DE60131875T2 - Hydrophobe zusammenstzung und ihre verwendung auf substraten zur verhinderung von eisbildung und korrosion - Google Patents

Hydrophobe zusammenstzung und ihre verwendung auf substraten zur verhinderung von eisbildung und korrosion Download PDF

Info

Publication number
DE60131875T2
DE60131875T2 DE60131875T DE60131875T DE60131875T2 DE 60131875 T2 DE60131875 T2 DE 60131875T2 DE 60131875 T DE60131875 T DE 60131875T DE 60131875 T DE60131875 T DE 60131875T DE 60131875 T2 DE60131875 T2 DE 60131875T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
graphite
composition according
particles
composition
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE60131875T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60131875D1 (de
Inventor
Karim Longueuil ZAGHIB
Fernand Longueuil BROCHU
Abdelbast Brossard GUERFI
Monique Longueuil MASSE
Kimio Cupertino KINOSHITA
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hydro Quebec
Original Assignee
Hydro Quebec
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hydro Quebec filed Critical Hydro Quebec
Application granted granted Critical
Publication of DE60131875D1 publication Critical patent/DE60131875D1/de
Publication of DE60131875T2 publication Critical patent/DE60131875T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/18Materials not provided for elsewhere for application to surfaces to minimize adherence of ice, mist or water thereto; Thawing or antifreeze materials for application to surfaces
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00Use of pretreated ingredients
    • C08K9/04Ingredients treated with organic substances
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D127/00Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D127/02Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C09D127/12Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • C09D127/16Homopolymers or copolymers of vinylidene fluoride
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D167/00Coating compositions based on polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/04Carbon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L27/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L27/02Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L27/04Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing chlorine atoms
    • C08L27/06Homopolymers or copolymers of vinyl chloride
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L27/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L27/02Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L27/12Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Materials Applied To Surfaces To Minimize Adherence Of Mist Or Water (AREA)
  • Non-Metallic Protective Coatings For Printed Circuits (AREA)

