一种防结冰防结霜涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种防结冰防结霜涂料，按质量份数，包括40～60份的氟硅改性丙烯酸树脂、4～12份的纳米陶瓷粉末、8～14份的颜料、2～5份的聚四氟乙烯粉末、15～30份的溶剂、0.5～1.5份的分散剂以及5～15份的固化剂。制备方法是以疏水性的氟硅改性丙烯酸树脂为基料，通过添加纳微级物质、助剂及溶剂等制成具有微纳表面结构的防结冰防结霜涂料，所制得的涂料，具有更好的成膜性、耐候性、耐磨性、疏水性以及耐化学腐蚀的性能，具有优异的防结冰防结霜性能。

An anti icing and anti frosting coating and its preparation method

The invention discloses an anti icing and anti frosting coating, which includes 40~60 portions of fluorosilicic acrylic resin, 4~12 nano ceramic powders, 8~14 phr pigments, 2~5 polytetrafluoroethylene powder, 15~30 solvents, 0.5 to 1.5 dispersions, and 5~15 curing agents. The preparation method is based on the hydrophobic fluorosilicsi modified acrylic resin as the base material. By adding nano scale material, auxiliary and solvent, the anti frosting anti frosting coating with micro nano surface structure has been made. The prepared coating has better film forming, weatherability, wear resistance, hydrophobicity and chemical corrosion resistance. Excellent anti icing and frost resistance performance.

