中弯曲模量如根据astm测试标准d790-17进行确定。

实施方案21为根据实施方案1至20中任一项所述的空气动力学表面，其中泡沫粘合剂层的厚度至少为600微米。

实施方案22为一种防结冰层叠件，该防结冰层叠件包括：

防结冰层；

弹性体腐蚀保护层；和

附加层，

其中腐蚀保护层设置在防结冰层和附加层之间，

其中附加层的厚度大于腐蚀保护层的厚度，并且附加层的拉伸模量不超过腐蚀保护层的拉伸模量。

实施方案23为根据实施方案22所述的空气动力学表面，其中腐蚀保护层的拉伸模量以及附加层的拉伸模量如根据astm测试标准d882-12进行确定。

实施方案24为根据实施方案22或23所述的防结冰层叠件，其中附加层是粘合剂层。

实施方案25为根据实施方案22至24中任一项所述的防结冰层叠件，其中附加层是泡沫粘合剂层。

实施方案26为根据实施方案22至23中任一项所述的防结冰层叠件，其中附加层是泡沫层。

实施方案27为根据实施方案26所述的防结冰层叠件，该防结冰层叠件还包括粘合剂层，泡沫层设置在粘合剂层与弹性体腐蚀保护层之间。

实施方案28为根据实施方案22至27中任一项所述的防结冰层叠件，其中附加层的拉伸模量不超过腐蚀保护层的拉伸模量的0.5倍。

实施方案29为根据实施方案22至28中任一项所述的防结冰层叠件，其中附加层的厚度大于腐蚀保护层的厚度的2倍。

实施方案30为根据实施方案22至29中任一项所述的防结冰层叠件，该防结冰层叠件具有小于10mpa的弯曲模量。

实施方案31为根据实施方案30所述的防结冰层叠件，其中弯曲模量如根据astm测试标准d790-17进行确定。

实施方案32为根据实施方案22至31中任一项所述的防结冰层叠件，其中附加层的厚度至少为600微米。

实施方案33为一种降低用于空气动力学表面的腐蚀保护层的冰粘附性的方法，该方法包括：

在腐蚀保护层与空气动力学表面之间设置第一中间层，该第一中间层的厚度大于腐蚀保护层的厚度，并且该第一中间层的拉伸模量不大于腐蚀保护层的拉伸模量。

实施方案34为根据实施方案33所述的空气动力学表面，其中腐蚀保护层的拉伸模量以及第一中间层的拉伸模量如根据astm测试标准d882-12进行确定。

实施方案35为根据实施方案33或34所述的方法，其中第一中间层具有大于100％的断裂伸长率。

实施方案36为根据实施方案33至35中任一项所述的方法，其中第一中间层包括泡沫粘合剂。

实施方案37为根据实施方案33至36中任一项所述的方法，该方法还包括在第一中间层与空气动力学表面之间设置第二中间层。

实施方案38为根据实施方案37所述的方法，其中第一中间层包括泡沫，并且第二中间层包括粘合剂。

实施方案39为根据实施方案33至38中任一项所述的方法，该方法还包括将防结冰层与第一中间层相反地设置在腐蚀保护层上。

实施方案40为根据实施方案39所述的方法，其中将防结冰层设置在腐蚀保护层上的步骤包括在腐蚀保护层上涂覆防结冰涂料组合物，然后干燥该防结冰涂料组合物。

实施方案41为根据实施方案39所述的方法，其中将防结冰层设置在腐蚀保护层上的步骤包括在腐蚀保护层上涂覆防结冰涂料组合物，然后干燥该防结冰涂料组合物，该防结冰涂料组合物包括聚硅氧烷丙烯酸酯共聚物或聚氨酯分散体、有机增稠剂、成膜添加剂和冰剥离添加剂。