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Zusammensetzungen sowie ein Verfahren zu deren Verwendung auf einem Substrat, um dieses zu hydrophobieren sowie eine mögliche Bildung und Ansammlung von Eis auf dem Substrat und dessen Korrosion zu verhindern. Genauer gesagt betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung von Graphitteilchen, um ein Substrat, beispielsweise einen elektrischen Leiter, zu hydrophobieren und so jegliche Schäden aufgrund der Ansammlung von Eis oder aufgrund von Korrosion zu verhindern.
  • STAND DER TECHNIK
  • Natürliche und künstliche Graphite liegen in Form von Plättchen mit zwei Seiten vor, wobei es sich bei einer um die Grundfläche und bei der anderen um eine Fläche handelt, die herkömmlicherweise als "Edge"-Fläche (Kantenfläche) bezeichnet wird. Diese Produkte, die relativ kostengünstig sind und gute Schmiermittel darstellen, werden in der Eisen- und Automobilindustrie für verschiedene Anwendungen eingesetzt. Auf dem Gebiet des Speicherns von Energie ist der Graphitverbundstoff für seine Verwendung als Anode in wiederaufladbaren Batterien oder Lithiumionen-Batterien bekannt. In den Graphiten erfolgt eine Lithiumeinlagerung über die Kantenflächen und nicht über die Grundflächen. Bei der Herstellung von Anoden umfasst das Verfahren zwingend den Schritt des Kalandrierens, d. h. Walzens. Dieser Schritt, der Fachleuten auf dem Gebiet der Erfindung bekannt ist, dient dazu, die Graphitteilchen nach den Grundflächen auszurichten, was die Oberfläche der Anode schmierfähig macht. In der Batterieindustrie verhindert der Zusatz von kugelförmigen Metall-, Kohlenstoff- oder anderen Teilchen zum Graphitverbundstoff die Ausrichtung der Grundflächen während des Kalandrierens. Die Graphitgrundflächen weisen eine von der Kristallinität des verwendeten Kohlenstoffs abhängige Hydrophobie auf. Um diese Kristallinität zu erhöhen, kann der Kohlenstoff bei einer Temperatur von mehr als 1800°C behandelt werden.
  • GB-A-2.308.368 offenbart Zusammensetzungen, die verbesserte Beständigkeit gegenüber chemischen Angriffen aufweisen. Diese Zusammensetzungen umfassen ein perfluoriertes Elastomer und ein Polymer auf der Basis von fluoriertem Graphit mit der Zusammensetzung (CFx)n, worin x zwischen 0,25 und 1,20 liegt und n zumindest etwa 103 ist, wobei der Fluorgehalt des fluorierten Graphits zumindest 28% beträgt.
  • US-A-4.477.608 beschreibt Zusammensetzungen, die zur Herstellung von Formteilen eingesetzt werden können, wobei die Zusammensetzungen ein hochmolekulares organisches Material enthalten, das 0,001 bis 3 Gew.-% Graphit enthält.
  • Die Ansammlung von Eis auf elektrischen Anlagen und anderen Einrichtungen, wie z. B. Brücken, Ampeln, Schiffen etc., die sich in nördlichen Gebieten befinden, stellt ein großes Problem dar, das beträchtliche Schäden nicht nur vor Ort, sondern im gesamten Netz verursachen kann. Eine solche Ansammlung schafft, wenn sie keiner Kontrolle unterliegt, übermäßiges Gewicht, das Ausfälle im Stromtransport- und -verteilungsnetz verursachen kann und schließlich in Anbetracht dessen, dass das Stromnetz den Motor der Wirtschaft und des öffentlichen Lebens darstellt, schwer wiegende Konsequenzen nach sich ziehen kann. Der Schutz des Stromnetzes sowie aller anderen Einrichtungen, die der Ansammlung von Eis ausgesetzt sind, ist aus diesem Grund wesentlich. Die Ansätze, die auf dem Gebiet der Luftfahrt vorgeschlagen wurden, um die Ansammlung von Eis zu verhindern, sind mechanischer, chemischer oder thermischer Art. Graphit wurde im thermischen Ansatz in amorpher Form ("expandierter" Graphit) eingesetzt.
  • Es besteht demnach ein Bedarf an der Bereitstellung eines Verfahrens, das gleichzeitig wirksam und kostengünstig ist und einen Schutz der Stromverteilungsleitungen bei kaltem Wetter vor der Bildung von Eis und vor Korrosion ermöglicht.
