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CN115109492B - 一种亲水性抗冰涂层的制备方法 - Google Patents

一种亲水性抗冰涂层的制备方法 Download PDF

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CN115109492B CN202210890116.1A CN202210890116A CN115109492B CN 115109492 B CN115109492 B CN 115109492B CN 202210890116 A CN202210890116 A CN 202210890116A CN 115109492 B CN115109492 B CN 115109492B
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Abstract

本发明提供一种亲水性抗冰涂层的制备方法，属于涂层制备技术领域。该方法是先在溶剂中加入聚乙二醇二缩水甘油醚、二胺类单体和稀释剂，搅拌，得到混合溶液A；所述的二胺类单体包括脂肪族二胺或芳香族二胺；将混合溶液A在0‑100℃下搅拌反应0.5‑6小时，得到待涂溶胶B；将待涂溶胶B制备成抗冰涂层，并在0‑50℃下凝胶2‑48小时，得到亲水性抗冰涂层。本发明制备的涂层低温下在冰层和涂层之间存在一层疏松冰层，使得冰粘附力最小可至11.3kPa，透光率最高可达98.6％。

Description

一种亲水性抗冰涂层的制备方法
技术领域
本发明属于涂层制备技术领域，具体涉及一种亲水性抗冰涂层的制备方 法。
背景技术
自然界中不可避免的结冰现象对日常生活、工业生产、道路交通等领域 都造成了巨大影响。雪灾导致线缆覆冰，引发大面积停电，造成了巨大的财产 损失；飞机表面覆冰，改变气动外形，增加飞行阻力，导致升力损失，降低飞 机的操纵性、稳定性等安全性能，影响飞行安全；汽车表面覆冰，影响出行。 为了减少覆冰造成的损失，已经开发了多种防冰和除冰的方法，例如飞机起飞 前喷涂防冰液的化学除冰法、线缆两端架设直流融冰装置的电加热除冰法、汽 车表面敲击除冰的机械去除法等传统主动除冰方法。但是，这些方法往往带来 耗能高、成本高、环境污染等问题。
为了避免以上传统主动除冰方法带来的不利影响，近年来，科研人员围 绕被动涂层除冰法开发了一系列抗冰涂层。目前，主要的抗冰涂层制备方法有： 1)受荷叶表面微/纳结构启发的超疏水抗冰涂层；2)受猪笼草“光滑嘴唇”启 发的光滑的润滑液注入多孔表面(SLIPS)抗冰涂层；3)亲水性抗冰涂层。2002 年，Laforte等首次证明超疏水涂层具有较低的冰粘附力(Proceedings of the international workshop on atmospheric icing ofstructures(IWAIS).Vol.6.2002.)，随 后Kimura等采用有机-无机杂化的方法制备了丙烯酸聚氨酯-PTFE超疏水抗冰 涂层(No.2007-01-3315.SAE Technical Paper,2007.)。中国专利CN111303738A 通过将微/纳粒子喷涂在基材表面后经热处理和氟化处理后得到超疏水抗冰涂 层。但是随后发现低温下雨水粘度变大，在接触到超疏水涂层的微/纳结构后被固定难以弹开，失去抗冰性能。由于超疏水抗冰涂层存在以上缺点以及新型被 动抗冰方法的涌现，超疏水表面抗冰法逐渐被取代。2011年，Joanna Aizenberg 受猪笼草光滑表面(Nature 477.7365(2011):443-447.)的启发，通过用低表面能、 化学惰性液体渗透功能化的多孔/纹理固体以在基材表面上形成物理光滑且化 学均匀的注入润滑液的多孔光滑表面(SLIPS)抗冰涂层。