防冰涂层以及风机叶片制造技术

本发明专利技术提供了一种防冰涂层以及具有该防冰涂层的风机叶片，该防冰涂层具有较好的隔热性能、防凝露性能以及防冰性能，能够改善设备内外温差以及环境温度变化导致的设备损坏问题，其中，防冰涂层中的含环氧基的聚硅氧硼烷超支化聚合物的多条侧链中均具有环氧基团，能够与氟硅树脂表面的活性基团(羧基、氨基或羟基等)复合构成纵横的致密结构，阻挡水雾或冰霜渗入，同时致密的复合结构还能够进一步提高涂层的隔热性能，避免外部环境的气候变化影响设备表面和内部温度。该防冰涂层包括：由含环氧基的聚硅氧硼烷超支化聚合物与氟硅树脂复合形成的表面层。合形成的表面层。合形成的表面层。

【技术实现步骤摘要】
防冰涂层以及风机叶片


[0001]本专利技术涉及防冰
，具体为一种具有隔热、防凝露功能的防冰涂层以及风机叶片。

技术介绍

[0002]覆冰结霜现象给人们的生产和生活带来极大的不便，并且会造成巨大的经济损失，特别是对于一些需要在寒冷环境下运行的设备，或者需要在湿度高、温差大的环境中长时间运行的设备，例如风力发电的叶片，船体和飞机的涡轮机叶片，一方面，由于设备表面与环境温差，往往会产生大量的冰霜凝结现象，一开始是湿润空气中水在设备表面凝结为水雾或水珠，这时，微小的水雾容易与空气中的杂质结合渗入设备内部，损坏腐蚀设备，然后在温度进一步降低时，凝结的水雾或水珠会黏附于设备表面形成结晶，并累积形成较大的冰晶，而一旦正在运行的设备表面有冰层粘附就会导致这些设备自重急剧增加、运行时的重心偏移、周围的流场改变，极大的影响了设备的正常运转，甚至可能导致设备损坏而引发严重的后果。另一方面，外部环境的变化也会对设备内部的材料结构和部件连接的稳定性造成影响，例如，过度寒冷的天气可能会导致设备内部也发生凝霜现象，或者导致部件连接处开裂损坏；过度高温以及强紫外线的天气则可能会导致材料变形，或者电子部件过热损坏。

