[发明专利]一种单组分杂化水性防覆冰涂料及其涂层的制备方法与应用

权利要求书

1.一种单组份杂化水性防覆冰涂料，主要包括杂化乳液。

优选地，所述杂化乳液为纳米粒子改性的聚合物乳液。

优选地，所述无机纳米粒子添加量为杂化乳液质量的0-20%，优选为1-15%，更优选为2-10%。

优选地，所述纳米粒子选自无机矿物纳米粒子，如二氧化硅、硅藻土等，还包括粘土纳米粒子，如蒙脱土、高岭土等，还包括金属氧化物纳米粒子，如二氧化钛、氧化铝、氧化锌等，还包括其他无机纳米粒子，如炭黑、石墨烯、氧化石墨烯、碳纳米管等。

2.根据权利要求1的防覆冰涂料，其特征在于，所述纳米粒子改性的聚合物乳液选自：纳米粒子乳液或水分散体系与聚合物乳液物理共混形成的共混体系，纳米粒子对聚合物进行化学改性形成的共聚体系，如纳米粒子接枝聚合物共聚改性或由聚合物将纳米粒子包埋共聚改性。

3.根据权利要求1或2的防覆冰涂料，其特征在于，所述涂料主要由杂化乳液组成，其质量分数为70-100%，优选为80-95%。

4.根据权利要求1-3任一项的防覆冰涂料，其特征在于，所述涂料还包括杂化乳液添加助剂，如润湿剂、流平剂、消泡剂、成膜助剂、增稠剂、防老剂等本领域的常规助剂，以及颜料和填料等。

优选地，所述助剂的加入量：润湿剂0-1%；消泡剂0-2%；流平剂0-4%；成膜助剂0-6%；增稠剂0-1%；防老剂0-1%；填料0-30%，颜料0-20%。

5.根据权利要求1-4任一项的防覆冰涂料，其特征在于，所述聚合物乳液选自分子量大于10000的水性聚合物分散在水中形成的非交联型聚合物乳液。所述聚合物乳液选自水性聚氨酯、水性丙烯酸酯、水性环氧树脂、水性聚烯烃、水性有机硅中的一种或多种，例如上述两种或几种的共混物或共聚物；或者，

所述聚合物乳液还可以选自由带有双键的水性聚合物与水性光引发剂分散在水中形成的可紫外光固化聚合物乳液。其中，所述带有双键的水性聚合物可以是分子链中带有双键的水性聚氨酯、水性丙烯酸酯、水性环氧树脂、水性聚烯烃、水性有机硅等中的一种或者几种的共混物或共聚物。所述水性光引发剂是本领域的常规水性紫外光引发剂，如水性苯乙酮类、水性二苯甲酮类光引发剂；或者，

所述聚合物乳液还可以是由带有活性基团的水性聚合物与水性潜伏型固化剂分散在水中形成的可交联固化聚合物乳液。所述带有活性基团的水性聚合物可以是分子链中带有环氧基、双键、羟基、氨基等基团的水性聚氨酯、水性丙烯酸酯、水性环氧树脂、水性聚烯烃、水性有机硅等中的一种或者几种的共混物或共聚物。潜伏型固化剂为本领域的常规潜伏型固化剂，如用于交联环氧基的改性胺类水性交联固化剂，如用于交联羟基、氨基的封闭型异氰酸酯乳液，如用于交联双键的金属催化剂。

或者，所述聚合物乳液还可以由上述非交联型聚合物乳液、可紫外光固化聚合物乳液、可交联固化聚合物乳液中的两种或三种组成。

6.一种权利要求1-5任一项的单组分杂化水性防覆冰涂料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：将任选的上述杂化乳液，任选地与杂化乳液添加助剂组成防覆冰涂料。

7.一种单组份杂化水性防覆冰涂层，其特征在于，所述涂层包括权利要求1-5任一项的防覆冰涂料和基材。

所述的基材选自铁、碳钢、不锈钢、紫铜、铝合金等金属或合金，玻璃、陶瓷等无机材料，以及高分子材料等工程材料。

8.一种在基材表面形成防覆冰涂层的方法，所述方法包括：将权利要求1-5任一项的防覆冰涂料涂覆在基材表面，优选以刷涂、辊涂、喷涂或浸涂等方式，在适当的条件下固化成膜，获得防覆冰涂层。

优选地，所述固化成膜，可以是防覆冰涂料直接干燥成膜，也可以是紫外光固化成膜，还可以是交联固化成膜，还可以是以上述三种成膜方式中的一种或几种固化成膜。

9.一种权利要求1-5任一项的防覆冰涂料或者权利要求7的防覆冰涂层在防止基材覆冰中的应用。

优选地，所述防覆冰涂料或涂层，可应用于航空、航天、船舶、车辆、道路、桥梁、输电线路、电网、电站、大坝、换热器、制冷机等任何需要防止表面覆冰的领域。

10.一种防止基材表面覆冰的方法，所述方法包括将权利要求1-5任一项的防覆冰涂料以刷涂、辊涂、喷涂和浸涂等方式涂覆在基材表面。

优选地，所述方法还包括将涂覆在基材表面的防覆冰涂料经固化成膜形成权利要求7的涂层。