CN105802424A - 一种室内变电设备超疏水性能的改造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种室内变电设备超疏水性能的改造方法，包括如下步骤：1)预处理：将室内变电设备表面进行打毛处理；2)涂覆：采用旋涂或浸涂方式将超疏水纳米涂料涂覆于步骤1)预处理的室内变电设备表面上，并于50～80℃干燥，既完成室内变电设备超疏水性能的改造。经改造方法改造后，室内变电设备的表面形成了超疏水保护膜，使其表面的水的接触角为161°～175°；滚动角＜8°，保证了室内变电设备表面具有超强的疏水性，同时具有优良的耐高温，耐油和自洁性能。

Description

一种室内变电设备超疏水性能的改造方法

技术领域

本发明涉及一种电力设备超疏水性能的改造方法，尤其是涉及一种室内变电设备超疏水性能的改造方法。

背景技术

随着我国经济连续高速增长，国家电网公司立足我国能源分布和生产力发展不平衡的基本国情，规划建设交流1000千伏和直流±800千伏特高压电网，以求在更大范围内优化配置电力资源，实现我国有限能源资源的高效利用。室内变电站承载的压力越来越大，内部机器构造越来越复杂，包括开关柜、柜内电压互感器、电流互感器、避雷器、套管、绝缘子、避雷器、站用变、接地变、消弧消谐装置等等已有的电气元部件。

目前电力行业大范围采用的小车开关柜等室内变电设备，因结构紧凑，致使内部各元器件及地之间安全距离越来越小。当柜内凝露时，将造成开关柜爆炸等事故，危及电网安全并严重影响供电可靠性。如果有技术能在设备达到凝露条件时，不让设备表面产生水膜、水滴，降低设备局部放电量，破坏绝缘击穿的条件，将会很好的保护设备。

超疏水现象在自然界广泛存在，如荷叶表面、蝴蝶翅膀、水黾腿等。超疏水表面一般指材料表面对水的接触角大于150°、滚动角小于10°的表面。超疏水表面具有很多独特的优异的表面性能：疏水、自清洁性、防腐、抗结冰、防雾等，使得其在众多领域，特别是在电力设备领域具有广阔的应用前景。

中国专利CN105206359A公开了一种用于快速提升染污复合外绝缘电力设备表面憎水性的方法，该方法融合RTV室温硫化硅橡胶涂覆、自来水清洗、放电射流等离子体处理三种方法，具体步骤为：对复合绝缘设备进行人工涂污，在经过相同时间的静置后，采用喷水分级法测量其表面憎水性，此后分别采用等离子体射流处理、自来水清洗、RTV室温硫化硅橡胶表面涂覆的方法处理人工受污后的复合绝缘子，待其表面状态稳定后测量其提升后的表面憎水性，表征该方法应用于提升实际运行染污复合绝缘子表面憎水性的可行性。本发明在已有提升技术上提出了放电等离子体处理的处理方法，并将其应用于实际复合绝缘子，该方法的顺利推行有助于为电网防治污闪提供行之有效的解决方案。但是该方法提供的提升复合外绝缘电力设备表面的憎水性的改进力度不大，不适用于对疏水性/憎水性要求较高的电力设备表面的处理。中国专利CN102480114A一种防止露天电力设备结冰的防护设备，它是在需要做结冰防护的露天电力设备顶部固定安装一个在低温下具有韧性和适当刚性的网状结构，这个网状结构称为防冰网。它的工作原理是：如遇冻雨和积雪，防冰网首先结冰，形成一个冰帽，遮蔽了位于其下方的露天电力设备，使其免受结冰灾害。而网状结构的设计是为了减小风阻，防止大风灾害。而对于风力较小的山区和多雨的地区，网状结构设计成一层压一层的类似于多重屋檐的结构，使其增加一定的防暴雨性能。本发明能在灾害性天气下保全电力设备的电器性能，减小因设备绝缘降低而引发的电力事故。但是该发明提供的防止露天电力设备结冰的防护设备仅仅对较为突出的风雪、覆冰具有防护作用，对于相对高温环境中，没有结冰的水防护作用较弱，而且对污染光照等的防护力度不强，不能满足电力设备面临的温度变化，环境污染和光照的损害所需要的防护。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种室内变电设备超疏水性能的改造方法。解决了室内电力设备会产生水雾、水膜所带来的安全隐患。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种室内变电设备超疏水性能的改造方法，包括如下步骤：