但是，这种注入润滑 液的多孔光滑表面(SLIPS)由于润滑液多为多孔吸附的注入方式，使得润滑液 难以在涂层内稳定存在，故而存在润滑液易流失的缺点，限制了它的应用。此 外，2014年，Jianjun Wang制备了表面含有季铵盐的亲水性抗冰涂层，表现出 较低的冰粘附力(ACS applied materials&interfaces 6.10(2014):6998-7003.)。但 是这种含季铵盐的亲水性抗冰涂层制备条件苛刻，涉及多种异氰酸酯以及高温 反应，不利于广泛应用。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中超疏水抗冰涂层抗冰效果不理想、耐 磨性不好以及光滑的润滑液注入多孔表面(SLIPS)抗冰涂层润滑液易流失的缺 点，而提供了一种亲水性抗冰涂层的制备方法。
本发明提供一种亲水性抗冰涂层的制备方法，其步骤如下：
步骤一：在溶剂中加入聚乙二醇二缩水甘油醚、二胺类单体和稀释剂，搅 拌，得到混合溶液A；所述的二胺类单体包括脂肪族二胺或芳香族二胺；
步骤二：将步骤一的混合溶液A在0-100℃下搅拌反应0.5-6小时，得到 待涂溶胶B；
步骤三：将步骤二得到的待涂溶胶B制备成抗冰涂层，并在0-50℃下凝胶 2-48小时，得到亲水性抗冰涂层。
优选的是，所述的步骤一还加入其他缩水甘油醚类单体和补强剂。
优选的是，所述的其他缩水甘油醚类单体选自聚乙二醇单缩水甘油醚或芳 香类缩水甘油醚中的一种或两种。
优选的是，所述的芳香类缩水甘油醚具有以下结构：
其中R1包括以下结构：
优选的是，所述的脂肪族二胺包括以下结构：
n＝2、3、4、6、8、10、12、14、16、18、20、24、30
R2、R4、R7、R10独立的选自-CH2-、-CH2CH2-、-(CH2)3-、-CH2OCH2-、 -(CH2)2O(CH2)2-或-(CH2)2O(CH2)2O(CH2)2-；
R3、R5、R6、R8、R9、R11、R12独立的选自-CH3、-C2H5、-tBu、-CH2OCH3或-CH(CH3)2。
优选的是，所述的芳香类二胺包括以下结构：
优选的是，所述的步骤一中聚乙二醇二缩水甘油醚、其他缩水甘油醚类单 体、二胺类单体、补强剂和稀释剂的质量比为(1-10)：(0-1)：(0.1-10)：(0-0.5)： (5-20)。
优选的是，步骤一的补强剂为二氧化硅纳米粒子、轻质碳酸钙、滑石粉、 二氧化钛或他们的组合。
优选的是，所述的步骤一中还加入流平剂、消泡剂、抗氧化剂和抗紫外 吸收剂，所述的流平剂、消泡剂、抗氧化剂和抗紫外吸收剂的重量比为1: (0.1-10)：(0.1-10)：(0.1-10)，且上述物质的添加量占总重量的0.1％-10％。
优选的是，所述的流平剂包括德国毕克的BYK-300、301、302、306、307、 310、313、315、320、322、323、325、330、331、333、337、340、341、344、 345、346、347、348、349、350、352、353、354、355或356中的一种或几种。
优选的是，所述的消泡剂包括德国毕克的BYK-011、012、014、016、017、 018、019、020、021、022、023、024、025、028、031、032、033、034、035、 036、037、038、044、045、051、052、053、054、055、057、060N、063、065、 066N、067、070、071、072、077或085中的一种或几种。
优选的是，所述的抗氧化剂包括苯酚、对苯二酚、次亚磷酸钠、抗氧剂 1010、抗氧剂S9228、抗氧剂SH120或抗氧剂B215中的一种或几种。
