Система защитного покрытия, содержащая ингибитор коррозии

Система защитного покрытия, содержащая ингибитор коррозии

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение в общем относится к области покрытий для защиты материалов от элементов внешней окружающей среды. Более конкретно, настоящее изобретение относится к системе защитного покрытия, которая содержит ингибитор коррозии.

Внимание к коррозии и коррозионному износу становится все более важным по экономическим причинам и причинам, связанным с безопасностью. На основе оценок, сделанных в середине 1990 годов, общие расходы, приписываемые коррозии, составляют более 100 миллиардов долларов США, только для Соединенных Штатов. Эти средства, как правило, учитывают только прямые расходы на коррозию и не включают в себя связанные с ней опосредованные расходы, например на безопасность, на простой оборудования, потери продукта, загрязнения и избыточность конструкции.

Коррозия может определяться как деструктивное воздействие внешней окружающей среды на металл или металлический сплав. Почти каждый процесс коррозии металла включает в себя перенос заряда электрона в водном растворе, и большинство реакций коррозии имеют место в присутствии воды, в фазах, либо жидкости, либо конденсированных паров, а также - при высокой влажности. Коррозия представляет собой особенную проблему в морской окружающей среде, которая встречается в таких местах как корабли, буровые платформы морского базирования и прибрежные области, где, среди прочего, морская вода ускоряет реакции коррозии благодаря увеличению переноса ионов, воздействию рН и повышенным уровням растворенного кислорода, что, в свою очередь, повышает уровни ионов водорода.

Реакции коррозии дополнительно ускоряются в морских окружающих средах под действием загрязнений, таких как хлоридные ионы, присутствующих в морской воде. Коррозионное повреждение оборудования, которое хранится и используется в морских окружающих средах, представляет собой очень серьезную проблему, оказывая воздействие на стоимость обслуживания, доступность, ремонт и надежность.

Оборудование, хранящееся, например, на борту судна или в прибрежных областях, часто хранится в защитных системах для хранения, которые, как доказано, имеют эффективность меньшую, чем оптимальная. В лучшем случае такое оборудование покрывают водонепроницаемыми брезентами, хотя часто, особенно для оборудования на борту судов, оно не закрывается соответствующим образом и непосредственно соприкасается с морской окружающей средой, что приводит к быстрой коррозии. Даже если оборудование покрыто водонепроницаемыми брезентами, морская вода по-прежнему проникает сквозь брезенты и/или вокруг них в защищенные пространства, где она собирается и вызывает коррозию прикрываемого оборудования. Кроме того, обычные системы хранения могут быть трудоемкими при использовании и обслуживании, и по этой причине часто обходятся без них. В результате, коррозия продолжает представлять собой значительную и дорогостоящую проблему, требуя многих часов для удаления ржавчины, покраски и ремонта, что часто приводит к преждевременной замене оборудования.

На фиг.1 изображено обычное водонепроницаемое покрытие 20, используемое для защиты объекта, такого как металлический объект 22, находящийся на поверхности 24, от влаги, такой как дождь, брызги морских волн, роса и тому подобное. Покрытие 20 имеет наружную поверхность 26, внутреннюю поверхность 28 и площадь 30, ограничиваемую периферийным краем 32. Покрытие 20 изображено как покрывающее объект 22 обычным образом, где микроокружение, в целом, ограничивается пространством, окруженным покрытием. Микроокружение содержит ряд внутренних областей, таких как области 34, расположенные между покрытием 20 и объектом 22.

Как правило, обычные покрытия, такие как покрытие 20, содержат, по меньшей мере, один непроницаемый для жидкости слой, изготовленный, например, из сотканной с натяжением полимерной ткани или нетканой структуры, такой как сплошная пленка или другая мембрана. Более сложные обычные покрытия могут содержать один или несколько дополнительных слоев, которые обеспечивают их дополнительными признаками, такими как очень износостойкие наружные поверхности для противостояния жестким внешним условиям и неабразивные внутренние поверхности для сведения к минимуму механических повреждений прикрываемого объекта. Другие обычные покрытия изготавливают из проницаемых для паров пористых материалов, таких как растянутый политетрафторэтилен или что-либо подобное.

