WO2021048460A1 - Obtención de una superficie hielófoba empleando el método sol-gel sin fluoruros sobre pinturas comerciales de poliuretano - Google Patents

Obtención de una superficie hielófoba empleando el método sol-gel sin fluoruros sobre pinturas comerciales de poliuretano Download PDF

Info

Publication number
WO2021048460A1
WO2021048460A1 PCT/ES2020/070544 ES2020070544W WO2021048460A1 WO 2021048460 A1 WO2021048460 A1 WO 2021048460A1 ES 2020070544 W ES2020070544 W ES 2020070544W WO 2021048460 A1 WO2021048460 A1 WO 2021048460A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
ice
obtaining
sol
paint
gel
Prior art date
Application number
PCT/ES2020/070544
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Francisco CARREÑO PUERTAS
Noemí CARMONA TEJERO
Óscar RODRÍGUEZ DE LA FUENTE
Silvia CALVO DEL VALLE
Rosario RODRÍGUEZ GUDE
Original Assignee
Universidad Complutense De Madrid
Fidamc (Fundación Para La Investigación, Desarrollo Y Aplicación De Materiales Compuestos)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Universidad Complutense De Madrid, Fidamc (Fundación Para La Investigación, Desarrollo Y Aplicación De Materiales Compuestos) filed Critical Universidad Complutense De Madrid
Priority to EP20864088.8A priority Critical patent/EP4029921A4/en
Publication of WO2021048460A1 publication Critical patent/WO2021048460A1/es

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/18—Materials not provided for elsewhere for application to surfaces to minimize adherence of ice, mist or water thereto; Thawing or antifreeze materials for application to surfaces
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00—Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04—Polyurethanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04—Polysiloxanes
    • C08G77/06—Preparatory processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04—Polysiloxanes
    • C08G77/06—Preparatory processes
    • C08G77/08—Preparatory processes characterised by the catalysts used
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04—Polysiloxanes
    • C08G77/14—Polysiloxanes containing silicon bound to oxygen-containing groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D1/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on inorganic substances
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D183/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D183/04—Polysiloxanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D183/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D183/04—Polysiloxanes
    • C09D183/06—Polysiloxanes containing silicon bound to oxygen-containing groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/16—Antifouling paints; Underwater paints
    • C09D5/1681—Antifouling coatings characterised by surface structure, e.g. for roughness effect giving superhydrophobic coatings or Lotus effect
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/16—Antifouling paints; Underwater paints
    • C09D5/1693—Antifouling paints; Underwater paints as part of a multilayer system

