[发明专利]一种基于硅树脂氟化改性的超疏水涂层

说明书

公开一种氟化改性硅树脂，包括：异丙醇、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、全氟癸基三乙氧基硅烷、PH＝3的弱盐酸。还公开一种基于硅树脂氟化改性的超疏水涂层，包括：氟化改性硅树脂、500nm粒径二氧化硅微粒、15nm粒径二氧化硅。此外，还提供这两种材料相应的制备过程。本发明的超疏水涂层可应用于部件防覆冰、防污。

技术领域

本发明涉及涂层技术，具体涉及一种用于制备超疏水涂层的硅树脂材料与制备方法。

背景技术

随着经济发展和生产方式的进步，结冰现象成为影响飞机飞行安全、电力领域正常输送电以及风力发电效能等国民经济领域中日益突出的问题。航空领域中飞机在空中飞行时由于空气中存有水滴且高空温度较低，会在机体发生局部结冰现象。飞机关键部位结冰会导致严重后果，机翼前缘结冰，会降低飞机飞行性能，使得阻力增加，飞机的可操作性降低，进而威胁飞行安全；而如果飞机旋翼和螺旋桨叶部位结冰，就会产生剧烈颤动现象，飞行稳定性会受到严重的影响。在电力领域，极端天气下同样存在线路或特殊设备覆冰问题。输电线路覆冰会导致输电线路负荷增加，进而造成断线、倒杆、倒塔等事故，严重情况下甚至会引起大面积输电线路瘫痪，对社会造成巨大的经济损失，因此输电线路覆冰导致的故障一直是国内外电力系统的严重自然灾害之一。

现有的防/除冰方法在某些方面都具有一定的局限性和缺点，如机械除冰和电热除冰技术需要增加辅助机械设备，这就提升了飞机和风机日常运行和维护成本，而现有的被动法涂覆保护层效果有限且无法重复使用，如飞机涂覆的防结冰液。现提出利用水滴在超疏水表面特殊的浸润特性，将超疏水表面应用于飞机、风机叶片以及输电线路等有防结冰需求的领域，使水滴无法或不易在表面滞留进而达到防止表面结冰的效果，将大大减小设备维护成本。制备超疏水涂层对材料进行氟化处理，降低其自身表面能，之后修饰微观结构，这个过程涉及低表面能材料制备、在树脂中掺杂微粒、涂层固化以及涂层表征测试等等。

发明内容

针对现有技术存在的需求，本发明制备一种低表面能材料，并以此为基体掺杂微粒制备出超疏水涂层。

提供一种氟化改性硅树脂，包括下列组分：

异丙醇、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、全氟癸基三乙氧基硅烷、PH＝3的弱盐酸；其中各组分配比按质量百分比包括：

异丙醇27.5％～31.5％

甲基三乙氧基硅烷26.5％～30.5％

二甲基二乙氧基硅烷11％～13％

全氟癸基三乙氧基硅烷15％～18％

PH＝3的弱盐酸12％～15％。

在本发明的一个实施例中，各组分配比按质量百分比包括：

异丙醇29.37％

甲基三乙氧基硅烷28.91％

二甲基二乙氧基硅烷12.02％

全氟癸基三乙氧基硅烷16.54％

PH＝3的弱盐酸13.16％。

还提供一种基于硅树脂氟化改性的超疏水涂层，包括下列组分：

如权利要求1或2所述的氟化改性硅树脂、500nm粒径二氧化硅微粒、15nm粒径二氧化硅；其中各组分配比按质量百分比包括：

含氟硅树脂71.5％～73.5％

500nm粒径二氧化硅微粒17％～19％

15nm粒径二氧化硅8.5％～11％。

在本发明的一个实施例中，各组分配比按质量百分比包括：

含氟硅树脂72.73％