CN108300294A - 一种改进缓释型长效超憎水防污闪涂料加工工艺 - Google Patents

一种改进缓释型长效超憎水防污闪涂料加工工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种改进缓释型长效超憎水防污闪涂料加工工艺，与现有技术相比，添加了多种纳米活性金属氧化物可有效提高涂料的阻燃性和耐漏电起痕性。由于多种金属氧化物对阻燃剂的阻燃性有很好的协同作用，并且金属氧化物都经过偶联剂活化处理，使多种金属氧化物与有机硅聚合物更好紧密的结合在一起，并且分子间产生了络合效应，抵御高温对涂层的烧灼性。使得改进缓释型长效超憎水防污闪涂料加工更高效，对RTV进行补强，提高涂层的力学性能、电气性能和抗老化性能；以纳米粉体材料改善RTV涂层表面结构及性状，增强涂层的自洁能力和憎水性。涂层效果更好，更有利于防污闪。

Description

一种改进缓释型长效超憎水防污闪涂料加工工艺
技术领域
本发明属于涂料加工领域，涉及防污闪涂料，尤其是一种改进缓释型长效超憎水防污闪涂料加工工艺。
背景技术
随着工农业生产的迅速发展，大气污染日益严重，污秽加重、环境恶化、电压升高、网络扩大和交直流联网不断增多，电力***污闪事故不断发生。污闪事故涉及范围广，停电时间长，严重威胁着输变电设备的安全运行，给国民经济带来重大的经济损失。每年冬季期间，全国电网发生的污闪跳闸次数数以千计，有时几乎导致省级电网因此而解列。污闪事故不但严重威胁着电力***的安全稳定运行，而且对于日益紧张的电力供电也造成了严重的影响。因此，防污闪工作一直是电网面临的重要课题。
目前，大面积污闪事故频发，区域性污闪事故不断。而防污闪的措施不外乎以下几种：①采取调爬措施；②绝缘子清扫；③采用合成绝缘子；④涂覆RTV涂料。在我国，RTV经受了1990年初华北地区大面积污闪和2001年初华北、辽宁和河南电网大面积污闪的考验。在2001年的全国大面积污闪事故中，涂覆了RTV的线路均没有发生污闪事故，因此RTV得到了较高评价。综合考察、对比上述防污闪措施，可以看出涂覆RTV涂料是最经济、效果最好的一种有效措施。
我国幅员辽阔，地理及气象条件复杂，加之环境破坏日益严重，对高压电网防污闪技术提出了很高的要求。随着电网负荷的急剧增大，大型电网设备的引进，以及超高压输变电线路的建设日益增多，与之配套的绝缘产品表面的抗闪络性能已不能适应形势的需要，必须通过采用新型高性能抗污闪涂层来解决其在实际应用中的沿面闪络问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种有效降低凃层表面的电阻和增加涂层表面光滑，提高凃层自洁性，经济环保的缓释型长效超憎水防污闪涂料加工工艺。
本发明解决上述技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种改进缓释型长效超憎水防污闪涂料加工工艺，所述的涂料制作步骤如下：
(1)将纳米二氧化钛、纳米氧化铝、纳米氧化锌、超微细二氧化锰，经过偶联剂活化处理后得到金属氧化物混合物；
(2)将步骤(1)中的金属氧化物混合物加入到高分散混合机中，水浴加热温度控制在80～100℃，搅拌加热；
(3)待步骤(2)加热到达预设温度后将搅拌转速调到700～900转/分钟，缓慢滴加硅烷偶联剂，直至滴完为止，滴完后继续高速搅拌20～40分钟结束；
(4)将步骤(3)加热搅拌后的纳米活性金属氧化物混合物冷却备用；
(5)将改性聚硅氧烷、107硅胶、阻燃剂、步骤(4)中得到的纳米活性金属氧化物、颜料及多胺基硅氧烷按比例加入到混合机中搅拌均匀形成胶料；
(6)将步骤(5)混合好的胶料在三辊机上研磨3～4遍，直至胶料无颗粒状物，胶料外观光滑细腻为止；
