The present invention provides a polyelectrolyte multilayer coating that regulates the time of ice transfer, consisting of two or more than two different polyelectrolytes, and can be prepared by a layer of self-assembly. The coating has the advantages of simple preparation process, low cost, controllable thickness and almost can be coated on any substrate. It can realize the regulation of ice transfer time within the range of different orders of magnitude.
【技术实现步骤摘要】
一种聚电解质涂层及其调控冰传递的应用
本专利技术涉及一种聚电解质涂层，以及采用该涂层调控冰传递的方法，属于表面加工和涂层
技术介绍
结冰现象广泛存在于自然界中，尤其是在低温高湿的环境中，然而在交通运输、电力设备以及航空航天等领域中发生结冰行为时，经常会导致高能耗或灾难性事故，因此，在包括这些领域在内的应用领域中研究和开发防冰材料，或者抑制结冰行为，是非常必要的。目前，对防冰材料的研究多数集中在冰黏附与冰成核两个环节。最近，哈佛大学的Aizenberg.J等人通过将润滑油填充到聚合物或者凝胶里，有效降低了冰的粘附力，但其表面结构复杂，润滑油容易流失，以及热传递效率降低，使得该方法的应用受到了很大的限制。在冰成核方面的研究中，具有纳米结构或者微纳结构的超疏水表面可以使得落在超疏水表面的水滴跳起而延缓冰的形成，但在高湿环境下，水滴与超疏水表面的接触模式转变为Wenzel模式会使得防冰效果大大降低。另一方面，科研人员通过表面改性来降低表面的异相成核温度来达到防冰的目的。但是材料表面通常会存在污染物或缺陷，某些污染物或者缺陷很容易导致冰成核，随后以这个成核的冰为中心，冰会逐渐蔓延开来，使得材料表面完全覆冰。因此，冰传递在防结冰研究中，同样是一个非常重要的课题。任何事物都有它的两面性和应用价值，对于结冰现象也同样如此。在某些领域则需要促进冰的形成，例如冰蓄冷中央空调。冰蓄冷空调是一种利用夜间用电低负荷电力来制冰并且储存在蓄冰装置中，到白天时融冰将所储存冷量释放出来，从而减少电网高峰时段制冷空调的用电负荷，实现“削峰填谷”的目的。但是由于纯水在凝固成冰的过程中...
【技术保护点】
1.一种能调控冰传递时间的多层涂层，其特征在于由两种或两种以上的聚电解质形成。优选所述涂层的层数至少为两层，优选为2‑100层，更优选为3‑30层。优选所述聚电解质选自聚阳离子，聚阴离子。优选所述聚阴离子为聚丙烯酸盐、聚甲基丙烯酸盐、聚苯乙烯磺酸盐、聚乙烯磺酸盐、聚乙烯磷酸盐、聚磷酸盐、聚硅酸盐、带负电荷的核酸或蛋白质；优选所述盐是钾盐、钠盐、钙盐、镁盐、铵盐。优选所述聚阴离子是聚(4‑苯乙烯磺酸钠)。优选所述聚阳离子为聚乙烯亚胺或其盐、聚乙烯胺盐、聚乙烯吡啶盐、聚烯丙基胺盐、聚二丙烯基二甲基铵盐、带正电荷的蛋白质；优选所述盐是盐酸盐、硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐。优选所述聚阳离子是聚烯丙基胺盐酸盐、聚二丙烯基二甲基氯化铵。优选所述涂层从基底侧往外，由一层聚阳离子层，一层聚阴离子层，依次交替形成多层涂层；或者，从基底侧往外，由一层聚阴离子层，一层聚阳离子层，依次交替形成多层涂层。优选所述聚阴离子是聚(4‑苯乙烯磺酸钠)，所述聚阳离子是聚烯丙基胺盐酸盐和/或聚二丙烯基二甲基氯化铵。
【技术特征摘要】
1.一种能调控冰传递时间的多层涂层，其特征在于由两种或两种以上的聚电解质形成。优选所述涂层的层数至少为两层，优选为2-100层，更优选为3-30层。优选所述聚电解质选自聚阳离子，聚阴离子。优选所述聚阴离子为聚丙烯酸盐、聚甲基丙烯酸盐、聚苯乙烯磺酸盐、聚乙烯磺酸盐、聚乙烯磷酸盐、聚磷酸盐、聚硅酸盐、带负电荷的核酸或蛋白质；优选所述盐是钾盐、钠盐、钙盐、镁盐、铵盐。优选所述聚阴离子是聚(4-苯乙烯磺酸钠)。优选所述聚阳离子为聚乙烯亚胺或其盐、聚乙烯胺盐、聚乙烯吡啶盐、聚烯丙基胺盐、聚二丙烯基二甲基铵盐、带正电荷的蛋白质；优选所述盐是盐酸盐、硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐。优选所述聚阳离子是聚烯丙基胺盐酸盐、聚二丙烯基二甲基氯化铵。优选所述涂层从基底侧往外，由一层聚阳离子层，一层聚阴离子层，依次交替形成多层涂层；或者，从基底侧往外，由一层聚阴离子层，一层聚阳离子层，依次交替形成多层涂层。优选所述聚阴离子是聚(4-苯乙烯磺酸钠)，所述聚阳离子是聚烯丙基胺盐酸盐和/或聚二丙烯基二甲基氯化铵。2.如权利要求1所述的多层涂层，其为3-30层的PSS/PAH多层涂层，从基底侧往外由一层PSS涂层，一层PAH涂层，依次交替重复形成；或者，其为3-30层的PAH/PSS多层涂层，从基底侧往外由一层PAH涂层，一层PSS涂层，依次交替重复形成。3.如权利要求1所述的多层涂层，其为3-30层的PSS/PDAD多层涂层，从基底侧往外由一层PSS涂层，一层PDAD涂层，依次交替重复形成；或者，其为3-30层的PDAD/PSS多层涂层，从基底侧往外由一层PDAD涂层，一层PSS涂层，依次交替重复形成。4.一种能调控冰传递时间的材料，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：靳袁凯，贺志远，王亚玲，王健君，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11
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