Воздух во внутренних областях 34, как правило, никогда не имеет содержание влажности меньшее, чем содержание влажности окружающей среды. Если содержание влажности внешней окружающей среды увеличивается, содержание влажности областей 34 также увеличивается благодаря притоку влажности (иллюстрируется стрелкой 36) через зазоры между покрытием 20 и поверхностью 24 на периферийных краях 32 покрытия. В результате содержания влажности внешней окружающей среды 38 и областей 34 выравниваются. После того, когда дополнительная влажность попадает в микроокружение, она захватывается, как иллюстрируется стрелками 40. Уровни влажности могут быстро повышаться, и воздух насыщается. В таком случае может произойти конденсация на объекте 22. Поскольку содержание влажности внутренних областей 34 никогда не опускается ниже, чем во внешней окружающей среде 38, обычные покрытия не являются особенно эффективными во внешних окружающих средах с высокой влажностью, такие как морские окружающие среды и окружающие среды с высокой влажностью. Кроме того, после попадания влажности в микроокружение диссипация может занять длительное время, если вообще произойдет.

Одним аспектом настоящего изобретения является система защитного покрытия для защиты объекта путем создания микроокружения вблизи объекта, когда система защитного покрытия накладывается на объект. Система защитного покрытия содержит покрытие для наложения на объект и ограничения с его помощью микроокружения, когда покрытие накладывается на объект. Покрытие содержит первый слой, который содержит непористый, проницаемый для паров воды слой. Источник ингибитора коррозии обеспечивает, по меньшей мере, один ингибитор коррозии в микроокружении, когда покрытие накладывается на объект. Источник ингибитора коррозии находится в сообщении с микроокружением, когда покрытие накладывается на объект, так что, по меньшей мере, некоторая часть ингибитора коррозии может поступать в микроокружение.

Другим аспектом настоящего изобретения является система защитного покрытия для ингибирования коррозии объекта путем формирования микроокружения вблизи объекта, когда система защитного покрытия накладывается на объект. Система защитного покрытия содержит покрытие, которое содержит первый слой, имеющий первую лицевую сторону и вторую лицевую сторону. Первый слой содержит поглощающий материал, приспособленный для поглощения и удерживания влажности. Второй слой расположен рядом с первой лицевой стороной первого слоя и является непроницаемым для жидкости. Источник ингибитора коррозии, который содержит, по меньшей мере, один ингибитор коррозии, имеет сообщение текучей среды с микроокружением, когда покрытие накладывается на объект.

Еще одним аспектом настоящего изобретения является панельная система покрытия для защиты объекта от влажности. Панельная система покрытия содержит множество панелей, каждая из которых содержит первый слой, имеющий первую лицевую сторону и вторую лицевую сторону. Первый слой содержит поглощающий материал, приспособленный для поглощения и удерживания влажности. Второй слой расположен рядом с первой лицевой стороной первого слоя. Второй слой является непроницаемым для жидкости. Каждая из множества панелей прикреплена, по меньшей мере, к одной из множества панелей, расположенных рядом с ней.

Для иллюстрации настоящего изобретения чертежи изображают вариант осуществления настоящего изобретения, который является предпочтительным в настоящее время. Однако необходимо понять, что настоящее изобретение не является ограниченным точными системами и компонентами, изображенными на чертежах, где

Фиг.1 представляет собой вид поперечного сечения, известного из уровня техники покрытия, покрывающего объект;

Фиг.2 представляет собой вид поперечного сечения системы защитного покрытия по настоящему изобретению, изображающий ее покрытие, покрывающее объект;

Фиг.3 представляет собой вид поперечного сечения части одного из воплощений системы защитного покрытия по настоящему изобретению;

Фиг.4 представляет собой вид поперечного сечения части альтернативного воплощения системы защитного покрытия по настоящему изобретению;

Фиг.5 представляет собой увеличенный вид одного края покрытия, изображенного на фиг.2, для конкретного воплощения покрытия по настоящему изобретению;

Фиг.6 представляет собой общий вид, изображающий воплощение защитного покрытия по настоящему изобретению, содержащего множество панелей, разъемно соединенных друг с другом;

Фиг.7 представляет собой увеличенный вид поперечного сечения одного из периферийных краев одной из панелей, взятого по линии 7-7 фиг.6;

Фигуры 8А-С представляют собой, каждый, увеличенный вид поперечного сечения части других альтернативных воплощений системы защитного покрытия по настоящему изобретению;

Фиг.9 представляет собой увеличенный вид поперечного сечения части другого альтернативного воплощения системы защитного покрытия по настоящему изобретению, имеющей ингибитор коррозии, содержащийся в контейнере, отдельно от покрытия.

