[發明專利]一種雙組份氟硅橡膠防覆冰涂層材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201310006812.2
• 申請日: 2013-01-08
• 公開（公告）號: CN103013331A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 鄭俊萍;方新;李石;袁曉燕
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C09D183/07
• 分類號: C09D183/07;C09D183/05;C09D183/08;C09D7/12;C09D5/00;C08G77/385
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 王秀奎

技術領域

本發明屬于有機氟硅材料領域，更具體地說，涉及到一種雙組份氟硅橡膠防覆冰涂層材料及其制備方法。

背景技術

積雪或覆冰在輸電線路、飛機及其他室外設施表面富積，易造成輸電線路倒桿(塔)、斷線、飛機墜毀等重大事故，產生難以估計的損失。目前，已發展了30多種防覆冰技術，如熱處理法、機械除冰法、防覆冰涂料法等，但是依然沒有完全解決防覆冰問題。

在這些防覆冰技術中，防覆冰涂料法最為簡單易行，且成本低，因此，它越來越引起研究人員的重視。目前，可采用的防覆冰技術主要分為兩類，主動除冰和被動防冰。被動防冰是采用在飛機易結冰部位涂裝低表面能疏水涂層的方法來起作用的。被動防冰相對主動除冰具有成本低、耗能小、實現難度低等特點，而且還能減少冰的附著，有效地防止災難的發生或減輕結冰可能帶來的危害。

材料表面自由能越低，其他物質和它的粘附作用力越小，對防覆冰涂層來說，表面自由能當然是越低越好，其表面自由能越低，冰體越不容易附著，或者附著的冰體越容易脫落。眾所周知，自然界中存在的表面能最低的材料是含氟材料和有機硅材料。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，以聚有機硅氧烷為原料，提供一種雙組份氟硅橡膠防覆冰涂層及其制備方法。

本發明的目的通過下述技術方案予以實現：

一種雙組份氟硅橡膠防覆冰涂層材料及其制備方法，按照下述方法制備：

（1）步驟1，取100質量份的含氟丙烯酸酯，溶于溶劑中，加入鉑催化劑，攪拌均勻后，在攪拌條件下，通入惰性氣體，加入含氫硅油進行反應生成氟改性硅油。

其中所述鉑催化劑為甲基乙烯基硅氧烷配位鉑催化劑，購自上海硅山高分子材料公司，加入量為（3-21）×10^-5質量份，優選15×10^-5質量份

所述惰性氣體為氮氣、氦氣或者氬氣，優選氮氣。

所述溶劑為二甲苯、甲苯或者乙酸乙酯，優選二甲苯。

所述含氟丙烯酸酯為丙烯酸六氟丁酯，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，優選丙烯酸六氟丁酯（G01，購自雪佳氟硅化學有限公司）。

所述攪拌可采用機械攪拌或者電磁攪拌，速度為30-80轉/min。

所述反應溫度為40-80℃，優選50-65℃，可通過水浴加熱予以升溫和控制；反應時間為5-30個小時，優選10-20小時。

（2）步驟2，取100質量份的乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷，加入5-40質量份白炭黑作為補強填料，攪拌均勻后添加0.5-5質量份增白劑TiO₂，攪拌均勻

所述白炭黑為改性氣相法二氧化硅，平均粒徑為14納米，優選10-15質量份。

所述增白劑TiO2平均粒徑為21納米，優選1質量份。

所述乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷粘度為2000-10000（25℃mPa.s），優選5000，購自無錫市全立化工有限公司。

所述攪拌可采用機械攪拌或者電磁攪拌，速度為30-80轉/min。

（3）步驟3，向步驟2攪拌均勻的體系中加入1-5質量份含氫硅油和1-5質量份氟改性硅油，攪拌均勻后加入（3-15）×10^-5質量份鉑催化劑和溶劑，攪拌均勻后即得到雙組份氟硅橡膠防覆冰涂層材料。

所述鉑催化劑為甲基乙烯基硅氧烷配位鉑催化劑，購自上海硅山高分子材料公司，用量優選為（4.5-7.5）×10^-5質量份。

所述溶劑為二甲苯、甲苯或者乙酸乙酯，優選二甲苯；用量為10-50質量份，優選20-40質量份。

所述攪拌可采用機械攪拌或者電磁攪拌，速度為30-80轉/min。

所述氟改性硅油采用步驟（1）的制備方法進行制備。

在本發明的技術方案中，使用的含氫硅油屬于低分子量的硅氧烷，分子中存在有直接與硅原子相連的氫，由于分子中含一定數量的比較活潑的Si-H鍵，在催化劑作用下，可與其它含雙鏈、羥基等活性基團的化學物質發生反應，使用購自江西海多化工有限公司的含氫硅油，其含氫量（即活潑氫的含量）為0.75wt%。