一种具有超疏水性能的石墨烯抗冰冻涂料及其制备方法与流程

1.本发明涉及工业涂料技术领域，特别涉及一种具有超疏水性能的石墨烯抗冰冻涂料及其制备方法。


背景技术：

2.现我国大部分风电厂分布在北部、西北部地区，而处在这些地区的风电机组在运行时要经受风沙、冰雪等恶劣气候的影响。叶片作为风电机组的关键部件在实际运行中也会遭遇各种环境的考验，尤其是叶片表面的结冰问题，是一个亟待解决的难点。叶片结冰后，其气动外形会发生改变，将会造成风力发电机组的发电功率降低，而叶片结冰严重时，风电机组必须要停机，这样做不仅会影响发电，而且结冰还会造成叶片质量不平衡，从而增加风电机组部件的疲劳损伤；此外，伴随叶片旋转甩出的冰块会对风电场附近的人、畜、植物以及建筑等造成伤害。因此，风电叶片通常会涂覆保护涂料，显然恶劣的环境对于风电叶片涂料有更高的性能要求。


技术实现要素：

3.基于以上现实需要，本发明提出一种具有超疏水性能的石墨烯抗冰冻涂料及其制备方法，目的在于降低冰与叶片表面的高附着力，使冰水与材料的粘附强度降低，从而达到抗冰冻的效果。
4.本发明的技术方案是这样实现的：一种具有超疏水性能的石墨烯抗冰冻涂料，包括以下重量份原料：活性环氧树脂40～50份、石墨烯5～10份、活性稀释剂4～8份、抗冻剂5～10份、疏水剂1～5份、触变剂1～5份、分散剂5～10份、乳液型消泡剂2～10份、填料5～10份，羧甲基纤维素钠2～4份。
5.进一步说明，一种具有超疏水性能的石墨烯抗冰冻涂料，包括以下重量份原料：活性环氧树脂45份、石墨烯8份、活性稀释剂6份、抗冻剂8份、疏水剂3份、触变剂3份、乳液型消泡剂4份、填料7份、羧甲基纤维素钠3份、水35份。
6.进一步说明，所述活性稀释剂为新癸酸缩水甘油脂、甲基丙烯酸-β-羟乙酯或1,6-己二醇二丙烯酸酯中的一种或多种。
7.进一步说明，所述抗冻剂为1,2-丙二醇水溶液或乙二醇水溶液。
8.进一步说明，所述疏水剂为聚硅氧烷。
9.进一步说明，所述触变剂为聚酰胺蜡。
10.进一步说明，所述填料为氟硅改性纳米tio2颗粒、氟硅改性聚氨酯树脂。
11.进一步说明，所述氟硅烷改性纳米tio2颗粒为：在tio2颗粒中加入20～30wt％全氟癸基三甲氧基硅烷水溶液，然后进行超声处理10～20min，得到纳米tio2改性溶液，将改性溶液进行固液分离和烘干处理，即得到氟硅烷改性的纳米tio2颗粒。
12.进一步说明，所述氟硅改性聚氨酯树脂为：先将聚乙二醇在120～200℃下脱水，接着加入甲苯二异氰酸酯和二月桂酸丁二基锡，搅拌，获得端异氰酸酯基聚氨酯预聚体，然后
加入20～30wt％全氟癸基三甲氧基硅烷水溶液、三羟甲基丙烷、1,4-丁二醇，不断搅拌得到氟硅改性聚氨酯树脂，搅拌温度为70～80℃；其中聚乙二醇、甲苯二异氰酸酯、二月桂酸丁二基锡、全氟癸基三甲氧基硅烷水溶液、三羟甲基丙烷、1,4-丁二醇质量比:4～8:2.5～4.5:0.5～3:4～6:1～3:1.5～4.5。
13.进一步说明，一种具有超疏水性能的石墨烯抗冰冻涂料的制备方法，包括以下步骤：
14.(1)将石墨烯、填料、羧甲基纤维素钠进行研磨。然后加入去离子水、活性环氧树脂进行高速搅拌，搅拌速率为800～1000rpm，搅拌温度为80～100℃，得到混合液a；
