CN108933340A - 一种抗腐蚀性防雷接地极及其制备方法 - Google Patents

一种抗腐蚀性防雷接地极及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗腐蚀性防雷接地极，由碳素纤维和铜丝混合编织成编织线，并在其表面进一步涂覆抗腐蚀涂层而成，所述抗腐蚀涂层包括以下按照重量份的原料：改性双酚A型环氧树脂2‑35份、氟碳树脂0.5‑12份、二甲基硅油0.1‑2份、稀释剂10‑56份、固化剂2‑20份、硅烷偶联剂0.5‑5份、硅微粉1‑14份、锑锡氧化物5‑24份。本发明还公开了所述抗腐蚀性防雷接地极的制备方法。本发明制备的防雷接地极，通过表面涂层的保护，在具有良好导电性能的同时还具有优异的抗腐蚀性，进而延长了使用寿命，具有广阔的市场前景。

Description

一种抗腐蚀性防雷接地极及其制备方法
技术领域
本发明涉及电气接地技术领域，具体是一种抗腐蚀性防雷接地极及其制备方法。
背景技术
电力在人类生产、生活中具有无比重要的作用，但是，雷电作为自然界一种自然现象，常常会产生超强电流电压，容易对电力设备造成损害，从而给人类造成大量的经济损失。因此，为了保证输电线路的安全、稳定与畅通，进行防雷工作也变得尤其重要。人们常常通过设置接地装置进行防雷工作，接地是防雷工程的最重要环节，保护接地的作用就是将电气设备不带电的金属部分与接地体之间作良好的金属连接，降低接点的对地电压，避免人体触电危险。
接地装置是接地极和接地线的总称，接地体又称接地极，是与土壤直接接触的金属导体或导体群，目前防雷接地极种类繁多，包括金属类、非金属石墨类、混合类等。这些产品都不同程度存在弊端，金属类不耐腐蚀，特别是在盐碱和氯离子含量高的土壤中极易被腐蚀损坏而失效，导致高成本，高耗能，排放有毒物质，污染环境，使用寿命短；非金属石墨类接地极虽然制造成本较金属类降低，但易于断裂和折损，不便于施工。为了保证电力系统的正常运行，人们迫切需要一种兼具抗腐蚀与优异导电性能的防雷接地极。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗腐蚀性防雷接地极及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种抗腐蚀性防雷接地极，由碳素纤维和铜丝混合编织成编织线，并在其表面进一步涂覆抗腐蚀涂层而成，接地极通体与大地相连接，一端通过接头与被保护体相连。
作为本发明进一步的方案：所述编织线为长条状、带状、绳状、圆柱状等，其长度可随安装工况而定。
作为本发明进一步的方案：所述抗腐蚀涂层包括以下按照重量份的原料：改性双酚A型环氧树脂2-35份、氟碳树脂0.5-12份、二甲基硅油0.1-2份、稀释剂10-56份、固化剂2-20份、硅烷偶联剂0.5-5份、硅微粉1-14份、锑锡氧化物5-24份。
作为本发明再进一步的方案：所述抗腐蚀涂层包括以下按照重量份的原料：改性双酚A型环氧树脂8-20份、氟碳树脂2-5份、二甲基硅油0.3-1.2份、稀释剂25-40份、固化剂8-18份、硅烷偶联剂1-3份、硅微粉4-12份、锑锡氧化物10-18份。
作为本发明再进一步的方案：所述抗腐蚀涂层包括以下按照重量份的原料：改性双酚A型环氧树脂14份、氟碳树脂3份、二甲基硅油0.8份、稀释剂35份、固化剂12份、硅烷偶联剂2份、硅微粉8份、锑锡氧化物15份。
