CN108456441A - 一种高低压配电柜外用耐腐蚀油漆及其制备方法 - Google Patents

一种高低压配电柜外用耐腐蚀油漆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高低压配电柜外用耐腐蚀油漆及其制备方法，涉及油漆技术领域，包括以下重量份计的原料：丙烯酸酯18‑25份、改性有机硅树脂20‑30份、纳米碳化硅4‑9份、纳米氮化硅2‑6份、羟丙基纤维素10‑16份、邻二苯甲酸酐5‑9份、氧化锌2‑5份、氧化硅5‑10份、填料3‑8份、硅烷偶联剂3‑8份、防锈剂2‑4份、抗氧化剂3‑5份、稳定剂2‑5份；本发明油漆性能优越，具有良好的耐腐蚀性、抗氧化性和热稳定性，粘合性好，不易脱落，易涂抹均匀，使用寿命长，本发明制备方法简单、原料成本低，易操作，具有很好的市场应用前景。

Description

一种高低压配电柜外用耐腐蚀油漆及其制备方法
技术领域
本发明涉及油漆技术领域，具体涉及一种高低压配电柜外用耐腐蚀油漆的制备方法。
背景技术
高低压配电柜顾名思义就是电力供电系统中用于进行电能分配、控制、计量以及连接线缆的配电设备，一般供电局、变电所都是用高压开关柜，然后经变压器降压低压侧引出到低压配电柜，低压配电柜在到各个用电的配电盘，控制箱，开关箱，里面就是通过将一些开关、断路器、熔断器、按钮、指示灯、仪表、电线之类保护器件组装成一体达到设计功能要求的配电装置的设备。俗称：高低压开关柜或高低压电气成套设备。
高低压配电柜长期暴露在外部环境中，长期遭受阳光直射、外部环境腐蚀，配电柜外部极易生锈，腐蚀、脱皮，使用寿命短，需要经常更换，为了减少配电柜更换的次数，一般会在高低压配电柜外部喷涂一层防腐油漆，高低压配电柜中含有众多电气元件，电气元件运行，产生一定的热量，使高低压配电柜中的温度偏高，现有技术中的高低压配电柜不具备耐高温性能，在高温条件下，使用寿命短，易皲裂脱落。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种高低压配电柜外用耐腐蚀油漆及其制备方法，本发明油漆性能优越，具有良好的耐腐蚀性、抗氧化性和热稳定性，粘合性好，不易脱落，易涂抹均匀，使用寿命长，本发明制备方法简单、原料成本低，易操作，具有很好的市场应用前景。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：
一种高低压配电柜外用耐腐蚀油漆，包括以下重量份计的原料：
丙烯酸酯18-25份、改性有机硅树脂20-30份、纳米碳化硅4-9份、纳米氮化硅2-6份、羟丙基纤维素10-16份、邻二苯甲酸酐5-9份、氧化锌2-5份、氧化硅5-10份、填料3-8份、硅烷偶联剂3-8份、防锈剂2-4份、抗氧化剂3-5份、稳定剂2-5份。
优选地，包括以下重量份计的原料：丙烯酸酯20份、改性有机硅树脂26份、纳米碳化硅6份、纳米氮化硅4份、羟丙基纤维素14份、邻二苯甲酸酐6份、氧化锌4份、氧化硅6份、填料7份、硅烷偶联剂5份、防锈剂3.5份、抗氧化剂4.2份、稳定剂3.9份。
优选地，所述填料为碳酸钙、硅酸镁、硅酸铝和石墨按照7:2:2:1混合组成；此混合物比例下的填料，具有良好的结构稳定性，可以增加油漆的致密性。
所述填料的制备方法如下：将碳酸钙、硅酸镁、硅酸铝和石墨投入球磨机中，研磨至颗粒粒径为500-800目，然后用氢氧化钠溶液浸泡1-2小时后用清水冲洗干净，过滤，烘干即得所述填料。
优选地，所述硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-(β-氨乙基)胺丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种或几种结合。
优选地，所述改性有机硅树脂为环氧改性有机硅树脂、聚氨酯改性有机硅树脂和聚酰亚胺改性有机硅树脂按照质量比3:2:3混合组成。多种有机硅改性树脂按照一定比例混合可以结合几种有机硅树脂的优点，是改性有机硅树脂耐氧化耐热性能达到最佳效果。
