【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及疏冰涂层领域，具体涉及亲水疏油型离子化合物及其制备方法和应用。
技术介绍
1、结冰是一个非常常见的自然现象，然而严重的结冰对正常的生产生活造成了严重的危害，对航空、风电、电网、交通等领域，带来了巨大的经济损失和严重的安全风险。因此，如何解决或降低覆冰带来的危害，已成为生产生活中需应对的严峻挑战。
2、目前传统的除冰方法多为主动除冰方法，如机械除冰、热力融冰、化学溶解等，都有着成本高、效率低、环境污染大等缺陷。
3、近年来，开发各种不同类型的被动疏冰表面成为了研究热点。超疏水防冰涂层、光滑液体注入涂层(slips)、超亲水水润滑层防冰涂层作为防冰材料已被广泛研究。然而，在低温高湿环境下，超疏水材料由于其表面和微纳结构之间的变质和霜核形成，抗结霜能力弱，不能表现出稳定的抗冰性能。光滑液体注入涂层(slips)采用硅油或氟油作为润滑剂制备了传统的光滑液体注入多孔表面，可形成极低冰附着力的油膜，使冰易于脱离，对冰和霜均有明显效果。然而，slips的润滑油或低冰点液体在应用过程中容易流失，而且难以补充，影响slips的使用寿命。超亲水水润滑层防冰涂层可在涂层表面吸收或保持水分形成一层极薄的水膜，发生结冰时该水膜层由于亲水基团的降低冰点的作用形成稳定水膜，可极大地降低冰与涂层间的附着力，进而可促进冰层的脱落。然而该种水润滑防冰涂层易于被污染，导致水润滑层失效。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了克服现有的低冰附着涂层的长时间除冰性能较差的问题，提供亲
2、为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种亲水疏油型离子化合物，其特征在于，所述亲水疏油型离子化合物的结构式如式(1)所示，
3、
4、其中，r1为cnf(2n+1)，1≤n≤20，且n为整数；
5、r2为(ch2)msi(och3)3或(ch2)msi(och2ch3)3，1≤m≤20，
6、且m为整数；
7、x-为cl-。
8、优选地，1≤n≤12，且n为整数；
9、优选地，1≤m≤16，且m为整数。
10、优选地，所述亲水疏油型离子化合物的结构式如下：
11、
12、
13、本专利技术第二方面提供一种制备上述亲水疏油型离子化合物的方法，该方法包括：
14、(a)将含氟亚胺与三光气在ph值为10-13的条件下进行反应，得到中间体；
15、(b)将步骤(1)得到的中间体与三光气进行反应，然后再与含三甲氧基硅基的亚胺进行反应。
16、优选地，在步骤(a)中，所述含氟亚胺与三光气的用量的摩尔比为6-10:1；
17、优选地，所述含氟亚胺为全氟二乙胺和/或全氟二丙胺。
18、优选地，在步骤(a)中，所述反应的条件包括：温度为5-10℃，时间为20-120min。
19、优选地，在步骤(b)中，所述步骤(a)得到的中间体、三光气、含三甲氧基硅基的亚胺的用量的摩尔比为3:0.9-1.1:3-4；
20、优选地，所述含三甲氧基硅基的亚胺选自双[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]胺和/或双[3-(三甲氧基甲硅烷基)乙基]胺。
21、优选地，在步骤(b)中，将步骤(a)得到的中间体与三光气进行反应的条件包括：温度为40-50℃，时间为40-240min；
22、优选地，与含三甲氧基硅基的亚胺进行反应的条件包括：温度为5-15℃，时间为1.5-3h。
23、本专利技术第三方面提供一种上述亲水疏油型离子化合物在抗结冰涂层中的应用。
24、本专利技术第四方面提供一种抗结冰涂层的制备方法，所述制备方法包括：将基材置于含有上述亲水疏油型离子化合物的溶液中浸泡，然后干燥。
25、本专利技术所述的抗结冰涂层具备抗结冰、抗脏污性能，是一种优异的长效抗结冰材料。
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1.一种亲水疏油型离子化合物，其特征在于，所述亲水疏油型离子化合物的结构式如式(1)所示，
2.根据权利要求1所述的亲水疏油型离子化合物，其特征在于，1≤n≤12，且n为整数；
3.根据权利要求1或2所述的亲水疏油型离子化合物，其特征在于，所述亲水疏油型离子化合物的结构式如下：
4.一种制备权利要求1-3中任意一项所述的亲水疏油型离子化合物的方法，其特征在于，该方法包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤(a)中，所述含氟亚胺与三光气的用量的摩尔比6-10:1；
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，在步骤(a)中，所述反应的条件包括：温度为5-10℃，时间为20-120min。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤(b)中，所述步骤(a)得到的中间体、三光气、含三甲氧基硅基的亚胺的用量的的摩尔比为3:0.9-1.1:3-4；
8.根据权利要求4或7所述的方法，其特征在于，在步骤(b)中，将步骤(a)得到的中间体与三光气进行反应的条件包括：温度为40-50℃，时
9.权利要求1-3中任意一项所述的亲水疏油型离子化合物在抗结冰涂层中的应用。
10.一种抗结冰涂层的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将基材置于含有权利要求1-3中任意一项所述的亲水疏油型离子化合物的溶液中浸泡，然后干燥。
...【技术特征摘要】
1.一种亲水疏油型离子化合物，其特征在于，所述亲水疏油型离子化合物的结构式如式(1)所示，
2.根据权利要求1所述的亲水疏油型离子化合物，其特征在于，1≤n≤12，且n为整数；
3.根据权利要求1或2所述的亲水疏油型离子化合物，其特征在于，所述亲水疏油型离子化合物的结构式如下：
4.一种制备权利要求1-3中任意一项所述的亲水疏油型离子化合物的方法，其特征在于，该方法包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤(a)中，所述含氟亚胺与三光气的用量的摩尔比6-10:1；
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，在步骤(a)中，所述反应的条件包括：温度为5-...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜庶铭，徐冬，张秩鸣，雷煜航，周墨坤，孟瑞红，杨阳，王志勇，
申请(专利权)人：国家能源集团新能源技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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