Фиг.10А представляет собой фотографию первого бруска из мягкой стали после некоторого периода времени экспонирования для коррозийной окружающей среды, но защищенного посредством покрытия, изготовленного в соответствии с настоящим изобретением, которое не содержит ингибитора коррозии под действием паров; Фиг.10В представляет собой фотографию второго бруска из мягкой стали после некоторого периода времени экспонирования для коррозийной окружающей среды без защиты; Фиг.10С представляет собой фотографию третьего бруска из мягкой стали после некоторого периода времени экспонирования для коррозийной окружающей среды, но защищенного системой покрытия, изготовленной в соответствии с настоящим изобретением, которое содержит ингибитор коррозии под действием паров;

Фиг.11 представляет собой фотографию установки для полевых исследований, используемой в сравнительном исследовании защиты от коррозии мягкой стали, снабжаемой 1) покрытием, изготовленным в соответствии с настоящим изобретением, которое включает в себя использование ингибитора коррозии под действием паров (Покрытие А), 2) покрытием, изготовленным в соответствии с настоящим изобретением, которое не включает в себя использования ингибитора коррозии под действием паров (Покрытие В), и 3) обычным покрытием (Покрытие С);

Фигуры 12А-В содержат таблицу, табулирующую результаты периодических инспекций Покрытий А-С для установки для исследований на Фиг.11 в течение периода четырех месяцев;

Фиг.13А представляет собой фотографию диска из мягкой стали после восьми недель под Покрытием А для установки для исследований на Фиг.11; Фиг.13В представляет собой фотографию диска из мягкой стали после восьми недель под Покрытием В для установки для исследований на Фиг.11; Фиг.13С представляет собой фотографию диска из мягкой стали после восьми недель под Покрытием В для установки для исследований на Фиг.11:

Фиг.14 представляет собой фотографию другой установки для исследований, используемой для сравнительного исследования скорости потери массы дисков из мягкой стали, защищенных либо покрытием, изготовленным в соответствии с настоящим изобретением, которое включает в себя использование ингибитора коррозии под действием паров либо обычного покрытия;

Фиг.15 содержит график средних измеренных скоростей коррозии для пятнадцати дисков из мягкой стали, защищенных покрытием на Фиг.14, изготовленным в соответствии с настоящим изобретением, и для пятнадцати дисков из мягкой стали, защищенных обычным покрытием на Фиг.14, и дополнительно содержит фотографии двух дисков из мягкой стали, один из них защищен покрытием, изготовленным в соответствии с настоящим изобретением, а другой защищен обычным покрытием.

На чертежах сходные номера обозначают сходные элементы; на фиг.2 изображена система защитного покрытия, ингибирующего коррозию, которая в целом обозначается номером 100. Система 100 покрытия может содержать покрытие 101, которое может быть изготовлено из гибких материалов и содержит наружную поверхность 102, внутреннюю поверхность 104 и периферийный край 106, который ограничивает площадь 108, которая может иметь любую желаемую форму в каждом конкретном случае. Альтернативно покрытие 101 может содержать жесткие материалы, которые могут формироваться в форме, совпадающей с формой объекта, который должен покрываться, или с другой формой, пригодной для использования на таком объекте. При покрывании объекта, такого как металлический объект 110, покоящийся на поверхности 112, наружная поверхность 102 соприкасается с внешней окружающей средой 114, и внутренняя поверхность 104 ограничивает микроокружение, содержащее одну или несколько внутренних областей, таких как внутренние области 116, расположенные между внутренней поверхностью 104 и объектом 110, и/или поверхностью 112.

Хотя объект 110 в целом защищен от элементов, присутствующих во внешней окружающей среде 114, с помощью покрытия 101, часто влажность из внешней окружающей среды стремится просочиться (как показано стрелкой 118) во внутренние области 116 через зазоры между периферийным краем 106 покрытия и поверхностью 112. Признаки настоящего изобретения позволяют покрытию 101 поглощать и удерживать такую просочившуюся влажность (как иллюстрируется стрелками 120), а другая влажность захватывается во внутренних областях 116 для поддерживания содержания влажности микроокружения на низком уровне, часто ниже содержания влажности во внешней окружающей среде 114. Другой признак настоящего изобретения дает возможность покрытию 101 поглощать и удерживать путем впитывающего действия любую воду, присутствующую на поверхности объекта 110, которая вступает в контакт с внутренней поверхностью 104 покрытия. Результатом является микроокружение с низкой влажностью, которое ингибирует коррозию металлического объекта 110.

