本發(fā)明屬于超疏水涂層，具體涉及一種光熱超疏水涂層及其制備方法和應用。

背景技術：

1、隨著現(xiàn)代科學技術的飛速發(fā)展，室外高壓天線、高塔、高空飛行器等種類繁多，但是受天氣的影響，表面容易結霜結冰，給人們的生產和生活帶來諸多不便。例如，結冰會對飛行安全帶重大威脅，飛機結冰多次造成巨大的生命和財產損失；冬天給水管廊內部積水結冰后容易使hdpe管水表接頭處漲裂；空調、冰箱結霜、大型風力發(fā)電機結冰等會導致的巨大的電能消耗。針對這些問題，研究人員提出了一系列防冰除冰方法，其中較早且應用廣泛的是借助外力的主動式防結冰方法，例如機械除冰、熱力除冰、化學除冰等，但此類方法的成本高、能耗大、效率低，而且存在污染生態(tài)環(huán)境的風險。

2、由于荷葉葉面、水黽和蜻蜓等昆蟲肢體表面具有的“荷葉效應”所展現(xiàn)出的超疏水性和自清潔性的現(xiàn)象，超疏水涂層材料在航天軍工、交通、建筑等領域具有廣泛的應用前景，近年來也被應用于防結冰技術中。相較于需要借助外力的主動式防除冰技術，超疏水表面具有的優(yōu)異的拒水性使其能夠實現(xiàn)被動式防除冰，且無需消耗外部能量，從而受到廣泛關注。

3、超疏水涂層主要分為兩種類型，一種是在表面構造粗糙結構截留空氣，降低了固液接觸面積，另一種是采用低表面能材料降低表面能，減小固液間的附著力。例如cn116333592a公開了一種透明超疏水除冰涂層，包括載體和位于載體上的超疏水層，所述超疏水層具有聚二甲基硅氧烷微米顆粒和金屬氧化物納米顆粒形成的微納結構，其中金屬氧化物納米顆粒為氧化鋅或氧化錫，在滿足超疏水性能的同時具有較高的透明度。但是，僅依靠超疏水性質進行除冰具有一定的局限性，被動防冰效果不理想，難以滿足不同場景下的多種應用需求。

4、為了彌補超疏水防冰的性能缺陷，研究人員提出了光熱作用與超疏水表面相結合的技術，該技術結合了主動防結冰和被動防結冰優(yōu)勢，能在結冰過程的各個時期發(fā)揮作用，其不僅展現(xiàn)出防冰性能，同時由于光熱效應，涂層表面的冰在光照條件下能夠被快速融化。例如cn111073450a公開了一種具有超疏水性能的主動光熱除冰涂層的制備方法，包括以下步驟：將聚二甲基硅氧烷涂覆在基材表面，靜置；在聚二甲基硅氧烷上涂覆或噴涂具有超疏水性能的主動光熱除冰涂料，干燥，得到具有超疏水性能的主動光熱除冰涂層；所述主動光熱除冰涂料中包括環(huán)氧樹脂、含氟聚合物、碳化硅、碳納米管和溶劑等組分。cn113667400a公開了一種兼具光熱和自清潔性能的防覆冰除冰涂層的制備方法，包括如下步驟：在多壁碳納米管分散液中加入十二胺，得到分散液b；在分散液b中加入多巴胺，攪拌后抽濾，干燥后獲得超疏水聚多巴胺pda修飾的碳納米管，再將其與熱固性樹脂、固化劑等混合均勻，形成漿料；將該漿料噴涂在基材上，固化后獲得防覆冰除冰涂層。盡管現(xiàn)有的光熱超疏水涂層表面能夠發(fā)揮一定的防冰除冰作用，但光熱轉換能力不足，尤其對光的利用率較低，同時涂層的穩(wěn)定性和耐老化性能較低，在紫外環(huán)境中易老化，使用壽命短暫，且存在較大的規(guī)?；褂秒y度。因此，開發(fā)光熱轉換效率高、穩(wěn)定性和耐老化性能好、使用壽命長、易于規(guī)模化制備的光熱超疏水材料，是本領域亟待解決的問題。

