一種具備高憎水性和耐腐蝕性的長(zhǎng)效防污閃涂料及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]
本發(fā)明屬于涂料制備領(lǐng)域，具體涉及一種具備高憎水性和耐腐蝕性的長(zhǎng)效防污閃涂料及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]在輸電線路經(jīng)過的地區(qū)，由于工業(yè)污穢、海風(fēng)的鹽霧、空氣中的塵埃等污穢物漸漸積累并附著在絕緣子表面，形成污穢層。這此污穢物含有酸堿和鹽的成分，在干燥時(shí)導(dǎo)電性不好，遇水受潮后，具有較高的導(dǎo)電系數(shù)。當(dāng)下雨、積雪融化、下霧等不良天氣時(shí)，污穢絕緣子的絕緣強(qiáng)度大大降低，引起絕緣子在正常運(yùn)行電壓下閃絡(luò)，造成大面積停電，稱為線路的污閃事故，防止污閃事故發(fā)生的措施有下列幾種:(I)根治污染源。(2)把電站的電力設(shè)備裝設(shè)在戶內(nèi)。(3)合理配置設(shè)備外絕緣。(4)加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)。(5)采取其他專用技術(shù)措施，如在電瓷絕緣表面涂涂料等。其原理如下:(I)污閃事故的主要原因是絕緣表面遭受污染，除沿海空氣中含鹽和海霧外，主要的工業(yè)污染源都是人為的，要防治污染，首先要控制污染源，不讓大氣受到污染，變電所選址，應(yīng)盡量避開明顯的污染源。(2)為防止大氣污染，將變配電設(shè)備置于室內(nèi)，可以大大減少污閃事故，但室內(nèi)應(yīng)配備除塵吸濕裝置或者選用“全工況”型設(shè)備以防結(jié)露污閃。(3)發(fā)生污閃又和瓷件的造型以及它的泄漏比距有關(guān)，防污型絕緣子一般泄漏距離大，應(yīng)對(duì)照本地區(qū)污區(qū)分布圖及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)選用相應(yīng)爬電比距的電氣設(shè)備。(4)及時(shí)清掃電瓷外絕緣污垢，恢復(fù)其原有的絕緣水平，是防污閃的基本措施。(5)有時(shí)不能適應(yīng)當(dāng)?shù)氐奈鄯x環(huán)境則可采用更換絕緣子、增加絕緣葉片數(shù)、加裝防污裙套、防污罩涂料(有機(jī)硅、硅油、硅脂、地蠟RTV等)及合成絕緣子。
[0003]隨著工業(yè)排放量的增大和城鄉(xiāng)大氣污染日益嚴(yán)重，大氣中的環(huán)境污染物逐漸增多，污穢物沉積于絕緣子表面易造成污閃事故。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年因污閃事故所造成的經(jīng)濟(jì)損失年均已達(dá)到近10億，損失電量超過I億kw.ho傳統(tǒng)的防污閃涂層材料為有機(jī)硅油、有機(jī)硅脂、地蠟等，它們的使用壽命不長(zhǎng)，附著力不強(qiáng)，容易龜裂、起皮、粉化等缺點(diǎn)，運(yùn)行維護(hù)工作量大。因此，研制一種能解決以上問題的具備高憎水性和耐腐蝕性的長(zhǎng)效防污閃涂料具有重要意義。
[0004]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中涂料的諸多缺陷，經(jīng)過大量創(chuàng)造性勞動(dòng)，改變其原料組成及配方，提供一種具備高憎水性和耐腐蝕性的長(zhǎng)效防污閃涂料，與現(xiàn)有技術(shù)相比，提高涂層的疏水能力，有效防止污閃事故的發(fā)生，并且涂層的硬度、耐久性、耐酸堿性、機(jī)械性能、自清潔性能等都有所提尚。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明具備高憎水性和耐腐蝕性的長(zhǎng)效防污閃涂料由下述重量份的物料組成: 水性氟碳乳液樹脂40-50份、芳香族聚氨酯丙烯酸酯25-30份、有機(jī)硅樹脂25-30份、丙烯酸二甲氨基乙酯15-20份、改性聚(3，4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸7-9份、稀釋劑15-20份、流平劑0.5-0.6份、石墨烯15-18份、丙二醇5_7份、氯化鎂5_7份、納米銀粉4-6份、有機(jī)膨潤(rùn)土 0.5-0.6份。