Definitions

  • the present invention belongs to the field of functional surfaces. More specifically, the invention refers to the method of preparing icelophobic surfaces on commercial polyurethane paints that can be used in the aeronautical, wind, energy, telecommunications sectors and in any other where it is necessary to avoid the formation of ice and facilitate its elimination on various surfaces.
  • the European Union has proposed as one of its objectives for the year 2050 to have the safest aerial region in the world. To this end, it intends, among other measures, to reduce the risks posed by flying in severe environmental conditions (cordis.europa.eu/article id 400222 2017-06-07).
  • the National Transport Safety Board has classified the improvement of aviation security as one of the most demanded requirements (NTSB Press review on 1999 -05-11).
  • the formation of ice on the surface of aircraft is the main cause of air accidents in the world, above turbulence.
  • Passive-type technologies are developed to prevent the formation of ice and control its adhesion on a surface once it has formed, modifying its properties and allowing the ice to come off with less effort or even due to its own weight. or to the air that can drag it.
  • Passive systems cannot currently replace active systems, but they can increase their efficiency and reduce energy consumption; in some cases, their combined use has been suggested (C. Antonini et al. ILASS Europe (2011)).
  • Ice accumulation occurs when super-cooled water droplets or snow or ice particles come into contact with a surface, freezing or agglomerating, respectively, which ends up causing a modification of the aerodynamic profile of the aircraft and the loss of performance.
  • a suitable modification of the surfaces exposed to freezing conditions could reduce the adhesion energy of the ice to said surfaces (thus facilitating its detachment) and / or delay the formation of the same.
  • the present invention describes a process for obtaining a freeze-phobic surface.
  • the procedure consists of modifying the properties of the surface to be protected by applying an ice-phobic coating, which presents on its outermost face a series of molecular groups with low affinity with water molecules, allowing the appearance of a sliding interface. on which the ice adheres with less force, allowing it to be removed more easily.
  • the procedure is based on a fluoride-free sol-gel method and is applied on commercial polyurethane-based paints comprising one or more molecules of an isocyanate reactive group [-NCO] and one or more molecules with the alcohol reactive group [- OH] that react with each other to produce molecules of the urethane group in the form of a high molecular weight three-dimensional network.
  • Urethane-based paints can also comprise some non-aqueous solvent as well as additives of various shapes, sizes and nature.
  • the procedure for obtaining an ice-phobic surface using the fluoride-free sol-gel method on commercial polyurethane paints comprises the following steps. a) Prepare a commercial polyurethane-based paint by mixing the components provided by the manufacturer. b) Optionally add a silicon alkyl alkoxide to the commercial paint mix (M1). c) Shake until the mixture is homogeneous. d) Depositing the modified paint on a substrate (S) to form a continuous and homogeneous layer (P) (stage 1). e) Partially dry the continuous layer of paint.
  • f) Prepare a silica sol by hydrolysis of the alkoxides and / or hybrids alkyl-alkoxides of silicon in a hydroalcoholic medium. g) Stir the sol until complete hydrolysis. h) Add an acid or metallorganic catalyst until acidic pH. i) Shake the sol to carry out the polycondensation giving rise to a gel. j) Partially deposit the sol-gel obtained (M2) by means of a sprayer / nebulizer in the form of drops that do not completely cover the previous surface (stage 2). k) Densify the deposited sol-gel by heat treatment or allow it to dry under atmospheric conditions for at least 24 hours.
  • the alkyl siloxanes that are added to the polyurethane base paint mixture are mono-substituted (for example, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (GLYMO)), and / or di-substituted (for example, polydimethylsiloxane, (PDMS)) in a concentration between 0.5 and 20.0% by weight, with concentrations between 4.0 and 10.0% by weight being preferable.
  • GLYMO 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane
  • PDMS polydimethylsiloxane
  • the coating obtained in addition to presenting excellent ice-phobic characteristics, is capable of reducing the adhesion of ice on a substrate on which it has been applied, thus reducing its accumulation and facilitating its elimination.
  • a fluid interface or a weak bond layer is generated between the surface of the coating and the ice so that it cannot adhere strongly, facilitating its detachment.
  • the process does not use halogenated reagents, which is a less harmful process for the environment than those that use fluorine and significantly cheaper.
  • the coating can be applied to protect the surface of various components, either partially or totally, such as turbine engine parts, aircraft components, wind turbine components, ship components, power lines, telecommunications, etc.
  • Figure 1 shows a schematic of the method of preparing the ice-phobic coatings.
  • Figure 2 shows the viscoelastic behavior of the paint against deformations with different frequencies that leads to the establishment of the curing time between stage 1 and stage 2.
  • Figure 3 shows optical microscopy (MO) images of the surfaces prepared by the method of the present invention in different stages where P 0 is the reference paint alone; P2, P5 and P10 are paints with a concentration of 2, 5 and 10%, respectively, of PDMS by weight; SG1 and SG2 are paints after sol-gel spraying and subsequent densification with different curing times between stage 1 and stage 2: 6 hours for SG1 and 4 hours for SG2.
  • P 0 is the reference paint alone
  • P2 P5 and P10 are paints with a concentration of 2, 5 and 10%, respectively, of PDMS by weight
  • SG1 and SG2 are paints after sol-gel spraying and subsequent densification with different curing times between stage 1 and stage 2: 6 hours for SG1 and 4 hours for SG2.
  • Figure 4 shows the roughness profile of a commercial paint sample (a) and a surface prepared on it (b).
  • Figure 5 shows a photograph of the device developed to measure the adhesion force of ice.
  • Figure 6 shows the ice adhesion curve (stress-strain) of freeze-thaw of a commercial reference paint sample (a) and another on one of the prepared surfaces (b).
  • Figure 7 shows the graph that represents the adhesion force of ice measured in the same area of a reference commercial paint sample (a) and another on one of the prepared surfaces (b) compared with the bibliographic values for commercial paint (c) (Golovin, K., et al. Science Advances. (2016) 2 (3), e1501496).
  • Figure 8 shows the trellis cut test according to ISO 2409.
  • Figure 9 shows the freeze-thaw adhesion curve (stress-strain) of a sample without eroding (a), another eroded during 10 s (b) and 20 s (c), and a sample subsequently repaired to erosion of 10 s (d) and 20 s (e).
  • This example refers to the preparation of an ice-phobic surface on a commercial modified polyurethane-based paint ( Figure 1).
  • a commercial ALEXIT 411-77 polyurethane-based paint is prepared following the manufacturer's instructions (mixing the three components). During this preparation PDMS is also added in an amount such that a concentration of 10.0% by weight of the final mixture results.
  • a composite panel of epoxy resin and carbon fiber is prepared that acts as a substrate. This procedure involves cleaning, sanding and priming the panel.
  • the paint mixture is loaded into a spray gun and applied to the panel under the manufacturer's recommendations. Then it is allowed to react for 4 hours at 23 ° C (curing stage 1).
  • a sol is prepared containing 29.36% ethanol, 20.11% water, 23.63% TEOS and 26.90% GLYMO (all percentages by weight). The mixture is allowed to hydrolyze for one day under magnetic stirring at room temperature.
  • the densification of the last layer of the sample is completed by heat treatment in an oven at 70 ° C for 3 hours. This treatment can be optional.
  • the sample can complete the curing and densification process under ambient conditions for at least 24 h to reach the same state (stage 2 curing).
  • Figure 2 shows the variation of the quotient between the storage modulus and the loss modulus (tan 5) in a rheology test of the unmodified paint at 70 ° C, which leads to the establishment of the gel time of the latter.
  • the application window of the second sol-gel mixture begins when it is applied to unmodified paint or to commercial paint mixed with PDMS as an additive. This time interval is defined between 30 and 35 minutes for a cure at 70 ° C and between 4 and 6 hours at room temperature.
  • This example shows the results of the optical microscopy (OM) images of the paint coated according to Example 1 and a commercial paint that has not been modified with PDMS.
  • Figure 3 shows optical microscopy (MO) images of the surfaces with untreated paint (Po), paints with different amounts of PDMS (P2 , P5 and P10, with 2, 5 and 10% by weight, respectively) and paint. after sol-gel spraying and subsequent densification with different curing times between stage 1 and stage 2 (SG1 and SG2).
  • MO optical microscopy
  • the prepared surfaces show a slight separation of the phases for the samples containing PDMS, more visible as the amount of PDMS in the paint increases and favoring the presence of more hydrophilic and other more hydrophobic areas.
  • some protuberances in the form of drops visible both microscopically (SG1) and macroscopically (SG2) appear.
  • This example shows the roughness results of the paint coated according to Example 1 compared to a commercial paint that has not been modified with PDMS.
  • Figure 4a shows an example of the roughness profiles and related parameters of the reference paint (unmodified) and Figure 4b shows another example of the profile of the paint prepared according to example 1.
  • the reference commercial paint presents an average roughness (R a ) of 0.017 ⁇ 0.006 pm and the prepared coating of 5.2 ⁇ 1.9 pm.
  • This example shows a comparison of the adhesion force of ice on the modified paint surface according to Example 1 and on the unmodified paint.
  • a device ( Figure 5) is used consisting of a 1 kN universal shear tester, a force transducer and six 2.5 x 2.5 cm 2 cuvettes. sideways that are filled with water and placed on the surfaces to be measured which, in turn, are placed on Peltier cells that allow the temperature to be lowered to -15 ° C.
  • Figure 6 shows the results obtained in the ice adhesion curve for the surface of Example 1 and for the reference commercial paint. It is observed that the ice adheres with a force of 116 ⁇ 28 kPa, which represents a reduction of 73% with respect to the unmodified polyurethane base paint.
  • Figure 7 shows the represents the adhesion force of ice in the same area of the same sample after 100 cycles of mechanical test of ice formation-removal on the same surface, indicating the degree of reproducibility of the test and of wear of the shows.
  • the bibliographic value of paint adhesion strength Unmodified commercial (Golovin, K., et al. Science Advances. (2016) 2 (3), e1501496) is also shown for comparative purposes.
  • This example refers to the adhesion to the substrates of the prepared surfaces.
  • Figure 8 shows a test of this adhesion according to ISO 2409 carried out on the sample of example 1. It is observed how the coating has not detached after the test, which allows to confirm that the adhesion of the coating to the substrate is very good.
  • This example refers to possible corrosion and repair of prepared surfaces.
  • FIG. 9 shows the ice adhesion curve of a sample painted according to the process of the present invention and that has been degraded for 10 s and 20 s and subsequently repaired by applying the M2 sol-gel again ( Figure 1).
  • the results show a strong increase in the adhesion stress of the ice in the eroded samples that recovers the initial values when it is repaired by applying the sol-gel layer of the process of the invention. This makes it possible to demonstrate the repairability of the surface.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

