耐久性增强的多功能防冻凝胶表面

来源：原创更新时间：2024-03-12 21:54:06 编辑：管理员浏览：97

耐久性增强的多功能防冻凝胶表面

在超低温环境（≤−30°C）中，具有低冰附着力和持久防冰性能的材料仍然是一个持续的挑战。本研究提出了一种凝胶材料，该材料由聚合物基质（聚氨酯和丙烯酰胺的共聚物）和防冰剂乙二醇（EG）组成，专为超低温防冰应用而设计。表面显示出延长的液滴冻结延迟约为322秒，在−30°C和抗冻性。它在−10°C和−50°C下的冰粘附强度分别为1.1 kPa和39.8 kPa，这是由于EG和水分子之间的相互作用阻碍了冰的结晶，以及弹性凝胶和冰之间的显著失配。此外，凝胶表面表现出良好的防冰耐久性，在25次结冰/除冰循环和机械划痕测试后，冰粘附强度低于20.0kPa。该凝胶通过乙二醇和聚合物基体之间的氢键表现出显著的热耐久性。氢键进一步增强了防冰性能，从而显著降低乙二醇消耗，提高了防冰耐久性。总的来说，这些特性表明这种凝胶材料在包括极地在内的恶劣环境中具有潜在的应用前景。