CN106065242A - 一种室外电力设备耐高温超疏水性能的改造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种室外电力设备耐高温超疏水性能的改造方法，包括如下步骤：1)预处理：将待喷涂的室外电力设备表面进行电晕处理，使其表面活化、表面能增加；2)稀释：将待喷涂的耐高温超疏水纳米涂料以0.1‑0.2倍重量份的去离子水稀释；3)喷涂：将步骤2)稀释过的耐高温超疏水纳米涂料喷涂于步骤1)预处理的室外电力设备表面，压力在0.15‑1.5MPa，喷枪距基材表面不小于5厘米，喷枪与基底表面呈70‑90°夹角。该改造方法使得涂膜后的室外电力设备表面的水的接触角为161°‑175°；滚动角＜8°，确保室外电力设备具有超强的疏水性，同时具有的耐高温，耐油和自洁性能。

Description

一种室外电力设备耐高温超疏水性能的改造方法
技术领域
本发明涉及一种设备超疏水性能的改造方法，尤其是涉及一种室外电力设备耐高温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。由于室外电力设备担负着远距离输电，中间变电传输储备等重任，在整个电力系统中，起到中流砥柱的作用。但是由于室外电力设备长期暴露在光照、雨水冲刷和酸碱腐蚀的环境中，因此，对室外电力设备的保护显得尤为重要。室外环境中的光照、雨水冲刷、酸雨和环境污染，特别是导线覆冰都是室外电力设备遭受破坏的原因。为了使室外电力设备具有足够的安全性和可靠度，减轻冰雪、光电、酸碱等给室外电力设备带来的损失，对于室外电力设备超疏水性能的改造的理论和实践越来越为公众所重视，一方面优选提高室外电力设备的组成材料提升其性能，另一反面在室外电力设备表面涂覆疏水、耐酸碱的保护膜。
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CN 105206359A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CN102480114 A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外电力设备耐高温超疏水性能的改造方法。解决了室外电力设备由于光照、酸碱腐蚀等造成的损耗及安全隐患。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种室外电力设备耐高温超疏水性能的改造方法，包括如下步骤：
1)预处理：将待喷涂的室外电力设备表面进行电晕处理，使其表面活化、表面能增加；
2)稀释：将待喷涂的耐高温超疏水纳米涂料以0.1-0.2倍重量份的去离子水稀释；
3)喷涂：将步骤2)稀释过的耐高温超疏水纳米涂料喷涂于步骤1)预处理的室外电力设备表面，压力在0.15-1.5MPa，喷枪距基材表面不小于5厘米，喷枪与基底表面呈70-90°夹角。
优选的，所述电晕处理的条件为：电极间隙1-2毫米；处理电压：5000-15000伏；功率：200-2000瓦。
优选的，所述耐高温超疏水纳米涂料，包括以下重量份的原料：含氟丙烯酸树脂20-30份、聚苯基倍半硅氧烷10-15份、纳米TiO2 4-6份、纳米SiO2 6-12份、非硅消泡剂0.4-0.8份、分散剂0.2-0.4份、流平剂0.3-0.5份、类钻碳6-8份、阻燃剂1-2份、硅烷偶联剂1-2份、抗氧剂0.025-0.05份、水杨酯苯酯0.2-0.5份和溶剂25-50份。
优选的，所述流平剂有机硅流平剂，本发明中使用的有机硅流平剂为BYK-300，BYK-302以及BYK-333中的一种，能够降低涂料的表面张力，提供比较好的底材润湿，而且还能增加涂料的表面滑爽性，改善防粘接性能，赋予涂料更好的光泽。
优选的，所述类钻碳，包括按重量百分比计的碳50％～65％，硅15～25％，钛15％～30％。
