冰释放涂层的利记博彩app
【技术领域】
[0001] 本申请设及聚合物涂层和涂料组合物，制造方法W及其用途。
[0002] 相关申请案
[0003] 本申请主张2013年9月30日提交的美国临时专利申请号61/884,986的优先权。
[0004] 政府许可权利
[0005] 本发明是在政府支持下W国家科学基金会资助DMR-0802452、和DMR-1206259 W及 DOD国防大学研究仪器项目（DURIP)通过海军研究办公室奖(N00014-09-1-0780)下进行。政 府拥有本发明中的某些权利。
[0006] 发明背景
[0007] 积冰是许多行业，包括航空航天、船舶、风能发电、电力公司、制冷和商业捕鱼的一 个严重问题。当暴露的结构结冰造成损坏时，电讯塔在寒冷的环境受影响。结冰导致材料损 失、降低的性能，并干扰正常操作。结冰往往导致伤害和有时致命的事故。
[0008] 因为宽广范围的受影响部口，所W不存在积冰的通用的解决方案。使用术语"防 冰"（表明一些表面防止结冰)是不正确的，因为无涂层或表面阻止所有结冰条件下结冰。取 决于应用，所需的结果通常是通过容易由"天然"力包括(风、振动或离屯、力）去除在增生早 期阶段来防止积冰。可W容许累积的程度变化很大上与从表面W "天然方式"所能移除冰的 程度一样。用于通过离屯、力抛出办公室，涂层技术必须考虑到风力满轮机叶片靠近旋翼的 表面上比叶片的尖端移动要慢得多。电源线是固定的，但由于风和振动也可W进行实质上 的晓曲。
[0009] 可能最严苛的应用要求是那些由航空航天行业提出的要求。运些应用对最大可耐 受质量和不降低可靠性都具有严格要求。众所周知，机翼结冰扰乱气流，降低升力，并危及 控制。目前，航空业广泛采用主动放结冰(例如加热），来减轻结冰有关的问题。
[0010] 飞机机翼上的积冰必须在起飞前除去，典型地是用乙二醇或丙二醇基流体或泡沫 体除去。EPA估计每年在商业美国机场应用超过2500万加仑的除冰剂。除冰剂通常不回收并 直接排入污水系统。运种排放已造成增加地下水中的生物需氧量和总有机物含量。对于航 空业，除冰剂是选择的方法，而不管环境问题如何。随着越来越多的环境友好除冰方法开发 和环保法规日趋严格，将寻求替代品，如高效冰释放涂料。
[0011] 输电和电信经常会遇到结冰的问题。在运种情况下，在各大冬季风暴可遭受数十 亿美元的损失。2008年12月，冰暴踩觸东部新英格兰州。风暴冲击在马萨诸塞州、新罕布什 尔州和罗德岛州的国家电网电力公司的服务面积的3，250平方英里面积。国家电网不得不 修理或更换超过416，000英尺分布电线。
[0012] 工业冷冻机行业具有一般不知道或知晓的结冰问题。在商业冷冻设施中，加工的 食品转移到"急速冷冻"室，在那里从食物的液体滴落在地板上形成冰。工业冷冻机的另一 个问题是冰在入户口到冷冻机区域各地形成。对于运种应用，制冷机组制造商寻求对基板 诸如高冲击聚苯乙締粘合良好的冰释放涂层。为此冰释放涂层提供前景的其它问题包括排 水沟堵塞和空调的"结冰"的改善。
[0013] 从上面的总结，市场需要用于可W容易地除去冰就技术要求和挑战方面有很大不 同的广品。
[0014] 目前使用的除冰的主动方法包括上面讨论的用于飞机的除冰流体和电阻加热，其 中充足功率可用，如风力满轮机、汽车挡风玻璃、和冷冻机组。电阻加热用来实施和降低风 电场产生的净功率是昂贵的。被动除冰方法如防冰和冰释放涂层是基于硅氧烷或含氣聚合 物。娃酬是众所周知的弱机械性质和高成本。氣碳聚合物，如果W纯的形式使用，甚至比娃 酬材料更昂贵。
[0015] 合乎逻辑地认为，如果水不润湿表面，则冰不能形成。因此，已经研究超疏水表面 来实现防冰表面。在大多数情况下，运样的表面需要仔细的微观结构制造或电纺丝W产生 具有几平方厘米的尺寸的样本特异性复杂的微观结构。运样复杂的过程不适用于大表面区 域，至少目前不适用。
