一種抗紫外稀土防污閃涂料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于高壓輸變電設(shè)備絕緣層表面的抗紫外稀土防污閃涂料及其制備方法，屬于化工涂料技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國對電力需求的急劇增加及高壓設(shè)備的增建，防污閃涂料在高壓輸變電設(shè)備上獲得廣泛的應(yīng)用，這種涂料有效減少在惡劣氣象條件下(如:霧、露、毛毛雨等)，由絕緣子表面潮濕發(fā)生閃絡(luò)而造成的電力系統(tǒng)污閃事故，起到積極的防污閃效果。然而當(dāng)前的防污閃涂料存在涂層使用壽命短，特別是在高海拔地區(qū)由于長時間的紫外照射引發(fā)的老化行為，進(jìn)而引起涂料憎水性能降低，不能滿足超高壓電力工程的進(jìn)一步發(fā)展的需要，因此對高壓輸電設(shè)備用防污閃涂料提出了更高要求。
[0003]因此為了提高防污閃涂料的抗紫外老化能力，亟需加入抗紫外老化材料。紫外屏蔽劑按有效成分可分為有機(jī)類和無機(jī)類兩大類。有機(jī)類紫外線吸收劑，如苯并唑類、苯甲酮類化合物等，由于與有機(jī)高分子材料相容性好，但是有機(jī)類紫外線吸收劑存在屏蔽紫外線的波長較短、光穩(wěn)定性差、存在一定程度的毒性等缺點。近年來，無機(jī)納米粉體的抗紫外線功能備受關(guān)注，已成為當(dāng)前研究的熱點，主要原因在于無機(jī)納米紫外線屏蔽劑穩(wěn)定性強(qiáng)、無毒、紫外屏蔽性能強(qiáng)，且可見光可透過。大量研究表明，納米稀土氧化物對紫外線具有很好的吸收作用，而且它對有機(jī)材料的光催化降解活性遠(yuǎn)低于納米Ti02、納米ZnO，因此，納米稀土氧化物特別是納米Ce02被認(rèn)為是納米Ti02、納米ZnO的替代品，在紫外屏蔽材料領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種具有良好的抗紫外性和耐氣候性的抗紫外稀土防污閃涂料。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案:本發(fā)明提供了一種防污閃涂料，由主料和無機(jī)填料構(gòu)成，主料包含有機(jī)硅烷和稀釋劑，有機(jī)硅烷為二羥基聚甲基乙烯基硅氧烷、二羥基聚二甲基硅氧烷及氟碳硅氧烷，主料的具體組分為:二羥基聚甲基乙烯基硅氧烷10at%?50 at%、二羥基聚二甲基硅氧烷20 at%?50 at%、含氟硅氧烷O at%?20 at %、稀釋劑:20 at%?30 at% ;各組分之和為100%;
無機(jī)填料包含:納米氧化稀土紫外屏蔽劑(例如:鑭摻雜氧化鈰，鈦摻雜氧化鈰，鋅摻雜氧化鈰)、氫氧化鋁、納米活性碳酸鈣、催化劑;無機(jī)填料的各組分與主料的質(zhì)量百分比分別是:納米氧化稀土紫外屏蔽劑0.5 at%?2 at%、氫氧化招I at%?8 at%、納米活性碳酸I丐I at%?2 &1:%、催化劑0.01 at%?0.5 at%。
[0006]所述稀釋劑為甲基硅油。
[0007]所述催化劑為硅醇鈉鹽、二月桂酸二丁基錫、鈦化合物中的至少一種。
[0008]本發(fā)明提出一種抗紫外稀土防污閃涂料的制備方法，其具體步驟如下: 步驟1:將硅烷偶聯(lián)劑水解，得到硅醇溶液；
步驟2:將無機(jī)填料按計量比加入步驟(I)，加熱并均勻攪拌，過濾，洗滌，烘干得到改性無機(jī)填料粉體；
步驟3:將有機(jī)硅烷與稀釋劑按計量比混合，攪拌均勻，得到有機(jī)硅混合溶劑；
步驟4:將步驟(2)中所得的粉體加入步驟(3)中，按計量比加入催化劑，均勻攪拌，得到抗紫外稀土防污閃涂料。
[0009]本發(fā)明中，步驟(I)中所述的硅烷偶聯(lián)劑是KH550、KH560、KH151和KH171中至少一種，水解比例為體積比1%?10%，水解溫度50?80°C。
[0010]本發(fā)明中，步驟(2)中所述加熱溫度為60?120°C，攪拌時間為I?4小時。
