[0001] 本发明属于表面防覆冰技术领域，具体涉及一种智能防覆冰材料及其制备方法。

[0002] 输电线路覆冰导致倒杆断线跳闸，导致电力中断进而对各领域造成严重的阻碍和巨大的经济损失。在北方气候干燥，气温低且常伴雨雪天气，环境变化复杂，对高空架设的输电线路有更高的防覆冰性能和耐久性要求。

[0003] 中国专利《一种硅氧烷树脂防覆冰涂层材料及其制备方法》(申请号：202410215764.6，公开号：CN118325383A，公开日：2024‑07‑12)公开了一种硅氧烷树脂防覆冰涂层材料及其制备方法，改性Al(OH)3获得疏水性结合硅氧烷树脂制备疏水型防覆冰材料，可以减少水与表面的接触机会，但并不能完全阻止结冰。中国专利《一种被动光热除冰的超疏水防覆冰涂层及其制备方法和应用》(申请号：202210799708.2，公开号：
CN115160857A，公开日：2022‑10‑11)公开了一种被动光热除冰的超疏水防覆冰涂层及其制备方法和应用，在复杂环境变化和冻融循环中，利用乙酸乙酯和氟化二氧化硅创造的超疏水表面耐磨性较差容易受损，使用寿命较短。中国专利《一种具有光热效应无氟耐磨超疏水防覆冰涂层的制备方法》(申请号：202111436798.0，公开号：CN114058227A，公开日：2022‑
02‑18)公开了具有光热效应无氟耐磨超疏水防覆冰涂层的制备方法，该类材料兼顾疏水和光热除冰，但对太阳能的吸收有强烈的依赖，在持续阴雨、风雪天气时，尤其是晚上，其防覆冰性能收到严重限制。

[0004] 目前市场上大多数防覆冰材料为具有微‑纳米结构的疏水型防覆冰材料，可以减少水与表面的接触机会，并不能完全阻止结冰，在冻融循环中微‑纳米结构被磨损破坏后将会失去防覆冰作用。

[0026] 下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

[0027] 一种智能防覆冰材料的制备方法，具体包括以下步骤：

[0028] 步骤1，制备智能防覆冰材料湿度响应前驱体：

[0029] 步骤1.1，将季铵化壳聚糖加入去离子水中，季铵化壳聚糖和去离子水的质量比为4‑7:100，在70‑90℃水浴加热搅拌2‑3h，得到季铵化壳聚糖溶液；

[0030] 步骤1.2，将步骤1.1获得的季铵化壳聚糖溶液与E44环氧树脂按照质量比为30：50‑70混合搅拌均匀，获得智能防覆冰材料湿度响应前驱体；

[0031] 步骤2，制备智能防覆冰材料储油功能前驱体：

[0032] 将PDMS预聚体A、多孔SiO2纳米颗粒加入硅油中搅拌均匀，获得智能防覆冰材料储油功能前驱体，PDMS预聚体A、多孔SiO2纳米颗粒与硅油的质量比为10：2‑5：50‑80；

[0033] 步骤3，构建亲‑疏水两亲性多孔结构：

[0034] 将步骤1制备得到的智能防覆冰材料湿度响应前驱体和步骤2制备得到的智能防覆冰材料储油功能前驱体混合均匀后，加入胺固化剂T31、PDMS固化剂B和交联剂搅拌均匀，交联固化，获得智能防覆冰材料。

[0035] PDMS固化剂B、胺固化剂T31和异氟尔酮二异氰酸酯的质量比为1：12‑18：2‑3；

[0036] 交联剂为异佛尔酮二异氰酸酯和甲苯二异氰酸酯中的一种；

[0037] 交联固化温度为50‑80℃，时间为10‑18h。

[0038] 本发明通过构建具有亲‑疏水两亲性多孔结构的智能防覆冰材料，以交联后的季铵化壳聚糖的为智能湿度响应的动力驱动材料，一PDMS、多孔SiO2和硅油为储油功能材料，二者协同作用实现硅油润滑层的可控释放，E44环氧树脂的加入显著提高材料的耐久性能，解决现有在复杂环境变化下防覆冰涂层在冻融循环中易受损失效的问题。

[0039] 实施例1

[0040] 将1.15g季铵化壳聚糖加入28.85ml去离子水中，水浴加热70℃搅拌2h，再加入50ml E44环氧树脂混合搅拌均匀，制得智能防覆冰材料湿度响应前驱体；将10g PDMS预聚体A、2g多孔SiO2纳米颗粒加入50g硅油中搅拌均匀，制得智能防覆冰材料储油功能前驱体；
将制得的智能防覆冰材料湿度响应前驱体和智能防覆冰材料储油功能前驱体混合均匀后加入12g胺固化剂T31、1g PDMS固化剂B和2g异氟尔酮二异氰酸酯搅拌均匀，50℃交联固化
18h，获得智能防覆冰材料。