优选的是，所述的抗紫外吸收剂包括邻羟基苯甲酸苯酯、2-(2’-羟基-5’- 甲基苯基)苯并三氮唑、2,4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2- 羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、单苯甲酸间苯二酚酯或2，2’-硫代双(4-叔辛基酚 氧基)镍中的一种或几种。
本发明的原理
本发明主要使用聚乙二醇二缩水甘油醚中聚乙二醇的亲水性，制备的涂 层具备良好的亲水性，涂层表面吸水溶胀，在涂层和冰层之间存在一层薄的疏 松冰层(见图3a)，使得冰层难以在涂层上粘附，风吹后即脱离涂层(见图3b)。 因为涂层的存在减小冰粘附强度，有良好的抗冰效果。
本发明的有益效果
(1)本发明首次使用聚乙二醇二缩水甘油醚与二胺类反应，利用溶胶-凝 胶法制备出亲水性抗冰涂层的溶胶母液，制备的涂层低温下在冰层和涂层之间 存在一层疏松冰层，使得冰粘附力最小可至11.3kPa；(2)本发明采用溶胶-凝 胶法制备的抗冰涂层具备良好的透光性，透光率最高可达98.6％；
(3)本发明通过添加二氧化硅纳米粒子等补强剂提升涂层的机械强度和耐 水性；
(4)本发明反应条件温和，制备简单，涂层具有优异的抗冰性能，不存在 润滑液流失风险，同时具有高透明度，有良好的工程应用前景。
附图说明
图1为实施例1-5制备的涂层的接触角图。
图2为冰在不同基材上的粘附力强度对比示意图。
图3为实施例1-5制备的涂层的冰粘附力测试照片。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护 范围并不限于此。
本发明提供一种亲水性抗冰涂层的制备方法，其步骤如下：
步骤一：在溶剂中加入聚乙二醇二缩水甘油醚、二胺类单体和稀释剂，搅 拌，所述的搅拌温度优选为0-80℃，反应时间优选为5-30分钟，得到混合溶液 A；所述的二胺类单体包括脂肪族二胺或芳香族二胺；
步骤二：将步骤一的混合溶液A在0-100℃下搅拌反应0.5-6小时，得到 待涂溶胶B；所述的反应温度依据混合溶液A中二胺类单体的种类不同而不同， 当二胺类单体为脂肪族二胺时，反应温度优选为0-80℃，更优选为20-60℃； 当二胺类单体为芳香族二胺时，反应温度优选为0-100℃，更优选为30-80℃；
步骤三：将步骤二得到的待涂溶胶B制备成抗冰涂层，并在0-50℃下凝胶 2-48小时，优选为4-24小时，得到亲水性抗冰涂层。所述的待涂溶胶B制备成 抗冰涂层的方法没有特殊限制，采用本领域熟知的流延、刷涂或喷涂方法制备 即可，所述的待涂溶胶B的固含量优选为5％-100％，更优选为10-60％。
按照本发明，所述的步骤一还加入其他缩水甘油醚类单体和补强剂。所 述的其他缩水甘油醚类单体选自聚乙二醇单缩水甘油醚或芳香类缩水甘油醚中 的一种或两种，其中所述的芳香类缩水甘油醚优选具有以下结构：
其中R1包括以下结构：
n的取值范围为2-20；
按照本发明，所述的步骤一中聚乙二醇二缩水甘油醚的数均分子量优选 为300、500、600、800、1000、1500、2000、3000、4000、6000、8000、10000、 15000、20000；聚乙二醇单缩水甘油醚的数均分子量优选300、450、750、1000、 1500、2000、3000、4000、6000、8000、10000、20000。
按照本发明，所述的二胺类单体包括脂肪族二胺或芳香族二胺，所述的 脂肪族二胺优选包括以下结构：
n＝2、3、4、6、8、10、12、14、16、18、20、24、30
R2、R4、R7、R10独立的选自-CH2-、-CH2CH2-、-(CH2)3-、-CH2OCH2-、 -(CH2)2O(CH2)2-或-(CH2)2O(CH2)2O(CH2)2-；
R3、R5、R6、R8、R9、R11、R12独立的选自-CH3、-C2H5、-tBu、-CH2OCH3或-CH(CH3)2。
更优选的，所述的脂肪族二胺包括以下结构：
所述的芳香类二胺包括以下结构：
按照本发明，步骤一中所述的搅拌反应优选在空气或N2氛围下反应。
