[发明专利]一种防腐防冰自清洁超疏水涂料及其制备方法和应用

说明书

本发明属于金属防腐技术领域，具体涉及一种防腐防冰自清洁超疏水涂料及其制备方法和应用。本发明采用1H,1H,2H,2H‑全氟癸基三甲氧基硅烷对SiO₂进行疏水改性，降低其表面能，再用改性SiO₂掺杂聚酯型热塑性聚氨酯弹性体制备得到具有良好的疏水性能的防腐防冰自清洁超疏水涂料，将其涂布在金属设备表面可以有效提高金属设备表面的结冰时间，提高其抗结冰性能，还能提高金属基底在酸、碱、盐腐蚀介质中的耐腐蚀性，且具有良好的耐磨性和化学稳定性，降低了设备、构件的安全风险，延长了使用寿命。

技术领域

本发明属于金属防腐技术领域，具体涉及一种防腐防冰自清洁超疏水涂料及其制备方法和应用。

背景技术

金属设备、构件、管道和压力容器在工业生产中扮演着重要的角色，而金属设备大多数的破坏是由于腐蚀而引起的，特别是与酸、碱、盐等腐蚀性介质接触的金属设备，据统计每年因腐蚀而报废的钢铁设备相当于年产量的30％。腐蚀会使金属表面受到破坏而失效，给环境、企业生产、人民财产和生命安全带来严重的隐患。其次，在高寒地区，水汽附着并冻结在金属设备表面，严重影响了各种设备、构件的安全运行。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种防腐防冰自清洁超疏水涂料及其制备方法和应用，将防腐防冰自清洁超疏水涂料涂布在金属设备表面可有效提高其防腐性能和抗结冰性能。

为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供了一种防腐防冰自清洁超疏水涂料的制备方法，包括以下步骤：

将SiO₂和1H,1H,2H,2H-全氟癸基三甲氧基硅烷醇溶液第一混合，进行改性，得到改性二氧化硅分散液；

将聚酯型热塑性聚氨酯弹性体和有机溶剂进行第二混合，得到聚酯型热塑性聚氨酯弹性体溶胶；

将所述改性二氧化硅分散液、聚酯型热塑性聚氨酯弹性体溶胶和聚氨酯固化剂进行第三混合，进行掺杂，得到防腐防冰自清洁超疏水涂料。

优选的，所述SiO₂和1H,1H,2H,2H-全氟癸基三甲氧基硅烷醇溶液中1H,1H,2H,2H-全氟癸基三甲氧基硅烷的质量比为2﹕(1～2)。

优选的，所述1H,1H,2H,2H-全氟癸基三甲氧基硅烷醇溶液中的醇包括无水乙醇；所述1H,1H,2H,2H-全氟癸基三甲氧基硅烷醇溶液中1H,1H,2H,2H-全氟癸基三甲氧基硅烷的质量浓度为1～2％。

优选的，所述SiO₂的平均粒径为15±5nm；所述改性的时间为1～2h。

优选的，所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺或四氢呋喃。

优选的，所述聚酯型热塑性聚氨酯弹性体和有机溶剂的用量比为4g﹕(30～60)mL；所述第二混合的时间为1～2h；所述第二混合的温度为60～80℃。

优选的，所述聚氨酯固化剂为异氰酸酯固化剂；所述聚酯型热塑性聚氨酯弹性体与聚氨酯固化剂的质量比为4﹕(1～2)；所述掺杂的时间为10～30min，所述掺杂的温度为室温。

本发明还提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的防腐防冰自清洁超疏水涂料，包括聚酯型热塑性聚氨酯弹性体固化体和掺杂于所述聚酯型热塑性聚氨酯弹性体固化体中的1H,1H,2H,2H-全氟癸基三甲氧基硅烷改性SiO₂粒子。

本发明还提供了上述技术方案所述防腐防冰自清洁超疏水涂料在金属防腐防冰中的应用。

本发明还提供了上述技术方案所述应用的方法，包括以下步骤：

将上述技术方案所述防腐防冰自清洁超疏水涂料涂布在金属表面，干燥，得到防腐防冰自清洁超疏水涂层。