一種抗結(jié)冰涂料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及涂料領(lǐng)域，特別是一種抗結(jié)冰涂料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，在寒冷的氣候下，需要在設(shè)備、道路等表面涂覆抗結(jié)冰涂料，以防止冰凍現(xiàn) 象發(fā)生。常規(guī)的抗結(jié)冰涂料采用具有超疏水表面的涂料，這種涂料具有較大的水接觸角，可 以防止水滴在涂料表面凝集結(jié)冰。但是，在某些惡劣天氣下(如凍雨等），即使在超疏水表面 也會產(chǎn)生一定結(jié)冰現(xiàn)象，這時需要人工進(jìn)行除冰處理或是等待自然除冰（溫度升高后融 化）。申請人經(jīng)過大量研究發(fā)現(xiàn)，對于超疏水表面，在反復(fù)的結(jié)冰、除冰過程后，冰在超疏水 表面的附著力明顯增強、結(jié)冰時間明顯加快。這可能是由于反復(fù)的結(jié)冰、除冰過程給涂層表 面的微納米結(jié)構(gòu)造成了破壞，使得水滴更容易聚集在破壞形成的間隙中，在低溫條件下迅 速導(dǎo)致結(jié)冰。此外申請人還發(fā)現(xiàn)，反復(fù)的結(jié)冰-除冰過程會降低涂層的耐低溫沖擊性，使其 在寒冷的條件極易受到冰雹、冰雨等沖擊造成破壞失效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種抗結(jié)冰涂料及其制備方法，在反復(fù)的結(jié)冰、除冰過程后 仍能保持良好的抗結(jié)冰性能。
[0004] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種抗結(jié)冰涂料，由以下重量份的組分組成：
[0005] A料 110 ~120 份；
[0006] B 料 12 ~15 份；
[0007]所述A料由以下方法制備得到：
[0008] 將丙烯酸-2-羥基丙酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯和引發(fā)劑混合，溶于乙醇攪拌，制 成主溶液；
[0009] 將活性劑和乳化劑溶于乙醇中，攪拌均勻，得到輔溶液；
[0010] 將主溶液逐漸滴加入輔溶液中，反應(yīng)溫度為85~87 °C，滴加時間為45~50min，當(dāng) 反應(yīng)溶液的顏色轉(zhuǎn)變?yōu)榘咨?，停止滴加，將反?yīng)溶液在60~65°C下靜置20-24小時，得到A 料；
[0011]所述B料由以下方法制備得到：
[0012] 取高嶺土原料進(jìn)行煅燒，煅燒溫度從650°C逐漸升溫至710°C，升溫速率為5°C/ min，然后在710°C下再煅燒1.5小時，保溫1小時，自然冷卻后出料，最后將煅燒后的高嶺土 原料制成平均粒度為300nm以下的煅燒高嶺土粉；
[0013]取碳酸鈣，研磨成平均粒度1_20μπι的碳酸鈣粉；
[0014] 將煅燒高嶺土粉、碳酸鈣粉以及硼砂按照3:2:1的質(zhì)量比混合，得到Β料。
[0015] 優(yōu)選地，所述引發(fā)劑為過氧化二苯甲酰。
[0016] 優(yōu)選地，所述主溶液中各組分的濃度為:丙烯酸-2-羥基丙酯0.62~0.64mol/L、乙 二醇二甲基丙稀酸酯7.1~7.4mmol/L、過氧化二苯甲酰3.6~3.8mmol/L。
[0017] 優(yōu)選地，所述主溶液中各組分的濃度為:丙烯酸-2-羥基丙酯0.62mol/L、乙二醇二 甲基丙稀酸酯7. lmmol/L、過氧化二苯甲酰3.6mmol/L。
[0018] 優(yōu)選地，所述活性劑為十二烷基苯磺酸鈉，所述乳化劑為0P-15乳化劑。
[0019] 優(yōu)選地，所述十二烷基苯磺酸鈉的濃度為5.4~6.3mmol/L，所述0P-15乳化劑的濃 度為5.4~5.8mmol/L。
