防冰涂料机理及市场应用

        全球涂料网讯：

        降水覆冰、升华覆冰输造成电线路的覆冰现象，给人们的生活和工作带来极大的不便,也为区域经济发展造成巨大的损失。

        一种含氟硅的超低表面能丙烯酸树脂，利用该树脂制备的清漆涂层表面水接触角可达120°以上，具有优异的憎水效果；将该树脂配制成色漆，喷涂制得的涂层表面具有超疏水效果，水接触角达到150°以上，滚动角小于10°。当水滴接触到该涂料表面时，会因为涂层的憎水作用而滑落，使涂层表面不存留水分，起到防冰作用。

        该技术突破了以往超疏水涂层施工工艺复杂、强度差等缺陷，采用普通的高压空气喷涂，真正满足了大面积施工的要求，涂层机械性能优良。 该涂层材料具有优异的憎水防冰效果，在自清洁、减阻、防冰、防雾等方面有重要作用。

        使用防冰涂料基本不需要人工干预，减少了后期运行维护的难度和成本，故成为改善和解决绝缘子覆冰问题的研究热点。对比不同涂料表面覆冰情况的研究结果表明，涂料表面性质对结冰量和形态有较为明显的影响。

        现有的飞机防冰、除冰方法主要包括主动与被动防护的方法。主动防护方法包括物理法(机械除冰、电热防/除冰系统)、化学法(喷洒盐水、除冰剂及防冰液)，被动防护方法即防冰涂料。电热除冰技术，设计时需根据具体位置的电热发电率进行严格设计，实际运用中可能由于电力损耗会对飞机动力产生一定阻碍；全球涂料网了解到防冰液的防冰时间短，使用量大且使用过程中容易发生堵塞，引发安全问题；被动防冰技术主要是通过在基体表面构建具有防冰、抗结冰功能性的涂层，减少水、冰等对基体表面的黏附，从而达到防冰、延迟结冰的防冰功效。

（如今，各国航空公司每年需要花费数亿美元在飞机防冰、除冰等维护项目。）

        在科技高度发展的今天，能源能耗的高效利用非常重要，能否通过防冰涂层的延迟结冰功效与机械电热除冰的综合利用来降低能耗，发展生态无害的防冰技术显得尤为重要基体表面结冰与其和水分子之间的相互作用力有关，分子间作用力越大，冰的黏附强度就越高。

        通过改变涂层表面的化学组成成分，降低涂层的表面能，使其成为超疏水表面(即接触角＞150°)，可以降低冰或水(结冰前)与表面的黏附力，从而达到防冰或延迟结冰的效果。

        大量的研究证明，表面超疏水化能降低冰的黏附强度，延迟冰的增长，减少覆冰量，一般认为接触角越大(＞150°)，滚动角越小(＜10°)的超疏水涂层的防冰效果优良。

        涂层表面的粗糙程度也是决定冰黏附强度的因素之一，表面具有合适的微/纳米结构和一定的粗糙程度(或表面纹理)，不仅可以提高表面的疏水性能，延迟结冰时间，而且可以截留停留在涂层表面水分子下的部分空气，造成冰体与基体界面的应力集中，在一定的外力作用下(如震动、倾斜、剪切力等)，使冰更易从涂层表面脱落。（来源：全球涂料网）

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