Obtención de una superficie hielófoba empleando el método sol-gel sin fluoruros sobre pinturas comerciales de poliuretano. Se describe un nuevo procedimiento de preparación de un recubrimiento que presenta unas características hielófobas excelentes. El procedimiento es sencillo, de fácil escalado y emplea materias primas de bajo coste. Se puede aplicar con pinturas de base poliuretano de tipo comercial. El método comprende la preparación de un sol-gel que se deposita formando una película heterogénea de gotas sobre una capa previa lisa y homogénea de pintura comercial. El recubrimiento permite reducir la fuerza de adhesión del hielo hasta un 80%. Las superficies hielófobas de esta invención pueden emplearse para proteger superficies en diferentes sectores como el aeronáutico, eólico, energético o el de las telecomunicaciones, donde otros sistemas contra el hielo no serían fácilmente aplicables.

Description

Figure imgf000002_0001
OBTENCIÓN DE UNA SUPERFICIE HIELÓFOBA EMPLEANDO EL MÉTODO SOL- GEL SIN FLUORUROS SOBRE PINTURAS COMERCIALES DE POLIURETANO
SECTOR DE LA TÉCNICA
La presente invención pertenece al campo de las superficies funcionales. De forma más concreta, la invención se refiere al método de preparación de superficies hielófobas sobre pinturas comerciales de poliuretano que pueden utilizarse en los sectores aeronáutico, eólico, energético, de las telecomunicaciones y en cualquier otro donde sea necesario evitar la formación de hielo y facilitar su eliminación sobre diversas superficies.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
La formación de hielo, su adhesión y excesiva acumulación sobre estructuras expuestas a la intemperie es un problema en regiones de clima frío. Existe una gran cantidad de fallos debidos a la acumulación de hielo en sectores de la industria como la generación de energía eléctrica, su transporte y distribución, la industria aeronáutica o las redes de telecomunicaciones.
La Unión Europea ha propuesto como uno de sus objetivos para el año 2050 tener la región aérea más segura del mundo. Para ello pretende, entre otras medidas, disminuir los riesgos que supone volar en condiciones medioambientales severas ( cordis.europa.eu/article id 400222 2017-06-07). En Estados Unidos, la National Transport Safety Board ha catalogado la mejora de la seguridad en la aviación como uno de los requerimientos más demandados (NTSB Press reiease on 1999 -05-11). La formación de hielo sobre la superficie de las aeronaves es la principal causa de siniestralidad aérea en el mundo, por encima de la turbulencia.
Por ello, en las últimas décadas se han intensificado los esfuerzos para contrarrestar el proceso de formación y acumulación de hielo. Estos esfuerzos se han enfocado preferentemente en dos grandes vías de actuación: uso de tecnologías de tipo activo que descongelen el hielo una vez formado y desarrollo de tecnologías de tipo pasivo para prevenir la formación de hielo. Las tecnologías de tipo activo descongelan el hielo después de formarse mediante mallas electro-térmicas (WO200713583, CA2147084), sistemas mecánicos de bombas mecánicas que desprenden el hielo mediante expansión súbita (US5562265) o sistemas químicos que consisten en líquidos anticongelantes o recubrimientos (O. Parent et al. Coid fíegions Science and Technology 65 (1) (2011) 88-96). Las primeras tecnologías presentan el inconveniente de aumentar el peso del avión y los líquidos empleados en los sistemas químicos suponen un riesgo medioambiental, pueden deteriorar la superficie sobre la que se aplican e implican un esfuerzo de aplicación continua.
Las tecnologías de tipo pasivo se desarrollan para prevenir la formación de hielo y controlar su adhesión sobre una superficie una vez que se ha formado, modificando las propiedades de la misma y permitiendo que el hielo se desprenda con menor esfuerzo o incluso debido a su propio peso o al aire que lo pueda arrastrar. Los sistemas pasivos no pueden sustituir actualmente a los activos, pero sí aumentar su eficacia y reducir el consumo de energía; en algunos casos, se ha sugerido su empleo combinado (C. Antonini et al. ILASS Europe (2011)).
La acumulación de hielo ocurre cuando gotas de agua super-enfriadas o partículas de nieve o hielo entran en contacto con una superficie congelándose o aglomerándose, respectivamente, lo que acaba provocando una modificación del perfil aerodinámico de la aeronave y la pérdida de prestaciones.
Una modificación adecuada de las superficies expuestas a condiciones engelantes podría reducir la energía de adhesión del hielo a dichas superficies (facilitando así su desprendimiento) y/o retrasar la formación de mismo.
La forma más común de alcanzar un comportamiento hidrófobo y/o hielófobo es mediante el empleo de materiales poliméricos con alto contenido en flúor (fluoropolímeros, teflón, etc., según describen documentos como ES2398274, US20070009657, US2016/0129400 o W02015012910, ya sea en forma de recubrimientos (L Makkonen, Journal of Adhesión Science and Technology 26 (4-5) (2012) 413-445; Z. Peng et ai. Applied Surface Science 259 (2012) 764-768) como en forma de partículas sólidas embebidas en otros materiales ( X . Wu, el al., Chemical Engineering Journal 355 (2019) 901-909, US20150368500, CN10127499, W02018/073460A1 , ES2556158A1) o empleando aditivos como los nanotubos de carbono (ES2398274). Estos materiales, sin embargo, suelen presentar baja resistencia al desgaste. Por otra parte, aunque parece lógico que una superficie hidrófoba sea también hielófoba, algunas investigaciones han demostrado que se pueden obtener resultados contradictorios, ya que las fuerzas de interacción involucradas en el fenómeno de adhesión de una gota de agua y de cristales de hielo son diferentes ( H . Sojoudi et al. Soft Mater 12 2016J 1938-1963; M. Nosonovsky et al. ACS Nano 6, 10 (2012) 8488-8491).
Por tanto, sigue siendo necesario el desarrollo de tecnologías respetuosas con el medio ambiente que eviten la acumulación de hielo sobre superficies expuestas al frió.
EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención describe un procedimiento para obtener una superficie hielófoba. El procedimiento consiste en la modificación de las propiedades de la superficie a proteger mediante la aplicación de un recubrimiento hielofóbico, el cual presenta en su cara más externa una serie de grupos moleculares con baja afinidad con las moléculas de agua permitiendo la aparición de una interfase deslizante sobre la que el hielo se adhiere con menor fuerza permitiendo su eliminación más fácilmente.
El procedimiento se basa en un método sol-gel libre de fluoruros y se aplica sobre pinturas de base poliuretano de tipo comercial comprendiendo una o más moléculas de un grupo reactivo isocianato [-NCO] y una o más moléculas con el grupo reactivo alcohol [-OH] que reaccionan entre sí para dar como producto moléculas del grupo uretano en forma de red tridimensional de gran peso molecular. Las pinturas de base uretano pueden comprender, además, algún disolvente de naturaleza no acuosa así como aditivos de forma, tamaño y naturaleza variada.
De forma más concreta, el procedimiento de obtención de una superficie hielófoba empleando el método sol-gel sin fluoruros sobre pinturas comerciales de poliuretano (Figura 1), comprende las siguientes etapas. a) Preparar una pintura comercial de base poliuretano mezclando los componentes que proporciona el fabricante. b) Añadir, opcionalmente, un alquil-alcóxido de silicio a la mezcla de la pintura comercial (M1). c) Agitar hasta que la mezcla sea homogénea. d) Depositar la pintura modificada sobre un sustrato (S) para formar una capa continua y homogénea (P) (etapa 1). e) Secar parcialmente la capa continua de pintura. f) Preparar un sol de sílice mediante hidrólisis de los alcóxidos y/o híbridos alquil-alcóxidos de silicio en medio hidroalcohólico. g) Agitar el sol hasta completar la hidrólisis. h) Añadir un catalizador ácido o metalorgánico hasta pH ácido. i) Agitar el sol para llevar a cabo la policondensación dando lugar a un gel. j) Depositar parcialmente el sol-gel obtenido (M2) mediante un pulverizador/nebulizador en forma de gotas que no recubran completamente la superficie anterior (etapa 2). k) Densificar el sol-gel depositado mediante tratamiento térmico o dejar secar en condiciones atmosféricas al menos 24 horas.
Los alquil-siloxanos que se añaden a la mezcla de pintura de base poliuretano son mono-sustituidos (por ejemplo, el 3-glycidoxipropiltrimetoxisilano (GLYMO)), y/o di sustituidos (por ejemplo, polidimetilsiloxano, (PDMS)) en una concentración entre el 0,5 y 20,0 % en peso, siendo preferible concentraciones entre el 4,0 y el 10,0% en peso. Esta mezcla de pintura y alquil-siloxano se representa como M1 en el esquema del proceso de obtención de la Figura 1.
El recubrimiento obtenido, además de presentar unas características hielófobas excelentes, es capaz de reducir la adhesión del hielo sobre un sustrato sobre el que ha sido aplicado, reduciendo así su acumulación y facilitando su eliminación. Se genera una intercara fluida o una capa de enlace débil entre la superficie del recubrimiento y el hielo de forma que éste no puede adherirse fuertemente, facilitando su desprendimiento. Estos recubrimientos permiten reducir la fuerza de adhesión del hielo formado sobre la superficie que protegen entre un 0 y un 80%, llegando a obtenerse en algunos casos tensiones de rotura inferiores a 150 kPa.
El procedimiento no emplea reactivos halogenados, lo cual supone un proceso menos perjudicial para el medio ambiente que aquellos que emplean flúor y notablemente más económico. El recubrimiento se puede aplicar para proteger la superficie de diversos componentes, ya sea de forma parcial o total, como partes de motor de turbinas, componentes de un avión, componentes de un aerogenerador, componentes de un barco, tendidos eléctricos, telecomunicaciones, etc.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La figura 1 muestra un esquema del método de preparación de los recubrimientos hielófobos.
La figura 2 muestra el comportamiento viscoelástico de la pintura frente a deformaciones con distintas frecuencias que conlleva al establecimiento del tiempo de curado entre la etapa 1 y la etapa 2.
La figura 3 muestra imágenes de microscopía óptica (MO) de las superficies preparadas mediante el procedimiento de la presente invención en diferentes etapas donde P0 es la pintura de referencia sola; P2, P5 y P10 son pinturas con una concentración del 2, 5 y 10%, respectivamente, de PDMS en peso; SG1 y SG2 son pinturas después del pulverizado sol-gel y posterior densificación con diferentes tiempos de curado entre la etapa 1 y la etapa 2: 6 horas para SG1 y 4 horas para SG2.
La figura 4 muestra el perfil de rugosidad de una muestra de pintura comercial (a) y de una superficie preparada sobre ella (b).
La figura 5 muestra una fotografía del dispositivo desarrollado para medir la fuerza de adhesión del hielo.
La figura 6 muestra la curva de adhesión de hielo (tensión - deformación) de hielo- deshielo de una muestra de pintura comercial de referencia (a) y otra sobre una de las superficies preparadas (b).
La figura 7 muestra la gráfica que representa la fuerza de adhesión del hielo medida en una misma área de una muestra de pintura comercial de referencia (a) y otra sobre una de las superficies preparadas (b) comparada con los valores bibliográficos para la pintura comercial (c) (Golovin, K., et al. Science Advances. (2016) 2(3), e1501496). La figura 8 muestra la prueba de corte enrejado según la norma ISO 2409.
La figura 9 muestra la curva de adhesión de hielo - deshielo (tensión - deformación) de una muestra sin erosionar (a), otra erosionada durante 10 s (b) y 20 s (c), y una muestra reparada posteriormente a erosión de 10 s (d) y 20 s (e).
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
La presente invención se ilustra adicionalmente mediante los siguientes ejemplos, los cuales no pretenden ser limitativos de su alcance.
Ejemplo 1.
Este ejemplo se refiere a la preparación de una superficie hielófoba sobre una pintura comercial de base poliuretano modificada (Figura 1).
En primer lugar, se prepara una pintura comercial de base poliuretano ALEXIT 411-77 siguiendo las instrucciones del fabricante (mezclando los tres componentes). Durante esta preparación se añade también PDMS en una cantidad tal que resulta una concentración del 10,0% en peso de la mezcla final.
Paralelamente se prepara un panel de material compuesto de resina epoxy y fibra de carbono que actúa como sustrato. Este procedimiento implica las operaciones de limpieza, lijado e imprimado del panel.