15.(2)将氟硅改性tio2纳米颗粒加入到乙醇水溶液中搅拌分散，然后进行超声处理30min～1h，再将氟硅改性聚氨酯树脂加入分散液中进行超声处理20～30min，得到氟硅改性聚氨酯树脂和纳米二氧化钛复合乳液；
16.(3)将混合液a与复合乳液混合，然后同时加入抗冻剂、活性稀释剂、疏水剂、触变剂、乳液型消泡剂进行机械搅拌，再进行高速分散处理，搅拌速率为270～350rpm，搅拌时长为30min～1h；
17.(4)步骤(1)～步骤(3)完成后，取出将其放置阴凉的密闭的空间内进行降温处理，待温度降至20～30℃后，再进行高速分散处理，即得到超疏水性能石墨烯抗冰冻涂料。
18.进一步说明，步骤(4)的高速分散搅拌速度为2000～4000rpm，分散时间为30min～1h。
19.与现有技术相比，本发明取得的技术效果：
20.本发明制得的超疏水性能石墨烯抗冰冻涂料具有优异的超疏水效果及抗冰冻效果。利用氟硅烷对二氧化钛纳米材料和聚氨酯树脂改性后具有表面超疏水、耐磨、柔韧性高的性质，再结合石墨烯、抗冻剂的应用性能，进一步提高了涂层的抗冰冻性能。制备的涂料应用于风电机组的叶片上时具有不易结冰，低剪切力，表面耐磨、耐老化的综合性能。
具体实施方式
21.为了更好理解本发明技术内容，下面提供具体实施例，对本发明做进一步的说明。
22.本发明实施例所用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
23.本发明实施例所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
24.以下实施例和对比例中，所述活性稀释剂、抗冻剂、疏水剂、触变剂、乳液型消泡剂分别选取新癸酸缩水甘油脂、15wt％1,2-丙二醇水溶液、聚硅氧烷、聚酰胺蜡、byk-530。
25.实施例1
26.一种具有超疏水性能的石墨烯抗冰冻涂料，包括以下重量份原料：活性环氧树脂40份、石墨烯5份、活性稀释剂4份、抗冻剂5份、疏水剂1份、触变剂5份、消泡剂2份、填料5份、羧甲基纤维素钠2份、去离子水30份；
27.所述填料为质量比为1:1的氟硅改性纳米tio2颗粒和氟硅改性聚氨酯树脂。
28.所述氟硅改性纳米tio2为：在tio2纳米颗粒中加入20wt％全氟癸基三甲氧基硅烷水溶液，然后进行超声处理10～20min，得到纳米tio2改性溶液，将改性溶液进行固液分离和烘干处理，即获得氟硅改性纳米tio2颗粒。
29.所述氟硅改性聚氨酯树脂为：先将聚乙二醇2000在120℃下脱水，接着加入甲苯二
异氰酸酯和二月桂酸丁二基锡，搅拌，获得端异氰酸酯基聚氨酯预聚体，然后加入20wt％全氟癸基三甲氧基硅烷水溶液、三羟甲基丙烷、1,4-丁二醇，不断搅拌得到氟硅改性聚氨酯树脂，搅拌温度为70℃；其中聚乙二醇、甲苯二异氰酸酯、二月桂酸丁二基锡、全氟癸基三甲氧基硅烷水溶液、三羟甲基丙烷、1,4-丁二醇质量比:4:2.5:0.5:4:1:1.5。
30.所述超疏水性能石墨烯抗冰冻涂料的制备方法，包括以下步骤：
31.(1)将石墨烯、填料、羧甲基纤维素钠进行研磨，然后加入去离子水、活性环氧树脂进行高速搅拌，搅拌速率为900rpm，搅拌温度为80℃，得到混合液a；