1)预处理：将待涂覆的室内变电设备表面进行打毛处理；

2)涂覆：采用旋涂或浸涂方式将超疏水纳米涂料涂覆于步骤1)预处理的室内变电设备表面上，并于50～80℃干燥，既完成室内变电设备超疏水性能的改造。

优选的，所述打毛处理的方法为：用8～10wt％的盐酸和8～10wt％硫酸的混合液对待涂覆的室内变电设备金属表面进行酸洗30～50分钟；然后用3～5wt％的碳酸钠溶液中和；经中和处理后的金属表面，再用清水冲洗2～3次，干燥；所述盐酸和硫酸的体积比为1:1:0.8～1.2；所述清水水温为25～35℃。

优选的，所述超疏水纳米涂料，包括以下重量份的原料：含氟丙烯酸树脂30～50份、氟化聚氨酯8～12份、纳米TiO₂4～6份、纳米SiO₂8～12份、羧甲基纤维素0.4～0.8份、壬基酚聚氧乙烯醚0.2～0.4份、有机硅流平剂0.3～0.5份、阻燃剂1～2份、硅烷偶联剂1～2份、抗氧化剂0.025～0.05份和溶剂25～50份。

优选的，所述有机硅流平剂为POLYFLOWKL-403。

优选的，所述阻燃剂为十溴联苯醚、十溴二苯乙烷和溴化聚苯乙烯中的一种或一种以上的任意组合。

优选的，所述硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷和3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中的一种。

优选的，所述抗氧化剂为抗氧剂1010或抗氧剂168。

优选的，所述溶剂为四氢呋喃、N，N-二甲基乙酰胺和N，N-二甲基甲酰胺中的任一种。

优选的，所述超疏水纳米涂料的制备方法，包括如下步骤：

1)含氟丙烯酸树脂、氟化聚氨酯、纳米TiO₂、纳米SiO₂混合后球磨至粒径为20～50nm的纳米颗粒；

2)将步骤1)所得纳米颗粒与羧甲基纤维素、壬基酚聚氧乙烯醚、有机硅流平剂、阻燃剂、硅烷偶联剂、抗氧化剂、以及溶剂混合后高速分散机分散1～2h，既得超疏水纳米涂料。

其中，含氟丙烯酸树脂的制备方法为：在反应器内加入二乙二醇单丁醚30份，甲基丙烯酸甲酯1.2份，丙烯酸丁酯0.48份，甲基丙烯酸六氟丁酯1.2份，甲基丙烯酸0.32份，丙烯酸羟乙酯0.32份，巯基乙醇0.048份，过氧化苯甲酰0.12份；升温至85℃反应20分钟，上述份为重量计。

然后，往滴加器内加入二乙二醇单丁醚20份，甲基丙烯酸甲酯13.8份，丙烯酸丁酯5.82，甲基丙烯酸六氟丁酯13.8份，甲基丙烯酸3.68份，丙烯酸羟乙酯3.68份，巯基乙醇0.552份，过氧化苯甲酰0.28份；搅拌均匀，并于3～4小时内滴加至反应器内。在80～85℃下继续保温1小时后，降温至50～60℃，加入5份三乙胺中和，得到含氟丙烯酸树脂。

氟化聚氨酯的制备：步骤1)将0.11mol的苯甲酮和0.5mol的2-丙醇混合，然后加入冰乙酸0.005mol,混合物被装入500ml的圆底烧瓶里，在30℃的温度下，暴露在365nm紫外光照射下反应，产物(1,1,2,2-四苯基乙二醇)被沉淀出来，沉淀物通过乙酸重结晶纯化。

步骤2)将聚碳酸1,4-丁二醇酯二醇(0.01mol)和2,6-甲苯二异氰酸酯(0.02mol)混合加入100ML丁酮，混合物被装入到500ML的圆底烧瓶里，氮气保护下85℃搅拌混合反应3h,得到预聚物；温度降至35℃，加入1,1,2,2-四苯基乙二醇(0.01mol),加入摩尔配比为:1,1,2,2-四苯基乙二醇:2,6-甲苯二异氰酸酯＝1:2,再加入以反应物总重量为基准计为0.03wt％的辛酸亚锡，搅拌反应10h；产物(端基带有四苯基乙二醇的聚氨酯)通过水和甲醇沉淀提纯。