技術實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種光熱超疏水涂層及其制備方法和應用，通過微納米壓印技術的引入及其與特定物料、工藝的相互結合，能夠制備出定向排列微納米結構的超疏水表面，使所述光熱超疏水涂層中形成梯度分布的光熱填料，在具有優(yōu)異的光熱轉換性能的同時，穩(wěn)定性和耐老化性能好，使用壽命長，能夠實現(xiàn)長久穩(wěn)定的主動和被動除冰效果。

2、為達到此發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

3、第一方面，本發(fā)明提供一種光熱超疏水涂層的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：

4、對金屬基材進行激光刻蝕，得到表面具有微結構的模板；

5、在基體上涂覆環(huán)氧涂料，第一干燥，得到第一涂層；

6、在所述第一涂層上涂覆光熱疏水涂料，第二干燥，得到光熱涂層；所述光熱疏水涂料包括環(huán)氧樹脂、固化劑、光熱填料和含氟硅烷偶聯(lián)劑的組合；

7、在所述光熱涂層上設置所述模板，使所述模板表面的微結構與光熱涂層相接觸，而后經過擠壓、脫除模板和第三干燥，得到所述光熱超疏水涂層。

8、本發(fā)明提供的制備方法引入微納米壓印技術，利用模板壓印方法可實現(xiàn)大規(guī)模制備定向排列微納米結構的超疏水表面，具有重復性好、成本低、結構分辨率高等優(yōu)點；由于微納米壓印技術使用激光刻蝕獲得具有微結構的模板并通過機械手段進行圖案轉移，因此能夠達到極高的分辨率；同時，表面具有微結構的模板可以反復使用，大大降低了加工成本，也有效縮短了加工時間。

9、本發(fā)明在基體上依次制備不含光熱填料的第一涂層和包含光熱填料的光熱涂層，經過擠壓、脫模和干燥，能夠得到具有光熱填料濃度梯度的光熱超疏水涂層，實現(xiàn)自基體至涂層表面光熱填料濃度遞增的梯度效果，從而基于光熱轉化而達到除冰目的。由于光熱填料的應用本身會給涂層帶來內部缺陷，本發(fā)明設計了靠近基體的涂層附近的光熱填料含量較低，大部分是環(huán)氧涂料與基體的結合，因此涂層內部缺陷較少，與基體的結合力更佳；涂層表面具有更高的光熱填料濃度，增強了涂層本身的光熱轉換性能；同時，微納米壓印技術在涂層表面能夠形成豐富的微納米(倒三角狀)結構，極大地增強了光粒子的多次散射，使光能被多次利用并轉換為熱能，進一步增強了光的利用率和光熱轉換效率。

10、此外，由于環(huán)氧樹脂在紫外光線作用下為激發(fā)態(tài)，再分解成自由基與氧反應，生成氫過氧化物，最后引發(fā)一系列分子鏈斷裂或交聯(lián)；加之環(huán)氧樹脂含有的苯環(huán)等不飽和鍵、醚鍵等極性基團，以及聚合階段和加工過程中帶入的雜質等，容易吸收紫外線產生引發(fā)作用，導致環(huán)氧樹脂發(fā)生光氧化反應。在環(huán)氧樹脂的光氧老化過程中，羰基發(fā)色團的數(shù)量不斷增加，樹脂表面出現(xiàn)黃化。本發(fā)明設計了具有光熱填料濃度梯度的涂層結構，涂層表面豐富的光熱填料能夠在光熱轉換過程中降低紫外光的能量密度，削弱環(huán)氧樹脂的光氧化反應，提高所述光熱超疏水涂層的耐老化性能和使用壽命。

11、因此，本發(fā)明通過微納米壓印技術、特定物料、制備工藝的設計和相互結合，使得到的光熱超疏水涂層具有定向排列微納米結構的超疏水表面，同時涂層中形成梯度分布的光熱填料，從而基于超疏水性質、光熱轉換性能實現(xiàn)優(yōu)異的主動除冰和被動除冰效果，提升了光利用率和光熱轉換效率；所述光熱超疏水涂層的穩(wěn)定性和耐紫外老化性能好，抑制黃變，使用壽命長，能夠實現(xiàn)長久穩(wěn)定的主動和被動除冰效果。所述制備方法具有重復性好、成本低、易于實現(xiàn)規(guī)?；a的特點，具有廣闊的應用前景。