Еще один признак настоящего изобретения дает возможность покрытию 101 регенерировать его свойства поглощения и удерживания влажности с помощью диффузии удерживаемой влажности к наружной поверхности 102 покрытия, где она может испаряться (как иллюстрируют стрелки 122) во внешнюю окружающую среду 114, когда имеются условия, пригодные для испарения. Дополнительным признаком настоящего изобретения является способность диспергировать один или несколько ингибиторов коррозии в области 116 микроокружения, формируемого под покрытием 101, так что ингибиторы коррозии осаждаются на поверхность металлического объекта 110, например, в виде пленки 123.

Как описано более подробно ниже, каждый из этих и других признаков может включаться в систему 100 защитного покрытия по настоящему изобретению либо по-отдельности, либо в различных комбинациях друг с другом. Например, одно из выполнений покрытия 101 может быть осуществлено с признаком поглощения влажности, но не с признаком ингибитора коррозии. Подобным же образом другое выполнение может быть осуществлено с признаком ингибитора коррозии, но не с признаком поглощения влажности. Разумеется, другое выполнение может содержать как признак поглощения влажности, так и признак ингибитора коррозии. Каждый из этих вариантов может необязательно дополняться или снабжаться, если это желательно и/или приемлемо, различными другими признаками, такими как признаки поверхностного впитывания, впитывания по краям, воздействию на радар, облегчения испарения и панельности, среди прочего описанными здесь.

Преимущественным атрибутом системы защитного 100 покрытия по настоящему изобретению является то, что оно может быть изготовлено с любым размером и формой, необходимыми для защиты объекта, имеющего по существу любой размер и профиль поверхности. Некоторые разнообразные примеры таких объектов представляют собой контейнеры для судов-контейнеровозов, палубные орудия для военных кораблей, строительное оборудование, хранимые строительные материалы, узлы кондиционирования воздуха и грили для барбекю, перечисляются только некоторые из них. Сумкам, изготовленным из покрытия 101, может придаваться форма, необходимая для хранения боеприпасов, инструментов, личного оружия и телефонов и других электронных устройств, перечисляются только некоторые из них. Специалист в данной области увидит, что имеется множество применений системы 100 защитного покрытия по настоящему изобретению.

На фиг.3 изображен один из вариантов системы 100 защитного покрытия по настоящему изобретению, которое может содержать покрытие, обозначенное номером 200. Покрытие 200 может содержать слой 202, проницаемый для жидкости, слой 204, непроницаемый для жидкости, и влагопоглощающий слой 206, заключенный между проницаемым для жидкости и непроницаемым для жидкости слоями. На фигурах 2 и 3 показан слой 202, проницаемый для жидкости, в целом, ограничивающий внутреннюю поверхность 104 покрытия 200, который может, среди других компонентов, содержать внутри покрытия составляющий материал (материалы) (описанный ниже) влагопоглощающего слоя 206. Слой 202, проницаемый для жидкости, может быть проницаемым для паров для достижения парами воды во внутренних областях 116 влагопоглощающего слоя 206 и проницаемым для жидкости для впитывания любой жидкой воды, соприкасающейся с внутренней поверхностью 204 покрытия 200 влагопоглощающим слоем. В типичном варианте слой 202, проницаемый для жидкости, имеет скорость прохождения воды, которая больше, чем 10 г/м²·час, хотя настоящее изобретение охватывает использование проницаемых для жидкости слоев, имеющих несколько более низкие скорости прохождения воды. Слой 202, проницаемый для жидкости, может быть изготовлен из любого пригодного для использования материала, такого как тканые материалы, плетеные материалы, перфорированные пленки, пены с открытыми ячейками, материалы, полученные из расплава аэродинамическим способом, или материалы, полученные с помощью центробежного налива, среди прочих, или сочетания материалов, например тканого материала с покрытием из пористой пены с открытыми ячейками, которая проницаема для жидкости и паров. Специалист в данной области заметит, что широта выбора и разнообразие материалов, которые могут использоваться для слоя 202, проницаемого для жидкости, является такой, что избыточное перечисление таких материалов является излишним для специалистов в данной области для определения объема настоящего изобретения.

