CN107033744A - 一种户外配电箱用环保防锈耐候涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种户外配电箱用环保防锈耐候涂料，包括以下重量份的原料：触变剂1‑3份、抗氧化剂1‑2份、纳米二氧化硅1‑4份、高分子活性剂6‑8份、硅酸钠2‑4份、环氧树脂70‑100份、无水乙醇40‑90份、纳米氧化铝5‑10份、附着力促进剂1‑5份、乙二醇丁醚5‑15份。本发明的环保防锈耐候涂料其原材料环保，不含任何强酸、强碱，无毒、无腐蚀，耐老化、耐高温、耐腐蚀，与钢铁亲和性及本身阳极缓蚀作用极强，单位面积涂层用量少、粘结性较强，形成的漆膜坚固、表面光滑，涂刷性能较好，特别适用户外配电箱的防锈保护作业；同时本发明的环保防锈耐候涂料的制备方法其材料成本较低、原料易得、且工艺简明，具有较高的实用价值和良好的应用前景。

Description

一种户外配电箱用环保防锈耐候涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及电力设备防护技术领域，具体涉及一种户外配电箱用环保防锈耐候涂料及其制备方法。

背景技术

配电箱是按电气接线要求将开关设备、测量仪表、保护电器和辅助设备组装在封闭或半封闭金属柜中或屏幅上，构成低压配电箱。正常运行时可借助手动或自动开关接通或分断电路。故障或不正常运行时借助保护电器切断电路或报警。借测量仪表可显示运行中的各种参数，还可对某些电气参数进行调整，对偏离正常工作状态进行提示或发出信号。农网改造的配电箱在室外运行，它不但受到阳光的直接照射，还会受到风吹雨淋，使用环境极其恶劣，因此对其进行防护作业显得尤为重要。

防锈油由于具有效果好、使用方便，成本低廉，易于施工操作简便和易于去除等优点，已在国内外广泛应用。由于含钡缓蚀剂( 如石油磺酸钡，二壬基萘磺酸钡) 具有优秀的防锈性能，因此在现有的防锈油中基本都将含钡缓蚀剂列为优选组分，例如，公开号为CN1629264 的中国发明专利申请《一种防锈油的制备方法》、公开号为CN101144046 的中国发明专利申请《长效防锈油的制造方法》和公开号为CN101016497 的中国发明专利申请《一种静电喷涂防锈油》。而据资料记载，钡的化合物可引起大脑及其软脑膜的炎症性疾患，急性中毒可以引起生长停滞、白细胞及红细胞数降低和血红蛋白含量减少，严重中毒可致人死亡。钡盐的毒性是由其溶解度决定的，硫酸钡实际是无毒的，但氯化钡、硝酸钡、氯酸钡、醋酸钡、碳酸钡及硫化钡是剧毒的。防锈油所用的油溶性钡盐是有机化合物，本身是无毒的，但它散落在自然环境中，会分解成可溶性钡盐，生成有毒物质。因此，含有钡元素的防锈油对环境和人体都存在着严重的危害。发达国家正逐步替代，欧美国家已严格限制使用。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种户外配电箱用环保防锈耐候涂料，该环保防锈耐候涂料其原材料环保，不含任何强酸、强碱，无毒、无腐蚀，耐老化、耐高温、耐腐蚀，与钢铁亲和性及本身阳极缓蚀作用极强，单位面积涂层用量少、粘结性较强，形成的漆膜坚固、表面光滑，涂刷性能较好，特别适用户外配电箱的防锈保护作业；同时本发明的环保防锈耐候涂料的制备方法其材料成本较低、原料易得、且工艺简明，具有较高的实用价值和良好的应用前景。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明提供了一种户外配电箱用环保防锈耐候涂料，包括以下重量份的原料：

触变剂1-3份、抗氧化剂1-2份、纳米二氧化硅1-4份、高分子活性剂6-8份、硅酸钠2-4份、环氧树脂70-100份、无水乙醇40-90份、纳米氧化铝5-10份、附着力促进剂1-5份、乙二醇丁醚5-15份。

优选地，所述环保防锈耐候涂料包括以下重量份的原料：

触变剂2份、抗氧化剂1.5份、纳米二氧化硅2.5份、高分子活性剂7份、硅酸钠3份、环氧树脂85份、无水乙醇65份、纳米氧化铝8份、附着力促进剂3份、乙二醇丁醚10份。

