The invention belongs to the technical field of material surface deicing, and discloses a superhydrophobic anti-icing coating, coating and its preparation and application for active photothermal deicing. The coating mainly consists of silicon carbide powder, carbon nanotubes, adhesives, hydrophobic agents and solvents. The mass ratio of silicon carbide powder to carbon nanotubes is 0.5-20:1, the mass ratio of adhesives to carbon nanotubes is 40-100:1, and the mass ratio of hydrophobic agents to carbon nanotubes is 4-10:1. The adhesives are silane coupling agents and hydrophobic agents are long fluorocarbon chain silane coupling agents. The coating is prepared from the above coating. The application of the coating in preventing icing on the surface of the material. The coating prepared by the anti-icing coating of the invention prolongs the freezing time of supercooled liquid droplets, reduces the adhesion of the surface to ice, generates heat rapidly under near infrared light, achieves the effect of rapid photo-thermal de-icing, realizes the combination of active photo-thermal de-icing and passive anti-icing on the surface of the coating, and is conducive to fast and long-distance de-icing.
【技术实现步骤摘要】
一种主动光热除冰的超疏水防覆冰涂料、涂层及其制备与应用
本专利技术涉及材料表面工程
,具体涉及一种主动光热除冰的超疏水防覆冰涂料、涂层及其制备方法与应用。
技术介绍
冰的形成和堆积容易给设备带来致命性的破坏,如电线电缆、飞机发动机、风力发电机等。2008年,因寒潮引起的南方冰灾给国家带来了超过1500亿的损失,部分地区电线电缆和电话线因结冰不胜重荷而被压断,几公里以致几十公里的电线杆成排倾倒,造成输电、通讯中断,严重影响当地工农业生产。传统的除冰方式主要为高耗能的主动除冰方式,如电加热和机械除冰等,现今研究人员更多地聚焦于设计可以能耗低、环境友好、可以防止表面结冰的材料,即被动防冰材料。具有粗糙结构的超疏水防覆冰涂层由于其对水具有较高的接触角和低接触滞后,被认为是理想的防覆冰材料,但是在结冰/除冰过程中超疏水的机械耐久性变差,粗糙结构受到破坏。超疏水防覆冰材料仍有待改善。而且现有的防覆冰材料存在着制备过程复杂、功能单一、难以大面积应用等不足之处。本专利技术将将碳化硅刚性微粒与碳纳米管用于构建超疏水防覆冰涂料,涂料所形成的涂层既能主动光热除冰又能超疏水防覆冰。本专利技术的涂料和涂层为多功能防覆冰涂层。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺点和不足,本专利技术的目的在于提供一种主动光热除冰的超疏水防覆冰涂料及其制备方法。本专利技术的另一目的在于提供主动光热除冰的超疏水防覆冰涂层及其制备方法。所述涂层首次实现了超疏水涂层表面主动光热除冰与被动防覆冰相结合,在涂层表面实现绒毛状碳纳米管纳米结构包覆山峰状碳化硅微米结构的微纳米复合结构,使其不仅具有超疏水特性,而且可 ...
【技术保护点】
1.一种主动光热除冰的超疏水防覆冰涂料,其特征在于:主要由碳化硅微粉、碳纳米管、粘接剂、疏水剂和溶剂组成,其中:碳化硅微粉与碳纳米管的质量比为0.5~20:1,粘接剂与碳纳米管的质量比为40~100:1,疏水剂与碳纳米管的质量比为4~10:1;所述粘接剂为硅烷偶联剂,结构通式为:
【技术特征摘要】
1.一种主动光热除冰的超疏水防覆冰涂料,其特征在于:主要由碳化硅微粉、碳纳米管、粘接剂、疏水剂和溶剂组成,其中:碳化硅微粉与碳纳米管的质量比为0.5~20:1,粘接剂与碳纳米管的质量比为40~100:1,疏水剂与碳纳米管的质量比为4~10:1;所述粘接剂为硅烷偶联剂,结构通式为:其中,n为1~4的整数;所述疏水剂为长氟碳链硅烷偶联剂,结构通式为:其中,m为1~3的整数,n为整数且n≥0,i为5~8的整数。2.根据权利要求1所述主动光热除冰的超疏水防覆冰涂料,其特征在于:所述粘结剂为硅酸四乙酯;所述疏水剂为全氟癸基三甲氧基硅烷。3.根据权利要求1所述主动光热除冰的超疏水防覆冰涂料,其特征在于:所述碳化硅微粉的粒径为200~3000目;所述碳纳米管为羧基化多壁碳纳米管。4.根据权利要求1所述主动光热除冰的超疏水防覆冰涂料,其特征在于:所述溶剂为极性有机溶剂。5....
【专利技术属性】
技术研发人员:蒋果,陈梁,张水洞,
申请(专利权)人:华南理工大学,
类型:发明
国别省市:广东,44
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