В некоторых случаях, как правило, является предпочтительным, но не необходимым, чтобы слой 202, проницаемый для жидкости, изготавливался из материала, который может противостоять многократному использованию и непрерывному соприкосновению с большим разнообразием поверхностей. Для некоторых применений может также быть предпочтительным, чтобы слой 202, проницаемый для жидкости, был относительно гладким и/или мягким для предотвращения повреждения объекта, соприкасающегося со слоем 202, проницаемым для жидкости. Пример материала, пригодного для слоя 202, проницаемого для жидкости, представляет собой плетеный нейлон без подкладки К-Тоо^ТМ, от HUB Fabric Leather Company, Inc., Everett, MA. Другие, пригодные для использования материалы, включают в себя полиэстровую сетку Style No. 9864, доступную от Fablock Mills, Murry Hill, NJ, и нейлон, полипропилен и другие плетеные материалы, которые доступны от Fablock Mills Inc., Murry Hill, NJ, Jason Mills Inc., Westwood, NJ, и Apex Mills, Inwood, NY, среди прочих. Эти несколько примеров плетеных материалов представляют собой только несколько конкретных материалов, которые пригодны для использования. Специалисты в данной области легко заметят, что пригодные для использования неплетеные материалы являются широко доступными и легко заменяют собой плетеные материалы, указанные выше. Соответственно, специалисты в данной области также легко заметят, что избыточное представление примерных материалов не является необходимым для понимания широты объема настоящего изобретения.

Влагопоглощающий слой 206 может содержать любой пригодный для использования поглощающий материал или сочетание материалов. Например, слой, поглощающий влажность, может содержать матрицу 210 и материал 208 суперадсорбента, например гидрогель, среди прочего, диспергированный в матрице. Для специалистов в данной области является очевидным, что множество материалов суперадсорбентов и матриц известны и могут использоваться в сочетании с настоящим изобретением. Например, в патенте США №6051317, Brueggemann et al., который приведен здесь в качестве ссылки, описан ряд материалов суперадсорбентов и матриц, которые могут использоваться во влагопоглощающем слое 206. Материал 208 суперадсорбента может предусматриваться в форме частиц, волокон или в другой форме, которая дает возможность для его диспергирования в матрице 210. Альтернативно материал 208 суперадсорбента может располагаться в виде, в целом, отдельного слоя внутри матрицы 210.

Примеры приемлемых материалов для матрицы 210 включают в себя шерсть, стекловолокно, полимерное волокно с начесом, пушистую древесную массу и тому подобное. Желательно, чтобы волокнистая матрица 210 была гидрофильной и имела высокую капиллярность, например, большую, чем 10 г/м²-час (хотя и более низкие скорости капиллярности охватываются настоящим изобретением), так что влажность, вступающая в контакт со слоем 206, поглощающим влажность, через слой 202, проницаемый для жидкости, может глубоко впитываться в слой 206, поглощающий влажность, для получения преимуществ от материала суперадсорбента, расположенного там, если он имеется. Хотя матрица 210 изображена, она может быть устранена в альтернативном воплощении, имеющем материал 208 суперадсорбента в форме, которая не должна поддерживаться матрицей и/или располагаться внутри нее.

Как рассмотрено, гидрогель представляет собой один из примеров класса материалов суперадсорбентов, пригодных для использования в качестве материала 208 суперадсорбента. Некоторые формы гидрогеля способны поглощать воды в 400 раз больше, чем их собственная масса. При такой большой адсорбционной емкости частицы гидрогеля могут разбухать до размеров, во много раз превышающих их исходный размер. Если частицы гидрогеля не распределяются соответствующим образом внутри волокнистой матрицы 210, слой 206, поглощающий влажность, может испытывать "гидроблокировку", при которой частицы гидрогеля, находящиеся ближе всего к источнику влажности, разбухают настолько сильно, что они блокируют дальнейшее впитывание влажности в волокнистую матрицу. Хотя некоторое количество поглощенной влажности, возможно, достигает гидрогеля, расположенного глубоко в матрице 210, путем диффузии, диффузия представляет собой относительно медленный процесс, который может разрушить полезность покрытия, испытывающего гидроблокировку, особенно в условиях высокой влажности. По этой причине рекомендуется соблюдать осторожность при распределении материала 208 суперадсорбента типа гидрогеля внутри матрицы 210, действуя таким способом, который сводит к минимуму или устраняет гидроблокировку, так что, когда материал суперадсорбента и слой 202, проницаемый для жидкости, находящийся рядом с матрицей, насыщается, матрица является по-прежнему способной впитывать воду глубже во влагопоглощающем слое 206.

