本发明专利技术公开了一种高疏水性防结冰涂料，按重量份数计，由以下组份构成：聚硅氧烷13‑16重量份；甲基丙烯酸六氟丁酯7‑9重量份；颜料8‑11重量份；非煅烧高岭土6‑7重量份；正十六烷12‑15重量份；甲乙酮肟2‑3重量份；聚乙烯和聚四氟乙烯混合物6‑7重量份；丙酮3‑5重量份；二甲苯7‑8重量份；所述聚硅氧烷由(4‑全氟辛烷基苯基)三乙氧基硅烷和1,2‑双(三氟甲磺酰氧基)四甲基乙硅烷组成。本发明专利技术高疏水性防结冰涂料成分简单，利于产业化生产；疏水性能和耐酸碱性能优异。
High hydrophobic anti icing coating and preparation method thereof
The invention discloses a high hydrophobic anti icing coatings, by weight, is composed of the following components: 13 to 16 parts by weight of polysiloxane; methyl methacrylate butyl six fluorine 7 9 weight 8 11 weight; pigment; non calcined kaolin 6 7 weight is sixteen alkyl 12; 15 weight; methyl ethyl ketoxime 2 3 weight portions; polyethylene and polytetrafluoroethylene mixture of 6 7 weight parts; 3 to 5 parts by weight of acetone; 7 xylene 8 weight parts; the polysiloxane by (4 perfluorooctane phenyl) triethoxysilane and 1,2 double (three trifluoroacetic sulfonyloxy) tetramethyl disilane. The high hydrophobic anti icing coating has simple ingredients and is favorable for industrial production, and has excellent hydrophobic property and acid and alkali resistance.
【技术实现步骤摘要】
一种高疏水性防结冰涂料及其制备方法
本专利技术属于涂料
，具体涉及一种高疏水性防结冰涂料及其制备方法。
技术介绍
冷表面上的结冰、结霜现象广泛存在于航空、低温制冷、热泵空调等领域。冰霜层的存在使设备传热效率降低，压损增加，对系统产生较大的影响，甚至导致系统失效，对于航空航天领域来说则会给飞机带来飞行安全问题。所以这类设备需要定期或不定期的进行除冰、除霜操作，这给生产、生活带来了很多不便。融冰、融霜过程需要耗费大量的能源和人力，因此结冰、结霜问题受到人们的广泛关注。对于现有的航空、低温制冷、热泵空调等领域采用的防结冰/霜技术，常是利用机械或加热方式来融冰、融霜，这些方法多需要设备停止运行或在设备中添加专门的防结冰及防结霜的系统设计，这样的防结冰及防结霜技术给生产带来了诸多不便，增加了设备成本。因此，科学家们探索了各种抑冰霜的方法，其中在表面涂以涂料防护就是一种有效和便利的方法。CN101798366B中公开了一种水性全氟烷基氟碳乳液和含有该乳液的水性电缆防结冰涂料，制备的全氟烷基氟碳乳液成分复杂，不利于生产，且其涂膜的疏水角为114°，疏水性能无法满足高疏水或者超疏水领域的应用，所以限制了其乳液的应用；CN102585635B公开了一种防结冰涂料及其制备方法，以含羟基主体树脂、固化剂、疏水改性纳米二氧化硅溶胶等为原料制备出涂料对水接触角116.5℃，与CN101798366B中接触角相当。