CN107880736A - 一种电力铁塔专用防腐涂料及其制备方法 - Google Patents

一种电力铁塔专用防腐涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电力铁塔专用防腐涂料及其制备方法，属于电力防腐材料技术领域，包含的组分及其含量为：环氧树脂30‑44重量份、聚丙烯酸甲酯2‑5份，三氯甲烷5‑10份、偶联剂3.8‑5.5重量份、纳米氧化物12‑17重量份、聚二烯基丙二甲基氯化铵4.5‑5.6重量份、磷酸三丁酯2.8‑3.3重量份、防水剂6.7‑7.2重量份、耐热剂5.8‑6.3重量份、耐腐蚀剂8.9‑9.6重量份、缓蚀剂7.3‑8.8重量份、丙酮20‑26重量份，水46‑55重量份。该发明制备的防腐涂料机械性能和绝缘性能优良，耐水、耐高低温、耐化学腐蚀，附着力强，能够长期在酸碱环境中，保持稳定性，综合性能优异。该涂料能在铁搭表面形成一层致密的保护膜，在防腐蚀的同时，起到防锈的效果，延长电力铁塔的使用寿命。

Description

一种电力铁塔专用防腐涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及电力防腐材料技术领域，具体涉及一种电力铁塔专用防腐涂料及其制备方法。
背景技术
随着国家电力事业的发展，供电电网的覆盖面积以及密度都在不断增加，线路的安全已经与我们的日常生活和工作密不可分。电力铁塔作为输电线路的重要组成部分，是重要的生命线工程，它与一般的土木工程结构不同，最显著的特点是它由导线连接各个塔杆组成了延绵不断的连续体，如果其中一个电力铁塔遭到破坏，则整个线路都受影响。
目前，输电线路中，铁塔的表面裸露、受不到保护，锈蚀严重，结构强度下降，产生安全隐患。除了正常的遭受腐蚀外，还要额外承受恶劣天气和环境所导致的腐蚀和损坏，塔杆抵卸自然灾害的能力差，易在大风时发生歪塔、倒塔事故。因此，在输电线路铁塔的腐蚀防护上进行大力的研究迫在眉睫。
公开号为CN105219219A的专利公开了一种新型高耐磨、防腐蚀、防静电涂料及其制备方法，该涂料包括基础热固性树脂和填料，所述基础热固性树脂是改性的涂料用树脂，所述填料是由碳纳米管、炭黑、石墨、石墨烯、纳米铝粉、导电云母粉中的一种或多种与石英砂、玻璃鳞片、纳米二氧化硅、纳米二硫化钼、氧化铝、改性蒙脱土中一种或多种共混组合而成。该本发明涂料直接涂覆或喷涂在电子电器设备金属外壳表面，能有效而长久的防止设备受到环境的腐蚀，以及垫点和电磁干扰对设备安全正常稳定使用的影响。但是，经测试，该发明制得的涂料耐水性能较差，温度适用范围较小，机械性能较差，拉伸强度和断裂伸长率均较小，不适合长期在室外使用，使用寿命短。
公告号为CN102120909B的专利公开了及一种耐候和耐腐蚀钢管外壁用防腐蚀涂料，它是由30~50份的醇酸树脂，2~5份环氧树脂，10~15份萜烯树脂，30~50份的烃类溶剂，3~8份的防腐蚀剂和1~3份催干剂组成。本发明能在钢管表面形成致密、附着力强的保护层，通过隔离作用阻止或减缓环境中的氧和水的渗透，从而阻碍腐蚀微电池的产生，起到较好的防腐蚀保护作用。但是，该发明的制备方法，是将原料进行简单的混合，制备过程中会掺杂大量的杂质，影响材料的纯度，经测试，该发明的耐酸碱腐蚀性能较差，温度适用范围较小。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种机械性能良好，耐水，耐高温，耐腐蚀，附着力强，用于电力铁塔的防腐涂料及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种电力铁塔专用防腐涂料，包含的组分及其含量为：环氧树脂30-44重量份、聚丙烯酸甲酯2-5份，三氯甲烷5-10份、偶联剂3.8-5.5重量份、纳米氧化物12-17重量份、聚二烯基丙二甲基氯化铵4.5-5.6重量份、磷酸三丁酯2.8-3.3重量份、防水剂6.7-7.2重量份、耐热剂5.8-6.3重量份、耐腐蚀剂8.9-9.6重量份、缓蚀剂7.3-8.8重量份、丙酮20-26重量份，水46-55重量份。
