一种防覆冰贴膜及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种防覆冰贴膜及其制备方法，通过将端乙烯基硅油、端氢硅油、卡斯特催化剂和液态长链烷烃混合均匀，固化，得到薄膜；将薄膜在有机溶剂中浸泡，得到多孔结构的贴膜；将多孔结构的贴膜在填充液中浸泡，制得防覆冰贴膜。本发明专利技术通过控制原料的种类和比例来改善防覆冰贴膜的剪切强度、冰粘附强度和使用寿命，所制备的防覆冰贴膜具有合适的剪切强度、较低的冰粘附强度且使用寿命长的优点，且该防覆冰贴膜属于主动防冰系统，可直接贴覆在仪器表面和其他需要防覆冰的物体表面，不仅防覆冰效果显著且具有使用操作简单和便于后期维护的特点。

An anti-icing film and its preparation method

The invention provides an anti-icing film and a preparation method thereof. By mixing vinyl-terminated silicone oil, hydrogen-terminated silicone oil, Caster catalyst and liquid long-chain alkanes evenly and solidifying, the film is obtained; the film is immersed in organic solvent to obtain a porous structure film; and the porous structure film is immersed in a filling solution to prepare an anti-icing film. The invention improves the shear strength, ice adhesion strength and service life of the anti-icing film by controlling the type and proportion of raw materials. The prepared anti-icing film has the advantages of suitable shear strength, low ice adhesion strength and long service life. The anti-icing film belongs to the active anti-icing system and can be directly applied to the surface of instruments and other objects requiring anti-icing. It not only has remarkable anti-icing effect, but also has the characteristics of simple operation and easy maintenance in later period.