32.(2)将氟硅改性纳米tio2颗粒加入45wt％乙醇水溶液中搅拌分散，得分散液，然后进行超声处理1h，再将氟硅改性聚氨酯树脂加入分散液中进行超声处理30min，得到氟硅改性聚氨酯树脂和纳米二氧化钛复合乳液；
33.(3)将混合液a与复合乳液混合，然后同时加入抗冻剂、活性稀释剂、疏水剂、触变剂、乳液型消泡剂进行机械搅拌，再进行高速分散处理，搅拌速率为300rpm，搅拌时长为1h；
34.(4)步骤(1)～步骤(3)完成后，取出将其放置阴凉的密闭的空间内进行降温处理，待温度降至20℃后，再进行高速分散处理(搅拌速度为2000rpm，分散时间为20min)，即得到超疏水性能石墨烯抗冰冻涂料。
35.实施例2
36.一种具有超疏水性能的石墨烯抗冰冻涂料，包括以下重量份原料：活性环氧树脂45份、石墨烯8份、活性稀释剂6份、抗冻剂8份、疏水剂3份、触变剂3份、乳液型消泡剂4份、填料7份、羧甲基纤维素钠3份、去离子水35份；
37.所述填料为质量比为1:1的氟硅改性纳米tio2颗粒和氟改性聚氨酯树脂。
38.所述氟硅改性纳米tio2颗粒为在tio2纳米颗粒加入25wt％全氟癸基三甲氧基硅烷水溶液，然后进行超声处理10～20min,得到纳米tio2改性溶液，将改性溶液进行固液分离和烘干处理，即获得氟硅烷改性的纳米tio2颗粒。
39.所述氟硅改性聚氨酯树脂为：先将聚乙二醇2000在170℃下脱水，接着加入甲苯二异氰酸酯和二月桂酸丁二基锡，搅拌，获得端异氰酸酯基聚氨酯预聚体，然后加入25wt％全氟癸基三甲氧基硅烷水溶液、三羟甲基丙烷、1,4-丁二醇，不断搅拌得到氟硅改性聚氨酯树脂，搅拌温度为75℃；其中聚乙二醇、甲苯二异氰酸酯、二月桂酸丁二基锡、全氟癸基三甲氧基硅烷水溶液、三羟甲基丙烷、1,4-丁二醇质量比:6:3:2:5:2:3。所述超疏水性能石墨烯抗冰冻涂料的制备方法，包括以下步骤：
40.(1)将石墨烯、填料、羧甲基纤维素钠进行研磨，然后加入去离子水、活性环氧树脂进行高速搅拌，搅拌速率为800rpm，搅拌温度为80℃，得到混合液a；
41.(2)将氟硅改性纳米tio2颗粒加入45wt％乙醇水溶液中搅拌分散，然后进行超声处理1h，再将氟硅改性聚氨酯树脂加入分散液中进行超声处理30min，得到氟硅改性聚氨酯树脂和纳米二氧化钛复合乳液。
42.(3)将混合液a与复合乳液混合，然后同时加入抗冻剂、活性稀释剂、疏水剂、触变剂、乳液型消泡剂进行机械搅拌，再进行高速分散处理，搅拌速率为300rpm，搅拌时长为1h；
43.(4)步骤(1)～步骤(3)完成后，取出将其放置阴凉的密闭的空间内进行降温处理，待温度降至25℃后，再进行高速分散处理(搅拌速度为3000rpm，分散时间为40min)，即得到超疏水性能石墨烯抗冰冻涂料。
44.实施例3
45.一种具有超疏水性能的石墨烯抗冰冻涂料，包括以下重量份原料：活性环氧树脂50份、石墨烯10份、活性稀释剂8份、抗冻剂10份、疏水剂5份、触变剂5份、乳液型消泡剂5份、填料10份、羧甲基纤维素钠4份、去离子水40份；
46.所述填料为质量比为2:1氟改性tio2纳米和氟改性聚氨酯树脂。
47.所述氟硅改性纳米tio2颗粒为在tio2纳米颗粒加入30wt％全氟癸基三甲氧基硅烷水溶液，然后进行超声处理10～20min,得到纳米tio2改性溶液，将改性溶液进行固液分离和烘干处理，即获得氟硅改性纳米tio2颗粒。