进一步的，所述偶联剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷或3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷。
进一步的，所述纳米氧化物为纳米氧化镁、纳米二氧化硅和纳米二氧化钛的混合物，重量比纳米氧化镁：纳米二氧化硅：纳米二氧化钛为4:3:3。
进一步的，所述防水剂为甲基硅酸钠和硬脂酸钙的混合物，重量比甲基硅酸钠：硬脂酸钙为7:3。
进一步的，所述耐腐蚀剂为六亚甲基四胺、肉桂醛、聚天冬氨酸中的一种或多种。
进一步的，所述耐腐蚀剂为六亚甲基四胺、肉桂醛和聚天冬氨酸的混合物，重量比六亚甲基四胺：肉桂醛：聚天冬氨酸为2:3:5。
进一步的，所述缓蚀剂为铬酸钠或亚硝酸钠。
进一步的，所述耐热剂为N-苯基马来酰亚胺或四氯代对苯二甲酸二甲酯中的一种或两种。
进一步的，所述耐热剂为N-苯基马来酰亚胺和四氯代对苯二甲酸二甲酯的混合物，重量比N-苯基马来酰亚胺：四氯代对苯二甲酸二甲酯为4:6。
进一步的，所述的电力铁塔专用防腐涂料的制备方法，包含如下步骤：
1）将12-17重量份的纳米氧化物置于80℃真空干燥箱中干燥13-14h后，与20-26重量份的丙酮混合，加入3.8-5.5重量份的偶联剂，置于磁力搅拌器中搅拌，在20℃-25℃的条件下，转速为300-400r/min，搅拌时间为2-4h，抽滤，将滤液在75-80℃烘箱中烘干6-8h，研磨，得到表面改性的纳米氧化物粉末；
2）将2-5重量份的聚丙烯酸甲酯加入到5-10重量份的三氯甲烷中混合，置于磁力搅拌器中，在20℃-25℃的条件下，转速为200-300r/min，搅拌时间为40-45min,得到混合液一；
3）将步骤1）得到的表面改性的纳米氧化粉末与步骤2）得到的混合液一混合，并加入46-55重量份的水和2.8-3.3重量份的磷酸三丁酯置于球磨机中球磨，转速为150-180r/min，时间为10-12h，得到混合液二；
4）向步骤3）得到的混合液二中加入30-44重量份的环氧树脂、4.5-5.6重量份的聚二烯基丙二甲基氯化铵，置于高速混合机中，调节转速为700-900r/min，搅拌时间为15-30min，然后加入6.7-7.2重量份的防水剂、5.8-6.3重量份的耐热剂、8.9-9.6重量份的耐腐蚀剂、7.3-8.8重量份的缓蚀剂，调节转速为400-500r/min，搅拌时间为5-8h,即得目标产物；
5）将步骤4）得到的目标产物在摇瓶机中震荡10-12h,振幅为50mm，转速为100-200r/min，抽滤，即得最终产物。
本发明的有益效果是：环氧树脂作为防腐蚀的材料，不但抗水、抗渗漏性好，强度较高，同时附着力强，介电性能良好，变形收缩率小，可提高材料的稳定性和柔韧性。本发明采用的环氧树脂为酚醛环氧树脂，具有良好的机械性能，耐热性更好。
采用偶联剂改性纳米氧化物，提高纳米粒子的亲油性，使其更容易在有机溶剂中分散，增强分子之间的相容性，表现出良好的界面现象，提高材料的力学性能。聚二烯基丙二甲基氯化铵与纳米氧化物粒子有机结合，提高材料的耐腐蚀性，同时增强环氧树脂的固化效果。
三氯甲烷作为溶剂溶解聚丙烯酸甲酯。聚丙烯酸甲酯具有抗菌性能和紫外线屏蔽性能，与环氧树脂结合，提高涂料的附着力，与纳米氧化物协同作用，延长材料的耐候性。磷酸三丁酯作为消泡剂，降低表面张力，抑制泡沫产生，提高化学稳定性。
防水剂增强憎水性，提高材料的抗渗防潮能力，耐腐蚀剂提高材料耐酸碱性能，增强化学稳定性，延长材料的使用寿命。耐热剂可加快结晶速率、增加结晶密度和促使晶粒尺寸微细化，显著提高涂料的热变形温度。缓蚀剂中的分子定向排列在金属表面，形成一层疏水膜，隔绝水分子与金属表面接触，从而起到缓蚀、防锈作用，丙酮为有机溶剂。
本发明对纳米氧化物进行改性，纳米氧化物具有显著的协同效应，各种材料有机结合，发挥各组分的协同效应，制得的电力铁塔专用防腐涂料，机械性能和绝缘性能优良，耐水、耐高低温、耐化学腐蚀，附着力强，能够长期在酸碱环境中，保持稳定性，能在在-50℃至100℃的环境中长期使用，综合性能优异。该涂料能在铁搭表面形成一层致密的保护膜，在防腐蚀的同时，起到防锈的效果，延长电力铁塔的使用寿命。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
