本发明专利技术公开了一种双组份氟硅橡胶防覆冰涂层材料及其制备方法，取含氟丙烯酸酯，溶于溶剂中，加入铂催化剂，搅拌均匀，倒入四口烧瓶中，打开电磁搅拌，通惰性气体，水浴加热，加入含氢硅油，反应生成氟改性硅油。取乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷于烧杯中，加入5-40质量份白炭黑作为补强填料，搅拌均匀后添加0.5-5质量份增白剂TiO2，搅拌均匀。称取1-5质量份含氢硅油和1-5质量份氟改性硅油于烧杯中，搅匀，加入10-50μL铂催化剂，最后加入溶剂，匀胶机涂匀，在烘箱中固化1-4小时，即得双组份氟硅橡胶涂层。本发明专利技术克服现有技术中的不足，以聚有机硅氧烷为原料，可达到较好防覆冰效果，用于涂料等领域。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于有机氟硅材料领域，更具体地说，涉及到。
技术介绍
积雪或覆冰在输电线路、飞机及其他室外设施表面富积，易造成输电线路倒杆(塔)、断线、飞机坠毁等重大事故，产生难以估计的损失。目前，已发展了 30多种防覆冰技术，如热处理法、机械除冰法、防覆冰涂料法等，但是依然没有完全解决防覆冰问题。在这些防覆冰技术中，防覆冰涂料法最为简单易行，且成本低，因此，它越来越引 起研究人员的重视。目前，可采用的防覆冰技术主要分为两类，主动除冰和被动防冰。被动 防冰是采用在飞机易结冰部位涂装低表面能疏水涂层的方法来起作用的。被动防冰相对主动除冰具有成本低、耗能小、实现难度低等特点，而且还能减少冰的附着，有效地防止灾难的发生或减轻结冰可能带来的危害。材料表面自由能越低，其他物质和它的粘附作用力越小，对防覆冰涂层来说，表面自由能当然是越低越好，其表面自由能越低，冰体越不容易附着，或者附着的冰体越容易脱落。众所周知，自然界中存在的表面能最低的材料是含氟材料和有机硅材料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，以聚有机硅氧烷为原料，提供一种双组份氟硅橡胶防覆冰涂层及其制备方法。本专利技术的目的通过下述技术方案予以实现—种双组份氟硅橡胶防覆冰涂层材料及其制备方法，按照下述方法制备( I)步骤I，取100质量份的含氟丙烯酸酯，溶于溶剂中，加入钼催化剂，搅拌均匀后，在搅拌条件下，通入惰性气体，加入含氢硅油进行反应生成氟改性硅油。其中所述钼催化剂为甲基乙稀基娃氧烧配位钼催化剂，购自上海娃山闻分子材料公司，加入量为(3-21) X10_5质量份，优选15X10_5质量份所述惰性气体为氮气、氦气或者氩气,优选氮气。所述溶剂为二甲苯、甲苯或者乙酸乙酯，优选二甲苯。所述含氟丙烯酸酯为丙烯酸六氟丁酯，甲基丙烯酸六氟丁酯，甲基丙烯酸2，2，2-三氟乙酯，甲基丙烯酸十二氟庚酯，丙烯酸十二氟庚酯，甲基丙烯酸十三氟辛酯或者丙烯酸十三氟辛酯，优选丙烯酸六氟丁酯(GOI，购自雪佳氟硅化学有限公司)。所述搅拌可采用机械搅拌或者电磁搅拌，速度为30-80转/min。所述反应温度为40-80°C，优选50_65°C，可通过水浴加热予以升温和控制；反应时间为5-30个小时，优选10-20小时。(2)步骤2，取100质量份的乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷，加入5-40质量份白炭黑作为补强填料，搅拌均匀后添加O. 5-5质量份增白剂TiO2，搅拌均匀所述白炭黑为改性气相法二氧化硅，平均粒径为14纳米，优选10-15质量份。所述增白剂Ti02平均粒径为21纳米，优选I质量份。所述乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷粘度为2000-10000 (25°C mPa. S)，优选5000，购自无锡市全立化工有限公司。 所述搅拌可采用机械搅拌或者电磁搅拌，速度为30-80转/min。(3)步骤3，向步骤2搅拌均匀的体系中加入1-5质量份含氢硅油和1_5质量份氟改性硅油，搅拌均匀后加入(3-15) X 10_5质量份钼催化剂和溶剂，搅拌均匀后即得到双组份氟硅橡胶防覆冰涂层材料。所述钼催化剂为甲基乙烯基硅氧烷配位钼催化剂，购自上海硅山高分子材料公司，用量优选为(4. 5-7.5) X10_5质量份。所述溶剂为二甲苯、甲苯或者乙酸乙酯，优选二甲苯；用量为10-50质量份，优选20-40质量份。所述搅拌可采用机械搅拌或者电磁搅拌，速度为30-80转/min。所述氟改性硅油采用步骤(I)的制备方法进行制备。在本专利技术的技术方案中，使用的含氢娃油属于低分子量的娃氧烧，分子中存在有直接与硅原子相连的氢，由于分子中含一定数量的比较活泼的S1-H键，在催化剂作用下，可与其它含双链、羟基等活性基团的化学物质发生反应，使用购自江西海多化工有限公司的含氢娃油，其含氢量(即活泼氢的含量)为O. 75wt%。在本专利技术的技术方案步骤(I)中，含氟丙烯酸酯中双键的摩尔数与含氢硅油中硅氢键(S1-H键)的摩尔数之比为(0.5-10):1，优选(2-8):1。在实施时可根据加入的含氟丙烯酸酯的质量和摩尔质量计算含氟丙烯酸酯中双键的摩尔数，再根据要求的比例计算硅氢键的摩尔数，由于一个硅氢键中含有一个活泼氢，可再根据含氢硅油的含氢量计算含氢硅油的加入量即可。