48.所述氟硅改性聚氨酯树脂为：先将聚乙二醇2000在200℃下脱水，接着加入甲苯二异氰酸酯和二月桂酸丁二基锡，搅拌，获得端异氰酸酯基聚氨酯预聚体，然后加入30wt％全氟癸基三甲氧基硅烷水溶液、三羟甲基丙烷、1,4-丁二醇，不断搅拌得到氟硅改性聚氨酯树脂，搅拌温度为80℃；其中聚乙二醇、甲苯二异氰酸酯、二月桂酸丁二基锡、全氟癸基三甲氧基硅烷水溶液、三羟甲基丙烷、1,4-丁二醇质量比为8:4.5:3:6:3:4.5。
49.所述超疏水性能石墨烯抗冰冻涂料的制备方法，包括以下步骤：
50.(1)将石墨烯、填料、羧甲基纤维素钠进行研磨，然后加入去离子水、活性环氧树脂进行高速搅拌，搅拌速率为1000rpm，搅拌温度为100℃，得到混合液a；
51.(2)将氟硅改性纳米tio2颗粒加入45wt％乙醇水溶液中搅拌分散，然后进行超声处理1h，再将氟硅改性聚氨酯树脂加入分散液中进行超声处理30min，得到氟硅改性聚氨酯树脂和纳米二氧化钛复合乳液。
52.(3)将混合液a与复合乳液混合，然后同时加入抗冻剂、活性稀释剂、疏水剂、触变剂、乳液型消泡剂进行机械搅拌，再进行高速分散处理，搅拌速率为350rpm，搅拌时长为1h；
53.(4)步骤(1)～步骤(3)完成后，取出将其放置阴凉的密闭的空间内进行降温处理，待温度降至30℃后，再进行高速分散处理(搅拌速度为4000rpm，分散时间为1h)，即得到超疏水性能石墨烯抗冰冻涂。
54.对比例1
55.本对比例与实施例3的区别在于，未对填料中纳米tio2、聚氨酯树脂进行改性。具体为超疏水性能石墨烯抗冰冻涂料，包括以下重量份原料：活性环氧树脂50份、石墨烯10份、活性稀释剂8份、抗冻剂10份、疏水剂5份、触变剂5份、乳液型消泡剂5份、填料10份、羧甲基纤维素钠4份、去离子水40份。
56.所述超疏水性能石墨烯抗冰冻涂料的制备方法，包括以下步骤：
57.(1)将石墨烯、填料、羧甲基纤维素钠进行研磨，然后加入去离子水、活性环氧树脂进行高速搅拌，搅拌速率为1000rpm，搅拌温度为80～100℃，得到混合液a；
58.(2)将tio2纳米颗粒加入45wt％乙醇水溶液中搅拌分散，然后进行超声处理1h，再将聚氨酯树脂加入分散液中进行超声处理30min，得到聚氨酯树脂和纳米二氧化钛复合乳液；
59.(3)将混合液a与复合乳液混合，然后同时加入抗冻剂、活性稀释剂、疏水剂、触变剂、乳液型消泡剂进行机械搅拌，再进行高速分散处理，搅拌速率为350rpm，搅拌时长为1h；
60.(4)步骤(1)～步骤(3)完成后，取出将其放置阴凉的密闭的空间内进行降温处理，待温度降至20～30℃后，再进行高速分散处理(搅拌速度为4000rpm，分散时间为1h)，即得
到超疏水性能石墨烯抗冰冻涂料。
61.对比例2
62.本对比例与实施例2的区别在于，超疏水性能石墨烯抗冰冻涂料原料中不添加填料，具体为一种具有超疏水性能的石墨烯抗冰冻涂料，包括以下重量份原料：活性环氧树脂45份、石墨烯8份、活性稀释剂6份、疏水剂3份、触变剂3份、乳液型消泡剂4份、羧甲基纤维素钠3份、去离子水35份；
63.所述超疏水性能石墨烯抗冰冻涂料的制备方法，包括以下步骤：
