用於戶外箱式開關站的絕緣抗老化塗料及其製備方法與流程

2023-05-13 06:12:06 2

本發明涉及塗料，具體地，涉及一種用於戶外箱式開關站的絕緣抗老化塗料及其製備方法。
背景技術：
：電氣設備(ElectricalEquipment)是在電力系統中對發電機、變壓器、電力線路、斷路器等設備的統稱。其中，戶外箱式開關站(switchcabinet)是一種典型的電氣設備，其主要作用為分配高、中壓電能。為了提高戶外箱式開關站的使用壽命，現有技術中一般會在戶外箱式開關站的外殼的表面噴塗料以形成塗料層進而起到防止戶外箱式開關站的外殼的腐蝕，同時起到抗絕緣的作用。雖然大部分的電氣設備安裝於室外，同時塗料層中含有大量的有機物，進而在自然條件下塗料層會出現老化的情況，那麼塗料層所要起到的作用便會置線下降，進而導致電氣設備的外殼會出現腐蝕的情況，同時也使得電氣設備的安全性難以得到保障。技術實現要素：本發明的目的是提供一種用於戶外箱式開關站的絕緣抗老化塗料及其製備方法，通過該方法製得的絕緣抗老化塗料具有優異的絕緣性和抗老化性，進而使得該絕緣抗老化塗料適用於戶外箱式開關站，同時該製備方法工序簡單，原料易得，便於量產。為了實現上述目的，本發明提供了一種用於戶外箱式開關站的絕緣抗老化塗料的製備方法，該方法包括：1)將聚醚二元醇、二異氰酸酯、高嶺土、硼酸鋅、苯並三氮唑、矽溶膠、乙酸乙酯和碳化矽在抽真空的條件下進行接觸反應以製得組分一；2)將乙烯-醋酸乙稀乳液、聚醚三元醇、無機鹽晶須、三乙酸鉛、對苯二酚、硅藻土、氧化鎂纖維和烷基磺酸醇醚在紫外線的存在下進行接觸反應以製得組分二；3)將組分一與組分二混合，接著加入明膠、尿素、瀝青和二氧化矽進行超聲震蕩以製得絕緣抗老化塗料。本發明進一步提供了一種用於戶外箱式開關站的絕緣抗老化塗料，該絕緣抗老化塗料通過上述的方法製備而得。通過上述技術方案，本發明通過上述各組分以及各步驟的協同作用，使得製得的絕緣抗老化塗料具有優異的絕緣性和抗老化性，進而使得該絕緣抗老化塗料適用於戶外箱式開關站，同時該製備方法工序簡單，原料易得，便於量產。本發明的其他特徵和優點將在隨後的具體實施方式部分予以詳細說明。具體實施方式以下對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用於說明和解釋本發明，並不用於限制本發明。本發明提供了一種用於戶外箱式開關站的絕緣抗老化塗料的製備方法，該方法包括：1)將聚醚二元醇、二異氰酸酯、高嶺土、硼酸鋅、苯並三氮唑、矽溶膠、乙酸乙酯和碳化矽在抽真空的條件下進行接觸反應以製得組分一；2)將乙烯-醋酸乙稀乳液、聚醚三元醇、無機鹽晶須、三乙酸鉛、對苯二酚、硅藻土、氧化鎂纖維和烷基磺酸醇醚在紫外線的存在下進行接觸反應以製得組分二；3)將組分一與組分二混合，接著加入明膠、尿素、瀝青和二氧化矽進行超聲震蕩以製得絕緣抗老化塗料。在本發明的步驟1)中，接觸反應的具體條件可以在寬的範圍內選擇，但是為了使得製得的絕緣抗老化塗料具有更優異的絕緣性和抗老化性，優選地，在步驟1)中，接觸反應至少滿足以下條件：反應溫度為250-280℃，反應時間為80-120min，真空度為0.2-0.5MPa。在本發明的步驟1)中，聚醚二元醇的具體種類可以在寬的範圍內選擇，但是為了使得製得的絕緣抗老化塗料具有更優異的絕緣性和抗老化性，優選地，在步驟1)中，聚醚二元醇的重均分子量為1000-4000。在本發明的步驟1)中，各物料的用量可以在寬的範圍內選擇，但是為了使得製得的絕緣抗老化塗料具有更優異的絕緣性和抗老化性，優選地，在步驟1)中，相對於100重量份的聚醚二元醇，二異氰酸酯的用量為4-11重量份，高嶺土的用量為10-13重量份，硼酸鋅的用量為1-4重量份，苯並三氮唑的用量為25-36重量份，矽溶膠的用量為19-30重量份，乙酸乙酯的用量為40-54重量份，碳化矽的用量為0.1-0.4重量份。在本發明的步驟2)中，接觸反應的具體條件可以在寬的範圍內選擇，但是為了使得製得的絕緣抗老化塗料具有更優異的絕緣性和抗老化性，優選地，在步驟2)中，接觸反應至少滿足以下條件：反應溫度為70-110℃，反應時間為4-6h，紫外線的波長為200-250nm。