Слой 204, непроницаемый для жидкости, может определять наружную поверхность 102 покрытия 200 и может быть выбран для общего предотвращения попадания жидкости из внешней окружающей среды 114, такой как дождь, брызги морских волн, роса и тому подобное, во внутренние области 116 под покрытием. Является предпочтительным, но не обязательным, чтобы слой 204, непроницаемый для жидкости, изготавливался из одного или нескольких материалов, проницаемых для паров, чтобы дать возможность влаге, удерживаемой во влагопоглощающем слое 206 и/или присутствующей во внутренних областях 116 микроокружения, уйти во внешнюю окружающую среду 114 посредством диффузии и испарения, как описано выше. В типичном воплощении слой 204, непроницаемый для жидкости, имеет скорость прохождения пара большую, чем 1 г/м²-час, хотя слои, непроницаемые для жидкости, с более низкими скоростями прохождения паров также могут использоваться при определенных обстоятельствах.

Скорость прохождения жидкости через слой 204, непроницаемый для жидкости, должна быть меньшей, чем используемая скорость прохождения паров для этого слоя. Для типичной нижней границы прохождения паров через слой 204, непроницаемый для жидкости, равной 1 г/м²-час, скорость прохождения жидкости через этот слой может представлять собой любое значение, меньшее, чем 1 г/м²-час. Если скорость прохождения паров является большей, соответствующий приемлемый уровень прохождения жидкости может быть большим, постольку поскольку он остается меньшим, чем скорость прохождения паров. Давая возможность для ухода удерживаемой влажности, покрытие 200 способно регенерироваться само по себе, то есть, теряя ранее поглощенную и удерживаемую влажность во внешней окружающей среде 114, например, путем испарения, в течение периодов низкой влажности во внешней окружающей среде, так что она может поглощать и удерживать дополнительную влажность в течение следующего периода, когда внутренние области 116 опять станут нагруженными влажностью. Преимущественно слой 204, непроницаемый для жидкости, может также конструироваться со способностью поглощения солнечной энергии для подведения тепла к покрытию 200, которое ускоряет регенерацию влагопоглощающего слоя 206.

Слой 204, непроницаемый для жидкости, может содержать любой пригодный для использования тканый или нетканый материал или их сочетание. Как используется здесь и в прилагаемой формуле изобретения, термин нетканый должен включать в себя любой материал, который не ткут, например пленку, плетеный материал, пену, фетр, материал, полученный из расплава аэродинамическим способом, материал, полученный центробежным наливом, материал, полученный на аэродинамической холстоформирующей машине, литой материал, экструдированный материал и формованный материал, среди прочего. Например, в одном из воплощений покрытия 200, где слой 204, непроницаемый для жидкости, является проницаемым для паров, слой, непроницаемый для жидкости, может содержать один или несколько слоев из различных пористых, проницаемых для паров материалов, таких как ламинат из внутреннего слоя из нейлона плотностью 200 денье и наружный слой из дышащего уретана. Такой ламинат нейлон/уретан является доступным от LAMCOTEC Incorporated, Monson, MA. Другие, пригодные для использования пористые материалы, проницаемые для паров, включают в себя растянутый политетрафторэтилен, ткань GORE-TEX® (W.L. Gore & Associates, Inc., Newark, DE), ткань SUNBRELLA® (Glen Raven Mills Inc., Glen Raven, NC), ткань Hub Semi-Permeable (Hub Fabric Leather Company, Everett, MA) или что-либо подобное могут использоваться альтернативно. Подобно слою 202, проницаемому для жидкости, специалисты в данной области заметят, что приведенные выше примеры пригодных для использования пористых, проницаемых для паров материалов для слоя 204, непроницаемого для жидкости, являются только представителями множества материалов, которые могут использоваться для этого слоя. Соответственно, избыточный список таких пригодных для использования материалов не является необходимым здесь для специалистов в данной области, чтобы понять широту объема настоящего изобретения.

