CN107446505A - 复合绝缘强力清洁修复剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电力设备清洗技术领域，尤其涉及复合绝缘强力清洁修复剂及其制备方法，所述复合绝缘强力清洁修复剂，包括以下物质：改性聚硅氧烷、端羟基聚二甲基硅氧烷、纳米SiO₂、纳米Al₂O₃、纳米活性金属氧化物、甲基三甲氧基硅烷、钛酸酯、氧化铈、多胺基硅氧烷、F‑109、溶剂。本发明的复合绝缘强力清洁修复剂能够快速彻底的清除污染物，预防因污染物受潮湿时造成的闪络现象，它还具有绝缘性高，能够在220kV以上电力设备使用，在清洗中和清洗后保持绝缘子表面有极高的绝缘值，可在不影响高压设备正常工作的情况下对绝缘子进行清洗，安全性高；此外，它还具有表面张力小，渗透想抢，挥发性好的特点。

Description

复合绝缘强力清洁修复剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及电力设备清洗技术领域，尤其涉及复合绝缘强力清洁修复剂及其制备方法。

背景技术

长期运行的电力设备，特别是在线运行的绝缘子，在大气环境中受到工业排放物，空气中的潮气、氧化、腐蚀性气体及自然扬尘等环境因素的影响，表面逐渐沉积了一层综合污秽物。在天气干燥的情况下，这些表面带有污秽物的绝缘子仍能保持着较高的绝缘水平。然而，当遇到雾、露、毛毛雨、霜及融冰，融雪等潮湿天气时，在绝缘子表面会由于污层中的溶盐，酸碱类溶于水中而形成导电水膜，这样就会使泄漏电流沿绝缘子的表面流过。由于绝缘子的形状，结构尺寸等因素影响，其表面各部位的电流密度不同，会在电流比较大的部位首先形 成干燥带，干燥带承载较高的电压，当电场强度足够大时，电流将在跨越干燥区的沿面放电，产生局部电弧。当脏污和潮湿状态较严重时，局部电弧达到或超过临界状态，电弧就会贯穿两极，发生闪络，即污闪，不可避免地酿成电网瓦解的严重后果，大面积外绝缘污秽闪络就是造成这种灾难性事故的原因，给我国电力系统造成严重经济损失。

随着国民经济的迅猛发展，电网容量及额定输电压等级大幅度提高，同时伴随着工农业的发展，部分地区的环境污染也日趋严重，电力系统输变电设备外绝缘子的污闪事故所造成的危害及经济损失也日益严重。

目前市面上使用的绝缘清洗剂耐压较低，一般最高只能清洗220KV带电设备。而且这种清洗剂对某些塑料元器件、硅橡胶元器件有一定的腐蚀性。另外市面上这种清洗剂挥发较慢，而清洗剂喷洒在被清洗设备上或元器件上如果挥发性不强，势必对被清洗设备的元器件特别是塑料和硅橡胶元器件有一些腐蚀，而且被清洗设备的元器件上的带电离子、酸、碱、盐份等清除不彻底，影响清洗质量。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的主要目的是提供一种复合绝缘强力清洁修复剂及其制备方法，它能够快速彻底的清除污染物，预防因污染物受潮湿时造成的闪络现象。

为解决上述问题，本发明提供了一种复合绝缘强力清洁修复剂，包括以下物质：改性聚硅氧烷、端羟基聚二甲基硅氧烷、纳米SiO₂、纳米Al₂O₃、纳米活性金属氧化物、甲基三甲氧基硅烷、钛酸酯、氧化铈、多胺基硅氧烷、F-109、溶剂。

优选的，所述复合绝缘强力清洁修复剂，包括以下重量份的物质：改性聚硅氧烷2~15份、端羟基聚二甲基硅氧烷1~10份、纳米SiO₂ 1~12份、纳米Al₂O₃ 5~18份、纳米活性金属氧化物0.1~1.5份、甲基三甲氧基硅烷1~5份、钛酸酯0.1~1份、氧化铈0.01~0.1份、多胺基硅氧烷0.3~1.8份、F-109 0.1~1.2份、二甲苯450份。

优选的，所述复合绝缘强力清洁修复剂，包括以下重量份的物质：改性聚硅氧烷5~10份、端羟基聚二甲基硅氧烷2~8份、纳米SiO₂ 3~9份、纳米Al₂O₃ 8~15份、纳米活性金属氧化物0.25~1份、甲基三甲氧基硅烷1.5~3.6份、钛酸酯0.15~0.5份、氧化铈0.02~0.08份、多胺基硅氧烷0.8~1.5份、F-109 0.2~0.8份、溶剂450份。