在本發明的步驟2)中，聚醚三元醇的具體種類可以在寬的範圍內選擇，但是為了使得製得的絕緣抗老化塗料具有更優異的絕緣性和抗老化性，優選地，在步驟2)中，聚醚三元醇的重均分子量為3000-7000。在本發明的步驟2)中，無機鹽晶須的尺寸可以在寬的範圍內選擇，但是為了使得製得的絕緣抗老化塗料具有更優異的絕緣性和抗老化性，優選地，在步驟2)中，無機鹽晶須的尺寸為：長度為30-200um，長徑比為10-200。在本發明的步驟2)中，氧化鎂纖維的尺寸可以在寬的範圍內選擇，但是為了使得製得的絕緣抗老化塗料具有更優異的絕緣性和抗老化性，優選地，在步驟2)中，氧化鎂纖維的尺寸滿足：長度為0.1-0.7mm，直徑為3-5μm。在本發明的步驟2)中，無機鹽晶須的具體種類可以在寬的範圍內選擇，但是為了使得製得的絕緣抗老化塗料具有更優異的絕緣性和抗老化性，優選地，在步驟2)中，無機鹽晶須選自硫酸鈣晶須、鹼式硫酸鎂晶須、鈦酸鉀晶須和硼酸鎂晶須中的一種或多種。在本發明的步驟2)中，各物料的用量可以在寬的範圍內選擇，但是為了使得製得的絕緣抗老化塗料具有更優異的絕緣性和抗老化性，優選地，在步驟2)中，相對於100重量份的乙烯-醋酸乙稀乳液，聚醚三元醇的用量為80-92重量份，無機鹽晶須的用量為0.4-1.3重量份，三乙酸鉛的用量為1.8-2.2重量份，對苯二酚的用量為20-29重量份，硅藻土的用量為4-10重量份，氧化鎂纖維的用量為4-11重量份，烷基磺酸醇醚的用量為55-68重量份。在本發明的步驟3)中，各物料的用量可以在寬的範圍內選擇，但是為了使得製得的絕緣抗老化塗料具有更優異的絕緣性和抗老化性，優選地，相對於100重量份的組分一，組分二的用量為42-50重量份，明膠的用量為11-16重量份，尿素的用量為8-19重量份，瀝青的用量為5-11重量份，二氧化矽的用量為22-37重量份。在本發明的步驟3)中，超聲震蕩的具體條件可以在寬的範圍內選擇，但是為了使得製得的絕緣抗老化塗料具有更優異的絕緣性和抗老化性，優選地，超聲震蕩至少滿足以下條件：震蕩溫度為15-40℃，震蕩時間為30-50min，超聲波的頻率為50-70MHZ。本發明進一步提供了一種用於戶外箱式開關站的絕緣抗老化塗料，該絕緣抗老化塗料通過上述的方法製備而得。以下將通過實施例對本發明進行詳細描述。實施例11)將聚醚二元醇(重均分子量為3000)、二異氰酸酯、高嶺土、硼酸鋅、苯並三氮唑、矽溶膠、乙酸乙酯和碳化矽按照100：8：12：3：29：21：46：0.3的重量比混合，並於溫度為270℃和真空度為0.4MPa的條件下進行接觸反應100min以製得組分一；2)將乙烯-醋酸乙稀乳液、聚醚三元醇(重均分子量為5000)、無機鹽晶須(長度為100um，長徑比為100，硫酸鈣晶須)、三乙酸鉛、對苯二酚、硅藻土、氧化鎂纖維(長度為0.5mm，直徑為4μm)和烷基磺酸醇醚按照100：87：0.8：1.9：25：7：9：62的重量比混合，並在波長為230nm紫外線和溫度為90℃的條件下進行接觸反應5h以製得組分二；3)將組分一與組分二混合，接著加入明膠、尿素、瀝青和二氧化矽，並在溫度為30℃和頻率為60MHZ的超聲條件下震蕩40min以製得絕緣抗老化塗料A1，其中，組分一、組分二、明膠、尿素、瀝青和二氧化矽的重量比為100：47：14：12：8：35。實施例21)將聚醚二元醇(重均分子量為1000)、二異氰酸酯、高嶺土、硼酸鋅、苯並三氮唑、矽溶膠、乙酸乙酯和碳化矽按照100：4：10：1：25：19：40：0.1的重量比混合，並於溫度為250℃和真空度為0.2MPa的條件下進行接觸反應80min以製得組分一；2)將乙烯-醋酸乙稀乳液、聚醚三元醇(重均分子量為3000)、無機鹽晶須(長度為30um，長徑比為10，鹼式硫酸鎂晶須)、三乙酸鉛、對苯二酚、硅藻土、氧化鎂纖維(長度為0.1mm，直徑為3μm)和烷基磺酸醇醚按照100：80：0.4：1.8：20：4：4：55的重量比混合，並在波長為200nm紫外線和溫度為70℃的條件下進行接觸反應4h以製得組分二；3)將組分一與組分二混合，接著加入明膠、尿素、瀝青和二氧化矽，並在溫度為15℃和頻率為50MHZ的超聲條件下震蕩30min以製得絕緣抗老化塗料A2，其中，組分一、組分二、明膠、尿素、瀝青和二氧化矽的重量比為100：42：11：8：5：22。