优选的，所述分散剂为改性聚丙烯酸酯分散剂，本发明中使用的改性聚丙烯酸酯分散剂为埃夫卡4585特别适用于在水性涂料中的颜料的分散。埃夫卡4585是E4585，具有高效的颜料分散稳定性，并且与各种水性体系有良好的相容性。
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，所述耐高温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、聚苯基倍半硅氧烷、纳米TiO2、纳米SiO2混合后高速研磨分散得到颗粒；
2)将步骤1)所得颗粒与非硅消泡剂DCA-320、分散剂、流平剂、类钻碳、阻燃剂、硅烷偶联剂KH550、抗氧剂168、水杨酯苯酯以及溶剂混合后高速分散机分散90～120分钟，既得耐高温超疏水纳米涂料。
优选的，所述的高速研磨分散是含氟丙烯酸树脂、聚苯基倍半硅氧烷、纳米TiO2、纳米SiO2混合后和2-5毫米锆珠在砂磨分散机中高速研磨分散；所述砂磨分散机叶轮转速为1000-1500转/分钟。所述锆珠1.适用范围广，尤其可以研磨硬度较高的物料；2.耐各种化学液体的腐蚀；3.表面光滑、易清洗，对设备磨损较小；4.机械强度高，耐冲击，高速运转不碎裂；5.化学成分：氧化锆+钇。
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。
其中，非硅消泡剂优选非硅消泡剂DCA-320，DCA-320与不饱和聚酯体系含氟丙烯酸树脂具有及其优异的相容性和较强的脱泡、消泡能力，不影响重涂性。
其中，阻燃剂优选阻燃剂F-1500，具有优良的疏水性能，为无机无卤阻燃剂，具有优良的热稳定性，不挥发性，不产生腐蚀性气体，阻燃效果好，电绝缘性佳等特点。在使用过程中没有毒性危险，添加量少，不溶解，熔点高等优点。
硅烷偶联剂优选硅烷偶联剂KH550，在有机溶剂四氢呋喃、N，N-二甲基乙酰胺和N，N-二甲基甲酰胺中的溶解度好，易于混合均匀，是一种优良的玻璃纤维处理剂，能够提高了涂料的机械强度、电性能和抗老化性能。
抗氧剂优选抗氧剂168是一种低挥发性有机合成抗氧阻聚剂，广泛用于碳酸纤维及聚酯树脂等各类塑料的合成与加工，亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯)酯与聚酯树脂结构的相似性使其能够极好的发挥抗氧化性能。
本发明的有益效果是：
1.本发明提供了一种室外电力设备耐高温超疏水性能的改造方法，将耐高温超疏水纳米涂料涂覆在室外电力设备的表面以增强其耐酸碱、光照和超疏水的能力。以电晕处理，使室外电力设备表面活化、表面能增加；以增减涂料与电力设备表面的附着力，增强涂层的稳定性。以去离子水稀释涂料后进行喷涂，有利于增强涂料的分散性，使涂层表面性能更好。
2.含氟丙烯酸树脂本发明室外电力设备用耐高温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。聚苯基倍半硅氧烷具有疏水特性的同时具有很好的耐高温性能，在涂料中增加聚苯基倍半硅氧烷能够适应室外电力设备会面临太阳光长期直射，高温环境中作业的现状。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.水杨酯苯酯为高效紫外线吸收剂，能够吸收太阳光和荧光中的紫外线，本身又不发生变化，避免涂层在长期日晒的状况下，因紫外线的作用，产生自动氧化反应，使涂料降解劣化，水杨酯苯酯与含氟丙烯酸树脂、聚苯基倍半硅氧烷等含不饱和键的酯类和醚类聚合物有着很好的共溶性，能够均匀分散在树脂类为主要原料的涂料中，增强了涂料的抗紫外线破坏能力，保证了长期暴露在紫外线中的电力设备免遭紫外线的破坏。
5.本发明还使用了消泡剂、流平剂、分散剂等助剂，这些助剂相互作用，可以确保本发明的耐高温超疏水涂料具有更优异的流平性、稳定性、爽滑性以及耐磨性。
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