步骤3：将端基带有四苯基乙二醇的聚氨酯(0.0002mol),80mlN、N-二甲基甲酰胺和丙烯酸六氟丁酯(0.02mol)混合，混合被装入到250ml的圆底烧瓶中，氮气鼓泡后密封，85℃的温度下，搅拌反应9h，产物(氟化聚氨酯)通过甲醇沉淀提纯。

本发明的有益效果是：

1.本发明一种室内变电设备超疏水性能的改造方法中打毛处理操作中用酸洗、代替喷砂除锈，可大大改善劳动条件，降低成本，提高工效。

2.含氟丙烯酸树脂本发明室内变电设备用超疏水纳米涂料的主要组分，含氟丙烯酸树脂具有良好的降低材料表面的自由能的作用，以此为原料，成膜表面疏水性能优异，材料具有优良的斥水、斥油性能。含氟丙烯酸树脂是对丙烯酸树脂进行了改性，与其他合成高分子树脂相比，具有较好的耐酸、碱、盐、油脂和洗涤剂等化学品沾污，以及极好的柔韧性。以此为成膜物质，具有低表面能性能，结合氟化聚氨酯，具有良好的低温性能，同时具有较好的高温稳定性。原料组分中添加纳米SiO₂以及各种助剂，进行预混研磨、造粒获得了本发明具有微米—纳米表面结构的无毒超疏水纳米防污涂料。纳米SiO₂与含氟丙烯酸树脂具有良好的相容性，使用纳米SiO₂与含氟丙烯酸树脂混合研磨共溶，实现了对含氟丙烯酸树脂进行改性，能够在含氟丙烯酸树脂表面形成纳米或这亚微米的突起，这些突起互相连接，从而形成超疏水结构，能够减少在潮湿环境下与水的接触面积，有利于使滴落在超疏水结构上的过冷却水滴迅速滚落，从而降低水的附着力，实现高的疏水性。

3.而纳米TiO₂在紫外光的照射下能产生自由基，对有机物具有很强的降解能力，因此在超疏水纳米涂料中添加一定量的纳米TiO₂，可以赋予该超疏水纳米涂料一定的自清洁能力，另外由于纳米TiO₂分子结构中存在大量的不饱和键和不同状态的羟基，可与含氟丙烯酸树脂的基团发生键合作用，从而改善材料的热稳定性和化学稳定性。

4.有机硅流平剂为POLYFLOWKL-403疏水性强，有抑泡效果，且其与氟丙烯酸树脂的相容性好，能够优化涂料表面性能。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述。

实施例1

一种室内变电设备超疏水性能的改造方法，包括如下步骤：

1)预处理：用8wt％的盐酸和8wt％硫酸的混合液对待涂覆的室内变电设备金属表面进行酸洗30分钟；然后用3wt％的碳酸钠溶液中和；经中和处理后的金属表面，再用清水冲洗2次，干燥；其中，盐酸和硫酸的体积比为1:0.8；清水水温为25℃；

2)涂覆：采用旋涂将超疏水纳米涂料涂覆于步骤1)预处理的室内变电设备表面上，并于50℃干燥，既完成室内变电设备超疏水性能的改造。

其中，超疏水纳米涂料，包括以下重量份的原料：含氟丙烯酸树脂30份、氟化聚氨酯8份、纳米TiO₂4份、纳米SiO₂8份、羧甲基纤维素0.4份、壬基酚聚氧乙烯醚0.2份、POLYFLOWKL-4030.3份、十溴联苯醚1份、乙烯基三乙氧基硅烷1份、抗氧剂10100.025份和四氢呋喃25份。

其中，超疏水纳米涂料的制备方法，包括如下步骤：

1)含氟丙烯酸树脂、氟化聚氨酯、纳米TiO₂、纳米SiO₂混合后球磨至粒径为20nm的纳米颗粒；

2)将步骤1)所得纳米颗粒与羧甲基纤维素、壬基酚聚氧乙烯醚、有机硅流平剂、阻燃剂、硅烷偶联剂、抗氧化剂、以及溶剂混合后高速分散机分散1h，既得超疏水纳米涂料。

实施例2

一种室内变电设备超疏水性能的改造方法，包括如下步骤：

1)预处理：用10wt％的盐酸和10wt％硫酸的混合液对待涂覆的室内变电设备金属表面进行酸洗50分钟；然后用5wt％的碳酸钠溶液中和；经中和处理后的金属表面，再用清水冲洗3次，干燥；其中，盐酸和硫酸的体积比为1:1.2；清水水温为35℃；