12、以下作為本發(fā)明的優(yōu)選技術方案，但不作為對本發(fā)明提供的技術方案的限制，通過以下優(yōu)選的技術方案，可以更好的達到和實現(xiàn)本發(fā)明的目的和有益效果。

13、作為本發(fā)明的優(yōu)選技術方案，將金屬基材置于激光加工工作平臺上，進行激光刻蝕，得到表面具有微結構的模板。

14、由于傳統(tǒng)的超疏水表面結構疏水，大多采用噴涂法制備而成，所制備的表面微結構呈現(xiàn)不規(guī)則的無定向排列結構，這種結構無法精準控制微結構間距以及微結構排列均勻度，導致超疏水表面微結構分布不均勻，性能有所差異。在結冰過程中，容易由cassie-baxter模型向wenzel模型轉變，在多次結冰和融冰過程中，結構間距較大的區(qū)域容易失效，導致超疏水性能不理想，容易黏附水滴，造成冰與超疏水表面粘附力增加，除冰失敗。本發(fā)明采用激光刻蝕獲得具有周期性和定向排列的規(guī)則微結構，再通過擠壓(微納米壓印/壓花)將規(guī)則的微結構轉印于光熱涂層上，從而使光熱超疏水涂層具有定向排列微結構的超疏水表面，能夠實現(xiàn)規(guī)劃化的制備，且模板可以多次重復利用，有效降低了加工成本，縮短加工時間，提升生產效率。

15、需要說明的是，本發(fā)明中的模板、金屬基材和基體(及其上形成的光熱涂層)形狀相匹配，以將所述模板上的微結構轉印于光熱涂層上?；w的表面可以為平面，金屬基材及形成的模板也包含平面結構(平面的表面具有微結構的模板)；基體的表面也可以為曲面，金屬基材及形成的模板也包含曲面(曲面的表面具有微結構的模板)，模板可根據(jù)與基體的適配而具有可變性和可塑性。

16、優(yōu)選地，所述金屬基材包括不銹鋼板。

17、優(yōu)選地，所述金屬基材在激光刻蝕前經過預處理，所述預處理包括依次進行的打磨除銹、超聲清洗除油、酸洗活化。

18、優(yōu)選地，所述超聲清洗除油的溫度為60-80℃，例如可以為62℃、65℃、68℃、70℃、72℃、75℃或78℃，以及上述點值之間的具體點值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點值。

19、優(yōu)選地，所述超聲清洗除油的時間為5-15min，例如可以為6min、8min、10min、12min或14min，以及上述點值之間的具體點值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點值。

20、優(yōu)選地，所述超聲清洗所用的除油劑包括氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸鈉和乳化劑的組合。

21、優(yōu)選地，所述除油劑中氫氧化鈉的濃度為40-60g/l，例如可以為42g/l、45g/l、48g/l、50g/l、52g/l、55g/l或58g/l，以及上述點值之間的具體點值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點值。

22、優(yōu)選地，所述除油劑中碳酸鈉的濃度為30-60g/l，例如可以為32g/l、35g/l、38g/l、40g/l、42g/l、45g/l、48g/l、50g/l、52g/l、55g/l或58g/l，以及上述點值之間的具體點值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點值。

23、優(yōu)選地，所述除油劑中磷酸鈉的濃度為30-60g/l，例如可以為32g/l、35g/l、38g/l、40g/l、42g/l、45g/l、48g/l、50g/l、52g/l、55g/l或58g/l，以及上述點值之間的具體點值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點值。

24、優(yōu)選地，所述乳化劑包括op-10乳化劑。

25、優(yōu)選地，所述除油劑中乳化劑的濃度為2-6ml/l，例如可以為2.5ml/l、3ml/l、3.5ml/l、4ml/l、4.5ml/l、5ml/l或5.5ml/l，以及上述點值之間的具體點值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點值。

26、優(yōu)選地，所述酸洗活化所用的酸液包括稀硫酸和/或稀鹽酸，進一步優(yōu)選稀硫酸。

27、優(yōu)選地，所述酸液中酸的濃度為0.5-1.5mol/l，例如可以為0.6mol/l、0.8mol/l、1mol/l、1.2mol/l或1.4mol/l，以及上述點值之間的具體點值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點值。

