船舶甲板超疏冰涂层的制备及其性能

摘要

为解决低温环境下船体表面易结冰的问题,研制一种用于船舶甲板除冰的纳米SiO_(2)-环氧树脂超疏冰涂层。采用正辛基三乙氧基硅烷(n-Octyl triethoxysilane,OTS)和全氟葵基三甲氧基硅烷(1H,1H,2H,2H-Perfluorodecyltrimethoxysilane,FAS)三官能度低聚物材料对纳米SiO_(2)粒子进行疏水改性,将改性后的纳米SiO_(2)粒子溶于乙醇后,喷涂在基材表面的环氧树脂上,利用自组装技术使其表面结构高度有序,室温固化后制备超疏冰涂层。采用红外光谱仪、X射线衍射仪分析改性后的纳米SiO_(2)粒子的性能,结果表明纳米SiO_(2)粒子改性成功。利用扫描电子显微镜、热重分析仪、接触角测试仪对纳米SiO_(2)-环氧树脂涂层进行结构表征,可证明改性纳米SiO_(2)的质量分数为15%的纳米SiO_(2)-环氧树脂涂层防覆冰效果最佳,接触角为161.012°。在-30℃环境下,将0.9 mL水滴在有涂层的钢板和玻璃板上,完全结冰时间分别为103、173 s,与纯钢板和纯玻璃基材表面结冰时间相比,分别延长90、110 s,表明涂层疏冰性能较好。