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Schmierfähigkeit von Graphit aufgrund seiner Laminatstruktur mit zwei Flächen, Grundfläche und Kantenfläche, zu nutzen, um Stromnetze vor der Bildung von Eis und vor Korrosion zu schützen.
  • Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Grundfläche von Graphit, die diesen hydrophob macht, zur Bekämpfung der Bildung von Eis und von Korrosion auf einem Metallsubstrat zu nutzen.
  • Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, die vorzugsweise gemäß der Grundfläche ausgerichteten Graphitteilchen zum Abweisen von Wasser von der Oberfläche einer Beschichtung zu nutzen, die Graphit oder bei hoher Temperatur behandelten Kohlenstoff umfasst.
  • Die Erfindung betrifft eine Zusammensetzung, die zur Bereitstellung eines Substrats dient, um Letzteres zu hydrophobieren und/oder ein mögliche Bildung und Ansammlung von Eis auf dem Substrat sowie von Korrosion des Letzterem zu verhindern. Die Zusammensetzung umfasst Teilchen sowie einen Träger, in dem die Teilchen enthalten sind, und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchen eine kristalline Struktur aufweisen und zumindest eine Spaltebene aufweisen, die sie hydrophob macht. Der Graphit weist eine Reinheit von zumindest 95% auf, und der Graphitgehalt beträgt 5 bis 99 Gew.-%. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Verwendung dieser Zusammensetzung, das dadurch gekennzeichnet ist, dass diese auf ein Substrat aufgetragen wird und die auf diese Weise aufgetragene Zusammensetzung behandelt wird, um daraus eine hydrophobe und korrosionsbeständige Beschichtung zu machen.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine schematische Darstellung, die das Abschiefern von Graphit zeigt, und
  • 2 ist eine vergrößerte Darstellung von Teilchen von abgeschiefertem Graphit, die die Grundflächen und die Kantenflächen zeigt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Teilchen gemäß der Spaltebene ausgerichtet, wenn sie in den Träger eingebaut werden.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform weisen die Teilchen eine kristalline Struktur und zumindest eine Spaltebene auf, die sie hydrophob macht. Sie weisen beispielsweise alle eine Grundfläche auf, die sie hydrophob macht.
  • Die Teilchen umfassen Graphit, wobei sie gemäß der Grundfläche ausgerichtet sind. Vorteilhafterweise weist der Graphit einen hohen Reinheitsgrad auf, insbesondere zumindest 99,9%. Es ist wünschenswert, dass der Graphit praktisch keine Substanzen enthält, die Nichtleitfähigkeit, Korrosion oder eine Oxidation des Substrats, auf dem er abgeschieden ist, hervorrufen können. Vorzugsweise wird abgeschieferter Graphit eingesetzt.
  • Bei Verwendung von Graphit in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung werden die Teilchen vorzugsweise noch stärker hydrophobiert, als sie es aufgrund ihrer Grundfläche sind. Zu diesem Zweck wird eine fluorierte Verbindung der Formel CxFy zu diesen zugesetzt, worin x und y ganze Zahlen sind, insbesondere CF, C2F, C4F. Diese Verbindung kann die negative Wirkung auf die Hydrophobie der Teilchen, insbesondere auf den "Edge"-Seiten, senken.
  • Unter Einsatz einer Verbindung der Formel MFz, worin M für ein Alkali- oder Erdalkalimetall steht und z für 1 oder 2 steht, können dieselben Ergebnisse erzielt werden.
  • Beispielsweise könnten CaF2, BaF2, LiF oder ein Gemisch davon eingesetzt werden. Durch das Hydro-Québec-Verfahren (siehe PCT/CA01/00233 ) gereinigter Graphit weist auf der Oberfläche hydrophobe fluorierte Verbindungen vom Typ CaF2 und andere Verbindungen auf. Durch das in diesem Patent beschriebene Verfahren wird das Ausmaß der Hydrophobie unter Einsatz von gereinigtem Graphit erhöht.
  • Der Träger umfasst vorteilhafterweise ein hydrophobes Polymer, das in der Lage ist, mit den Teilchen einen Verbundstoff zu bilden.
  • In der Praxis werden vorzugsweise Graphitteilchen mit einer Größe zwischen etwa 0,5 μm und 350 μm, einem Reinheitsgrad zwischen 95 und 99,99% und einem Ebenenabstand d002 zwischen 3,35 und 3,40 eingesetzt.
  • Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Zusammensetzung eine Dispersion der im vorhergehenden Absatz beschriebenen Graphitteilchen in einer Lösung, die das hydrophobe Polymer umfasst, das als Bindemittel mit den Teilchen zur Bildung des Verbundstoffs dient. Vorteilhafterweise ist der Graphit in der Zusammensetzung in einer Menge von 5 bis 95 Gew.-% vorhanden.
  • Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Polymer Polyvinylidenfluorid, Polyvinylchlorid oder Polytetrafluorethylen oder ein Gemisch davon.
  • Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann auch eine einfache Dispersion von Graphitteilchen in einem statistischen Copolymer, insbesondere in einem Ethylenoxid-Propylenoxid-Copolymer, in einer Menge von 5 bis 95 Gew.-% umfassen.
  • Die Zusammensetzung kann auch eine Dispersion von Graphitteilchen mit einem Bindemittel umfassen, vorzugsweise einem UV-stabilen Bindemittel, das zur Bildung des Verbundstoffs dient. Dieser Verbundstoff wird dann in ein Lösungsmittel einge führt, um einen Anstrich zu bilden. Das Bindemittel kann beispielsweise einen Polyester, ein Polyurethan, ein Polyacrylat oder ein Paraffin umfassen.
  • Die Zusammensetzung kann auch ein Additiv umfassen, das die Fließfähigkeit und die Flotation der Graphitteilchen gemäß der Grundausrichtung begünstigt, insbesondere Teflon® oder ein Stearat.
  • Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung umfasst die Zusammensetzung insbesondere eine Schmelzmischung von Graphitpulver, festem und UV-stabilem Polymerharz und festen Additiven, wobei diese Mischung gemahlen und für das Aufbringen unter Einsatz eines elektrostatischen Zünders auf ein Metallsubstrat angepasst wird.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform handelt es sich bei dem eingesetzten Graphittyp um abgeschieferten Graphit. Die Verwendung dieses abgeschieferten Graphits (1), der gemäß PCT/CA01/00233 erhalten wird, im Verbundstoff erhöht den Anteil der Grundflächen und reduziert jenen der "Edges", wie das im Modell (2) detailliert dargestellt wird. Ferner kann der Zusatz von CaF2 oder eines anderen hydrophoben Materials interessant für die Beschichtung der "Edge"-Seiten sein, wodurch eine vollkommen hydrophobe Oberfläche erhalten wird.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine erfindungsgemäße Zusammensetzung durch Flotation, durch Druck oder eine Kombination von Flotation und Druck behandelt, um eine Ausrichtung gemäß den Grundflächen der Teilchen zu erzielen, und die auf diese Weise behandelte Zusammensetzung wird mechanisch und/oder elektrostatisch auf ein Substrat aufgebracht, um daraus eine hydrophobe und korrosionsbeständige Beschichtung auszubilden.
  • Die Wahl des Bindemittels, das im Verbundstoff eingesetzt wird, ist wesentlich, da dieses auch hydrophob sein muss (TeflonTM, Polyester, Paraffin oder anderes Bindemittel). Die Optimierung der Teilchengröße des Graphits spielt eine wichtige Rolle für die Homogenität der Beschichtung und den hydrophoben Aspekt, wie Fachleuten auf dem Gebiet der Erfindung klar ist. Die Ausrichtung der Graphitteilchen gemäß der Grundfläche erfolgt durch auf den Verbundstoff ausgeübte Flotation oder Druck.
  • Wie oben erläutert kann der Verbundstoff, insbesondere Graphit-Polymer, wie er ist, mit oder ohne Lösungsmittel, oder in Form eines Anstrichs, mit oder ohne Lösungsmittel, eingesetzt werden.
  • Wenn er beispielsweise mit einem Lösungsmittel eingesetzt werden soll, wird Graphitpulver in einer Lösung dispergiert, die ein in einem Lösungsmittel oder einem Lösungsmittelgemisch gelöstes Bindemittel umfasst. Bei dem Bindemittel kann es sich um Polyvinylidenfluorid (PVDF), Polyvinylchlorid (PVC), Polytetrafluorethylen (PTFE) oder ein anderes Bindemittel handeln. Die Zusammensetzung kann 5 bis 95 Gew.-% Graphit umfassen. Die Beschichtung erfolgt auf einem Bandeisen oder einem anderen Träger gemäß dem "Doctor BladeTM"-Verfahren, worauf Kalandrieren in derselben Fertigungsstraße folgt. Die Filmoberfläche wird glänzend, was ein Anzeichen für die Grundorientierung der Graphitteilchen ist.