(7)将步骤(6)中研磨好的胶料加入在行星机中，温度设定在110～130℃，抽真空至少0.09mpa，抽真空搅拌脱低沸物4～6h结束，得到的脱低沸物胶料；
(8)将步骤(7)得到的脱低沸物胶料压料至捏合机中，分次加入疏水型气相白炭黑，温度设定在140～160℃，待白炭黑加完后继续捏合2～3h结束，冷却出料；
(9)将冷却的胶料加入到分散机中，并加入部份溶剂、交联剂，快速搅拌均匀，再加入偶联剂、催化剂、搅拌均匀；
(10)加入剩余溶剂搅拌均匀，涂料稀释至粘度90-120S；
(11)将涂料用滤网过滤后装入密封容器内密封保存。
而且，所述的纳米二氧化钛0.5份，纳米氧化铝0.5份，纳米氧化锌0.5份，超微细二氧化锰0.5份，改性聚硅氧烷40份，107硅胶60份，阻燃剂40份，颜料4份，多胺基硅氧烷5份，疏水型气相白炭黑25份，交联剂7份，偶联剂1.5份，催化剂0.2份。
本发明的优点和有益效果为：
1、本发明中改性聚硅氧烷、107硅胶、疏水型气相白炭黑、阻燃剂、纳米活性金属氧化物等配料比例合理，融合效果好，有利于缓释型涂料的憎水防污闪性能的发挥。
2、本发明与现有技术相比，以侧链带有活性基团的聚硅氧烷(改性聚硅氧 烷)和端羟基聚二甲基硅氧烷制相结合为缓释型长效超憎水防污闪涂料的基础聚合物，从而提高涂料的憎水迁移性，加入多胺基有机硅氧烷和纳米活性金属氧化物来降低涂层表面的电阻和增加涂层表面光滑度，来提高涂层自洁性。
3、本发明添加了纳米二氧化钛、纳米氧化铝及纳米氧化锌纳米活性金属氧化物，并优化了其配比，提高催化效果，使得改进缓释型长效超憎水防污闪涂料加工更高效，对RTV进行补强，提高涂层的力学性能、电气性能和抗老化性能；以纳米粉体材料改善RTV涂层表面结构及性状，增强涂层的自洁能力和憎水性。涂层效果更好，更有利于防污闪。
4、本发明通过将混合好的胶料在三辊机上研磨，并将研磨好的胶料加入行星机中，通过设定温度、抽真空度优化加工工艺，控制抽真空搅拌脱低沸物的时间，控制涂料稀释粘度，使得缓释型长效超憎水防污闪涂料的自洁性提高，且增强涂层效果，有利于后续的涂层工艺。
5、本发明有针对性的研发出一种高性能、长寿命的新型防污闪涂料，在超高压、特高压电网线路的防污工作中具有重要的现实意义，可节省大量的建设资金和运行维护费用，创造出更好的社会效益和经济效益。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
为了使本发明的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解为此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的保护范围。
对于硅橡胶憎水性及憎水迁移性的机理研究，业界普遍认同的小分子有机硅憎水基团迁移理论已经得到了实践检验。作为防污闪材料的RTV涂层应当以憎水性及憎水迁移性的完全丧失为有效寿命的终结。
为了使RTV涂层憎水迁移性稳定长久的发挥作用，采用自锁缓释技术可大幅度延长其有效寿命。以适当的不同链长的硅氧烷材料相配合，再辅助以纳米材料催化裂解长链硅氧烷而持续产生小分子有机硅憎水基团并有效控制其迁移速度，使防污闪涂料具有更为长久的憎水迁移性；以纳米晶须材料对RTV进行补强，提高涂层的力学性能、电气性能和抗老化性能；以纳米粉体材料改善RTV涂层表面 结构及性状，增强涂层的自洁能力和憎水性。本发明开创了RTV涂料憎水迁移性长效缓释技术新思路，以在单组份室温硫化硅橡胶中混合使用多种类纳米材料为手段，大幅度的提高了RTV涂料的有效使用寿命和综合性能，形成了新型的“缓释型长效超憎水防污闪涂料”。
实施例1
一种改进缓释型长效超憎水防污闪涂料加工工艺，其特征在于：所述的涂料制作步骤如下：
(1)将纳米二氧化钛、纳米氧化铝、纳米氧化锌、超微细二氧化锰，经过偶联剂活化处理后得到金属氧化物混合物；
