[发明专利]灌注二甲基亚砜溶液的透明抗冰抗霜薄膜及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种灌注二甲基亚砜溶液的透明抗冰抗霜薄膜及其制备方法和应用，制备方法包括以下步骤：将涂膜溶液旋涂在基底上，得到透明抗冰抗霜薄膜，其中，所述涂膜溶液包括聚乙烯醇和二甲基亚砜，其中，按质量份数计，所述聚乙烯醇和二甲基亚砜的比为1：(3～10)。本发明透明抗冰抗霜薄膜易制备，透明性好，利用DMSO分子与水分子中‑OH的键合从而抑制水分子之间形成氢键结冰成核的机制，透明抗冰抗霜薄膜表面冰粘附强度低，抗霜时间长。

技术领域

本发明属于抗冰材料技术领域，具体来说涉及一种灌注二甲基亚砜溶液的透明抗冰抗霜薄膜及其制备方法和应用。

背景技术

材料表面结冰结霜会给我们带来众多不便，造成经济损失，甚至也有可能影响我们人类社会的正常运行，使我们生命财产受到损害。材料表面结冰结霜在航空、电力、日常生活等各个领域都会产生不利因素。例如，在航空领域，飞机表面的积冰会改变飞机的形状，从而导致飞机失去稳定性，还很容易对飞机发动机和风力涡轮机等设备造成严重损坏。在交通方面，汽车、火车、高铁的任何一个设备结冰，都有可能会影响人们的出行。在电力方面，高压输电线表面结冰会导致输电网络断裂，严重影响日常用电。所以，如何防覆冰就成为了人们日益增长的焦点问题。

目前，材料表面防覆冰方法主要有两大类：主动防冰方法和被动防冰方法。这两种方法分别是防止表面结冰和在结冰后清除表面结冰的两种主要策略。传统的被动防冰方法，包括电热法、化学法、机械法，因为这些方法成本高、效率低、费时费力，或不利于环境，所以主动防冰涂层已经成为人们选择抗冰的主流方法。主动防冰涂层可以有效延缓和抑制结冰，甚至通过风或重力等外力就可以清除积冰。

目前，虽然国内外针对抗冰抗霜所制备的主动防冰防霜涂层的方法已有大量研究，取得了一定的进展，但在透明性方面，由于大多数材料表面粗糙，发生漫反射导致不透明，严重影响了其在实际中的广泛应用。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种灌注二甲基亚砜溶液的透明抗冰抗霜薄膜，该透明抗冰抗霜薄膜为表面具有DMSO性质的膜结构。

本发明的另一目的是提供上述的透明抗冰抗霜薄膜的制备方法。

本发明的另一目的是提供上述透明抗冰抗霜薄膜在抗冰抗霜中的应用。

本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的。

一种灌注二甲基亚砜溶液的透明抗冰抗霜薄膜的制备方法，包括以下步骤：

将涂膜溶液旋涂在基底上，得到透明抗冰抗霜薄膜，其中，所述涂膜溶液包括聚乙烯醇(PVA)和二甲基亚砜，其中，按质量份数计，所述聚乙烯醇和二甲基亚砜的比为1：(3～10)。

在上述技术方案中，所述涂膜溶液还包括水，按质量份数计，所述聚乙烯醇、二甲基亚砜和水的比为1:(3～10):(0.1～6)。

在上述技术方案中，制备涂膜溶液的步骤为：将聚乙烯醇和二甲基亚砜混合，于100～120℃搅拌10～20h直至得到澄清溶液。

在上述技术方案中，制备涂膜溶液的步骤为：将聚乙烯醇和二甲基亚砜混合，于80～130℃搅拌6～15h，再加入水，于80～130℃搅拌6～10h，直至得到澄清溶液。

在上述技术方案中，所述旋涂的转速为300～600r/min，旋涂的时间为500～900s。

在上述技术方案中，旋涂后静置至少12小时。

在上述技术方案中，所述基底为玻璃、铝片或镍片。

上述透明抗冰抗霜薄膜在抗冰抗霜中的应用。

在上述技术方案中，所述透明抗冰抗霜薄膜的水接触角为25～35°。