  • Wenn der Einsatz des Verbundstoffs ohne Lösungsmittel bevorzugt wird kann beispielsweise das Graphitpulver in einer Polymerlösung eines statistischen Ethylenoxid-Propylenoxid-Copolymers PEO/PPO dispergiert werden. Die Graphitzusammensetzung kann zwischen 5 und 95 Gew.-% ausmachen. Die Beschichtung erfolgt auf einem Bandeisen oder einem anderen Träger gemäß dem "Doctor BladeTM"-Verfahren, worauf Kalandrieren in derselben Fertigungsstraße folgt. Die Filmoberfläche wird glänzend, was ein Anzeichen für die Grundorientierung der Graphitteilchen ist.
  • Bei Verwendung in Form eines Anstrichs mit Lösungsmittel besteht das Verfahren im Dispergieren des Graphitpulvers mit einem Polyester-, Polyurethan-, Acrylat-, Paraffinbindemittel oder einem anderen UV-stabilen Bindemittel in einem Lösungsmittel. Zu diesem Gemisch werden Additive zugesetzt, um die Fließfähigkeit und die Flotation der Graphitteilchen gemäß der Grundorientierung zu verbessern. Bei den Additiven handelt es sich um flüssige Verdünnungsmittel oder Polymere, wie z. B. TeflonTM, Stearat oder andere. Der Graphitanteil ist von der gewünschten Leitfähigkeit abhängig.
  • Eine andere Art, die Anstrichform einzusetzen, besteht im Einsatz des Verbundstoffs ohne Lösungsmittel. Dieses Verfahren besteht beispielsweise im Vermischen und Schmelzen des Graphitpulvers und des UV-stabilen Polymerharzes vom Polyester- oder Polyurethantyp mit festen Additiven vom Teflon®-, Stearat- oder einem anderen Typ. Dieses Graphit/Harz-Gemisch wird zu einem Pulver zermahlen. Letzteres muss durch einen elektrostatischen Zünder auf ein Metallsubstrat aufgetragen werden. Während des Schmelzens des Polymers richten sich die Graphitteilchen gemäß der Grundfläche aus.
  • BEISPIELE
  • Die Erfindung wird nun anhand der folgenden Beispiele veranschaulicht, die lediglich zur Veranschaulichung der Erfindung und nicht zu deren Einschränkung angeführt sind.
  • Beispiel 1
  • Das Bindemittel PVDF wird in NMP (N-Methylpyrrolidon) gelöst. Ein Lösungsmittelgemisch aus Aceton/Toluol im Verhältnis 80/20 wird zur PVDF-NMP-Paste zugesetzt, um die Beschichtungszusammensetzung zu bilden. Das Graphitpulver wird in der Beschichtungszusammensetzung in einem Gewichtsverhältnis von 90:10 dispergiert. Dieses Gemisch wird durch das "Doctor BladeTM"-Verfahren auf einen Kupferkollektor aufgebracht. Die Elektrode wird unter Einsatz einer Infrarotlampe bei 65°C getrocknet, wonach Kalandrieren in derselben Fertigungsstraße folgt. Die Oberfläche dieser Graphitfilme weist Hydrophobie auf.
  • Beispiel 2
  • In diesem Beispiel werden zwei Gemische (A) und (B) hergestellt. Gemisch (A) besteht aus Polyester, einem heißsiegelfähigen Harz und 20% TiO2 und 2–6 Gew.-% Graphit. Gemisch (B) besteht aus einem thermoplastischen Harz und 10 bis 20 Gew.-% Graphit. Die beiden Verbindungen werden getrennt voneinander extrudiert und pulverisiert. 85% von Verbindung (A) werden mit 15% von Verbindung (B) vermischt. Dieses Pulver wird durch ein elektrostatisches Verfahren auf ein Substrat aufgebracht. Letzteres wird Hitze ausgesetzt, um das Pulver zu schmelzen und zu brennen.
  • Wenngleich die vorliegende Erfindung anhand spezifischer Ausführungsformen beschrieben wurde, ist klar, dass mehrere Variationen und Modifikationen dieser Ausführungsformen mögliche sind, wobei die vorliegende Anmeldung diese Modifikationen, Anwendungen oder Adaptionen der vorliegenden Erfindung, die im Allgemeinen den Prinzipien der vorliegenden Erfindung folgen, und alle Variationen der vorliegenden Beschreibung, die auf dem Gebiet der Erfindung bekannt oder herkömmlicherweise eingesetzt werden und die auf die oben angeführten wesentlichen Elemente angewandt werden können, gemäß dem Umfang der folgenden Ansprüche abdeckt.

