CN108727940A - 一种变压器用高性能防腐涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种变压器用高性能防腐涂料，包括以下重量份的原料：酚醛树脂34‑38份、二茂铁改性聚亚苯基砜树脂27‑31份、改性微斜长石16‑22份、碳化硅5‑9份、膨胀石墨4‑8份、聚乙烯吡咯烷酮3‑5份、松树汁1‑3份、气相法白炭黑2‑4份、纳米级珍珠粉6‑10份。本发明的目的是提供一种变压器用高性能防腐涂料，该涂料相比现有技术防腐性能进一步得到改善，具有较高的使用价值和良好的应用前景。

Description

一种变压器用高性能防腐涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及变压器涂料技术领域，具体涉及一种变压器用高性能防腐涂料及其制备方法。
背景技术
变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯（磁芯），主要功能有：电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压（磁饱和变压器）等，按用途可以分为：电力变压器和特殊变压器（电炉变、整流变、工频试验变压器、调压器、矿用变、音频变压器、中频变压器、高频变压器、冲击变压器、仪用变压器、电子变压器、电抗器、互感器等），而变压器经常裸露在室外环境中，经常遭到风吹雨淋，而雨水中含有酸性物质，会对变压器造成腐蚀。
现有中国专利文献（公开号：CN 105647356B）公开了一种耐高温防腐涂料，所述的涂料由以下组成制成，各组份的重量份为：有机硅改性聚酯树脂10~30，环氧树脂 10~30，氨基树脂 5~10，陶瓷树脂5~10，颜料与填料10~20，高沸点溶剂10~20，所述的陶瓷树脂由以下制备方法制得：将硅溶胶、水混合后调节pH为3~5，加入硅烷，在25℃~65℃的环境下搅拌1~5h，得到陶瓷树脂，所述的有机硅改性聚酯树脂由以下步骤制得：将二元酸、三元醇、交联催化剂、二甲苯混合后升温至170~210℃，保温1~8h后再降温至80-90℃，得到聚酯树脂；然后加入有机溶剂和有机硅低聚物；升温至110~130℃，保温1~3h后再降温至80-90℃，最后加入有机溶剂使固含量为51~60wt%，得到有机硅改性聚酯树脂，该发明虽解决了高温下涂料稳定，继而防腐性能提高，但防腐原料欠佳，仍需进一步改善。
中国专利文献（公开号：CN 106928802B）公开了 一种基于氟硅改性丙烯酸树脂的防腐涂料，所述该涂料的组成及重量百分含量为：氟硅改性丙烯酸树脂为30-50％，鳞片状锌粉为10-45％，鳞片状云母片为10-30％，磷铁粉为5-10％，聚氨脂聚醚嵌段共聚物为0.5-2％，乙酸丁酯为10-15％组成，以上各组份的重量百分含量之和为100％，原料不同，配比不同，造成了防腐性能就会产生差异，因此本发明进一步研究，制备出防腐性能更加的涂料。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种变压器用高性能防腐涂料，该涂料相比现有技术防腐性能进一步得到改善，具有较高的使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：
本发明提供了一种变压器用高性能防腐涂料，包括以下重量份的原料：
酚醛树脂34-38份、二茂铁改性聚亚苯基砜树脂27-31份、改性微斜长石16-22份、碳化硅5-9份、膨胀石墨4-8份、聚乙烯吡咯烷酮3-5份、松树汁1-3份、气相法白炭黑2-4份、纳米级珍珠粉6-10份。
优选地，所述变压器用高性能防腐涂料包括以下重量份的原料：
酚醛树脂36-38份、二茂铁改性聚亚苯基砜树脂29-31份、改性微斜长石18-22份、碳化硅7-9份、膨胀石墨6-8份、聚乙烯吡咯烷酮4-5份、松树汁2-3份、气相法白炭黑3-4份、纳米级珍珠粉8-10份。
优选地，所述变压器用高性能防腐涂料包括以下重量份的原料：
酚醛树脂36份、二茂铁改性聚亚苯基砜树脂29份、改性微斜长石19份、碳化硅7份、膨胀石墨6份、聚乙烯吡咯烷酮4份、松树汁2份、气相法白炭黑3份、纳米级珍珠粉8份。
优选地，所述二茂铁改性聚亚苯基砜树脂制备方法为将聚亚苯基砜树脂加入到反应釜中，反应温度为215-225℃，保温时间为15-25min，随后加入二茂铁、硅烷偶联剂KH-550、铝矾土搅拌转速为155-175r/min，搅拌时间为35-45min，随后送入双螺杆挤出机中进行挤出，即得二茂铁改性聚亚苯基砜树脂。