[0011]本發(fā)明中，步驟(2)中所述烘干溫度為80°C?120°C，干燥時間為2?24小時。
[0012]本發(fā)明中，步驟⑶中所述攪拌時間為I?4小時。
[0013]本發(fā)明中，步驟⑷中所述攪拌時間為I?4小時。
[0014]本發(fā)明的防污閃涂料與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:
本發(fā)明采用納米氧化稀土紫外屏蔽劑對有機(jī)硅聚合物進(jìn)行改性，它利用納米氧化稀土紫外屏蔽劑材料優(yōu)異的紫外屏蔽性能，降低紫外線對有機(jī)硅材料的降解作用，使有機(jī)硅材料原有的抗靜電吸附性、憎水性、自潔性和耐氣候性在工作期得到有效發(fā)揮，穩(wěn)定而有效地達(dá)到電力系統(tǒng)長期防污閃、防覆冰的目的，有利于提高輸電線路運行的可靠性和延長正常的運行周期。
【具體實施方式】
[0015]以下結(jié)合實施例，更具體地說明本發(fā)明的內(nèi)容。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0016]實施例1
本實施例的防污閃涂料包括以下質(zhì)量百分比組分:
主料:一■輕基聚甲基乙稀基娃氧燒50 % ； 一■輕基聚一■甲基娃氧燒20 % ；稀釋劑:30 % ;
無機(jī)填料(各組分的比例為與主料的質(zhì)量百分比):納米氧化稀土紫外屏蔽劑1%;粉狀氫氧化鋁I % ;納米活性碳酸鈣I % ;催化劑0.5 %。
[0017]本實施例的防污閃涂料制備步驟如下:
步驟I:將硅烷偶聯(lián)劑KH171水解，水解比例為4%，水解溫度80°C得到硅醇溶液；
步驟2:將納米氧化稀土紫外屏蔽劑、粉狀氫氧化鋁和納米活性碳酸鈣加入步驟(1)，801加熱并均勻攪拌2小時，過濾，洗滌，烘干12小時得到改性無機(jī)填料粉體；
步驟3:將二羥基聚甲基乙烯基硅氧烷、二羥基聚甲基乙烯基硅氧烷和稀釋劑混合，攪拌2小時，得到有機(jī)硅混合溶劑；
步驟4:將步驟(2)中所得的粉體加入步驟(3)中，加入催化劑，均勻攪拌2小時，得到抗紫外稀土防污閃涂料。
[0018]實施例2
本實施例的防污閃涂料包括以下質(zhì)量百分比組分:
主料:一■輕基聚甲基乙稀基娃氧燒20 % ； 一■輕基聚一■甲基娃氧燒50 % ；稀釋劑:30 % ;
無機(jī)填料(各組分的比例為與主料的質(zhì)量百分比):納米氧化稀土紫外屏蔽劑2%;粉狀氫氧化鋁I % ;納米活性碳酸鈣I % ;催化劑0.3 %。
[0019]本實施例的防污閃涂料制備步驟如下:
步驟I:將硅烷偶聯(lián)劑KH151水解，水解比例為4%，水解溫度80°C得到硅醇溶液；
步驟2:將納米氧化稀土紫外屏蔽劑、粉狀氫氧化鋁和納米活性碳酸鈣加入步驟(1)，801加熱并均勻攪拌2小時，過濾，洗滌，烘干12小時得到改性無機(jī)填料粉體；
步驟3:將二羥基聚甲基乙烯基硅氧烷、二羥基聚甲基乙烯基硅氧烷和稀釋劑混合，攪拌2小時，得到有機(jī)硅混合溶劑；
步驟4:將步驟(2)中所得的粉體加入步驟(3)中，加入催化劑，均勻攪拌2小時，得到抗紫外稀土防污閃涂料。
[0020]實施例3
本實施例的防污閃涂料包括以下質(zhì)量百分比組分:
主料:一■輕基聚甲基乙稀基娃氧燒20% ；一■輕基聚一■甲基娃氧燒30% ;氣碳娃氧燒30%;稀釋劑:20%;
無機(jī)填料(各組分的比例為與主料的質(zhì)量百分比):納米氧化稀土紫外屏蔽劑0.5%;氫氧化鋁I % ;納米活性碳酸鈣I % ;催化劑0.2 %。
[0021 ]本實施例的防污閃涂料制備步驟如下:
步驟I:將硅烷偶聯(lián)劑KH171水解，水解比例為5%，水解溫度90°C得到硅醇溶液；
步驟2:將納米氧化稀土紫外屏蔽劑、粉狀氫氧化鋁和納米活性碳酸鈣加入步驟(1)，801加熱并均勻攪拌2小時，過濾，洗滌，烘干12小時得到改性無機(jī)填料粉體；
步驟3:將一■輕基聚甲基乙稀基娃氧燒、一■輕基聚甲基乙稀基娃氧燒、氣碳娃氧燒和稀釋劑混合，攪拌2小時，得到有機(jī)硅混合溶劑；
步驟4:將步驟(2)中所得的粉體加入步驟(3)中，加入0.5%催化劑，均勻攪拌2小時，得到抗紫外稀土防污閃涂料。
[0022]實施例4