[发明专利]防结冰离子液体凝胶薄膜及其制备方法

摘要

本发明涉及一种防结冰离子液体凝胶薄膜及其制备方法。本发明的离子液体凝胶，由聚合物三维网络和自由离子液体，或聚离子液体三维网络和自由离子液体组成。本发明提供的离子液体凝胶薄膜克服了现有防结冰材料生产成本高，长效性差、除冰效率低、稳定性和机械强度差、大面积制备困难的缺点，具有稳定性好、制备方法简单、适合大面积制备、力学性能优异的特点，是一种长效、可大面积制备的新型防结冰材料。

主权项

一种防结冰离子液体凝胶薄膜的制备方法，所述离子液体凝胶薄膜以疏水性聚合物或聚离子液体为三维网络骨架，疏水性非聚合离子液体为连续相，所述制备方法包括以下三种：（1）聚合物单体在非聚合离子液体中自由基共聚交联制备离子液体凝胶：将疏水性聚合物单体、疏水性非聚合离子液体、引发剂、交联剂溶解于溶剂中，混合搅拌均匀，氮气鼓泡除氧；涂敷在基底上，在紫外光或热的条件下反应，制备防结冰离子液体凝胶薄膜；（2）聚合物直接与非聚合离子液体物理交联形成离子液体凝胶：将疏水性聚合物、溶剂、疏水性非聚合离子液体混合，搅拌至均匀溶胶，涂敷在基底上，溶剂挥发完全后得到防结冰离子液体凝胶薄膜；（3）离子液体单体在非聚合离子液体中自由基共聚交联制备离子液体凝胶：将离子液体单体、疏水性非聚合离子液体、引发剂、交联剂溶解于溶剂中，混合搅拌均匀，氮气鼓泡除氧；涂敷在基底上，在紫外光或热的条件下反应，制备防结冰离子液体凝胶薄膜；所述制备方法（2）中，疏水性聚合物/溶剂的质量比例是10/1000‑100/1000；所述制备方法（3）中，离子液体单体/疏水性非聚合离子液体的质量比例是1000/1000；所述制备方法（3）中，所述离子液体单体为1‑乙烯基‑3‑丁基咪唑双（三氟甲烷磺酰）亚胺盐、1‑乙烯基‑3‑丁基咪唑六氟磷酸盐、1‑乙烯基‑3‑丁基咪唑四氟硼酸盐、1‑乙烯基‑3‑乙基咪唑双（三氟甲烷磺酰）亚胺盐、1‑乙烯基‑3‑乙基咪唑六氟磷酸盐、1‑乙烯基‑3‑乙基咪唑四氟硼酸盐、1‑乙烯基‑3‑乙基咪唑二腈胺盐中的一种或多种；所述制备方法（1）中，引发剂/聚合物单体的质量比例是1/1000‑20/1000；所述制备方法（1）中，交联剂/聚合物单体的质量比例是1/1000‑50/1000；所述制备方法（1）中，疏水性聚合物单体/疏水性非聚合离子液体的质量比例是100/1000‑1000/1000；在所述制备方法（1）、（2）和（3）中，所述疏水性非聚合离子液体/溶剂的质量比例是1000/1000‑1000/0；所述溶剂是丙酮、二氯甲烷、甲苯中的一种或几种；所述基底是铝片、铜片、塑料、玻璃、二氧化硅或陶瓷；所述疏水性非聚合离子液体为1‑乙基‑3‑甲基咪唑双（三氟甲烷磺酰）亚胺盐、1‑丙基‑3‑甲基咪唑双（三氟甲烷磺酰）亚胺盐、1‑己基‑3‑甲基咪唑四氟硼酸盐、1‑辛基‑3‑甲基咪唑四氟硼酸盐、1‑辛基‑3‑甲基咪唑六氟磷酸盐、1‑辛基‑3‑甲基咪唑双（三氟甲烷磺酰）亚胺盐、1‑丁基‑2,3‑二甲基咪唑双（三氟甲烷磺酰）亚胺盐、N‑丁基‑N‑甲基吡咯双（三氟甲烷磺酰）亚胺盐、1‑腈丙基‑3‑甲基咪唑双（三氟甲烷磺酰）亚胺盐、1‑苄基‑3‑甲基咪唑双（三氟甲烷磺酰）亚胺盐中的一种或几种。