10月26日消息,据欧洲涂料行业媒体European Coatings报道,研究人员开发出一种双层聚氨酯-脲(polyurethane-urea, PUU)抗结冰涂层,可应用于寒冷地区水工混凝土大坝的防冰保护。

该涂层采用"弹性基层+亲水表层"的双层设计:基层由聚天冬氨酸酯(F420)、聚己内酯三醇(PCL triol)、HDI三聚体及NCO封端预聚体构成,提供弹性与附着力;表层为亲水改性层,通过水化层抑制冰与表面的机械咬合。

性能数据方面,该涂层(编号BS750)在-20°C下冰剪切强度仅2 kPa,温度降至-40°C时为11 kPa;DSC分析显示其存在与抗冰机制相关的吸热峰。更重要的是耐久性:经过紫外老化、加热、冷冻等一系列老化试验后,BS750在多次结冰/除冰循环中的冰剪切强度始终稳定保持在10 kPa以下,显示出工程应用所需的循环稳定性。

应用背景方面,寒区水工混凝土大坝长期暴露于冻融与高湿环境,冰在坝体保温层上的堆积与剥落会产生的显著应力,威胁保温结构与坝面安全;传统除冰依赖机械破冰或加热,能耗与维护成本高。低冰粘附涂层提供了被动防冰路线。

从涂料技术路线看,聚氨酯-脲体系兼具高弹性和低温韧性,配合亲水表面化学(区别于主流的疏水/低表面能防冰路线),在强紫外、高湿、冻融交替的水工场景中显示出更好的耐候平衡;2 kPa量级的冰剪切强度已达到同类报道中的先进水平。该成果对输电线路、风机叶片、船舶等低温防冰涂层的配方设计同样具有借鉴意义。 (来源:European Coatings)