[发明专利]一种适用于光热除冰的聚吡咯/石墨烯/环氧树脂超滑移涂层及其制备方法

说明书

本发明公开了一种适用于光热除冰的聚吡咯/石墨烯/环氧树脂超滑移涂层及其制备方法，所述涂层是按质量比1：(0.6‑1)将A组分和B组分的混合物喷涂并经过固化制成；其中：所述A组分是按质量百分比将88％‑90％环氧树脂、2％‑4％单缩水甘油醚封端聚二甲基硅氧烷、4％‑6％二缩水甘油醚封端聚二甲基硅氧烷和2％‑4％石墨烯/聚多巴胺粉末按照以下顺序混合制成：先向无水乙醇中加入环氧树脂并搅拌均匀，再加入上述其余物质，超声分散，即得到A组分；所述B组分是按质量百分比将94％‑96％固化剂和4％‑6％聚吡咯/聚多巴胺粉末按以下顺序混合制成：先向无水乙醇中加入固化剂并搅拌均匀，再加入聚吡咯/聚多巴胺粉末超声分散，即得到B组分。提高了环氧树脂基超滑移涂层的光热除冰性能。

技术领域

本发明属于复合涂层材料制备的技术领域，具体涉及一种适用于光热除冰的聚吡咯/石墨烯/环氧树脂超滑移涂层及其制备方法。

背景技术

表面润湿性是固体材料重要的表面性质之一，超滑移涂层由于其光滑平整的表面和低的表面能，表现出独特优异的表面疏液、自修复、自清洁、防附着等功能。因此，超滑移涂层在防腐蚀、防冰、防雾、抗菌防污、微流操控、油水分离、防霜冻等领域表现出广阔的应用前景。

目前制备超滑移涂层的方法主要是先制备出多孔或微纳米粗糙结构的涂层再灌注入具有低表面能的“润滑液”构造出灌注型超滑移涂层或者直接利用紫外光照射、高温反应等方法直接将“润滑液”接枝到基底上。但是这两种方法制备出的超滑移涂层由于“润滑液”极容易流失，导致使用寿命短，性能不稳定等问题。而且大部分所使用的“润滑液”考虑到成本和效果，很多采用廉价易制备、低表面能的氟化液体成为首选，不过氟化液体具有不同程度的污染性，妨碍了涂层的实际应用和处理。少部分所使用的“润滑剂”为硅氧烷聚合物，昂贵的价格和制备过程中制备工艺造成的浪费大大提高了涂层的成本，也妨碍了涂层的实际应用。

虽然，目前制备的超滑移涂层能降低冰在涂层表面的黏附强度，但是大部分的超滑移涂层无法做到长久稳定的抗结冰，尤其是处于温度过低或者湿度过高的环境中，超滑移表面的抗结冰和后续的光热除冰并不是很理想，长期的冰覆会破坏表面结构导致表面减弱或失去对水的滑动性能。

环氧树脂作为高分子聚合物，具有优良的物理机械和电绝缘性能、与各种材料的粘接性能、以及其使用工艺的灵活性，并且具有良好的附着力。可以很好的用作涂层的基体。因此，利用环氧树脂作为基体通过简便方法制备一种稳定、环保、防冰覆的超滑移涂层，对于超滑移涂层在光热除冰领域的应用具有重要意义。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种适用于光热除冰的聚吡咯/石墨烯/环氧树脂超滑移涂层及其制备方法，以提高环氧树脂基超滑移涂层的光热除冰性能。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种适用于光热除冰的聚吡咯/石墨烯/环氧树脂超滑移涂层，是按质量比1：(0.6-1)将A组分和B组分混合后进行喷涂并经过固化制成；

所述A组分是按质量百分比将88％-90％环氧树脂、2％-4％单缩水甘油醚封端聚二甲基硅氧烷、4％-6％二缩水甘油醚封端聚二甲基硅氧烷和2％-4％石墨烯/聚多巴胺粉末按照以下顺序混合制成：先向无水乙醇中加入环氧树脂并搅拌均匀，再加入上述其余三种物质，超声分散，即得到A组分；

其中，石墨烯/聚多巴胺粉末由下述方法制得：将0.2g石墨烯粉末加入Tris缓冲液中并超声分散，再加入0.2g盐酸多巴胺后搅拌均匀，离心提纯后再烘干，制得石墨烯/聚多巴胺粉末；

所述B组分是按质量百分比将94％-96％固化剂和4％-6％聚吡咯/聚多巴胺粉末，按照以下顺序混合制成：先向无水乙醇中加入固化剂并搅拌均匀，再加入聚吡咯/聚多巴胺粉末超声分散，即得到B组分；