优选地，所述触变剂为氢化蓖麻油、双硬脂酸铝、聚酰胺蜡中的一种或几种组成的混合物。

优选地，所述抗氧剂为亚磷酸脂类抗氧剂、硫代磷烷基酚锌、有机硼化物中的一种或几种的混合物。

优选地，所述高分子活性剂按重量百分比由磷酸三钠70％、三乙醇胺10％份和十二烷基苯磺酸钠20％配制而成。

优选地，所述附着力促进剂为氯代树脂、磺酰氨基、硅烷和钛酸酯中的一种或几种。

本发明还提供了一种户外配电箱用环保防锈耐候涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，按要求称量各组分原料；

步骤二，将环氧树脂、纳米氧化铝、硅酸钠、乙二醇丁醚混合放入搅拌机中，搅拌30-70分钟，搅拌转速为800-1200r/min，得到混合物A；

步骤三，将温度控制为15-25℃时，在无水乙醇溶液中用超声振荡法将纳米二氧化硅均匀分散于乙醇溶液中，超声波频率为35-45KHz，得到纳米颗粒悬浊液B；

步骤四，将步骤二制得的混合物A、步骤三制得的纳米颗粒悬浊液B、触变剂、抗氧化剂、附着力促进剂混合加入搅拌机中，在温度为70-80℃下搅拌100-180分钟，搅拌转速550-650r/min，再加入高分子活性剂，降温到50-55℃，继续搅拌60-100分钟，搅拌转速500-600r/min，即得本发明的户外配电箱用环保防锈耐候涂料。

优选地，所述户外配电箱用环保防锈耐候涂料的制备方法包括以下步骤：

步骤一，按要求称量各组分原料；

步骤二，将环氧树脂、纳米氧化铝、硅酸钠、乙二醇丁醚混合放入搅拌机中，搅拌50分钟，搅拌转速为1000r/min，得到混合物A；

步骤三，将温度控制为20℃时，在无水乙醇溶液中用超声振荡法将纳米二氧化硅均匀分散于乙醇溶液中，超声波频率为35-45KHz，得到纳米颗粒悬浊液B；

步骤四，将步骤二制得的混合物A、步骤三制得的纳米颗粒悬浊液B、触变剂、抗氧化剂、附着力促进剂混合加入搅拌机中，在温度为70-80℃下搅拌100-180分钟，搅拌转速550-650r/min，再加入高分子活性剂，降温到50-55℃，继续搅拌60-100分钟，搅拌转速500-600r/min，即得本发明的户外配电箱用环保防锈耐候涂料。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

（1）本发明的一种户外配电箱用环保防锈耐候涂料以环氧树脂作为涂料的基体材料，由于环氧树脂的耐湿热性较好，使得制得的涂料具有较强的耐湿热性能，应用范围更广；同时由于引入了纳米二氧化硅，增加了环氧树脂网络结构的致密性，使得发明的涂料表面光滑致密、耐高温和耐高湿性能优良。

（2）本发明的一种户外配电箱用环保防锈耐候涂料添加了纳米氧化铝，纳米氧化铝具有高导热性能，使得涂料的散热能力得到巨大的提高，使得配电箱内部的热量能够及时的散发出来。

（3）本发明的一种户外配电箱用环保防锈耐候涂料添加了触变剂，使得涂料具有触变性功能，在立面能快速形成稳定防滑膜，减少流淌；同时原料中无钡，不含对人体及环境有害物质，属环境友好型的防锈涂料。

（4）本发明的一种户外配电箱用环保防锈耐候涂料由于添加了由磷酸三钠、三乙醇胺和十二烷基苯磺酸钠构成的高分子活性剂，可对金属表面通过渗透层与形成锈斑的媒介物质发生化学反应，对其进行乳化、分解，能迅速的破坏、分解、剥落金属表面上的油污、锈层和除氧化皮，并形成一层牢固、封闭的保护膜，从而达到除锈、防锈一次完成的效果。

（5）本发明的一种户外配电箱用环保防锈耐候涂料其原材料环保，不含任何强酸、强碱，无毒、无腐蚀，耐老化、耐高温、耐腐蚀，与钢铁亲和性及本身阳极缓蚀作用极强，单位面积涂层用量少、粘结性较强，形成的漆膜坚固、表面光滑，涂刷性能较好，特别适用户外配电箱的防锈保护作业；同时本发明的环保防锈耐候涂料的制备方法其材料成本较低、原料易得、且工艺简明，具有较高的实用价值和良好的应用前景。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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1.