[0041] 实施例2

[0042] 将1.96g季铵化壳聚糖加入28.04ml去离子水中，水浴加热90℃搅拌3h，再加入70ml E44环氧树脂混合搅拌均匀，制得智能防覆冰材料湿度响应前驱体；将10g PDMS预聚体A、5g多孔SiO2纳米颗粒加入80g硅油中搅拌均匀，制得智能防覆冰材料储油功能前驱体；
将制得的智能防覆冰材料湿度响应前驱体和智能防覆冰材料储油功能前驱体混合均匀后加入18g胺固化剂T31、1g PDMS固化剂B和3g异氟尔酮二异氰酸酯搅拌均匀，80℃交联固化
10h，获得智能防覆冰材料。

[0043] 实施例3

[0044] 将1.4g季铵化壳聚糖加入28.6ml去离子水中，水浴加热80℃搅拌2.5h，再加入60ml E44环氧树脂混合搅拌均匀，制得智能防覆冰材料湿度响应前驱体；将10g PDMS预聚体A、3.5g多孔SiO2纳米颗粒加入65g硅油中搅拌均匀，制得智能防覆冰材料储油功能前驱体；将制得的智能防覆冰材料湿度响应前驱体和智能防覆冰材料储油功能前驱体混合均匀后加入15g胺固化剂T31、1g PDMS固化剂B和2.25g异氟尔酮二异氰酸酯搅拌均匀，65℃交联固化14h，获得智能防覆冰材料。

[0045] 实施例4

[0046] 将1.6g季铵化壳聚糖加入28.4ml去离子水中，水浴加热75℃搅拌2.7h，再加入65ml E44环氧树脂混合搅拌均匀，制得智能防覆冰材料湿度响应前驱体；将10g PDMS预聚体A、3g多孔SiO2纳米颗粒加入60g硅油中搅拌均匀，制得智能防覆冰材料储油功能前驱体；
将制得的智能防覆冰材料湿度响应前驱体和智能防覆冰材料储油功能前驱体混合均匀后加入16g胺固化剂T31、1g PDMS固化剂B和2.5g异氟尔酮二异氰酸酯搅拌均匀，70℃交联固化13h，获得智能防覆冰材料。

[0047] 实施例5

[0048] 将1.8g季铵化壳聚糖加入28.2ml去离子水中，水浴加热85℃搅拌2.4h，再加入55ml E44环氧树脂混合搅拌均匀，制得智能防覆冰材料湿度响应前驱体；将10g PDMS预聚体A、4g多孔SiO2纳米颗粒加入70g硅油中搅拌均匀，制得智能防覆冰材料储油功能前驱体；
将制得的智能防覆冰材料湿度响应前驱体和智能防覆冰材料储油功能前驱体混合均匀后加入14g胺固化剂T31、1g PDMS固化剂B和2.75g异氟尔酮二异氰酸酯搅拌均匀，55℃交联固化17h，获得智能防覆冰材料。

[0049] 实施例6

[0050] 将1.3g季铵化壳聚糖加入28.7ml去离子水中，水浴加热70℃搅拌3h，再加入67ml E44环氧树脂混合搅拌均匀，制得智能防覆冰材料湿度响应前驱体；将10g PDMS预聚体A、2.5g多孔SiO2纳米颗粒加入55g硅油中搅拌均匀，制得智能防覆冰材料储油功能前驱体；将制得的智能防覆冰材料湿度响应前驱体和智能防覆冰材料储油功能前驱体混合均匀后加入17g胺固化剂T31、1g PDMS固化剂B和2.15g甲苯二异氰酸酯搅拌均匀，75℃交联固化12h，获得智能防覆冰材料。

[0051] 实施例7

[0052] 将1.9g季铵化壳聚糖加入28.1ml去离子水中，水浴加热90℃搅拌2h，再加入52ml E44环氧树脂混合搅拌均匀，制得智能防覆冰材料湿度响应前驱体；将10g PDMS预聚体A、4.5g多孔SiO2纳米颗粒加入75g硅油中搅拌均匀，制得智能防覆冰材料储油功能前驱体；将制得的智能防覆冰材料湿度响应前驱体和智能防覆冰材料储油功能前驱体混合均匀后加入13g胺固化剂T31、1g PDMS固化剂B和2.9g甲苯二异氰酸酯搅拌均匀，60℃交联固化15h，获得智能防覆冰材料。

[0053] 本发明以上描述只是部分实施例，但是本发明并不局限于上述实施例。上述实施例是示意性的，并不是限制性的。凡是采用本发明的材料和方法，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，所有具体拓展均属本发明的保护范围之内。