28、優(yōu)選地，所述酸洗活化的溫度為15-40℃，例如可以為18℃、20℃、22℃、25℃、28℃、30℃、32℃、35℃或38℃，以及上述點值之間的具體點值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點值，進一步優(yōu)選室溫/常溫。

29、優(yōu)選地，所述酸洗活化的時間為20-40s，例如可以為22s、25s、28s、30s、32s、35s或38s，以及上述點值之間的具體點值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點值。

30、優(yōu)選地，所述激光刻蝕的激光脈沖能量為10-20μj，例如可以為11μj、12μj、13μj、14μj、15μj、16μj、17μj、18μj或19μj，以及上述點值之間的具體點值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點值。

31、優(yōu)選地，所述激光刻蝕的刻蝕功率為5-20w，例如可以為6w、8w、10w、12w、14w、15w、16w、18w或19w，以及上述點值之間的具體點值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點值。

32、優(yōu)選地，所述激光刻蝕的刻蝕速度為50-650mm/s，例如可以為80mm/s、100mm/s、150mm/s、200mm/s、250mm/s、300mm/s、350mm/s、400mm/s、450mm/s、500mm/s、550mm/s、600mm/s或620mm/s，以及上述點值之間的具體點值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點值。

33、優(yōu)選地，所述激光刻蝕的刻蝕次數(shù)為2-8次，例如可以為2次、3次、4次、5次、6次、7次或8次。

34、優(yōu)選地，所述激光刻蝕的刻蝕間距為0.03-0.06mm，例如可以為0.032mm、0.035mm、0.038mm、0.04mm、0.042mm、0.045mm、0.048mm、0.05mm、0.052mm、0.055mm或0.058mm，以及上述點值之間的具體點值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點值。

35、優(yōu)選地，所述激光刻蝕的激光重復頻率1×106-5×106hz，例如可以為1.5×106hz、2×106hz、2.5×106hz、3×106hz、3.5×106hz、4×106hz、4.5×106hz、5×106hz或5.5×106hz，以及上述點值之間的具體點值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點值。

36、作為本發(fā)明的優(yōu)選技術方案，通過激光刻蝕的參數(shù)調整，使金屬基材(不銹鋼板)的表面形成周期性的具有多級尺度的微米級結構。

37、優(yōu)選地，所述模板的表面包括錐形結構陣列。

38、優(yōu)選地，所述錐形結構陣列包括三棱錐陣列和/或三角錐陣列。

39、優(yōu)選地，所述錐形結構的寬度為50-300μm，例如可以為60μm、80μm、100μm、120μm、150μm、180μm、200μm、220μm、250μm或280μm，以及上述點值之間的具體點值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點值。

40、優(yōu)選地，所述錐形結構的高度為10-300μm，例如可以為20μm、50μm、80μm、100μm、120μm、150μm、180μm、200μm、220μm、250μm或280μm，以及上述點值之間的具體點值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點值。

41、需要說明的是，在垂直于金屬基材的方向上，所述錐形結構的截面為三角形，所述錐形結構的寬度可以理解為三角形的底邊長度；所述所述錐形結構的高度可以理解為三角形的高度。

42、優(yōu)選地，所述環(huán)氧涂料包括環(huán)氧樹脂和固化劑的組合。

43、本發(fā)明中，所述環(huán)氧涂料中的環(huán)氧樹脂的種類不進行特殊限定，常規(guī)的環(huán)氧樹脂本發(fā)明均適用。示例性地，所述環(huán)氧樹脂可以采用e51型環(huán)氧樹脂。

44、優(yōu)選地，所述環(huán)氧涂料中的固化劑包括胺類固化劑、酚類固化劑、酚醛胺類固化劑、酸酐類固化劑中的任意一種或至少兩種的組合。

45、優(yōu)選地，所述環(huán)氧涂料中環(huán)氧樹脂和固化劑的質量比為1:(0.1-0.8)，例如可以為1:0.15、1:0.2、1:0.25、1:0.3、1:0.35、1:0.4、1:0.45、1:0.5、1:0.55、1:0.6、1:0.65、1:0.7或1:0.75等。

