防汙閃塗料的製備方法
2023-08-05 01:40:26
專利名稱：防汙閃塗料的製備方法
技術領域：
本發明涉及一種高性能納米粒子複合防汙閃塗料的製備方法。屬改性高分子塗料製備工藝技術領域。
背景技術：
汙閃是由於電力設備的絕緣材料表面被固體、液體和氣體導電物的汙染形成汙層，遇霧露和雨水而受潮潤溼，導致局部放電，洩露電流增大。當潤溼程度增加，洩露電流幅值增大時，局部放電弧增加，電弧長度達到臨界值，絕緣子表面會發生閃絡。以往的防汙閃措施是人工清潔、更換大爬距瓷瓶、加裝傘裙、更換防汙型絕緣子，這些措施實施較為不便，防汙閃效果有限。
有不少文獻中提及有關室溫硫化矽橡膠(RTV)，因其具有獨特的增水性、增水遷移性而被用作新一代防汙閃材料。由於室溫硫化矽橡膠(RTV，Room TemperatureVulcanized Silicone Rubber)中存在大量增水性的低聚物和小分子團，使得矽橡膠表面與水分子之間的作用力小於水分子的內聚力，水分子形成大於90°的潤溼角，水膜無法展開，呈現不連續的水珠狀態而具有增水性；室溫硫化矽橡膠是以具有羥基封端的聚二甲基矽氧烷為基膠，其中一般都不同程度的含有未交聯的低分子量矽氧燒鏈段，這些低分子對矽橡膠起到增水性遷移與恢復的作用。
對室溫硫化矽橡膠(RTV)防汙閃塗料的研究，早在70年代，美國太平洋煤氣與電力公司開始對矽橡膠RTV塗料進行在線試驗應用。國內80年代初，清華大學率先研究，而後其他單位相繼研製了RTV塗料。由於RTV防汙閃塗料的主體是高分子有機矽橡膠，室溫硫化或固化成膜後，塗料與絕緣子之間的附著力較低，塗層硬度較小，易劃破；而且長期暴露於戶外，受到紫外線照射、電磁場以及風沙等作用，其防汙閃的壽命不長。在髒汙地區及惡劣氣象條件下，還可能會產生幹帶放電現象。此外，塗料的耐電弧燒蝕能力也會影響絕緣子的使用壽命。
在室溫硫化矽橡膠(RTV)中加入一定量的納米填料，可以提高其綜合性能，如機械性能、抗老化性能等。使塗料在耐高溫低溫、耐氣候、耐輻射、抗電弧電氣絕緣性方面獲得改善和提高。
在有關文獻資料中曾報導，納米填料可採用高土、活性碳酸鈣、矽灰石、炭黑、、白炭黑、粘土、雲母等。有人採用納米級氣相白炭黑(納米SiO2)來提高RTV塗料的抗紫外線老化和熱老化。有人採用氫氧化鋁(三水氧化鋁)來提高塗料的耐漏電起痕及電蝕損性。也有人採用納米碳酸鈣來提高矽橡膠的機械性能。
發明內容
本發明在深入分析以往一些相關專利和文獻的基礎上，提出了一種室溫硫化矽橡膠塗料的製備方法。
本發明的目的是提供一種具有增水性的防汙閃塗料的製備方法。
本發明一種防汙閃塗料的製備方法，其特徵在於具有以下的工藝過程和步驟a.將室溫硫化矽橡膠基液放於有機溶劑二甲苯中完全溶解；基膠與溶劑的重量配比方3∶7，形成膠液；b.預先準備好用有機表面處理劑月桂酸鈉進行包覆處理的納米粉體；納米粉體為氧化矽、氧化鎂、氧化鈦和硫酸鋇；納米粉體的總量為膠液重量的2～6％；表面處理劑月桂酸鈉的用量為納米粉體重量的6～8％；納米粉體氧化矽、氧化鎂、氧化鈦、硫酸鋇四者用量之比為1∶1∶2∶2；納米粉體的粒徑為20～60nm；並採用振蕩分批逐次加入膠液的方式；c.