CN115260867A - 一种长效防结露的高分子纳米隔温涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种长效防结露的高分子纳米隔温涂料，在水性涂料中包含有锆酸钆纳米粉体、磷酸镧和纤维素气凝胶的组合物，其中锆酸钆纳米粉体、磷酸镧混合粉体中磷酸镧的质量分数占30～40％，混合粉体与纤维素气凝胶质量比为1：(2～5)。本发明的高分子纳米隔温涂料可以起到明显的防凝露效果，将其作为电气设备壳体的涂料对于预防电气设备的灾害具有十分积极的作用。

Description

一种长效防结露的高分子纳米隔温涂料及其制备方法

技术领域

本发明属于涂料技术领域，特别涉及一种长效防结露的高分子纳米隔温涂料及其制备方法。

背景技术

夏日里，经常会发现这样的现象：金属杯子里装有冰水混合物时，一段时间后，外杯壁上会挂上很多水珠。这是由于夏天空气湿度较高，空气中水分较多，当水分遇到低温的杯壁后会冷凝析出，称之为“凝露”。

凝露在电气设备中一旦发生便可能会带来严重的电器灾害。举例来说，一旦混合了灰尘凝露附着于端子箱的顶端，当露水集结一定的重量后便会向下滴落在内部的裸露的工作元件上(如接线端子)，会导致金属元件两极之间形成通路，从而使得元件短路烧坏、失去正常功能；又比如混合了灰尘凝露直接附着于接线端子上，会产生原本不存在的导电通道，导致逻辑脉冲出现混乱，进而产生电源短路、电子元器件失效等故障，更严重者可能会造成火灾、炸机等严重事故的产生。

发明内容

本发明针对上述现有技术的存在的问题，提供一种长效防结露的高分子纳米隔温涂料及其制备方法。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

一种长效防结露的高分子纳米隔温涂料，在水性涂料中包含有锆酸钆纳米粉体、磷酸镧和纤维素气凝胶的组合物，其中锆酸钆纳米粉体、磷酸镧混合粉体中磷酸镧的质量分数占30～40％，混合粉体与纤维素气凝胶质量比为1：(2～5)。

所述锆酸钆纳米粉体、磷酸镧和纤维素气凝胶的组合物中，锆酸钆纳米粉体、磷酸镧由混合高温煅烧制得。

另外，本发明还提供了上述长效防结露的高分子纳米隔温涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将锆酸钆纳米粉体与磷酸镧按质量比3：2混合研磨，在1200℃条件下煅烧6小时，制得混合粉体；

(2)将混合粉体与纤维素气凝胶按质量比1：3混合后于30kHz下超声震荡2h得组合物；

(3)将组合物混入水性环氧树脂和水中，于30kHz下超声震荡分散2h，再加入40水性固化剂和水后混合。

本发明的有益效果为：本发明的高分子纳米隔温涂料可以起到明显的防凝露效果，将其作为电气设备壳体的涂料对于预防电气设备的灾害具有十分积极的作用。

附图说明

图1为实施例中试验对象的条件设计示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

本实施例中一种长效防结露的高分子纳米隔温涂料包括如下成分：填料、水性环氧树脂、水性固化剂、水，其中水性环氧树脂、水性固化剂、均可采用现有的，例如水性环氧树脂可以为H228A环氧树脂，水性固化剂可以是W651。

填料为锆酸钆纳米粉体、磷酸镧和纤维素气凝胶的组合物，其中锆酸钆纳米粉体与磷酸镧的混合粉体中磷酸镧的质量分数占30～40％，混合粉体与纤维素气凝胶按质量比1：(2～5)组合。

锆酸钆纳米粉体的制备方法为：

(1)制备ZrO(NO3)2溶液：取15份氧氯化锆(ZrOCl2·8H2O)溶于40份氨水中反应得到白色絮状沉淀物，然后分别进行3次无水乙醇清洗和3次去离子水清洗，将所得白色絮状沉淀物再溶于40份硝酸中，得ZrO(NO3)2溶液待用；