Claims (26)

  1. Zusammensetzung zum Auftragen auf ein Substrat zur Hydrophobierung des Letzteren und zur Verhinderung der möglichen Bildung und Ansammlung von Eis auf dem Substrat sowie der Korrosion des Letzteren, wobei die Zusammensetzung Kohlenstoffteilchen sowie einen Träger umfasst, der ein hydrophobes Polymer umfasst, in dem die Kohlenstoffteilchen eingebaut sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Kohlenstoffteilchen Graphitteilchen sind, die eine Kristallstruktur und zumindest eine Spaltebene aufweisen, die sie hydrophob macht, wobei der Graphit einen Reinheitsgrad zwischen 95% und 99,99% aufweist und der Graphitgehalt der Zusammensetzung 5 bis 99 Gew.-% beträgt.
  2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Graphit einen Reinheitsgrad von 95 bis 99,9% aufweist.
  3. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, umfassend Graphitteilchen sowie einen Träger, der ein hydrophobes Polymer umfasst, in das die Graphitteilchen eingebaut sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Graphitteilchen eine Kristallstruktur und zumindest eine Spaltebene aufweisen, die sie hydrophob macht, wobei die Graphitteilchen gemäß der Spaltebene orientiert werden, wenn sie in den Träger eingebaut werden.
  4. Zusammensetzung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchen eine Grundfläche aufweisen, wobei die Grundfläche die Spaltebene darstellt, die die Teilchen hydrophob macht.
  5. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Graphit abgeschieferten Graphit umfasst.
  6. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der eingesetzte Graphit eine Reinheit von 99,9% aufweist.
  7. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der abgeschieferte Graphit Kanten aufweist und dass Letztere mit einer fluorierten Verbindung der Formel CxFy bedeckt sind, wobei x und y Zahlen größer als oder gleich 1 sind.
  8. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung außer Graphit eine fluorierte Verbindung der Formel CxFy umfasst, worin x und y Zahlen größer als oder gleich 1 sind.
  9. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung außer Graphit eine Verbindung der Formel MFz umfasst, worin M ein Alkalimetall oder Erdalkalimetall ist und z für 1 oder 2 steht.
  10. Zusammensetzung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung der Formel MFz aus CaF2, BaF2, LiF oder einem Gemisch davon ausgewählt ist.
  11. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger ein hydrophobes Polymer umfasst, das in der Lage ist, mit den Teilchen einen Verbundstoff zu binden.
  12. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchen Graphitteilchen mit einer Größe zwischen 0,5 μm und 350 μm, einem Reinheitsgrad zwischen 95 und 99,99% und einem Ebenenabstand d002 zwischen 3,35 und 3,40 sind.
  13. Zusammensetzung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Dispersion der Graphitteilchen in einer Lösung umfasst, die das Polymer enthält, das als Bindemittel für die Teilchen zur Bildung des Verbundstoffs dient.
  14. Zusammensetzung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Graphit in einer Menge von 5 bis 95 Gew.-% in der Zusammensetzung enthalten ist.
  15. Zusammensetzung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymer aus Polyvinylidenfluorid, Polyvinylchlorid und Polytetrafluorethylen ausgewählt ist.
  16. Zusammensetzung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine einfache Dispersion der Graphitteilchen in einem flüssigen statistischen Copolymer in einer Menge von 5 bis 95 Gew.-% umfasst.
  17. Zusammensetzung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Copolymer ein Ethylenoxid-Propylenoxid-Copolymer ist.
  18. Zusammensetzung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Dispersion der Graphitteilchen in einem Lösungsmittel umfasst, das ein Bindemittel zur Bildung des Verbundstoffs enthält.
  19. Zusammensetzung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel UV-beständig ist.
  20. Zusammensetzung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel aus einem Polyester, einem Polyurethan, einem Polyacrylat und einem Paraffin ausgewählt ist.
  21. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Additiv umfasst, das die Fließfähigkeit und die Flotation der Graphitteilchen gemäß der Grundorientierung fordert.
  22. Zusammensetzung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Additiv aus Tetrafluorethylen und einem Stearat ausgewählt ist.
  23. Zusammensetzung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Schmelzmischung aus Graphitpulver, festem und UV-beständigem Polymerharz und festen Additiven umfasst, wobei die Mischung gemahlen wird und zum Auftragen unter Einsatz eines elektrostatischen Zünders auf ein Metallsubstrat angepasst ist.
  24. Verfahren zur Verhinderung der Ansammlung von Eis und/oder der Korrosionsbildung auf einem Substrat, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 23 auf ein Substrat aufgetragen wird und die so aufgetragene Zusammensetzung behandelt wird, um daraus eine hydrophobe Antikorrosionsbeschichtung herzustellen.
  25. Verfahren zur Verhinderung der Ansammlung von Eis und/oder der Korrosionsbildung auf einem Substrat, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 23 durch Flotation, durch Druck oder durch eine Kombination von Flotation und Druck behandelt wird, um die Grundorientierung der Teilchen zu erzielen, und die so behandelte Zusammensetzung mechanisch und/oder elektrostatisch auf ein Substrat aufgetragen wird, um daraus eine hydrophobe Antikorrosionsbeschichtung herzustellen.
  26. Verwendung einer Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 23 zur Beschichtung eines Substrats, um eine Ansammlung von Eis und/oder Korrosionsbildung auf dem Substrat zu verhindern.
DE60131875T 2000-10-02 2001-10-02 Hydrophobe zusammenstzung und ihre verwendung auf substraten zur verhinderung von eisbildung und korrosion Expired - Lifetime DE60131875T2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CA002321345A CA2321345A1 (fr) 2000-10-02 2000-10-02 Utilisation du graphite dans un composite pour reduire l'accumulation de glace
CA2321345 2000-10-02
PCT/CA2001/001408 WO2002028981A1 (fr) 2000-10-02 2001-10-02 Composition hydrophobe et utilisation sur un substrat pour prévenir la formation de glace et la corrosion

