防冰涂料可有效防止机翼、风挡、螺旋桨、发动机进气前缘等部件的迎风面与大气中的水滴撞击而结冰的现象。减小飞行阻力,增强飞机的操纵性、稳定性等安全性能。
根据防冰机理,防冰涂料主要分为超疏水防冰涂料和牺牲型防冰涂料。①超疏水防冰涂料。在超疏水涂料表面,水滴与固体表面之间能够束缚一定量的空气,从而减小了冷凝水滴与固体表面的接触面积及固体表面与水滴的相互作用力,固体冷表面与冷凝水滴之间的热传递受到抑制,在过冷度不大时,冷凝水滴在超疏水材料表面的结冰时间就得到了延长,因此超疏水材料能够在一定程度上表现出延缓结霜或结冰的特性。②牺牲型防冰涂料。该涂料会随着时间的变化逐渐释放小分子化学物质,例如起润滑作用的有机液体或者能够抑制冰点的化学物质,通常为润滑油、多元醇、脂肪酸等。当涂料表面有冰霜形成之后,这些化学物质能够隔绝冰霜与材料表面的相互作用,降低冰黏附强度,并随着表面的冰霜一起脱落,从而起到防冰的作用。
超疏水防冰涂料和牺牲型防冰涂料均存在一系列问题。超疏水防冰涂料在高过冷度时会失去超疏水的特性,表面的微/纳结构也比较脆弱,在使用过程中易受到破坏。牺牲型防冰涂料需要周期性维护,释放的化学物质会对环境造成损害。因此,开发一种环境友好、具有稳定性的低冰黏附强度的防冰材料,是未来的发展趋势。