64.(1)将石墨烯、羧甲基纤维素钠进行研磨，然后加入去离子水、活性环氧树脂进行高速搅拌，搅拌速率为800rpm，搅拌温度为80℃，得到混合液a；
65.(3)在混合液a中加入抗冻剂、活性稀释剂、疏水剂、触变剂、乳液型消泡剂进行机械搅拌，再进行高速分散处理，搅拌速率为300rpm，搅拌时长为1h；
66.(4)步骤(1)～步骤(3)完成后，取出将其放置阴凉的密闭的空间内进行降温处理，待温度降至20～30℃后，再进行高速分散处理(搅拌速度为3000rpm，分散时间为40min)，即得到超疏水性能石墨烯抗冰冻涂料。
67.对比例3
68.本对比例与实施例2的区别在于，只添加氟硅改性纳米tio2颗粒作为填料。具体为一种具有超疏水性能的石墨烯抗冰冻涂料，包括以下重量份原料：活性环氧树脂45份、石墨烯8份、活性稀释剂6份、抗冻剂8份、疏水剂3份、触变剂3份、乳液型消泡剂4份、填料7份、羧甲基纤维素钠3份、去离子水35份；
69.所述填料为氟硅改性纳米tio2颗粒。
70.所述氟硅改性纳米tio2颗粒为在tio2纳米颗粒加入25wt％全氟癸基三甲氧基硅烷水溶液，然后进行超声处理10～20min,得到纳米tio2改性溶液，将改性溶液进行固液分离和烘干处理，即获得氟硅烷改性的纳米tio2颗粒。
71.所述超疏水性能石墨烯抗冰冻涂料的制备方法，包括以下步骤：
72.(1)将石墨烯、填料、羧甲基纤维素钠进行研磨，然后加入去离子水、活性环氧树脂进行高速搅拌，搅拌速率为800rpm，搅拌温度为80℃，得到混合液a；
73.(2)将氟硅改性纳米tio2颗粒加入45wt％乙醇水溶液中搅拌分散，然后进行超声处理1h，得到纳米二氧化钛复合乳液。
74.(3)将混合液a与复合乳液混合，然后同时加入抗冻剂、活性稀释剂、疏水剂、触变剂、乳液型消泡剂进行机械搅拌，再进行高速分散处理，搅拌速率为300rpm，搅拌时长为1h；
75.(4)步骤(1)～步骤(3)完成后，取出将其放置阴凉的密闭的空间内进行降温处理，待温度降至25℃后，再进行高速分散处理(搅拌速度为3000rpm，分散时间为40min)，即得到超疏水性能石墨烯抗冰冻涂料。
76.对比例4
77.本对比例与实施例2的区别在于，只添加氟硅改性聚氨酯树脂作为填料。
78.一种具有超疏水性能的石墨烯抗冰冻涂料，包括以下重量份原料：活性环氧树脂45份、石墨烯8份、活性稀释剂6份、抗冻剂8份、疏水剂3份、触变剂3份、乳液型消泡剂4份、填料7份、羧甲基纤维素钠3份、去离子水35份；
79.所述填料为氟改性聚氨酯树脂。
80.所述氟硅改性聚氨酯树脂为：先将聚乙二醇2000在170℃下脱水，接着加入甲苯二异氰酸酯和二月桂酸丁二基锡，搅拌，获得端异氰酸酯基聚氨酯预聚体，然后加入25wt％全氟癸基三甲氧基硅烷水溶液、三羟甲基丙烷、1,4-丁二醇，不断搅拌得到氟硅改性聚氨酯树脂，搅拌温度为75℃；其中聚乙二醇、甲苯二异氰酸酯、二月桂酸丁二基锡、全氟癸基三甲氧基硅烷水溶液、三羟甲基丙烷、1,4-丁二醇质量比:6:3:2:5:2:3。
81.所述超疏水性能石墨烯抗冰冻涂料的制备方法，包括以下步骤：
82.(1)将石墨烯、填料、羧甲基纤维素钠进行研磨，然后加入去离子水、活性环氧树脂进行高速搅拌，搅拌速率为800rpm，搅拌温度为80℃，得到混合液a；