所以开发一种高疏水性防结冰涂料具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中涂料疏水性能无法达到超疏水领域的要求，提供一种高疏水性防结冰涂料及其制备方法。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种高疏水性防结冰涂料，按重量份数计，由以下组份构成：聚硅氧烷13-16重量份；甲基丙烯酸六氟丁酯7-9重量份；颜料8-11重量份；非煅烧高岭土6-7重量份；正十六烷12-15重量份；甲乙酮肟2-3重量份；聚乙烯和聚四氟乙烯混合物6-7重量份；丙酮3-5重量份；二甲苯7-8重量份；所述聚硅氧烷由(4-全氟辛烷基苯基)三乙氧基硅烷和1,2-双(三氟甲磺酰氧基)四甲基乙硅烷组成。本专利技术中(4-全氟辛烷基苯基)三乙氧基硅烷和1,2-双(三氟甲磺酰氧基)四甲基乙硅烷对高疏水性防结冰涂料的疏水性能具有协同增效的作用，单独加入(4-全氟辛烷基苯基)三乙氧基硅烷或1,2-双(三氟甲磺酰氧基)四甲基乙硅烷制备出的高疏水性防结冰涂料对水的最大接触角仅为112°，当联合使用时涂料对水的接触角达到151°。本专利技术所述颜料为常规化学颜料，可根据不同的使用场景选择不同的颜色和种类，此处不是本专利技术创新点，本领域技术人员可根据实际需求适当选择不同颜色和规格，例如大红粉、偶氮黄、酞菁蓝、喹吖啶酮等有机颜料。本专利技术高疏水性防结冰涂料，按重量份数计，由以下组份构成：聚硅氧烷14重量份；甲基丙烯酸六氟丁酯8重量份；颜料10重量份；非煅烧高岭土6重量份；正十六烷13重量份；甲乙酮肟3重量份；聚乙烯和聚四氟乙烯混合物7重量份；丙酮4重量份；二甲苯8重量份。本专利技术高疏水性防结冰涂料，其进一步技术方案为：所述聚硅氧烷中(4-全氟辛烷基苯基)三乙氧基硅烷与1,2-双(三氟甲磺酰氧基)四甲基乙硅烷的质量比为1：2。本专利技术高疏水性防结冰涂料，其进一步技术方案为：所述聚乙烯和聚四氟乙烯混合物中，按重量比算，聚乙烯：聚四氟乙烯＝3-5:1。本专利技术所述正十六烷起到稀释剂和消泡剂的作用；本专利技术所述甲乙酮肟主要用于本专利技术中高疏水性防结冰涂料表皮的抗结皮剂，能够有效控制本专利技术高疏水性防结冰涂料的结皮而不减慢涂料的干燥时间，通常甲乙酮肟会和催干剂金属同时出现在涂料中，本专利技术在没有使用催干剂金属的条件下单独使用并取得了良好的抗结皮性能。本专利技术中聚乙烯和聚四氟乙烯起到了防损伤剂的作用，聚乙烯具有良好的坚韧性和耐磨性，但其润滑性能较差，本专利技术在聚乙烯中添加部分聚四氟乙烯，使制备出的高疏水性防结冰涂料具有良好的坚韧性、耐磨性和润滑性。根据本专利技术的另一个方面，本专利技术提供了一种高疏水性防结冰涂料的制备方法，包括以下步骤：1)称取配方量的原料，将所有固体原料粉碎过筛至粒径为10微米以下；2)室温下将甲基丙烯酸六氟丁酯、颜料加入到正十六烷和丙酮的混合溶液中，于1200rpm的转速下进行搅拌分散；3)室温下在搅拌下加入非煅烧高岭土以1600rpm的转速下搅拌4-6h，然后加入聚硅氧烷继续搅拌1-2h；4)升温至40℃，加入聚乙烯和聚四氟乙烯搅拌分散40min，然后滴加氨水溶液调节pH；5)降温至室温，加入聚乙烯和聚四氟乙烯混合物和甲乙酮肟在100-200rpm的转速下搅拌分散1-2h；6)加入二甲苯，混合均匀后得高疏水性防结冰涂料。本专利技术高疏水性防结冰涂料的制备方法，其进一步技术方案为：滴加氨水溶液调节pH至8.2-8.5，在实验过程中发现不添加氨水调节pH或调节的pH碱性过强超出8.2-8.5的范围则制备的涂料发粘，且物料容易聚合。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：1、本专利技术高疏水性防结冰涂料成分简单，利于产业化生产；2、本专利技术高疏水性防结冰涂料对水的接触角达到151°，其疏水性能远远优于CN101798366B和CN102585635B中的疏水性能；3、本专利技术高疏水性防结冰涂料不仅具有良好的耐候性，而且耐久性能优异。