一种抗结冰涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及涂料领域，特别是一种抗结冰涂料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 目前，在寒冷的气候下，需要在设备、道路等表面涂覆抗结冰涂料，以防止冰冻现 象发生。常规的抗结冰涂料采用具有超疏水表面的涂料，这种涂料具有较大的水接触角，可 以防止水滴在涂料表面凝集结冰。但是，在某些恶劣天气下(如冻雨等），即使在超疏水表面 也会产生一定结冰现象，这时需要人工进行除冰处理或是等待自然除冰（温度升高后融 化）。申请人经过大量研究发现，对于超疏水表面，在反复的结冰、除冰过程后，冰在超疏水 表面的附着力明显增强、结冰时间明显加快。这可能是由于反复的结冰、除冰过程给涂层表 面的微纳米结构造成了破坏，使得水滴更容易聚集在破坏形成的间隙中，在低温条件下迅 速导致结冰。此外申请人还发现，反复的结冰-除冰过程会降低涂层的耐低温冲击性，使其 在寒冷的条件极易受到冰雹、冰雨等冲击造成破坏失效。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种抗结冰涂料及其制备方法，在反复的结冰、除冰过程后 仍能保持良好的抗结冰性能。
[0004] 为了实现上述目的，本发明提供的一种抗结冰涂料，由以下重量份的组分组成：
[0005] A料 110 ~120 份；
[0006] B 料 12 ~15 份；
[0007]所述A料由以下方法制备得到：
[0008] 将丙烯酸-2-羟基丙酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯和引发剂混合，溶于乙醇搅拌，制 成主溶液；
[0009] 将活性剂和乳化剂溶于乙醇中，搅拌均匀，得到辅溶液；
[0010] 将主溶液逐渐滴加入辅溶液中，反应温度为85~87 °C，滴加时间为45~50min，当 反应溶液的颜色转变为白色，停止滴加，将反应溶液在60~65°C下静置20-24小时，得到A 料；
[0011]所述B料由以下方法制备得到：
[0012] 取高岭土原料进行煅烧，煅烧温度从650°C逐渐升温至710°C，升温速率为5°C/ min，然后在710°C下再煅烧1.5小时，保温1小时，自然冷却后出料，最后将煅烧后的高岭土 原料制成平均粒度为300nm以下的煅烧高岭土粉；
[0013]取碳酸钙，研磨成平均粒度1_20μπι的碳酸钙粉；
[0014] 将煅烧高岭土粉、碳酸钙粉以及硼砂按照3:2:1的质量比混合，得到Β料。
[0015] 优选地，所述引发剂为过氧化二苯甲酰。
[0016] 优选地，所述主溶液中各组分的浓度为:丙烯酸-2-羟基丙酯0.62~0.64mol/L、乙 二醇二甲基丙稀酸酯7.1~7.4mmol/L、过氧化二苯甲酰3.6~3.8mmol/L。
[0017] 优选地，所述主溶液中各组分的浓度为:丙烯酸-2-羟基丙酯0.62mol/L、乙二醇二 甲基丙稀酸酯7. lmmol/L、过氧化二苯甲酰3.6mmol/L。
[0018] 优选地，所述活性剂为十二烷基苯磺酸钠，所述乳化剂为0P-15乳化剂。
[0019] 优选地，所述十二烷基苯磺酸钠的浓度为5.4~6.3mmol/L，所述0P-15乳化剂的浓 度为5.4~5.8mmol/L。
[0020] -种上述抗结冰涂料的制备方法，包括：
[0021] 制备A料：
[0022]将丙烯酸-2-羟基丙酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯和引发剂混合，溶于乙醇搅拌，制 成主溶液；
[0023]将活性剂和乳化剂溶于乙醇中，搅拌均匀，得到辅溶液；
[0024] 将主溶液逐渐滴加入辅溶液中，反应温度为85~87 °C，滴加时间为45~50min，当 反应溶液的颜色转变为白色，停止滴加，将反应溶液在60~65°C下静置20-24小时，得到A 料；
[0025] 制备B料：
[0026] 取高岭土原料进行煅烧，煅烧温度从650°C逐渐升温至710°C，升温速率为5°C/ min，然后在710°C下再煅烧1.5小时，保温1小时，自然冷却后出料，最后将煅烧后的高岭土 原料制成平均粒度为300nm以下的煅烧高岭土粉；
[0027]取碳酸钙，研磨成平均粒度1_20μπι的碳酸钙粉；
[0028]将煅烧高岭土粉、碳酸钙粉以及硼砂按照3:2:1的质量比混合，得到Β料；以及
[0029] 混合:将Α料与Β料混合。
[0030] 优选地，所述混合是在超声条件下进行的。
[0031] 优选地，所述超声条件为:超声频率15KHZ~30KHZ，超声时间为2~5小时。
[0032] 本发明提供的一种抗结冰涂料及其制备方法，通过对原料及其制备过程的严格限 定，使得各组分在功能上彼此协同，提高了材料的在反复结冰-除冰条件下的抗结冰性能和 耐低温冲击韧性。
【附图说明】
[0033] 图1为本发明所提供的抗结冰涂料的制备方法的流程图。
【具体实施方式】
[0034] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和【具体实施方式】 对本发明作进一步的详细说明。