按照本发明，步骤一的补强剂优选为二氧化硅纳米粒子(7-100纳米)、轻 质碳酸钙(20-100纳米)、滑石粉(3.5-75微米)或二氧化钛(20-100纳米) 中的一种或几种。
按照本发明，步骤一的稀释剂优选包括水、甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、 正丁醇、二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡 咯烷酮、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、苯、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙 酸甲酯、丙酮、丁酮、乙醚、烷烃、苯甲醚或卞醇中的一种或几种。
按照本发明，所述的步骤一中还加入流平剂、消泡剂、抗氧化剂和抗紫外 吸收剂。所述的流平剂、消泡剂、抗氧化剂和抗紫外吸收剂的重量比优选为1: (0.1-10)：(0.1-10)：(0.1-10)，且上述物质的添加量占总重量的0.1％-10％。
所述的流平剂优选包括德国毕克的BYK-300、301、302、306、307、310、 313、315、320、322、323、325、330、331、333、337、340、341、344、345、 346、347、348、349、350、352、353、354、355或356中的一种或几种。
所述的消泡剂优选包括德国毕克的BYK-011、012、014、016、017、018、 019、020、021、022、023、024、025、028、031、032、033、034、035、036、 037、038、044、045、051、052、053、054、055、057、060N、063、065、066N、 067、070、071、072、077或085中的一种或几种。
所述的抗氧化剂优选包括苯酚、对苯二酚、次亚磷酸钠、抗氧剂1010、抗 氧剂S9228、抗氧剂SH120或抗氧剂B215中的一种或几种。
所述的抗紫外吸收剂优选包括邻羟基苯甲酸苯酯、2-(2’-羟基-5’-甲基苯 基)苯并三氮唑、2,4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4- 正辛氧基二苯甲酮、单苯甲酸间苯二酚酯或2，2’-硫代双(4-叔辛基酚氧基) 镍中的一种或几种。
按照本发明，所述的步骤一中聚乙二醇二缩水甘油醚、其他缩水甘油醚类 单体、二胺类单体、补强剂和稀释剂的质量比优选为(1-10)：(0-1)：(0.1-10)： (0-0.5)：(5-20)。所述的缩水甘油醚总量和二胺总量的摩尔比优选为(1～10):1， 更优选为(2～8):1。所述的其他缩水甘油醚类单体的总摩尔量与聚乙二醇二缩 水甘油醚的摩尔比为优选1:(2～15)，更优选为1:(5～10)。
本发明所提供的亲水性抗冰涂层，主要通过聚乙二醇二缩水甘油醚与二胺 反应，添加一定量补强剂，利用溶胶-凝胶法制备，该涂层具备优异的抗冰性能， 可显著降低冰的粘附力。
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明，实施例中涉及到的原料均为 商购获得。
实施例1
选用聚乙二醇二缩水甘油醚(分子量＝500)和己二胺作为抗冰涂层的主要 原料(PEGDE-1)，具体实施方法如下：
取5.00克聚乙二醇二缩水甘油醚(分子量＝500)，0.52克己二胺，0.05克 消泡剂BYK-011，0.08克流平剂BYK-300，0.1克抗氧化剂抗氧剂S9228，0.05 克抗紫外吸收剂2,4-二羟基二苯甲酮，8.00克无水乙醇加入到单口瓶中，在室 温下搅拌均匀，得到混合溶液。
将上述混合溶液在室温条件下，磁力搅拌4小时，得到抗冰涂层母液。
