一种防覆冰表面装置及其制备方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供的防覆冰表面装置的制备方法，包括：将树脂和助剂混合均匀后，加入交联剂和催化剂，混合均匀，制得混合物；将混合物涂覆在基板的表面上，以在基板的表面上形成涂层；以及固化涂层，制得防覆冰表面装置。本发明专利技术中通过将由树脂和助剂制得的胶膜固化制得防覆冰表面装置，该方法简单，易于操作和推广，并且制备的防覆冰表面装置具有低表面能，因而具有优异的防覆冰性能，可用于防治输电线路覆冰、铁路轨道覆冰、飞行器覆冰等。

An anti-icing surface device and its preparation method

The preparation method of the anti-icing surface device provided by the invention includes: mixing resin and additives evenly, adding crosslinking agent and catalyst, mixing evenly, and preparing mixture; coating mixture on the surface of the substrate to form a coating on the surface of the substrate; and solidifying coating to prepare the anti-icing surface device. The anti-icing surface device is prepared by solidifying the film made of resin and additives. The method is simple, easy to operate and popularize, and the prepared anti-icing surface device has low surface energy, so it has excellent anti-icing performance, and can be used to prevent and control transmission line icing, railway track icing and aircraft icing. Ice and so on.

【技术实现步骤摘要】
一种防覆冰表面装置及其制备方法
本专利技术涉及复合材料领域，具体而言，一种防覆冰表面装置及其制备方法。
技术介绍
覆冰是自然界十分普遍的现象，但是会对生产和生活带来极大的不便，如会导致输电线路中断、铁路运输受阻，甚至可能造成输电线路瘫痪等，威胁生命财产安全，影响人们的正常生活。因此，研究防覆冰表面装置具有十分重大的经济和社会意义。防覆冰涂层通常通过疏水性涂覆材料来实现，其一般包括低表面能涂层和超疏水涂层两种。超疏水涂层在防覆冰领域占有举足轻重的地位。超疏水涂层表面的静态水接触角大于150°，涂层表面较大的静态接触角有利于增加水凝固的势垒，进而延长结冰时间；而其表面的滚动角小于5°，较小的滚动角有利于液滴迅速滚落不残留，最终达到不易结冰的效果。然而，超疏水涂层需要具备一定的微纳结构，因此，耐磨耐候性比较差，从而也成为了超疏水涂层在防覆冰领域推广应用的障碍。低表面能涂层表面静态接触角在90°和120°之间，能显著降低冰对基材表面的附着力，达到易于除冰的效果。低表面能涂层由于其制备方法简单以及其良好的耐磨耐候性而引起了人们的广泛关注。目前，现有制备低表面能表面的技术或方案都是选取具有低表面能的树脂或在基体表面修饰低表面能物质来实现的。这些技术或方案制备的低表面能表面要么效果不好，要么使用寿命短，在实际应用中存在各种问题。
技术实现思路
针对相关技术中的问题，本专利技术研究了一种防覆冰表面装置的制备方法，以提供一种防覆冰效果好且使用寿命长的防覆冰表面装置。本专利技术提供的防覆冰表面装置的制备方法，包括：将树脂和助剂混合均匀后，加入交联剂和催化剂，混合均匀，制得混合物；将混合物涂覆在基板的表面上，以在基板的表面上形成涂层；以及固化涂层，制得防覆冰表面装置。在上述制备方法中，按质量份数，将90-110份树脂和1～10份助剂混合均匀后，加入10～30份交联剂和1～5份催化剂，混合均匀，制得混合物。在上述制备方法中，将树脂和助剂在450～550r/min的搅拌速率下搅拌25～35分钟，混合均匀后，加入交联剂和催化剂在750～850r/min的搅拌速率下搅拌8～15分钟，混合均匀，制得混合物。在上述制备方法中，在将混合物涂覆在基板的表面上之前，对基板的表面进行清洗、干燥。在上述制备方法中，使用涂膜仪将混合物涂覆在基板的表面上。在上述制备方法中，在90℃和110℃之间的温度下固化涂层，固化时间为25min～35min。在上述制备方法中，树脂包括硅橡胶、氟碳树脂、聚四氟乙烯中的一种或多种组合。在上述制备方法中，助剂为F-550S溶剂型氟素涂料防水防油防污添加剂。在上述制备方法中，交联剂为硅酸乙酯Si-28。在上述制备方法中，催化剂为二月桂酸二丁基锡。在上述制备方法中，基板包括金属材料、无机非金属材料、高分子材料中的一种或多种组合。在上述制备方法中，高分子材料包括塑料、橡胶、纤维中的一种或多种组合。在上述制备方法中，通过悬滴法测得的防覆冰表面装置的接触角在90°和110°之间。在上述制备方法中，防覆冰表面装置的冰粘附强度介于30kPa和80kPa之间。由上述方法制备的防覆冰表面装置。