一种室外电力设备耐高温超疏水性能的改造方法，包括如下步骤：
1)预处理：将待喷涂的室外电力设备表面进行电晕处理，使其表面活化、表面能增加；其中，电晕处理的条件为：电极间隙1毫米；处理电压：5000伏；功率：200瓦；
2)稀释：将待喷涂的耐高温超疏水纳米涂料以0.1倍重量份的去离子水稀释；
3)喷涂：将步骤2)稀释过的耐高温超疏水纳米涂料喷涂于步骤1)预处理的室外电力设备表面，压力在0.15MPa，喷枪距基材表面不小于5厘米，喷枪与基底表面呈70°夹角。
其中，耐高温超疏水纳米涂料，包括以下重量份的原料：含氟丙烯酸树脂20份、聚苯基倍半硅氧烷10份、纳米TiO2 46份、纳米SiO2 7份、非硅消泡剂DCA-320 0.4份、改性聚丙烯酸酯分散剂E4585 0.2份、BYK-300 0.3份、类钻碳6份、阻燃剂F-1500 1份、硅烷偶联剂KH5501份、抗氧剂168 0.025份、水杨酯苯酯0.2份和四氢呋喃25份，其中，类钻碳，包括按重量百分比计的碳50％，硅25％，钛25％。
其中，耐高温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、聚苯基倍半硅氧烷、纳米TiO2、纳米SiO2混合后和2毫米锆珠在砂磨分散机中高速研磨分散得到颗粒，叶轮转速为1000转/分钟；
2)将步骤1)所得颗粒与非硅消泡剂DCA-320、改性聚丙烯酸酯分散剂E4585、BYK-300、类钻碳、阻燃剂F-1500、硅烷偶联剂KH550、抗氧剂168、水杨酯苯酯以及溶剂混合后高速分散机分散90分钟，既得耐高温超疏水纳米涂料。
实施例2
一种室外电力设备耐高温超疏水性能的改造方法，包括如下步骤：
1)预处理：将待喷涂的室外电力设备表面进行电晕处理，使其表面活化、表面能增加；其中，电晕处理的条件为：电极间隙2毫米；处理电压：15000伏；功率：2000瓦；
2)稀释：将待喷涂的耐高温超疏水纳米涂料以0.2倍重量份的去离子水稀释；
3)喷涂：将步骤2)稀释过的耐高温超疏水纳米涂料喷涂于步骤1)预处理的室外电力设备表面，压力在1.5MPa，喷枪距基材表面不小于5厘米，喷枪与基底表面呈90°夹角。
耐高温超疏水纳米涂料，包括以下重量份的原料：含氟丙烯酸树脂22份、聚苯基倍半硅氧烷15份、纳米TiO2 6份、纳米SiO2 12份、非硅消泡剂DCA-320 0.8份、改性聚丙烯酸酯分散剂E4585 0.4份、BYK-300 0.5份、类钻碳8份、阻燃剂F-1500 2份、硅烷偶联剂KH550 2份、抗氧剂168 0.05份、水杨酯苯酯0.5份和四氢呋喃50份，其中，类钻碳，包括按重量百分比计的碳65％，硅15％，钛20％。
其中，耐高温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、聚苯基倍半硅氧烷、纳米TiO2、纳米SiO2混合后和5毫米锆珠在砂磨分散机中高速研磨分散高速研磨分散得到颗粒，叶轮转速为1500转/分钟；
2)将步骤1)所得颗粒与非硅消泡剂DCA-320、改性聚丙烯酸酯分散剂E4585、改性聚丙烯酸酯分散剂BYK-300、类钻碳、阻燃剂F-1500、硅烷偶联剂KH550、抗氧剂168、水杨酯苯酯以及溶剂混合后高速分散机分散120分钟，既得耐高温超疏水纳米涂料。
实施例3
一种室外电力设备耐高温超疏水性能的改造方法，包括如下步骤：
1)预处理：将待喷涂的室外电力设备表面进行电晕处理，使其表面活化、表面能增加；其中，电晕处理的条件为：电极间隙1.5毫米；处理电压：10000伏；功率：1100瓦；
2)稀释：将待喷涂的耐高温超疏水纳米涂料以0.15倍重量份的去离子水稀释；
3)喷涂：将步骤2)稀释过的耐高温超疏水纳米涂料喷涂于步骤1)预处理的室外电力设备表面，压力在0.85MPa，喷枪距基材表面不小于5厘米，喷枪与基底表面呈80°夹角。
