[發(fā)明專(zhuān)利]一種防覆冰涂料、防覆冰材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911108251.0
• 申請(qǐng)日: 2019-11-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110804395B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣果;胡錦歡
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C09D183/08
• 分類(lèi)號(hào): C09D183/08;C09D1/00;C09D7/61;C09K3/18;C08J7/04;C08J7/043;C08L23/08;C08L23/06
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 宮愛(ài)鵬

本發(fā)明屬于材料表面工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種防覆冰涂料、防覆冰材料及其制備方法。所述防覆冰材料的制備方法，包括如下步驟：將基體材料置于碘蒸氣中進(jìn)行吸附處理，然后將所述防覆冰涂料噴涂在經(jīng)過(guò)吸附處理后的基體材料上，烘干后即制備得到所述防覆冰材料。本發(fā)明首次將碘的光熱效應(yīng)引入到防覆冰領(lǐng)域中，用碘蒸汽處理后的基材具有優(yōu)異的光熱特性，在近紅外光(700?1100nm)的照射下能夠迅速升溫發(fā)熱，使得表面的冰層逐漸融化，再由于表面的粗糙結(jié)構(gòu)的拒水特性使得半融化狀態(tài)的冰水混合物能夠容易的從表面滑落，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)光熱除冰和被動(dòng)防冰相結(jié)合，提高防覆冰效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于材料表面工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種防覆冰涂料、防覆冰材料及其制備方法。

背景技術(shù)

在寒冷地帶，冰在物體上的形成和積累是隨處可見(jiàn)的自然現(xiàn)象，但是這種自然現(xiàn)象給我們的生活也帶來(lái)了嚴(yán)重的影響，比如路面、輸電線路、飛機(jī)、光學(xué)元件等的結(jié)冰給我們帶來(lái)的不便。因此，在這些領(lǐng)域，我們不得不研究如何減少冰的形成或使得冰在這些表面更容易除去，以減輕結(jié)冰帶來(lái)的負(fù)面影響?，F(xiàn)實(shí)生活中有許多防冰措施，主要分為主動(dòng)除冰和被動(dòng)防冰。

將超疏水材料應(yīng)用于防冰已經(jīng)被廣泛的報(bào)道，涂層的超疏水特性可以通過(guò)液滴滾落或液滴彈跳，從而減少水在表面上停留的可能，同時(shí)在冰形成后由于較小的冰-固接觸面積使得冰更容易從表面上脫落，這些都得益于超疏水涂層上的粗糙結(jié)構(gòu)與低表面能性質(zhì)。然而，往往在極其寒冷的真實(shí)環(huán)境條件下，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，水分很容易在粗糙結(jié)構(gòu)的內(nèi)部凝結(jié)成冰，進(jìn)而冰會(huì)從基體底部沿著粗糙結(jié)構(gòu)慢慢的生長(zhǎng)，當(dāng)粗糙結(jié)構(gòu)被冰充滿的時(shí)候，相當(dāng)于一層冰層在表面產(chǎn)生，表面粗糙度會(huì)明顯降低，不僅影響了其超疏水特性同時(shí)也降低涂層對(duì)冰的抵抗性。當(dāng)結(jié)冰發(fā)生在粗糙結(jié)構(gòu)之間時(shí)，冰與表面粗糙結(jié)構(gòu)會(huì)緊密的結(jié)合，隨著時(shí)間的增加，當(dāng)冰的堆積達(dá)到一定重量時(shí)，超疏水表面的冰可能會(huì)因重力作用而自由滑落，表面的涂層也由于冰與粗糙結(jié)構(gòu)的緊密凝結(jié)而發(fā)生脫落，久而久之，表面的涂層隨著不斷覆冰-冰脫落循環(huán)，將會(huì)受到嚴(yán)重的損耗，超疏水特性減弱，其防覆冰效率也大大降低。因此，將主動(dòng)除冰和被動(dòng)防冰相結(jié)合成為了目前研究的熱點(diǎn)，例如文獻(xiàn)Integration ofSelf-Lubrication and Near-Infrared Photothermogenesis for Excellent Anti-Icing/Deicing Performance,Adv.Funct.Mater 25(2015)4237-4245、Passive Anti-Icing and Active Deicing Films,ACS Appl.Mater.Interfaces 8(2016)14169-14173和Superhydrophobic SiC/CNTs Coatings with Photothermal Deicing and PassiveAnti-Icing Properties,ACS Appl.Mater.Interfaces 10(2018)36505-36511，但是這些研究中的光熱涂層均會(huì)在使用過(guò)程中發(fā)生不同程度的損耗，直接影響其光熱轉(zhuǎn)化效率，進(jìn)而減小了光熱除冰效率。而目前為止的研究中，還未有研究通過(guò)對(duì)基體本身處理從而使其具備光熱特性的，此方法能夠避免發(fā)生涂層損耗而光熱減弱的現(xiàn)象。因此，制備光熱除冰的防覆冰涂層的技術(shù)仍有待改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

基于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的首要目的在于提供一種防覆冰涂料。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種防覆冰材料，所述防覆冰材料表面噴涂有所述防覆冰涂料。

本發(fā)明的再一目的在于提供上述防覆冰材料的制備方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種防覆冰涂料的制備方法，包括如下步驟：將疏水型氣相二氧化硅和碳化硅加入到乙醇中，再加入粘結(jié)劑和疏水改性劑，分散后得到懸濁液，即所述的防覆冰涂料。

優(yōu)選的，所述碳化硅與疏水型氣相二氧化硅的質(zhì)量比為0.25～1.5:1。

優(yōu)選的，所述乙醇：疏水型氣相二氧化硅和碳化硅的總質(zhì)量比為25～50:1。