本专利技术提供的防覆冰表面装置的制备方法，通过将由树脂和助剂制得的胶膜固化制得防覆冰表面装置，该方法简单，易于操作和推广，并且制备的防覆冰表面装置具有低表面能，因而具有优异的防覆冰性能，可用于防治输电线路覆冰、铁路轨道覆冰、飞行器覆冰等。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是根据本专利技术优选实施例的防覆冰表面装置的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供的防覆冰表面装置的制备方法，包括以下步骤：S1：将树脂和助剂混合均匀后，加入交联剂和催化剂，混合均匀，制得混合物。在该步骤中，按质量份数，将90-110份树脂和1～10份助剂通过搅拌混合均匀，具体在450～550r/min的搅拌速率下，搅拌25～35分钟以使混合后的各组分的状态趋于稳定，优选地在500r/min的搅拌速率下搅拌30分钟，该质量份数的树脂和助剂的比例，既可以保证后续制得的涂层表面的助剂的量可以达到使涂层表面具有低表面能的效果，同时还能保持涂料强度。将树脂与助剂混合均匀后，加入10～30份交联剂和1～5份催化剂，在750～850r/min的搅拌速率下搅拌8～15分钟，优选地在800r/min的搅拌速率下搅拌10分钟，混合均匀，制得混合物，该搅拌速率和搅拌时间可以使各组分更好地混合均匀同时有足够时间使混合后的各组分的状态趋于稳定，该质量份数的交联剂和催化剂可以使树脂在后续固化后具有足够的交联度以保证树脂强度。在该步骤中，树脂包括低表面能的硅橡胶、氟碳树脂、聚四氟乙烯中的一种或多种组合。助剂包括F-550S溶剂型氟素涂料防水防油防污添加剂或其他含氟添加剂或其他具有低表面能的助剂或添加剂。其中，交联剂为硅酸乙酯Si-28，催化剂为二月桂酸二丁基锡。树脂与助剂的比例会影响涂层表面助剂的量以及涂层强度。助剂过少，涂层表面的助剂含量会比较低，过多则助剂会影响涂层强度。交联剂和催化剂的用量会影响树脂的交联度，从而对树脂的强度造成影响。S2：将混合物涂覆在基板的表面上，以在基板的表面上形成涂层。在该步骤中，在将混合物涂覆在基板的表面上之前，用溶剂擦洗基板的将被涂覆混合物的表面，待基板的表面干燥清洁后，使用涂膜仪将混合物涂覆在基板的表面上，其中，溶剂根据基板的材质进行选择，例如可以选用乙醇等。在优选实施例中，基板包括各种金属材料、无机非金属材料、高分子材料中的一种或多种组合，高分子材料是诸如塑料、橡胶、纤维等的高分子材料。S3：固化涂层，制得防覆冰表面装置。将涂层在烘箱中固化，制得防覆冰表面装置，如图1所示，其中，标号1表示基板，标号2表示在基板的表面上形成的防覆冰表面装置。其中，固化温度介于90℃和110℃之间，固化时间介于25min和35min之间。对所得的防覆冰表面装置进行接触角和冰粘附强度的测试：利用接触角测试仪通过悬滴法测量防覆冰表面装置的接触角，其中，测试液滴5μL，测得接触角在90°和110°之间；使用拉脱法强度测试仪采用拉脱法对所得防覆冰表面装置的冰粘附强度进行测试，测得防覆冰表面装置的冰粘附强度在30kPa和80kPa之间。本专利技术提供的防覆冰表面装置的制备方法，通过将由低表面能的树脂和低表面能的助剂制得的胶膜固化制得防覆冰表面装置，该方法简单，易于操作和推广，并且制备的防覆冰表面装置具有低表面能，因而具有优异的防覆冰性能，可用于防治输电线路覆冰、铁路轨道覆冰、飞行器覆冰等。实施例1按质量份数，将90份硅橡胶和1份F-550S溶剂型氟素涂料防水防油防污添加剂，在500r/min的搅拌速率下搅拌30分钟，混合均匀后，加入10份硅酸乙酯Si-28和1份二月桂酸二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防覆冰表面装置的制备方法，其特征在于，包括：将树脂和助剂混合均匀后，加入交联剂和催化剂，混合均匀，制得混合物；将所述混合物涂覆在基板的表面上，以在所述基板的表面上形成涂层；以及固化所述涂层，制得防覆冰表面装置。

【技术特征摘要】
1.一种防覆冰表面装置的制备方法，其特征在于，包括：将树脂和助剂混合均匀后，加入交联剂和催化剂，混合均匀，制得混合物；将所述混合物涂覆在基板的表面上，以在所述基板的表面上形成涂层；以及固化所述涂层，制得防覆冰表面装置。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，按质量份数，将90-110份所述树脂和1～10份所述助剂混合均匀后，加入10～30份所述交联剂和1～5份所述催化剂，混合均匀，制得所述混合物。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，将所述树脂和所述助剂在450～550r/min的搅拌速率下搅拌25～35分钟，混合均匀后，加入所述交联剂和所述催化剂在750～850r/min的搅拌速率下搅拌8～15分钟，混合均匀，制得所述混合物。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在将所述混合物涂覆在所述基板的表面上之前，所述制备方法还包括：对所述基板的所述表面进行清洗、干燥。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，使用涂膜仪将所述混合物涂覆在所述基板的所述表面上。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：洛阳尖端技术研究院，洛阳尖端装备技术有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41