一种电力铁塔专用防腐涂料，包含的组分及其含量为：环氧树脂30重量份、聚丙烯酸甲酯2份，三氯甲烷5份、3-氨基丙基三乙氧基硅烷3.8重量份、纳米氧化物12重量份、聚二烯基丙二甲基氯化铵4.5重量份、磷酸三丁酯2.8重量份、防水剂6.7重量份、N-苯基马来酰亚胺5.8重量份、六亚甲基四胺8.9重量份、铬酸钠7.3重量份、丙酮20重量份，水46重量份。
所述纳米氧化物为纳米氧化镁、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛的混合物，重量比纳米氧化镁：纳米二氧化硅：纳米二氧化钛为4:3:3。
所述防水剂为甲基硅酸钠和硬脂酸钙的混合物，重量比甲基硅酸钠：硬脂酸钙为7:3。
该电力铁塔专用防腐涂料的制备方法，包含如下步骤：
1）将12重量份的纳米氧化物置于80℃真空干燥箱中干燥13h后，与20重量份的丙酮混合，加入3.8重量份的偶联剂，置于磁力搅拌器中搅拌，在20℃-25℃的条件下，转速为300r/min，搅拌时间为2h，抽滤，将滤液在75℃烘箱中烘干6h，研磨，得到表面改性的纳米氧化物粉末；
2）将2重量份的聚丙烯酸甲酯加入到5重量份的三氯甲烷中混合，置于磁力搅拌器中，在20℃-25℃的条件下，转速为200r/min，搅拌时间为40min,得到混合液一；
3）将步骤1）得到的表面改性的纳米氧化粉末与步骤2）得到的混合液一混合，并加入46重量份的水和2.8重量份的磷酸三丁酯置于球磨机中球磨，转速为150r/min，时间为10h，得到混合液二；
4）向步骤3）得到的混合液二中加入30重量份的环氧树脂、4.5重量份的聚二烯基丙二甲基氯化铵，置于高速混合机中，调节转速为700r/min，搅拌时间为15min，然后加入6.7重量份的防水剂、5.8重量份的耐热剂、8.9重量份的耐腐蚀剂、7.3重量份的缓蚀剂，调节转速为400r/min，搅拌时间为5h,即得目标产物；
5）将步骤4）得到的目标产物在摇瓶机中震荡10h,振幅为50mm，转速为100r/min，抽滤，即得最终产物。
实施例二
一种电力铁塔专用防腐涂料，包含的组分及其含量为：环氧树脂32重量份、聚丙烯酸甲酯2.5份，三氯甲烷6份、3-氨基丙基三乙氧基硅烷4重量份、纳米氧化物13重量份、聚二烯基丙二甲基氯化铵4.7重量份、磷酸三丁酯2.9重量份、防水剂6.8重量份、四氯代对苯二甲酸二甲酯5.9重量份、肉桂醛9重量份、亚硝酸钠7.5重量份、丙酮21重量份，水48重量份。
所述纳米氧化物为纳米氧化镁、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛的混合物，重量比纳米氧化镁：纳米二氧化硅：纳米二氧化钛为4:3:3。
所述防水剂为甲基硅酸钠和硬脂酸钙的混合物，重量比甲基硅酸钠：硬脂酸钙为7:3。
该电力铁塔专用防腐涂料的制备方法，包含如下步骤：
1）将13重量份的纳米氧化物置于80℃真空干燥箱中干燥13.5h后，与21重量份的丙酮混合，加入4重量份的3-氨基丙基三乙氧基硅烷，置于磁力搅拌器中搅拌，在20℃-25℃的条件下，转速为300r/min，搅拌时间为2.5h，抽滤，将滤液在75℃烘箱中烘干6.5h，研磨，得到表面改性的纳米氧化物粉末；
2）将2.5重量份的聚丙烯酸甲酯加入到6重量份的三氯甲烷中混合，置于磁力搅拌器中，在20℃-25℃的条件下，转速为200r/min，搅拌时间为42min,得到混合液一；
3）将步骤1）得到的表面改性的纳米氧化粉末与步骤2）得到的混合液一混合，并加入48重量份的水和2.9重量份的磷酸三丁酯置于球磨机中球磨，转速为160r/min，时间为10.5h，得到混合液二；
4）向步骤3）得到的混合液二中加入32重量份的环氧树脂、4.7重量份的聚二烯基丙二甲基氯化铵，置于高速混合机中，调节转速为750r/min，搅拌时间为18min，然后加入6.8重量份的防水剂、5.9重量份的四氯代对苯二甲酸二甲酯、9重量份的肉桂醛、7.8重量份的亚硝酸钠，调节转速为450r/min，搅拌时间为5.5h,即得目标产物；
5）将步骤4）得到的目标产物在摇瓶机中震荡10.5h,振幅为50mm，转速为120r/min，抽滤，即得最终产物。
实施例三