【技术实现步骤摘要】
一种防覆冰贴膜及其制备方法
本专利技术涉及复合材料领域，具体而言，一种防覆冰贴膜及其制备方法。
技术介绍
覆冰是一种十分常见的自然现象，特别是北方地区的冬天，冰雪在道路表面、输电线路表面、铁路轨道表面等不断地附着和积累，严重时会造成道路严重结冰、输电线路塔倒塌、铁路运输受阻等，不仅给人们的生产和生活带来很大的不便，甚至还威胁到人们的生命安全。因此，对防覆冰材料的研究具有十分重大的意义。目前，国内外在防覆冰材料领域进行了广泛的研究，现有的方案大都通过增大材料的疏水性能来达到防冰的目的。虽然能够在一定程度上延缓结冰，但是一旦结冰后除冰难度也会大大增加，同时，材料在使用过程中，防覆冰性能会逐步下降，导致防覆冰材料的耐磨性较差，另外，防覆冰材料的使用工艺复杂，不便于维护保养，导致使用寿命较短。而且，现有的这种方案使得材料剪切强度一定，从而无法对贴膜的冰粘附强度进行优化。
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贴膜及其制备方法，以提供一种防覆冰效果好、耐磨性好且使用寿命长的防覆冰贴膜。根据本专利技术的另一方面，提供了一种制备防覆冰贴膜的方法，包括：将端乙烯基硅油、端氢硅油、卡斯特催化剂和液态长链烷烃混合均匀并除去气泡，得到混合物；将混合物倾倒于模具中，固化，得到薄膜；将所述薄膜在有机溶剂中浸泡，得到多孔结构的贴膜；将所述多孔结构的贴膜在填充液中浸泡，制得所述防覆冰贴膜。在上述制备方法中，按重量份数，将10～100份端乙烯基硅油、1～50份端氢硅油、0.05～0.15份卡斯特催化剂、10～100份液态长链烷烃混合均匀并除去气泡。在上述制备方法中，按重量份数，将50份端乙烯基硅油、25份端氢硅油、0.1份卡斯特催化剂、50份液态长链烷烃在1500～2500rpm的搅拌速率下，搅拌25～35min以混合均匀。在上述制备方法中，采用抽真空的方式除去气泡。在上述制备方法中，端乙烯基硅油的粘度为10000～50000里斯(cst)、端氢硅油的粘度为10～200里斯(cst)。在上述制备方法中，液态长链烷烃为液体石蜡或碳原子数目为10～20的烷烃。在上述制备方法中，固化的工艺条件为在60～80℃的温度下固化1～20h。在上述制备方法中，将薄膜在有机溶剂中浸泡25～35min，吹干，得到多孔结构的贴膜。在上述制备方法中，有机溶剂为烷烃、芳香烃、杂环化合物、D40中的一种或者多种的组合。在上述制备方法中，将具有多孔结构的薄膜在填充液中浸泡10～30min，吹干，得到防覆冰贴膜。在上述制备方法中，填充液为全氟聚醚、含氟硅烷、F-550S中的一种或多种的组合。在上述制备方法中，所述防覆冰贴膜的厚度为1～5mm。本专利技术还提供了通过上述制备方法得到的防覆冰贴膜。本专利技术提供了一种防覆冰贴膜及其制备方法，本专利技术通过将一定的比例端乙烯基硅油、端氢硅油、卡斯特催化剂和液态长链烷烃混合，固化，在有机溶剂和填充液中浸泡来制备该防覆冰贴膜，该制备方法通过控制原料的种类和比例来改善防覆冰贴膜的剪切强度、冰粘附强度和使用寿命，所制备的防覆冰贴膜具有冰粘附强度低、耐磨性好且使用寿命长的优点，且属于主动防冰系统，可直接贴覆在仪器表面和其他需要防覆冰的物体表面，不仅防覆冰效果显著且具有使用操作简单和便于后期维护的特点。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是根据本专利技术实施例的制备防覆冰贴膜的方法的工艺流程图。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贴膜的制备方法，包括以下步骤：如图1的步骤S101所示：将端乙烯基硅油、端氢硅油、卡斯特催化剂和液态长链烷烃混合均匀并除去气泡，得到混合物。在该步骤中，按重量份数，将10～100份端乙烯基硅油、1～50份端氢硅油、0.05～0.15份卡斯特催化剂、10～100份液态长链烷烃在玻璃器皿中混合均匀并除去气泡，可选地，按重量份数，将50份端乙烯基硅油、25份端氢硅油、0.1份卡斯特催化剂、50份液态长链烷烃在1500～2500rpm的搅拌速率下，搅拌25～35min以混合均匀，并且采用抽真空的方式除去气泡。其中，端乙烯基硅油和端氢硅油的比例的变化会改变材料的交联度，从而影响防覆冰贴膜的剪切强度和耐磨性。液态长链烷烃的含量变化也会影响材料的多孔结构。因此，需要严格的按照所选的比例范围来控制端乙烯基硅油、端氢硅油和液态长链烷烃的组分比例，以使得所制得的产品具有合适的交联度，从而保证防覆冰贴膜具有合适的剪切强度和耐磨性。如图1的步骤S102所示：将混合物倾倒于模具中，固化，得到薄膜。在该步骤中，将混合物倾倒于模具中，在60～80℃的温度下固化1～20h，得到薄膜。如图1的步骤S103和S104所示：将薄膜分别在有机溶剂和填充液中浸泡，制得防覆冰贴膜。在该步骤中，将固化后的薄膜揭下，将薄膜在有机溶剂中浸泡25～35min，除去长链烷烃，吹干，得到具有多孔结构的薄膜，然后将具有多孔结构的薄膜在填充液中浸泡10～30min，取出后除去多余的填充液，吹干，得到防覆冰贴膜。其中，有机溶剂为烷烃、芳香烃、杂环化合物、D40(以馏份油为原料，经过130kPa高压加氢精制后分馏而成)中的一种或者多种的组合。填充液为全氟聚醚、含氟硅烷、F-550S(氟素添加剂)中的一种或多种的组合。在该步骤中，制得的防覆冰贴膜的厚度为1～5mm。在该步骤中，填充液有助于改善防覆冰贴膜的疏水性能和冰粘附强度，因此选择低表面能的含氟物质作为填充液，保证所制备的防覆冰贴膜具有很好的疏水性和较低的冰粘附强度。对所制得的防覆冰贴膜进行冰粘附强度测试：将盛有水的培养皿反扣在防覆冰贴膜上，-20℃结冰3h，用推拉计推动冰块，记录冰块从防覆冰贴膜脱落时的推力N，测量冰块与防覆冰贴膜接触面的面积S，计算冰粘附强度μ＝N/S。对所制得的防覆冰贴膜进行结冰/除冰循环测试：与冰粘附强度的测试方法相同，重复多次。测试结果显示，经过100次结冰/除冰循环，该防覆冰贴膜的冰粘附强度下降18％～22％。本专利技术提供的防覆冰贴膜的制备方法，通过将一定的比例的端乙烯基硅油、端氢硅油、卡斯特催化剂和液态长链烷烃混合，固化，然后在有机溶剂和填充液中浸泡来制备该防覆冰贴膜。该制备方法通过控制端乙烯基硅油和端氢硅油的组分比例来改变防覆冰贴膜的交联度，从而降低防覆冰贴膜的冰粘附强度并增强耐磨性，再通过加入合适比例的液态长链烷烃来该改变材料中的多孔结构，最后选择低表面能的含氟物质作为填充液来填充材料中的多孔结构，确保防覆冰贴膜同时还具备很好的疏水性和低冰粘附强度。所制备的防覆冰贴膜可作为主动防冰系统，能够应用的领域包括但不限于如下领域：航空航天、电线电缆、高速机车、风力发电和精密仪器仪表等。其中，航空航天领域主要包括飞机的机翼、水平尾翼、垂直尾翼前缘、发动机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防覆冰贴膜的制备方法，其特征在于，包括：将端乙烯基硅油、端氢硅油、卡斯特催化剂和液态长链烷烃混合均匀并除去气泡，得到混合物；将所述混合物倾倒于模具中，固化，得到薄膜；将所述薄膜在有机溶剂中浸泡，得到多孔结构的贴膜；将所述多孔结构的贴膜在填充液中浸泡，制得所述防覆冰贴膜。

【技术特征摘要】
1.一种防覆冰贴膜的制备方法，其特征在于，包括：将端乙烯基硅油、端氢硅油、卡斯特催化剂和液态长链烷烃混合均匀并除去气泡，得到混合物；将所述混合物倾倒于模具中，固化，得到薄膜；将所述薄膜在有机溶剂中浸泡，得到多孔结构的贴膜；将所述多孔结构的贴膜在填充液中浸泡，制得所述防覆冰贴膜。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，按重量份数，将10～100份所述端乙烯基硅油、1～50份所述端氢硅油、0.05～0.15份所述卡斯特催化剂、10～100份所述液态长链烷烃混合均匀并除去气泡。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，按重量份数，将50份所述端乙烯基硅油、25份所述端氢硅油、0.1份所述卡斯特催化剂、50份所述液态长链烷烃在1500～2500rpm的搅拌速率下，搅拌25～35min以混合均匀。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，采用抽真空的方式除去所述气泡。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述端乙烯基硅油的粘度为10000～50000里斯...

【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