83.(2)将混合液a与氟硅改性聚氨酯树脂混合搅拌，然后同时加入抗冻剂、活性稀释剂、疏水剂、触变剂、乳液型消泡剂进行机械搅拌，再进行高速分散处理，搅拌速率为300rpm，搅拌时长为20min；
84.(3)步骤(1)～步骤(2)完成后，取出将其放置阴凉的密闭的空间内进行降温处理，待温度降至25℃后，再进行高速分散处理(搅拌速度为3000rpm，分散时间为40min)，即得到超疏水性能石墨烯抗冰冻涂料。
85.性能测试
86.将实施例1～3和对比例1～4制得的超疏水性能石墨烯抗冰冻涂料进行硬度测试(参照gb/t6739-2006)、漆膜附着力测试(参照gb/t 5210-2006)、抗冰冻测试。
87.耐介质性测试：耐盐雾性能参照gb/t1771-2007，耐酸性、耐碱性按照gb 1763-1979(1989)测定。
88.抗冰冻性能测试：参照gb-t1727-1992制取涂层样品，然后放置在-10℃下进行抗冻测试，每15天为一个周期，测试涂层样品的外观(有无颜色的变化、有无粉化、有无开裂)，抗冻60天。
89.使用上海梭伦sl200b接触角测量仪，测量2μl纯净去离子水在实施例与对比例涂层表面的接触角；
90.测试结果如下：
[0091][0092]
实验结果表明，本发明制得的具有超疏水性能石墨烯抗冰冻涂料具有良好的耐介质性和高附着力。通过比对实施例3和对比例1、对比例2可知，对纳米二氧化钛和聚氨酯树脂进行改性，增大了涂层的附着力，加强了耐酸、碱、盐性能，接触角也有显著提高，超强的疏水性能使得在低温条件下，水滴不易在涂层上结冰，从而使涂层抗冻性增强。
[0093]
本发明选择各原料科学配比，配制具有超级疏水性质的填料和抗冻剂，再结合石墨烯自身独特的功能，使本发明涂料的涂层达到疏水、不挂冰、防冰冻、耐磨的效果。本产品适应期长，施工性能优良，满足风电机组叶片的抗冰技术需求，对我国中、南部风电场开发过程面临冰冻气候考验提供了技术支持，具有十分重要的现实意义。
[0094]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种具有超疏水性能的石墨烯抗冰冻涂料，其特征在于：包括以下重量份原料：活性环氧树脂40～50份、石墨烯5～10份、活性稀释剂4～8份、抗冻剂5～10份、疏水剂1～5份、触变剂1～5份、乳液型消泡剂2～5份、填料5～10份、羧甲基纤维素钠2～4份、水30～40份。2.如权利要求1所述的一种具有超疏水性能的石墨烯抗冰冻涂料，其特征在于：包括以下重量份原料：活性环氧树脂45份、石墨烯8份、活性稀释剂6份、抗冻剂8份、疏水剂3份、触变剂3份、乳液型消泡剂4份、填料7份、羧甲基纤维素钠3份、水35份。3.如权利要求1所述的一种具有超疏水性能的石墨烯抗冰冻涂料，其特征在于：所述活性稀释剂为新癸酸缩水甘油脂、甲基丙烯酸-β-羟乙酯或1,6-己二醇二丙烯酸酯中的一种或多种。4.如权利要求1所述的一种具有超疏水性能的石墨烯抗冰冻涂料，其特征在于：所述抗冻剂为1,2-丙二醇水溶液或乙二醇水溶液；所述疏水剂为聚硅氧烷。5.如权利要求1所述的一种具有超疏水性能的石墨烯抗冰冻涂料，其特征在于：所述触变剂为聚酰胺蜡。6.如权利要求1所述的一种具有超疏水性能的石墨烯抗冰冻涂料，其特征在于：所述填料为氟硅改性纳米tio2颗粒和氟硅改性聚氨酯树脂。