[0007]所述改性聚(3，4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸的制備方法如下:
在溫度為35°C的條件下，將磺化石墨烯、3，4-乙烯二氧噻吩與聚乙二醇分散在去離子水中，使形成的混合體系中所含聚乙二醇的濃度為0.05wt %，且磺化石墨烯，3，4-乙烯二氧噻吩，聚乙二醇的質(zhì)量比為2:3:0.1，再將該混合體系的pH值調(diào)節(jié)至4.5，并以500轉(zhuǎn)/min的速度攪拌混合，同時(shí)加入氧化劑和催化劑，其中氧化劑與3，4-乙稀二氧噻吩的質(zhì)量比是1:2，催化劑與3，4-乙烯二氧噻吩的質(zhì)量比0.01:1，隨后持續(xù)攪拌反應(yīng)10-72h，之后除去混合反應(yīng)產(chǎn)物中的雜質(zhì)離子，即得，所述氧化劑優(yōu)選過硫酸鈉，所述催化劑優(yōu)選三氯化鐵。
[0008]所述稀釋劑為冰:異丙醇:乙醇(體積比)=1:7:1 ；
所述流平劑為:聚二甲基硅氧烷
將改性聚(3，4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸在高速分散機(jī)中高速剪切分散，轉(zhuǎn)速1000轉(zhuǎn)/min，攪拌60min，依次水性氟碳乳液樹脂、芳香族聚氨酯丙烯酸酯、有機(jī)硅樹脂、丙烯酸二甲氨基乙酯、稀釋劑、流平劑、石墨烯、丙二醇、氯化鎂、納米銀粉、有機(jī)膨潤(rùn)土加入其中攪拌混合均勻，攪拌15 - 60min，200目過濾網(wǎng)過濾之后，即得。
[0009]本發(fā)明各組成物料之間相互協(xié)調(diào)，為本申請(qǐng)人經(jīng)過大量變換條件，參數(shù)，經(jīng)過單因子實(shí)驗(yàn)，多因子實(shí)驗(yàn)獲得，本申請(qǐng)操作參數(shù)為發(fā)明人經(jīng)創(chuàng)造性勞動(dòng)操作獲得，其制備的涂料是一種綠色環(huán)保型涂料，且其外觀更好，不易發(fā)黃，更易施工，氟碳涂層材料具有強(qiáng)耐水、耐污、耐腐蝕性；另外，由于氟原子的極化率小，表現(xiàn)在氟碳樹脂上為高度絕緣性，因此氟碳涂料具有高度的化學(xué)惰性和熱穩(wěn)定性。
[0010]本發(fā)明采用聚合物互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形成，它利用氟化物材料優(yōu)異的抗靜電吸附性和憎水性，以及有機(jī)硅材料優(yōu)良的憎水性使涂層表面明顯減少對(duì)水珠、塵埃及帶電微粒的吸附效應(yīng)，且有良好的自潔性和耐氣候性，有效地達(dá)到電力系統(tǒng)長(zhǎng)期防污閃、防覆冰的目的，能提高瓷絕緣子的污閃電壓，有利于提高輸電線路運(yùn)行的可靠性和延長(zhǎng)正常的運(yùn)行周期。
[0011]
【具體實(shí)施方式】
[0012]實(shí)施例1
一種具備高憎水性和耐腐蝕性的長(zhǎng)效防污閃涂料由下述重量份的物料組成:
水性氟碳乳液樹脂40份、芳香族聚氨酯丙烯酸酯25份、有機(jī)硅樹脂25份、丙烯酸二甲氨基乙酯15份、改性聚(3，4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸7份、稀釋劑15份、流平劑0.5份、石墨烯15份、丙二醇5份、氯化鎂5份、納米銀粉4份、有機(jī)膨潤(rùn)土 0.5份。
