【技术实现步骤摘要】
技术介绍
1、飞机、船体、输电线、路面等交通设施或野外设备在严寒条件下，暴露的表面容易出现结冰现象。每年因为设施和设备表面结冰造成的安全问题和财产损失层出不穷。为消除冰害影响，目前广泛使用主动除冰方法包括机械除冰法、加热除冰法和化学除冰法等。然而，这些方法需要消耗大量的人力、物力和财力，并且效率低下，甚至还会破坏基体的表面。防冰材料是一种被动除冰的有效方法。以荷叶为灵感的超疏水表面具有低表面能的化学组成，加上其本身的微纳米结构，有显著的排斥水滴、延迟冰成核和降低冰粘附强度的能力。然而，在潮湿的环境中，水蒸汽在超疏水表面的微纳米结构中凝结，从而诱发机械连锁黏附，大大增加了冰的附着强度。将润滑液注入多孔材料中，开发出一种润滑液体浸润多孔表面，这种表面依靠着润滑剂的高流动性来实现低的冰粘附强度，但是在循环除冰的过程中这些润滑剂很容易被去除，导致其失效。疏水的软涂层是一种很好的选择。一方面，冰晶不易附着在疏水涂层表面，同时，软涂层和冰之间易形成空穴，降低冰的粘附力，使冰层从涂层表面脱落。聚硅氧烷是一种常见的疏水性聚合物，常用于制作疏冰材料。但传统方式聚合制备的聚硅氧烷材料，模量较高，防冰能力有限，且制备方式复杂。
2、本专利技术设计和制备的具有分子刷结构的聚二甲基硅氧烷材料，疏水性强，比传统线性聚二甲基硅氧烷的模量更低，适用于作为防覆冰的软涂层。
技术实现思路
1、本专利技术旨在提供一种分子刷结构的聚二甲基硅氧烷防覆冰材料。该材料是通过在可交联聚二甲基硅氧烷分子链段上接枝聚二
2、本专利技术的技术目的通过以下技术方案实现：
3、一种分子刷结构的聚二甲基硅氧烷防覆冰材料，所述材料由主链、侧链、交联链三种不同结构的聚二甲基硅氧烷在催化剂和/或反应助剂条件下通过交联和接枝反应形成，所述主链上带有功能化基团的线性聚二甲基硅氧烷，所述交联链是双端带有功能化基团的线性聚二甲基硅氧烷，所述交联链在主链之间形成交联结构，所述侧链是单端带有功能化基团的线性聚二甲基硅氧烷接枝在主链上形成的分子刷结构，所述主链、所述侧链、所述交联链的分子量范围是：主链的分子量10～100kg/mol，侧链的分子量0.5～10kg/mol，交联链的分子量2～40kg/mol，所述分子量过高会导致分子链之间纠缠程度更大，使得涂层的模量增加，不利于除冰，分子量过小则会使得交联和接枝反应困难。交联链的分子量要大于侧链的4倍，防止在形成分子刷结构时，交联网络被预拉伸。
4、所述主链为带有多个功能基团的线性聚二甲基硅氧烷，所述主链上的功能基团为氢基、氨基、羟基、乙烯基、环氧基中的一种或几种。
5、所述侧链为一端甲基封端，一端为氢基、氨基、羟基、乙烯基、环氧基中的一种。
6、所述交联链两端的功能基团为氢基、氨基、羟基、乙烯基、环氧基中的一种或两种。
7、所述交联链的分子量是侧链分子量的4～8倍。
8、所述各组分的摩尔比是：所述主链1份，所述侧链2～148份，所述交联链1～75份
9、一种分子刷结构的聚二甲基硅氧烷防覆冰材料的制备方法，包括如下步骤：在搅拌状态下，将所述主链、所述侧链、所述交联链、所述催化剂、所述反应助剂分批加入反应釜中，搅拌20-40分钟后，经减压除泡，得到成膜反应前驱液。在80～150℃的温度下固化36～48h，形成防覆冰涂层。
10、相比于现有技术，本专利技术具有如下优点：
11、1、制备工艺简单，反应条件温和。
12、2、固化反应无副产物，体系各组份完全相容，不会发生相分离，涂层表面平整光滑。
13、3、主链、侧链和交联链均通过化学键合作用固定，涂层稳定，不易被破坏。