[0020] -種上述抗結(jié)冰涂料的制備方法，包括：
[0021] 制備A料：
[0022]將丙烯酸-2-羥基丙酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯和引發(fā)劑混合，溶于乙醇攪拌，制 成主溶液；
[0023]將活性劑和乳化劑溶于乙醇中，攪拌均勻，得到輔溶液；
[0024] 將主溶液逐漸滴加入輔溶液中，反應(yīng)溫度為85~87 °C，滴加時間為45~50min，當(dāng) 反應(yīng)溶液的顏色轉(zhuǎn)變?yōu)榘咨?，停止滴加，將反?yīng)溶液在60~65°C下靜置20-24小時，得到A 料；
[0025] 制備B料：
[0026] 取高嶺土原料進(jìn)行煅燒，煅燒溫度從650°C逐漸升溫至710°C，升溫速率為5°C/ min，然后在710°C下再煅燒1.5小時，保溫1小時，自然冷卻后出料，最后將煅燒后的高嶺土 原料制成平均粒度為300nm以下的煅燒高嶺土粉；
[0027]取碳酸鈣，研磨成平均粒度1_20μπι的碳酸鈣粉；
[0028]將煅燒高嶺土粉、碳酸鈣粉以及硼砂按照3:2:1的質(zhì)量比混合，得到Β料；以及
[0029] 混合:將Α料與Β料混合。
[0030] 優(yōu)選地，所述混合是在超聲條件下進(jìn)行的。
[0031] 優(yōu)選地，所述超聲條件為:超聲頻率15KHZ~30KHZ，超聲時間為2~5小時。
[0032] 本發(fā)明提供的一種抗結(jié)冰涂料及其制備方法，通過對原料及其制備過程的嚴(yán)格限 定，使得各組分在功能上彼此協(xié)同，提高了材料的在反復(fù)結(jié)冰-除冰條件下的抗結(jié)冰性能和 耐低溫沖擊韌性。
【附圖說明】
[0033] 圖1為本發(fā)明所提供的抗結(jié)冰涂料的制備方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0034] 為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】 對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0035] 實施例一
[0036] 本實施例提供的一種抗結(jié)冰涂料，由以下重量份的組分組成：
[0037] A料 110份
[0038] B料15份
[0039]該涂料制備流程請參考圖1。
[0040] 其中，A料通過如下方法制備：
[0041]將丙烯酸-2-羥基丙酯(ΗΡΑ)、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGD)和引發(fā)劑過氧化二苯 甲酰(BPO)混合，溶于溶劑乙醇攪拌，制成主溶液;丙烯酸-2-羥基丙酯濃度為0.63mol/L、乙 二醇二甲基丙烯酸酯濃度為7.2mmol/L、過氧化二苯甲酰濃度為3.7mmol/L。
[0042] 將十二烷基苯磺酸鈉和0P-15乳化劑溶于乙醇中，攪拌均勻，得到輔溶液;十二烷 基苯磺酸鈉的濃度為5.4mmol/L，所述0P-15乳化劑的濃度為5.8mmol/L。
[0043] 將主溶液逐漸滴加入輔溶液中，反應(yīng)溫度為85~87 °C，滴加時間為45~50min，當(dāng) 反應(yīng)溶液的顏色轉(zhuǎn)變?yōu)榘咨?，停止滴加，將反?yīng)溶液在60~65 °C下靜置20小時，得到A料。
[0044] B料通過如下方法制備：
[0045] 取高嶺土原料進(jìn)行煅燒，煅燒溫度從650°C逐漸升溫至710°C，升溫速率為5°C/ min，然后在710°C下再煅燒1.5小時，保溫1小時，自然冷卻后出料，最后將煅燒后的高嶺土 原料制成平均粒度為300nm以下的煅燒高嶺土粉；
[0046]取碳酸鈣，研磨成平均粒度為ΙΟμπι的碳酸鈣粉；