技术实现思路

[0003]针对以上问题，本专利技术提供了一种防冰涂层以及具有该防冰涂层的风机叶片，该防冰涂层具有较好的隔热性能、防凝露性能以及防冰性能，能够改善设备内外温差以及环境温度变化导致的设备损坏问题。
[0004]本专利技术一方面提供了一种防冰涂层，包括：由含环氧基的聚硅氧硼烷超支化聚合物与氟硅树脂复合形成的表面层。
[0005]根据该技术方案，含环氧基的聚硅氧硼烷超支化聚合物具有较好的柔顺性和热稳定性能，能够对树脂进行增韧，防止开裂，从而提升涂层对于大温差环境的耐候性，而氟硅树脂具有优异的疏水性能，能够降低涂层表面的水滴滚动角，改善涂层表面的凝露和冰粘附情况，特别地，含环氧基的聚硅氧硼烷超支化聚合物的多条侧链中均具有环氧基团，能够与氟硅树脂表面的活性基团(羧基、氨基或羟基等)复合构成纵横的致密结构，阻挡水雾或冰霜渗入，同时致密的复合结构还能够进一步提高涂层的隔热性能，避免外部环境的气候变化影响设备表面和内部温度。
[0006]作为优选的技术方案，氟硅树脂与含环氧基的聚硅氧硼烷超支化聚合物的摩尔比例为5：1
‑
10：1。
[0007]根据该技术方案，氟硅树脂与含环氧基的聚硅氧硼烷超支化聚合物的摩尔比例在该范围内能够保证含环氧基的聚硅氧硼烷超支化聚合物的多条支链均能够与氟硅树脂上的活性基团反应生成致密的网络，并且能够保证涂层具有较高的疏水性能，从而能够保证
防冰涂层具有较高的防湿、防凝露和防冰性能。
[0008]作为优选的技术方案，氟硅树脂是由氟烷基硅烷、烷氧基硅烷和氨基硅烷在强碱催化下反应产生的具有氨基的改性氟硅树脂。
[0009]根据该技术方案，改性的氟硅树脂上的氨基能够与聚硅氧硼烷超支化聚合物的环氧基发生交联反应，产生稳定的交联网络，进一步提高防冰涂层的结构强度和韧性。
[0010]作为优选的技术方案，表面层还包括纳米二氧化钛颗粒。
[0011]根据该技术方案，纳米二氧化钛的加入一方面能够进一步填补进入防冰涂层中的交联网络中，形成更加致密的防湿涂层，另一方面，纳米二氧化钛还能够反射紫外线，提高防冰涂层在高日晒气候下的耐候性，延缓防冰涂层的老化开裂。
[0012]作为优选的技术方案，该防冰涂层还包括纤维布层，纤维布层包括碳纤维布，表面层复合于碳纤维布表面。
[0013]根据该技术方案，碳纤维布表面具有极性基团，能够与表面层中的含氧基团和氨基发生反应，从而使得表面层能够牢牢地黏附于碳纤维布表面，并且碳纤维布具有耐拉、耐腐蚀、轻质化等优点，非常适合风机叶片等设备的涂装，但单一的碳纤维布的防水防冰效果差，且导热系数较高，从而利用碳纤维布复合隔热、防凝露、防冰的表面层，能够综合兼顾涂层的轻质、高强度以及优秀的隔热、防凝露、防冰性能。
[0014]作为优选的技术方案，纤维布层还包括麻纤维布，碳纤维布与麻纤维布经偶联剂处理后复合形成层状的纤维布层。
[0015]根据该技术方案，碳纤维布与麻纤维布偶联复合后的层状纤维布层，环境友好且成本较低，具有优良的阻尼性能，能够对大风、暴雨等对防冰涂层造成的击打损伤进行缓冲，同时，麻纤维布具有更好的吸湿性能，能够对渗入涂层底层的少量水雾进行吸附，作为涂层的最后一道防凝露层，避免水雾在设备表面凝结。
[0016]作为优选的技术方案，偶联剂为氟硅烷偶联剂。
[0017]根据该技术方案，氟硅烷偶联剂具有疏水性，能够进一步提升涂层的防凝露和防冰效果，且能够将纤维表面的极性基团偶联，形成牢固的纤维层。
[0018]作为优选的技术方案，纤维布层的下表面涂覆有粘结剂。
[0019]根据该技术方案，粘结剂纤维布层通过粘结剂能够可靠且牢固地粘附于设备表面。
[0020]作为优选的技术方案，粘结剂由改性麻纤维与氟硅树脂复合制得。
[0021]根据该技术方案，利用麻纤维和氟硅树脂的复合物作为粘结剂，长纤维增强涂层与设备表面的界面粘附力，并且利用相同的材料能够使得粘结剂与涂层的相容性更好，进一步增加粘附效果。
[0022]本专利技术的第二方面还提供了一种风机叶片，该风机叶片设置有上述任一技术方案中的防冰涂层。
附图说明
[0023]图1是本专利技术实施方式制备的防冰涂层的隔热性能测试结果。
[0024]图2是本专利技术实施方式中制备的防冰涂层在不同温度下的结霜延迟时间的折线图。
具体实施方式
[0025]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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]本专利技术实施方式提供了一种防冰涂层，该防冰涂层包括由含环氧基的聚硅氧硼烷超支化聚合物与氟硅树脂复合形成的表面层。
[0027]其中，含环氧基的聚硅氧硼烷超支化聚合物可以由中国专利CN111363158A中的制备方法制得，含环氧基的聚硅氧硼烷超支化聚合物具有较好的柔顺性和热稳定性能，通过将含环氧基的聚硅氧硼烷超支化聚合物于树脂复合，能够对树脂进行增韧，从而能够提升涂层对环境温差的耐候性，防止开裂。
[0028]氟硅树脂相较于其他树脂材料具有更加优异的疏水性能，能够降低涂层表面的水滴滚动角，改善涂层表面的凝露和冰粘附情况，特别地，含环氧基的聚硅氧硼烷超支化聚合物的多条侧链中均具有环氧基团，能够与氟硅树脂表面的活性基团(羧基、氨基或羟基等)复合构成致密结构，例如，在一些优选的实施方式中，氟硅树脂是由氟烷基硅烷、烷氧基硅烷和氨基硅烷在强碱催化下反应产生的具有氨基的改性氟硅树脂，改性的氟硅树脂上的氨基能够与聚硅氧硼烷超支化聚合物的环氧基发生交联反应，产生稳定致密的交本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防冰涂层，其特征在于，包括：由含环氧基的聚硅氧硼烷超支化聚合物与氟硅树脂复合形成的表面层。2.如权利要求1所述的防冰涂层，其特征在于，所述氟硅树脂与所述含环氧基的聚硅氧硼烷超支化聚合物的摩尔比例为5：1
‑
10：1。3.如权利要求1所述的防冰涂层，其特征在于，所述氟硅树脂是由氟烷基硅烷、烷氧基硅烷和氨基硅烷在强碱催化下反应产生的具有氨基的改性氟硅树脂。4.如权利要求1所述的防冰涂层，其特征在于，所述表面层还包括纳米二氧化钛颗粒。5.如权利要求1所述的防冰涂层，其特征在于，还包括纤维布层，所述纤维布层包括碳...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘祥雨，贺志远，程蕊，高冲，张洁，
申请(专利权)人：中科融志国际科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：