46、優(yōu)選地，所述環(huán)氧涂料中還包括溶劑，以使所述環(huán)氧涂料達到適于使用的粘度，以便于環(huán)氧涂料的涂覆等即可。后續(xù)在干燥環(huán)節(jié)，所述環(huán)氧涂料中的溶劑會部分或完全揮發(fā)。

47、優(yōu)選地，所述環(huán)氧涂料的涂覆厚度為40-60μm，例如可以為42μm、45μm、48μm、50μm、52μm、55μm或58μm，以及上述點值之間的具體點值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點值。

48、優(yōu)選地，所述第一干燥的溫度為20-60℃，例如可以為22℃、25℃、28℃、30℃、32℃、35℃、38℃、40℃、42℃、45℃、48℃、50℃、52℃、55℃或58℃，以及上述點值之間的具體點值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點值。

49、優(yōu)選地，所述第一干燥的時間為0.5-12h，例如可以為0.8h、1h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h、5h、5.5h、6h、6.5h、7h、8h、9h、10h、11h或11.5h，以及上述點值之間的具體點值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點值。

50、本發(fā)明中，所述光熱疏水涂料中的環(huán)氧樹脂的種類不進行特殊限定，常規(guī)的環(huán)氧樹脂本發(fā)明均適用。示例性地，所述環(huán)氧樹脂可以采用e51型環(huán)氧樹脂。

51、優(yōu)選地，所述光熱疏水涂料中的固化劑包括胺類固化劑、酚類固化劑、酚醛胺類固化劑、酸酐類固化劑中的任意一種或至少兩種的組合，進一步優(yōu)選胺類固化劑和/或酚醛胺類固化劑。

52、示例性地，所述胺類固化劑包括三亞乙基四胺、二亞乙基三胺、雙氰胺中的任意一種或至少兩種的組合。

53、示例性地，所述酚類固化劑包括酚醛樹脂，例如苯酚型酚醛樹脂、雙酚a型酚醛樹脂、線性酚醛樹脂、鄰甲酚酚醛樹脂中的任意一種或至少兩種的組合。

54、優(yōu)選地，所述光熱疏水涂料中環(huán)氧樹脂和固化劑的質量比為1:(0.1-0.8)，例如可以為1:0.15、1:0.2、1:0.25、1:0.3、1:0.35、1:0.4、1:0.45、1:0.5、1:0.55、1:0.6、1:0.65、1:0.7或1:0.75等。

55、作為本發(fā)明的優(yōu)選技術方案，所述光熱填料采用碳系光熱填料，天然黑色的碳系光熱填料具有寬帶光吸收，同時含有大量共軛結構，因而具有優(yōu)良的光熱轉化效果。

56、優(yōu)選地，所述光熱填料包括石墨、石墨烯、氧化石墨烯中的任意一種或至少兩種的組合，進一步優(yōu)選石墨。

57、作為本發(fā)明的優(yōu)選技術方案，所述光熱填料包括石墨，其在同一平面的碳原子上p軌道能互相重疊，形成離域π鍵電子，易被激發(fā)，從而具有優(yōu)良的光熱轉換性能，同時成本低，易于規(guī)劃化應用。

58、優(yōu)選地，所述光熱疏水涂料中環(huán)氧樹脂與光熱填料的質量比為1:(0.01-0.4)，例如可以為1:0.02、1:0.05、1:0.08、1:0.1、1:0.12、1:0.15、1:0.18、1:0.2、1:0.22、1:0.25、1:0.28、1:0.3、1:0.32、1:0.35或1:0.38等。

59、優(yōu)選地，所述含氟硅烷偶聯(lián)劑包括十七氟癸基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷中的任意一種或至少兩種的組合。

60、優(yōu)選地，所述光熱疏水涂料中環(huán)氧樹脂與含氟硅烷偶聯(lián)劑的質量比為1:(0.001-0.2)，例如可以為1:0.002、1:0.005、1:0.008、1:0.01、1:0.02、1:0.05、1:0.08、1:0.1、1:0.12、1:0.15或1:0.18等。