[0035] 实施例一
[0036] 本实施例提供的一种抗结冰涂料，由以下重量份的组分组成：
[0037] A料 110份
[0038] B料15份
[0039]该涂料制备流程请参考图1。
[0040] 其中，A料通过如下方法制备：
[0041]将丙烯酸-2-羟基丙酯(ΗΡΑ)、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGD)和引发剂过氧化二苯 甲酰(BPO)混合，溶于溶剂乙醇搅拌，制成主溶液;丙烯酸-2-羟基丙酯浓度为0.63mol/L、乙 二醇二甲基丙烯酸酯浓度为7.2mmol/L、过氧化二苯甲酰浓度为3.7mmol/L。
[0042] 将十二烷基苯磺酸钠和0P-15乳化剂溶于乙醇中，搅拌均匀，得到辅溶液;十二烷 基苯磺酸钠的浓度为5.4mmol/L，所述0P-15乳化剂的浓度为5.8mmol/L。
[0043] 将主溶液逐渐滴加入辅溶液中，反应温度为85~87 °C，滴加时间为45~50min，当 反应溶液的颜色转变为白色，停止滴加，将反应溶液在60~65 °C下静置20小时，得到A料。
[0044] B料通过如下方法制备：
[0045] 取高岭土原料进行煅烧，煅烧温度从650°C逐渐升温至710°C，升温速率为5°C/ min，然后在710°C下再煅烧1.5小时，保温1小时，自然冷却后出料，最后将煅烧后的高岭土 原料制成平均粒度为300nm以下的煅烧高岭土粉；
[0046]取碳酸钙，研磨成平均粒度为ΙΟμπι的碳酸钙粉；
[0047]将煅烧高岭土粉、碳酸钙粉以及硼砂按照3:2:1的质量比混合，得到Β料。
[0048] 混合:将Α料和Β料在超声条件下混合，进行超声分散处理，超声频率15ΚΗζ，超声时 间为5小时。出料后得到抗结冰涂料。
[0049] 实施例二
[0050] 本实施例提供的一种抗结冰涂料，由以下重量份的组分组成：
[0051 ] A 料 120 份
[0052] B料12份
[0053]该涂料制备流程请参考图1。
[0054] 其中，A料通过如下方法制备：
[0055] 将丙烯酸-2-羟基丙酯(ΗΡΑ)、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGD)和引发剂过氧化二苯 甲酰(ΒΡ0)混合，溶于溶剂乙醇搅拌，制成主溶液;丙烯酸-2-羟基丙酯浓度为0.64mol/L、乙 二醇二甲基丙烯酸酯浓度为7.4mmol/L、过氧化二苯甲酰浓度为3.8mmol/L。
[0056] 将十二烷基苯磺酸钠和0P-15乳化剂溶于乙醇中，搅拌均匀，得到辅溶液；十二烷 基苯磺酸钠的浓度为6.3mmol/L，所述0P-15乳化剂的浓度为5.4mmol/L。
[0057] 将主溶液逐渐滴加入辅溶液中，反应温度为85~87 °C，滴加时间为45~50min，当 反应溶液的颜色转变为白色，停止滴加，将反应溶液在60~65 °C下静置24小时，得到A料。 [0058] B料通过如下方法制备：
[0059] 取高岭土原料进行煅烧，煅烧温度从650°C逐渐升温至710°C，升温速率为5°C/ min，然后在710°C下再煅烧1.5小时，保温1小时，自然冷却后出料，最后将煅烧后的高岭土 原料制成平均粒度为300nm以下的煅烧高岭土粉；
[0060]取碳酸钙，研磨成平均粒度为20μπι的碳酸钙粉；
[0061]将煅烧高岭土粉、碳酸钙粉以及硼砂按照3:2:1的质量比混合，得到Β料。
[0062] 混合:将Α料和Β料在超声条件下混合，进行超声分散处理，超声频率30ΚΗζ，超声时 间为2小时。出料后得到抗结冰涂料。
[0063] 实施例三
[0064] 本实施例提供的一种抗结冰涂料，由以下重量份的组分组成：
[0065] A料 115份
[0066] B料15份
[0067]该涂料制备流程请参考图1。
[0068] 其中，A料通过如下方法制备：
[0069]将丙烯酸-2-羟基丙酯(ΗΡΑ)、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGD)和引发剂过氧化二苯 甲酰(ΒΡ0)混合，溶于溶剂乙醇搅拌，制成主溶液;丙烯酸-2-羟基丙酯浓度为0.62mol/L、乙 二醇二甲基丙烯酸酯浓度为7. lmmol/L、过氧化二苯甲酰浓度为3.6mmol/L。
[0070] 将十二烷基苯磺酸钠和0P-15乳化剂溶于乙醇中，搅拌均匀，得到辅溶液；十二烷 基苯磺酸钠的浓度为6.3mmol/L，所述0P-15乳化剂的浓度为5.6mmol/L。
[0071] 将主溶液逐渐滴加入辅溶液中，反应温度为85~87 °C，滴加时间为45~50min，当 反应溶液的颜色转变为白色，停止滴加，将反应溶液在60~65 °C下静置22小时，得到A料。 [0072] B料通过如下方法制备：
[0073] 取高岭土原料进行煅烧，煅烧温度从650°C逐渐升温至710°C，升温速率为5°C/ min，然后在710°C下再煅烧1.5小时，保温1小时，自然冷却后出料，最后将煅烧后的高岭土 原料制成平均粒度为300nm以下的煅烧高岭土粉；
[0074]取碳酸钙，研磨成平均粒度为ΙΟμπι的碳酸钙粉；
[0075]将煅烧高岭土粉、碳酸钙粉以及硼