优选地，所述防锈剂为硼化脂肪酸酰胺、硼化酰胺、硼化脂肪酸羟乙基胺酯、烯基琥珀酸酰胺中的一种或几种结合；
所述抗氧化剂为亚硫酸钠和焦亚硫酸钠按照质量比2:1混合组成；混合物中的亚硫酸根可以起到抗氧作用。
所述稳定剂为硬脂酸钡、硬脂酸锌和马来酸锌按照质量比3:3:1混合组成。
本发明中还公开了一种上述高低压配电柜外用耐腐蚀油漆的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)按照上述原料的重量份数称取各原料；
(2)将丙烯酸树脂、有机硅改性树脂和邻二苯甲酸酐混合后，加入适量的溶剂，升温至55-70摄氏度，搅拌，混合均匀，即得混合物a，备用；
(3)将纳米氧化硅、羟丙基纤维素、氧化锌、氧化硅混合投入球磨机中研磨至颗粒粒径为200-500目，即得混合物b，备用；
(3)将步骤(2)中制得的混合物与混合物b和填料混合均匀，以900-1500转/分钟搅拌40-70分钟，即得混合物c，备用；
(4)将步骤(3)中制得的混合物c与硅烷偶联剂、防锈剂、抗氧化剂和稳定剂混合，升温至60-80摄氏度，搅拌50-100分钟，混合均匀，冷却至室温后，即得所述高低压配电柜外用耐腐蚀油漆。
优选地，所述步骤(2)中的溶剂为55wt％的乙醇溶液，所述乙醇溶液的用量为丙烯酸树脂和有机硅树脂总量的1-1.5倍。
本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明油漆性能优越，具有良好的耐腐蚀性、抗氧化性和热稳定性，粘合性好，不易脱落，易涂抹均匀，使用寿命长，本发明制备方法简单、原料成本低，易操作，具有很好的市场应用前景；
(2)本发明原料中添加有改性有机硅树脂，改性有机硅树脂具有优异的热氧化稳定性和电绝缘性，并且具有突出的耐候性、防水性、防盐雾性和防霉菌性，在紫外线照射下耐泛黄，可以增加涂料的热稳定性、抗老化性和抗盐碱性；
(3)本发明原料中添加有纳米氮化硅，纳米氮化硅的硬度极高，耐腐蚀性能强，可以增加油漆层的抗机械冲击性能和耐酸碱性；
(4)本发明原料中添加有硅烷偶联剂，硅烷偶联剂具有双结合性，既可以结合有机物质，又可以结合无机物质，通过硅烷偶联剂，可将原料中的丙烯酸树脂、改性有机硅树脂和氧化锌、氧化硅剂填料结合起来，形成稳定的结构，增强油漆的理化性质稳定性。
(5)本发明原料中添加有氧化硅，氧化硅可以提高油漆的耐水性、耐氧化性和耐火性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
一种高低压配电柜外用耐腐蚀油漆，包括以下重量份计的原料：
丙烯酸酯18份、改性有机硅树脂20份、纳米碳化硅4份、纳米氮化硅2份、羟丙基纤维素10份、邻二苯甲酸酐5份、氧化锌2份、氧化硅5份、填料3份、硅烷偶联剂3份、防锈剂2份、抗氧化剂3份、稳定剂2份。
填料为碳酸钙、硅酸镁、硅酸铝和石墨按照7:2:2:1混合组成；
填料的制备方法如下：将碳酸钙、硅酸镁、硅酸铝和石墨投入球磨机中，研磨至颗粒粒径为500目，然后用氢氧化钠溶液浸泡1小时后用清水冲洗干净，过滤，烘干即得所述填料。
硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷和γ-氨基丙基三乙氧基硅烷按照质量比1:1混合组成。
改性有机硅树脂为环氧改性有机硅树脂、聚氨酯改性有机硅树脂和聚酰亚胺改性有机硅树脂按照质量比3:2:3混合组成。
防锈剂为硼化脂肪酸酰胺和硼化酰胺按照质量比3:2混合组成；
抗氧化剂为亚硫酸钠和焦亚硫酸钠按照质量比2:1混合组成；
稳定剂为硬脂酸钡、硬脂酸锌和马来酸锌按照质量比3:3:1混合组成，硬脂酸钡和硬脂酸锌稳定性强，可以提高油漆的耐热性。
本实施例中还公开了一种上述高低压配电柜外用耐腐蚀油漆的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)按照上述原料的重量份数称取各原料；
(2)将丙烯酸树脂、有机硅改性树脂和邻二苯甲酸酐混合后，加入适量的溶剂，升温至55摄氏度，搅拌，混合均匀，即得混合物a，备用；