La mezcla de pintura se carga en una pistola de pulverizado y se aplica sobre el panel bajo las recomendaciones del fabricante. Luego se deja reaccionar 4 horas a 23 °C (etapa 1 de curado).
A continuación, se prepara un sol que contiene un 29,36% de etanol, un 20,11% de agua, un 23,63% de TEOS y un 26,90% de GLYMO (todos los porcentajes en peso). La mezcla se deja hidrolizar durante un día en agitación magnética a temperatura ambiente.
Una vez transcurrido ese tiempo se añade ácido clorhídrico al 37% hasta una concentración final de HCI del 0,9% y se deja reaccionar otras 3 horas antes de aplicarlo sobre la pintura parcialmente curada mediante una pistola de pulverizado con una boquilla de 1,0 mm de abertura a una presión de 2 bar. La aplicación se lleva a cabo de tal forma que no se cubre totalmente la superficie pintada anteriormente dando lugar a un recubrimiento heterogéneo con gotas, dejando al descubierto parte del recubrimiento de la pintura.
Finalmente, se termina la densificación de la última capa de la muestra mediante un tratamiento térmico en una estufa a 70 °C durante 3 horas. Este tratamiento puede ser opcional. La muestra puede completar el proceso de curado y densificación en condiciones ambientales durante al menos 24 h para llegar al mismo estado (etapa 2 de curado).
Ejemplo 2.
En este ejemplo se comparan los resultados viscoelásticos de la pintura recubierta según el ejemplo 1 y una pintura comercial que no ha sido modificada con PDMS.
La figura 2 muestra la variación del cociente entre el módulo de almacenamiento y el módulo de pérdida (tan 5) en un ensayo de reología de la pintura sin modificar a 70 °C, que conlleva al establecimiento del tiempo de gel de ésta. Con el establecimiento de este parámetro comienza la ventana de aplicación de la segunda mezcla de sol-gel cuando es aplicada sobre la pintura sin modificar o sobre la pintura comercial mezclada con PDMS como aditivo. Este intervalo de tiempo queda definido entre 30 y 35 minutos para un curado a 70 °C y entre 4 y 6 horas a temperatura ambiente.
Ejemplo 3.
En este ejemplo se muestran los resultados de las imágenes de microscopía óptica (MO) de la pintura recubierta según el ejemplo 1 y una pintura comercial que no ha sido modificada con PDMS.
La figura 3 muestra imágenes de microscopía óptica (MO) de las superficies con pintura sin tratar (Po), pinturas con diferentes cantidades de PDMS (P2, P5 y P10, con un 2, 5 y 10% en peso, respectivamente) y pintura después de pulverizado sol-gel y su posterior densificación con diferentes tiempos de curado entre etapa 1 y la etapa 2 (SG1 y SG2).
Las superficies preparadas muestran una ligera separación de las fases para las muestras que contienen PDMS, más visible a medida que aumenta la cantidad de PDMS en la pintura y que favorece la presencia de áreas más hidrófilas y otras más hidrófobas. Al añadir la capa sol-gel aparecen unas protuberancias en forma de gotas visibles tanto microscópica (SG1) como macroscópicamente (SG2).
Ejemplo 4.
En este ejemplo se muestran los resultados de rugosidad de la pintura recubierta según el ejemplo 1 comparados con una pintura comercial que no ha sido modificada con PDMS.
En la figura 4a se muestra un ejemplo de los perfiles de rugosidad y parámetros relacionados de la pintura de referencia (sin modificar) y en la figura 4b se muestra otro ejemplo del perfil de la pintura preparada según el ejemplo 1. La pintura comercial de referencia presenta una rugosidad promedio (Ra) de 0,017 ± 0,006 pm y el recubrimiento preparado de 5,2 ± 1,9 pm.
Ejemplo 5.
En este ejemplo se muestra una comparativa de la fuerza de adhesión del hielo sobre la superficie de pintura modificada según el ejemplo 1 y sobre la pintura sin modificar.
Para medir la fuerza de adhesión del hielo sobre las superficies se utiliza un dispositivo (Figura 5) que consta de una máquina de ensayos de cizalla universal de 1 kN, un transductor de fuerza y seis cubetas de 2,5 x 2,5 cm2 de lado que se rellenan de agua y se colocan sobre las superficies a medir que, a su vez, se colocan sobre unas celdas Peltier que permiten bajar la temperatura hasta -15 °C.
La figura 6 muestra los resultados obtenidos en la curva de adhesión de hielo para la superficie del ejemplo 1 y para la pintura comercial de referencia. Se observa que el hielo se adhiere con una fuerza de 116 ± 28 kPa, lo que supone una reducción del 73% respecto de la pintura de base poliuretano sin modificar.
La figura 7 muestra la representa la fuerza de adhesión de hielo en una misma área de la misma muestra después de 100 ciclos de ensayo mecánico de formación-arrancado de hielo sobre una misma superficie, indicando el grado de reproducibilidad del ensayo y de desgaste de la muestra. El valor bibliográfico de la fuerza de adhesión de la pintura comercial sin modificar (Golovin, K., et al. Science Advances. (2016) 2(3), e1501496) también se muestra con fines comparativos.
Ejemplo 6.
Este ejemplo se refiere a la adherencia a los sustratos de las superficies preparadas.
Para comprobar la adherencia de las superficies preparadas a los sustratos se realizan varios ensayos de resistencia mediante corte enrejado. La figura 8 muestra una prueba de esta adhesión según la norma ISO 2409 realizada sobre la muestra del ejemplo 1. Se observa cómo el recubrimiento no se ha desprendido tras el ensayo, lo que permite confirmar que la adhesión del recubrimiento al sustrato es muy buena.
Ejemplo 7.
Este ejemplo se refiere a la posible corrosión y reparación de las superficies preparadas.
Se realizan ensayos de erosión con chorro de arena según la norma ASTM G76-18 para determinar la posibilidad de reparar las superficies preparadas. La figura 9 muestra la curva de adhesión de hielo de una muestra pintada según el procedimiento de la presente invención y que ha sido degradada durante 10 s y 20 s y reparada posteriormente aplicando de nuevo el sol-gel M2 (Figura 1). Los resultados muestran un fuerte aumento de la tensión de adhesión del hielo en las muestras erosionadas que recupera los valores iniciales cuando es reparado mediante la aplicación de la capa de sol-gel del procedimiento de la invención. Esto permite demostrar la reparabilidad de la superficie.

