湖北金属超疏水防覆冰材料

    众所周知，一“生气”就圆鼓鼓的刺鲀，在受到威胁时会瞬间膨胀身体，皮肤上的刺也像一根根银针，向敌人彰显着自己的力量，以期保护自己。如此坚硬的“盔甲”给科研人员带来了灵感。近日，日本国立材料科学研究所（NIMS）YoshihiroYamauchi和MasanobuNaito教授研究团队受“刺鲀”启发，制备了微米级四脚状ZnO和聚（二甲基硅氧烷）的复合材料，在形成超疏水性的合理粗糙度的同时使其具有良好的弹性。该材料具有耐磨损/划痕/切片/液滴冲击/弯曲/扭转耐超疏水柔性性能，由于四脚的几何形状和聚二甲基硅氧烷的弹性，复合材料在1000次磨损和1000次弯曲循环后，依然能保持稳定的疏水性能。该研究以题为《DurableandFlexibleSuperhydrophobicMaterials:Abrasion/Scratching/Slicing/DropletImpacting/Bending/Twisting-TolerantCompositewithPorcupinefish-LikeStructure》发表在《ACSAppliedMaterials&Interfaces》上。（见文末原文链接）图1.(a)刺鲀的结构及其骨架；(b)复合材料的示意图通过扫描电镜分析20个**的φ-四脚架，得到脊柱前列的锐角(=2φ)为°，脊柱的长度为4−10μm；(c)单个ZnO-四脚(i)和两个和六个ZnO-四脚(ii，iii)的SEM图像；(d)弹性针状框架的SEM图像。很多普通的雨伞用完之后伞总湿哒哒的，不仅要套袋防止滴水，而且还得撑起来晾干。湖北金属超疏水防覆冰材料

    2015年5本报记者王海霞;风机叶片覆冰问题引关注[N];中国能源报;2014年6文艺田静本报记者徐云翔;千万元税收优惠成就**大风机叶片[N];中国税务报;2008年7本报记者赵汀;风机叶片设计仍是软肋[N];中国电力报;2015年8记者杨焘郡;我区首片风机叶片成功下线[N];宁夏日报;2010年9本报记者杨歌;直面三大挑战风机叶片行业发展提速[N];机电商报;2010年10本报记者张栋钧;风机叶片市场需求量有望持续增长[N];中国电力报;2016年中国博士学位论文全文数据库前5条1关婷;LiCoO_2/C电池循环性能衰减规律及不同条件加速影响研究[D];哈尔滨工业大学;2018年2黄正勇;耐磨超疏水半导体硅橡胶复合涂层制备方法与防冰性能研究[D];重庆大学;2016年3杨钦;工程实用性超疏水自清洁涂层防结冰行为及机理研究[D];中国科学院大学(中国科学院重庆绿色智能技术研究院);2017年4赵玉顺;绝缘子超疏水涂层制备方法与防冰性能研究[D];重庆大学;2010年5魏远;纳米二氧化硅改性硅树脂超疏水涂层及其表面水滴电致运动特性[D];重庆大学;2017年中国硕士学位论文全文数据库**条1吴尧;绝缘子超疏水涂层表面水滴冻结过程及其影响因素[D];重庆大学;2014年2朱哲;[D];武汉理工大学;2015年3徐燕。宁夏PC超疏水防覆冰疏水助剂一颗水珠滴在材料表面，如果是它迅速铺展开来，就是亲水或超亲水表面。

    区别在于组分b面漆的制备中，将含氟树脂1替换为含氟树脂8。实施例9其他步骤和条件和实施例1相同，区别在于组分b面漆的制备中，将含氟树脂1替换为含氟树脂9。实施例10其他步骤和条件和实施例1相同，区别在于组分b面漆的制备中，将含氟树脂1替换为含氟树脂10。实施例11其他步骤和条件和实施例1相同，区别在于组分b面漆的制备中，将复配的无机疏水填料即2份疏水纳米重钙粉和6份kh560改性的气象白炭黑替换为4份疏水纳米重钙粉和4份kh560改性的气象白炭黑。实施例12其他步骤和条件和实施例1相同，区别在于组分b面漆的制备中，将复配的无机疏水填料即2份疏水纳米重钙粉和6份kh560改性的气象白炭黑替换为8份kh560改性的气象白炭黑。实施例13其他步骤和条件和实施例1相同，区别在于组分b面漆的制备中，含氟树脂1的用量从15份改为20份。对比例1其他步骤和条件和实施例1相同，区别在于组分b面漆的制备中，将含氟树脂1替换为含氟树脂11。对比例2其他步骤和条件和实施例1相同，区别在于组分b面漆的制备中，将含氟树脂1替换为含氟树脂12。对比例3其他步骤和条件和实施例1相同，区别在于组分b面漆的制备中，将含氟树脂1替换为树脂a。对比例4其他步骤和条件和实施例1相同。