(3)将纳米氧化硅、羟丙基纤维素、氧化锌、氧化硅混合投入球磨机中研磨至颗粒粒径为200目，即得混合物b，备用；
(3)将步骤(2)中制得的混合物与混合物b和填料混合均匀，以900转/分钟搅拌40分钟，即得混合物c，备用；
(4)将步骤(3)中制得的混合物c与硅烷偶联剂、防锈剂、抗氧化剂和稳定剂混合，升温至60摄氏度，搅拌50分钟，混合均匀，冷却至室温后，即得所述高低压配电柜外用耐腐蚀油漆。
步骤(2)中的溶剂为55wt％的乙醇溶液，乙醇溶液的用量为丙烯酸树脂和有机硅树脂总量的1倍。
实施例2
一种高低压配电柜外用耐腐蚀油漆，包括以下重量份计的原料：
丙烯酸酯25份、改性有机硅树脂30份、纳米碳化硅9份、纳米氮化硅6份、羟丙基纤维素16份、邻二苯甲酸酐9份、氧化锌5份、氧化硅10份、填料8份、硅烷偶联剂8份、防锈剂4份、抗氧化剂5份、稳定剂5份。
填料为碳酸钙、硅酸镁、硅酸铝和石墨按照7:2:2:1混合组成；
填料的制备方法如下：将碳酸钙、硅酸镁、硅酸铝和石墨投入球磨机中，研磨至颗粒粒径为800目，然后用氢氧化钠溶液浸泡2小时后用清水冲洗干净，过滤，烘干即得所述填料。
硅烷偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷和γ-氨基丙基三乙氧基硅烷按照质量比1:1混合组成。
改性有机硅树脂为环氧改性有机硅树脂、聚氨酯改性有机硅树脂和聚酰亚胺改性有机硅树脂按照质量比3:2:3混合组成。
防锈剂为硼化脂肪酸羟乙基胺酯；
抗氧化剂为亚硫酸钠和焦亚硫酸钠按照质量比2:1混合组成；
稳定剂为硬脂酸钡、硬脂酸锌和马来酸锌按照质量比3:3:1混合组成。
本实施例中还公开了一种上述高低压配电柜外用耐腐蚀油漆的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)按照上述原料的重量份数称取各原料；
(2)将丙烯酸树脂、有机硅改性树脂和邻二苯甲酸酐混合后，加入适量的溶剂，升温至70摄氏度，搅拌，混合均匀，即得混合物a，备用；
(3)将纳米氧化硅、羟丙基纤维素、氧化锌、氧化硅混合投入球磨机中研磨至颗粒粒径为500目，即得混合物b，备用；
(3)将步骤(2)中制得的混合物与混合物b和填料混合均匀，以1500转/分钟搅拌70分钟，即得混合物c，备用；
(4)将步骤(3)中制得的混合物c与硅烷偶联剂、防锈剂、抗氧化剂和稳定剂混合，升温至80摄氏度，搅拌100分钟，混合均匀，冷却至室温后，即得所述高低压配电柜外用耐腐蚀油漆。
步骤(2)中的溶剂为55wt％的乙醇溶液，所述乙醇溶液的用量为丙烯酸树脂和有机硅树脂总量的1.5倍。
实施例3
一种高低压配电柜外用耐腐蚀油漆，包括以下重量份计的原料：
丙烯酸酯20份、改性有机硅树脂26份、纳米碳化硅6份、纳米氮化硅4份、羟丙基纤维素14份、邻二苯甲酸酐6份、氧化锌4份、氧化硅6份、填料7份、硅烷偶联剂5份、防锈剂3.5份、抗氧化剂4.2份、稳定剂3.9份。
填料为碳酸钙、硅酸镁、硅酸铝和石墨按照7:2:2:1混合组成；
填料的制备方法如下：将碳酸钙、硅酸镁、硅酸铝和石墨投入球磨机中，研磨至颗粒粒径为600目，然后用氢氧化钠溶液浸泡1.5小时后用清水冲洗干净，过滤，烘干即得所述填料。
硅烷偶联剂为γ-(β-氨乙基)胺丙基甲基二甲氧基硅烷。
改性有机硅树脂为环氧改性有机硅树脂、聚氨酯改性有机硅树脂和聚酰亚胺改性有机硅树脂按照质量比3:2:3混合组成。
防锈剂为硼化酰胺和烯基琥珀酸酰胺按照质量比1:1混合组成；
抗氧化剂为亚硫酸钠和焦亚硫酸钠按照质量比2:1混合组成；
稳定剂为硬脂酸钡、硬脂酸锌和马来酸锌按照质量比3:3:1混合组成。
本实施例中还公开了一种上述高低压配电柜外用耐腐蚀油漆的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)按照上述原料的重量份数称取各原料；
(2)将丙烯酸树脂、有机硅改性树脂和邻二苯甲酸酐混合后，加入适量的溶剂，升温至65摄氏度，搅拌，混合均匀，即得混合物a，备用；