将上述制备的抗冰涂层母液通过流延法制备抗冰涂层，并在室温下凝胶12h 小时，得到亲水性抗冰涂层；
实施例1所制得的抗冰涂层PEGDE-1为无色透明的薄膜，涂层的接触角图 如图1所示，其在-18摄氏度下的冰粘附强度为11.3kPa，如图2所示，通过紫 外吸收光谱仪表征其透光率，结果显示所制备的抗冰图层的透光率在98.6％以 上，测试范围为400-800纳米。结果如表1所示。
实施例2
选用聚乙二醇二缩水甘油醚(分子量＝500)和1,12-二氨基十二烷作为抗冰 涂层的主要原料(PEGDE-2)，具体实施方法如下：
取5.00克聚乙二醇二缩水甘油醚(分子量＝500)，0.87克1,12-二氨基十 二烷，0.05克消泡剂BYK-021，0.08克流平剂BYK-310，0.1克抗氧化剂抗 氧剂S9228，0.05克抗紫外吸收剂2,4-二羟基二苯甲酮，8.00克无水乙醇加入 到单口瓶中，在室温下搅拌均匀，得到混合溶液。
将上述混合溶液在50摄氏度下，磁力搅拌1小时，得到抗冰涂层母液。
将上述制备的抗冰涂层母液通过流延法制备抗冰涂层，并在室温下凝胶12 小时，得到亲水性抗冰涂层。
实施例2所制得的抗冰涂层PEGDE-2同样为无色透明的薄膜，涂层的接触 角图如图1所示，其在-18摄氏度下冰粘附强度为17.2kPa，如图2所示，通过 紫外吸收光谱仪表征其透光率，结果显示所制备的抗冰图层的透光率在97％以 上，测试范围为400-800纳米。结果如表1所示。
实施例3
选用聚乙二醇二缩水甘油醚(分子量＝500)、1,12-二氨基十二烷和亲水性 二氧化硅纳米粒子(7-20纳米)作为抗冰涂层的主要原料(PEGDE-3)，具体 实施方法如下：
取5.00克聚乙二醇二缩水甘油醚(分子量＝500)，0.87克1,12-二氨基十 二烷，0.32克亲水性二氧化硅纳米粒子(7-20纳米)，0.05克消泡剂BYK-044， 0.08克流平剂BYK-315，0.1克抗氧化剂抗氧剂SH120，0.05克抗紫外吸收剂 邻羟基苯甲酸苯酯，8.00克无水乙醇加入到单口瓶中，在室温下搅拌均匀，得 到混合溶液。
将上述混合溶液在50摄氏度下，磁力搅拌1小时，得到抗冰涂层母液。
将上述制备的抗冰涂层母液通过流延法制备抗冰涂层，并在室温下凝胶12 小时，得到亲水性抗冰涂层。
实施例3所制得的抗冰涂层PEGDE-3为无色透明的薄膜，涂层的接触角图 如图1所示，其在-18摄氏度下的冰粘附强度为16.5kPa，如图2所示。通过紫 外吸收光谱仪表征其透光率，结果显示所制备的抗冰图层的透光率在95.2％以 上，测试范围为400-800纳米。结果如表1所示。
实施例4
选用聚乙二醇二缩水甘油醚(分子量＝500)、1,12-二氨基十二烷、双酚A 二缩水甘油醚和亲水性二氧化硅纳米粒子(7-20纳米)作为抗冰涂层的主要原 料(PEGDE-4)，具体实施方法如下：
取5.00克聚乙二醇二缩水甘油醚(分子量＝500)，0.87克1,12-二氨基 十二烷，0.64克双酚A二缩水甘油醚，0.32克亲水性二氧化硅纳米粒子(7-20 纳米)，0.05克消泡剂BYK-044，0.08克流平剂BYK-315，0.1克抗氧化剂抗 氧剂SH120，0.05克抗紫外吸收剂邻羟基苯甲酸苯酯，8.00克无水乙醇加入到 单口瓶中，在室温下搅拌均匀，得到混合溶液。
将上述混合溶液在50摄氏度下，磁力搅拌1小时，得到抗冰涂层母液。
将上述制备的抗冰涂层母液通过喷涂法制备抗冰涂层，并在室温下凝胶24 小时，得到亲水性抗冰涂层。
实施例4所制得的抗冰涂层PEGDE-4为无色透明的薄膜，涂层的接触角图 如图1所示，其在-18摄氏度下的冰粘附强度为18.3kPa，如图2所示。通过紫 外吸收光谱仪表征其透光率，结果显示所制备的抗冰图层的透光率在91.5％以 上，测试范围为400-800纳米。结果如表1所示。
实施例5