(2)将步骤(1)中的金属氧化物混合物加入到高分散混合机中，水浴加热温度控制在80℃，搅拌加热；
(3)待步骤(2)加热到达预设温度后将搅拌转速调到700转/分钟，缓慢滴加硅烷偶联剂，直至滴完为止，滴完后继续高速搅拌20分钟结束；
(4)将步骤(3)加热搅拌后的纳米活性金属氧化物混合物冷却备用；
(5)将改性聚硅氧烷、107硅胶、阻燃剂、步骤(4)中得到的纳米活性金属氧化物、颜料及多胺基硅氧烷按比例加入到混合机中搅拌均匀形成胶料；
(6)将步骤(5)混合好的胶料在三辊机上研磨3～4遍，直至胶料无颗粒状物，胶料外观光滑细腻为止；
(7)将步骤(6)中研磨好的胶料加入在行星机中，温度设定在110℃，抽真空至少0.09mpa，抽真空搅拌脱低沸物4h结束，得到的脱低沸物胶料；
(8)将步骤(7)得到的脱低沸物胶料压料至捏合机中，分次加入疏水型气相白炭黑，温度设定在140℃，待白炭黑加完后继续捏合2h结束，冷却出料；
(9)将冷却的胶料加入到分散机中，并加入部份溶剂、交联剂，快速搅拌均匀，再加入偶联剂、催化剂、搅拌均匀；
(10)加入剩余溶剂搅拌均匀，涂料稀释至粘度90S；
(11)将涂料用滤网过滤后装入密封容器内密封保存。
所述的纳米二氧化钛0.5份，纳米氧化铝0.5份，纳米氧化锌0.5份，超微细二氧化锰0.5份，改性聚硅氧烷40份，107硅胶60份，阻燃剂40份，颜料4份，多胺基硅氧烷5份，疏水型气相白炭黑25份，交联剂7份，偶联剂1.5份，催化剂0.2份。
实施例2
一种改进缓释型长效超憎水防污闪涂料加工工艺，其特征在于：所述的涂料制作步骤如下：
(1)将纳米二氧化钛、纳米氧化铝、纳米氧化锌、超微细二氧化锰，经过偶联剂活化处理后得到金属氧化物混合物；
(2)将步骤(1)中的金属氧化物混合物加入到高分散混合机中，水浴加热温度控制在100℃，搅拌加热；
(3)待步骤(2)加热到达预设温度后将搅拌转速调到900转/分钟，缓慢滴加硅烷偶联剂，直至滴完为止，滴完后继续高速搅拌40分钟结束；
(4)将步骤(3)加热搅拌后的纳米活性金属氧化物混合物冷却备用；
(5)将改性聚硅氧烷、107硅胶、阻燃剂、步骤(4)中得到的纳米活性金属氧化物、颜料及多胺基硅氧烷按比例加入到混合机中搅拌均匀形成胶料；
(6)将步骤(5)混合好的胶料在三辊机上研磨3～4遍，直至胶料无颗粒状物，胶料外观光滑细腻为止；
(7)将步骤(6)中研磨好的胶料加入在行星机中，温度设定在130℃，抽真空至少0.09mpa，抽真空搅拌脱低沸物6h结束，得到的脱低沸物胶料；
(8)将步骤(7)得到的脱低沸物胶料压料至捏合机中，分次加入疏水型气相白炭黑，温度设定在160℃，待白炭黑加完后继续捏合3h结束，冷却出料；
(9)将冷却的胶料加入到分散机中，并加入部份溶剂、交联剂，快速搅拌均匀，再加入偶联剂、催化剂、搅拌均匀；
(10)加入剩余溶剂搅拌均匀，涂料稀释至粘度120S；
(11)将涂料用滤网过滤后装入密封容器内密封保存。
所述的纳米二氧化钛0.5份，纳米氧化铝0.5份，纳米氧化锌0.5份，超微细二氧化锰0.5份，改性聚硅氧烷40份，107硅胶60份，阻燃剂40份，颜料4份，多胺基硅氧烷5份，疏水型气相白炭黑25份，交联剂7份，偶联剂1.5份，催化剂0.2份。
实施例3
一种改进缓释型长效超憎水防污闪涂料加工工艺，其特征在于：所述的涂料
制作步骤如下：
(1)将纳米二氧化钛、纳米氧化铝、纳米氧化锌、超微细二氧化锰，经过偶联剂活化处理后得到金属氧化物混合物；
(2)将步骤(1)中的金属氧化物混合物加入到高分散混合机中，水浴加热 温度控制在90℃，搅拌加热；
(3)待步骤(2)加热到达预设温度后将搅拌转速调到800转/分钟，缓慢滴加硅烷偶联剂，直至滴完为止，滴完后继续高速搅拌30分钟结束；
(4)将步骤(3)加热搅拌后的纳米活性金属氧化物混合物冷却备用；