在上述膠液中加入少量分散劑、偶聯劑和有機錫催化劑；分散劑的加入量為納米粉體總量的4～6％；偶聯劑的加入量也為納米粉體總量的4～6％；有機錫催化劑加入量為納米粉體總量的0.4～0.5％；d.將上述膠液置于振蕩瓶中，加入振蕩珠，進行振蕩分散，振蕩珠的加入量與膠液的重量比為1∶1，然後依次分別加入氧化矽，蕩振30分鐘；加入氧化鎂，振蕩20分鐘；加入氧化鈦，振蕩20分鐘；最後加入硫酸鋇，振蕩30分鐘；最終經過濾，濾出漿液，即得防汙閃塗料。
本發明的特點是加入四種組合的納米粉料，其中SiO2的加入可提高塗料的抗紫外老化和熱老化性；氧化鎂的加入可提高其耐漏電性及電損蝕性；氧化鈦的加入可提供其耐氣候和耐輻射性；硫酸鋇的加入則可提高其機械強度。
本發明中所用的室溫硫化矽橡膠(RTV)基膠是羥基封端的聚二甲基矽氧烷，分子量為2萬左右。
本發明方法製備所得的防汙閃塗料具有良好的增水性，並且具有較好的抗老化性能和機械性能。它具有較優異的耐高性低溫性能、耐氣候性、耐臭氧、耐輻射以及抗電弧電氣絕緣性。
具體實施例方式
現將本發明的實施例敘述於後。
實施例1本實施例的具體製備過程和步驟如下(1)取室溫硫化矽橡膠(RTV)70g溶於30克有機溶劑二甲苯中，形成100g的矽橡膠膠液；(2)預先準備好用有機表面處理劑月桂酸鈉進行包覆處理的納米粉體，使納米粉體表面改性，易於與膠液複合和聚合；月桂酸鈉的加入量為納米粉體重量的6％，即0.144g；納米粉體為氧化矽、氧化鎂、氧化鈦、硫酸鋇四種粉體的組合，其總重量為膠液重量的2.4％，即2.4g；其時四種粉體按1∶1∶2∶2的比例分配，氧化矽的用量為0.4g、氧化鎂的用量為0.4g、氧化鈦的用量為0.8g、硫酸鋇的用量為0.8g；納米粉體的粒徑分別為SiO2為20nm，MgO為50nm，TiO2為50nm，BaSO4為60nm；並採用振蕩分批逐次加入膠液的方式；(3)在上述膠液中加入少量分散劑、偶聯劑和有機錫催化劑；分散劑的加入量為0.120g；偶聯劑的加入量也為0.120g；有機錫催化劑的加入量為0.012g；(4)將上述膠液置于振蕩瓶中，加入振蕩珠進行振蕩分散，振蕩珠的加入量為100g；然後依次加入氧化矽0.4g，蕩振30分蝕；加入氧化鎂0.4g，振20分鐘；加入氧化鈦0.8g，振蕩20分鐘；最後加入硫酸鋇0.8g，振蕩30分鐘；最終經過濾，濾出漿液，即得防汙閃塗料。
實施例2本實施例與上述實施例1的過程和步驟基本相同。
本實施例的具體製備過程和步驟如下(1)取室溫硫化矽橡膠(RTV)70g溶於30克有機溶劑二甲苯中，形成100g的矽橡膠膠液；(2)預先準備好用有機表面處理劑月桂酸鈉進行包覆處理的納米粉體，使納米粉體表面改性，易於與膠液複合和聚合；月桂酸鈉的加入量為納米粉體重量的8％，即0.48g；納米粉體為氧化矽、氧化鎂、氧化鈦、硫酸鋇四種粉體的組合，其總重量為膠液重量的6％，即6.0g；其時四種粉體按1∶1∶2∶2的比例分配，氧化矽的用量為1.0g、氧化鎂的用量為1.0g、氧化鈦的用量為2.0g、硫酸鋇的用量為2.0g；納米粉體的粒徑分別為SiO2為20nm，MgO為50nm，TiO2為50nm，BaSO4為60nm；並採用振蕩分