14、4、涂层兼具良好的柔韧性和疏水性，寒湿环境下产生的冰晶不易附着和生长、且易脱落。
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1.一种分子刷结构的聚二甲基硅氧烷防覆冰材料，其特征在于，所述材料由主链、侧链、交联链三种不同结构的聚二甲基硅氧烷在催化剂和/或反应助剂条件下通过交联和接枝反应形成，所述主链是带有功能化基团的线性聚二甲基硅氧烷，所述交联链是双端带有功能化基团的线性聚二甲基硅氧烷，所述交联链在主链之间形成交联结构，所述侧链是单端带有功能化基团的线性聚二甲基硅氧烷接枝在主链上形成的分子刷结构，所述主链、所述侧链、所述交联链的分子量范围是：主链的分子量10～100kg/mol，侧链的分子量0.5～10kg/mol，交联链的分子量2～40kg/mol。
2.根据权利要求1所述的聚二甲基硅氧烷防覆冰材料，其特征在于，所述主链为带有多个功能基团的线性聚二甲基硅氧烷，所述主链上的功能基团为氢基、氨基、羟基、乙烯基、环氧基中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的聚二甲基硅氧烷防覆冰材料，其特征在于，所述侧链为一端甲基封端，一端为氢基、氨基、羟基、乙烯基、环氧基中的一种。
4.根据权利要求1所述的聚二甲基硅氧烷防覆冰材料，其特征在于，所述交联链两端的功能基团为氢基、氨基、羟基
5.根据权利要求1所述的聚二甲基硅氧烷防覆冰材料，其特征在于，所述交联链的分子量是侧链分子量的4～8倍。
6.根据权利要求1所述的聚二甲基硅氧烷防覆冰材料，其特征在于，所述主链、所述侧链、所述交联链的摩尔比是：所述主链1份，所述侧链2～148份，所述交联链1～75份。
7.根据权利要求1所述一种分子刷结构的聚二甲基硅氧烷防覆冰材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：在搅拌状态下，将所述主链、所述侧链、所述交联链、所述催化剂、所述反应助剂分批加入反应釜中，搅拌20-40分钟后，经减压除泡，得到成膜反应前驱液；在80～150℃的温度下固化36～48h，形成防覆冰涂层。
...【技术特征摘要】
1.一种分子刷结构的聚二甲基硅氧烷防覆冰材料，其特征在于，所述材料由主链、侧链、交联链三种不同结构的聚二甲基硅氧烷在催化剂和/或反应助剂条件下通过交联和接枝反应形成，所述主链是带有功能化基团的线性聚二甲基硅氧烷，所述交联链是双端带有功能化基团的线性聚二甲基硅氧烷，所述交联链在主链之间形成交联结构，所述侧链是单端带有功能化基团的线性聚二甲基硅氧烷接枝在主链上形成的分子刷结构，所述主链、所述侧链、所述交联链的分子量范围是：主链的分子量10～100kg/mol，侧链的分子量0.5～10kg/mol，交联链的分子量2～40kg/mol。
2.根据权利要求1所述的聚二甲基硅氧烷防覆冰材料，其特征在于，所述主链为带有多个功能基团的线性聚二甲基硅氧烷，所述主链上的功能基团为氢基、氨基、羟基、乙烯基、环氧基中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的聚二甲基硅氧烷防覆冰材料，其特征在于，所述侧链为一端...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈鹏，张啊旺，钱家盛，夏茹，曹明，贾梦琪，杨珂，莫冬琼，
申请(专利权)人：安徽大学，
类型：发明
国别省市：
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