2)涂覆：采用浸涂方式将超疏水纳米涂料涂覆于步骤1)预处理的室内变电设备表面上，并于80℃干燥，既完成室内变电设备超疏水性能的改造。

其中，室内变电设备用超疏水纳米涂料，包括以下重量份的原料：含氟丙烯酸树脂50份、氟化聚氨酯12份、纳米TiO₂6份、纳米SiO₂12份、羧甲基纤维素0.8份、壬基酚聚氧乙烯醚0.4份、POLYFLOWKL-4030.5份、十溴二苯乙烷2份、乙烯基三乙氧基硅烷2份、抗氧剂10100.05份和四氢呋喃50份。

其中，超疏水纳米涂料的制备方法，包括如下步骤：

1)含氟丙烯酸树脂、氟化聚氨酯、纳米TiO₂、纳米SiO₂混合后球磨至粒径为50nm的纳米颗粒；

2)将步骤1)所得纳米颗粒与羧甲基纤维素、壬基酚聚氧乙烯醚、POLYFLOWKL-403、十溴二苯乙烷、乙烯基三乙氧基硅烷、抗氧剂1010以及四氢呋喃混合后高速分散2h，既得超疏水纳米涂料。

实施例3

一种室内变电设备超疏水性能的改造方法，包括如下步骤：

1)预处理：用9wt％的盐酸和9wt％硫酸的混合液对待涂覆的室内变电设备金属表面进行酸洗40分钟；然后用4wt％的碳酸钠溶液中和；经中和处理后的金属表面，再用清水冲洗3次，干燥；其中，盐酸和硫酸的体积比为1:1；清水水温为30℃；

2)涂覆：采用旋涂方式将超疏水纳米涂料涂覆于步骤1)预处理的室内变电设备表面上，并于65℃干燥，既完成室内变电设备超疏水性能的改造。

其中，超疏水纳米涂料，包括以下重量份的原料：含氟丙烯酸树脂40份、氟化聚氨酯10份、纳米TiO₂5份、纳米SiO₂10份、羧甲基纤维素0.6份、壬基酚聚氧乙烯醚0.3份、POLYFLOWKL-4030.4份、十溴二苯乙烷1份、氨丙基三乙氧基硅烷1份、抗氧剂10100.03份和四氢呋喃35份。

其中，超疏水纳米涂料的制备方法，包括如下步骤：

1)含氟丙烯酸树脂、氟化聚氨酯、纳米TiO₂、纳米SiO₂混合后球磨至粒径为25nm的纳米颗粒；

2)将步骤1)所得纳米颗粒与羧甲基纤维素、壬基酚聚氧乙烯醚、POLYFLOWKL-403、十溴二苯乙烷、氨丙基三乙氧基硅烷、抗氧剂1010、以及四氢呋喃混合后高速分散1.5h，既得超疏水纳米涂料。

实施例4

一种室内变电设备超疏水性能的改造方法，包括如下步骤：

1)预处理：用8wt％的盐酸和9wt％硫酸的混合液对待涂覆的室内变电设备金属表面进行酸洗35分钟；然后用3wt％的碳酸钠溶液中和；经中和处理后的金属表面，再用清水冲洗2次，干燥；其中，盐酸和硫酸的体积比为1:0.8；清水水温为27℃；

2)涂覆：采用浸涂方式将超疏水纳米涂料涂覆于步骤1)预处理的室内变电设备表面上，并于55℃干燥，既完成室内变电设备超疏水性能的改造。

其中，超疏水纳米涂料，包括以下重量份的原料：：含氟丙烯酸树脂42份、氟化聚氨酯8份、纳米TiO₂4.6份、纳米SiO₂8.4份、羧甲基纤维素0.5份、壬基酚聚氧乙烯醚0.2份、POLYFLOWKL-4030.3份、十溴二苯乙烷1份、氨丙基三乙氧基硅烷2份、抗氧剂1680.025份、促进剂9280.2份和N，N-二甲基乙酰胺25份。

其中，超疏水纳米涂料的制备方法，包括如下步骤：

1)含氟丙烯酸树脂、氟化聚氨酯、纳米TiO₂、纳米SiO₂混合后球磨至粒径为30nm的纳米颗粒；

2)将步骤1)所得纳米颗粒与羧甲基纤维素、壬基酚聚氧乙烯醚、POLYFLOWKL-403、十溴二苯乙烷、氨丙基三乙氧基硅烷、抗氧剂168、促进剂928、以及N，N-二甲基乙酰胺，混合后高速分散机分散1.3h，既得超疏水纳米涂料。