7.如权利要求1所述的一种具有超疏水性能的石墨烯抗冰冻涂料，其特征在于：所述氟硅改性纳米tio2颗粒为：在tio2颗粒中加入20～30wt％全氟癸基三甲氧基硅烷水溶液，然后进行超声处理10～20min，得到纳米tio2改性溶液，将改性溶液进行固液分离和烘干处理，即获得氟硅改性纳米tio2颗粒。8.如权利要求7所述的一种具有超疏水性能的石墨烯抗冰冻涂料，其特征在于：所述氟硅改性聚氨酯树脂为：先将聚乙二醇在120～200℃下脱水，接着加入甲苯二异氰酸酯和二月桂酸丁二基锡，搅拌，获得端异氰酸酯基聚氨酯预聚体，然后加入20～30wt％全氟癸基三甲氧基硅烷水溶液、三羟甲基丙烷、1,4-丁二醇，不断搅拌得到氟硅改性聚氨酯树脂，搅拌温度为70～80℃；其中聚乙二醇、甲苯二异氰酸酯、二月桂酸丁二基锡、全氟癸基三甲氧基硅烷水溶液、三羟甲基丙烷、1,4～丁二醇质量比:4～8:2.5～4.5:0.5～3:4～6:1～3:1.5～4.5。9.如权利要求1～8任一项所述的一种具有超疏水性能的石墨烯抗冰冻涂料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)将石墨烯、填料、羧甲基纤维素钠进行研磨，然后加入水、活性环氧树脂进行高速搅拌，搅拌速率为800～1000rpm，搅拌温度为80～100℃，得到混合液a；(2)将氟硅改性纳米tio2颗粒加入乙醇水溶液中搅拌分散，然后进行超声处理30min～1h，再将氟硅改性聚氨酯树脂加入分散液中进行超声处理20～30min，得到氟硅改性聚氨酯树脂和纳米二氧化钛复合乳液。(3)将混合液a与复合乳液混合，然后同时加入抗冻剂、活性稀释剂、疏水剂、触变剂、乳液型消泡剂进行机械搅拌，再进行高速分散处理，搅拌速率为270～350rpm，搅拌时间为30～60min；(4)步骤(1)～步骤(3)完成后，进行降温处理，待温度降至20～30℃后，再进行高速分散处理，即得到超疏水性能石墨烯抗冰冻涂料。10.如权利要求9所述的一种具有超疏水性能的石墨烯抗冰冻涂料的制备方法，其特征
在于：步骤(4)的高速分散搅拌速度为2000～4000rpm，分散时间为20～60min。

技术总结
本发明提供一种具有超疏水性能的石墨烯抗冰冻涂料及其制备方法，所述涂料包括以下重量份原料：活性环氧树脂40～50份、石墨烯5～10份、活性稀释剂4～8份、抗冻剂5～10份、疏水剂1～5份、触变剂1～5份、乳液型消泡剂2～5份，填料5～10份、羧甲基纤维素钠2～4份、去离子水30～40份。本发明通过氟硅烷对纳米TiO2和聚氨酯树脂进行改性处理，然后将氟硅改性纳米TiO2和氟硅改性聚氨酯树脂混合形成超疏水复合乳液，再加入石墨烯，抗冰冻剂等助剂进一步提高涂料的疏水性能和抗冰冻性能。的疏水性能和抗冰冻性能。


技术研发人员：王传玺 危德博 耿杰 文军 谭光道 徐超 孟秀俊 蔡春辉 汪德军 胡辉 付荣方 周世银 詹彪 朱玉瑞 孟鹏飞 余燕然 熊艳红
受保护的技术使用者：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 中国华能集团有限公司 湖南省德谦新材料有限公司
技术研发日：2023.05.09
技术公布日：2023/9/14