В другом варианте покрытия 200 слой 204, непроницаемый для жидкости, может содержать непористую пленку, проницаемую для паров воды, которая дает возможность транспортировки влажности, содержащейся во влагопоглощающем слое 206, во внешнюю окружающую среду 114, когда условия являются пригодными для осуществления такого переноса. Примеры таких непористых, проницаемых для паров воды пленок включают в себя пленки из сополимеров простых и сложных эфиров, описанные в патенте США №4493870, Vrouenraets et al., например пленку SYMPATEX®, доступную от SympaTex Technologies GmbH, Wuppertal, Germany, пленки из сополимеров простых эфиров и амидов, описанные в патентах №№5989697 и 5744570, Gebben, и пленки, содержащие тетрафторэтиленовую матрицу, в которой диспергированы группы сульфоновой кислоты, например пленку NAFION®, доступную от E.I. DuPont de Nemours Company, Wilinington, Delaware, среди прочих. Патенты США №№4493870, 5989697 и 574470 приведены в качестве ссылок.

Как правило, эти пленки являются непористыми, так что жидкая вода и другие вещества не могут проходить через них. Предполагается, что каждая из этих пленок работает на молекулярном уровне, перенося молекулы воды из области на одной стороне пленки, имеющей относительно более высокое содержание влажности, в область на другой стороне пленки, имеющей относительно более низкое содержание влажности, посредством процесса адсорбции/десорбции в специальных гидрофильных полимерных областях пленки. Как правило, но не обязательно, каждая из этих непористых, проницаемых для паров воды пленок должна связываться по всей площади или присоединяться другим образом к слою подкладки, который обеспечивает подложку для пленки. Это связано с тем, что эти пленки, как правило, очень тонкие, например, толщиной порядка десятков микрон, и оставаясь сами по себе, как правило, не будут достаточно устойчивыми для некоторых предполагаемых применений покрытия 200 по настоящему изобретению. Пример такого ламинированного композита представляет собой тканый материал из нейлона CORDURA® плотностью 500 денье, который подвергают кислотному крашению и обрабатывают стойким водоотталкивающим веществом, ламинированный с пленкой SYMPATEX®, толщиной 15 микрон (CORDURA представляет собой зарегистрированную торговую марку E.I. DuPont de Nemours и Company, Wilmington, DE). Этот ламинат доступен от Brookwood Companies, Inc., New York, NY.

В альтернативном варианте покрытие 200 может дополнительно содержать нагревательный элемент 212 (фиг.3), который должен давать возможность для более быстрой регенерации влагопоглощающего слоя 206 или для регенерации, когда условия внешней окружающей среды 114 не дали бы возможности для испарения удерживаемой влажности другим образом. Такой нагревательный элемент может содержать сетку из проволочных электрических сопротивлений, расположенную в одном из слоев или между соседними слоями. Альтернативно нагревательный элемент может содержать ряды тонких, гибких нагревательных элементов, состоящих из элементов сопротивления, изготовленных из вытравленной фольги, ламинированных между слоями гибкой изоляции, подобными KAPTON®, NOMEX®, силиконовой резины или слюды, или ряды тонкопленочных керамических элементов, доступных от Minco Products Incorporation, Minneapolis, MN и Watlow Gordon, Richmond, IL, среди прочих (KAPTON® и NOMEX® представляют собой зарегистрированные торговые марки E.I. DuPont de Nemours и Company, Wilmington, DE). Специалисты в данной области обнаружат множество нагревательных элементов 212, которые могут включаться в покрытие 200, если такой признак является желаемым.