优选地，所述聚亚苯基砜树脂、二茂铁、硅烷偶联剂KH-550、铝矾土物质的质量比为9:3:2:1。
优选地，所述改性微斜长石制备方法为将微斜长石加入到马沸炉中进行煅烧，至煅烧成熔剂，随后加入稻壳灰，搅拌转速为95-105r/min，搅拌时间为35min，随后冷却至室温，即得改性微斜长石。
优选地，所述煅烧温度1550℃，煅烧时间为25min。
优选地，所述稻壳灰制备方法为将稻壳灰在650℃下灼烧12h，冷却后取出。
本发明提供了一种变压器用高性能防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量各组分原料；
步骤二，将酚醛树脂、二茂铁改性聚亚苯基砜树脂、改性微斜长石置于反应釜中搅拌，搅拌温度为235℃，搅拌速度160-170r/min，搅拌时间25-35min，得到混合物A；
步骤三，将步骤二得到碳化硅、膨胀石墨、聚乙烯吡咯烷酮、松树汁、气相法白炭黑、纳米级珍珠粉加入高速混合机中混合，搅拌速度1100-1200r/min，搅拌时间为65-75min，随后在反应釜中保温，即得本发明的变压器用高性能防腐涂料。
优选地，所述步骤三中保温条件为将温度升至185℃，保温1h，随后再将温度升至225℃，保温2h，随后再冷却至室温。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明采用改性微斜长石、碳化硅作为主要防腐原料，增强涂料的耐酸碱性能，膨胀石墨、纳米级珍珠粉提高材料的致密性，继而提高涂料的综合性能，酚醛树脂、改性聚亚苯基砜树脂耐高温性能好，抗化学性能优异，原料之间进行科学的配伍，相比现有技术，综合性能得到很大改善。
（2）微斜长石具有耐酸碱性，在煅烧成溶剂是与稻壳灰混合，稻壳灰比表面积大，同时富含高活性二氧化硅，与微斜长石三氧化铝易结合，在冷却至固态加入到涂料中，使涂料结构致密而减少空隙，从而提高耐腐性。
（3）聚亚苯基砜树脂耐热温度高达207℃，抗酸碱性强，而二茂铁作为抗辐照剂将其改性添加到涂料中，改善涂料的稳定性，此外添加的铝矾土经过偶联剂处理后，表面能活性高，增强与其他材料黏合性能，继而提高其综合性能。
（4）从实施例3及对比例1-4得出，本发明实施例3耐热性能490℃不开裂不脱落，相比于对比例3，550℃不开裂不脱落，性能差点，但对于变压器用的涂料，热稳定性在490℃下属于良好的耐热范围，实施例3耐酸性能为6.2h，相对于对比例3提高了1.3h，相对于对比例4提高了3h，因此耐酸性具有显著改善。
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.
本实施例的本发明提供一种变压器用高性能防腐涂料，包括以下重量份的原料：
酚醛树脂34份、二茂铁改性聚亚苯基砜树脂27份、改性微斜长石16份、碳化硅5份、膨胀石墨4份、聚乙烯吡咯烷酮3份、松树汁1份、气相法白炭黑2份、纳米级珍珠粉6份。
本实施例的二茂铁改性聚亚苯基砜树脂制备方法为将聚亚苯基砜树脂加入到反应釜中，反应温度为215℃，保温时间为15min，随后加入二茂铁、硅烷偶联剂KH-550、铝矾土搅拌转速为155r/min，搅拌时间为35min，随后送入双螺杆挤出本实施例的聚亚苯基砜树脂、二茂铁、硅烷偶联剂KH-550、铝矾土物质的质量比为9:3:2:1。
本实施例的改性微斜长石制备方法为将微斜长石加入到马沸炉中进行煅烧，至煅烧成熔剂，随后加入稻壳灰，搅拌转速为95r/min，搅拌时间为35min，随后冷却至室温，即得改性微斜长石。
本实施例的煅烧温度1550℃，煅烧时间为25min。
本实施例的稻壳灰制备方法为将稻壳灰在650℃下灼烧12h，冷却后取出。
本实施例的一种变压器用高性能防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量各组分原料；
步骤二，将酚醛树脂、二茂铁改性聚亚苯基砜树脂、改性微斜长石置于反应釜中搅拌，搅拌温度为235℃，搅拌速度160r/min，搅拌时间25min，得到混合物A；
步骤三，将步骤二得到碳化硅、膨胀石墨、聚乙烯吡咯烷酮、松树汁、气相法白炭黑、纳米级珍珠粉加入高速混合机中混合，搅拌速度1100r/min，搅拌时间为65min，随后在反应釜中保温，即得本发明的变压器用高性能防腐涂料。
本实施例的步骤三中保温条件为将温度升至185℃，保温1h，随后再将温度升至225℃，保温2h，随后再冷却至室温。
实施例2.