[0013]所述改性聚(3，4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸的制備方法如下:
在溫度為35°C的條件下，將磺化石墨烯、3，4-乙烯二氧噻吩與聚乙二醇分散在去離子水中，使形成的混合體系中所含聚乙二醇的濃度為0.05wt %，且磺化石墨烯，3，4-乙烯二氧噻吩，聚乙二醇的質(zhì)量比為2:3:0.1，再將該混合體系的pH值調(diào)節(jié)至4.5，并以500轉(zhuǎn)/min的速度攪拌混合，同時(shí)加入氧化劑和催化劑，其中氧化劑與3，4-乙稀二氧噻吩的質(zhì)量比是1: 2，催化劑與3，4-乙烯二氧噻吩的質(zhì)量比0.0l: 1，隨后持續(xù)攪拌反應(yīng)10-72h，之后除去混合反應(yīng)產(chǎn)物中的雜質(zhì)離子，即得，所述氧化劑為過硫酸鈉，所述催化劑為三氯化鐵。
[0014]所述稀釋劑為冰:異丙醇:乙醇(體積比)=1:7:1 ；
所述流平劑為:聚二甲基硅氧烷
將改性聚(3，4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸在高速分散機(jī)中高速剪切分散，轉(zhuǎn)速1000轉(zhuǎn)/min，攪拌60min，依次水性氟碳乳液樹脂、芳香族聚氨酯丙烯酸酯、有機(jī)硅樹脂、丙烯酸二甲氨基乙酯、稀釋劑、流平劑、石墨烯、丙二醇、氯化鎂、納米銀粉、有機(jī)膨潤(rùn)土加入其中攪拌混合均勻，攪拌15 - 60min，200目過濾網(wǎng)過濾之后，即得。
[0015]測(cè)試涂料及成膜后相關(guān)性能，快速固化干燥，環(huán)保無(wú)毒，不發(fā)粘、不返粘，抗劃傷耐磨；阻燃級(jí)別為FV-O級(jí)，水接觸角為125°，涂料在去離子水中完全浸泡15天，憎水性為HCl 級(jí)。
[0016]
實(shí)施例2
一種具備高憎水性和耐腐蝕性的長(zhǎng)效防污閃涂料由下述重量份的物料組成:
水性氟碳乳液樹脂50份、芳香族聚氨酯丙烯酸酯30份、有機(jī)硅樹脂30份、丙烯酸二甲氨基乙酯20份、改性聚(3，4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸9份、稀釋劑20份、流平劑0.6份、石墨烯18份、丙二醇7份、氯化鎂7份、納米銀粉6份、有機(jī)膨潤(rùn)土 0.6份。
[0017]所述改性聚(3，4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸的制備方法如下:
在溫度為35°C的條件下，將磺化石墨烯、3，4-乙烯二氧噻吩與聚乙二醇分散在去離子水中，使形成的混合體系中所含聚乙二醇的濃度為0.05wt %，且磺化石墨烯，3，4-乙烯二氧噻吩，聚乙二醇的質(zhì)量比為2:3:0.1，再將該混合體系的pH值調(diào)節(jié)至4.5，并以500轉(zhuǎn)/min的速度攪拌混合，同時(shí)加入氧化劑和催化劑，其中氧化劑與3，4-乙稀二氧噻吩的質(zhì)量比是1: 2，催化劑與3，4-乙烯二氧噻吩的質(zhì)量比0.01: 1，隨后持續(xù)攪拌反應(yīng)10-72h，之后除去混合反應(yīng)產(chǎn)物中的雜質(zhì)離子，即得，所述氧化劑為過硫酸鈉，所述催化劑為三氯化鐵。
[0018]所述稀釋劑為冰:異丙醇:乙醇(體積比)=1:7:1 ；
所述流平劑為:聚二甲基硅氧烷
將改性聚(3，4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸在高速分散機(jī)中高速剪切分散，轉(zhuǎn)速1000轉(zhuǎn)/min，攪拌60min，依次水性氟碳乳液樹脂、芳香族聚氨酯丙烯酸酯、有機(jī)硅樹脂、丙烯酸二甲氨基乙酯、稀釋劑、流平劑、石墨烯、丙二醇、氯化鎂、納米銀粉、有機(jī)膨潤(rùn)土加入其中攪拌混合均勻，攪拌15 - 60min，200目過濾網(wǎng)過濾之后，即得。