В другом альтернативном варианте покрытие 200 может дополнительно содержать ингибитор 214 коррозии (фиг.3), включенный в один или несколько слоев покрытия, описанного выше, в дополнительный слой и/или в один или несколько источников ингибитора коррозии, как правило, отдельно от покрытия. Если предусматривается один или несколько отдельных источников ингибитора коррозии, каждый из них может располагаться в микроокружении, ограничиваемом покрытием, например, во внутренней области 116, или иным образом располагаться в сообщении с микроокружением, так что ингибитор (214) коррозии может поступать в микроокружение и обеспечивать защиту металлического объекта 110 (фиг.2). Примеры материалов, пригодных для использования в качестве ингибитора 214 коррозии, включают в себя паровые или парофазные ингибиторы коррозии (VCI) (также известные как "летучие ингибиторы коррозии"), контактные ингибиторы коррозии и мигрирующие ингибиторы коррозии, среди прочего. Как правило, VCI представляют собой летучие соединения, которые испускают ионы, которые конденсируются на металлических поверхностях с образованием мономолекулярного слоя, который взаимодействует с коррозийными агентами, для защиты поверхности. Контактные ингибиторы коррозии, как правило, требуют контакта поверхность-поверхность с объектом, который должен защищаться, для обеспечения защиты (хотя они могут также мигрировать от одной области до другой, до некоторой степени). Мигрирующие ингибиторы коррозии мигрируют посредством процесса диффузии в твердом теле. Каждый из этих типов материалов, ингибирующих коррозию, является, как правило, непрерывно самовосстанавливающимся и безопасным для окружающей среды. Эти материалы, ингибирующие коррозию, могут использоваться сами по себе или в сочетании друг с другом, по желанию, чтобы соответствовать конкретному применению.

Примеры материалов, ингибирующих коррозию, включают в себя, среди прочего, циклогексиламмоний бензоат, этиламино бензоат, сульфонат кальция, карбонат кальция, бензоат натрия, аминовые соли, бензоат аммония, окись кремния, сульфонат натрия, триазоловые производные, такие как толтриазол и бензотриазол, щелочные соли двухосновных кислот, нитриты щелочных металлов, такие как нитрит натрия, имидазолины талловых масел, молибдаты щелочных металлов, дициклогексиламмоний нитрат, циклогексиламин карбонат и гексметиленимин нитробензоат. Эти материалы VCI могут быть получены из ряда источников, включая Cortec Corporation, St. Paul, Minnesota, Daubert Coated Products Incorporated, Westchester, Illinois, Poly Lam Products, Buffalo, New York, Mil-Spec Packaging of Georgia Incorporated, Macon, Georgia и James Dawson Enterprises Limited, Grand Rapids, Michigan, среди прочего. Патент США №6028160, Chandler et al., который включается сюда в качестве ссылки, перечисляет указанные выше и другие соединения, которые могут быть пригодными для использования в качестве ингибитора 214 коррозии.

Как указано, ингибитор 214 коррозии может включаться в один или несколько из описанных выше слоев покрытия, создаваться в виде одного или нескольких слоев отдельно от слоев покрытия или могут создаваться в виде отдельного источника ингибитора коррозии, среди других альтернатив. Когда он предусматривается в виде отдельного слоя, ингибитор 214 коррозии может включаться в покрытие, наносимое на один или несколько слоев, например один или несколько из слоев 202, 204, 206, или включаться в отдельный слой (не показан), например в отдельную пленку, слой тканого материала, плетеного материла, материала, полученного из расплава аэродинамическим способом, материала, полученного центробежным наливом, пены, или в другой слой, образующий пригодный для использования материал носителя, такой как полиэтилен, полипропилен или нейлон, среди прочего. Специалисты в данной области поймут, как различные материалы, ингибирующие коррозию, могут объединяться с различными смолами и другими основами для создания носителя для материалов, ингибирующих коррозию. Например, патент США №6028160 to Chandler et al., рассмотренный выше, обсуждает смеси смола носителя/VCI в контексте биологически деградируемых полимерных пленок. Подобные препараты могут использоваться для недеградируемых биологических пленок. Кроме того, смесь смола носителя/VCI может использоваться для формирования структуры иной, чем пленка, такой как структуры тканого материала, плетеного материла, материала, полученного из расплава аэродинамическим способом, материала, полученного центробежным наливом, и пены, отмеченные выше.

Добавление ингибитора коррозии 214 к покрытию 200 может увеличить способность покрытия к ингибированию коррозии, давая возможность покрытию для продолжения осуществления защиты, когда слой, поглощающий влажность, переполнен. Когда присутствует влагопоглощающий слой 206, который является необязательным (смотри фигуры 8А-С и соответствующее им обсуждение), ингибитор коррозии 214 может выиграть от присутствия влагопоглощающего слоя, поскольку этот слой снимает нагрузку с ингибитора коррозии с тем, чтобы он оказывал защиту все время. Отметим, что ингибитор 214 коррозии может быть предусмотрен для любого варианта осущест