作为本发明再进一步的方案：所述硅微粉为片状的300目硅微粉，所述固化剂为酚醛改性芳香胺。
作为本发明再进一步的方案：所述稀释剂为醋酸丁酯和正丁醇混合制成，且按醋酸丁酯与乙酸正丁酯体积比为2.5:1的比例混合。
所述抗腐蚀性防雷接地极的制备方法，步骤如下：
1）将硅微粉、锑锡氧化物、氟碳树脂和稀释剂共同混合后送入超声波处理器中，超声处理40-60min，得到混合物A；
2）将步骤1）中得到的混合物A送入搅拌机中，依次加入改性双酚A型环氧树脂、二甲基硅油、固化剂和硅烷偶联剂，搅拌且均匀混合，300目筛过滤，得抗腐蚀涂层B；
3）将碳素纤维和铜丝同时送入编织机械进行编织定型，得编织线，将步骤2）中得到的抗腐蚀涂层B涂覆在编织线表面，110℃烘干，即得抗腐蚀性防雷接地极。
作为本发明再进一步的方案：步骤1）中，所述超声处理的超声频率为30-50kHz。
所述的抗腐蚀性防雷接地极在制备防雷装置中的用途。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明制备的防雷接地极，通过表面涂层的保护，在具有良好导电性能的同时还具有优异的抗腐蚀性，进而延长了使用寿命，具有广阔的市场前景。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种抗腐蚀性防雷接地极，由碳素纤维和铜丝混合编织成编织线，并在其表面进一步涂覆抗腐蚀涂层而成，接地极通体与大地相连接，一端通过接头与被保护体相连；所述编织线为长条状、带状、绳状、圆柱状等，其长度可随安装工况而定；所述抗腐蚀涂层包括以下按照重量份的原料：改性双酚A型环氧树脂4份、氟碳树脂0.5份、二甲基硅油0.1份、稀释剂10份、固化剂2份、硅烷偶联剂0.5份、硅微粉1份、锑锡氧化物5份；其中，所述硅微粉为片状的300目硅微粉；所述固化剂为酚醛改性芳香胺；所述稀释剂为醋酸丁酯和正丁醇混合制成，且按醋酸丁酯与乙酸正丁酯体积比为2.5:1的比例混合。
本实施例中，所述抗腐蚀性防雷接地极的制备方法，步骤如下：
1）将硅微粉、锑锡氧化物、氟碳树脂和稀释剂共同混合后送入超声波处理器中，超声处理50min，超声处理的超声频率为50kHz，得到混合物A；
2）将步骤1）中得到的混合物A送入搅拌机中，依次加入改性双酚A型环氧树脂、二甲基硅油、固化剂和硅烷偶联剂，搅拌且均匀混合，300目筛过滤，得抗腐蚀涂层B；
3）将碳素纤维和铜丝同时送入编织机械进行编织定型，得编织线，将步骤2）中得到的抗腐蚀涂层B涂覆在编织线表面，110℃烘干，即得抗腐蚀性防雷接地极。
实施例2
一种抗腐蚀性防雷接地极，由碳素纤维和铜丝混合编织成编织线，并在其表面进一步涂覆抗腐蚀涂层而成，接地极通体与大地相连接，一端通过接头与被保护体相连；所述编织线为长条状、带状、绳状、圆柱状等，其长度可随安装工况而定；所述抗腐蚀涂层包括以下按照重量份的原料：改性双酚A型环氧树脂35份、氟碳树脂12份、二甲基硅油2份、稀释剂56份、固化剂20份、硅烷偶联剂5份、硅微粉14份、锑锡氧化物24份；其中，所述硅微粉为片状的300目硅微粉；所述固化剂为酚醛改性芳香胺；所述稀释剂为醋酸丁酯和正丁醇混合制成，且按醋酸丁酯与乙酸正丁酯体积比为2.5:1的比例混合。
本实施例中，所述抗腐蚀性防雷接地极的制备方法，步骤如下：
1）将硅微粉、锑锡氧化物、氟碳树脂和稀释剂共同混合后送入超声波处理器中，超声处理50min，超声处理的超声频率为50kHz，得到混合物A；