【技术实现步骤摘要】
一种防结冰防结霜涂料及其制备方法
本专利技术涉及复合材料领域，更具体地，涉及一种防结冰防结霜涂料及其制备方法。
技术介绍
飞行器在雨雪天气或高空的使用过程中，在飞行器表面和如某些关键部位，如机翼、水平尾翼、大气数据传感器、发动机进气道等输电线路等处容易结冰或结霜，影响飞行器的在雨雪天气中的正常使用和运行。疏水性防结冰防结霜涂料常用于解决上述结冰问题，但是现有的疏水性防结冰防结霜涂料存在一些问题，例如，与基底的粘附力差且固化条件偏长导致在实际施工中难以实现，以及涂料不具有一定粘性、耐磨性及易除冰性。因此急需开发具有更优异性能且实际中易加工的防结冰防结霜涂料。
技术实现思路
针对相关技术中的问题，本专利技术提出一种防结冰防结霜涂料及其制备方法，以解决提供一种耐海洋环境的高介电常数低介电损耗的防结冰防结霜涂料，解决现有的超材料基材的性能较差的问题。根据本专利技术的一个方面，提供了一种防结冰防结霜涂料，按质量份数，包括40～60份的氟硅改性丙烯酸树脂、4～12份的纳米陶瓷粉末、8～14份的颜料、2～5份的聚四氟乙烯粉末、15～30份的溶剂、0.5～1.5份的分散剂以及5～15份的固化剂。在上述防结冰防结霜涂料中，纳米陶瓷粉末包括钛酸钡、二氧化钛、二氧化硅中的一种或多种组合。在上述防结冰防结霜涂料中，纳米陶瓷粉末的粒径为10～100nm。在上述防结冰防结霜涂料中，聚四氟乙烯粉末的粒径为0.1～10μm。在上述防结冰防结霜涂料中，分散剂包括硬脂酸、硅烷偶联剂中的一种或两种。在上述防结冰防结霜涂料中，溶剂包括丙酮、乙酸乙酯、呋喃中的一种或多种组合。根据本专利技术的另一个方面，还提供了一种制备防结冰防结霜涂料的方法，包括以下步骤：将含氟丙烯酸与烯烃基硅烷单体共聚，制得氟硅改性丙烯酸树脂；将氟硅改性丙烯酸树脂、分散剂和溶剂按比例搅拌均匀后，加入颜料、纳米陶瓷粉末、聚四氟乙烯粉末分散均匀；加入固化剂搅拌均匀，制得防结冰防结霜涂料。在上述方法中，采用高速搅拌机，实施将氟硅改性丙烯酸树脂、分散剂和溶剂按比例搅拌均匀的步骤。在上述方法中，所制得的防结冰防结霜涂料包括40～60份的氟硅改性丙烯酸树脂、4～12份的纳米陶瓷粉末、8～14份的颜料、2～5份的聚四氟乙烯粉末、15～30份的溶剂、0.5～1.5份的分散剂以及5～15份的固化剂。在上述方法中，纳米陶瓷粉末的粒径为10～100nm，以及聚四氟乙烯粉末的粒径为0.1～10μm。本专利技术提供的制备防结冰防结霜涂料的方法，以疏水性的氟硅改性丙烯酸树脂为基料，通过添加纳微级物质、助剂及溶剂等制成具有微纳表面结构的防结冰防结霜涂料，所制得的防结冰防结霜涂料具有更好的成膜性、耐候性、耐磨性、疏水性以及耐化学腐蚀的性能，具有优异的防结冰防结霜性能。本专利技术制的防结冰防结霜涂料可以应用于输电线路和设备以防止雨雪天气导致电力系统瘫痪以及可以用于飞机表面易结冰的关键部位，如机翼、水平尾翼、大气数据传感器、发动机进气道等。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是根据本专利技术的实施例的制备防结冰防结霜涂料的方法的工艺流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。制备防结冰防结霜涂料的方法本专利技术提供的制备防结冰防结霜涂料的方法，是通过以氟硅改性丙烯酸树脂为基料，添加适量的纳微级物质、助剂及溶剂等制备而成，具体包括以下步骤：将含氟丙烯酸与烯烃基硅烷单体共聚，制得氟硅改性丙烯酸树脂；将氟硅改性丙烯酸树脂、分散剂和溶剂按比例搅拌均匀后，加入颜料、纳米陶瓷粉末、聚四氟乙烯粉末分散均匀；加入固化剂搅拌均匀，制得防结冰防结霜涂料。图1是根据本专利技术的优选实施例的制备防结冰防结霜涂料的方法的工艺流程图。如图1中的步骤S101所示，将含氟丙烯酸与烯烃基硅烷单体共聚，制得氟硅改性丙烯酸树脂。随着时间的增长，涂料对附着力的影响会因涂料基料不同而有大的差异，本专利技术选择氟硅改性丙烯酸树脂为基料，将氟和硅与丙烯酸树脂有机结合起来不但可以使使最终制得的涂料具有丙烯酸良好的成膜性、耐候性，同时还具有氟、硅树脂的低表面性能、疏水性强和耐化学腐蚀性能。如图1中的步骤S103所示，然后，将氟硅改性丙烯酸树脂、分散剂和溶剂按比例搅拌均匀后，加入颜料、纳米陶瓷粉末、聚四氟乙烯粉末分散均匀。在该步骤中，将氟硅改性丙烯酸树脂、分散剂和溶剂按比例加入高速搅拌机中，搅拌均匀，然后加入颜料、纳米陶瓷粉末、聚四氟乙烯粉末继续分散均匀。在优选实施例中，在制备过程中，按质量份数，各组分的含量为：40～60份的氟硅改性丙烯酸树脂、4～12份的纳米陶瓷粉末、8～14份的颜料、2～5份的聚四氟乙烯粉末、15～30份的溶剂、0.5～1.5份的分散剂以及5～15份的固化剂。其中，纳米陶瓷粉末包括钛酸钡、二氧化钛、二氧化硅中的一种或多种组合，且纳米陶瓷粉末是纳米级的，其粒径为10-100nm，聚四氟乙烯粉末是微米级的，其粒径为0.1-10μm，可以制备出具有微纳表面结构的疏水涂料，且聚四氟乙烯具有含氟量高、疏水性能好、不粘性等特点，可提高涂料的耐磨性。颜料选用金红石型钛白粉颜料，具有更好的耐候性。在优选实施例中，分散剂包括硬脂酸、硅烷偶联剂中的一种或两种。溶剂包括丙酮、乙酸乙酯、呋喃中的一种或多种组合。在一些优选实施中，该步骤中，还可以加入其他助剂，优选地加入消泡剂，以消除疏水纳米二氧化硅添加量较高的情况下产生的气泡。如图1中的步骤S105所示，加入固化剂搅拌均匀，制得防结冰防结霜涂料。固化剂是异氰酸酯类固化剂。加入固化剂后。搅拌均匀后，可以经过喷涂或刷涂方式将防结冰防结霜涂料涂覆在金属或复合材料上制备成涂料样板，可测得样板涂层表面水光学接触角≥150°，具有良好的疏水性能。本专利技术提供的制备防结冰防结霜涂料的方法，以疏水性的氟硅改性丙烯酸树脂为基料，通过添加纳微级物质、助剂及溶剂等制成具有微纳表面结构的防结冰防结霜涂料，所制得的防结冰防结霜涂料具有更好的成膜性、耐候性、耐磨性、疏水性以及耐化学腐蚀的性能，具有优异的防结冰防结霜性能。本专利技术制的防结冰防结霜涂料可以应用于输电线路和设备以防止雨雪天气导致电力系统瘫痪以及可以用于飞机表面易结冰的关键部位，如机翼、水平尾翼、大气数据传感器、发动机进气道等。实施例1将含氟丙烯酸与烯烃基硅烷单体共聚，制得氟硅改性丙烯酸树脂；将40份的氟硅改性丙烯酸树脂、15份的丙酮、0.5份的硅烷偶联剂按比例加入高速搅拌机中，搅拌均匀，然后加入14份的金红石型钛白粉颜料、4份的粒径为10-40nm的纳米钛酸钡粉末、5份的粒径为0.1-5μm的聚四氟乙烯粉末使其末分散均匀；以及加入5份的异氰酸酯类固化剂搅拌均匀，制得防结冰防结霜涂料。实施例2将含氟丙烯酸与烯烃基硅烷单体共聚，制得氟硅改性丙烯酸树脂；将60份的氟硅改性丙烯酸树脂、30份的乙酸乙酯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防结冰防结霜涂料，其特征在于，按质量份数，包括40～60份的氟硅改性丙烯酸树脂、4～12份的纳米陶瓷粉末、8～14份的颜料、2～5份的聚四氟乙烯粉末、15～30份的溶剂、0.5～1.5份的分散剂以及5～15份的固化剂。

【技术特征摘要】
1.一种防结冰防结霜涂料，其特征在于，按质量份数，包括40～60份的氟硅改性丙烯酸树脂、4～12份的纳米陶瓷粉末、8～14份的颜料、2～5份的聚四氟乙烯粉末、15～30份的溶剂、0.5～1.5份的分散剂以及5～15份的固化剂。2.根据权利要求1所述的防结冰防结霜涂料，其特征在于，所述纳米陶瓷粉末包括钛酸钡、二氧化钛、二氧化硅中的一种或多种组合。3.根据权利要求1所述的防结冰防结霜涂料，其特征在于，所述纳米陶瓷粉末的粒径为10～100nm。4.根据权利要求1所述的防结冰防结霜涂料，其特征在于，所述聚四氟乙烯粉末的粒径为0.1～10μm。5.根据权利要求1所述的防结冰防结霜涂料，其特征在于，所述分散剂包括硬脂酸、硅烷偶联剂中的一种或两种。6.根据权利要求1所述的防结冰防结霜涂料，其特征在于，所述溶剂包括丙酮、乙酸乙酯、呋喃中的一种或多种组合。7.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：洛阳尖端技术研究院，洛阳尖端装备技术有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41