一种电力铁塔专用防腐涂料，包含的组分及其含量为：环氧树脂35重量份、聚丙烯酸甲酯3份，三氯甲烷7份、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷4.4重量份、纳米氧化物14重量份、聚二烯基丙二甲基氯化铵4.8重量份、磷酸三丁酯3重量份、防水剂6.9重量份、N-苯基马来酰亚胺6重量份、聚天冬氨酸9.2重量份、铬酸钠7.6重量份、丙酮22重量份，水49重量份。
所述纳米氧化物为纳米氧化镁、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛的混合物，重量比纳米氧化镁：纳米二氧化硅：纳米二氧化钛为4:3:3。
所述防水剂为甲基硅酸钠和硬脂酸钙的混合物，重量比甲基硅酸钠：硬脂酸钙为7:3。
该电力铁塔专用防腐涂料的制备方法，包含如下步骤：
1）将14重量份的纳米氧化物置于80℃真空干燥箱中干燥14h后，与22重量份的丙酮混合，加入4.4重量份的3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷，置于磁力搅拌器中搅拌，在20℃-25℃的条件下，转速为350r/min，搅拌时间为3h，抽滤，将滤液在80℃烘箱中烘干7h，研磨，得到表面改性的纳米氧化物粉末；
2）将3重量份的聚丙烯酸甲酯加入到7重量份的三氯甲烷中混合，置于磁力搅拌器中，在20℃-25℃的条件下，转速为300r/min，搅拌时间为45min,得到混合液一；
3）将步骤1）得到的表面改性的纳米氧化粉末与步骤2）得到的混合液一混合，并加入49重量份的水和3重量份的磷酸三丁酯置于球磨机中球磨，转速为160r/min，时间为11h，得到混合液二；
4）向步骤3）得到的混合液二中加入35重量份的环氧树脂、4.8重量份的聚二烯基丙二甲基氯化铵，置于高速混合机中，调节转速为800r/min，搅拌时间为20min，然后加入6.9重量份的防水剂、6重量份的N-苯基马来酰亚胺、9.2重量份的聚天冬氨酸、7.6重量份的铬酸钠，调节转速为450r/min，搅拌时间为7h,即得目标产物；
5）将步骤4）得到的目标产物在摇瓶机中震荡11h,振幅为50mm，转速为150r/min，抽滤，即得最终产物。
实施例四
一种电力铁塔专用防腐涂料，包含的组分及其含量同实施例三。
该电力铁塔专用防腐涂料的制备方法，包含如下步骤：
1）将14重量份的纳米氧化物置于80℃真空干燥箱中干燥14h后，与22重量份的丙酮混合，加入4.4重量份的3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷，置于磁力搅拌器中搅拌，在20℃-25℃的条件下，转速为400r/min，搅拌时间为4h，抽滤，将滤液在80℃烘箱中烘干8h，研磨，得到表面改性的纳米氧化物粉末；
2）将3重量份的聚丙烯酸甲酯加入到7重量份的三氯甲烷中混合，置于磁力搅拌器中，在20℃-25℃的条件下，转速为300r/min，搅拌时间为45min,得到混合液一；
3）将步骤1）得到的表面改性的纳米氧化粉末与步骤2）得到的混合液一混合，并加入49重量份的水和3重量份的磷酸三丁酯置于球磨机中球磨，转速为180r/min，时间为12h，得到混合液二；
4）向步骤3）得到的混合液二中加入35重量份的环氧树脂、4.8重量份的聚二烯基丙二甲基氯化铵，置于高速混合机中，调节转速为900r/min，搅拌时间为30min，然后加入6.9重量份的防水剂、6重量份的N-苯基马来酰亚胺、9.2重量份的聚天冬氨酸、7.6重量份的铬酸钠，调节转速为500r/min，搅拌时间为8h,即得目标产物；
5）将步骤4）得到的目标产物在摇瓶机中震荡12h,振幅为50mm，转速为200r/min，抽滤，即得最终产物。
实施例五
一种电力铁塔专用防腐涂料，包含的组分及其含量为：环氧树脂39重量份、聚丙烯酸甲酯4份，三氯甲烷8份、3-氨基丙基三乙氧基硅烷5重量份、纳米氧化物15重量份、聚二烯基丙二甲基氯化铵5.2重量份、磷酸三丁酯3.1重量份、防水剂7重量份、耐热剂6.1重量份、耐腐蚀剂9.3重量份、铬酸钠8.3重量份、丙酮24重量份，水50重量份。
