【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，尤其涉及一种超疏水抗覆冰涂层及其制备方法。
技术介绍
1、在电力系统、交通系统、飞行器、传感器等表面在低温下不受控制地结冰往往会造成严重的后果。目前的多种防覆冰除冰方法(电热/气热法、气动法、化学液法等)还不能完全消除结冰危害并且会损害设备自身安全稳定，因此亟须发展新型的防覆冰除冰技术。
2、近年来，基于荷叶自清洁功能的超疏水表面被普遍认为是防除冰的重要发展方向之一。研究证明，超疏水表面的憎水特性使得过冷水滴从表面弹开、降低过冷水蒸气的形核几率、凝结液滴的合并促进液滴自发弹跳脱离表面以及表面成千上万微纳结构中的空气囊降低传热效率等等，上述现象可有效延迟结冰、减少结冰面积和结冰重量，从而带来超疏水表面的良好防结冰性能。
3、虽然超疏水表面具有良好的防除冰综合性能，但其低下的耐久性显著制约了其进一步发展和应用。一般的超疏水表面非常脆弱，普通磨损就可以使其失去超疏水性和抗结冰能力。尤其是常规的超疏水表面均包含一层低表面能涂层，该涂层也是极易损坏从而使得表面失去超疏水性。
4、目前，电力行业中每年都有因输电线路的绝缘子在大气环境下的覆冰导致绝缘性能受到影响的报道，导致不可估量的经济损失。超低冰粘附强度超疏水表面因其本征的憎水能力和良好的抗除冰性能，可以在不增加额外供能设备和能源消耗时的条件下延迟结冰和维持低的冰粘附强度，有效降低结冰危害，是颇具潜力的抗结冰方法之一。
5、公开号为cn111499908a的专利技术专利提供了一种防覆冰贴膜及其制备方法。其由基体膜层和交联固化在
6、有鉴于此，有必要设计一种改进的超疏水抗覆冰涂层及其制备方法，以解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种超疏水抗覆冰涂层及其制备方法。
2、为实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种超疏水抗覆冰涂层的制备方法，包括如下步骤：
3、s1、对基材进行刻蚀处理，得到预处理后的基材；
4、s2、将热塑性弹性体溶液涂覆在所述预处理后的基材上，得到未固化的复合基材；
5、s3、将疏水改性处理的四氧化三铁纳米颗粒均匀筛积在所述复合基材上，然后，进行固化处理，得到超疏水抗覆冰涂层；
6、所述疏水改性处理为对四氧化三铁纳米颗粒进行硅烷偶联剂的接枝处理。
7、作为本专利技术的进一步改进，所述硅烷偶联剂为四乙氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷、三甲基乙氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷的一种或多种混合。
8、作为本专利技术的进一步改进，所述疏水改性处理为对四氧化三铁纳米颗粒依次进行四乙氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷双重疏水接枝处理。
9、作为本专利技术的进一步改进，所述热塑性弹性体溶液中，热塑性弹性体的质量分数为5～25wt％；溶剂为n,n-二甲基甲酰胺、甲苯、乙醇、去离子水的一种或多种混合。
10、作为本专利技术的进一步改进，所述热塑性弹性体溶液中，热塑性弹性体的质量分数为10wt％.
11、作为本专利技术的进一步改进，所述热塑性弹性体溶液中，热塑性弹性体为氨酯类弹性体、苯乙烯类弹性体、烯烃类弹性体、双烯类弹性体、氯乙烯类弹性体、酯类弹性体、酰胺类弹性体中的一种或多种混合。
12、作为本专利技术的进一步改进，热塑性弹性体为热塑性聚氨酯。
13、作为本专利技术的进一步改进，所述四氧化三铁纳米颗粒的粒径为20～100nm。
14、作为本专利技术的进一步改进，所述四氧化三铁纳米颗粒的粒径为50nm。
15、作为本专利技术的进一步改进，步骤s2中，涂覆处理采用旋涂法、喷涂法、浸涂法，筛积法中的一种；
16、所述刻蚀处理采用酸性刻蚀、碱性刻蚀、等离子体刻蚀、电化学刻蚀、激光刻蚀、离子束刻蚀中的一种；
17、所述基材为金属铝片、铝合金、铜网、泡沫镍中的一种。
18、作为本专利技术的进一步改进，所述四氧化三铁纳米颗粒与热塑性弹性体的质量比例为1：(1～4)。
19、作为本专利技术的进一步改进，所述四氧化三铁纳米颗粒与热塑性弹性体的质量比例为1：2。
20、为实现上述专利技术目的，本专利技术还提供了采用上述超疏水抗覆冰涂层的制备方法制备而成的超疏水抗覆冰涂层。
21、本专利技术的有益效果是：
22、1、本专利技术提供的超疏水抗覆冰涂层的制备方法，对四氧化三铁纳米颗粒进行疏水改性处理，能够显著提升纳米颗粒的疏水性能；并且采用先热塑性弹性体涂覆后纳米颗粒筛积的工艺，能够使得纳米颗粒fe3o4粉末裸露在热塑性弹性体层表面，其表面粗糙度显著上升，形成微纳米凸起表面结构，使得其疏水性和光热性明显提高，规避了传统混合涂覆工艺存在的纳米颗粒容易发生团聚且fe3o4粉末会被tpu包覆，表面粗糙度显著下降，因此其疏水性和光热性较差的技术缺陷。