促进剂928为一种特殊聚酯类附着力促进剂，其在常温的稳定性比较好，当温度上升到一定程度时，其活性基团会与树脂及底材的活性基团发生交联反应。使涂料的附着力提高，同时涂料的耐热性、耐化学性、耐水性等物理性能都会提高，在超疏水纳米涂料的组分中加入促进剂928使得涂层在室内变电设备表面的附着力更强，有利于提高室内变电设备疏水性能的稳定性。

实施例5

一种室内变电设备超疏水性能的改造方法，包括如下步骤：

1)预处理：用8wt％的盐酸和10wt％硫酸的混合液对待涂覆的室内变电设备金属表面进行酸洗45分钟；然后用5wt％的碳酸钠溶液中和；经中和处理后的金属表面，再用清水冲洗2次，干燥；其中，盐酸和硫酸的体积比为1:0.9；清水水温为29℃；

2)涂覆：采用旋涂方式将超疏水纳米涂料涂覆于步骤1)预处理的室内变电设备表面上，并于60℃干燥，既完成室内变电设备超疏水性能的改造。

其中，超疏水纳米涂料，包括以下重量份的原料：含氟丙烯酸树脂38份、氟化聚氨酯12份、纳米TiO₂5.2份、纳米SiO₂11份、羧甲基纤维素0.7份、壬基酚聚氧乙烯醚0.3份、POLYFLOWKL-4030.5份、阻燃剂(溴化聚苯乙烯)1份、硅烷偶联剂(γ-氨丙基三甲氧基硅烷)1份、抗氧化剂(抗氧剂168)0.05份、全氟庚酸0.02份和N，N-二甲基乙酰胺50份。

其中，超疏水纳米涂料的制备方法，包括如下步骤：

1)含氟丙烯酸树脂、氟化聚氨酯、纳米TiO₂、纳米SiO₂混合后球磨至粒径为35nm的纳米颗粒；

2)将步骤1)所得纳米颗粒与羧甲基纤维素、壬基酚聚氧乙烯醚、POLYFLOWKL-403、溴化聚苯乙烯、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、抗氧剂168、全氟庚酸、以及N，N-二甲基乙酰胺，混合后高速分散机分散1.6h，既得超疏水纳米涂料。

在本实施例中加入了表面活性剂全氟庚酸，氟表面活性剂具有很强的疏水性和疏油性，它们的极高的表面活性来源于碳氟化合物极低的表面能，其化学结构远较其它表面活性剂稳定，且耐高温和耐强氧化剂，且全氟庚酸与本实施例的主料含氟丙烯酸树脂具有极好的相似相溶性，能更好的协同作用，相互促进所得变电设备用超疏水纳米涂料的疏水性更好。

实施例6

一种室内变电设备超疏水性能的改造方法，包括如下步骤：

1)预处理：用9wt％的盐酸和10wt％硫酸的混合液对待涂覆的室内变电设备金属表面进行酸洗50分钟；然后用5wt％的碳酸钠溶液中和；经中和处理后的金属表面，再用清水冲洗2次，干燥；其中，盐酸和硫酸的体积比为1:1.1；清水水温为31℃；

2)涂覆：采用浸涂方式将超疏水纳米涂料涂覆于步骤1)预处理的室内变电设备表面上，并于65℃干燥，既完成室内变电设备超疏水性能的改造。

其中，超疏水纳米涂料，包括以下重量份的原料：含氟丙烯酸树脂34份、氟化聚氨酯10份、纳米TiO₂5.4份、纳米SiO₂9份、羧甲基纤维素0.4份、壬基酚聚氧乙烯醚0.2份、POLYFLOWKL-4030.4份、溴化聚苯乙烯2份、γ-氨丙基三甲氧基硅烷1份、抗氧剂1680.03份和N，N-二甲基乙酰胺30份。

其中，超疏水纳米涂料的制备方法，包括如下步骤：

1)含氟丙烯酸树脂、氟化聚氨酯、纳米TiO₂、纳米SiO₂混合后球磨至粒径为40nm的纳米颗粒；

2)将步骤1)所得纳米颗粒与羧甲基纤维素、壬基酚聚氧乙烯醚、有机硅流平剂、阻燃剂、硅烷偶联剂、抗氧化剂、以及溶剂混合后高速分散机分散1.8h，既得超疏水纳米涂料。