所述纳米氧化物为纳米氧化镁、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛的混合物，重量比纳米氧化镁：纳米二氧化硅：纳米二氧化钛为4:3:3。
所述防水剂为甲基硅酸钠和硬脂酸钙的混合物，重量比甲基硅酸钠：硬脂酸钙为7:3。
所述耐腐蚀剂为六亚甲基四胺、肉桂醛和聚天冬氨酸的混合物，重量比六亚甲基四胺：肉桂醛：聚天冬氨酸为2:3:5。
所述耐热剂为N-苯基马来酰亚胺和四氯代对苯二甲酸二甲酯的混合物，重量比N-苯基马来酰亚胺：四氯代对苯二甲酸二甲酯为4:6。
该电力铁塔专用防腐涂料的制备方法，包含如下步骤：
1）将15重量份的纳米氧化物置于80℃真空干燥箱中干燥14h后，与24重量份的丙酮混合，加入5重量份的3-氨基丙基三乙氧基硅烷，置于磁力搅拌器中搅拌，在20℃-25℃的条件下，转速为350r/min，搅拌时间为4h，抽滤，在80℃烘箱中烘干8h，研磨，得到表面改性的纳米氧化物粉末；
2）将4重量份的聚丙烯酸甲酯加入到8重量份的三氯甲烷中混合，置于磁力搅拌器中，在20℃-25℃的条件下，转速为300r/min，搅拌时间为45min,得到混合液一；
3）将步骤1）得到的表面改性的纳米氧化粉末与步骤2）得到的混合液一混合，并加入50重量份的水和3.1重量份的磷酸三丁酯置于球磨机中球磨，转速为170r/min，时间为12h，得到混合液二；
4）向步骤3）得到的混合液二中加入39重量份的环氧树脂、5.2重量份的聚二烯基丙二甲基氯化铵，置于高速混合机中，调节转速为800r/min，搅拌时间为30min，然后加入7重量份的防水剂、6.1重量份的耐热剂、9.3重量份的耐腐蚀剂、8.3重量份的铬酸钠，调节转速为450r/min，搅拌时间为7h,即得目标产物；
5）将步骤4）得到的目标产物在摇瓶机中震荡12h,振幅为50mm，转速为180r/min，抽滤，即得最终产物。
实施例六
一种电力铁塔专用防腐涂料，包括的组分及其含量为同实施例五。
该用于地下电缆的耐腐蚀绝缘材料的制备方法同实施例五，但与实施例五不同的是，本实施例采用的耐腐蚀剂为六亚甲基四胺。
实施例七
一种电力铁塔专用防腐涂料，包含的组分及其含量为：环氧树脂42重量份、聚丙烯酸甲酯4.5份，三氯甲烷9份、3-氨基丙基三乙氧基硅烷5.2重量份、纳米氧化物16重量份、聚二烯基丙二甲基氯化铵5.4重量份、磷酸三丁酯3.2重量份、防水剂7.1重量份、四氯代对苯二甲酸二甲酯6.2重量份、耐腐蚀剂9.5重量份、铬酸钠8.5重量份、丙酮25重量份，水52重量份。
所述纳米氧化物为纳米氧化镁、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛的混合物，重量比纳米氧化镁：纳米二氧化硅：纳米二氧化钛为4:3:3。
所述防水剂为甲基硅酸钠和硬脂酸钙的混合物，重量比甲基硅酸钠：硬脂酸钙为7:3。
所述耐腐蚀剂为六亚甲基四胺、肉桂醛和聚天冬氨酸的混合物，重量比六亚甲基四胺：肉桂醛：聚天冬氨酸为2:3:5。
该电力铁塔专用防腐涂料的制备方法，包含如下步骤：
1）将16重量份的纳米氧化物置于80℃真空干燥箱中干燥13h后，与25重量份的丙酮混合，加入5.2重量份的3-氨基丙基三乙氧基硅烷，置于磁力搅拌器中搅拌，在20℃-25℃的条件下，转速为300r/min，搅拌时间为2h，抽滤，将滤液在75℃烘箱中烘干6h，研磨，得到表面改性的纳米氧化物粉末；
2）将4.5重量份的聚丙烯酸甲酯加入到9重量份的三氯甲烷中混合，置于磁力搅拌器中，在20℃-25℃的条件下，转速为200r/min，搅拌时间为40min,得到混合液一；
3）将步骤1）得到的表面改性的纳米氧化粉末与步骤2）得到的混合液一混合，并加入52重量份的水和3.2重量份的磷酸三丁酯置于球磨机中球磨，转速为150r/min，时间为10h，得到混合液二；
4）向步骤3）得到的混合液二中加入42重量份的环氧树脂、5.4重量份的聚二烯基丙二甲基氯化铵，置于高速混合机中，调节转速为700r/min，搅拌时间为25min，然后加入7.1重量份的防水剂、6.2重量份的四氯代对苯二甲酸二甲酯、9.5重量份的耐腐蚀剂、8.5重量份的铬酸钠，调节转速为400r/min，搅拌时间为5h,即得目标产物；
