[發明專利]一種低表面能易除冰的涂料及其制備方法

在審

• 申請號: 201410355116.7
• 申請日: 2014-07-24
• 公開（公告）號: CN104098969A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 亓海霞;陳凱鋒
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七二五研究所
• 主分類號: C09D133/00
• 分類號: C09D133/00;C09D5/00;C09D7/12
• 代理公司: 洛陽市凱旋專利事務所 41112
• 代理人: 陸君

【技術領域】

本發明涉及一種涂料及其制備方法，具體涉及一種低表面能易除冰的涂料及其制備方法。

【背景技術】

已知的，隨著現代工業的快速發展，對供電網絡的可靠性提出了越來越高的要求，其中覆冰和積雪是嚴重威脅電力系統安全的自然災害之一，在俄羅斯、加拿大、美國、日本、英國、我國北部和中西部寒冷地帶、甚至我國南部近年來都出現了嚴重的冰雪災害，輸電線塔的覆冰導致電路損壞給當地人們的生產和生活帶來了極大的不便，并造成了嚴重的經濟損失，因此有效地避免和防止冰災對輸電輸電線塔造成的危害，是電力企業必須要面對的問題。目前，為了克服上述技術問題，國內外的除冰方式主要是（1）采用適當的除冰機械進行除冰；（2）通過對基材表面涂撒防結冰劑，降低冰點；（3）通過對基材表面加熱除冰等。上述方法都需要很大的人力及物力，而且不能起到提前預防的作用。針對能有效地減少冰雪的覆蓋和降低冰雪在線塔上附著力，行之有效的方法就是涂覆防覆冰涂層保護。

目前市場上已有的防覆冰涂料主要由改性丙烯酸酯類、有機硅類及含氟聚合物等組成。美國波音公司采用有機硅憎水體系，用含異氰酸酯基團的化合物對有機硅樹脂進行改性，獲得金屬基材附著力好的防覆冰涂料；美國Microphase?Coatings公司采用有機硅樹脂與環氧樹脂復配形成互穿網絡的涂料，該系列產品已得到應用。日本涂料公司（Nippon?Paint）在2003年曾成功地開發了可防冰雪形成沉積的涂料，他們是在有機硅－丙烯酸共聚物樹脂中加入二氧化硅粒料等添加物，使得涂膜具有約160°的水接觸角；國內主要有北京志盛威華化工涂料有限公司的防覆冰涂料，主要由交替排列的多嵌段無機－有機互穿網絡聚合物（IPN）基料和經過表面改性處理的高活性納米防冰雪劑組成；2008年海洋化工研究院合成出了含氟硅超低表面能丙烯酸樹脂，并開發出了具有優異憎水性的涂料，應用方向主要為飛機表面防結冰。

經過檢索發現，中國專利，公開號為CN102260444A及中國專利，公開號為CN102146249?A所公開的防覆冰涂層均具有良好的憎水型，減少涂層表面對水珠的吸附效應，從而達到防覆冰的目的，但是所公開的現有的防覆冰涂料主要以減少雨水及冰雪在涂層表面的駐留疏水性能為主，從而達到減少輸電線塔表面冰雪的附著，但是不能從根本上阻止冰的形成，一旦輸電線塔表面形成冰雪覆蓋后，仍需花費大量的人力和物力進行清除，并且清除難度很大。

【發明內容】

為了克服背景技術中存在的不足，本發明提供了一種低表面能易除冰的涂料及其制備方法，本發明在涂層表面形成荷葉效應，減少水與涂層表面的接觸面積，使水滴難以在涂層上附著的同時，冰在涂層上的附著強度也大大降低，從而實現高的疏水性和易除冰性。

為實現如上所述的發明目的，本發明采用如下所述的技術方案：

一種低表面能易除冰的涂料，所述涂料包括甲組分和乙組分，所述甲組分按質量百分比包括如下成分：

氟改性丙烯酸樹脂????????70～80%；

疏水SiO₂?????????????????2～4%；

微晶體?????????????????6～10%；

顏填料??????????????????8～15%；

助劑????????????????????2～3%；

所述乙組分為異氰酸酯三聚體；

所述甲組分和乙組分的比例為10～15:1。

所述的低表面能易除冰的涂料，所述氟改性丙烯酸樹脂基料的固含量為40～80%。

所述的低表面能易除冰的涂料，所述疏水SiO₂為表面羥基50～80%被硅烷基團取代的SiO₂。

所述的低表面能易除冰的涂料，所述微晶體為具有針狀結構的晶須。

所述的低表面能易除冰的涂料，所述顏填料中的顏料為炭黑或酞青藍或氧化鐵黃或鈦白粉中的任意一種，填料為滑石粉或絹云母粉或重晶石粉中的一種或兩種。

所述的低表面能易除冰的涂料，所述助劑為BYK系列消泡劑或流平劑或分散劑或氟助劑中的任意一種。

所述的低表面能易除冰的涂料，所述異氰酸酯三聚體為異氰酸酯“HDI”三聚體N3390。

一種低表面能易除冰的涂料的制備方法，所述制備方法具體包括如下步驟：

一、制備甲組分：