优选的，所述复合绝缘强力清洁修复剂，包括以下重量份的物质：改性聚硅氧烷7份、端羟基聚二甲基硅氧烷5份、纳米SiO₂ 6份、纳米Al₂O₃ 10份、纳米活性金属氧化物0.75份、甲基三甲氧基硅烷2.75份、钛酸酯0.375份、氧化铈0.05份、多胺基硅氧烷1.25份、F-1090.55份、溶剂450份。

端羟基聚二甲基硅氧烷有非常好的疏水性，能够起到疏水防潮的作用。它的表面张力低，能增加抛光表面的湿润度，提高抛光表面的易清洗度，并且端羟基聚二甲基硅氧烷在上光产品中也能帮助磨料和溶剂之间有更良好的结合。同时改性后的聚硅氧烷还具有良好的耐候性、耐久性和耐水性。优选的，本发明中所用的改性聚硅氧烷为环氧改性聚硅氧烷、羧基改性聚硅氧烷、聚醚改性聚硅氧烷、有机氟改性聚硅氧烷、氨基改性聚硅氧烷中的至少一种。

其中改性聚硅氧烷为环氧改性聚硅氧烷、羧基改性聚硅氧烷、聚醚改性聚硅氧烷、有机氟改性聚硅氧烷、氨基改性聚硅氧烷的制备方法均为现有技术，可以为所述领域技术人员所知，本发明在此不再赘述。

改性后的聚硅氧烷表面具有丰富的官能团，能够与材料表面的官能团相互作用，从而牢固的吸附在材料表面，在材料表面形成薄膜。

为了提高清洁修复剂的疏水性，优选的，所述纳米SiO₂ 的粒径范围为50~200 nm，所述纳米Al₂O₃ 的粒径范围为50~300nm。

为了提高清洁修复剂的耐磨性和耐候性，本发明还在清洁修复剂中加入金属氧化物，所述活性金属氧化物中含有纳米氧化铝，为了进一步提高清洁修复剂的性能，优选的，所述活性金属氧化物中还含有氧化锌、氧化镁、氧化锆、二氧化钛中的至少一种。

优选的，所述溶剂为二甲苯。

本发明还提供一种所述复合绝缘强力清洁修复剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）将改性聚硅氧烷、端羟基聚二甲基硅氧烷、F-109、纳米活性金属氧化物、纳米Al₂O₃、多胺基硅氧烷按比例并加入到混料机中搅拌均匀，得到混合胶料；

（2）将混合胶料在三辊机上研磨4～5次；

（3）在混合机中加入上述研磨好的胶料，设定温度为90~125℃，并抽真空至≥0.09MPa，减压蒸馏4~6 h，除去低沸点溶剂，得到脱低沸物；

（4）将上述脱低沸物胶料压料至捏合机中，并分2~5次加入纳米SiO₂，设定温度为120~180℃，待SiO₂加完后继续捏合2～3h结束，冷却出料，得到胶料；

（5）将胶料加入到分散机中，再加入部份溶剂、甲基三甲氧基硅烷，快速搅拌均匀，再加入钛酸酯、氧化铈，搅拌均匀，加入剩余溶剂搅拌均匀后装入密封容器内密封保存，得到复合绝缘强力清洁修复剂。

本发明中，F-109是小分子长链氟硅氧烷，为所述领域技术人员所知。

与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：

当高压绝缘子表面受到综合污染时，本发明的复合绝缘强力清洁修复剂能够快速彻底的清除污染物，预防因污染物受潮湿时造成的闪络现象。

且本发明的复合绝缘强力清洁修复剂具有绝缘性高，能够在220kV以上电力设备使用，在清洗中和清洗后保持绝缘子表面有极高的绝缘值，可在不影响高压设备正常工作的情况下，安全性高；此外，它还具有表面张力小，渗透想抢，挥发性好的特点。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

一种复合绝缘强力清洁修复剂，由以下重量份的物质制成：羧基改性聚硅氧烷7份、端羟基聚二甲基硅氧烷5份、纳米SiO₂ 6份（粒径为100nm）、纳米Al₂O₃ 10份（粒径为100nm）、纳米氧化锌0.5份（粒径为100nm）、纳米氧化镁0.25份（粒径为100nm）、甲基三甲氧基硅烷2.75份、钛酸酯0.375份、氧化铈0.05份、多胺基硅氧烷1.25份、F-109 0.55份、二甲苯450份。