5）将步骤4）得到的目标产物在摇瓶机中震荡10h,振幅为50mm，转速为100r/min，抽滤，即得最终产物。
实施例八
一种电力铁塔专用防腐涂料，包含的组分及其含量为：环氧树脂44重量份、聚丙烯酸甲酯5份，三氯甲烷10份、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷5.5重量份、纳米氧化物17重量份、聚二烯基丙二甲基氯化铵5.6重量份、磷酸三丁酯3.3重量份、防水剂7.2重量份、耐热剂6.3重量份、耐腐蚀剂9.6重量份、亚硝酸钠8.8重量份、丙酮26重量份，水55重量份。
所述纳米氧化物为纳米氧化镁、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛的混合物，重量比纳米氧化镁：纳米二氧化硅：纳米二氧化钛为4:3:3。
所述防水剂为甲基硅酸钠和硬脂酸钙的混合物，重量比甲基硅酸钠：硬脂酸钙为7:3。
所述耐腐蚀剂为六亚甲基四胺、肉桂醛和聚天冬氨酸的混合物，重量比六亚甲基四胺：肉桂醛：聚天冬氨酸为2:3:5。
所述耐热剂为N-苯基马来酰亚胺和四氯代对苯二甲酸二甲酯的混合物，重量比N-苯基马来酰亚胺：四氯代对苯二甲酸二甲酯为4:6。
该电力铁塔专用防腐涂料的制备方法，包含如下步骤：
1）将17重量份的纳米氧化物置于80℃真空干燥箱中干燥14h后，与26重量份的丙酮混合，加入5.5重量份的3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷，置于磁力搅拌器中搅拌，在20℃-25℃的条件下，转速为400r/min，搅拌时间为4h，抽滤，将滤液在80℃烘箱中烘干8h，研磨，得到表面改性的纳米氧化物粉末；
2）将5重量份的聚丙烯酸甲酯加入到10重量份的三氯甲烷中混合，置于磁力搅拌器中，在20℃-25℃的条件下，转速为300r/min，搅拌时间为45min,得到混合液一；
3）将步骤1）得到的表面改性的纳米氧化粉末与步骤2）得到的混合液一混合，并加入55重量份的水和3.3重量份的磷酸三丁酯置于球磨机中球磨，转速为180r/min，时间为12h，得到混合液二；
4）向步骤3）得到的混合液二中加入44重量份的环氧树脂、5.6重量份的聚二烯基丙二甲基氯化铵，置于高速混合机中，调节转速为900r/min，搅拌时间为30min，然后加入7.2重量份的防水剂、6.3重量份的耐热剂、9.6重量份的耐腐蚀剂、8.8重量份的亚硝酸钠，调节转速为500r/min，搅拌时间为8h,即得目标产物；
5）将步骤4）得到的目标产物在摇瓶机中震荡12h,振幅为50mm，转速为200r/min，抽滤，即得最终产物。
对比例一
一种电力铁塔专用防腐涂料，包括的组分及其含量同实施例二。该电力铁塔专用防腐涂料，包含的步骤同实施例二，但与实施例二不同的是，该对比例未添加防水剂和耐热剂。
对比例二
一种电力铁塔专用防腐涂料，包括的组分及其含量同实施例三。该电力铁塔专用防腐涂料，包含的步骤同实施例三，但与实施例三不同的是，该对比例未添加耐腐蚀剂和缓蚀剂。
对比例三
一种电力铁塔专用防腐涂料，包括的组分及其含量同实施例五。
该用于地下电缆的耐腐蚀绝缘材料，包含的步骤同实施例五，但与实施例五不同的是，该对比例缺少步骤5），即未将目标产物在摇瓶机中震荡。
对比例四
一种电力铁塔专用防腐涂料，包括的组分及其含量同实施例七，但与实施例七不同的是，该对比例缺少偶联剂。
该电力铁塔专用防腐涂料，包含的步骤同实施例七，但与实施例七不同的是，该对比例缺少步骤1），即未将纳米氧化物用偶联剂改性。
性能测试：
1）机械性能测试
在实际应用过程中，涂料的机械性能是衡量其耐用性的重要考核指标。涂层因配方组分比例不同，其机械性能会有一定差别。
向模具内浇注入调配好的混合液，室温下固化后得到涂层试样。其规格为：长为30mm，宽lO mm，厚度为100μm。采用美国美特斯CMT5305万能试验机对漆层进行应力应变测试，应变率为10mm/min。
拉伸强度是试样在拉力机上被拉断时，单位截面积上承受的负荷,用N／mm2表示，计算公式如1-1所示：
P＝F/S (1-1)
式中：
P一试样的拉伸强度，N／mm2；
F－试样断裂时断裂截面上所受的力，N；