耐高温超疏水纳米涂料，包括以下重量份的原料：含氟丙烯酸树脂20～30份、聚苯基倍半硅氧烷11份、纳米TiO25份、纳米SiO2 10份、非硅消泡剂DCA-3200.6份、改性聚丙烯酸酯分散剂E4585 0.3份、BYK-300 0.4份、类钻碳7份、阻燃剂F-1500 1.5份、硅烷偶联剂KH5501.5份、抗氧剂168 0.035份、水杨酯苯酯0.35份和四氢呋喃35份，其中，类钻碳，包括按重量百分比计的碳50％，硅20％，钛30％。。
其中，耐高温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、聚苯基倍半硅氧烷、纳米TiO2、纳米SiO2混合后和3.5毫米锆珠在砂磨分散机中高速研磨分散得到颗粒，叶轮转速为1100转/分钟；
2)将步骤1)所得颗粒与非硅消泡剂DCA-320、改性聚丙烯酸酯分散剂E4585、BYK-300、类钻碳、阻燃剂F-1500、硅烷偶联剂KH550、抗氧剂168、水杨酯苯酯以及溶剂混合后高速分散机分散105分钟，既得耐高温超疏水纳米涂料。
实施例4
一种室外电力设备耐高温超疏水性能的改造方法，包括如下步骤：
1)预处理：将待喷涂的室外电力设备表面进行电晕处理，使其表面活化、表面能增加；电晕处理的条件为：电极间隙2毫米；处理电压：7000伏；功率：500瓦；
2)稀释：将待喷涂的耐高温超疏水纳米涂料以0.1倍重量份的去离子水稀释；
3)喷涂：将步骤2)稀释过的耐高温超疏水纳米涂料喷涂于步骤1)预处理的室外电力设备表面，压力在0.45MPa，喷枪距基材表面不小于5厘米，喷枪与基底表面呈74°夹角。
其中，耐高温超疏水纳米涂料，包括以下重量份的原料：含氟丙烯酸树脂30份、聚苯基倍半硅氧烷12份、纳米TiO2 4份、纳米SiO2 6份、非硅消泡剂DCA-320 0.6份、改性聚丙烯酸酯分散剂E45850.2份、BYK-302 0.3份、类钻碳6份、阻燃剂F-1500 2份、硅烷偶联剂KH5501份、抗氧剂168 0.045份、水杨酯苯酯0.25份、硬化剂促进剂二氨基二苯基砜0.5份和N，N-二甲基乙酰胺25份；其中，类钻碳，包括按重量百分比计的碳60％，硅20％，钛20％。
其中，耐高温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、聚苯基倍半硅氧烷、纳米TiO2、纳米SiO2混合后和3毫米锆珠在砂磨分散机中高速研磨分散得到颗粒，叶轮转速为1200转/分钟；
2)将步骤1)所得颗粒与非硅消泡剂DCA-320、改性聚丙烯酸酯分散剂E4585、BYK-302、类钻碳、阻燃剂F-1500、硅烷偶联剂KH550、抗氧剂168、水杨酯苯酯、二氨基二苯基砜以及溶剂混合后高速分散机分散95分钟，既得耐高温超疏水纳米涂料。
本实施例中添加有硬化促进剂二氨基二苯基砜，用以增加本实施例所用涂料的硬化成型的能力。二氨基二苯基砜熔点175-181℃，在空气中热稳定性高，是适用于高温环境中的硬化促进剂，与酯类物质反应程度低，能够与含氟丙烯酸树脂、聚苯基倍半硅氧烷共存，促进涂料硬化成型的同时，增加涂料或涂层的稳定性。
实施例5
一种室外电力设备耐高温超疏水性能的改造方法，包括如下步骤：
1)预处理：将待喷涂的室外电力设备表面进行电晕处理，使其表面活化、表面能增加；其中，电晕处理的条件为：电极间隙1毫米；处理电压：9000伏；功率：800瓦；
2)稀释：将待喷涂的耐高温超疏水纳米涂料以0.1倍重量份的去离子水稀释；
3)喷涂：将步骤2)稀释过的耐高温超疏水纳米涂料喷涂于步骤1)预处理的室外电力设备表面，压力在0.75MPa，喷枪距基材表面不小于5厘米，喷枪与基底表面呈78°夹角。
耐高温超疏水纳米涂料，包括以下重量份的原料：含氟丙烯酸树脂24份、聚苯基倍半硅氧烷13份、纳米TiO2 4份、纳米SiO2 11份、非硅消泡剂DCA-320 0.7份、改性聚丙烯酸酯分散剂E4585 0.4份、BYK-302 0.3份、类钻碳7份、阻燃剂F-1500 1份、硅烷偶联剂KH550 1份、抗氧剂168 0.035份、水杨酯苯酯0.35份、防腐杀菌剂异噻唑啉酮0.5份和N，N-二甲基乙酰胺50份，其中，类钻碳，包括按重量百分比计的碳65％，硅15％，钛20％。。
