CN108620294A - 一种防覆冰膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种防覆冰膜及其制备方法，方法包括：用无水乙醇清洁发热膜的表面至表面洁净，自然晾干；在发热膜的表面涂覆超疏水涂层或低表面能防冰涂层；以及固化，即得防覆冰膜。该防覆冰膜能够满足航空航天领域中有防冰需求的领域，即使在极端恶劣或意外条件下结冰，也可通电发热除冰，兼具防冰和除冰功能。

Description

一种防覆冰膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种防覆冰膜，更具体地，涉及一种防覆冰膜及其制备方法。
背景技术
覆冰是严重威胁航空航天安全的一种普遍的自然灾害，甚至还会造成严重的经济损失。飞机表面结冰，特别是机翼表面结冰对飞机的飞行安全造成严重的危害。结冰可能导致飞机气动性能的严重下降，已被航空界认定为影响飞机飞行的六大气象因素之一。因此，飞机表面的防/除冰技术一直备受关注。开发高效、节能、可以主动防冰的新材料、新技术成为飞机防/除冰技术发展的主要方向。
目前，气热/电热除冰等传统手段仍然是飞机防除冰的主要手段，但这些手段普遍能耗高，被动性强。此外，气囊除冰手段也严重影响到飞机的气动外形。因此，上述除冰方式受到较大的限制，并且不能做到有效的预防，防冰除冰效果单一，只具有防冰或除冰功能等，存在诸多问题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明采用发热基体为发热油墨的发热膜，能够通电发热，并且有效发热面积大，发热效率高，热均匀性好且能耗小，在极端恶劣或意外条件下结冰后，可通电发热除冰。同时表面的超疏水涂层或低表面能防冰涂层具有防冰效果。因此，本发明中的防覆冰膜兼具防冰和除冰功能。
本发明提供了一种制备防覆冰膜的方法，包括以下步骤：清洁发热膜的表面，自然晾干；在所述发热膜的所述表面涂覆疏水涂层或防冰涂层；以及固化，即得防覆冰膜。
在上述方法中，用无水乙醇清洁发热膜的表面至表面洁净。
在上述方法中，发热膜的发热基体为发热油墨。
在上述方法中，涂覆为喷涂或刷涂。
在上述方法中，使用0.3～0.5MPa的压缩空气实施喷涂。
在上述方法中，防冰涂层为低表面能防冰涂层，所述低表面能防冰涂层包括聚二甲基硅氧烷(PDMS)和涂料NC3052中的一种或两种。
在上述方法中，固化的温度为70～90℃，固化的时间为50～70分钟，固化的压力为常压。
本发明还提供了一种根据以上方法制备的防覆冰膜。
通过本发明提供的方法制备的防覆冰膜，兼具防冰和除冰功能，表面的超疏水涂层和低表面能防冰涂层具有较好的防冰效果，并且在在极端恶劣或意外条件下结冰后，该防覆冰膜使用的发热膜可通电发热除冰，发热效率高，能耗小。方法简便，有效解决了防冰除冰单一的问题。
附图说明
图1是防覆冰膜的结构示意图。
具体实施方式
下面的实施例可以使本领域技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
本发明选用发热基体为发热油墨的发热膜，用无水乙醇清洁发热膜的表面至表面洁净，自然晾干；在发热膜的表面喷涂(在0.3～0.5MPa的压缩空气下)或刷涂一层超疏水涂层或低表面能防冰涂层；以及在70～90℃下常压固化50～70分钟(如，在烘箱中)，即得防覆冰膜；其中，喷涂可采用低压喷枪喷涂；超疏水涂层包括子西莱公司生产的WNS产品；低表面能防冰涂层包括聚二甲基硅氧烷(PDMS)和常州纳罗可公司生产的具备防冰性能的涂料NC3052。
实施例一
用无水乙醇清洁发热膜的表面至表面洁净，自然晾干；
在0.5MPa的压缩空气下，在发热膜的表面用低压喷枪喷涂WNS；
80℃烘箱中常压固化60分钟，即得防覆冰膜；测试水接触角，并且薄膜通电发热，测试发热效率。
实施例二
用无水乙醇清洁发热膜的表面至表面洁净，自然晾干；
在0.3MPa的压缩空气下，在发热膜的表面用低压喷枪喷涂NC3052；
80℃烘箱中常压固化50分钟，即得防覆冰膜；测试水接触角，并且薄膜通电发热，测试发热效率。
实施例三
用无水乙醇清洁发热膜的表面至表面洁净，自然晾干；
在发热膜的表面刷涂一层聚二甲基硅氧烷(PDMS)；
70℃烘箱中常压固化70分钟，即得防覆冰膜；测试水接触角，并且薄膜通电发热，测试发热效率。
实施例四
用无水乙醇清洁发热膜的表面至表面洁净，自然晾干；
在0.4MPa的压缩空气下，在发热膜的表面用低压喷枪喷涂NC3052；
90℃烘箱中常压固化60分钟，即得防覆冰膜；测试水接触角，并且薄膜通电发热，测试发热效率。
实施例五
用无水乙醇清洁发热膜的表面至表面洁净，自然晾干；
在发热膜的表面刷涂一层聚二甲基硅氧烷(PDMS)；
85℃烘箱中常压固化55分钟，即得防覆冰膜；测试水接触角，并且薄膜通电发热，测试发热效率。
实施例六
用无水乙醇清洁发热膜的表面至表面洁净，自然晾干；
在0.4MPa的压缩空气下，在发热膜的表面用低压喷枪喷涂WNS；
76℃烘箱中常压固化65分钟，即得防覆冰膜；测试水接触角，并且薄膜通电发热，测试发热效率。
以上接触角的测试方法为本领域常用的悬滴法，测试液滴5μL，测试设备为OCA20-接触角测试仪。发热膜发热采用输出电压为8-12V的直流电源。
实施例一至六测试的水接触角及发热效率的结果如下：
表1、测试结果
水接触角 发热效率
实施例一 140° ＞90％
实施例二 120° ＞92％
实施例三 130° ＞90％
实施例四 125° ＞95％
实施例五 145° ＞93％
实施例六 135° ＞91％
由表1可见，由于在发热膜上具有超疏水涂层或低表面能防冰涂层，本发明得到的防覆冰膜与水的接触角最高达145°，能够达到防冰的效果。
同时发热膜的发热效率最高达95％，达到了很好的除冰效果。因此，本发明的防覆冰膜兼具防冰除冰功能。
本领域技术人员应理解，以上实施例仅是示例性实施例，在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以进行多种变化、替换以及改变。

Claims (10)

1.一种制备防覆冰膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：
清洁发热膜的表面，自然晾干；
在所述发热膜的表面涂覆疏水涂层或防冰涂层；以及
固化，即得所述防覆冰膜。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，用无水乙醇清洁所述发热膜的表面至所述表面洁净。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发热膜的发热基体为发热油墨。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述涂覆为喷涂或刷涂。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，使用0.3～0.5MPa的压缩空气实施所述喷涂。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述防冰涂层为低表面能防冰涂层，所述低表面能防冰涂层包括聚二甲基硅氧烷和涂料NC3052中的一种或两种。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述固化的温度为70～90℃。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述固化的时间为50～70分钟。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述固化的压力为常压。
10.一种根据权利要求1-9中任一项所述的方法制备的防覆冰膜。
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