The invention relates to a preparation method of a novel superhydrophobic ice suppression coating for road use, belonging to the technical field of preparation of new functional materials. The invention draws lessons from the micro-structure characteristics of lotus leaf and insect wing surface, achieves superhydrophobic performance by low surface energy treatment of micro-nano materials, and adopts a good weather-resistant binder to prepare a new ice-suppressing coating. Firstly, nano-titanium dioxide was reconstructed with stearic acid and ethanol to form superhydrophobic modified nano-composite particles. Then, the wet-cured polyurethane was prepared by the reaction of propylene oxide and hydroxyl silicone oil with toluene diisocyanate. Finally, the composite particles were prepared with wet-cured polyurethane. A new ice coating is prepared. The invention retards the nucleation of ice crystals in the early stage of freezing, inhibits the growth of ice crystals in the middle stage of freezing, and makes ice and snow easy to remove in the later stage of freezing. The invention is suitable for various types of pavement, has important significance for the development of active snow and ice removal technology, and has good economic benefits.
【技术实现步骤摘要】
一种新型路用超疏水抑冰涂层的制备方法
本专利技术是一种新型路用超疏水抑冰涂层的制备方法,属于新型功能材料制备
技术介绍
近年来,冬季频发的交通事故及道路积雪冻冰造成的经济损失使国内外普遍认识到融雪抑冰系统对于交通工程的重要性。冬季我国大部分地区都会出现降雪天气,道路积雪在车辆荷载碾压和反复冻融作用下容易结冰,造成车辆刹车打滑,方向失控,发生严重的交通事故,造成大面积交通瘫痪,严重阻碍了交通出行、人民正常生活和经济发展,甚至危及生命。目前,国内外相关部门会根据天气预报提前准备好扫雪设备及融雪剂,一出现积雪便及时对主干道、交通要道及特殊路段进行氯盐融雪、清扫工作。人工除雪费时费力效率低下,机械除雪更是会对路面造成不可逆的严重损害,融雪剂和工业盐水虽然效果好但浪费水资源,且对周围环境的污染及桥梁的危害是长久的,并不值得提倡。至今,我国仍大量使用氯盐类融雪剂,该类融雪剂会流向绿化带的土壤中并在土壤中积累,导致土壤盐渍化,植物枯萎死亡,渗透进地表,势必会对地下水资源造成污染,饮用被氯盐类融雪剂污染的水将对人体健康产生严重危害。传统的氯盐类融雪剂在快速解决大雪带来的交通拥堵问题、缓解雪后的交通压力的同时,所带来的负面效应非常严重。美国对全国各公路桥梁进行调查,因受到除冰盐融雪剂侵蚀破坏而导致承载力和耐久性不足,数万座桥梁处于失效状态,40%的桥梁承载力不足,必须进行修复或加固处理。仅1984年一年的修复费为54亿美元,总计用了多达2000亿美元修复加固已经损坏的桥梁,是当初建桥费用的4倍以上。冰盐侵蚀对于路面桥梁损坏影响大,修复处理耗时耗力,故对除冰技术开展 ...
【技术保护点】
1.一种新型路用超疏水抑冰涂层的制备方法,其特征在于在该方法的具体步骤如下:1)将纳米二氧化钛(1)放入无水乙醇进行超声破碎,在室温下使其溶解均匀,加入硬脂酸,进行超声混溶,制得混合溶液;2)将步骤1)制得的混合溶液在70℃的温度下进行磁力搅拌5~12小时,冷却至25℃再进行磁力搅拌1~4小时,待其静置2~8小时使其稳定后,加入等体积无水乙醇后离心去除上清液,将所得溶液在140℃下鼓风干燥2~4小时,制得超疏水改性纳米复合颗粒(1)与(2);3)在四口瓶中加入真空脱水过的环氧丙烷和羟基硅油,加热该溶液使其温度升至60℃,滴加甲苯二异氰酸酯,恒温反应3小时后,滴加催化剂,控制反应温度为65~70℃,反应1小时,选择配比值,制得湿固化型聚氨酯(3);4)将步骤3)中制得的湿固化型聚氨酯(3)及步骤2)中制得的超疏水改性纳米复合颗粒(1)与(2),复合制备得具有超疏水效果的抑冰涂层;5)根据傅里叶定律以及Young’s方程推导公式,建立水滴在材料表面接触时的空气垫模型,测量涂层表面的表观接触角,经反复试验,调整各组分添加量,确定各组分的最佳掺杂量,评价涂层的疏水性能,最终测得涂层表面的表观接 ...
【技术特征摘要】
1.一种新型路用超疏水抑冰涂层的制备方法,其特征在于在该方法的具体步骤如下:1)将纳米二氧化钛(1)放入无水乙醇进行超声破碎,在室温下使其溶解均匀,加入硬脂酸,进行超声混溶,制得混合溶液;2)将步骤1)制得的混合溶液在70℃的温度下进行磁力搅拌5~12小时,冷却至25℃再进行磁力搅拌1~4小时,待其静置2~8小时使其稳定后,加入等体积无水乙醇后离心去除上清液,将所得溶液在140℃下鼓风干燥2~4小时,制得超疏水改性纳米复合颗粒(1)与(2);3)在四口瓶中加入真空脱水过的环氧丙烷和羟基硅油,加热该溶液使其温度升至60℃,滴加甲苯二异氰酸酯,恒温反应3小时后,滴加催化剂,控制反应温度为65~70℃,反应1小时,选择配比值,制得湿固化型聚氨酯(3);4)将步骤3)中制得的湿固化型聚氨酯(3)及步骤2)中制得的超疏水改性纳米复合颗粒(1)与(2),复合制备得具有...
【专利技术属性】
技术研发人员:黄凯健,王芮,胡懿之,
申请(专利权)人:南京林业大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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