选用聚乙二醇二缩水甘油醚(分子量＝500)、2,2'-双磺酸联苯胺作为抗冰 涂层的主要原料(PEGDE-5)，具体实施方法如下：
取2.29克2,2'-双磺酸联苯胺，将其分散在40克水中，N2气氛下加热到 80摄氏度并向其中加入2克10M NaOH将未溶解的2,2'-双磺酸联苯胺溶清。 随后，在N2气氛下加入10克聚乙二醇二缩水甘油醚(分子量＝500)，0.05克消 泡剂BYK-044，0.08克流平剂BYK-315，0.1克抗氧化剂抗氧剂SH120，0.05 克抗紫外吸收剂邻羟基苯甲酸苯酯，在80摄氏度下搅拌均匀，得到混合溶液。
将混合溶液在80摄氏度下反应6小时得到抗冰涂层的母液。
将上述制备的抗冰涂层母液通过喷涂法制备抗冰涂层，并在室温下凝胶48 小时，得到亲水性抗冰涂层。
实施例5所制得的抗冰涂层PEGDE-5为黄色半透明的薄膜，涂层的接触角 图如图1所示，其在-18摄氏度下的冰粘附强度为45.9kPa，如图2所示。通过 紫外吸收光谱仪表征其透光率，结果显示所制备的抗冰图层的透光率在85％以 上，测试范围为400-800纳米。结果如表1所示。
对比例1
选用1,12-二氨基十二烷、双酚A二缩水甘油醚和亲水性二氧化硅纳米粒 子(7-20纳米)作为抗冰涂层的主要原料，具体实施方法如下：
取1.00克1,12-二氨基十二烷，5.12克双酚A二缩水甘油醚，0.25克亲水 性二氧化硅纳米粒子(7-20纳米)，0.05克消泡剂BYK-044，0.08克流平剂 BYK-315，0.1克抗氧化剂抗氧剂SH120，0.05克抗紫外吸收剂邻羟基苯甲酸 苯酯，8.00克无水乙醇加入到单口瓶中，在室温下搅拌均匀，得到混合溶液。
将混合溶液在50摄氏度下，磁力搅拌1小时，得到抗冰涂层母液。
将上述制备的抗冰涂层母液通过流延法制备抗冰涂层，并在室温下凝胶24 小时，得到亲水性抗冰涂层。
对比例1所制得的抗冰涂层为无色透明的薄膜，其在-18摄氏度下的冰粘附 强度为256.3kPa，同时对比了冰在不同基材上的粘附力大小，与经涂层处理后 的冰粘附力对比，可以看出经涂层处理后，冰粘附力显著下降(见图2)。通过 紫外吸收光谱仪表征其透光率，结果显示所制备的抗冰图层的透光率在92％以 上，测试范围为400-800纳米。结果如表1所示。
对比例2
选用聚乙二醇二缩水甘油醚(分子量＝500)、1,12-二氨基十二烷、双酚A 二缩水甘油醚和亲水性二氧化硅纳米粒子(7-20纳米)作为抗冰涂层的主要原 料，具体实施方法如下：
取5.00克聚乙二醇二缩水甘油醚(分子量＝500)，0.67克1,12-二氨基十 二烷、3.42克双酚A二缩水甘油醚，0.25克亲水性二氧化硅纳米粒子(7-20纳 米)，0.05克消泡剂BYK-024，0.08克流平剂BYK-345，0.1克抗氧化剂抗氧 剂B215，0.05克抗紫外吸收剂2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮，8.00克无水乙醇加 入到单口瓶中，在室温下搅拌均匀，得到混合溶液。
将混合溶液在50摄氏度下，磁力搅拌1小时，得到抗冰涂层母液。
将上述制备的抗冰涂层母液通过流延法制备抗冰涂层，并在室温下凝胶24 小时，得到亲水性抗冰涂层。
对比例2所制得的抗冰涂层为无色透明的薄膜，其在-18摄氏度下的冰粘附 强度为103.2kPa。通过紫外吸收光谱仪表征其透光率，结果显示所制备的抗冰 图层的透光率在91％以上，测试范围为400-800纳米。结果如表1所示。
表1：实施例1-5和对比例1-2的涂层冰粘附强度、透光度和水接触角汇总
冰粘附强度(kPa) 透光度(％) 接触角(°)
PEGDE-1 11.3 98.6 38
PEGDE-2 17.2 97 36
PEGDE-3 16.5 95.2 33
PEGDE-4 18.3 91.5 24
PEGDE-5 45.9 85 56
对比例1 256 92 85
对比例2 103 91 78
