【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于表面防覆冰，具体涉及一种智能防覆冰材料及其制备方法。
技术介绍
1、输电线路覆冰导致倒杆断线跳闸，导致电力中断进而对各领域造成严重的阻碍和巨大的经济损失。在北方气候干燥，气温低且常伴雨雪天气，环境变化复杂，对高空架设的输电线路有更高的防覆冰性能和耐久性要求。
2、中国专利《一种硅氧烷树脂防覆冰涂层材料及其制备方法》(申请号：202410215764.6，公开号：cn118325383a，公开日：2024-07-12)公开了一种硅氧烷树脂防覆冰涂层材料及其制备方法，改性al(oh)3获得疏水性结合硅氧烷树脂制备疏水型防覆冰材料，可以减少水与表面的接触机会，但并不能完全阻止结冰。中国专利《一种被动光热除冰的超疏水防覆冰涂层及其制备方法和应用》(申请号：202210799708.2，公开号：cn115160857a，公开日：2022-10-11)公开了一种被动光热除冰的超疏水防覆冰涂层及其制备方法和应用，在复杂环境变化和冻融循环中，利用乙酸乙酯和氟化二氧化硅创造的超疏水表面耐磨性较差容易受损，使用寿命较短。中国专利《一种具有光热效应无氟耐磨超疏水防覆冰涂层的制备方法》(申请号：202111436798.0，公开号：cn114058227a，公开日：2022-02-18)公开了具有光热效应无氟耐磨超疏水防覆冰涂层的制备方法，该类材料兼顾疏水和光热除冰，但对太阳能的吸收有强烈的依赖，在持续阴雨、风雪天气时，尤其是晚上，其防覆冰性能收到严重限制。
3、目前市场上大多数防覆冰材料为具有微-纳米结构的疏水型
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种智能防覆冰涂层的制备方法，解决现有在复杂环境变化下防覆冰涂层在冻融循环中易受损失效的问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：
3、一种智能防覆冰材料的制备方法，具体包括以下步骤：
4、步骤1，制备智能防覆冰材料湿度响应前驱体：
5、步骤1.1，将季铵化壳聚糖加入去离子水中，水浴加热搅拌溶解，得到季铵化壳聚糖溶液；
6、步骤1.2，步骤1.1获得的季铵化壳聚糖溶液与e44环氧树脂混合搅拌均匀，获得智能防覆冰材料湿度响应前驱体；
7、步骤2，制备智能防覆冰材料储油功能前驱体：
8、将pdms预聚体a、多孔sio2纳米颗粒加入硅油中搅拌均匀，获得智能防覆冰材料储油功能前驱体；
9、步骤3，构建亲-疏水两亲性多孔结构：
10、将步骤1制备得到的智能防覆冰材料湿度响应前驱体和步骤2制备得到的智能防覆冰材料储油功能前驱体混合均匀后，加入胺固化剂t31、pdms固化剂b和交联剂搅拌均匀，交联固化，获得智能防覆冰材料。
11、进一步地，步骤1.1中所述季铵化壳聚糖和去离子水的质量比为4-7:100，水浴加热温度为70-90℃，加热搅拌时间为2-3h。
12、进一步地，步骤1.2中所述季铵化壳聚糖溶液与e44环氧树脂的质量比为30：50-70。
13、进一步地，步骤2中所述pdms预聚体a、多孔sio2纳米颗粒与硅油的质量比为10：2-5：50-80。
14、进一步地，所述步骤3中所述pdms固化剂b、胺固化剂t31和交联剂的质量比为1：12-18：2-3。
15、进一步地，步骤3中所述交联剂为异佛尔酮二异氰酸酯和甲苯二异氰酸酯中的一种。
16、进一步地，步骤3中交联固化温度为50-80℃，时间为10-18h。
17、根据上述的一种智能防覆冰材料的制备方法制备得到的智能防覆冰材料。
18、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
19、1、本专利技术中季铵化壳聚糖与交联剂交联后保留部分羟基，具有优异的吸水性，在雨雪天气来临前，随着环境湿度的增加，材料吸收水分体积膨胀产生内应力，挤压材料内的空隙，释放多孔sio2和pdms中储存的硅油使其在表面形成均匀润滑层，硅油润滑层将液体与表面隔离，光滑的表面使冰成核位点大大减少，抑制冰晶成核，在低温高湿条件下保持优异的疏水性，具有优异的防覆冰能力。环境温度升高湿度降低后涂层中水分蒸发，材料收缩孔隙变大，在pdms和多孔sio2的吸附作用下硅油回流储存在材料内部，在冻融循环中，减少硅油的损耗，延长润滑层的使用寿命，达到智能防覆冰的效果。
20、2、本专利技术中a组分中含有季铵化壳聚糖为亲水组，b组分中含有pdms为疏水组，二者结合形成亲-疏水交替的两亲性表面，使涂层具有高的接触角和高接触角滞后，在液滴前沿存在能垒，破坏液体在材料表面的连续性，抑制冰在材料表面的传播。
21、3、本专利技术中利用季铵化壳聚糖与异氰酸酯中的氨基和羟基发生交联反应生成取代脲，并添加e44环氧树脂，提高材料的耐久性。
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1.一种智能防覆冰材料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种智能防覆冰材料的制备方法，其特征在于，步骤1.1中所述季铵化壳聚糖和去离子水的质量比为4-7:100，水浴加热温度为70-90℃，加热搅拌时间为2-3h。
3.根据权利要求1所述的一种智能防覆冰材料的制备方法，其特征在于，步骤1.2中所述季铵化壳聚糖溶液与E44环氧树脂的质量比为30：50-70。
4.根据权利要求1所述的一种智能防覆冰材料的制备方法，其特征在于，步骤2中所述PDMS预聚体A、多孔SiO2纳米颗粒与硅油的质量比为10：2-5：50-80。
5.根据权利要求1所述的一种智能防覆冰材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3中所述PDMS固化剂B、胺固化剂T31和交联剂的质量比为1：12-18：2-3。
6.根据权利要求1所述的一种智能防覆冰材料的制备方法，其特征在于，步骤3中所述交联剂为异佛尔酮二异氰酸酯和甲苯二异氰酸酯中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种智能防覆冰材料的制备方法，其特征在于，步骤3中交联
8.根据权利要求1-7所述的一种智能防覆冰材料的制备方法制备得到的智能防覆冰材料。
...【技术特征摘要】
1.一种智能防覆冰材料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种智能防覆冰材料的制备方法，其特征在于，步骤1.1中所述季铵化壳聚糖和去离子水的质量比为4-7:100，水浴加热温度为70-90℃，加热搅拌时间为2-3h。
3.根据权利要求1所述的一种智能防覆冰材料的制备方法，其特征在于，步骤1.2中所述季铵化壳聚糖溶液与e44环氧树脂的质量比为30：50-70。
4.根据权利要求1所述的一种智能防覆冰材料的制备方法，其特征在于，步骤2中所述pdms预聚体a、多孔sio2纳米颗粒与硅油的质量比为10：...
【专利技术属性】
技术研发人员：汤玉斐，陈彩云，汪浩，郭剑萧，种鹏蛟，刘照伟，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：
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