如附图1所示红外谱图，3470cm-1的峰属于硅油中水的-OH吸收峰；2964CHT1和2905cm-1处的峰是-CH3的振动吸收峰，其验证峰位于1470CHT1处2160^^1处为含氢硅油中S1-H的振动吸收峰1260(31^1 :峰形强尖，为硅氧烷中的S1-CH3中的-CH3对称变形振动吸收。S1-O-Si基团在1130 lOOOcnT1内出现一个或一个以上很强的峰。附图2是几个图2是几种硅氢化产物的红外谱图。图中，2160CHT1处是含氢硅油中S1-H的振动吸收峰，随着丙烯酸六氟丁酯含量的增加，从谱图中我们可以看出，2160cm—1处吸收峰的强度逐渐降低，这说明随着丙烯酸六氟丁酯比例的增加，产物中S1-H键随之减少，即含氢硅油中S1-H反应更完全了。在制备双组份氟硅橡胶防覆冰涂层材料之后，可在基底材料(玻璃或者不锈钢金属)上使用匀胶机进行涂匀，然后在70-80摄氏度下固化至少I小时，优选1-4小时，更加优选2-3小时，即得双组份氟硅橡胶涂层。本专利技术的技术方案采用含氢硅油与含氟丙烯酸酯反应，引入氟元素，生成双组份含氟硅橡胶涂层，以达到较大的水接触角和较小冰剪切强度该涂层使用方便，室温固化，对环境污染小，资源使用量少。附图说明图1是含氢娃油的红外谱图(采用美国Perkin-Elmer公司Spectrum 100型傅里叶变换红外光谱仪，分析前需将液体样品在真空干燥箱中37°C恒温干燥24h ;光谱分辨率O. 5cm \ 波长范围4000 400cm 1X图2是实施例2-5中改性含氢硅油产物的红外谱图(采用美国Perkin-Elmer公司Spectrum 100型傅里叶变换红外光谱仪，分析前需将液体样品在真空干燥箱中37°C恒温干燥24h ;光谱分辨率0. 5cm—1，波长范围4000 400(^1)，其中a为实施例2，b为实施例3，c为实施例4，d为实施例5。具体实施例方式下面结合具体实施例进一步说明本专利技术的技术方案。钼催化剂为甲基乙烯基硅氧烧配位钼催化剂，购自上海娃山闻分子材料公司；乙稀基封端的聚_■甲基娃氧烧粘度为2000-10000，优选5000，购自无锡市全立化工有限公司；白炭黑为改性气相法二氧化硅，平 均粒径为14纳米，增白剂TiO2平均粒径为21纳米。实施过程中的搅拌可采用机械搅拌或者电磁搅拌，速度为30-80转/min。实施例1(I)步骤I，取IOOg丙烯酸六氟丁酯，溶于二甲苯中，加入IOyL钼催化剂，搅拌均匀后，在搅拌条件下，通入氮气，加入含氢硅油进行反应生成氟改性硅油，反应温度为80°C，通过水浴加热予以升温和控制；反应时间为30个小时；丙烯酸六氟丁酯中双键的摩尔数与含氢硅油中硅氢键的摩尔数之比为8:1。(2)步骤2，取IOOg乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷，加入15g白炭黑作为补强填料，搅拌均匀后添加5g增白剂TiO2，搅拌均匀(3)步骤3，向步骤2搅拌均匀的体系中加入5g含氢硅油和5g经过步骤(I)制备的氟改性硅油，搅拌均匀后加入50 μ L本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种双组份氟硅橡胶防覆冰涂层材料，其特征在于，按照下述方法制备：（1）步骤1，取100质量份的含氟丙烯酸酯，溶于溶剂中，加入铂催化剂，搅拌均匀后，在搅拌条件下，通入惰性气体，加入含氢硅油进行反应生成氟改性硅油，其中所述铂催化剂为甲基乙烯基硅氧烷配位铂催化剂，加入量为（3?21）×10?5质量份；所述惰性气体为氮气、氦气或者氩气；所述溶剂为二甲苯、甲苯或者乙酸乙酯；所述含氟丙烯酸酯为丙烯酸六氟丁酯，甲基丙烯酸六氟丁酯，甲基丙烯酸2，2，2?三氟乙酯，甲基丙烯酸十二氟庚酯，丙烯酸十二氟庚酯，甲基丙烯酸十三氟辛酯或者丙烯酸十三氟辛酯；所述搅拌可采用机械搅拌或者电磁搅拌，速度为30?80转/min；所述反应温度为40?80℃，可通过水浴加热予以升温和控制，反应时间为5?30个小时；含氟丙烯酸酯中双键的摩尔数与含氢硅油中硅氢键的摩尔数之比为（0.5?10）：1；（2）步骤2，取100质量份的乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷，加入5?40质量份白炭黑作为补强填料，搅拌均匀后添加0.5?5质量份增白剂TiO2，搅拌均匀，其中所述乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷粘度为2000?10000mPa.s，所述搅拌可采用机械搅拌或者电磁搅拌，速度为30?80转/min；（3）步骤3，向步骤2搅拌均匀的体系中加入1?5质量份含氢硅油和1?5质量份氟改性硅油，搅拌均匀后加入（3?15）×10?5质量份铂催化剂和溶剂，搅拌均匀后即得到双组份氟硅橡胶防覆冰涂层材料，其中所述铂催化剂为甲基乙烯基硅氧烷配位铂催化剂；所述溶剂为二甲苯、甲苯或者乙酸乙酯，用量为10?50质量份；所述搅拌可采用机械搅拌或者电磁搅拌，速度为30?80转/min。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郑俊萍，方新，李石，袁晓燕，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。