[发明专利]一种双层超硬防结冰涂料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种双层超硬防结冰涂料及其制备方法，该涂料分为底层涂料和面层涂料，其中底层涂料的重量份组成为：聚硅氮烷20‑50份、二氯甲烷950‑970份、环氧树脂0.2‑1份；面层涂料的重量份组成为：由二氧化硅纳米球3份、十六烷基三甲氧基硅烷0.35份、十八烷基三乙氧基硅烷0.35份、氨水2份、E44环氧树脂1.5份、有机溶剂57份。经过本发明的涂料处理的基材表面会形成硬度最高达9H的涂层，涂层表面具有极低的表面能和微纳级粗糙结构，使该涂层拥有良好的防结冰效果。可应用于光伏板、绝缘子、玻璃幕墙等器材表面，防止结冰、剐蹭等情况对器材造成的负面影响。

技术领域

本发明属于涂料领域，具体涉及一种双层超硬防结冰涂料及其制备方法。

背景技术

玻璃、金属、陶瓷等制品在日常生活和工业生产中都有着广泛的应用，特别是供电系统中有很多设备(如绝缘子)都由这些材料制成。此类器材表面如果结冰，就容易发生“冰闪”现象，可能造成短路跳闸，引发停电事故。同时，设备在户外长时间暴露，可能会因气候等原因导致表面受损，导致使用性能下降，并且影响使用寿命。所以，此类设备普遍存在对防结冰、防物理磨损性能的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可用于陶瓷、玻璃等基材表面的防结冰涂料，通过采用聚硅氮烷涂料作为底层涂料和含疏水二氧化硅球的面层涂料，提供硬度高达9H的超硬防结冰涂层。

根据本发明的一个方面，提供一种双层超硬防结冰涂料，包括底层涂料和面层涂料，其中，所述底层涂料包括以下重量份的组成：聚硅氮烷20-50份、第一溶剂950-970份、环氧树脂0.2-1份；

所述面层涂料包括以下重量份的组成：二氧化硅纳米球1-5份、一种或多种长链烷基烷氧基硅烷0.5-1份、氨水1-3份、环氧树脂0.5-2份、第二溶剂50-60份。

进一步地，所述第一溶剂为二氯甲烷；所述第二溶剂为无水乙醇、异丙醇、乙酸乙酯和丙酮中的一种或多种。

进一步地，所述长链烷基烷氧基硅烷为十六烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三乙氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三乙氧基硅烷中的一种或多种。

进一步地，所述面层涂料包括以下重量份的组分：由二氧化硅纳米球3份、十六烷基三甲氧基硅烷0.35份、十八烷基三乙氧基硅烷0.35份、氨水2份、E44环氧树脂1.5份、有机溶剂57份。

根据本发明的另一方面，提供一种双层超硬防结冰涂料的制备方法，包括制备底层涂料和面层涂料；

其中，制备所述底层涂料包括以下步骤：将20-50重量份聚硅氮烷与950-970重量份第一溶剂混合，并加入0.2-1重量份环氧树脂，充分搅拌均匀后，即得底层涂料；

制备所述面层涂料包括以下步骤：

(1)向部分第二溶剂中加入二氧化硅纳米球，在室温条件下，搅拌，使所述二氧化硅纳米球均匀分散在所述第二溶剂中，得到分散液；

(2)将一种或多种长链烷基烷氧基硅烷和剩余的第二溶剂搅拌均匀，得到混合溶液；

(3)将步骤(2)得到的混合溶液加入步骤(1)得到的分散液中，搅拌并反应4-5h；

(4)加入氨水，继续搅拌反应3-5h；

(5)加入环氧树脂，继续搅拌反应1-3h，即得面层涂料。

在上述底层涂料中，加入环氧树脂用作粘接剂。

进一步地，制备所述面层涂料包括以下步骤：

(1)向部分第二溶剂中加入二氧化硅纳米球，在室温条件下，搅拌，使硅球均匀分散在第二溶剂中，得到分散液；

(2)将十六烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三乙氧基硅烷和剩余的第二溶剂搅拌均匀，得到混合溶液；