[0019]測(cè)試涂料及成膜后相關(guān)性能，快速固化干燥，環(huán)保無(wú)毒，不發(fā)粘、不返粘，抗劃傷耐磨；阻燃級(jí)別為FV-O級(jí)，水接觸角為122°，涂料在去離子水中完全浸泡15天，憎水性為HCl 級(jí)。
[0020]本發(fā)明涂料具有強(qiáng)耐水、耐污、耐腐蝕性，涂層表面明顯減少對(duì)水珠、塵埃及帶電微粒的吸附效應(yīng)，且有良好的自潔性和耐氣候性，應(yīng)用前景高。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具備高憎水性和耐腐蝕性的長(zhǎng)效防污閃涂料，其特征在于，所述涂料由下述重量份的物料組成: 水性氟碳乳液樹脂40-50份、芳香族聚氨酯丙烯酸酯25-30份、有機(jī)硅樹脂25-30份、丙烯酸二甲氨基乙酯15-20份、改性聚(3，4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸7-9份、稀釋劑15-20份、流平劑0.5-0.6份、石墨烯15-18份、丙二醇5_7份、氯化鎂5_7份、納米銀粉4-6份、有機(jī)膨潤(rùn)土 0.5-0.6份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂料，其特征在于: 所述改性聚(3，4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸的制備方法如下: 在溫度為35°C的條件下，將磺化石墨烯、3，4-乙烯二氧噻吩與聚乙二醇分散在去離子水中，使形成的混合體系中所含聚乙二醇的濃度為0.05wt %，且磺化石墨烯，3，4-乙烯二氧噻吩，聚乙二醇的質(zhì)量比為2:3:0.1，再將該混合體系的pH值調(diào)節(jié)至4.5，并以500轉(zhuǎn)/min的速度攪拌混合，同時(shí)加入氧化劑和催化劑，其中氧化劑與3，4-乙稀二氧噻吩的質(zhì)量比是1:2，催化劑與3,4-乙烯二氧噻吩的質(zhì)量比0.01:1，隨后持續(xù)攪拌反應(yīng)10-72h，即得。3.根據(jù)權(quán)利要求1-2所述的涂料，其特征在于，所述氧化劑優(yōu)選過硫酸鈉，所述催化劑優(yōu)選三氯化鐵。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3所述的涂料，其特征在于: 所述稀釋劑由水:異丙醇:乙醇按照1:7:1的體積比混合而得； 所述流平劑為聚二甲基硅氧烷。5.權(quán)利要求1-4所述涂料的應(yīng)用。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種具備高憎水性和耐腐蝕性的長(zhǎng)效防污閃涂料及其應(yīng)用，其由水性氟碳乳液樹脂、芳香族聚氨酯丙烯酸酯、有機(jī)硅樹脂、丙烯酸二甲氨基乙酯、改性聚（3,4-乙烯二氧噻吩）-聚苯乙烯磺酸、稀釋劑、流平劑、石墨烯、丙二醇、氯化鎂、納米銀粉、有機(jī)膨潤(rùn)土制備而成，本發(fā)明涂料具有強(qiáng)耐水、耐污、耐腐蝕性，涂層表面明顯減少對(duì)水珠、塵埃及帶電微粒的吸附效應(yīng)，且有良好的自潔性和耐氣候性，應(yīng)用前景高。
【IPC分類】C09D175/14, C09D183/04, C09D5/10, C09D127/12, C09D7/12, C09D5/16, C09D165/00
【公開號(hào)】CN105505027
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510602561
【發(fā)明人】王明欽, 劉聰, 黃振華, 王志宏, 魏恒勝, 解曉東
【申請(qǐng)人】國(guó)網(wǎng)山東省電力公司臨沂供電公司, 國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)山東費(fèi)縣供電公司
【公開日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2015年9月21日