[发明专利]一种双组份氟硅橡胶防覆冰涂层材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于有机氟硅材料领域，更具体地说，涉及到一种双组份氟硅橡胶防覆冰涂层材料及其制备方法。

背景技术

积雪或覆冰在输电线路、飞机及其他室外设施表面富积，易造成输电线路倒杆(塔)、断线、飞机坠毁等重大事故，产生难以估计的损失。目前，已发展了30多种防覆冰技术，如热处理法、机械除冰法、防覆冰涂料法等，但是依然没有完全解决防覆冰问题。

在这些防覆冰技术中，防覆冰涂料法最为简单易行，且成本低，因此，它越来越引起研究人员的重视。目前，可采用的防覆冰技术主要分为两类，主动除冰和被动防冰。被动防冰是采用在飞机易结冰部位涂装低表面能疏水涂层的方法来起作用的。被动防冰相对主动除冰具有成本低、耗能小、实现难度低等特点，而且还能减少冰的附着，有效地防止灾难的发生或减轻结冰可能带来的危害。

材料表面自由能越低，其他物质和它的粘附作用力越小，对防覆冰涂层来说，表面自由能当然是越低越好，其表面自由能越低，冰体越不容易附着，或者附着的冰体越容易脱落。众所周知，自然界中存在的表面能最低的材料是含氟材料和有机硅材料。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，以聚有机硅氧烷为原料，提供一种双组份氟硅橡胶防覆冰涂层及其制备方法。

本发明的目的通过下述技术方案予以实现：

一种双组份氟硅橡胶防覆冰涂层材料及其制备方法，按照下述方法制备：

（1）步骤1，取100质量份的含氟丙烯酸酯，溶于溶剂中，加入铂催化剂，搅拌均匀后，在搅拌条件下，通入惰性气体，加入含氢硅油进行反应生成氟改性硅油。

其中所述铂催化剂为甲基乙烯基硅氧烷配位铂催化剂，购自上海硅山高分子材料公司，加入量为（3-21）×10^-5质量份，优选15×10^-5质量份

所述惰性气体为氮气、氦气或者氩气，优选氮气。

所述溶剂为二甲苯、甲苯或者乙酸乙酯，优选二甲苯。

所述含氟丙烯酸酯为丙烯酸六氟丁酯，甲基丙烯酸六氟丁酯，甲基丙烯酸2，2，2-三氟乙酯，甲基丙烯酸十二氟庚酯，丙烯酸十二氟庚酯，甲基丙烯酸十三氟辛酯或者丙烯酸十三氟辛酯，优选丙烯酸六氟丁酯（G01，购自雪佳氟硅化学有限公司）。

所述搅拌可采用机械搅拌或者电磁搅拌，速度为30-80转/min。

所述反应温度为40-80℃，优选50-65℃，可通过水浴加热予以升温和控制；反应时间为5-30个小时，优选10-20小时。

（2）步骤2，取100质量份的乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷，加入5-40质量份白炭黑作为补强填料，搅拌均匀后添加0.5-5质量份增白剂TiO₂，搅拌均匀

所述白炭黑为改性气相法二氧化硅，平均粒径为14纳米，优选10-15质量份。

所述增白剂TiO2平均粒径为21纳米，优选1质量份。

所述乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷粘度为2000-10000（25℃mPa.s），优选5000，购自无锡市全立化工有限公司。

所述搅拌可采用机械搅拌或者电磁搅拌，速度为30-80转/min。

（3）步骤3，向步骤2搅拌均匀的体系中加入1-5质量份含氢硅油和1-5质量份氟改性硅油，搅拌均匀后加入（3-15）×10^-5质量份铂催化剂和溶剂，搅拌均匀后即得到双组份氟硅橡胶防覆冰涂层材料。

所述铂催化剂为甲基乙烯基硅氧烷配位铂催化剂，购自上海硅山高分子材料公司，用量优选为（4.5-7.5）×10^-5质量份。

所述溶剂为二甲苯、甲苯或者乙酸乙酯，优选二甲苯；用量为10-50质量份，优选20-40质量份。

所述搅拌可采用机械搅拌或者电磁搅拌，速度为30-80转/min。

所述氟改性硅油采用步骤（1）的制备方法进行制备。

在本发明的技术方案中，使用的含氢硅油属于低分子量的硅氧烷，分子中存在有直接与硅原子相连的氢，由于分子中含一定数量的比较活泼的Si-H键，在催化剂作用下，可与其它含双链、羟基等活性基团的化学物质发生反应，使用购自江西海多化工有限公司的含氢硅油，其含氢量（即活泼氢的含量）为0.75wt%。