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60131875D1 DE60131875D1 (de) 2008-01-24
DE60131875T2 true DE60131875T2 (de) 2008-12-11

Family

ID=4167264

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60131875T Expired - Lifetime DE60131875T2 (de) 2000-10-02 2001-10-02 Hydrophobe zusammenstzung und ihre verwendung auf substraten zur verhinderung von eisbildung und korrosion

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6974551B2 (de)
EP (1) EP1328605B1 (de)
JP (1) JP4331477B2 (de)
AU (1) AU2002212000A1 (de)
CA (1) CA2321345A1 (de)
DE (1) DE60131875T2 (de)
WO (1) WO2002028981A1 (de)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7381352B2 (en) * 2003-07-23 2008-06-03 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Dispersion of thin particles having a skeleton consisting of carbons
WO2006024032A2 (en) * 2004-08-24 2006-03-02 Waters Investments Limited Devices and methods for preventing ice build-up and articles of manufacture that are resistant to ice build-up
US20060281861A1 (en) * 2005-06-13 2006-12-14 Putnam John W Erosion resistant anti-icing coatings
EP1752364A1 (de) * 2005-08-09 2007-02-14 Actiflow B.V. Grenzschicht-Saugsystem für Fahrzeuge
US9364859B2 (en) 2011-07-28 2016-06-14 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Superhydrophobic surfaces
US9217094B2 (en) 2011-07-28 2015-12-22 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Superhydrophobic compositions
US9803100B2 (en) 2013-04-30 2017-10-31 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Non-fluorinated water-based superhydrophobic surfaces
US10005917B2 (en) 2013-04-30 2018-06-26 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Non-fluorinated water-based superhydrophobic compositions
WO2016138272A1 (en) 2015-02-27 2016-09-01 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Non-fluorinated water-based superhydrophobic compositions
CN106313812B (zh) * 2016-08-15 2018-01-09 吴建华 一种用于风电叶片防抗覆冰的基于ptfe与聚酯复合膜的制备方法及应用
JP2020062871A (ja) * 2018-10-11 2020-04-23 バンドー化学株式会社 撥水構造及びその製造方法、並びにそれに用いる撥水コーティング剤

