防冰涂层用组合物、防冰涂层及其制备方法技术

本发明专利技术涉及防冰涂层技术领域，公开了一种防冰涂层用组合物、防冰涂层及其制备方法。该防冰涂层用组合物中含有以下组分：复合金属氧化物、纳米金属氧化物、金属酸性盐和基料；所述复合金属氧化物中的金属元素选自铜、铁、镍、钴、锰中的至少两种；所述纳米金属氧化物选自二氧化钛、二氧化硅、氢氧化铁、氧化铁中的至少一种，所述金属酸性盐选自硅酸铝、磷酸铝、硅酸钙中的至少一种；所述基料选自聚氨酯、有机硅、环氧树脂中的至少一种。本发明专利技术提供的风机叶片表面的防冰涂层具有除冰效率高、耐磨性高、疏水性强的特点。水性强的特点。

【技术实现步骤摘要】
防冰涂层用组合物、防冰涂层及其制备方法


[0001]本专利技术涉及防冰涂层
，具体地，涉及防冰涂层用组合物、防冰涂层及其制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着我国风电行业的不断发展，风电设备在运行过程中也不断面临新的问题和挑战。
[0003]风机叶片是风电机组的关键部位，风机叶片在低温、雨水、冰雪及过冷却滴水的条件下运行时，极易发生冻冰现象；叶片结冰将极大地影响风机发电效率，严重时会导致设备停机，对人民群众的生命财产安全构成巨大威胁。
[0004]传统的除冰方式是通过向风机叶片的内部鼓热风，使叶片温度提升，达到除冰效果；但是由于风机叶片内部靠近尖端的区域风道狭窄，导致热风流量小，加热效果减弱，且尖端区域叶片的线速度大，覆冰速率快，覆冰量大，需要长时间鼓热风才能实现除冰，产生大量的能量损耗。
[0005]CN105032731A公开了一种超疏水涂层与加热涂层复合的节能防除冰涂层制备方法，该方法将超疏水涂层防冰技术和热防冰技术相结合，使得制备得到的防除冰涂层具有涂层防冰和电热防冰两种优势。然而，该方法制备工艺繁琐，除冰效果不明显。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是为了克服现有技术在风机叶片除冰过程中存在制备工艺繁琐且除冰效率低的缺陷。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种防冰涂层用组合物，该组合物中含有以下组分：
[0008]复合金属氧化物、纳米金属氧化物、金属酸性盐和基料；
[0009]以所述组合物的总重量为100重量份计，所述复合金属氧化物的含量为2
‑
20重量份，所述纳米金属氧化物的含量为5
‑
10重量份，所述金属酸性盐的含量为5
‑
10重量份，所述基料的含量为60
‑
85重量份；
[0010]所述复合金属氧化物中的金属元素选自铜、铁、镍、钴、锰中的至少两种；
[0011]所述纳米金属氧化物选自二氧化钛、二氧化硅、氢氧化铁、氧化铁中的至少一种，且所述纳米金属氧化物的平均粒径为400
‑
800nm；
[0012]所述金属酸性盐选自硅酸铝、磷酸铝、硅酸钙中的至少一种；
[0013]所述基料选自聚氨酯、有机硅、环氧树脂中的至少一种。
[0014]本专利技术第二方面提供一种制备防冰涂层的方法，该方法应用前述第一方面所述的防冰涂层用组合物中的各组分进行，包括：
[0015](1)将复合金属氧化物、纳米金属氧化物、金属酸性盐和基料进行混合处理，得到混合物料；以所述防冰涂层用组合物的总重量为100重量份计，所述合金属氧化物的用量为
2
‑
20重量份，所述纳米金属氧化物的用量为5
‑
10重量份，所述金属酸性盐的用量为5
‑
10重量份，所述基料的用量为60
‑
85重量份；
[0016](2)应用所述混合物料对基体表面进行喷涂处理，得到喷涂物料；
[0017](3)将所述喷涂物料进行固化处理，得到表面覆有防冰涂层的产品；
[0018]所述复合金属氧化物中的金属元素选自铜、铁、镍、钴、锰中的至少两种；
[0019]所述纳米金属氧化物选自二氧化钛、二氧化硅、氢氧化铁、氧化铁中的至少一种，且所述纳米金属氧化物的平均粒径为400
‑
800nm；
[0020]所述金属酸性盐选自硅酸铝、磷酸铝、硅酸钙中的至少一种；
[0021]所述基料选自聚氨酯、有机硅、环氧树脂中的至少一种。
[0022]本专利技术第三方面提供前述第二方面所述的方法制备得到的防冰涂层。
[0023]本专利技术将复合金属氧化物、纳米金属氧化物、金属酸性盐和基料按特定比例进行复配，同时采用本专利技术提供的方法制备防冰涂层，能够使得防冰涂层具有除冰效率高、疏水性强、耐磨性高的特点。