实施方案42为根据实施方案40或41所述的方法，其中防结冰涂料组合物包括聚氨酯分散体、有机增稠剂、成膜添加剂和冰剥离添加剂。

实施方案43为根据实施方案41或42所述的方法，其中冰剥离添加剂包括聚二甲基硅氧烷部分。

实施方案44为根据实施方案41或42所述的方法，其中冰剥离添加剂包括氟化烷基部分或全氟醚部分中的至少一者。

实施方案45为根据实施方案41或42所述的方法，其中冰剥离添加剂包括两亲性添加剂。

实施方案46为根据实施方案40或41所述的方法，其中防结冰涂料组合物包括聚硅氧烷丙烯酸酯共聚物。

实施方案47为根据实施方案33至46中任一项所述的方法，其中第一中间层的拉伸模量小于5mpa。

实施方案48为根据实施方案33至47中任一项所述的方法，其中第一中间层的拉伸模量小于3mpa。

实施方案49为根据实施方案33至48中任一项所述的方法，其中第一中间层具有至少600微米的厚度。

实施方案50为根据实施方案33至49中任一项所述的方法，其中第一中间层的厚度大于腐蚀保护层的厚度的2倍。

实施方案51为根据实施方案33至50中任一项所述的方法，该方法是用于降低设置在空气动力学表面的边缘部分上的腐蚀保护层的冰粘附性的方法。

实施方案52为根据实施方案33至51中任一项所述的方法，其中将第一中间层设置在腐蚀保护层与空气动力学表面之间包括将第一中间层设置在空气动力学表面的边缘部分上。

实施方案53为根据实施方案33至52中任一项所述的方法，其中空气动力学表面为转子叶片表面。

实施例

材料

3m9415是可重新定位的条带，该条带具有50μm的pet载体，并且可购自3m公司(美国明尼苏达州圣保罗)。

3mpu8591是可购自3m公司(美国明尼苏达州圣保罗)的聚氨酯保护膜，并且具有约300μm的厚度。

3mpu8592是可购自3m公司(美国明尼苏达州圣保罗)的聚氨酯保护膜，并且具有约150μm的厚度。

3m风力叶片保护条带w8607可购自3m公司(美国明尼苏达州圣保罗)。

3m风力叶片保护涂层w4600可购自3m公司(美国明尼苏达州圣保罗)。

byk-333和byk-378是可购自毕克/阿尔塔纳(byk/altana)(德国)的添加剂。

dpm(二丙二醇单甲醚)可购自西格玛奥德里奇公司(美国密苏里州圣路易斯)。

fc-4430和fc-4432是可购自3m公司(美国明尼苏达州圣保罗)的含氟表面活性剂。

mirapolsurf-s210是可购自索尔维集团(solvays.a.)(比利时)的聚合物添加剂。

neorezr-2005是可购自帝斯曼树脂公司(美国佐治亚州奥古斯塔)的含水聚氨酯分散体(35wt％固体)。

tegophobe和tegoglide添加剂可购自赢创工业集团(evonikindustries)(德国)。

vhbgph-060gf是可购自3m公司(美国明尼苏达州圣保罗)的丙烯酸系泡沫条带，并且具有约600μm的厚度。

vhbgph-110gf是可购自3m公司(美国明尼苏达州圣保罗)的丙烯酸系泡沫条带，并且具有约1100μm的厚度。

vhbgph-160gf是可购自3m公司(美国明尼苏达州圣保罗)的丙烯酸系泡沫条带，并且具有约1600μm的厚度。

黄原胶购自西格玛奥德里奇公司(美国密苏里州圣路易斯)。

冰剥离涂层irc1是聚硅氧烷丙烯酸酯共聚物冰剥离涂层溶液，其制备如下：

向250ml的反应瓶中分别加入5.25g(35wt％)x-22-2426(硅氧烷甲基丙烯酸酯大分子单体，购自信越化工)、9.75g(65wt％)bma(甲基丙烯酸丁酯，购自西格玛奥德里奇)、45.0gt.buoh(叔丁醇，购自西格玛奥德里奇)和0.045gv-59(2,2'-偶氮二(2-甲基丁腈)引发剂，购自日本和光纯药)。利用水射真空法对该瓶脱气，然后利用氮气气氛打破真空。将此工序重复3次。密封该反应瓶并且在70℃下在预热耐洗牢度试验仪中反应4小时。在冷却后，加入0.045gv-59，再次将该瓶脱气并利用氮气气氛覆盖。然后使反应瓶在70℃下再反应16小时，产出包含25％聚合物固体的澄清无色半粘稠溶液。

实施例1至9

如表1所示，在去离子水(diw)和dpm的溶剂中以85:15的重量比制备涂料组合物。以50g规模制备涂料组合物。在配备有磁力搅拌器的玻璃广口瓶中按以下顺序混合相应量的材料：1.diw/dpm，2.neorezr-2005，3.黄原胶，4.两亲性添加剂。在加入黄原胶之后，使混合物搅拌约1小时，以确保混合物均匀。将w8607条带层压到玻璃测试板(5cm×15cm，购自德国的罗霍尔有限公司(rochollgmbh，germany))上，利用#10迈耶棒(润湿涂层厚度：23μm)涂覆，并且在测试之前使其在室温下干燥48小时。评估涂层的润湿和涂层外观。

