本發(fā)明涉及半導(dǎo)電涂料，具體涉及一種紫外光固化半導(dǎo)電涂料及制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、隨著電力工業(yè)的發(fā)展，電力系統(tǒng)也隨之變多變復(fù)雜，在電力系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，高壓設(shè)備可能會出現(xiàn)許多運(yùn)行故障和安全事故，其中一部分原因是由于絕緣電阻的非線性行為所導(dǎo)致的。絕緣電阻的非線性行為會造成極大危害，比如：導(dǎo)致電器設(shè)備的工作效果下降；導(dǎo)致電器外殼或設(shè)備中出現(xiàn)電壓泄露，增加觸電風(fēng)險；會在電路中引入額外的熱量，導(dǎo)致電路過載或異常熱量積聚，從而增加火災(zāi)風(fēng)險；導(dǎo)致電器設(shè)備的能效下降，耗電增加，從而導(dǎo)致能源消耗和運(yùn)行成本增加；導(dǎo)致電器設(shè)備損壞。因此有必要進(jìn)行絕緣電阻非線性的治理，確保電器設(shè)備的安全運(yùn)行和系統(tǒng)的可靠性。

2、絕緣電阻非線性治理的核心是改善非線性導(dǎo)致的電場不均勻分布，通常采取布置均壓環(huán)、并聯(lián)均壓電容、優(yōu)化電極形狀等措施，這是從絕緣結(jié)構(gòu)角度考慮的傳統(tǒng)方法，有一定局限性。現(xiàn)有的紫外光固化涂料用于治理絕緣電阻非線性的效果差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于如何提供一種紫外光固化半導(dǎo)電涂料，用于治理絕緣電阻非線性的效果好。

2、本發(fā)明通過以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)解決上述技術(shù)問題的：

3、本發(fā)明第一方面提供一種紫外光固化半導(dǎo)電涂料，包括如下質(zhì)量百分比的組分：環(huán)氧樹脂，65-85wt％；導(dǎo)電填料，5-15wt％；活性稀釋劑，5-15wt％；光引發(fā)劑，5-10wt％；其中導(dǎo)電填料為質(zhì)量比為2：(2-4)的銀包銅粉和多壁碳納米管。

4、有益效果：本發(fā)明采用粘結(jié)力和耐候性強(qiáng)的環(huán)氧樹脂為涂料基體，使用銀包銅粉和多壁碳納米管作為復(fù)合導(dǎo)電填料，兩種組分協(xié)同配合，使得紫外光固化半導(dǎo)電涂料具有良好的耐候性、機(jī)械性、粘結(jié)強(qiáng)度、韌性和導(dǎo)電性等優(yōu)異性能，顯著提高了其環(huán)境適應(yīng)性，能夠有效改善電場分布不均勻問題，具有不受結(jié)構(gòu)限制的優(yōu)點(diǎn)，能夠降低高壓電器設(shè)備發(fā)生故障甚至損壞的概率，提高了高壓電器設(shè)備使用的安全性。

5、優(yōu)選的，所述環(huán)氧樹脂為雙酚a型環(huán)氧樹脂。

6、優(yōu)選的，所述活性稀釋劑為4-羥丁基乙烯基醚、正丁基縮水甘油醚中的至少一種。

7、優(yōu)選的，所述光引發(fā)劑為三芳基硫鎓鹽、二芳基碘鎓鹽中的至少一種。

8、本發(fā)明第二方面提供上述紫外光固化半導(dǎo)電涂料制備方法，將銀包銅粉和多壁碳納米管按比例混合得到導(dǎo)電填料，然后將導(dǎo)電填料與環(huán)氧樹脂共混后，再加入活性稀釋劑和光引發(fā)劑，攪拌、除氣，制得紫外光固化半導(dǎo)電涂料。

9、優(yōu)選的，所述攪拌的條件包括：在室溫下攪拌，攪拌時間為15-20min，攪拌速度為200-400rpm。

10、優(yōu)選的，所述除氣的條件包括：除氣真空度在10-4pa以上，去氣時間為10-15min。

11、本發(fā)明第三方面提供上述紫外光固化半導(dǎo)電涂料在直流高壓絕緣電阻非線性中的應(yīng)用。

12、優(yōu)選的，將紫外光固化半導(dǎo)電涂料涂覆在直流高壓絕緣電阻表面，在常溫光照條件下進(jìn)行紫外固化，形成半導(dǎo)電涂層。

13、優(yōu)選的，所述固化時間為30-60s，光照功率500-1000w。

14、本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

15、1、本發(fā)明采用粘結(jié)力和耐候性強(qiáng)的縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂為涂料基體，使用復(fù)合導(dǎo)電填料協(xié)同配合，使得紫外光固化半導(dǎo)電涂料具有良好的耐候性、機(jī)械性、粘結(jié)強(qiáng)度、韌性和導(dǎo)電性等優(yōu)異性能，顯著提高了其環(huán)境適應(yīng)性，改善了現(xiàn)有電器設(shè)備中絕緣電阻的非線性行為，降低高壓電器設(shè)備發(fā)生故障甚至損壞的概率，提高了高壓電器設(shè)備使用的安全性。

