产品介绍

基于树脂、助剂引入低表面能的氟、硅组分，使得表面涂层具有、疏水、缓结冰、快融冰、自洁、耐老化等性能。不同于微纳结构的表层，更加长效疏水。

疏水角度

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  θ＜90° 亲水性

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  θ＞90° 疏水性

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  θ＞150° 超疏水性

缓结冰：冰的成核温度及结冰时间

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  不同涂层冰的成核温度

  通过水滴在不同涂层上的结晶温度防冰性能，水滴在冷却结冰的过程中有明显的放热峰，借助DSC记录水滴在不同涂层表面的结晶时间，评估涂层的防冰性能。

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  结冰时间

  水滴不同涂层表面的结冰时间进行测试，NC-2涂层的延冰时间最长为611s，比市售产品SC-1多了43s。

冰粘附强度

含氟聚合物和有机硅聚合物低表面能材料，与水分子之间具有较弱的范德华力。

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• • 仿生防冰自洁氟硅涂层冰的粘附强度在-20°C的环境温度下仅为：32.80kPa；
  • 比市售产品SC-1：51.68kPa，低36.5%；
  • 比未改性的聚氨酯涂层NC-1：79.38kPa，低58.7%。

快融冰

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在碳纳米管加热膜上，仿生防冰自洁氟硅涂层快融冰。

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• 以-20°C为例

  • 未改性的聚氨酯涂层上NC-1的冰块在加热3600s仍没有滑落；
  • 市售产品SC-1上的冰块则需要1510s才能滑落；
  • 而仿生防冰自洁氟硅涂层NC-2上的冰块在加热730s后就可以自行滑落。

耐磨性

仿生防冰自洁氟硅涂层会遭受风沙磨损和紫外光照，这直接影响了涂层的性能。

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  不同涂层在磨损前后的（a）粗糙度对比

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  不同涂层在磨损前后的（b）质量损失

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  不同涂层在磨损前后的（a）疏水角变化

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  不同涂层在磨损前（b）冰黏附强度变化（-20°C，40%RH）

耐老化性能

随着老化时间的增加，不同涂层的疏水性能下降，冰的粘附强度上升。

仿生防冰自洁氟硅涂层能长时间的保持有效地防冰和易除冰性能。

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  不同涂层在UV光老化前后的（a）水接触角变化

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  不同涂层在（b）冰黏附强度变化（-20°C，40%RH）

力学强度

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• 拉伸强度	≥ 10MPa
  断裂伸长率	≥ 150%
  撕裂强度	≥ 40 kN/m
  耐磨性	≤ 40mg（750g/500r）

疏水性能与除冰性能的关系

• 涂层的水接触角与冰黏附强度与关系图

  

• Dachin WR 620 仿生防冰自洁氟硅涂层R3的水接触角为102.1°，冰黏附强度最低，为28.8kPa。

  疏水性能的提升并没有使冰黏附强度的降低。

  这是因为随着氟含量的进一步增加，涂层内的交联密度下降，涂层内不相容的含氟组分集中于表面，可能使得涂层的粗糙度增加，冰与粗糙表面的机械结合更加牢固，从而导致冰黏附强度的增加。

  因此，疏水角角度越大 ≠ 除冰性能越好，同时也需要光滑的表面和一定的硬度。

该技术源于风电叶片除冰技术，已经在贵州华能乌江源、韭菜坪等多个项目实施。