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式，对本专利技术进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本专利技术的范围。本专利技术所用(4-全氟辛烷基苯基)三乙氧基硅烷来自于上海迈瑞尔化学技术有限公司，含量为97％，分子式为C20H19F17O3Si，分子量为658.50；1,2-双(三氟甲磺酰氧基)四甲基乙硅烷来自于上海吉来德新材料科技有限公司，含量为95％，其余原料为常规市售工业级原料。实施例1按重量份称取物料：聚硅氧烷13重量份；甲基丙烯酸六氟丁酯7重量份；颜料8重量份；非煅烧高岭土6重量份；正十六烷12重量份；甲乙酮肟2重量份；聚乙烯和聚四氟乙烯混合物6重量份；丙酮3重量份；二甲苯7重量份；其中聚硅氧烷由(4-全氟辛烷基苯基)三乙氧基硅烷和1,2-双(三氟甲磺酰氧基)四甲基乙硅烷组成，二者质量比为1：2；聚乙烯：聚四氟乙烯＝3:1制备高疏水性防结冰涂料：1)称取配方量的原料，将所有固体原料粉碎过筛至粒径为10微米以下；2)室温下将甲基丙烯酸六氟丁酯、颜料加入到正十六烷和丙酮的混合溶液中，于1200rpm的转速下进行搅拌分散；3)室温下在搅拌下加入非煅烧高岭土以1600rpm的转速下搅拌4-6h，然后加入聚硅氧烷继续搅拌1-2h；4)升温至40℃，加入聚乙烯和聚四氟乙烯搅拌分散40min，然后滴加氨水溶液调节pH；5)降温至室温，加入聚乙烯和聚四氟乙烯混合物和甲乙酮肟在100-200rpm的转速下搅拌分散1-2h；6)加入二甲苯，混合均匀后得高疏水性防结冰涂料。实施例2按重量份称取物料：聚硅氧烷16重量份；甲基丙烯酸六氟丁酯9重量份；颜料11重量份；非煅烧高岭土7重量份；正十六烷15重量份；甲乙酮肟3重量份；聚乙烯和聚四氟乙烯混合物7重量份；丙酮5重量份；二甲苯8重量份；其中聚硅氧烷由(4-全氟辛烷基苯基)三乙氧基硅烷和1,2-双本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高疏水性防结冰涂料，按重量份数计，由以下组份构成：聚硅氧烷13‑16重量份；甲基丙烯酸六氟丁酯7‑9重量份；颜料8‑11重量份；非煅烧高岭土6‑7重量份；正十六烷12‑15重量份；甲乙酮肟2‑3重量份；聚乙烯和聚四氟乙烯混合物6‑7重量份；丙酮3‑5重量份；二甲苯7‑8重量份；所述聚硅氧烷由(4‑全氟辛烷基苯基)三乙氧基硅烷和1,2‑双(三氟甲磺酰氧基)四甲基乙硅烷组成。
【技术特征摘要】
1.一种高疏水性防结冰涂料，按重量份数计，由以下组份构成：聚硅氧烷13-16重量份；甲基丙烯酸六氟丁酯7-9重量份；颜料8-11重量份；非煅烧高岭土6-7重量份；正十六烷12-15重量份；甲乙酮肟2-3重量份；聚乙烯和聚四氟乙烯混合物6-7重量份；丙酮3-5重量份；二甲苯7-8重量份；所述聚硅氧烷由(4-全氟辛烷基苯基)三乙氧基硅烷和1,2-双(三氟甲磺酰氧基)四甲基乙硅烷组成。2.根据权利要求1所述高疏水性防结冰涂料，其特征在于：按重量份数计，由以下组份构成：聚硅氧烷14重量份；甲基丙烯酸六氟丁酯8重量份；颜料10重量份；非煅烧高岭土6重量份；正十六烷13重量份；甲乙酮肟3重量份；聚乙烯和聚四氟乙烯混合物7重量份；丙酮4重量份；二甲苯8重量份。3.根据权利要求1或2所述高疏水性防结冰涂料，其特征在于：所述聚硅氧烷中(4-全氟辛烷基苯基)三乙氧基硅烷与1,2-双(三氟甲磺酰氧基)四甲基乙硅烷的质...
【专利技术属性】
技术研发人员：戴仁兴，
申请(专利权)人：江苏大使同丰涂料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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