本实施例的一种户外配电箱用环保防锈耐候涂料，包括以下重量份的原料：

触变剂1份、抗氧化剂1份、纳米二氧化硅1份、高分子活性剂6份、硅酸钠2份、环氧树脂70份、无水乙醇40份、纳米氧化铝5份、附着力促进剂1份、乙二醇丁醚5份。

本实施例中触变剂为氢化蓖麻油。

本实施例中抗氧剂为亚磷酸脂类抗氧剂。

本实施例中高分子活性剂按重量百分比由磷酸三钠70％、三乙醇胺10％份和十二烷基苯磺酸钠20％配制而成。

本实施例中附着力促进剂为氯代树脂。

本实施例的一种户外配电箱用环保防锈耐候涂料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，按要求称量各组分原料；

步骤二，将环氧树脂、纳米氧化铝、硅酸钠、乙二醇丁醚混合放入搅拌机中，搅拌30分钟，搅拌转速为1200r/min，得到混合物A；

步骤三，将温度控制为15℃时，在无水乙醇溶液中用超声振荡法将纳米二氧化硅均匀分散于乙醇溶液中，超声波频率为35KHz，得到纳米颗粒悬浊液B；

步骤四，将步骤二制得的混合物A、步骤三制得的纳米颗粒悬浊液B、触变剂、抗氧化剂、附着力促进剂混合加入搅拌机中，在温度为70-℃下搅拌100分钟，搅拌转速650r/min，再加入高分子活性剂，降温到50℃，继续搅拌60分钟，搅拌转速600r/min，即得本发明的户外配电箱用环保防锈耐候涂料。

实施例2.

本实施例的一种户外配电箱用环保防锈耐候涂料，包括以下重量份的原料：

触变剂3份、抗氧化剂2份、纳米二氧化硅4份、高分子活性剂8份、硅酸钠4份、环氧树脂100份、无水乙醇90份、纳米氧化铝10份、附着力促进剂5份、乙二醇丁醚15份。

本实施例中触变剂为双硬脂酸铝。

本实施例中抗氧剂为硫代磷烷基酚锌。

本实施例中高分子活性剂按重量百分比由磷酸三钠70％、三乙醇胺10％份和十二烷基苯磺酸钠20％配制而成。

本实施例中附着力促进剂为磺酰氨基。

本实施例的一种户外配电箱用环保防锈耐候涂料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，按要求称量各组分原料；

步骤二，将环氧树脂、纳米氧化铝、硅酸钠、乙二醇丁醚混合放入搅拌机中，搅拌70分钟，搅拌转速为800r/min，得到混合物A；

步骤三，将温度控制为25℃时，在无水乙醇溶液中用超声振荡法将纳米二氧化硅均匀分散于乙醇溶液中，超声波频率为45KHz，得到纳米颗粒悬浊液B；

步骤四，将步骤二制得的混合物A、步骤三制得的纳米颗粒悬浊液B、触变剂、抗氧化剂、附着力促进剂混合加入搅拌机中，在温度为80℃下搅拌180分钟，搅拌转速550r/min，再加入高分子活性剂，降温到55℃，继续搅拌100分钟，搅拌转速500r/min，即得本发明的户外配电箱用环保防锈耐候涂料。

实施例3.

本实施例的一种户外配电箱用环保防锈耐候涂料，包括以下重量份的原料：

触变剂2份、抗氧化剂1.5份、纳米二氧化硅2.5份、高分子活性剂7份、硅酸钠3份、环氧树脂85份、无水乙醇65份、纳米氧化铝8份、附着力促进剂3份、乙二醇丁醚10份。

本实施例中触变剂为聚酰胺蜡。

本实施例中抗氧剂为有机硼化物。

本实施例中高分子活性剂按重量百分比由磷酸三钠70％、三乙醇胺10％份和十二烷基苯磺酸钠20％配制而成。

本实施例中附着力促进剂为硅烷和钛酸酯。

本实施例的一种户外配电箱用环保防锈耐候涂料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，按要求称量各组分原料；

步骤二，将环氧树脂、纳米氧化铝、硅酸钠、乙二醇丁醚混合放入搅拌机中，搅拌50分钟，搅拌转速为1000r/min，得到混合物A；

步骤三，将温度控制为20℃时，在无水乙醇溶液中用超声振荡法将纳米二氧化硅均匀分散于乙醇溶液中，超声波频率为40KHz，得到纳米颗粒悬浊液B；

步骤四，将步骤二制得的混合物A、步骤三制得的纳米颗粒悬浊液B、触变剂、抗氧化剂、附着力促进剂混合加入搅拌机中，在温度为75℃下搅拌140分钟，搅拌转速600r/min，再加入高分子活性剂，降温到53℃，继续搅拌80分钟，搅拌转速550r/min，即得本发明的户外配电箱用环保防锈耐候涂料。