其中，耐高温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、聚苯基倍半硅氧烷、纳米TiO2、纳米SiO2混合后和4毫米锆珠在砂磨分散机中高速研磨分散得到颗粒，叶轮转速为1100转/分钟；
2)将步骤1)所得颗粒与非硅消泡剂DCA-320、改性聚丙烯酸酯分散剂E4585、BYK-302、类钻碳、阻燃剂F-1500、硅烷偶联剂KH550、抗氧剂168、水杨酯苯酯以及溶剂混合后高速分散机分散100分钟，既得耐高温超疏水纳米涂料。
本实施例中添加有防腐杀菌剂异噻唑啉酮，能够有效抑制在室外环境中的腐蚀和微生物病菌危害，并且异噻唑啉酮能与非硅消泡剂DCA-320、硅烷偶联剂KH550、抗氧剂168、水杨酯苯酯等辅助剂之间具有很强的共溶和相互促进作用，能够彼此结合达到更好的效果。
实施例6
一种室外电力设备耐高温超疏水性能的改造方法，包括如下步骤：
1)预处理：将待喷涂的室外电力设备表面进行电晕处理，使其表面活化、表面能增加；其中，电晕处理的条件为：电极间隙2毫米；处理电压：11000伏；功率：1100瓦；
2)稀释：将待喷涂的耐高温超疏水纳米涂料以0.2倍重量份的去离子水稀释；
3)喷涂：将步骤2)稀释过的耐高温超疏水纳米涂料喷涂于步骤1)预处理的室外电力设备表面，压力在1.05MPa，喷枪距基材表面不小于5厘米，喷枪与基底表面呈82°夹角。
耐高温超疏水纳米涂料，包括以下重量份的原料：含氟丙烯酸树脂26份、聚苯基倍半硅氧烷14份、纳米TiO2 5份、纳米SiO2 12份、非硅消泡剂DCA-320 0.6份、改性聚丙烯酸酯分散剂E4585 0.2份、BYK-302 0.5份、类钻碳8份、阻燃剂F-1500 2份、硅烷偶联剂KH550 2份、抗氧剂168 0.040份、水杨酯苯酯0.4份和N，N-二甲基甲酰胺25份，其中，类钻碳，包括按重量百分比计的碳65％，硅20％，钛15％。。
其中，耐高温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、聚苯基倍半硅氧烷、纳米TiO2、纳米SiO2混合后和5毫米锆珠在砂磨分散机中高速研磨分散得到颗粒，叶轮转速为1300转/分钟；
2)将步骤1)所得颗粒与非硅消泡剂DCA-320、改性聚丙烯酸酯分散剂E4585、BYK-302、类钻碳、阻燃剂F-1500、硅烷偶联剂KH550、抗氧剂168、水杨酯苯酯以及溶剂混合后高速分散机分散110分钟，既得耐高温超疏水纳米涂料。
实施例7
一种室外电力设备耐高温超疏水性能的改造方法，包括如下步骤：
1)预处理：将待喷涂的室外电力设备表面进行电晕处理，使其表面活化、表面能增加；其中，电晕处理的条件为：电极间隙1毫米；处理电压：13000伏；功率：1400瓦；
2)稀释：将待喷涂的耐高温超疏水纳米涂料以0.1倍重量份的去离子水稀释；
3)喷涂：将步骤2)稀释过的耐高温超疏水纳米涂料喷涂于步骤1)预处理的室外电力设备表面，压力在1.35MPa，喷枪距基材表面不小于5厘米，喷枪与基底表面呈86°夹角。
耐高温超疏水纳米涂料，包括以下重量份的原料：含氟丙烯酸树脂28份、聚苯基倍半硅氧烷15份、纳米TiO2 4份、纳米SiO2 8份、非硅消泡剂DCA-320 0.4份、改性聚丙烯酸酯分散剂E4585 0.2份、BYK-333 0.3份、类钻碳8份、阻燃剂F-1500 1份、硅烷偶联剂KH550 1份、抗氧剂168 0.045份、水杨酯苯酯0.45份和N，N-二甲基甲酰胺50份，其中，类钻碳，包括按重量百分比计的碳60％，硅25％，钛15％。。
其中，耐高温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、聚苯基倍半硅氧烷、纳米TiO2、纳米SiO2混合后和2毫米锆珠在砂磨分散机中高速研磨分散得到颗粒，叶轮转速为1300转/分钟；