所述复合绝缘强力清洁修复剂的制备方法，步骤如下：

（1）将羧基改性聚硅氧烷7份、端羟基聚二甲基硅氧烷5份、F-109 0.55份、纳米氧化锌0.5份（粒径为100nm）、纳米氧化镁0.25份（粒径为100nm）、纳米Al₂O₃ 10份（粒径为100nm）、多胺基硅氧烷1.25份并加入到混料机中搅拌均匀，得到混合胶料；

（2）将混合胶料在三辊机上研磨5次，直至胶料中无颗粒状物质并且外观光滑细腻为止；

（3）在混合机中加入上述研磨好的胶料，设定温度为120℃，并抽真空至≥0.09 MPa，减压蒸馏6 h，除去低沸点溶剂，得到脱低沸物；

（4）将上述脱低沸物胶料压料至捏合机中，并分3次加入纳米SiO₂ 6份（粒径为100nm），设定温度为150℃，待SiO₂加完后继续捏合2.5h结束，冷却出料，得到胶料；

（5）将胶料加入到分散机中，再加入50份二甲苯、甲基三甲氧基硅烷2.75份，快速搅拌均匀，再加入钛酸酯0.375份、氧化铈0.05份，搅拌均匀，加入剩余的400份二甲苯搅拌均匀后装入密封容器内密封保存，得到复合绝缘强力清洁修复剂。

实施例2

一种复合绝缘强力清洁修复剂，由以下重量份的物质制成：环氧改性聚硅氧烷10份、端羟基聚二甲基硅氧烷2份、纳米SiO₂ 3份（粒径为50nm）、纳米Al₂O₃ 15份（粒径为100nm）、纳米氧化锆0.7份（粒径为100nm）、纳米二氧化钛0.3份（粒径为150nm）、甲基三甲氧基硅烷3.6份、钛酸酯0.5份、氧化铈0.02份、多胺基硅氧烷1.5份、F-109 0.2份、二甲苯450份。

所述复合绝缘强力清洁修复剂的制备方法，步骤如下：

（1）将环氧改性聚硅氧烷10份、端羟基聚二甲基硅氧烷2份、F-109 0.2份、纳米氧化锆0.7份（粒径为100nm）、纳米二氧化钛0.3份（粒径为150nm）、纳米Al₂O₃ 15份（粒径为100nm）、多胺基硅氧烷1.5份加入到混料机中搅拌均匀，得到混合胶料；

（2）将混合胶料在三辊机上研磨5次，直至胶料中无颗粒状物质并且外观光滑细腻为止；

（3）在混合机中加入上述研磨好的胶料，设定温度为100℃，并抽真空至≥0.09 MPa，减压蒸馏4 h，除去低沸点溶剂，得到脱低沸物；

（4）将上述脱低沸物胶料压料至捏合机中，并分4次加入纳米SiO₂ 3份（粒径为50nm），设定温度为160℃，待SiO₂加完后继续捏合2.5h结束，冷却出料，得到胶料；

（5）将胶料加入到分散机中，再加入50份二甲苯、甲基三甲氧基硅烷3.6份，快速搅拌均匀，再加入钛酸酯0.5份、氧化铈0.02份，搅拌均匀，加入剩余的400份二甲苯搅拌均匀后装入密封容器内密封保存，得到复合绝缘强力清洁修复剂。

实施例3

一种复合绝缘强力清洁修复剂，由以下重量份的物质制成：聚醚改性聚硅氧烷5份、端羟基聚二甲基硅氧烷8份、纳米SiO₂ 9份（粒径为100nm）、纳米Al₂O₃ 8份（粒径为50nm）、纳米氧化镁0.25份（粒径为200nm）、甲基三甲氧基硅烷1.5份、钛酸酯0.15份、氧化铈0.08份、多胺基硅氧烷0.8份、F-109 0.8份、二甲苯450份。

所述复合绝缘强力清洁修复剂的制备方法，步骤如下：

（1）将聚醚改性聚硅氧烷5份、端羟基聚二甲基硅氧烷8份、F-109 0.8份、纳米氧化镁0.25份（粒径为200nm）、纳米Al₂O₃ 8份（粒径为50nm）、多胺基硅氧烷0.8份加入到混料机中搅拌均匀，得到混合胶料；