16、2、本發(fā)明使用銀包銅粉和多壁碳納米管作為復(fù)合導(dǎo)電填料，利用銀包銅粉和多壁碳納米管協(xié)同作用，提高涂料的電導(dǎo)率。銀包銅粉通過改善材料內(nèi)部電子傳輸路徑，提高導(dǎo)電性能；多壁碳納米管則利用其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的導(dǎo)電性能。銀包銅粉和多壁碳納米管可以構(gòu)建復(fù)合導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，提高導(dǎo)電性能。銀包銅粉與多壁碳納米管之間形成的界面產(chǎn)生界面效應(yīng)，進(jìn)一步增強(qiáng)導(dǎo)電性能。界面效應(yīng)可以促進(jìn)電子的傳輸和結(jié)合，減少電子在界面處的散射和損耗，從而提高導(dǎo)電性能。

17、3、本發(fā)明中的紫外光固化半導(dǎo)電涂料制備方法操作簡單，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，便于規(guī)模化生產(chǎn)；本發(fā)明的紫外光固化半導(dǎo)電涂料的應(yīng)用簡單便捷，對絕緣介質(zhì)本體無破壞，在高壓下阻值穩(wěn)定性優(yōu)異，提高了電力系統(tǒng)高壓設(shè)備運(yùn)行的安全可靠性。

技術(shù)特征：

1.一種紫外光固化半導(dǎo)電涂料，其特征在于，包括如下質(zhì)量百分比的組分：環(huán)氧樹脂，65-85wt％；導(dǎo)電填料，5-15wt％；活性稀釋劑，5-15wt％；光引發(fā)劑，5-10wt％；其中導(dǎo)電填料為質(zhì)量比為2：(2-4)的銀包銅粉和多壁碳納米管。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紫外光固化半導(dǎo)電涂料，其特征在于，所述環(huán)氧樹脂為雙酚a型環(huán)氧樹脂。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紫外光固化半導(dǎo)電涂料，其特征在于，所述活性稀釋劑為4-羥丁基乙烯基醚、正丁基縮水甘油醚中的至少一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紫外光固化半導(dǎo)電涂料，其特征在于，所述光引發(fā)劑為三芳基硫鎓鹽、二芳基碘鎓鹽中的至少一種。

5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的紫外光固化半導(dǎo)電涂料的制備方法，其特征在于，將銀包銅粉和多壁碳納米管按比例混合得到導(dǎo)電填料，然后將導(dǎo)電填料與環(huán)氧樹脂共混后，再加入活性稀釋劑和光引發(fā)劑，攪拌、除氣，制得紫外光固化半導(dǎo)電涂料。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述攪拌的條件包括：在室溫下攪拌，攪拌時間為15-20min，攪拌速度為200-400rpm。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述除氣的條件包括：除氣真空度在10-4pa以上，去氣時間為10-15min。

8.如權(quán)利要求1-4所述的紫外光固化半導(dǎo)電涂料在直流高壓絕緣電阻非線性中的應(yīng)用。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于，將紫外光固化半導(dǎo)電涂料涂覆在直流高壓絕緣電阻表面，在常溫光照條件下進(jìn)行紫外固化，形成半導(dǎo)電涂層。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，其特征在于，所述固化時間為30-60s，光照功率500-1000w。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種紫外光固化半導(dǎo)電涂料，包括如下質(zhì)量百分比的組分：環(huán)氧樹脂，65?85wt％；導(dǎo)電填料，5?15wt％；活性稀釋劑，5?15wt％；光引發(fā)劑，5?10wt％；其中導(dǎo)電填料為質(zhì)量比為2：(2?4)的銀包銅粉和多壁碳納米管。本發(fā)明采用粘結(jié)力和耐候性強(qiáng)的環(huán)氧樹脂為涂料基體，使用銀包銅粉和多壁碳納米管作為復(fù)合導(dǎo)電填料，兩種組分協(xié)同配合，使得紫外光固化半導(dǎo)電涂料具有良好的耐候性、機(jī)械性、粘結(jié)強(qiáng)度、韌性和導(dǎo)電性等優(yōu)異性能，顯著提高了其環(huán)境適應(yīng)性，改善了現(xiàn)有電器設(shè)備中絕緣電阻的非線性行為，降低高壓電器設(shè)備發(fā)生故障甚至損壞的概率，提高了高壓電器設(shè)備使用的安全性。

技術(shù)研發(fā)人員：高寅,高燃,王超,黃丹,陳征,劉單華,趙玉順,胡圣濤
受保護(hù)的技術(shù)使用者：國網(wǎng)安徽省電力有限公司營銷服務(wù)中心
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/9