[0047]將煅燒高嶺土粉、碳酸鈣粉以及硼砂按照3:2:1的質(zhì)量比混合，得到Β料。
[0048] 混合:將Α料和Β料在超聲條件下混合，進(jìn)行超聲分散處理，超聲頻率15ΚΗζ，超聲時 間為5小時。出料后得到抗結(jié)冰涂料。
[0049] 實施例二
[0050] 本實施例提供的一種抗結(jié)冰涂料，由以下重量份的組分組成：
[0051 ] A 料 120 份
[0052] B料12份
[0053]該涂料制備流程請參考圖1。
[0054] 其中，A料通過如下方法制備：
[0055] 將丙烯酸-2-羥基丙酯(ΗΡΑ)、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGD)和引發(fā)劑過氧化二苯 甲酰(ΒΡ0)混合，溶于溶劑乙醇攪拌，制成主溶液;丙烯酸-2-羥基丙酯濃度為0.64mol/L、乙 二醇二甲基丙烯酸酯濃度為7.4mmol/L、過氧化二苯甲酰濃度為3.8mmol/L。
[0056] 將十二烷基苯磺酸鈉和0P-15乳化劑溶于乙醇中，攪拌均勻，得到輔溶液；十二烷 基苯磺酸鈉的濃度為6.3mmol/L，所述0P-15乳化劑的濃度為5.4mmol/L。
[0057] 將主溶液逐漸滴加入輔溶液中，反應(yīng)溫度為85~87 °C，滴加時間為45~50min，當(dāng) 反應(yīng)溶液的顏色轉(zhuǎn)變?yōu)榘咨?，停止滴加，將反?yīng)溶液在60~65 °C下靜置24小時，得到A料。 [0058] B料通過如下方法制備：
[0059] 取高嶺土原料進(jìn)行煅燒，煅燒溫度從650°C逐漸升溫至710°C，升溫速率為5°C/ min，然后在710°C下再煅燒1.5小時，保溫1小時，自然冷卻后出料，最后將煅燒后的高嶺土 原料制成平均粒度為300nm以下的煅燒高嶺土粉；
[0060]取碳酸鈣，研磨成平均粒度為20μπι的碳酸鈣粉；
[0061]將煅燒高嶺土粉、碳酸鈣粉以及硼砂按照3:2:1的質(zhì)量比混合，得到Β料。
[0062] 混合:將Α料和Β料在超聲條件下混合，進(jìn)行超聲分散處理，超聲頻率30ΚΗζ，超聲時 間為2小時。出料后得到抗結(jié)冰涂料。
[0063] 實施例三
[0064] 本實施例提供的一種抗結(jié)冰涂料，由以下重量份的組分組成：
[0065] A料 115份
[0066] B料15份
[0067]該涂料制備流程請參考圖1。
[0068] 其中，A料通過如下方法制備：
[0069]將丙烯酸-2-羥基丙酯(ΗΡΑ)、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGD)和引發(fā)劑過氧化二苯 甲酰(ΒΡ0)混合，溶于溶劑乙醇攪拌，制成主溶液;丙烯酸-2-羥基丙酯濃度為0.62mol/L、乙 二醇二甲基丙烯酸酯濃度為7. lmmol/L、過氧化二苯甲酰濃度為3.6mmol/L。
[0070] 將十二烷基苯磺酸鈉和0P-15乳化劑溶于乙醇中，攪拌均勻，得到輔溶液；十二烷 基苯磺酸鈉的濃度為6.3mmol/L，所述0P-15乳化劑的濃度為5.6mmol/L。
[0071] 將主溶液逐漸滴加入輔溶液中，反應(yīng)溫度為85~87 °C，滴加時間為45~50min，當(dāng) 反應(yīng)溶液的顏色轉(zhuǎn)變?yōu)榘咨Ｖ沟渭?，將反?yīng)溶液在60~65 °C下靜置22小時，得到A料。 [0072] B料通過如下方法制備：
[0073] 取高嶺土原料進(jìn)行煅燒，煅燒溫度從650°C逐漸升溫至710°C，升溫速率為5°C/ min，然后在710°C下再煅燒1.5小時，保溫1小時，自然冷卻后出料，最后將煅燒后的高嶺土 原料制成平均粒度為300nm以下的煅燒高嶺土粉；
[0074]取碳酸鈣，研磨成平均粒度為ΙΟμπι的碳酸鈣粉；
[0075]將煅燒高嶺土粉、碳酸鈣粉以及硼