61、優(yōu)選地，所述光熱疏水涂料中還包括溶劑和/或消泡劑。

62、優(yōu)選地，所述光熱疏水涂料中溶劑包括酮類溶劑、醇類溶劑、醚類溶劑、芳烴類溶劑、酯類溶劑中的任意一種或至少兩種的組合。

63、優(yōu)選地，所述光熱疏水涂料中的溶劑包括丙酮、丁酮、環(huán)己酮、甲醇、乙醇中的任意一種或至少兩種的組合。

64、優(yōu)選地，所述光熱疏水涂料中環(huán)氧樹脂與溶劑的質量比為1:(0.1-5)，例如可以為1:0.2、1:0.5、1:0.8、1:1、1:1.2、1:1.5、1:1.8、1:2、1:2.2、1:2.5、1:2.8、1:3、1:3.2、1:3.5、1:3.8、1:4、1:4.2、1:4.5或1:4.8等。

65、優(yōu)選地，所述光熱疏水涂料中消泡劑與固化劑的質量比為(0.01-1):100，例如可以為0.02:100、0.05:100、0.08:100、0.1:100、0.2:100、0.3:100、0.4:100、0.5:100、0.6:100、0.7:100、0.8:100或0.9:100等。

66、優(yōu)選地，所述光熱疏水涂料的制備方法包括：將環(huán)氧樹脂、溶劑、固化劑、光熱填料、含氟硅烷偶聯(lián)劑和可選地消泡劑混合均勻，得到所述光熱疏水涂料。

67、進一步優(yōu)選地，所述光熱疏水涂料的制備方法包括：將環(huán)氧樹脂、光熱填料、固化劑和溶劑混合并分散均勻，得到膠液；將所述膠液與含氟硅烷偶聯(lián)劑進行第二混合，得到所述光熱疏水涂料。

68、優(yōu)選地，所述分散的方法包括超聲分散和/或攪拌分散。

69、優(yōu)選地，所述超聲分散的功率為500-800w，例如可以為520w、550w、580w、600w、620w、650w、680w、700w、720w、750w或780w，以及上述點值之間的具體點值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點值。

70、優(yōu)選地，所述超聲分散的時間為10-40min，例如可以為12min、15min、18min、20min、22min、25min、28min、30min、32min、35min或38min，以及上述點值之間的具體點值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點值。

71、優(yōu)選地，所述攪拌分散的轉速為600-1000r/min，例如可以為650r/min、700r/min、750r/min、800r/min、850r/min、900r/min或950r/min，以及上述點值之間的具體點值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點值。

72、優(yōu)選地，所述攪拌分散的時間為0.5-2h，例如可以為0.6h、0.8h、1h、1.2h、1.5h或1.8h，以及上述點值之間的具體點值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點值。

73、優(yōu)選地，所述第二混合的攪拌轉速為800-1000r/min，例如可以為820r/min、850r/min、880r/min、900r/min、920r/min、950r/min或980r/min，以及上述點值之間的具體點值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點值。

74、優(yōu)選地，所述第二混合的時間為0.5-3h，例如可以為0.6h、0.8h、1h、1.2h、1.5h、1.8h、2h、2.2h、2.5h或2.8h，以及上述點值之間的具體點值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點值。

75、優(yōu)選地，所述光熱疏水涂料的涂覆厚度為50-100μm，例如可以為55μm、60μm、65μm、70μm、75μm、80μm、85μm、90μm或95μm，以及上述點值之間的具體點值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點值。

76、優(yōu)選地，所述第二干燥的溫度為20-60℃，例如可以為22℃、25℃、28℃、30℃、32℃、35℃、38℃、40℃、42℃、45℃、48℃、50℃、52℃、55℃或58℃，以及上述點值之間的具體點值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點值。

77、優(yōu)選地，所述第二干燥的時間為1-12h，例如可以為1.2h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h、5h、5.5h、6h、6.5h、7h、8h、9h、10h、11h或11.5h，以及上述點值之間的具體點值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點值。

78、作為本發(fā)明的優(yōu)選技術方案，所述擠壓在熱壓機中進行。

79、優(yōu)選地，所述擠壓的壓力為5-10mpa，例如可以為5.5mpa、6mpa、6.5mpa、7mpa、7.5mpa、8mpa、8.5mpa、9mpa或9.5mpa，以及上述點值之間的具體點值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點值。

80、優(yōu)選地，所述擠壓的溫度為15-40℃，例如可以為18℃、20℃、22℃、25℃、28℃、30℃、32℃、35℃或38℃，以及上述點值之間的具體點值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點值，進一步優(yōu)選室溫/常溫。