(5)将改性聚硅氧烷、107硅胶、阻燃剂、步骤(4)中得到的纳米活性金属氧化物、颜料及多胺基硅氧烷按比例加入到混合机中搅拌均匀形成胶料；
(6)将步骤(5)混合好的胶料在三辊机上研磨3～4遍，直至胶料无颗粒状物，胶料外观光滑细腻为止；
(7)将步骤(6)中研磨好的胶料加入在行星机中，温度设定在120℃，抽真空至少0.09mpa，抽真空搅拌脱低沸物5h结束，得到的脱低沸物胶料；
(8)将步骤(7)得到的脱低沸物胶料压料至捏合机中，分次加入疏水型气相白炭黑，温度设定在150℃，待白炭黑加完后继续捏合2.5h结束，冷却出料；
(9)将冷却的胶料加入到分散机中，并加入部份溶剂、交联剂，快速搅拌均匀，再加入偶联剂、催化剂、搅拌均匀；
(10)加入剩余溶剂搅拌均匀，涂料稀释至粘度105S；
(11)将涂料用滤网过滤后装入密封容器内密封保存。
所述的纳米二氧化钛0.5份，纳米氧化铝0.5份，纳米氧化锌0.5份，超微细二氧化锰0.5份，改性聚硅氧烷40份，107硅胶60份，阻燃剂40份，颜料4份，多胺基硅氧烷5份，疏水型气相白炭黑25份，交联剂7份，偶联剂1.5份，催化剂0.2份。
将本发明进行测试，得到如下结果：
本发明，与现有技术相比，从以上的测试结果可以看出，添加了多种纳米活性金属氧化物可有效提高涂料的阻燃性和耐漏电起痕性。这是因为多种金属氧化物对阻燃剂的阻燃性有很好的协同作用。并且金属氧化物都经过偶联剂活化处理，使多种金属氧化物与有机硅聚合物更好紧密的结合在一起，并且分子间产生了络合效应，抵御高温对涂层的烧灼性。
从以上的制作过程和测试结果可以看出，添加多种纳米金属氧化物并对其进行活化处理是可行的有效的。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种改进缓释型长效超憎水防污闪涂料加工工艺，其特征在于：所述的涂料制作步骤如下：
(1)将纳米二氧化钛、纳米氧化铝、纳米氧化锌、超微细二氧化锰，经过偶联剂活化处理后得到金属氧化物混合物；
(2)将步骤(1)中的金属氧化物混合物加入到高分散混合机中，水浴加热温度控制在80～100℃，搅拌加热；
(3)待步骤(2)加热到达预设温度后将搅拌转速调到700～900转/分钟，缓慢滴加硅烷偶联剂，直至滴完为止，滴完后继续高速搅拌20～40分钟结束；
(4)将步骤(3)加热搅拌后的纳米活性金属氧化物混合物冷却备用；
(5)将改性聚硅氧烷、107硅胶、阻燃剂、步骤(4)中得到的纳米活性金属氧化物、颜料及多胺基硅氧烷按比例加入到混合机中搅拌均匀形成胶料；
(6)将步骤(5)混合好的胶料在三辊机上研磨3～4遍，直至胶料无颗粒状物，胶料外观光滑细腻为止；
(7)将步骤(6)中研磨好的胶料加入在行星机中，温度设定在110～130℃，抽真空至少0.09mpa，抽真空搅拌脱低沸物4～6h结束，得到的脱低沸物胶料；
(8)将步骤(7)得到的脱低沸物胶料压料至捏合机中，分次加入疏水型气相白炭黑，温度设定在140～160℃，待白炭黑加完后继续捏合2～3h结束，冷却出料；
(9)将冷却的胶料加入到分散机中，并加入部份溶剂、交联剂，快速搅拌均匀，再加入偶联剂、催化剂、搅拌均匀；
(10)加入剩余溶剂搅拌均匀，涂料稀释至粘度90-120S；
(11)将涂料用滤网过滤后装入密封容器内密封保存。
2.根据权利要求1所述的一种改进缓释型长效超憎水防污闪涂料加工工艺，其特征在于：所述的纳米二氧化钛0.5份，纳米氧化铝0.5份，纳米氧化锌0.5份，超微细二氧化锰0.5份，改性聚硅氧烷40份，107硅胶60份，阻燃剂40份，颜料4份，多胺基硅氧烷5份，疏水型气相白炭黑25份，交联剂7份，偶联剂1.5份，催化剂0.2份。
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