将实施例1-5制备的涂层进行冰粘附力测试，如图3所示，其中a为抗冰 涂层结冰后，可以看出，冰层和涂层之间存在一层疏松的冰层，从而能减小冰 粘附强度。b为抗冰涂层上的冰被风吹过后能轻松脱离涂层表面，说明冰粘附强 度很小。

Claims (7)

1.一种亲水性抗冰涂层的制备方法，其特征在于，其步骤如下：
步骤一：在溶剂中加入聚乙二醇二缩水甘油醚、二胺类单体和稀释剂，搅拌，得到混合溶液A；所述的二胺类单体包括脂肪族二胺或芳香族二胺；所述的步骤一还加入其他缩水甘油醚类单体和补强剂；聚乙二醇二缩水甘油醚、其他缩水甘油醚类单体、二胺类单体、补强剂和稀释剂的质量比为(1-10)：(0-1且不等于0)：(0.1-10)：(0-0.5且不等于0)：(5-20)；
步骤二：将步骤一的混合溶液A在0-100℃下搅拌反应0.5-6小时，得到待涂溶胶B；
步骤三：将步骤二得到的待涂溶胶B制备成抗冰涂层，并在0-50℃下凝胶2-48小时，得到亲水性抗冰涂层；
所述的步骤一中还加入流平剂、消泡剂、抗氧化剂和抗紫外吸收剂，所述的流平剂、消泡剂、抗氧化剂和抗紫外吸收剂的重量比为1:(0.1-10)：(0.1-10)：(0.1-10)，且上述物质的添加量占总重量的0.1％-10％。
2.根据权利要求1所述的一种亲水性抗冰涂层的制备方法，其特征在于，所述的其他缩水甘油醚类单体选自聚乙二醇单缩水甘油醚或芳香类缩水甘油醚中的一种或两种。
3.根据权利要求2所述的一种亲水性抗冰涂层的制备方法，其特征在于，所述的芳香类缩水甘油醚具有以下结构：
其中R1包括以下结构：
4.根据权利要求1所述的一种亲水性抗冰涂层的制备方法，其特征在于，所述的脂肪族二胺包括以下结构：
n＝2、3、4、6、8、10、12、14、16、18、20、24、30
R2、R4独立的选自-CH2-、-CH2 CH2-、-(CH2)3-、-CH2OCH2-、-(CH2)2O(CH2)2-或-(CH2)2O(CH2)2O(CH2)2-；
R3、R5、R6独立的选自-CH3、-C2H5、-tBu、-CH2OCH3或-CH(CH3)2。
5.根据权利要求1所述的一种亲水性抗冰涂层的制备方法，其特征在于，所述的芳香类二胺包括以下结构：
6.根据权利要求2所述的一种亲水性抗冰涂层的制备方法，其特征在于，步骤一的补强剂为二氧化硅纳米粒子、轻质碳酸钙、滑石粉、二氧化钛或它们的组合。
7.根据权利要求1所述的一种亲水性抗冰涂层的制备方法，其特征在于，所述的流平剂包括德国毕克的BYK-300、301、302、306、307、310、313、315、320、322、323、325、330、331、333、337、340、341、344、345、346、347、348、349、350、352、353、354、355或356中的一种或几种；
所述的消泡剂包括德国毕克的BYK-011、012、014、016、017、018、019、020、021、022、023、024、025、028、031、032、033、034、035、036、037、038、044、045、051、052、053、054、055、057、060N、063、065、066N、067、070、071、072、077或085中的一种或几种；
所述的抗氧化剂包括苯酚、对苯二酚、次亚磷酸钠、抗氧剂1010、抗氧剂S9228、抗氧剂SH120或抗氧剂B215中的一种或几种；
所述的抗紫外吸收剂包括邻羟基苯甲酸苯酯、2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三氮唑、2,4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、单苯甲酸间苯二酚酯或2，2’-硫代双(4-叔辛基酚氧基)镍中的一种或几种。
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