[发明专利]低表面能涂料及其制备方法有效

专利信息
申请号: 201810751855.6 申请日: 2018-07-10
公开(公告)号: CN108841322B 公开(公告)日: 2020-05-19
发明(设计)人: 王先宝;鲍冉;魏红刚 申请(专利权)人: 武汉露能科技有限公司
主分类号: C09D183/06 分类号: C09D183/06;C09D5/16;C09D7/61;C09D7/65;C09D7/63;C08F283/12;C08F220/22;C08F220/14;C08F220/18;C08F2/44
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地址: 430073 湖北省武汉市*** 国省代码: 湖北;42
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摘要:
搜索关键词: 表面 涂料 及其 制备 方法
【说明书】:

发明属于涂料技术领域。一种低表面能涂料,其特征在于包括纳米介孔分子筛复合氟硅改性丙烯酸乳液、羟基聚二甲基硅氧烷、交联剂、白炭黑、全氟癸基三乙氧基硅烷、催化剂和溶剂制备而成;各原料所占质量百分比为:纳米介孔分子筛复合氟硅改性丙烯酸乳液1‑10%、羟基聚二甲基硅氧烷1‑15%、交联剂1‑15%、白炭黑1‑5%、全氟癸基三乙氧基硅烷1‑5%、催化剂0.01‑0.1%,溶剂余量。该方法制备的涂料具有超疏水、自清洁性能,且制备成本较低。

技术领域

本发明属于涂料技术领域,具体涉及一种低表面能涂料及其制备方法,主要应用于风力发电机组叶片上的防止覆冰、电力输变电线路系统防止覆冰等领域,还可用在海洋工程中与海水接触的表面防止海生物的附着以及建筑行业自清洁等领域。

背景技术

随着当前二氧化碳排放、酸雨、能源短缺等问题的日益加刷,风能作为一种干净的可再生能源,已被世界各国关注与优先发展。我国具有广阔的草原、高山和漫长的海岸线,风能资源储备非常丰富。然而丰富的风资源基本分布在冰天雪地北方以及湿气非常大的沿海地带,环境极其恶劣。风力发电风机在摄氏零度以及零度以下低温条件下运行时,如果遇到潮湿空气、雨水、盐雾、冰雪。特别是遇到过冷却水滴时,就会发生冻冰现象。风机叶片覆冰后,会产生很大的危害。如果叶片结冰,不仅机组出力差,利用率低,而且还时刻危机机组及现场作业人员的安全,因此开发预防风机结冰的新型涂料,具有重要的现实意义。

本发明针对我国风力发电机组结冰发生率高,危害性大的特点,开发高性能防覆冰涂料,首先自制纳米介孔分子筛复合氟硅改性丙烯酸乳液,将纳米介孔分子筛复合氟硅改性丙烯酸乳液、有机硅树脂、气相白炭黑等无机填料进行物理与化学反应,形成具有“荷叶效应”的微-纳米结构,制备出应用于风力发电机组防覆冰的低表面能涂料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低表面能涂料及其制备方法,该方法制备的涂料具有超疏水、自清洁性能,且制备成本较低。

为了实现上述目的,本发明所提供的技术方案是:一种低表面能涂料,其特征在于包括纳米介孔分子筛复合氟硅改性丙烯酸乳液、羟基聚二甲基硅氧烷、交联剂、白炭黑、全氟癸基三乙氧基硅烷、催化剂和溶剂制备而成;各原料所占质量百分比为:纳米介孔分子筛复合氟硅改性丙烯酸乳液1-10%、羟基聚二甲基硅氧烷1-15%、交联剂1-15%、白炭黑1-5%、全氟癸基三乙氧基硅烷1-5%、催化剂0.01-0.1%,溶剂余量(49.99-94.9%)。

所述的纳米介孔分子筛复合氟硅改性丙烯酸乳液的制备为(为自制):在装有电动搅拌器,回流冷凝管,恒压滴液漏斗的四口瓶中,加入二甲苯和乙酸丁酯混合溶剂(二甲苯、乙酸丁酯的质量比为1:1)25克,以及加入2克纳米介孔分子筛MCM41(或称介孔分子筛MCM-41)或纳米介孔分子筛MCM48(或称纳米介孔分子筛MCM-48),加热至约80℃,剧烈搅拌下(所述的剧烈搅拌为:搅拌速度1500转/分钟),加入甲基丙烯酸十二氟庚酯(FMA)5克、甲基丙烯酸甲酯(MMA)5克、甲基丙烯酸聚二甲基硅氧烷基酯(SMA)5克、丙烯酸丁酯(BA)5克,以及含质量为0.8%偶氮二异丁腈(AIBN)的二甲苯溶液3克;约2小时滴完,再升温至110℃反应2小时,然后在低温真空条件下(温度范围为室温到60℃,真空度为5-20毫米汞柱)去除溶剂(二甲苯和乙酸丁酯混合溶剂),即得到纳米介孔分子筛复合氟硅改性丙烯酸乳液。

所述的羟基聚二甲基硅氧烷的分子量为50000-500000。

所述的交联剂为二乙胺基甲基三甲氧基硅烷、二乙胺基甲基三乙氧基硅烷、二乙胺基甲基三丙氧基硅烷、二叔丁氧基二乙酰氧基硅烷、甲基三丁酮肟基硅烷、甲基三丁酮肟基硅烷中的一种或二种以上按任意配比的混合物。

所述的白碳黑为微米级白炭黑、纳米级的非极性气相白炭黑中的一种或二种,微米级白炭黑、纳米级的非极性气相白炭黑的质量比例按1:0.1-10之间任意配比的混合物。

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