2)将步骤1)所得颗粒与非硅消泡剂DCA-320、改性聚丙烯酸酯分散剂E4585、BYK-333、类钻碳、阻燃剂F-1500、硅烷偶联剂KH550、抗氧剂168、水杨酯苯酯以及溶剂混合后高速分散机分散115分钟，既得耐高温超疏水纳米涂料。
实施例8
一种室外电力设备耐高温超疏水性能的改造方法，包括如下步骤：
1)预处理：将待喷涂的室外电力设备表面进行电晕处理，使其表面活化、表面能增加；其中，电晕处理的条件为：电极间隙2毫米；处理电压：14000伏；功率：1700瓦；
2)稀释：将待喷涂的耐高温超疏水纳米涂料以0.2倍重量份的去离子水稀释；
3)喷涂：将步骤2)稀释过的耐高温超疏水纳米涂料喷涂于步骤1)预处理的室外电力设备表面，压力在1.45MPa，喷枪距基材表面不小于5厘米，喷枪与基底表面呈88°夹角。
耐高温超疏水纳米涂料，包括以下重量份的原料：含氟丙烯酸树脂20～30份、聚苯基倍半硅氧烷12份、纳米TiO2 5份、纳米SiO2 10份、非硅消泡剂DCA-3200.6份、改性聚丙烯酸酯分散剂E4585 0.3份、BYK-333 0.4份、类钻碳7份、阻燃剂F-1500 7份、硅烷偶联剂KH550 2份、抗氧剂168 0.05份、水杨酯苯酯0.5份和N，N-二甲基甲酰胺35份，其中，类钻碳，包括按重量百分比计的碳65％，硅18％，钛17％。。
其中，耐高温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、聚苯基倍半硅氧烷、纳米TiO2、纳米SiO2混合后和5毫米锆珠在砂磨分散机中高速研磨分散得到颗粒，叶轮转速为1400转/分钟；
2)将步骤1)所得颗粒与非硅消泡剂DCA-320、改性聚丙烯酸酯分散剂E4585、BYK-333、类钻碳、阻燃剂F-1500、硅烷偶联剂KH550、抗氧剂168、水杨酯苯酯以及溶剂混合后高速分散机分散120分钟，既得耐高温超疏水纳米涂料。
需要指出的是，本发明上述方案一般适用于复合绝缘硅橡胶，对于陶瓷基材需要在喷涂后增加施釉环节，施釉工艺方法为：1)将步骤喷涂过耐高温超疏水涂层的陶瓷基材浸入浓度为50wt％，细度是过100目筛筛余量为0.5wt％的陶瓷底釉浆中约5-6秒钟，取出后在60℃的烘箱中干燥30-40分钟；
2)将步骤1)中烘干的陶瓷基材浸入浓度为40wt％，细度是过250目筛筛余量为0.05wt％的陶瓷面釉浆中约2-5秒钟，取出后，再按常规的烧成工艺烧制即可。
对比例1
将实施例3中，稀释步骤删除，其他均不变。
对比例2
将实施例3中，耐高温超疏水纳米涂料的原料聚苯基倍半硅氧烷替换成含氟丙烯酸树脂，其他均不变。
对比例3
将实施例3中，耐高温超疏水纳米涂料的原料中水杨酯苯酯删除，其他均不变。
性能测试：表1中1-11依次为实施例1～8和对比例1～3制备的耐高温超疏水纳米涂层，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、滚动角以及耐热性这10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，耐热性采用GB/T16777-2008《建筑防水涂料试验方法》中的方法进行测定。
表1室外电力设备用超疏水纳米涂层性能测试
由表1可以看出，本发明制备的室外电力设备用耐高温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，耐高温和耐酸碱性强，说明含氟丙烯酸树脂与聚苯基倍半硅氧烷复合使用，加入纳米TiO2、纳米SiO2、等能够实现本发明耐高温超疏水纳米涂料的耐高温和耐酸碱性能，从而实现对室外电力设备耐高温超疏水性能的改造。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，材料具有优良的斥水、斥油和耐高温性能，具有优良的超疏水性能。