實施例31)將聚醚二元醇(重均分子量為4000)、二異氰酸酯、高嶺土、硼酸鋅、苯並三氮唑、矽溶膠、乙酸乙酯和碳化矽按照100：11：13：4：36：30：54：0.4的重量比混合，並於溫度為280℃和真空度為0.5MPa的條件下進行接觸反應120min以製得組分一；2)將乙烯-醋酸乙稀乳液、聚醚三元醇(重均分子量為7000)、無機鹽晶須(長度為200um，長徑比為200，硼酸鎂晶須)、三乙酸鉛、對苯二酚、硅藻土、氧化鎂纖維(長度為0.7mm，直徑為5μm)和烷基磺酸醇醚按照100：92：1.3：2.2：29：10：11：68的重量比混合，並在波長為250nm紫外線和溫度為110℃的條件下進行接觸反應6h以製得組分二；3)將組分一與組分二混合，接著加入明膠、尿素、瀝青和二氧化矽，並在溫度為40℃和頻率為70MHZ的超聲條件下震蕩50min以製得絕緣抗老化塗料A3，其中，組分一、組分二、明膠、尿素、瀝青和二氧化矽的重量比為100：50：16：19：11：37。對比例1按照實施例1的方法進行製得塗料B1，不同的是，步驟1)中未使用二異氰酸酯。對比例2按照實施例1的方法進行製得塗料B2，不同的是，步驟1)中未使用高嶺土。對比例3按照實施例1的方法進行製得塗料B3，不同的是，步驟1)中未使用苯並三氮唑。對比例4按照實施例1的方法進行製得塗料B4，不同的是，步驟1)中未使用碳化矽。對比例5按照實施例1的方法進行製得塗料B5，不同的是，步驟2)中未使用無機鹽晶須。對比例6按照實施例1的方法進行製得塗料B6，不同的是，步驟2)中未使用氧化鎂纖維。對比例7按照實施例1的方法進行製得塗料B7，不同的是，步驟2)中未使用明膠。對比例8按照實施例1的方法進行製得塗料B8，不同的是，步驟2)中未使用尿素。對比例9按照實施例1的方法進行製得塗料B9，不同的是，步驟2)中未使用瀝青。檢測例1將上述塗料分別塗覆與戶外箱式開關站的的外殼的表面，然後陰乾以使得在外殼的表面形成塗料層。1)檢測上述塗料層的體積電阻率ρ1(105Ω﹒m)，具體結果見表1；2)向上述塗料層持續3天噴灑pH為3的酸液，接著檢測塗料層的體積電阻率2(105Ω﹒m)，具體結果見表1；3)將上述具有塗料層的戶外箱式開關站置于波長為200nm的紫外線下照射30h，接著檢測塗料層的體積電阻率3(105Ω﹒m)，具體結果見表1。表1ρ1(105Ω﹒m)ρ2(105Ω﹒m)ρ3(105Ω﹒m)A17.77.47.3A27.57.27.0A37.37.07.1B11.00.40.5B22.31.21.0B32.00.91.3B41.71.30.8B51.81.00.9B61.20.70.6B71.61.20.5B82.51.11.6B92.61.40.8通過上述實施例、對比例和檢測例可知，本發明提供的絕緣抗老化塗料不僅具有優異抗絕緣性能，同時還具有優異的耐腐蝕和抗老化的性能。以上詳細描述了本發明的優選實施方式，但是，本發明並不限於上述實施方式中的具體細節，在本發明的技術構思範圍內，可以對本發明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬於本發明的保護範圍。另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術特徵，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重複，本發明對各種可能的組合方式不再另行說明。此外，本發明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發明的思想，其同樣應當視為本發明所公開的內容。當前第1頁1&nbsp2&nbsp3&nbsp