    更有利于材料在高速列车转向架的应用。首先，对基体进行预处理；预处理包括对所述基体进行磨平处理和表面清洁；预处理去除基体表面的杂质，使得基体表面更光滑，有利于提升超疏水涂层与基体表面的结合力，继而提升基体的整体性能。磨平处理包括利用砂纸打磨基体表面；推荐地，砂纸打磨基体表面包括依次利用型号为250#，400#，800#，1000#和1500#的砂纸打磨基体。采用上述方式进行打磨，使得基体表面更光滑，提升基体与超疏水材料的结合力，保证其超疏水性能。进一步地，表面清洁是利用溶剂对表面进行擦拭或者冲洗，溶剂可以是水、**、乙醇或者其他现有技术中其他常用的清洗溶剂。而后进行刻蚀在基体表面形成微纳米结构，可以采用纳秒激光刻蚀，其操作简单，成本较低、加工效率高。进一步地，纳秒激光刻蚀的工艺条件为：脉宽为2ns，激光波长为1060nm，最大输出功率为10-30w，光斑直径为50μm；扫描速度50-500mm·s-1，扫描间距10-50μm，激光频率60-200khz。采用上述工艺条件，能够保证激光刻蚀效果，保证微纳米结构的形成，有利于微纳米结构与二氧化硅作用。而后进行前处理，前处理包括：将纳秒激光刻蚀后的所述基体进行超声清洗，而后去除基体表面的清洗液。在一些行业，水更是让人是如临大敌：水会带来细菌，带来腐蚀，带来污染。

    超疏水涂层对金属表面结冰情况有较好的改善。.超疏水典型试验件淋水试验.箭体结构典型试验件设计通过前文分析可知，目前对于箭体结构防水问题的处理，主要以封堵为主。超疏水材料的疏水特性，可以将“堵”转变为“疏”。试验表面，具有超疏水特性的涂层材料，能够显著提高铝合金表面的疏水性能。为验证其在箭体结构防水问题上的实际应用和效果，根据运载火箭常见结构形式，识别易渗漏水的部位，主要包括口框口盖处、蒙皮搭接缝、部段对接面、螺栓连接处、蒙皮端框搭接处、小整流罩处等，据此设计了典型舱段防水试验件，如图7所示。，试验机略微倾斜，在试验件侧面布置淋雨喷嘴，对试验件喷水。试验条件参考运载火箭环境要求，调节喷嘴的喷水量，模拟中雨条件(降雨强度为10mm/h，有风源)。试验在常温常压下进行，试验时间持续1小时。试验前，对试验件背面进行保护，如图8所示，防止水从侧面进入。分别对喷涂超疏水涂层前、后的试验件进行淋水试验。。试验过程中，可以观察到水贴着试验件表面流动，与试片试验中铝合金表面表现出的亲水性一致；淋水1小时后试验结束，观察试验件背面，可以看到塑料膜内残留了大量水汽，且有存水。经检查。沿水滴表面的切线与材料表面所成夹角(称润湿角)θ≤90°，材料呈现亲水性。湖北金属超疏水防覆冰材料

经纳米涂层处理后的各种的表面，可以提供高达1年以上的保护和抗污效果。湖北金属超疏水防覆冰材料

    技术实现要素：为了解决现有技术中涂料疏水性不足，本发明提供了一种综合性能优异的双组份超疏水涂料，长时间使用仍保持了优异的疏水和自清洁作用，而且耐磨性良好。本发明的超疏水涂料施涂工艺简单，分为底漆和面漆的双组份，施涂时只需要先涂覆底漆，再在底漆上涂覆面漆，即可达到优异的疏水，防凝露，自清洁的效果，同时还解决了一般疏水材料中在高热高湿高盐度的空气中疏水性下降的缺陷。本发明的***个目的是提供一种双组份超疏水涂料，包括底漆和面漆，所述底漆包括如下重量份的原料：100-150份丙烯酸酯树脂，20-35份海因环氧树脂，110-150份无机疏水填料，80-150份稀释剂，2-5份固化剂；所述面漆包括如下重量份的原料：2-5份硅酸酯，7-12份含氟硅烷，15-20份含氟丙烯酸基树脂，2-5份无机疏水填料，，60-80份面漆溶剂；所述含氟丙烯酸基树脂中的聚合单体包括式(i)结构所示的丙烯酸-(氟代烷氧基苯基)烷基酯：其中n为1-3的整数，比如1，2，3；m为3-6的整数，比如3，4，5，6。所述含氟丙烯酸基树脂是(甲基)丙烯酸烷基酯，丙烯酸-(氟代烷氧基苯基)烷基酯和5-10份衣康酸基环氧树脂按照质量投料比20-30：10-15：。其中，所述(甲基)丙烯酸烷基酯中的烷基酯为碳原子数1-8的酯。湖北金属超疏水防覆冰材料

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