[發明專利]多孔PDMS浸潤有機油凝膠防除冰材料的制備及應用

有效

• 申請號: 202211071120.1
• 申請日: 2022-09-02
• 公開（公告）號: CN115353741B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 余家欣;齊慧敏;顧興士;張亞鋒;雷雪梅;谷建臻;李崇磊
• 申請（專利權）人: 西南科技大學
• 主分類號: C08L83/04
• 分類號: C08L83/04;C08J9/26;C08J9/42;G01N19/04
• 代理公司: 綿陽遠卓弘睿知識產權代理事務所(普通合伙) 51371
• 代理人: 張忠慶

本發明公開了一種多孔PDMS浸潤有機油凝膠防除冰材料的制備及應用，包括：將PDMS?A組分、PDMS?B組分以及模板加入容器中，混合均勻，然后將其至于真空干燥箱中抽真空除氣泡，固化；將固化體置于溶劑中浸泡，超聲5?7天，直至模板除去，然后將其裁成塊狀，得到多孔材料；將PDMS?A組分、PDMS?B組分以及有機潤滑液加入容器中，混合均勻，然后將其至于真空干燥箱中抽真空除氣泡，得到有機凝膠混合液；將有機凝膠混合液浸潤至步驟二中的多孔材料中，超聲1?2小時，固化，得到多孔PDMS浸潤有機油凝膠防除冰材料。本發明通過多孔材料內部浸潤具有潤滑作用的有機油凝膠一方面可避免潤滑液的流失的問題，另一方面由于多孔骨架的存在也提高了油凝膠的強度。

技術領域

本發明屬于防除冰技術領域，具體涉及一種多孔PDMS浸潤有機油凝膠防除冰材料的制備及應用。

背景技術

隨著民用航空運輸業的快速發展以及飛機在國防軍事領域的廣泛應用，飛行中遭遇結冰的幾率大幅度提高，飛機結冰嚴重影響了其運行安全，是當前航空航天領域需要解決的關鍵問題之一。傳統的防除冰方法能耗高、阻力大且維護麻煩，而且飛機飛行時，很難阻止表面結冰且結冰之后更不容易完全去除。

近年來，通過設計表面微結構或超疏水材料實現防除冰研究較多，然而，微結構與冰的機械互鎖作用以及多次使用后超疏水能力的喪失均會增加冰的界面黏附。因此，多孔浸液表面防除冰技術得到了廣泛關注，該表面能夠通過釋放潤滑液來降低冰的界面黏附。但是由于潤滑液的流失，隨著使用次數的增加注液表面冰黏附強度逐漸增加。專利CN104673188?A報道了一種聚合物交聯網狀結構溶脹石蠟等液體的油凝膠，該凝膠與冰的界面黏附可降低至10kPa以下。然而，由于凝膠材料的力學性能較差，在沖擊較大的場合使用時，會破壞材料的使用性能。

發明內容

針對多孔浸液表面潤滑液易流失的問題，通過浸潤具有優異除冰性能的油凝膠進行改善，該材料綜合了多孔材料的儲油功能以及有機油凝膠與冰低黏附的作用。

本發明的一個目的是解決至少上述問題和/或缺陷，并提供至少后面將說明的優點。

為了實現根據本發明的這些目的和其它優點，提供了一種多孔PDMS浸潤有機油凝膠防除冰材料的制備方法，包括以下步驟：

步驟一、將PDMS?A組分、PDMS?B組分以及模板加入容器中，混合均勻，然后將其至于真空干燥箱中抽真空除氣泡，固化；

步驟二、將步驟一得到的固化體置于溶劑中浸泡，超聲5-7天，直至模板除去，然后將其裁成塊狀，得到多孔材料；

步驟三、將PDMS?A組分、PDMS?B組分以及有機潤滑液加入容器中，混合均勻，然后將其至于真空干燥箱中抽真空除氣泡，得到有機凝膠混合液；

步驟四、將步驟三中的有機凝膠混合液浸潤至步驟二中的多孔材料中，超聲1-2小時，固化，得到多孔PDMS浸潤有機油凝膠防除冰材料。

優選的是，所述步驟一中，PDMS?A組分和PDMS?B組分分別為道康寧184-PDMS的基本組分和固化劑；所述PDMS?A組分、PDMS?B組分和模板的質量比為5-15：1：30-100。

優選的是，所述步驟一中，模板為氯化鈉、白砂糖、海藻酸鈉或碳酸鈣中的任意一中；混合均勻采用的方式為攪拌。

優選的是，所述步驟一中，固化的溫度為80～120℃，時間為1～2h；步驟四中，固化的溫度為80～100℃，時間為1～2h。

優選的是，所述步驟二中，溶劑為去離子水；裁成塊狀的大小為30mm×30mm×3mm。

優選的是，所述步驟三中，PDMS?A組分和PDMS?B組分分別為道康寧184-PDMS的基本組分和固化劑；PDMS?A組分、PDMS?B組分和有機潤滑液的質量比為5-15：1：10-200。