实施例7

一种室内变电设备超疏水性能的改造方法，包括如下步骤：

1)预处理：用9wt％的盐酸和8wt％硫酸的混合液对待涂覆的室内变电设备金属表面进行酸洗32分钟；然后用4wt％的碳酸钠溶液中和；经中和处理后的金属表面，再用清水冲洗3次，干燥；其中，盐酸和硫酸的体积比为1:1.2；清水水温为34℃；

2)涂覆：采用旋涂方式将超疏水纳米涂料涂覆于步骤1)预处理的室内变电设备表面上，并于70℃干燥，既完成室内变电设备超疏水性能的改造。

其中，超疏水纳米涂料，包括以下重量份的原料：含氟丙烯酸树脂46份、氟化聚氨酯8份、纳米TiO₂5.8份、纳米SiO₂9.5份、羧甲基纤维素0.5份、壬基酚聚氧乙烯醚0.3份、POLYFLOWKL-4030.3份、十溴联苯醚0.5份、溴化聚苯乙烯0.5份、γ-氨丙基三甲氧基硅烷2份、抗氧剂1680.035份和N，N-二甲基甲酰胺25份。

其中，超疏水纳米涂料的制备方法，包括如下步骤：

1)含氟丙烯酸树脂、氟化聚氨酯、纳米TiO₂、纳米SiO₂混合后球磨至粒径为45nm的纳米颗粒；

2)将步骤1)所得纳米颗粒与羧甲基纤维素、壬基酚聚氧乙烯醚、POLYFLOWKL-403、十溴联苯醚+溴化聚苯乙烯、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、抗氧剂168、以及N，N-二甲基甲酰胺混合后高速分散1.9h，既得超疏水纳米涂料。

实施例8

一种室内变电设备超疏水性能的改造方法，包括如下步骤：

1)预处理：用8wt％的盐酸和10wt％硫酸的混合液对待涂覆的室内变电设备金属表面进行酸洗42分钟；然后用5wt％的碳酸钠溶液中和；经中和处理后的金属表面，再用清水冲洗3次，干燥；其中，盐酸和硫酸的体积比为1:0.8；清水水温为35℃；

2)涂覆：采用浸涂方式将超疏水纳米涂料涂覆于步骤1)预处理的室内变电设备表面上，并于75℃干燥，既完成室内变电设备超疏水性能的改造。

其中，超疏水纳米涂料，包括以下重量份的原料：含氟丙烯酸树脂48份、氟化聚氨酯12份、纳米TiO₂5.9份、纳米SiO₂11.5份、羧甲基纤维素0.6份、壬基酚聚氧乙烯醚0.4份、POLYFLOWKL-4030.5份、十溴联苯醚0.3份、十溴二苯乙烷0.3份、溴化聚苯乙烯0.4份、硅烷偶联剂3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷2份、抗氧剂10100.045份和N，N-二甲基甲酰胺50份。

其中，超疏水纳米涂料的制备方法，包括如下步骤：

1)含氟丙烯酸树脂、氟化聚氨酯、纳米TiO₂、纳米SiO₂混合后球磨至粒径为50nm的纳米颗粒；

2)将步骤1)所得纳米颗粒与羧甲基纤维素、壬基酚聚氧乙烯醚、改性有机硅流平剂KL-403、十溴联苯醚、十溴二苯乙烷、溴化聚苯乙烯、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、抗氧剂1010、以及N，N-二甲基甲酰胺，混合后高速分散机分散1.1h，既得超疏水纳米涂料。

实施例9

实施例9与实施例3基本相同，其不同之处在于：待涂覆的室内变电设备表面为塑料，其打毛处理工艺为：塑料表面经等离子处理或环烷酸钠处理打毛增加其粘接性能。

表1中1～9为本发明实施例1～9制备的超疏水纳米涂层，从水接触角、硬度、耐酸性、耐碱性、耐磨性、附着力、光吸收率、发射率以及滚动角这9个方面来评价该涂层的性能，其中硬度采用GB/T6739-2006《铅笔法测定漆膜硬度》进行测定；耐酸性采用10％的H₂SO₄浸泡，耐碱性采用10％的NaOH浸泡，附着力采用GB/T9286-1998《色漆和清漆漆膜的划格试验》来测定，耐磨性采用《色漆和清漆耐磨性的测定》中的方法进行测定。