本实施例的本发明提供一种变压器用高性能防腐涂料，包括以下重量份的原料：
酚醛树脂38份、二茂铁改性聚亚苯基砜树脂31份、改性微斜长石22份、碳化硅9份、膨胀石墨8份、聚乙烯吡咯烷酮5份、松树汁3份、气相法白炭黑4份、纳米级珍珠粉10份。
本实施例的二茂铁改性聚亚苯基砜树脂制备方法为将聚亚苯基砜树脂加入到反应釜中，反应温度为225℃，保温时间为25min，随后加入二茂铁、硅烷偶联剂KH-550、铝矾土搅拌转速为175r/min，搅拌时间为45min，随后送入双螺杆挤出本实施例的聚亚苯基砜树脂、二茂铁、硅烷偶联剂KH-550、铝矾土物质的质量比为9:3:2:1。
本实施例的改性微斜长石制备方法为将微斜长石加入到马沸炉中进行煅烧，至煅烧成熔剂，随后加入稻壳灰，搅拌转速为105r/min，搅拌时间为35min，随后冷却至室温，即得改性微斜长石。
本实施例的煅烧温度1550℃，煅烧时间为25min。
本实施例的稻壳灰制备方法为将稻壳灰在650℃下灼烧12h，冷却后取出。
本实施例的一种变压器用高性能防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量各组分原料；
步骤二，将酚醛树脂、二茂铁改性聚亚苯基砜树脂、改性微斜长石置于反应釜中搅拌，搅拌温度为235℃，搅拌速度170r/min，搅拌时间35min，得到混合物A；
步骤三，将步骤二得到碳化硅、膨胀石墨、聚乙烯吡咯烷酮、松树汁、气相法白炭黑、纳米级珍珠粉加入高速混合机中混合，搅拌速度1200r/min，搅拌时间为75min，随后在反应釜中保温，即得本发明的变压器用高性能防腐涂料。
本实施例的步骤三中保温条件为将温度升至185℃，保温1h，随后再将温度升至225℃，保温2h，随后再冷却至室温。
实施例3.
本实施例的本发明提供一种变压器用高性能防腐涂料，包括以下重量份的原料：
酚醛树脂36份、二茂铁改性聚亚苯基砜树脂29份、改性微斜长石19份、碳化硅7份、膨胀石墨6份、聚乙烯吡咯烷酮4份、松树汁2份、气相法白炭黑3份、纳米级珍珠粉8份。
本实施例的二茂铁改性聚亚苯基砜树脂制备方法为将聚亚苯基砜树脂加入到反应釜中，反应温度为220℃，保温时间为20min，随后加入二茂铁、硅烷偶联剂KH-550、铝矾土搅拌转速为160r/min，搅拌时间为40min，随后送入双螺杆挤出本实施例的聚亚苯基砜树脂、二茂铁、硅烷偶联剂KH-550、铝矾土物质的质量比为9:3:2:1。
本实施例的改性微斜长石制备方法为将微斜长石加入到马沸炉中进行煅烧，至煅烧成熔剂，随后加入稻壳灰，搅拌转速为100r/min，搅拌时间为35min，随后冷却至室温，即得改性微斜长石。
本实施例的煅烧温度1550℃，煅烧时间为25min。
本实施例的稻壳灰制备方法为将稻壳灰在650℃下灼烧12h，冷却后取出。
本实施例的一种变压器用高性能防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量各组分原料；
步骤二，将酚醛树脂、二茂铁改性聚亚苯基砜树脂、改性微斜长石置于反应釜中搅拌，搅拌温度为235℃，搅拌速度165r/min，搅拌时间30min，得到混合物A；
步骤三，将步骤二得到碳化硅、膨胀石墨、聚乙烯吡咯烷酮、松树汁、气相法白炭黑、纳米级珍珠粉加入高速混合机中混合，搅拌速度1150r/min，搅拌时间为70min，随后在反应釜中保温，即得本发明的变压器用高性能防腐涂料。
本实施例的步骤三中保温条件为将温度升至185℃，保温1h，随后再将温度升至225℃，保温2h，随后再冷却至室温。
对比例1.
与实施例3的材料及制备工艺基本相同，唯有不同的是未添加二茂铁改性聚亚苯基砜树脂。
对比例2.
与实施例3的材料及制备工艺基本相同，唯有不同的是未添加改性微斜长石。
对比例3.