(3)将纳米氧化硅、羟丙基纤维素、氧化锌、氧化硅混合投入球磨机中研磨至颗粒粒径为450目，即得混合物b，备用；
(3)将步骤(2)中制得的混合物与混合物b和填料混合均匀，以1200转/分钟搅拌60分钟，即得混合物c，备用；
(4)将步骤(3)中制得的混合物c与硅烷偶联剂、防锈剂、抗氧化剂和稳定剂混合，升温至70摄氏度，搅拌80分钟，混合均匀，冷却至室温后，即得所述高低压配电柜外用耐腐蚀油漆。
步骤(2)中的溶剂为55wt％的乙醇溶液，所述乙醇溶液的用量为丙烯酸树脂和有机硅树脂总量的1.2倍。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高低压配电柜外用耐腐蚀油漆，其特征在于，包括以下按重量份计的原料：丙烯酸酯18-25份、改性有机硅树脂20-30份、纳米碳化硅4-9份、纳米氮化硅2-6份、羟丙基纤维素10-16份、邻二苯甲酸酐5-9份、氧化锌2-5份、氧化硅5-10份、填料3-8份、硅烷偶联剂3-8份、防锈剂2-4份、抗氧化剂3-5份、稳定剂2-5份。
2.根据权利要求1所述的高低压配电柜外用耐腐蚀油漆，其特征在于，包括以下重量份计的原料：丙烯酸酯20份、改性有机硅树脂26份、纳米碳化硅6份、纳米氮化硅4份、羟丙基纤维素14份、邻二苯甲酸酐6份、氧化锌4份、氧化硅6份、填料7份、硅烷偶联剂5份、防锈剂3.5份、抗氧化剂4.2份、稳定剂3.9份。
3.根据权利要求1所述的高低压配电柜外用耐腐蚀油漆，其特征在于，所述填料为碳酸钙、硅酸镁、硅酸铝和石墨按照7:2:2:1混合组成；
所述填料的制备方法如下：将碳酸钙、硅酸镁、硅酸铝和石墨投入球磨机中，研磨至颗粒粒径为500-800目，然后用氢氧化钠溶液浸泡1-2小时后用清水冲洗干净，过滤，烘干即得所述填料。
4.根据权利要求1所述的高低压配电柜外用耐腐蚀油漆，其特征在于，所述硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-(β-氨乙基)胺丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种或几种结合。
5.根据权利要求1所述的高低压配电柜外用耐腐蚀油漆，其特征在于，所述改性有机硅树脂为环氧改性有机硅树脂、聚氨酯改性有机硅树脂和聚酰亚胺改性有机硅树脂按照质量比3:2:3混合组成。
6.根据权利要求1所述的高低压配电柜外用耐腐蚀油漆，其特征在于，所述防锈剂为硼化脂肪酸酰胺、硼化酰胺、硼化脂肪酸羟乙基胺酯、烯基琥珀酸酰胺中的一种或几种结合；
所述抗氧化剂为亚硫酸钠和焦亚硫酸钠按照质量比2:1混合组成；
所述稳定剂为硬脂酸钡、硬脂酸锌和马来酸锌按照质量比3:3:1混合组成。
7.一种如权利要求1-6任一项所述的高低压配电柜外用耐腐蚀油漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按照上述原料的重量份数称取各原料；
(2)将丙烯酸树脂、有机硅改性树脂和邻二苯甲酸酐混合后，加入适量的溶剂，升温至55-70摄氏度，搅拌，混合均匀，即得混合物a，备用；
(3)将纳米氧化硅、羟丙基纤维素、氧化锌、氧化硅混合投入球磨机中研磨至颗粒粒径为200-500目，即得混合物b，备用；
(3)将步骤(2)中制得的混合物与混合物b和填料混合均匀，以900-1500转/分钟搅拌40-70分钟，即得混合物c，备用；
(4)将步骤(3)中制得的混合物c与硅烷偶联剂、防锈剂、抗氧化剂和稳定剂混合，升温至60-80摄氏度，搅拌50-100分钟，混合均匀，冷却至室温后，即得所述高低压配电柜外用耐腐蚀油漆。
8.根据权利要求7所述的高低压配电柜外用耐腐蚀油漆的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的溶剂为55wt％的乙醇溶液，所述乙醇溶液的用量为丙烯酸树脂和有机硅树脂总量的1-1.5倍。
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