[0016] -个常见但错误持有的观点是，聚四氣乙締(PTFE)或"特富龙"用于冰释放应该是 不错的。特富龙及类似的半结晶含氣聚合物是在高溫下可处理W产生用于炊具等的"不粘" 表面。然而，运样的高溫过程是不适用于大面积的涂层技术。其次，由长氣碳链(〉C6)制成的 聚合物可降解为全氣辛酸(PFOA)，其将无限期地在环境中持续下去。PFOA是生物蓄积性，且 是已证实的致癌物。再次，当前技术是不足够的。
[0017] 附图简述
[0018] 图1至14阐述若干实施方案的数据和说明。
【具体实施方式】
[0019] -个实施方案提供一种具有式(I)的化合物：
[0021] 其中化是软嵌段聚合物；
[0022] 其中每个T独立地为氨醋或脈键；
[0024] 其中每个化独立地为-C出、-OfcC出、-C出OfcC出或-C出OfcC出CH3;
[00巧]其中每个R ' D独立地为-C出、-C出C出、-C出C出C出、-C出C出C出C出或-ORd ;且 [00%] 其中每个P独立地为1、2或3。
[0027] 在一个实施方案中，所述软嵌段聚合物化不是聚氧杂环下烧。
[0028] 在一个实施方案中，所述软嵌段聚合物化是聚酸、聚二締、聚締控、聚硅氧烷、聚醋 或其组合。在一个实施方案中，软嵌段聚合物衍生自二醇、二胺封端的聚酸、聚二締、聚締 控、聚硅氧烷、聚醋或其组合。
[0029] 在一个实施方案中，所述软嵌段聚合物Rs是线性均聚物或共聚物。在一个实施方 案中，所述软嵌段聚合物化是均聚物。
[0030] 在一个实施方案中，所述软嵌段聚合物化具有200-10，000化的分子量Mw。运个范围 包括其间的所有值和子范围，其包括200、225、250、300、400、450、500、600、700、800、900、 1000、2000、2500、5000、7500和10000。
[0031 ]在一个实施方案中，T独立地为氨醋键或脈键。
[0032] 在一个实施方案中，每个Rd独立地为-C出或-C出C出。
[0033] 在一个实施方案中，每个R'd独立地为-CH3、-0C出或-0CH2C出。
[0034] 在一个实施方案中，每个化为-C出C出，且每个R ' D为-OC出C出。
[0035] 在一个实施方案中，一种组合物中可存在两种或更多种不同的具有式（I)的化合 物，其中在一种具有式(I)的化合物中的第一软嵌段聚合物化具有200-1 ,OOODa的分子量Mw, 且在不同的具有式（I)的化合物中的第二软嵌段聚合物化具有1，500-3，OOODa的分子量Mw。 运些范围包括其间的所有值和子范围，其包括200、225、250、300、350、400、450、500、550、 600、650、700、750、800、850、900、950和1000 Da;和1,500、1550、1600、1650、1700、1750、 1800、1850、1900、1950、2000、2100、2200、2300、2400、2500、2600、2700、2800、2900和 3000Da〇
[0036] 在一个实施方案中，所述软嵌段聚合物化为具有化ODa的分子量Mw的聚四氨巧喃。
[0037] 在一个实施方案中，第一软嵌段聚合物Rs具有200-500Da的分子量Mw,且在不同的 具有式(I)的化合物中的第二软嵌段聚合物化具有1，500-2 ,OOODa的分子量Mw。
[0038] 在一个实施方案中，第一软嵌段聚合物化为具有250Da的分子量Mw的聚四氨巧喃， 且第二软嵌段聚合物化为具有2,000Da的分子量Mw的聚四氨巧喃。
[0039] 在其中使用超过一种软嵌段化的组合物的情况下，第一与第二化的重量比不受特 定限制，且可自〉〇至<100重量％ :<100至〉〇重量％变化。运个范围包括其间的所有值和子范 围，其包括按需要的〉0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、 75、80、85、90、95、99和<100重量％。
[0040] -个实施方案提供一种制造上述化合物的方法，其包括：