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0031237B1 (de) * 1979-12-19 1984-10-17 National Research Development Corporation Chinazolinderivate, Verfahren zu ihrer Herstellung, sie enthaltende Zusammensetzungen und ihre Verwendung als Anti-Krebs-Mittel
US4477608A (en) * 1982-08-20 1984-10-16 Ciba-Geigy Corporation Compositions containing graphite
GB2308368A (en) * 1993-07-14 1997-06-25 Greene Tweed Inc Perfluoroelastomeric compositions and seals
US5981614A (en) * 1996-09-13 1999-11-09 Adiletta; Joseph G. Hydrophobic-oleophobic fluoropolymer compositions
US20050207966A1 (en) 2000-02-25 2005-09-22 Karim Zaghib Surface preparation of natural graphite and the effect of impurities on grinding and the particle distribution

Also Published As

Publication number Publication date
EP1328605B1 (de) 2007-12-12
US6974551B2 (en) 2005-12-13
US20040077770A1 (en) 2004-04-22
WO2002028981A1 (fr) 2002-04-11
AU2002212000A1 (en) 2002-04-15
CA2321345A1 (fr) 2002-04-02
JP4331477B2 (ja) 2009-09-16
DE60131875D1 (de) 2008-01-24
JP2004510045A (ja) 2004-04-02
EP1328605A1 (de) 2003-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60131875T2 (de) Hydrophobe zusammenstzung und ihre verwendung auf substraten zur verhinderung von eisbildung und korrosion
DE3779570T2 (de) Kohlenstoff-plastik-elektrodenelemente.
DE19952335B4 (de) In elektrochemischen Bauelementen verwendbare pastöse Masse, damit gebildete Schichten, Folien, Schichtverbünde und wiederaufladbare elektrochemische Zellen sowie Verfahren zur Herstellung der Schichten, Folien und Schichtverbünde
DE69626579T2 (de) Wasserabweisende Zusammensetzung, Fluorkohlenstoffpolymerbeschichtungszusammensetzung und Beschichtungsfilm
EP1706431B1 (de) Dispersionen intrinsisch leitfähiger polymere und verfahren zu deren herstellung
DE3485832T2 (de) Materialien fuer elektrische vorrichtungen.
DE3920129C2 (de)
DE69328172T2 (de) Lithium-sekundärbatterie
DE3788845T2 (de) Ionenleitendes Material.
DE3729566A1 (de) Intrinsisch leitfaehiges polymer in form eines dispergierbaren feststoffes, dessen herstellung und dessen verwendung
DE102005010162A1 (de) Leitfähige Polymere aus Teilchen mit anisotroper Morphologie
DE69515202T2 (de) Beschichteter Gegenstand
DE112006001971T5 (de) Festelektrolytfolie
DE69911751T2 (de) Neuer elektrochemisch stabiler weichmacher
WO2018077614A1 (de) Optimierter hybridsuperkondensator
EP0244626B1 (de) Elektrode sowie deren Verwendung
DE2606915C3 (de) Galvanisches Element mit einem nicht wäßrigen Elektrolyten
EP3642923A1 (de) Kabelgarnitur für hgü-kabel
DE102019129759A1 (de) Elektrolyt für lithium-sekundärbatterie; lithium-sekundärbatterie einen solchen enthaltend
EP2819213A2 (de) Ungefüllte und gefüllte Gussmasse, insbesondere zur Herstellung beschichteter Metallfolien, und deren Verwendung für Elektroden oder Separatoren in Akkumulatoren
EP1317012A2 (de) Verfahren zur Herstellung von galvanischen Elementen mit einem flüssigen organischen Elektrolyten
EP0554798A2 (de) Beschichtungsmittel für Kunststofffolien
DE4220411C2 (de) Masse
DE3804831C1 (en) Electroconductive coating composition for the contacting of solar cells
DE3809758C2 (de)

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition