一种光热超疏水疏冰涂层材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及功能性涂层材料技术领域，具体涉及一种光热超疏水疏冰涂层材料及其制备方法与应用。所述光热超疏水疏冰涂层材料的原料包括氟化改性MXene、疏水纳米颗粒、聚二甲基硅氧烷和胶黏剂。本发明专利技术提供的光热超疏水疏冰涂层材料具有优异的抗氧化性和光热效应，同时涂层形成低表面能的微纳结构表面，有效降低液体和冰的附着力。在‑20℃环境下，仅需一个太阳光强度的辐照即可大幅延迟结冰时间，除霜时间仅需数秒。该涂层具有很好的防冰、除冰、除霜以及耐化学/机械稳定性等功能，利用可再生光能，节约能源且环保。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及功能性涂层材料，具体涉及一种光热超疏水疏冰涂层材料及其制备方法与应用。

技术介绍

1、积冰现象在各种工业活动和工程过程中普遍存在，会给许多设施（如输电线、风力涡轮机、太阳能电池板、通讯塔和运输车辆）带来相当大的故障隐患和安全风险。传统的主动除冰方法（例如电加热、热气流、机械除冰和化学喷洒）通常耗能、成本低、劳动强度大或对环境有害，无法满足日益增长的低碳排放和生态系统保护的要求。因此各种被动防冰材料已基于表面超润和界面滑移等疏冰机制而开发出来。然而传统的超疏水表面极易失去疏冰性，尤其是在一些极冷和潮湿的场景中或在结冰/除冰循环期间。将表面超疏水与光热相结合的多功能除/防冰涂层的开发迫在眉睫。其能把太阳光转化为所需热量的独特优势，光热超疏水材料可进一步延缓低温情况下水的冻结和加速冰的融化，并有效规避冻结/融化循环过程中润湿状态的转变和对分级结构的破坏，从而克服传统超疏水表面的缺点，为解决各种天气条件下的结冰问题提供一种绿色、经济、高效的方法。

2、具有接近100%的高光热转换效率的mxene材料是理想的光热剂，它能有效全太阳波段的光线本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种光热超疏水疏冰涂层材料，其特征在于，所述光热超疏水疏冰涂层材料的原料包括氟化改性MXene、疏水纳米颗粒、聚二甲基硅氧烷和胶黏剂。

2.根据权利要求1所述的光热超疏水疏冰涂层材料，其特征在于，所述氟化改性MXene为氟化改性MXene纳米片，优选为氟化改性左旋多巴对MXene纳米片进行改性得到；所述MXene纳米片与所述氟化改性左旋多巴的质量比为（8~12）:1。

3.根据权利要求2所述的光热超疏水疏冰涂层材料，其特征在于，所述氟化改性左旋多巴的原料包括左旋多巴、1H,1H,2H,2H-全氟-1-辛醇、对甲苯磺酸一水合物和甲苯；优选的，所述左旋多巴、1H,...

【技术特征摘要】

1.一种光热超疏水疏冰涂层材料，其特征在于，所述光热超疏水疏冰涂层材料的原料包括氟化改性mxene、疏水纳米颗粒、聚二甲基硅氧烷和胶黏剂。

2.根据权利要求1所述的光热超疏水疏冰涂层材料，其特征在于，所述氟化改性mxene为氟化改性mxene纳米片，优选为氟化改性左旋多巴对mxene纳米片进行改性得到；所述mxene纳米片与所述氟化改性左旋多巴的质量比为（8~12）:1。

3.根据权利要求2所述的光热超疏水疏冰涂层材料，其特征在于，所述氟化改性左旋多巴的原料包括左旋多巴、1h,1h,2h,2h-全氟-1-辛醇、对甲苯磺酸一水合物和甲苯；优选的，所述左旋多巴、1h,1h,2h,2h-全氟-1-辛醇、对甲苯磺酸一水合物和甲苯的摩尔比为（1~1.5）:（1.1~2.0）:（1~1.5）:0.2；和/或，所述mxene纳米片的原料包括氟化锂、ti3alc2和盐酸，所述盐酸的浓度为8~9mol/l；优选的，所述氟化锂、ti3alc2和盐酸的用量比例为3~5g：2~3.5g：50ml。

4.根据权利要求1-3任一项所述的光热超疏水疏冰涂层材料，其特征在于，所述胶黏剂选自环氧树脂、聚丙烯酸类树脂和聚氨酯中的一种或几种；和/或，所述有机溶剂选自乙酸乙酯、n,n’-二甲基甲酰胺、乙酸丁酯和丁酮中的一种或几种；和/或，所述疏水纳米颗粒为二氧化硅和/或碳化硅；和/或，所述聚二甲基硅氧烷为链状高分子材料，所述聚二甲基硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：张佩佩，崔辛，张佳星，阎斌，罗晓亮，王浩旭，王晓晶，王荣，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院，
类型：发明
国别省市：