批逐次加入膠液的方式；(3)在上述膠液中加入少量分散劑、偶聯劑和有機錫催化劑；分散劑的加入量為0.30g；偶聯劑的加入量也為0.30g；有機錫催化劑的加入量為0.030g；(4)將上述膠液置于振蕩瓶中，加入振蕩珠進行振蕩分散，振蕩珠的加入量為100g；然後依次加入氧化矽1.0g，蕩振30分蝕；加入氧化鎂1.0g，振20分鐘；加入氧化鈦2.0g，振蕩20分鐘；最後加入硫酸鋇2.0g，振蕩30分鐘；最終經過濾，濾出漿液，即得防汙閃塗料。
上述實施例中，所用分散劑為EFKA5010，所用偶聯劑為HY560。
將上述實施例中所製得的防汙閃塗料均勻噴塗於矽橡膠板上，經24小時在室溫下固化成膜，對該樣品的性能評價試驗的測試結果見下表(並與現有產品作比較)
由上述數據分析可知，本發明能夠滿足絕緣子用常溫固化矽橡膠防汙閃塗料的行業標淮，納米粉體的添加，提高了室溫硫化矽橡膠(RTV)的電氣性能和防汙閃性能。
權利要求
1.一種防汙閃塗料的製備方法，其特徵在於具有以下的工藝過程和步驟a.將室溫硫化矽橡膠基液放於有機溶劑二甲苯中完全溶解；基膠與溶劑的重量配比方3∶7，形成膠液；b.預先準備好用有機表面處理劑月桂酸鈉進行包覆處理的納米粉體；納米粉體為氧化矽、氧化鎂、氧化鈦和硫酸鋇；納米粉體的總量為膠液重量的2～6％；表面處理劑月桂酸鈉的用量為納米粉體重量的6～8％；納米粉體氧化矽、氧化鎂、氧化鈦、硫酸鋇四者用量之比為1∶1∶2∶2；納米粉體的粒徑為20～60nm；並採用振蕩分批逐次加入膠液的方式；c.在上述膠液中加入少量分散劑、偶聯劑和有機錫催化劑；分散劑的加入量為納米粉體總量的4～6％；偶聯劑的加入量也為納米粉體總量的4～6％；有機錫催化劑加入量為納米粉體總量的0.4～0.5％；d.將上述膠液置于振蕩瓶中，加入振蕩珠，進行振蕩分散，振蕩珠的加入量與膠液的重量比為1∶1，然後依次分別加入氧化矽，蕩振30分鐘；加入氧化鎂，振蕩20分鐘；加入氧化鈦，振蕩20分鐘；最後加入硫酸鋇，振蕩30分鐘；最終經過濾，濾出漿液，即為防汙閃塗料。
全文摘要
本發明涉及一種高性能納米粒子複合防汙閃塗料的製備方法，屬改性高分子塗料製備工藝技術領域。本發明一種防汙閃塗料的製備方法其工藝過程和步驟為(1)將室溫硫化矽橡膠(RTV)基膠溶於有機溶劑二甲苯中，基膠與溶劑的重量配比方3∶7，形成膠液；(2)準備好用有機表面處理劑月桂酸鈉進行包覆處理的納米粉體；納米粉體為氧化矽、氧化鎂、氧化鈦和硫酸鋇四種粉體的組合，其總量為膠液重量的2～6％；四種納米粉體的用量之比為1∶1∶2∶2；納米粉體的粒徑為20～60nm；並採用振蕩分批逐次加入膠液的方式；(3)在上述膠液中加入少量分散劑、偶聯劑和有機錫催化劑；(4)將上述膠液置于振蕩瓶中，加入振蕩珠，然後依次分別加入氧化矽、氧化鎂、氧化鈦、硫酸鋇，並振蕩之，最後過濾得漿液，即為防汙閃塗料。
文檔編號C09D5/16GK1847339SQ20061002524
公開日2006年10月18日 申請日期2006年3月30日 優先權日2006年3月30日
發明者施利毅, 鍾慶東, 方建慧, 孫建, 曾樂才, 廖文俊 申請人:上海大學, 上海電氣集團股份有限公司