S-试样断裂面的面积，mm2。
其中，1MPa=1N／mm2
断裂伸长率是试样被拉断时的伸长与原长度的比值，用百分率表示，计算公式如1-2所示：
E=(L1-L0)/L0 （1-2）
式中：
E一断裂伸长率，％；
L0一试样原长度，mm；
L1—试样断裂时受力部分的长度，mm。
2）耐水性测试
取涂料混合液30g于玻璃培养皿中，自然干燥，制成薄膜。采用吸水率表征薄膜的耐水性，将薄膜裁剪成15mm×15mm的正方形试样，称取试样质量（精确至0.001g）。将其放入装有蒸馏水的培养皿中，蒸馏水没过薄膜的上表面，在室温下浸泡24h后取出。用滤纸轻轻擦拭掉薄膜表面的水分，并立即称重。根据公式2-1，计算薄膜的吸水率，每个试样测试3次，取平均值。
W=(m1-m0)/m0×100% （2-1）
式中，W-薄膜的吸水率，%；
m0-试样的初始质量，g；
m1-试样吸水后的质量，g。
3）耐腐蚀测试
取三个干净的烧杯，分别配制10%浓度的盐酸、10%浓度的NaOH溶液，将涂料试样分别浸入两种配制好的溶液中，保持密封环境45天后，取出涂料试样观察薄膜表面的腐蚀情况。
4）附着力测试
附着力测试利用划格法，依据ISO2409和GB/19286-98标准，对底材为镀锌铁片上涂覆厚度为121-250μm的测试涂料，对涂料试样进行井字划格，之后轻轻扫去表面杂质，以胶带中间与划线格平行放置，用手抹平胶带，随后以接近60°角揭开胶带，检查切割部位状态。
5）长期高低温稳定性
分别配置1000mg/L的涂料，各取200mL分别置于老化罐中，将其先在-50℃下恒温放置90天，然后在100℃下恒温放置90天，用表面张力仪测定其界面张力，并计算界面张力增长率，考察涂料的高低温稳定性。
实施例一至八与对比例一至四的测试分析结果如表1：
表1实施例与对比例的测试结果
拉伸强度MPa 断裂伸长率% 耐水性 耐酸性 耐碱性 附着力 高低温稳定性（%）
实施例一 22.5 120.7 41 无皱皮、气泡、剥落现象 无皱皮、气泡、剥落现象 光滑，无脱落 5.4
实施例二 22.1 127.6 40 无皱皮、气泡、剥落现象 无皱皮、气泡、剥落现象 光滑，无脱落 5.2
实施例三 23.9 133.6 36 无皱皮、气泡、剥落现象 无皱皮、气泡、剥落现象 光滑，无脱落 4.5
实施例四 23.7 130.8 35 无皱皮、气泡、剥落现象 无皱皮、气泡、剥落现象 光滑，无脱落 4.6
实施例五 25.4 141.3 31 无皱皮、气泡、剥落现象 无皱皮、气泡、剥落现象 光滑，无脱落 3.8
实施例六 24.4 138.9 35 无皱皮、气泡、剥落现象 无皱皮、气泡、剥落现象 光滑，无脱落 4.5
实施例七 24.2 136.7 35 无皱皮、气泡、剥落现象 无皱皮、气泡、剥落现象 光滑，无脱落 4.4
实施例八 25.0 140.3 33 无皱皮、气泡、剥落现象 无皱皮、气泡、剥落现象 光滑，无脱落 4.0
对比例一 13.2 106.3 55 大量皱皮、气泡、剥落现象 大量皱皮、气泡、剥落现象 少许涂料脱落 12.6
对比例二 13.3 105.5 46 大量皱皮、气泡、剥落现象 大量皱皮、气泡、剥落现象 少许涂料脱落 11
对比例三 12.4 102.4 52 大量皱皮、气泡、剥落现象 大量皱皮、气泡、剥落现象 大面积涂料脱落 11.8
对比例四 11.6 100.3 50 少量皱皮、气泡、剥落现象 少量皱皮、气泡、剥落现象 大面积涂料脱落 12.5
从表1可以看出：1）实施例一至八均表现出良好的综合性能：具有优良的机械性能，拉伸强度在22MPa以上，断裂伸长率在120%以上，耐水、耐化学腐蚀，附着力强，在高低温环境下，性能稳定。2）实施例一至四采用耐热剂和耐腐蚀剂均为单一的一种物质，实施例五至八，采用耐热剂和耐腐蚀剂为两种或三种物质的混合物，实施例五至八材料的综合性能比实施例一至四好；实施例四与实施例三相比，物质组分和含量相同，制备方法的技术参数不同，实施例三的性能优于实施例四。3）对比例一与实施例二相比，缺少防水剂和耐热剂；对比例二与实施例三相比，缺少耐腐蚀剂和缓蚀剂；对比例三与实施例五相比，未将目标产物在摇瓶机中震荡；对比例四与实施例七相比，未将纳米氧化物进行改性；对比例一至四的材料的性能比实施例一至八差。