表1

对于在w8607上涂覆之后显示良好的润湿和涂层外观的所选制剂，进行另外的测试。在表2中提供了这些测试的结果。

使用以下标度对涂层的涂层均匀性进行目视检查：5：均匀，4：极少局部缺陷，3：轻微缺陷均匀分布，2：大量缺陷均匀分布，1：极大量缺陷均匀分布。

使用以下标度对涂层的透明度进行目视检查：良好(完全透明，与未处理膜相比透明度无变化)、中等(略微模糊)、差(与未处理膜相比，强烈模糊，透明度有显著变化)。

通过在涂覆表面上放置0.5ml水滴来进行水滴测试。利用杯子覆盖水滴以避免蒸发，并且在室温下储存。2小时之后，移除杯子，通过利用薄纸浸泡来移除水滴。然后目视检查表面，并且从5(涂层外观无变化，诸如溶胀、外观上、力学上)至1(显著变化)进行评定。

如下进行冰柱测试。通过靠近底部钻出约4平方毫米的孔来改进塑料比色皿。将经改进的比色皿倒置放置在经涂覆的测试板上，并且利用两个橡胶环进行固定。之后，将该构造在冷冻机中冷却至-40℃并保持30分钟。然后，利用适量冷却(约8℃)去离子水填充比色皿，之后在冷冻机(-40℃)中冷却该构造一夜。第二天，移除橡胶环，并且将试样置于具有冷却室(-10℃)的zwick张力检验器中，并且测量移除冰柱所需的力。在表2中记录5次独立测量的平均值。

表2

例如，可通过将涂层3-11应用于设置在泡沫层上的腐蚀保护层上来制备防结冰层叠件。实施例1至9是通过分别利用涂层编号3-11来涂覆w8607条带，并且将该涂覆条带中的每个涂覆条带层压到诸如泡沫粘合剂层的泡沫层来制备的防结冰层叠件。合适的泡沫粘合剂层由例如购自3m公司(美国明尼苏达州圣保罗)的3mvhb4433、3mvhb4611、3mvhb5952、3mvhbgph-060gf、3mvhbgph-110gf和3mvhbgph-160gf丙烯酸系泡沫条带提供。

实施例10

将腐蚀保护涂层(3m风力叶片保护涂层w4600)应用于基底，然后使用泡沫粘合剂将该基底粘附到空气动力学表面的前缘。为了便于涂覆，包括基底。为了示出通过在腐蚀保护层和空气动力学表面之间使用软层能够实现的提高，将基底选择为刚性(0.5mm厚)铝基底(试样1)或柔性(0.03mm厚)铝基底(试样2)。

在23℃和50％相对湿度(r.h.)下，通过刮涂将300μmw4600层应用到每个铝基底上。在23℃和50％r.h.下经过8h固化间隔之后，将片材进一步应用到约1mm的双面丙烯酸系泡沫条带，并且允许再完全固化3天。

使用反向环境转子测试台(aerts)测试多层构造的冰剥离特性，该aerts包括在测试室中附接到电机的两个转子叶片。将试样应用于位于转子叶片尖端处的空气动力学轮廓，并且将环境调节到指定温度(-8℃或-12℃)。在70m/s的尖端速度下，将mvd(中值液滴直径)为20μm的水滴喷射到测试室中，迫使冰积聚在测试轮廓前缘上。当冰积聚的离心力超过冰剥离力时，发生防结冰事件。这允许确定冰粘附强度。对两个转子叶片臂中的每一者进行三次测量，并且确定冰粘附强度的平均值和标准偏差。

对于试样1，-12℃的剥离力过高而无法测量。在-8℃，试样1的平均冰粘附强度为18.3psi，并且标准偏差为3.7psi。

在-12℃，试样2的平均冰粘附强度为12.9psi，并且标准偏差为3.7psi。在-8℃，试样2的平均冰粘附强度为3.8psi，并且标准偏差为1.9psi。

实施例11至21和比较例c1至c2

如表3所示，将腐蚀保护层应用于基底上。在一些情况下(如表3所示)，使用#10迈耶棒(润湿涂层厚度：23μm)将irc1冰剥离涂层应用于腐蚀保护层，并且在室温下干燥48小时。在不包括psa层的情况下应用3mpu8591层，并且以300μm厚度应用w4600涂层。在进一步测试之前，使涂层完全固化。

如实施例1至9所述进行冰柱测试。对每个样品进行四次测量，并且确定冰剥离力的平均值并在表3中记录。

表3

上述所有引用的参考文献、专利或专利申请以一致的方式全文据此以引用方式并入本文。在并入的参考文献部分与本申请之间存在不一致或矛盾的情况下，应以前述说明中的信息为准。

除非另外指明，否则针对附图中元件的描述应被理解为同样应用于其它附图中的对应元件。虽然本文已经例示并描述了具体实施方案，但本领域的普通技术人员将会知道，在不脱离本公开范围的情况下，可用多种另选的和/或等同形式的具体实施来代替所示出和所描述的具体实施方案。本申请旨在涵盖本文所讨论的具体实施方案的任何改型或变型。因此，本公开旨在仅受权利要求及其等同形式的限制。