Claims

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento para la obtención de una superficie hielófoba que comprende las siguientes etapas:
L) Preparar una pintura comercial de base poliuretano mezclando los componentes que proporciona el fabricante. m) Añadir, opcionalmente, un alquil-alcóxido de silicio a la mezcla de la pintura comercial (M1). n) Agitar hasta que la mezcla sea homogénea. o) Depositar la pintura modificada sobre un sustrato (S) para formar una capa continua y homogénea (P) p) Secar parcialmente la capa continua de pintura. q) Preparar un sol de sílice mediante hidrólisis de los alcóxidos y/o híbridos alquil-alcóxidos de silicio en medio hidroalcohólico. r) Agitar el sol hasta completar la hidrólisis. s) Añadir un catalizador ácido o metalorgánico hasta pH ácido. t) Agitar el sol para llevar a cabo la policondensación dando lugar a un gel. u) Depositar parcialmente el sol-gel obtenido (M2) mediante un pulverizador/nebulizador en forma de gotas que no recubran completamente la superficie anterior. v) Densificar el sol-gel depositado mediante tratamiento térmico o dejar secar en condiciones atmosféricas al menos 24 h. caracterizado por no utilizar fluoruros y por depositar el gel sobre la superficie en forma de gotas tridimensionales sin recubrir la totalidad de la superficie.
2. Procedimiento para la obtención de una superficie hielófoba, según reivindicación 1, donde el alquil-alcóxido que se añade es un alquilsiloxano monosustituido y/o di-sustituido.
3. Procedimiento para la obtención de una superficie hielófoba, según reivindicación 2, donde el alquilsiloxano es 3-glicidoxipropiltrimetoxisilano (GLYMO).
4. Procedimiento para la obtención de una superficie hielófoba, según reivindicación 2, donde el alquilsiloxano es polidimetilsiloxano (PDMS).
5. Procedimiento para la obtención de una superficie hielófoba, según reivindicaciones 2 a 4, donde el alquil-alcóxido se añade en una concentración entre el 0,5 y 20,0% en peso.
6. Procedimiento para la obtención de una superficie hielófoba, según reivindicación 1, donde la pintura modificada (M1) se aplica por pulverización para formar una capa continua y homogénea (P).
7. Procedimiento para la obtención de una superficie hielófoba, según reivindicación 1, donde el secado parcial de la capa de pintura depositada (P) se realiza a una temperatura de 70 °C durante 30 minutos o 4 horas a temperatura ambiente.
8. Procedimiento para la obtención de una superficie hielófoba, según reivindicación 1, donde el sol de sílice se prepara mediante la hidrólisis de tetraetilortosilicato (TEOS) y glicidoxipropiltrimetoxisilano (GLYMO).
9. Procedimiento para la obtención de una superficie hielófoba, según reivindicaciones 1 y 8, donde el sol se agita magnéticamente durante 3 horas.
10. Procedimiento para la obtención de una superficie hielófoba, según reivindicación 1, donde el catalizador empleado para la policondensación es ácido clorhídrico (HCI).
11. Procedimiento para la obtención de una superficie hielófoba, según reivindicación 1, donde el pH en la etapa de policondensación es próximo a 2.
12. Procedimiento para la obtención de una superficie hielófoba, según reivindicación 1, donde el sol-gel (M2) se deposita sobre la capa de pintura (P) mediante pulverización formando una capa heterogénea de gotas que no cubre completamente la superficie anterior.
13. Procedimiento para la obtención de una superficie hielófoba, según reivindicación 1 , donde el so-gel depositado (SG) se densifica a una temperatura entre 20 y 150 °C.
PCT/ES2020/070544 2019-09-13 2020-09-10 Obtención de una superficie hielófoba empleando el método sol-gel sin fluoruros sobre pinturas comerciales de poliuretano WO2021048460A1 (es)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP20864088.8A EP4029921A4 (en) 2019-09-13 2020-09-10 PRODUCTION OF AN ICE-RESISTANT SURFACE USING THE SOL-GEL PROCESS WITHOUT FLUORIDES ON COMMERCIAL POLYURETHANE PAINTS