以上各实施例制备的户外配电箱用环保防锈耐候涂料的性能测试结果如下：

	粘度s	表干时间h	实干时间h	3%的盐水浸泡不起泡不脱落时间h
					实施例1	80	1.3	19	89
实施例2	82	1.2	19	79
					实施例3	83	1.4	18	86
标准要求	60-90	≤2	≤24	≥24

本发明的一种环保防锈耐候涂料其原材料环保，不含任何强酸、强碱，无毒、无腐蚀，耐老化、耐高温、耐腐蚀，与钢铁亲和性及本身阳极缓蚀作用极强，单位面积涂层用量少、粘结性较强，形成的漆膜坚固、表面光滑，涂刷性能较好，特别适用户外配电箱的防锈保护作业；同时本发明的环保防锈耐候涂料的制备方法其材料成本较低、原料易得、且工艺简明，具有较高的实用价值和良好的应用前景。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种户外配电箱用环保防锈耐候涂料，其特征在于，包括以下重量份的原料：

触变剂1-3份、抗氧化剂1-2份、纳米二氧化硅1-4份、高分子活性剂6-8份、硅酸钠2-4份、环氧树脂70-100份、无水乙醇40-90份、纳米氧化铝5-10份、附着力促进剂1-5份、乙二醇丁醚5-15份。

2.根据权利要求1所述的一种户外配电箱用环保防锈耐候涂料，其特征在于，所述环保防锈耐候涂料包括以下重量份的原料：

触变剂2份、抗氧化剂1.5份、纳米二氧化硅2.5份、高分子活性剂7份、硅酸钠3份、环氧树脂85份、无水乙醇65份、纳米氧化铝8份、附着力促进剂3份、乙二醇丁醚10份。

3.根据权利要求1或2所述的一种户外配电箱用环保防锈耐候涂料，其特征在于，所述触变剂为氢化蓖麻油、双硬脂酸铝、聚酰胺蜡中的一种或几种组成的混合物。

4.根据权利要求1或2所述的一种户外配电箱用环保防锈耐候涂料，其特征在于，所述抗氧剂为亚磷酸脂类抗氧剂、硫代磷烷基酚锌、有机硼化物中的一种或几种的混合物。

5.根据权利要求1或2所述的一种户外配电箱用环保防锈耐候涂料，其特征在于，所述高分子活性剂按重量百分比由磷酸三钠70％、三乙醇胺10％份和十二烷基苯磺酸钠20％配制而成。

6.根据权利要求1或2所述的一种户外配电箱用环保防锈耐候涂料，其特征在于，所述附着力促进剂为氯代树脂、磺酰氨基、硅烷和钛酸酯中的一种或几种。

7.一种制备如权利要求1或2所述的户外配电箱用环保防锈耐候涂料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，按要求称量各组分原料；

步骤二，将环氧树脂、纳米氧化铝、硅酸钠、乙二醇丁醚混合放入搅拌机中，搅拌30-70分钟，搅拌转速为800-1200r/min，得到混合物A；

步骤三，将温度控制为15-25℃时，在无水乙醇溶液中用超声振荡法将纳米二氧化硅均匀分散于乙醇溶液中，超声波频率为35-45KHz，得到纳米颗粒悬浊液B；

步骤四，将步骤二制得的混合物A、步骤三制得的纳米颗粒悬浊液B、触变剂、抗氧化剂、附着力促进剂混合加入搅拌机中，在温度为70-80℃下搅拌100-180分钟，搅拌转速550-650r/min，再加入高分子活性剂，降温到50-55℃，继续搅拌60-100分钟，搅拌转速500-600r/min，即得本发明的户外配电箱用环保防锈耐候涂料。

8.根据权利要求7所述的一种户外配电箱用环保防锈耐候涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，按要求称量各组分原料；

步骤二，将环氧树脂、纳米氧化铝、硅酸钠、乙二醇丁醚混合放入搅拌机中，搅拌50分钟，搅拌转速为1000r/min，得到混合物A；

步骤三，将温度控制为20℃时，在无水乙醇溶液中用超声振荡法将纳米二氧化硅均匀分散于乙醇溶液中，超声波频率为40KHz，得到纳米颗粒悬浊液B；

步骤四，将步骤二制得的混合物A、步骤三制得的纳米颗粒悬浊液B、触变剂、抗氧化剂、附着力促进剂混合加入搅拌机中，在温度为75℃下搅拌140分钟，搅拌转速600r/min，再加入高分子活性剂，降温到53℃，继续搅拌80分钟，搅拌转速550r/min，即得本发明的户外配电箱用环保防锈耐候涂料。