[發明專利]一種防腐防冰自清潔超疏水涂料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202110743215.2
• 申請日: 2021-07-01
• 公開（公告）號: CN113372803A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 胡軍;劉喻波;宋衛兵;譚遠;薛靜靜;石佳坤
• 申請（專利權）人: 西北大學
• 主分類號: C09D175/06
• 分類號: C09D175/06;C09D5/08;C09D7/62
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 朱玲艷

本發明屬于金屬防腐技術領域，具體涉及一種防腐防冰自清潔超疏水涂料及其制備方法和應用。本發明采用1H,1H,2H,2H?全氟癸基三甲氧基硅烷對SiO₂進行疏水改性，降低其表面能，再用改性SiO₂摻雜聚酯型熱塑性聚氨酯彈性體制備得到具有良好的疏水性能的防腐防冰自清潔超疏水涂料，將其涂布在金屬設備表面可以有效提高金屬設備表面的結冰時間，提高其抗結冰性能，還能提高金屬基底在酸、堿、鹽腐蝕介質中的耐腐蝕性，且具有良好的耐磨性和化學穩定性，降低了設備、構件的安全風險，延長了使用壽命。

技術領域

本發明屬于金屬防腐技術領域，具體涉及一種防腐防冰自清潔超疏水涂料及其制備方法和應用。

背景技術

金屬設備、構件、管道和壓力容器在工業生產中扮演著重要的角色，而金屬設備大多數的破壞是由于腐蝕而引起的，特別是與酸、堿、鹽等腐蝕性介質接觸的金屬設備，據統計每年因腐蝕而報廢的鋼鐵設備相當于年產量的30％。腐蝕會使金屬表面受到破壞而失效，給環境、企業生產、人民財產和生命安全帶來嚴重的隱患。其次，在高寒地區，水汽附著并凍結在金屬設備表面，嚴重影響了各種設備、構件的安全運行。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種防腐防冰自清潔超疏水涂料及其制備方法和應用，將防腐防冰自清潔超疏水涂料涂布在金屬設備表面可有效提高其防腐性能和抗結冰性能。

為了實現上述目的，本發明提供了以下技術方案：

本發明提供了一種防腐防冰自清潔超疏水涂料的制備方法，包括以下步驟：

將SiO₂和1H,1H,2H,2H-全氟癸基三甲氧基硅烷醇溶液第一混合，進行改性，得到改性二氧化硅分散液；

將聚酯型熱塑性聚氨酯彈性體和有機溶劑進行第二混合，得到聚酯型熱塑性聚氨酯彈性體溶膠；

將所述改性二氧化硅分散液、聚酯型熱塑性聚氨酯彈性體溶膠和聚氨酯固化劑進行第三混合，進行摻雜，得到防腐防冰自清潔超疏水涂料。

優選的，所述SiO₂和1H,1H,2H,2H-全氟癸基三甲氧基硅烷醇溶液中1H,1H,2H,2H-全氟癸基三甲氧基硅烷的質量比為2﹕(1～2)。

優選的，所述1H,1H,2H,2H-全氟癸基三甲氧基硅烷醇溶液中的醇包括無水乙醇；所述1H,1H,2H,2H-全氟癸基三甲氧基硅烷醇溶液中1H,1H,2H,2H-全氟癸基三甲氧基硅烷的質量濃度為1～2％。

優選的，所述SiO₂的平均粒徑為15±5nm；所述改性的時間為1～2h。

優選的，所述有機溶劑為N,N-二甲基甲酰胺或四氫呋喃。

優選的，所述聚酯型熱塑性聚氨酯彈性體和有機溶劑的用量比為4g﹕(30～60)mL；所述第二混合的時間為1～2h；所述第二混合的溫度為60～80℃。

優選的，所述聚氨酯固化劑為異氰酸酯固化劑；所述聚酯型熱塑性聚氨酯彈性體與聚氨酯固化劑的質量比為4﹕(1～2)；所述摻雜的時間為10～30min，所述摻雜的溫度為室溫。

本發明還提供了上述技術方案所述制備方法制備得到的防腐防冰自清潔超疏水涂料，包括聚酯型熱塑性聚氨酯彈性體固化體和摻雜于所述聚酯型熱塑性聚氨酯彈性體固化體中的1H,1H,2H,2H-全氟癸基三甲氧基硅烷改性SiO₂粒子。

本發明還提供了上述技術方案所述防腐防冰自清潔超疏水涂料在金屬防腐防冰中的應用。

本發明還提供了上述技術方案所述應用的方法，包括以下步驟：

將上述技術方案所述防腐防冰自清潔超疏水涂料涂布在金屬表面，干燥，得到防腐防冰自清潔超疏水涂層。