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES201900141A ES2734583B2 (es) 2019-09-13 2019-09-13 Obtención de una superficie hielófoba empleando el método Sol-Gel sin fluoruros sobre pinturas comerciales de poliuretano
ESP201900141 2019-09-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021048460A1 true WO2021048460A1 (es) 2021-03-18

Family

ID=68763551

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/ES2020/070544 WO2021048460A1 (es) 2019-09-13 2020-09-10 Obtención de una superficie hielófoba empleando el método sol-gel sin fluoruros sobre pinturas comerciales de poliuretano

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP4029921A4 (es)
ES (1) ES2734583B2 (es)
WO (1) WO2021048460A1 (es)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114988742A (zh) * 2022-06-13 2022-09-02 重庆交通大学 一种缓释长效型抗凝冰材料及其制备方法
CN115075877A (zh) * 2022-06-30 2022-09-20 招金矿业股份有限公司 一种矿井井壁防结大块冰方法

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2147084A1 (en) 1994-04-13 1995-10-14 Tommy Maurice Wilson, Jr. Electrothermal deicing system
US5562265A (en) 1994-10-13 1996-10-08 The B. F. Goodrich Company Vibrating pneumatic deicing system
US20070009657A1 (en) 2003-04-11 2007-01-11 New South Innovations Pty Limited Durable superhydrophobic coating
WO2007013583A1 (ja) 2005-07-29 2007-02-01 Cyber Solutions Inc. ネットワーク管理システム及びネットワーク管理情報収集方法
CN101274990A (zh) 2007-10-31 2008-10-01 天元建设集团有限公司 一种新型再生环保橡胶模板及制造方法
ES2398274A1 (es) 2012-11-15 2013-03-15 Asociación De Investigación De Materiales Plásticos Y Conexas (Aimplas) Recubrimiento hidrofóbico y procedimiento de obtención del mismo
US20140087134A1 (en) * 2011-02-21 2014-03-27 Ross Technology Corporation Superhydrophobic and Oleophobic Coatings with Low VOC Binder Systems
US20140212584A1 (en) * 2011-12-02 2014-07-31 Ppg Industries Ohio, Inc. Method of mitigating ice build-up on a substrate
WO2015012910A2 (en) 2013-06-24 2015-01-29 The Boeing Company Coatings, coating compositions, and methods for delaying ice formation
US20150368500A1 (en) 2011-12-15 2015-12-24 Ross Technology Corporation Composition and Coating for Hydrophobic Performance
ES2556158A1 (es) 2014-07-08 2016-01-13 Gamesa Innovation & Technology, S.L. Pintura anti-hielo de palas de aerogeneradores, procedimiento para su preparación, su uso y pala de aerogenerador recubierta de la pintura anti-hielo
US20160129400A1 (en) 2010-06-14 2016-05-12 The Regents Of The University Of Michigan Superhydrophilic and oleophobic porous materials and methods for making and using the same
WO2018045467A1 (en) * 2016-09-09 2018-03-15 Mirapakon Inc. Hydrophobic xerogel film and method of use thereof for reducing condensation
WO2018073460A1 (es) 2016-10-18 2018-04-26 Gamesa Innovation & Technology, S.L. Composición polimérica propiedades antihielo y de autolimpieza

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11639425B2 (en) * 2014-05-12 2023-05-02 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Nanocomposite films and methods for producing the same
CN206346448U (zh) * 2016-12-29 2017-07-21 上海正欧实业有限公司 一种纳米二氧化硅溶胶改性聚氨酯地坪