23、2、本专利技术提供的超疏水抗覆冰涂层的制备方法，对四氧化三铁纳米颗粒依次进行四乙氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷双重疏水接枝处理，在显著增强纳米颗粒疏水性能的同时，还能够增强涂层的机械性能和光热性能，这主要是在于四乙氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷双重接枝，能够实现相互协同作用。四乙氧基硅烷水解生成硅醇和乙醇，硅醇和四氧化三铁表面的羟基反应使表面的羟基增多，辛基三甲氧基硅烷和表面的羟基脱水缩合形成长碳链，疏水性增强。
24、3、本专利技术提供的超疏水抗覆冰涂层的制备方法，疏水改性处理的四氧化三铁纳米颗粒基于筛积工艺，不仅能够构建出微纳尺度的复合凸起结构表面，增强抗覆冰性能，还进一步利用其光热性能，再一次增强了涂层的抗覆冰性能。与此同时，采用热塑性弹性体来作为粘合剂和疏水涂层基体，基于热塑性弹性体优异的机械性能，其具有良好的弹性，即在受力后能够恢复到原始形状，还具有很高的韧性，能够承受拉伸和压缩而不易断裂。
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1.一种超疏水抗覆冰涂层的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的超疏水抗覆冰涂层的制备方法，其特征在于：所述硅烷偶联剂为四乙氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷、三甲基乙氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷的一种或多种混合。
3.根据权利要求2所述的超疏水抗覆冰涂层的制备方法，其特征在于：所述疏水改性处理为对四氧化三铁纳米颗粒依次进行四乙氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷双重疏水接枝处理。
4.根据权利要求1所述的超疏水抗覆冰涂层的制备方法，其特征在于：所述热塑性弹性体溶液中，热塑性弹性体的质量分数为5～25wt％；溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、甲苯、乙醇、去离子水的一种或多种混合。
5.根据权利要求1所述的超疏水抗覆冰涂层的制备方法，其特征在于：所述热塑性弹性体溶液中，热塑性弹性体为氨酯类弹性体、苯乙烯类弹性体、烯烃类弹性体、双烯类弹性体、氯乙烯类弹性体、酯类弹性体、酰胺类弹性体中的一种或多种混合。
6.根据权利要求5所述的超疏水抗覆冰涂层的制备方法，其特征在于：热塑性弹性体为热塑性聚氨酯。
7.根据权利要求
8.根据权利要求1所述的超疏水抗覆冰涂层的制备方法，其特征在于：步骤S2中，涂覆处理采用旋涂法、喷涂法、浸涂法，筛积法中的一种；
9.根据权利要求1所述的超疏水抗覆冰涂层的制备方法，其特征在于：所述四氧化三铁纳米颗粒与热塑性弹性体的质量比例为1：(1～4)。
10.一种超疏水抗覆冰涂层，其特征在于：采用权利要求1至9中任一权利要求所述的超疏水抗覆冰涂层的制备方法制备而成。
...【技术特征摘要】
1.一种超疏水抗覆冰涂层的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的超疏水抗覆冰涂层的制备方法，其特征在于：所述硅烷偶联剂为四乙氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷、三甲基乙氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷的一种或多种混合。
3.根据权利要求2所述的超疏水抗覆冰涂层的制备方法，其特征在于：所述疏水改性处理为对四氧化三铁纳米颗粒依次进行四乙氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷双重疏水接枝处理。
4.根据权利要求1所述的超疏水抗覆冰涂层的制备方法，其特征在于：所述热塑性弹性体溶液中，热塑性弹性体的质量分数为5～25wt％；溶剂为n,n-二甲基甲酰胺、甲苯、乙醇、去离子水的一种或多种混合。
5.根据权利要求1所述的超疏水抗覆冰涂层的制备方法，其特征在于：所述热塑性弹性体溶液中，热塑性弹性体为氨酯类弹性体...
【专利技术属性】
技术研发人员：阮敏，乔燕明，张宇，何深华，李磊，曹婧，曾高炜，郝东阳，许靖雯，徐子仪，
申请(专利权)人：湖北理工学院，
类型：发明
国别省市：
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