81、優(yōu)選地，所述擠壓的時間為1-60min，例如可以為2min、5min、8min、10min、15min、20min、25min、30min、35min、40min、45min、50min或55min，以及上述點值之間的具體點值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點值。

82、優(yōu)選地，所述第三干燥的溫度為30-100℃，例如可以為35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃或95℃，以及上述點值之間的具體點值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點值。

83、優(yōu)選地，所述第三干燥的時間為1-12h，例如可以為1.2h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h、5h、5.5h、6h、6.5h、7h、8h、9h、10h、11h或11.5h，以及上述點值之間的具體點值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點值。

84、在一個優(yōu)選技術方案中，所述制備方法包括如下步驟：

85、對金屬基材進行激光刻蝕，得到表面具有微結構的模板；

86、所述激光刻蝕的參數(shù)如下：激光脈沖能量為10-20μj，刻蝕功率為5-20w，刻蝕速度為50-650mm/s，刻蝕間距為0.03-0.06mm，激光重復頻率1×106-5×106hz，刻蝕次數(shù)為2-8次；所述模板的表面微結構包括錐形結構陣列，所述錐形結構的寬度為50-300μm，高度為10-300μm；

87、在基體上涂覆環(huán)氧涂料，20-60℃干燥0.5-12h，得到第一涂層；

88、所述環(huán)氧涂料包括質量比為1:(0.1-0.8)的環(huán)氧樹脂和固化劑，所述環(huán)氧涂料的涂覆厚度為40-60μm；

89、在所述第一涂層上涂覆光熱疏水涂料，20-60℃干燥1-12h，得到光熱涂層；

90、所述光熱疏水涂料包括環(huán)氧樹脂、固化劑、光熱填料、含氟硅烷偶聯(lián)劑、溶劑和可選地消泡劑，所述光熱疏水涂料中環(huán)氧樹脂、固化劑、光熱填料、含氟硅烷偶聯(lián)劑、溶劑的質量比為1:(0.1-0.8):(0.01-0.4):(0.001-0.2):(0.1-5)；所述光熱疏水涂料的涂覆厚度為50-100μm；

91、在所述光熱涂層上設置所述模板，使所述模板表面的微結構與光熱涂層相接觸，而后于5-10mpa擠壓1-60min，脫除模板，30-100℃干燥1-12h，得到所述光熱超疏水涂層。

92、第二方面，本發(fā)明提供一種光熱超疏水涂層，所述光熱超疏水涂層通過如第一方面所述的制備方法制備得到。

93、優(yōu)選地，所述光熱超疏水涂層的水接觸角≥150°，可以為151-155°；和/或，所述光熱超疏水涂層的滾動角為5-6°。

94、第三方面，本發(fā)明提供一種如第二方面所述的光熱超疏水涂層在除冰材料或防冰材料中的應用。

95、優(yōu)選地，所述光熱超疏水涂層可應用于橋梁纜索、飛行器、建筑、電器、機械設備或電氣設備。

96、相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明具有以下有益效果：

97、(1)本發(fā)明提供的制備方法引入微納米壓印技術，利用模板壓印方法可實現(xiàn)大規(guī)模制備定向排列微納米結構的超疏水表面，具有重復性好、成本低、結構分辨率高等優(yōu)點；同時，表面具有微結構的模板可以反復使用，顯著降低了加工成本，縮短了加工時間，提升生產效率，具有廣闊的規(guī)劃化應用前景。

98、(2)本發(fā)明提供的制備方法中，通過微納米壓印技術、特定物料、制備工藝的設計和相互結合，使得到的光熱超疏水涂層具有定向排列微納米結構的超疏水表面，同時涂層中形成梯度分布的光熱填料，從而基于超疏水性質、光熱轉換性能實現(xiàn)優(yōu)異的主動除冰和被動除冰效果，提升了光利用率和光熱轉換效率；所述光熱超疏水涂層的穩(wěn)定性和耐紫外老化性能好，有效抑制黃變，使用壽命長，防覆冰耐久性優(yōu)異，能夠實現(xiàn)長久穩(wěn)定可靠的主動除冰和被動除冰效果，對于橋梁纜索、飛行器的除冰、防污以及可穿戴等多種領域都有著重要的意義。