采用中国专利文献（公开号：CN 105647356B）公开了一种耐高温防腐涂料中实施例1的原料及方法。
对比例4.
中国专利文献（公开号：CN 106928802B）公开了 一种基于氟硅改性丙烯酸树脂的防腐涂料中实施例1的原料及方法。
实施例3及对比例1-4性能测试结果如下
耐热性能 耐酸性能（h）
实施例3 490℃不开裂不脱落 6.2
对比例1 450℃不开裂不脱落 5.8
对比例2 385℃不开裂不脱落 5.5
对比例3 550℃不开裂不脱落 4.9
对比例4 535℃不开裂不脱落 3.2
从实施例3及对比例1-4得出，本发明实施例3耐热性能490℃不开裂不脱落，相比于对比例3，550℃不开裂不脱落，性能差点，但对于变压器用的涂料，热稳定性在490℃下属于良好的耐热范围，实施例3耐酸性能为6.2h，相对于对比例3提高了1.3h，相对于对比例4提高了3h，因此耐酸性具有显著改善。
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 (10)

1.一种变压器用高性能防腐涂料，其特征在于，包括以下重量份的原料：
酚醛树脂34-38份、二茂铁改性聚亚苯基砜树脂27-31份、改性微斜长石16-22份、碳化硅5-9份、膨胀石墨4-8份、聚乙烯吡咯烷酮3-5份、松树汁1-3份、气相法白炭黑2-4份、纳米级珍珠粉6-10份。
2.根据权利要求1所述的一种变压器用高性能防腐涂料，其特征在于，所述变压器用高性能防腐涂料包括以下重量份的原料：
酚醛树脂36-38份、二茂铁改性聚亚苯基砜树脂29-31份、改性微斜长石18-22份、碳化硅7-9份、膨胀石墨6-8份、聚乙烯吡咯烷酮4-5份、松树汁2-3份、气相法白炭黑3-4份、纳米级珍珠粉8-10份。
3.根据权利要求2所述的一种变压器用高性能防腐涂料，其特征在于，所述变压器用高性能防腐涂料包括以下重量份的原料：
酚醛树脂36份、二茂铁改性聚亚苯基砜树脂29份、改性微斜长石19份、碳化硅7份、膨胀石墨6份、聚乙烯吡咯烷酮4份、松树汁2份、气相法白炭黑3份、纳米级珍珠粉8份。
4.根据权利要求1所述的一种变压器用高性能防腐涂料，其特征在于，所述二茂铁改性聚亚苯基砜树脂制备方法为将聚亚苯基砜树脂加入到反应釜中，反应温度为215-225℃，保温时间为15-25min，随后加入二茂铁、硅烷偶联剂KH-550、铝矾土搅拌转速为155-175r/min，搅拌时间为35-45min，随后送入双螺杆挤出机中进行挤出，即得二茂铁改性聚亚苯基砜树脂。
5.根据权利要求4所述的一种变压器用高性能防腐涂料，其特征在于，所述聚亚苯基砜树脂、二茂铁、硅烷偶联剂KH-550、铝矾土物质的质量比为9:3:2:1。
6.根据权利要求1所述的一种变压器用高性能防腐涂料，其特征在于，所述改性微斜长石制备方法为将微斜长石加入到马沸炉中进行煅烧，至煅烧成熔剂，随后加入稻壳灰，搅拌转速为95-105r/min，搅拌时间为35min，随后冷却至室温，即得改性微斜长石。
7.根据权利要求6所述的一种变压器用高性能防腐涂料，其特征在于，所述煅烧温度1550℃，煅烧时间为25min。
8.根据权利要求6所述的一种变压器用高性能防腐涂料，其特征在于，所述稻壳灰制备方法为将稻壳灰在650℃下灼烧12h，冷却后取出。
9.一种制备如权利要求1或2所述的变压器用高性能防腐涂料的方法，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，将酚醛树脂、二茂铁改性聚亚苯基砜树脂、改性微斜长石置于反应釜中搅拌，搅拌温度为235℃，搅拌速度160-170r/min，搅拌时间25-35min，得到混合物A；
步骤三，将步骤二得到碳化硅、膨胀石墨、聚乙烯吡咯烷酮、松树汁、气相法白炭黑、纳米级珍珠粉加入高速混合机中混合，搅拌速度1100-1200r/min，搅拌时间为65-75min，随后在反应釜中保温，即得本发明的变压器用高性能防腐涂料。
10.根据权利要求9所述的一种变压器用高性能防腐涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤三中保温条件为将温度升至185℃，保温1h，随后再将温度升至225℃，保温2h，随后再冷却至室温。
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