[发明专利]电加热防冰涂层和电加热防冰器件及它们的制备方法

权利要求书

1.一种电加热防冰涂层，其特征在于，该涂层包括隔热层、设置在所述隔热层上的铜质电加热层和疏水表面层；

其中，所述铜质电加热层中，铜质材料的表面分布有低表面能物质修饰的氧化铜纳米结构；

其中，至少部分所述氧化铜纳米结构突出所述疏水表面层，且至少部分所述氧化铜纳米结构的表面包裹有所述疏水表面层；

所述氧化铜纳米结构为棒状纳米结构和/或针状纳米结构；

其中，单个所述氧化铜纳米结构的直径≤30nm，长度≤2μm；

其中，所述铜质电加热层的厚度为30-200μm；

其中，所述铜质材料含有孔隙或间隙，所述孔隙或间隙中填充有第一疏水涂料；所述第一疏水涂料的厚度小于或等于所述孔隙或间隙的高度；第一疏水涂料选自聚氨酯型涂料、有机硅树脂涂料和丙烯酸类涂料中的至少一种；

其中，所述疏水表面层的厚度为0.5-1μm；

形成所述疏水表面层的第二疏水涂料选自聚氨酯型涂料、有机硅树脂涂料和丙烯酸类涂料中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的涂层，其中，所述隔热层的厚度为10-40μm；和/或

形成所述隔热层的隔热涂料选自聚氨酯型涂料、有机硅树脂涂料和丙烯酸类涂料中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的涂层，其中，所述低表面能物质选自硅烷类低表面能物质、脂肪酸类低表面能物质和石蜡中的至少一种。

4.一种电加热防冰涂层的制备方法，其特征在于，该方法包括：

（1）隔热层的制备：对隔热涂料进行成层处理，得到隔热层；

（2）铜质材料的制备：对铜质原料依次进行退火和低表面能处理，得到铜质材料，其表面分布有低表面能物质修饰的氧化铜纳米结构；

（3）电加热防冰涂层的制备：在隔热层上铺设所述铜质材料，形成铜质电加热层，向所述铜质电加热层上第二施加第二疏水涂料，形成疏水表面层，得到电加热防冰涂层；

其中，所述第二施加使得至少部分所述氧化铜纳米结构突出所述疏水表面层，且至少部分所述氧化铜纳米结构的表面包裹有所述疏水表面层；

步骤（2）中，所述退火的方式包括：将所述铜质原料在氧气气氛和450-750℃的温度下保持2-4h进行氧化，然后冷却，得到表面分布有氧化铜纳米结构的铜质原料。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述隔热层的厚度为10-40μm；和/或

所述铜质电加热层的厚度为30-200μm。

6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述低表面能处理的方式包括：将表面分布有氧化铜纳米结构的铜质原料和低表面能物质接触，得到所述铜质材料。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述低表面能物质选自硅烷类低表面能物质、脂肪酸类低表面能物质和石蜡中的至少一种。

8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述接触的时间为0.1-10h。

9.根据权利要求4所述的方法，其中，所述铜质材料含有孔隙或间隙，步骤（3）中，所述电加热防冰涂层的制备方式包括：在所述隔热层表干之前，向隔热层上铺设所述铜质材料，然后向所述铜质材料的孔隙或间隙中第一施加第一疏水涂料，形成铜质电加热层，向所述铜质电加热层上第二施加第二疏水涂料，形成疏水表面层，得到电加热防冰涂层。

10.根据权利要求4-9中任意一项所述的方法，其中，所述第二施加使得所述疏水表面层的厚度为0.5-1μm。

11.根据权利要求4所述的方法，其中，所述隔热涂料选自聚氨酯型涂料、有机硅树脂涂料和丙烯酸类涂料中的至少一种；和/或

第一疏水涂料选自聚氨酯型涂料、有机硅树脂涂料和丙烯酸类涂料中的至少一种；和/或

所述第二疏水涂料包含聚氨酯型涂料、有机硅树脂涂料和丙烯酸类涂料中的至少一种。