[0024]特别地，本专利技术提供的制备防冰涂层的方法还具有简单易操作的特点。
具体实施方式
[0025]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0026]如前所述，本专利技术的第一方面提供了一种防冰涂层用组合物，该组合物中含有以下组分：
[0027]复合金属氧化物、纳米金属氧化物、金属酸性盐和基料；
[0028]以所述组合物的总重量为100重量份计，所述复合金属氧化物的含量为2
‑
20重量份，所述纳米金属氧化物的含量为5
‑
10重量份，所述金属酸性盐的含量为5
‑
10重量份，所述基料的含量为60
‑
85重量份；
[0029]所述复合金属氧化物中的金属元素选自铜、铁、镍、钴、锰中的至少两种；
[0030]所述纳米金属氧化物选自二氧化钛、二氧化硅、氢氧化铁、氧化铁中的至少一种，且所述纳米金属氧化物的平均粒径为400
‑
800nm；
[0031]所述金属酸性盐选自硅酸铝、磷酸铝、硅酸钙中的至少一种；
[0032]所述基料选自聚氨酯、有机硅、环氧树脂中的至少一种。
[0033]优选情况下，所述复合金属氧化物选自含有铜元素和铁元素的氧化物，含有铜元素和镍元素的氧化物，含有钴元素和铁元素的氧化物，含有钴元素和锰元素的氧化物，含有钴元素、铁元素以及锰元素的氧化物，含有铜元素、铁元素和锰元素的氧化物，含有钴元素、镍元素和锰元素的氧化物，含有铜元素、镍元素和锰元素的氧化物中的至少一种。
[0034]根据一种特别优选的具体实施方式，在所述含有铜元素和铁元素的氧化物中，铜元素和铁元素的元素摩尔比为0.5
‑
2：1。
[0035]根据一种特别优选的具体实施方式，在所述含有铜元素和镍元素的氧化物中，铜元素和镍元素的元素摩尔比为0.5
‑
2：1。
[0036]根据一种特别优选的具体实施方式，在所述含有钴元素和铁元素的氧化物中，钴元素和铁元素的元素摩尔比为0.5
‑
2：1。
[0037]根据一种特别优选的具体实施方式，在所述含有钴元素和锰元素的氧化物中，钴元素和锰元素的元素摩尔比为0.5
‑
2：1。
[0038]根据一种特别优选的具体实施方式，在所述含有钴元素、铁元素以及锰元素的氧化物中，钴元素、铁元素和锰元素的元素摩尔比为0.5
‑
2：0.5
‑
2：1。
[0039]根据一种特别优选的具体实施方式，在所述含有铜元素、铁元素和锰元素的氧化物中，铜元素、铁元素和锰元素的元素摩尔比为0.5
‑
2：0.5
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防冰涂层用组合物，其特征在于，该组合物中含有以下组分：复合金属氧化物、纳米金属氧化物、金属酸性盐和基料；以所述组合物的总重量为100重量份计，所述复合金属氧化物的含量为2
‑
20重量份，所述纳米金属氧化物的含量为5
‑
10重量份，所述金属酸性盐的含量为5
‑
10重量份，所述基料的含量为60
‑
85重量份；所述复合金属氧化物中的金属元素选自铜、铁、镍、钴、锰中的至少两种；所述纳米金属氧化物选自二氧化钛、二氧化硅、氢氧化铁、氧化铁中的至少一种，且所述纳米金属氧化物的平均粒径为400
‑
800nm；所述金属酸性盐选自硅酸铝、磷酸铝、硅酸钙中的至少一种；所述基料选自聚氨酯、有机硅、环氧树脂中的至少一种。2.根据权利要求1所述的防冰涂层用组合物，其中，所述复合金属氧化物选自含有铜元素和铁元素的氧化物，含有铜元素和镍元素的氧化物，含有钴元素和铁元素的氧化物，含有钴元素和锰元素的氧化物，含有钴元素、铁元素以及锰元素的氧化物，含有铜元素、铁元素和锰元素的氧化物，含有钴元素、镍元素和锰元素的氧化物，含有铜元素、镍元素和锰元素的氧化物中的至少一种。3.根据权利要求1或2所述的防冰涂层用组合物，其中，所述聚氨酯的聚合度为3
‑
6；和/或，所述环氧树脂的环氧值为5
‑
8。4.一种制备防冰涂层的方法，其特征在于，该方法应用权利要求1
‑
3中任意一项所述的防冰涂层用组合物中的各组分进行，包括：(1)将复合金属氧化物、纳米金属氧化物、金属酸性盐和基料进行混合处理，得到混合物料；以所述防冰涂层用组合物的总重量为100重量份计，所述复合金属氧化物的用量为2
‑
20重量份，所述纳米金属氧化物的用量为5
‑
10重量份，所述金属酸性盐的用量...

【专利技术属性】
技术研发人员：李波，潘碧宸，陈宝辉，吴传平，唐壮，刘毓，
申请(专利权)人：湖南防灾科技有限公司，
类型：发明
国别省市：