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较大水接触角和较小滚动角；另外添加有硬化促进剂二氨基二苯基砜，用以增加本实施例所用涂料的硬化成型的能力；实施例5中添加有防腐剂杀菌剂异噻唑啉酮，能够有效抑制在室外环境中的腐蚀和微生物病菌危害，而且能与非硅消泡剂DCA-320、硅烷偶联剂KH550、抗氧剂168、水杨酯苯酯等辅助剂相互辅助增效。本发明的涂料中加入有水杨酯苯酯为高效紫外线吸收剂，能够吸收太阳光和荧光中的紫外线，本身又不发生变化，避免涂层在长期日晒的状况下，因紫外线的作用，产生自动氧化反应，使涂料降解劣化，水杨酯苯酯与含氟丙烯酸树脂、聚苯基倍半硅氧烷等含不饱和键的酯类和醚类聚合物有着很好的共溶性，能够均匀分散在树脂类为主要原料的涂料中，增强了涂料的抗紫外线破坏能力，保证了长期暴露在紫外线中的电力设备免遭紫外线的破坏。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外电力设备上附着水或者油，实现了室外电力设备超疏水性能的改造。

Claims (9)

1.一种室外电力设备耐高温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：将室外电力设备表面进行电晕处理，使其表面活化、表面能增加；
2)稀释：将待喷涂的耐高温超疏水纳米涂料以0.1-0.2倍重量份的去离子水稀释；
3)喷涂：将步骤2)稀释过的耐高温超疏水纳米涂料喷涂于步骤1)预处理的室外电力设备表面，压力在0.15-1.5MPa，喷枪距基材表面不小于5厘米，喷枪与基底表面呈70-90°夹角。
2.根据权利要求1所述一种室外电力设备耐高温超疏水性能的改造方法，其特征在于，所述电晕处理的条件为：电极间隙1-2毫米；处理电压：5000-15000伏；功率：200-2000瓦。
3.根据权利要求1所述的一种室外电力设备耐高温超疏水性能的改造方法，其特征在于，所述耐高温超疏水纳米涂料，包括以下重量份的原料：含氟丙烯酸树脂20-30份、聚苯基倍半硅氧烷10-15份、纳米TiO2 4-6份、纳米SiO2 6-12份、非硅消泡剂0.4-0.8份、分散剂0.2-0.4份、流平剂0.3-0.5份、类钻碳6-8份、阻燃剂1-2份、硅烷偶联剂1-2份、抗氧剂0.025-0.05份、水杨酯苯酯0.2-0.5份和溶剂25-50份。
4.根据权利要求3所述的一种室外电力设备耐高温超疏水性能的改造方法，其特征在于，所述流平剂有机硅流平剂。
5.根据权利要求3所述的一种室外电力设备耐高温超疏水性能的改造方法，其特征在于，所述类钻碳，包括按重量百分比计的碳50％～65％，硅15～25％，钛15％～30％。
6.根据权利要求3所述的一种室外电力设备耐高温超疏水性能的改造方法，其特征在于，所述分散剂为改性聚丙烯酸酯分散剂。
7.根据权利要求3所述的一种室外电力设备耐高温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。
8.根据权利要求3所述的一种室外电力设备耐高温超疏水性能的改造方法，其特征在于，所述耐高温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、聚苯基倍半硅氧烷、纳米TiO2、纳米SiO2混合后高速研磨分散得到颗粒；
2)将步骤1)所得颗粒与非硅消泡剂DCA-320、分散剂、流平剂、类钻碳、阻燃剂、硅烷偶联剂KH550、抗氧剂168、水杨酯苯酯以及溶剂混合后高速分散机分散90～120分钟，既得耐高温超疏水纳米涂料。
9.根据权利要求8所述一种室外电力设备耐高温超疏水性能的改造方法，其特征在于，所述的高速研磨分散是含氟丙烯酸树脂、聚苯基倍半硅氧烷、纳米TiO2、纳米SiO2混合后和2-5毫米锆珠在砂磨分散机中高速研磨分散。
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