（2）将混合胶料在三辊机上研磨4次，直至胶料中无颗粒状物质并且外观光滑细腻为止；

（3）在混合机中加入上述研磨好的胶料，设定温度为100℃，并抽真空至≥0.09 MPa，减压蒸馏5 h，除去低沸点溶剂，得到脱低沸物；

（4）将上述脱低沸物胶料压料至捏合机中，并分3次加入纳米SiO₂ 9份（粒径为100nm），设定温度为160℃，待SiO₂加完后继续捏合3h结束，冷却出料，得到胶料；

（5）将胶料加入到分散机中，再加入50份二甲苯、甲基三甲氧基硅烷1.5份，快速搅拌均匀，再加入钛酸酯0.15份、氧化铈0.08份，搅拌均匀，加入剩余的400份二甲苯搅拌均匀后装入密封容器内密封保存，得到复合绝缘强力清洁修复剂。

实施例4

一种复合绝缘强力清洁修复剂，由以下重量份的物质制成：氨基改性聚硅氧烷2份、端羟基聚二甲基硅氧烷1份、纳米SiO₂ 1份（粒径为150nm）、纳米Al₂O₃ 18份（粒径为300nm）、纳米二氧化钛0.1份（粒径为150nm）、甲基三甲氧基硅烷1份、钛酸酯1份、氧化铈0.01份、多胺基硅氧烷0.3份、F-109 1.2份、二甲苯450份。

所述复合绝缘强力清洁修复剂的制备方法，步骤如下：

（1）将氨基改性聚硅氧烷2份、端羟基聚二甲基硅氧烷1份、F-109 1.2份、纳米二氧化钛0.1份（粒径为150nm）、纳米Al₂O₃ 18份（粒径为300nm）、多胺基硅氧烷0.3份加入到混料机中搅拌均匀，得到混合胶料；

（2）将混合胶料在三辊机上研磨4次，直至胶料中无颗粒状物质并且外观光滑细腻为止；

（3）在混合机中加入上述研磨好的胶料，设定温度为125℃，并抽真空至≥0.09 MPa，减压蒸馏4.5 h，除去低沸点溶剂，得到脱低沸物；

（4）将上述脱低沸物胶料压料至捏合机中，并分5次加入纳米SiO₂ 1份（粒径为150nm），设定温度为120℃，待SiO₂加完后继续捏合2h结束，冷却出料，得到胶料；

（5）将胶料加入到分散机中，再加入50份二甲苯、甲基三甲氧基硅烷1份，快速搅拌均匀，再加入钛酸酯1份、氧化铈0.01份，搅拌均匀，加入剩余的400份二甲苯搅拌均匀后装入密封容器内密封保存，得到复合绝缘强力清洁修复剂。

实施例5

一种复合绝缘强力清洁修复剂，由以下重量份的物质制成：羧基改性聚硅氧烷15份、端羟基聚二甲基硅氧烷10份、纳米SiO₂ 12份（粒径为200nm）、纳米Al₂O₃ 5份（粒径为100nm）、纳米氧化锌0.5份（粒径为100nm）、纳米二氧化钛1份（粒径为200nm）、甲基三甲氧基硅烷5份、钛酸酯0.1份、氧化铈0.1份、多胺基硅氧烷1.8份、F-109 0.1份、二甲苯450份。

所述复合绝缘强力清洁修复剂的制备方法，步骤如下：

（1）将羧基改性聚硅氧烷15份、端羟基聚二甲基硅氧烷10份、F-109 0.1份、纳米Al₂O₃5份（粒径为100nm）、纳米氧化锌0.5份（粒径为100nm）、纳米二氧化钛1份（粒径为200nm）、多胺基硅氧烷1.8份加入到混料机中搅拌均匀，得到混合胶料；

（2）将混合胶料在三辊机上研磨5次，直至胶料中无颗粒状物质并且外观光滑细腻为止；

（3）在混合机中加入上述研磨好的胶料，设定温度为125℃，并抽真空至≥0.09 MPa，减压蒸馏5.5 h，除去低沸点溶剂，得到脱低沸物；

（4）将上述脱低沸物胶料压料至捏合机中，并分2次加入纳米SiO₂ 12份（粒径为200nm），设定温度为180℃，待SiO₂加完后继续捏合3h结束，冷却出料，得到胶料；

（5）将胶料加入到分散机中，再加入50份二甲苯、甲基三甲氧基硅烷5份，快速搅拌均匀，再加入钛酸酯0.1份、氧化铈0.1份，搅拌均匀，加入剩余的400份二甲苯搅拌均匀后装入密封容器内密封保存，得到复合绝缘强力清洁修复剂。