[0041] 在催化剂的存在下，使一种或多种W-N出、-OH或其组合封端的软嵌段聚合物化
[0042] 与一种或多种具有下式的化合物反应：
[0044] W形成所述化合物。
[0045] 在一个实施方案中，所述封端的软嵌段聚合物化具有式出N-Rs-N出或册-Rs-OH。
[0046] 在一个实施方案中，所述催化剂为W下中的一者或多者:缩合固化催化剂、二月桂 酸二下基锡、二乙酸二下基锡、二氮杂双环[2.2.2 ]辛烧、1，3-二乙酷氧基-1，1，3，3-四下基 氧化锡、二-正下基双（1-硫代甘油)锡、二丙締酸二-正下醋、二-正下基二-正下氧基锡、二-正下基二甲基丙締酸锡、销催化剂、加成固化催化剂或其组合。
[0047] 在一个实施方案中，所述"混杂物"组合物包含W下的反应产物：
[0048] (A) -种或多种具有式(I)的化合物；
[0049] (B) -种或多种烷氧基硅烷、烷氧基硅氧烷或其组合作为细观表面构建剂；
[0050] (C)任选地，一种或多种聚二烷基硅氧烷二醇作为第一纳米表面改性剂；
[0051] (D)任选地，一种或多种氣化烷氧基硅烷作为第二纳米表面改性剂；W及
[0052] 化)任选地，催化剂、水或其组合中的一者或多者。
[0053] 在一个实施方案中，如本文所用，"混杂物"反应产物为在反应进行至完成大于约 30%后所获得的产物。运个范围包括其间的所有值和子范围，其包括30、40、50、60、70、80、 90、95、99 和 100%。
[0054] 在一个实施方案中，所述组合物包含W下的反应产物：
[0055] (A) -种或多种具有式(I)的化合物；
[0056] (B) -种或多种烷氧基硅烷、烷氧基硅氧烷或其组合作为细观表面构建剂；
[0057] (C)-种或多种聚二烷基硅氧烷二醇作为第一纳米表面改性剂；W及 [005引化)任选地，催化剂、水或其组合中的一者或多者。
[0059] 在一个实施方案中，所述组合物包含W下的反应产物：
[0060] (A) -种或多种具有式(I)的化合物；
[0061] (B) -种或多种烷氧基硅烷、烷氧基硅氧烷或其组合作为细观表面构建剂；
[0062] (C)-种或多种聚二烷基硅氧烷二醇作为第一纳米表面改性剂；
[0063] (D)-种或多种氣化烷氧基硅烷、氣化聚二烷基硅氧烷二醇或其组合作为第二纳 米表面改性剂；W及
[0064] 化)任选地，催化剂、水或其组合中的一者或多者。
[0065] 在一个实施方案中，所述细观表面构建剂(B)为W下中的一者或多者：聚(二乙氧 基硅氧烷）（PDEOS)、聚（二甲氧基硅氧烷）（PDMOS)U ,2-双（立乙氧基甲娃烷基）乙烧 (BTE沈）、1,4-双(S乙氧基甲娃烷基)苯、1,2-双(S乙氧基甲娃烷基）乙締、双(S乙氧基甲 娃烷基）甲烧、1，8-双(S乙氧基甲娃烷基)辛烧、1，10-双(S甲氧基甲娃烷基)癸烧、1，6-双 (二甲氧基甲娃烷基)-2,5-二甲基己烧、1,2-双(二甲氧基甲娃烷基）乙烧、双(二甲氧基甲 娃烷基乙基)苯、1,6-双(二甲氧基甲娃烷基）己烧、1,4-双(二甲氧基甲娃烷基甲基)苯、1, 8-双(=甲氧基甲娃烷基)辛烧或其组合。在一个实施方案中，所述
[0066] 在一个实施方案中，所述第一纳米表面改性剂(C)为聚二甲基硅氧烷二醇、聚二乙 基硅氧烷二醇或其组合。
[0067] 在一个实施方案中，所述第一纳米表面改性剂(C)具有200-50，000化的分子量Mw。 运个范围包括其间的所有值和子范围，其包括200、225、250、300、400、450、500、600、700、 800、900、1000、2000、2500、3000、3500、4200、4500、5000、5500、6000、6500、7000、7500、 10000、15000、20000、25000、26000、30000、35000、40000、45000、50000 和其任何组合。
[0068] 在一个实施方案中，所述第一纳米表面改性剂(C)为具有4200化的分子量Mn的聚