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2147084A1 (en) 1994-04-13 1995-10-14 Tommy Maurice Wilson, Jr. Electrothermal deicing system
US5562265A (en) 1994-10-13 1996-10-08 The B. F. Goodrich Company Vibrating pneumatic deicing system
US20070009657A1 (en) 2003-04-11 2007-01-11 New South Innovations Pty Limited Durable superhydrophobic coating
WO2007013583A1 (ja) 2005-07-29 2007-02-01 Cyber Solutions Inc. ネットワーク管理システム及びネットワーク管理情報収集方法
CN101274990A (zh) 2007-10-31 2008-10-01 天元建设集团有限公司 一种新型再生环保橡胶模板及制造方法
US20160129400A1 (en) 2010-06-14 2016-05-12 The Regents Of The University Of Michigan Superhydrophilic and oleophobic porous materials and methods for making and using the same
US20140087134A1 (en) * 2011-02-21 2014-03-27 Ross Technology Corporation Superhydrophobic and Oleophobic Coatings with Low VOC Binder Systems
US20140212584A1 (en) * 2011-12-02 2014-07-31 Ppg Industries Ohio, Inc. Method of mitigating ice build-up on a substrate
US20150368500A1 (en) 2011-12-15 2015-12-24 Ross Technology Corporation Composition and Coating for Hydrophobic Performance
ES2398274A1 (es) 2012-11-15 2013-03-15 Asociación De Investigación De Materiales Plásticos Y Conexas (Aimplas) Recubrimiento hidrofóbico y procedimiento de obtención del mismo
WO2015012910A2 (en) 2013-06-24 2015-01-29 The Boeing Company Coatings, coating compositions, and methods for delaying ice formation
ES2556158A1 (es) 2014-07-08 2016-01-13 Gamesa Innovation & Technology, S.L. Pintura anti-hielo de palas de aerogeneradores, procedimiento para su preparación, su uso y pala de aerogenerador recubierta de la pintura anti-hielo
WO2018045467A1 (en) * 2016-09-09 2018-03-15 Mirapakon Inc. Hydrophobic xerogel film and method of use thereof for reducing condensation
WO2018073460A1 (es) 2016-10-18 2018-04-26 Gamesa Innovation & Technology, S.L. Composición polimérica propiedades antihielo y de autolimpieza

Non-Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
C. ANTONINI ET AL., ILASS EUROPE, 2011
GOLOVIN, K. ET AL., SCIENCE ADVANCES, vol. 2, no. 3, 2016, pages e1501496
H. SOJOUDI ET AL., SOFT MATER, vol. 12, 2016, pages 1938 - 1963
L. MAKKONEN, JOURNAL OF ADHESION SCIENCE AND TECHNOLOGY, vol. 26, no. 4-5, 2012, pages 413 - 445
M. NOSONOVSKY ET AL., ACS NANO, vol. 6, no. 10, 2012, pages 8488 - 8491
O. PARENT ET AL., COLD REGIONS SCIENCE AND TECHNOLOGY, vol. 65, no. 1, 2011, pages 88 - 96
X. WU, CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL, vol. 355, 2019, pages 901 - 909
Z. PENG ET AL., APPLIED SURFACE SCIENCE, vol. 259, 2012, pages 764 - 768

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114988742A (zh) * 2022-06-13 2022-09-02 重庆交通大学 一种缓释长效型抗凝冰材料及其制备方法
CN115075877A (zh) * 2022-06-30 2022-09-20 招金矿业股份有限公司 一种矿井井壁防结大块冰方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP4029921A4 (en) 2023-10-25
ES2734583B2 (es) 2020-06-29
ES2734583A1 (es) 2019-12-10
EP4029921A1 (en) 2022-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102585635B (zh) 一种防结冰涂料及其制备方法
US10106693B2 (en) Structural coatings with dewetting and anti-icing properties, and coating precursors for fabricating same
Susoff et al. Evaluation of icephobic coatings—Screening of different coatings and influence of roughness
WO2021048460A1 (es) Obtención de una superficie hielófoba empleando el método sol-gel sin fluoruros sobre pinturas comerciales de poliuretano
EP3066164B1 (en) Transparent anti-icing coatings
CN107298906B (zh) 一种高耐候的防结冰防护涂层及其制备方法
CN102838923B (zh) 一种有机氟硅氧烷纳米防冻粘涂料及其制备工艺
US20140272301A1 (en) Structural coatings with dewetting and anti-icing properties, and processes for fabricating these coatings
WO2015109466A1 (zh) 一种单组分杂化水性防覆冰涂料及其涂层的制备方法与应用
WO2002059210A2 (en) Anti-icing composition
US20200347282A1 (en) Viscoelastic icephobic surfaces
CN104212339A (zh) 一种有机硅凝胶防覆冰涂料及其制备方法和用途
Ouyang et al. Ultralow-adhesion icephobic surfaces: Combining superhydrophobic and liquid-like properties in the same surface
TW202108735A (zh) 含有微珠和奈米纖維的功能性塗層
CN105658342A (zh) 冰释放涂层
US20040249222A1 (en) Ice nucleating non-stick coating
CN115466599B (zh) 透明防冰涂层以及风机叶片
CN102344747A (zh) 有机硅低表面能涂料组合物及其制备方法、更新方法和应用
Zhou et al. Bio-inspired “rigid and flexible” structure design for robust superhydrophobic composite and its application
EP3771734B1 (en) Transparent hydrophobic and icephobic compositions, coatings, and methods
CN109943162A (zh) 一种能使各组分间热膨胀系数有效匹配的防结冰涂料
US20240132753A1 (en) Hydrophobic-icephobic organosilane compositions, coatings, and methods
He et al. Preparation and performance study of SiO2 aerogel thermal insulation coating with nanoporous structure for wind turbine blade surface
WO2023089521A1 (en) Coating composition, method for obtaining and curing this coating composition and its use to passively protect surfaces against icing
MELIA et al. Hybrid Sol-Gel Materials for Aerodynamic Surfaces

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20864088

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020864088

Country of ref document: EP

Effective date: 20220413