表1室内变电设备用超疏水纳米涂层性能测试

由表1可以看出，本发明制备的室内变电设备用超疏水纳米涂料与水的接触角达到远大于150°，滚动角远小于10，含氟丙烯酸树脂与超疏水高分子材料复合使用，其中添加的纳米SiO₂在树脂表面形成的类似于荷叶表面的粗糙结构，是本发明纳米超疏水材料具有优良的斥水、斥油性能的主要影响因素。其中，实施例4中，含氟丙烯酸树脂与纳米SiO₂的比例为5:1，为最优原料配比，以这一配比获得的原料，能够在含氟丙烯酸树脂表面形成大小合适的纳米或这亚微米的突起，这些突起互相连接性良好，从而形成优良的超疏水结构；主要表现为超疏水纳米涂料的水接触角最大和滚动角最小；实施例5中，加入了表面活性剂全氟庚酸，氟表面活性剂具有很强的疏水性和疏油性，全氟庚酸与含氟丙烯酸树脂具有极好的相似相溶性，能更好的协同作用，相互促进所得变电设备用超疏水纳米涂料的疏水性相对较好。另外，由于本发明制备的涂料中添加了硅烷偶联剂和一些助剂，使得该材料与基材的附着力比较高；耐磨耐酸碱性都比较强。超疏水纳米涂层防止室内变电设备上附着水或者油，实现了室内变电设备超疏水性能的改造。

Claims (9)

1.一种室内变电设备超疏水性能的改造方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)预处理：将室内变电设备表面进行打毛处理；

2)涂覆：采用旋涂或浸涂方式将超疏水纳米涂料涂覆于步骤1)预处理的室内变电设备表面上，并于50～80℃干燥，既完成室内变电设备超疏水性能的改造。

2.根据权利要求1所述一种室内变电设备超疏水性能的改造方法，其特征在于，所述打毛处理的方法为：用8～10wt％的盐酸和8～10wt％硫酸的混合液对待涂覆的室内变电设备金属表面进行酸洗30～50分钟；然后用3～5wt％的碳酸钠溶液中和；经中和处理后的金属表面，再用清水冲洗2～3次，干燥；所述盐酸和硫酸的体积比为1:0.8～1.2；所述清水水温为25～35℃。

3.根据权利要求1所述的一种室内变电设备超疏水性能的改造方法，其特征在于，所述超疏水纳米涂料，包括以下重量份的原料：含氟丙烯酸树脂30～50份、氟化聚氨酯8～12份、纳米TiO₂4～6份、纳米SiO₂8～12份、羧甲基纤维素0.4～0.8份、壬基酚聚氧乙烯醚0.2～0.4份、有机硅流平剂0.3～0.5份、阻燃剂1～2份、硅烷偶联剂1～2份、抗氧化剂0.025～0.05份和溶剂25～50份。

4.根据权利要求3所述的一种室内变电设备超疏水性能的改造方法，其特征在于，所述有机硅流平剂为POLYFLOWKL-403。

5.根据权利要求3所述的一种室内变电设备超疏水性能的改造方法，其特征在于，所述阻燃剂为十溴联苯醚、十溴二苯乙烷和溴化聚苯乙烯中的一种或一种以上的任意组合。

6.根据权利要求3所述的一种室内变电设备超疏水性能的改造方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷和3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中的一种。

7.根据权利要求3所述的一种室内变电设备超疏水性能的改造方法，其特征在于，所述抗氧化剂为抗氧剂1010或抗氧剂168。

8.根据权利要求3所述的一种室内变电设备超疏水性能的改造方法，其特征在于，所述溶剂为四氢呋喃、N，N-二甲基乙酰胺和N，N-二甲基甲酰胺中的任一种。

9.根据权利要求3所述的一种室内变电设备超疏水性能的改造方法，其特征在于，所述超疏水纳米涂料的制备方法，包括如下步骤：

1)含氟丙烯酸树脂、氟化聚氨酯、纳米TiO₂、纳米SiO₂混合后球磨至粒径为20～50nm的纳米颗粒；

2)将步骤1)所得纳米颗粒与羧甲基纤维素、壬基酚聚氧乙烯醚、有机硅流平剂、阻燃剂、硅烷偶联剂、抗氧化剂、以及溶剂混合后高速分散机分散1～2h，既得超疏水纳米涂料。