表1：实施例1~5中各复合绝缘强力清洁修复剂的性能参数表

本发明的高压绝缘子带电清洗剂的使用方法：将所述清洗剂装入储蓄罐，经过导液管与液压泵同喷嘴枪连接，在加压的条件下，对绝缘子表面污秽进行冲洗，污秽被清洗剂冲掉之后，清洗剂可以自动挥发，不会对绝缘子有任何危害。对于难冲洗的污秽，需结合带电清洗刷刷扫。

上述描述仅是对本发明部分实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本行业的普通技术人员可根据本发明对上述实施例做出改进或修改，但均属于本发明保护范围。

Claims (9)

1.一种复合绝缘强力清洁修复剂，其特征在于，包括以下物质：改性聚硅氧烷、端羟基聚二甲基硅氧烷、纳米SiO₂、纳米Al₂O₃、纳米活性金属氧化物、甲基三甲氧基硅烷、钛酸酯、氧化铈、多胺基硅氧烷、F-109、溶剂。

2.根据权利要求1所述的复合绝缘强力清洁修复剂，其特征在于，包括以下重量份的物质：改性聚硅氧烷2~15份、端羟基聚二甲基硅氧烷1~10份、纳米SiO₂ 1~12份、纳米Al₂O₃ 5~18份、纳米活性金属氧化物0.1~1.5份、甲基三甲氧基硅烷1~5份、钛酸酯0.1~1份、氧化铈0.01~0.1份、多胺基硅氧烷0.3~1.8份、F-109 0.1~1.2份、溶剂450份。

3.根据权利要求2所述的复合绝缘强力清洁修复剂，其特征在于，包括以下重量份的物质：改性聚硅氧烷5~10份、端羟基聚二甲基硅氧烷2~8份、纳米SiO₂ 3~9份、纳米Al₂O₃ 8~15份、纳米活性金属氧化物0.25~1份、甲基三甲氧基硅烷1.5~3.6份、钛酸酯0.15~0.5份、氧化铈0.02~0.08份、多胺基硅氧烷0.8~1.5份、F-109 0.2~0.8份、溶剂450份。

4.根据权利要求3所述的复合绝缘强力清洁修复剂，其特征在于，包括以下重量份的物质：改性聚硅氧烷7份、端羟基聚二甲基硅氧烷5份、纳米SiO₂ 6份、纳米Al₂O₃ 10份、纳米活性金属氧化物0.75份、甲基三甲氧基硅烷2.75份、钛酸酯0.375份、氧化铈0.05份、多胺基硅氧烷1.25份、F-109 0.55份、溶剂450份。

5.根据权利要求1所述的复合绝缘强力清洁修复剂，其特征在于，所述改性聚硅氧烷为环氧改性聚硅氧烷、羧基改性聚硅氧烷、聚醚改性聚硅氧烷、有机氟改性聚硅氧烷、氨基改性聚硅氧烷中的至少一种。

6.根据权利要求5所述的复合绝缘强力清洁修复剂，其特征在于，所述纳米SiO₂ 的粒径范围为50~200 nm；和/或

所述纳米Al₂O₃ 的粒径范围为50~300nm。

7.根据权利要求5或6所述的复合绝缘强力清洁修复剂，其特征在于，所述纳米活性金属氧化物为氧化锌、氧化镁、氧化锆、二氧化钛中的至少一种。

8.根据权利权利要求7所述的复合绝缘强力清洁修复剂，其特征在于，所述溶剂为二甲苯。

9.根据权利要求1~8任意一项所述的复合绝缘强力清洁修复剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将改性聚硅氧烷、端羟基聚二甲基硅氧烷、F-109、纳米活性金属氧化物、纳米Al₂O₃、多胺基硅氧烷按比例并加入到混料机中搅拌均匀，得到混合胶料；

（2）将混合胶料在三辊机上研磨4～5次；

（3）在混合机中加入上述研磨好的胶料，设定温度为90~125℃，并抽真空至≥0.09MPa，减压蒸馏4~6 h，除去低沸点溶剂，得到脱低沸物；

（4）将上述脱低沸物胶料压料至捏合机中，并分2~5次加入纳米SiO₂，设定温度为120~180℃，待SiO₂加完后继续捏合2～3h结束，冷却出料，得到胶料；

（5）将胶料加入到分散机中，再加入部份溶剂、甲基三甲氧基硅烷，快速搅拌均匀，再加入钛酸酯、氧化铈，搅拌均匀，加入剩余溶剂搅拌均匀后装入密封容器内密封保存，得到复合绝缘强力清洁修复剂。