强大的全水性超性涂层具有光热脱冰和被动抗结冰性能
Xudong Liu1, Shenzhen Li2, Yuanlong Wu1
1School of Materials Science and Engineering, Southeast University, Nanjing 211189, China.
ACS applied materials & interfaces
|September 12, 2023
概括
这项研究使用碳纳米管,多多巴胺和银颗粒开发了一种环保的,通过水传播的超性涂层. 这种涂层通过将光转换为热来提供持久的抗结冰和脱冰功能,克服了以前材料的局限性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 表面化学 表面化学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 超疏水涂层提供了被动的抗结冰和脱冰功能,但由于有机溶剂,其机械稳定性较差,环境问题也很大.
- 开发强大,环保的替代品对于实际的抗结冰应用至关重要.
研究的目的:
- 创建一种全水性超性光热涂层 (PCPAS),具有增强的机械稳定性和有效的抗结冰/脱冰性能.
- 解决传统的有机溶剂基涂料的局限性.
主要方法:
- 在含的聚烯基乳液 (PFA) 中使用碳纳米管 (CNT),聚多巴胺 (PDA) 和银 (Ag) 颗粒的复合微纳米颗粒合成PCPAS.
- 利用PDA减少Ag+和增强界面相互作用.
- 通过磨损和皮带测试评估了超水性.
- 在模拟的太阳光下,在-20°C的温度下对抗结冰/脱冰的性能进行了评估.
主要成果:
- 该PCPAS涂层表现出了出色的机械稳定性,能够承受260次砂纸磨损和240次带剥离周期.
- 这种涂层显著延迟了水滴的结 (392秒在-20°C) 并在模拟的阳光下有效地融化冰 (1千瓦/米2).
- 涂层表现出理想的自我清洁特性和良好的基板适用性.
结论:
- 开发的全水性光热超性涂层为防冰和脱冰提供了耐用,环保的解决方案.
- 其卓越的机械稳定性和光热转换能力使其适合挑战户外应用.
