[发明专利]一种低温下易除覆冰的防覆冰涂料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种低温下易除覆冰的防覆冰涂料，包括A组分和B组分，A组分包括以下重量份的原料：60‑70份氟硅复合树脂，0.5‑1份纳米级聚四氟乙烯，3‑8份蓖麻油，6‑10份双端乙烯基硅油，6‑10份有机硅改性石蜡，10‑17份第一稀释剂；B组分包括以下重量份的原料：7‑10份固化剂，30‑60份第二稀释剂。本发明在硅氟复合树脂中引入蓖麻油、双端乙烯基硅油和有机硅改性的石蜡，各组分彼此相容性良好，且存在协同配合的作用，低温环境下坚硬的覆冰层与柔韧的涂层间的应力差非常大，在低温条件下可以轻松去除覆冰。采用纳米级四氟乙烯蜡配制为一定浆液，以半球形或微球形分布在涂层表面，使整个涂层具有了极低的磨擦系数，从而可以帮助在低温的防覆冰效果。

技术领域

本发明属于防覆冰涂料技术领域，具体涉及一种低温下易除覆冰的防覆冰涂料及其制备方法。

背景技术

现有的防覆冰涂层技术，多是以增大涂层的水接触角为切入角，做成超疏水来防止冰的覆盖。比如专利CN105001723A，但实际的使用经验表明，单纯一味增加水接触角，并不如人们设想的那样可以防止冰的覆盖，在气温达零下5℃以下的温度时，这种超疏水涂层对半固态的冰水混合物至全固态的冰，已完全失去对呈液态水的那种超疏不粘的效果，涂层上的冰越结越厚，而且难以去除。

有现有技术有通过氟化的低聚倍半硅氧烷对涂层进行改性以提高涂层的疏水性，并且图案化涂层表面的微结构可以促进涂层和冰界面产生裂缝，裂纹，导致应力集中，促使冰从涂层表面移除，提高涂层的防覆冰性能。比如CN1100028899A，CN1042277713A，但是使用了操作不便，价格昂贵的POSS，并不适合大规模的商业化生产。

CN108587453A公开了一种润滑性有机硅防覆冰涂层，是含氢硅油，单端乙烯基硅油，双端乙烯基硅油，硅油和催化剂组成，单端基硅油形成支链，为未参与反应的润滑性的硅油提供贮存空间，低温下，未反应的硅油迁移至表面降低涂层的冰粘附强度，冰剪切强度可以低至4.5kPa。

CN109111849A公开了一种防覆冰涂层，通过将硅橡胶，含氟单体，链接及和催化剂混合，发生交联反应，在硅橡胶引入含氟侧链，制备成含氟硅氧烷，再通过添加液体石蜡，得到具有低的冰粘附强度的防覆冰涂层。

CN104629620A公开了一种超疏水防覆冰涂料，包括硅烷偶联剂，硅溶胶，短氟碳链取代的硅烷偶联剂以及水。该专利在涂料在涂覆钱，还需要将基材表面经过pH9-11碱性无水乙醇浸泡3-7天，操作复杂，工期长，并不易于操作和对某些表面基材不适合用该专利方法处理。

但上述采用了硅橡胶的涂料，在防覆冰方面具有一定的效果，但是单纯一味增加水接触角，在低温下并不如人们设想的那样可以防止冰的覆盖，当气温达零下10℃以下的温度时，这种超疏水涂层对半固态的冰水混合物至全固态的冰，已完全没有对呈液态水的那种超疏不粘的效果，涂层上的冰会越结越厚，而且难以去除。

发明内容

为了克服现有技术中防覆冰涂层在低温下结冰不易去除的缺陷，本发明在注重疏水的同时，主要是从层间应力差的角度来解决除覆冰问题。在汲取现在市面上同类超疏水防覆冰产品只是注重从疏水和磨擦系数来解决在低温条件下去除覆冰能力基本失效的教训，创造性的引入低温下柔韧性表现良好、且与氟硅树脂有极好相容性的蓖麻油、双端乙烯基硅油和有机硅改性石蜡，使得涂膜的柔韧性大幅提高，这样在低温环境下坚硬的覆冰层与柔韧的涂层间的应力差会非常大。在众多种类的硅油中，通过测试，遴选出袪冰效果明显好的双端乙烯基硅油，与有机硅改性石蜡协同配合，提供一个低温环境下的润滑表面；同时，将聚四氟乙烯蜡加工至纳米级别，除了解决施工成膜过程中由于PTFE蜡比重过大沉底的问题，同时纳米级别的PTFE蜡，是以半球形分布在涂层表面，使整个多的涂层具有了极低的磨擦系数。两者协同，即可帮助在低温下轻松去除覆冰。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：