香草醛基自愈疏冰涂层的制备方法

本发明涉及的是一种防冰除冰材料领域的技术，具体是一种香草醛基自愈疏冰涂层的制备方法。

背景技术：

1、虽然目前的疏冰表面表现出有效的疏冰能力，但它们通常难以在户外环境中发挥最佳效果，尤其是在低温冰冻和酸雨等极端天气条件下。当涂层受损时，冰和涂层的受损部分机械联锁，显著增强冰的粘附强度，使除冰更具挑战性。因此，迫切需要开发一种能够耐受极端环境的长效疏冰涂层。将自修复单元引入到疏冰涂层当中是解决涂层耐久性差的有效手段，因为它可以通过防止受伤区域和冰的机械联锁来提高涂层耐久性。研究人员已将二硫键、氢键和配位键掺入疏冰涂层中，使其具有自修复性能。目前的自修复疏冰涂层虽已取得一定进展，但它们的自修复温度和冰粘附强度通常较高，不能满足涂层在极端环境中的耐久性要求。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术制备过程复杂、采用不可再生资源为原料、不具备自愈性能也无法适用于极端环境的不足，提出一种香草醛基自愈疏冰涂层的制备方法，解决传统疏冰涂层的不可持续性和极端环境下耐久性差的问题，有效延长涂层的使用寿命，为疏冰涂层的可持续发展提供新策略。

2、本发明是通过以下技术方案实现的：

3、本发明涉及一种香草醛基自愈疏冰涂层的制备方法，通过香草醛与动态二元胺反应得到香草醛基多元醇后，与异氰酸酯基封端的聚二甲基硅氧烷基预聚物反应得到涂料，进一步将涂料浇铸于基底表面经固化得到涂层。

4、所述的异氰酸酯基封端的聚二甲基硅氧烷基预聚物，通过聚二甲基硅氧烷、二元异氰酸酯和硅油反应得到。

5、所述的动态二元胺为二硫代二基二乙胺、二硫代双丙胺或二氨基二苯二硫。

6、所述的香草醛与动态二元胺的用量，按醛基与氨基摩尔比1:1。

7、所述的聚二甲基硅氧烷为硅烷醇封端的聚二甲基硅氧烷、硅烷醇端二苯基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物、氨丙基封端的聚二甲基硅氧烷或n-乙基氨基异丁基封端的聚二甲基硅氧烷。

8、所述的二元异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六甲撑二异氰酸酯或二环己基甲烷-4,4'-二异氰酸酯。

9、所述的聚二甲基硅氧烷与二元异氰酸酯的用量，按氨基与异氰酸酯基摩尔比1:1。

10、所述的香草醛基多元醇与异氰酸酯基封端的聚二甲基硅氧烷基预聚物的用量，按羟基与氨基摩尔比1:1。

11、所述的硅油为甲基硅油、乙基硅油、苯基硅油或甲基苯基硅油，其粘度为10-500cst，用量为聚二甲基硅氧与二元异氰酸酯总重量的10-40％。

12、技术效果

13、本发明选用可再生资源-香草醛为原料，利用涂层中多个动态共价键的动态特性以及硅油的增塑和疏水作用，利用硅油的疏水润滑性以及聚二甲基硅氧烷的疏水性，制备得到的涂层中具有苯环结构和亚胺键，赋予涂层优异的紫外屏蔽性能，有效提高涂层的紫外耐久性，进一步延长涂层使用寿命。与现有技术相比，本发明实现涂层在极端环境下的自愈能力，有效提高涂层在极端环境下的耐久性，延长其使用寿命。赋予涂层优异的除冰性能，其冰附着强度为8.8kpa。此外由于涂层的润滑和疏水性能，还赋予优异防污性能。

技术特征：

1.一种香草醛基自愈疏冰涂层的制备方法，其特征在于，通过香草醛与动态二元胺反应得到香草醛基多元醇后，与异氰酸酯基封端的聚二甲基硅氧烷基预聚物反应得到涂料，进一步将涂料浇铸于基底表面经固化得到涂层；

2.根据权利要求1所述的香草醛基自愈疏冰涂层的制备方法，其特征是，所述的动态二元胺为二硫代二基二乙胺、二硫代双丙胺或二氨基二苯二硫。

3.根据权利要求1或2所述的香草醛基自愈疏冰涂层的制备方法，其特征是，所述的香草醛与动态二元胺的用量，按醛基与氨基摩尔比1:1。

4.根据权利要求1所述的香草醛基自愈疏冰涂层的制备方法，其特征是，所述的聚二甲基硅氧烷为硅烷醇封端的聚二甲基硅氧烷、硅烷醇端二苯基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物、氨丙基封端的聚二甲基硅氧烷或n-乙基氨基异丁基封端的聚二甲基硅氧烷；

5.根据权利要求1或4所述的香草醛基自愈疏冰涂层的制备方法，其特征是，所述的聚二甲基硅氧烷与二元异氰酸酯的用量，按氨基与异氰酸酯基摩尔比1:1。

6.根据权利要求1所述的香草醛基自愈疏冰涂层的制备方法，其特征是，所述的香草醛基多元醇与异氰酸酯基封端的聚二甲基硅氧烷基预聚物的用量，按羟基与氨基摩尔比1:1。

7.根据权利要求1所述的香草醛基自愈疏冰涂层的制备方法，其特征是，所述的硅油为甲基硅油、乙基硅油、苯基硅油或甲基苯基硅油，其粘度为10-500cst，用量为聚二甲基硅氧与二元异氰酸酯总重量的10-40％。

8.一种香草醛基自愈疏冰涂层，其特征在于，根据权利要求1-7中任一所述方法制备得到。

技术总结一种香草醛基自愈疏冰涂层的制备方法，通过香草醛与动态二元胺反应得到香草醛基多元醇后，与异氰酸酯基封端的聚二甲基硅氧烷基预聚物反应得到涂料，进一步将涂料浇铸于基底表面经固化得到涂层。本发明解决传统疏冰涂层的不可持续性和极端环境下耐久性差的问题，有效延长涂层的使用寿命，为疏冰涂层的可持续发展提供新策略。技术研发人员：黄小彬,王祥昭,盛浩强,刘洪受保护的技术使用者：上海交通大学技术研发日：技术公布日：2024/6/18