(2)制备Gd(NO3)3溶液：取10份氧化钆溶于10份的硝酸中，制得Gd(NO3)3溶液，备用；

(3)将ZrO(NO3)2溶液与Gd(NO3)3溶液混合后滴加至浓氨水中反应得到沉淀，静置12小时以上，滤得沉淀并烘干，研磨后于1000℃条件下煅烧5小时，即得锆酸钆纳米粉体。

上述锆酸钆纳米粉体的制备过程中原料的份数按质量比计，硝酸浓度均为35％，步骤(1)中氨水浓度为20％，步骤(1)中氨水浓度为25％。

填料的制备方法为：

(1)混合粉体制备：将制得的锆酸钆纳米粉体与磷酸镧按质量比3：2混合研磨，在1200℃条件下煅烧6小时，制得混合粉体；

(2)填料制备：将制得的混合粉体与纤维素气凝胶按质量比1：3混合后于30kHz下超声震荡2h以上即可。

该高分子纳米隔温涂料的具体制备方法为：取制得的填料加入100份水性环氧树脂和100份水中，于30kHz下超声震荡分散2h以上，再加入40份水性固化剂与100份水后混合均匀即得高分子纳米隔温涂料。

基于该制得的高分子纳米隔温涂料，本实施例还提供相应的性能测试试验，试验条件如下：

如图1所示，取金属杯子，杯子中放入碎冰，在杯子的底部垫一张纸。相同的，设置三组试验对象，分别确定为1号、2号、3号，其中1号的杯子外壁均涂覆有该高分子纳米隔温涂料，2号的杯子外壁涂覆一半该高分子纳米隔温涂料，涂覆的半边与未涂覆的半边为左右对称，3号的杯子外壁不涂覆该高分子纳米隔温涂料。

将该三组试验对象放置于密闭的保温箱中，控制该保温箱中温度为30℃，空气湿度为60％，计时并观察1号、2号、3号的杯壁及底部的纸面的变化，表1为对应的试验结果。

通过上表1，可以明显看出，本发明的高分子纳米隔温涂料可以起到明显的防凝露效果，将其作为电气设备壳体的涂料对于预防电气设备的灾害具有十分积极的作用。

试验结束后，倒出1号杯子中冰水，然后擦干杯子，与未试验前进行质量比较，测得未试验前，涂覆了高分子纳米隔温涂料的杯子总重为200g，试验后的杯子总重为202g，显然，本发明的高分子纳米隔温涂料在防凝露的功能上不是吸湿作用的结果。

本发明在研究初期还探索过不添加磷酸镧所制得的涂料，并设置为4号同时与1号进行比对试验，表2为对应的试验结果。

通过上表2，可以明显看出，本发明的高分子纳米隔温涂料仅采用锆酸钆纳米粉体也能取到较为明显的防凝露效果，但是其下过显然不及锆酸钆纳米粉体与磷酸镧的混合粉体。

要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (3)

1.一种长效防结露的高分子纳米隔温涂料，其特征在于，在水性涂料中包含有锆酸钆纳米粉体、磷酸镧和纤维素气凝胶的组合物，其中锆酸钆纳米粉体、磷酸镧混合粉体中磷酸镧的质量分数占30～40％，混合粉体与纤维素气凝胶质量比为1：(2～5)。

2.根据权利要求1所述的一种长效防结露的高分子纳米隔温涂料，其特征在于，所述锆酸钆纳米粉体、磷酸镧和纤维素气凝胶的组合物中，锆酸钆纳米粉体、磷酸镧由混合高温煅烧制得。

3.一种制备如权利要求1所述的长效防结露的高分子纳米隔温涂料的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将锆酸钆纳米粉体与磷酸镧按质量比3：2混合研磨，在1200℃条件下煅烧6小时，制得混合粉体；

(2)将混合粉体与纤维素气凝胶按质量比1：3混合后于30kHz下超声震荡2h得组合物；

(3)将组合物混入水性环氧树脂和水中，于30kHz下超声震荡分散2h，再加入40水性固化剂和水后混合。

Images