防水剂、耐热剂、腐蚀剂和缓蚀剂，这些添加物，除了提高材料的特有性能之外，还与改性纳米氧化物及环氧树脂协同作用，增强材料的综合性能。将制得的目标产物在摇瓶机中震荡，促进分子间的均匀分布，性能更加稳定。说明各原料之间是相辅相成的，缺少任何一种原料，材料的性能就会明显下降。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种电力铁塔专用防腐涂料，其特征在于：包含的组分及其含量为：环氧树脂30-44重量份、聚丙烯酸甲酯2-5份，三氯甲烷5-10份、偶联剂3.8-5.5重量份、纳米氧化物12-17重量份、聚二烯基丙二甲基氯化铵4.5-5.6重量份、磷酸三丁酯2.8-3.3重量份、防水剂6.7-7.2重量份、耐热剂5.8-6.3重量份、耐腐蚀剂8.9-9.6重量份、缓蚀剂7.3-8.8重量份、丙酮20-26重量份，水46-55重量份。
2.如权利要求1所述的一种电力铁塔专用防腐涂料，其特征在于：所述偶联剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷或3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷。
3.如权利要求1所述的一种电力铁塔专用防腐涂料，其特征在于：所述纳米氧化物为纳米氧化镁、纳米二氧化硅和纳米二氧化钛的混合物，重量比纳米氧化镁：纳米二氧化硅：纳米二氧化钛为4:3:3。
4.如权利要求1所述的一种电力铁塔专用防腐涂料，其特征在于：所述防水剂为甲基硅酸钠和硬脂酸钙的混合物，重量比甲基硅酸钠：硬脂酸钙为7:3。
5.如权利要求1所述的一种电力铁塔专用防腐涂料，其特征在于：所述耐腐蚀剂为六亚甲基四胺、肉桂醛、聚天冬氨酸中的一种或多种。
6.如权利要求5所述的一种电力铁塔专用防腐涂料，其特征在于：所述耐腐蚀剂为六亚甲基四胺、肉桂醛和聚天冬氨酸的混合物，重量比六亚甲基四胺：肉桂醛：聚天冬氨酸为2:3:5。
7.如权利要求1所述的一种电力铁塔专用防腐涂料，其特征在于：所述缓蚀剂为铬酸钠或亚硝酸钠。
8.如权利要求1所述的一种电力铁塔专用防腐涂料，其特征在于：所述耐热剂为N-苯基马来酰亚胺或四氯代对苯二甲酸二甲酯中的一种或两种。
9.如权利要求8所述的一种电力铁塔专用防腐涂料，其特征在于：所述耐热剂为N-苯基马来酰亚胺和四氯代对苯二甲酸二甲酯的混合物，重量比N-苯基马来酰亚胺：四氯代对苯二甲酸二甲酯为4:6。
10.如权利要求1-9任意一项所述的电力铁塔专用防腐涂料的制备方法，其特征在于：包含如下步骤：
将12-17重量份的纳米氧化物置于80℃真空干燥箱中干燥13-14h后，与20-26重量份的丙酮混合，加入3.8-5.5重量份的偶联剂，置于磁力搅拌器中搅拌，在20℃-25℃的条件下，转速为300-400r/min，搅拌时间为2-4h，抽滤，将滤液在75-80℃烘箱中烘干6-8h，研磨，得到表面改性的纳米氧化物粉末；
将2-5重量份的聚丙烯酸甲酯加入到5-10重量份的三氯甲烷中混合，置于磁力搅拌器中，在20℃-25℃的条件下，转速为200-300r/min，搅拌时间为40-45min,得到混合液一；
将步骤1）得到的表面改性的纳米氧化粉末与步骤2）得到的混合液一混合，并加入46-55重量份的水和2.8-3.3重量份的磷酸三丁酯置于球磨机中球磨，转速为150-180r/min，时间为10-12h，得到混合液二；
向步骤3）得到的混合液二中加入30-44重量份的环氧树脂、4.5-5.6重量份的聚二烯基丙二甲基氯化铵，置于高速混合机中，调节转速为700-900r/min，搅拌时间为15-30min，然后加入6.7-7.2重量份的防水剂、5.8-6.3重量份的耐热剂、8.9-9.6重量份的耐腐蚀剂、7.3-8.8重量份的缓蚀剂，调节转速为400-500r/min，搅拌时间为5-8h,即得目标产物；
将步骤4）得到的目标产物在摇瓶机中震荡10-12h,振幅为50mm，转速为100-200r/min，抽滤，即得最终产物。
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