[发明专利]一种防冰涂层及其制备方法

说明书

本发明提供的防冰涂层的制备方法，通过将端乙烯基硅油、端氢硅油、甲基硅油、卡斯特催化剂、二氧化硅纳米微粒按比例进行混合并且去气泡，制成涂层，然后固化以制备防冰涂层。该防冰涂层的制备方法成本低、生产工艺简单，并且制备的防冰涂层具有低冰粘附强度，防冰性能好且耐久性好，可作为主动防冰系统，广泛地应用于航空航天、高速机车、输电线、风力发电等领域。

技术领域

本发明涉及复合材料领域，具体而言，一种防冰涂层及其制备方法。

背景技术

降水覆冰、升华覆冰等覆冰现象给人们的生产和生活带来极大的不便，并且会造成巨大的经济损失，特别是对于电力系统，不仅会导致输电线路中断，杆塔倒塌、断线等，甚至会导致输电线路瘫痪，对电力系统的安全运营产生严重的危害，我国是输电线路覆冰严重的国家之一，线路覆冰事故发生的概率居于世界前列。此外，铁路线路覆冰、机翼覆冰等也可能对人们的生命财产造成巨大的威胁。因此，开展防覆冰材料的研究，具有重大的社会意义和经济价值。

目前为止，国内在防覆冰涂料方面也有一定研究。现有的技术大都通过制备超疏水防覆冰涂料来实现，超疏水防覆冰涂料是指涂膜的表面对水的接触角大于150°，同时滚落角小于10°的涂料。当水滴在涂层表面的接触角较大且滚落角相对较小时，水滴和涂层之间的粘附力远远小于其和一般涂层间的粘附力，水滴受重力的影响就会自动滚落涂层表面，从而达到了防止水滴在涂层表面结冰的目的。但是，在潮湿的环境中，当超疏水防覆冰涂料结冰后，会使其失去原有的超疏水性质，而且冰的粘附强度往往比较大，使得除冰难度增加。同时，防覆冰材料在使用多次后，防冰性能大大下降，因此，现有的防冰材料往往存在防冰效果差以及耐久性差的缺点。

发明内容

本发明为了解决现有防冰涂层在结冰后不易除去以及涂层耐久性差的问题，提供了一种具有低冰粘附强度的防冰涂层及其制备方法。

本发明提供的防冰涂层的制备方法，包括：将端乙烯基硅油、端氢硅油、甲基硅油、卡斯特催化剂、二氧化硅纳米微粒混合均匀并去除气泡，制得混合物；将混合物制成涂层；固化涂层，制得防冰涂层。

在上述制备方法中，按质量份数，将10-100份端乙烯基硅油、1-10份端氢硅油、10-500份甲基硅油、0.01-1份卡斯特催化剂、1-50份二氧化硅纳米微粒混合均匀并去除气泡。

在上述制备方法中，将端乙烯基硅油、端氢硅油、甲基硅油、卡斯特催化剂、二氧化硅纳米微粒在4000～6000rpm的搅拌速率下，搅拌25～35min以混合均匀。

在上述制备方法中，将端乙烯基硅油、端氢硅油、甲基硅油、卡斯特催化剂、二氧化硅纳米微粒在5000rpm的搅拌速率下，搅拌30min以混合均匀。

在上述制备方法中，采用抽真空的方法去除气泡。

在上述制备方法中，端乙烯基硅油的粘度为10000～50000里斯，端氢硅油的粘度为10～200里斯以及甲基硅油的粘度为1000～5000里斯。

在上述制备方法中，采用刮涂、辊涂、喷射、溅射的方法将混合物制成涂层。

在上述制备方法中，在将混合物制成涂层的步骤中，涂层的厚度为1～5毫米。

在上述制备方法中，将涂层在60～80℃温度下，固化20～28小时，然后冷却至室温，制得防冰涂层。

在上述制备方法中，将涂层在70℃温度下，固化24小时，然后冷却至室温，制得防冰涂层

在上述制备方法中，防冰涂层的水接触角为110°～150°，滚动角为5°～10°，冰粘附强度为30～80kPa。

根据上述制备方法制得的防冰涂层。