2）将步骤1）中得到的混合物A送入搅拌机中，依次加入改性双酚A型环氧树脂、二甲基硅油、固化剂和硅烷偶联剂，搅拌且均匀混合，300目筛过滤，得抗腐蚀涂层B；
3）将碳素纤维和铜丝同时送入编织机械进行编织定型，得编织线，将步骤2）中得到的抗腐蚀涂层B涂覆在编织线表面，110℃烘干，即得抗腐蚀性防雷接地极。
实施例3
一种抗腐蚀性防雷接地极，由碳素纤维和铜丝混合编织成编织线，并在其表面进一步涂覆抗腐蚀涂层而成，接地极通体与大地相连接，一端通过接头与被保护体相连；所述编织线为长条状、带状、绳状、圆柱状等，其长度可随安装工况而定；所述抗腐蚀涂层包括以下按照重量份的原料：改性双酚A型环氧树脂17份、氟碳树脂6份、二甲基硅油1份、稀释剂28份、固化剂10份、硅烷偶联剂2.5份、硅微粉7份、锑锡氧化物12份；其中，所述硅微粉为片状的300目硅微粉；所述固化剂为酚醛改性芳香胺；所述稀释剂为醋酸丁酯和正丁醇混合制成，且按醋酸丁酯与乙酸正丁酯体积比为2.5:1的比例混合。
本实施例中，所述抗腐蚀性防雷接地极的制备方法，步骤如下：
1）将硅微粉、锑锡氧化物、氟碳树脂和稀释剂共同混合后送入超声波处理器中，超声处理50min，超声处理的超声频率为50kHz，得到混合物A；
2）将步骤1）中得到的混合物A送入搅拌机中，依次加入改性双酚A型环氧树脂、二甲基硅油、固化剂和硅烷偶联剂，搅拌且均匀混合，300目筛过滤，得抗腐蚀涂层B；
3）将碳素纤维和铜丝同时送入编织机械进行编织定型，得编织线，将步骤2）中得到的抗腐蚀涂层B涂覆在编织线表面，110℃烘干，即得抗腐蚀性防雷接地极。
实施例4
一种抗腐蚀性防雷接地极，由碳素纤维和铜丝混合编织成编织线，并在其表面进一步涂覆抗腐蚀涂层而成，接地极通体与大地相连接，一端通过接头与被保护体相连；所述编织线为长条状、带状、绳状、圆柱状等，其长度可随安装工况而定；所述抗腐蚀涂层包括以下按照重量份的原料：改性双酚A型环氧树脂8份、氟碳树脂2份、二甲基硅油0.3份、稀释剂25份、固化剂8份、硅烷偶联剂1份、硅微粉4份、锑锡氧化物10份；其中，所述硅微粉为片状的300目硅微粉；所述固化剂为酚醛改性芳香胺；所述稀释剂为醋酸丁酯和正丁醇混合制成，且按醋酸丁酯与乙酸正丁酯体积比为2.5:1的比例混合。
本实施例中，所述抗腐蚀性防雷接地极的制备方法，步骤如下：
1）将硅微粉、锑锡氧化物、氟碳树脂和稀释剂共同混合后送入超声波处理器中，超声处理50min，超声处理的超声频率为50kHz，得到混合物A；
2）将步骤1）中得到的混合物A送入搅拌机中，依次加入改性双酚A型环氧树脂、二甲基硅油、固化剂和硅烷偶联剂，搅拌且均匀混合，300目筛过滤，得抗腐蚀涂层B；
3）将碳素纤维和铜丝同时送入编织机械进行编织定型，得编织线，将步骤2）中得到的抗腐蚀涂层B涂覆在编织线表面，110℃烘干，即得抗腐蚀性防雷接地极。
实施例5
一种抗腐蚀性防雷接地极，由碳素纤维和铜丝混合编织成编织线，并在其表面进一步涂覆抗腐蚀涂层而成，接地极通体与大地相连接，一端通过接头与被保护体相连；所述编织线为长条状、带状、绳状、圆柱状等，其长度可随安装工况而定；所述抗腐蚀涂层包括以下按照重量份的原料：改性双酚A型环氧树脂20份、氟碳树脂5份、二甲基硅油1.2份、稀释剂40份、固化剂18份、硅烷偶联剂3份、硅微粉12份、锑锡氧化物18份；其中，所述硅微粉为片状的300目硅微粉；所述固化剂为酚醛改性芳香胺；所述稀释剂为醋酸丁酯和正丁醇混合制成，且按醋酸丁酯与乙酸正丁酯体积比为2.5:1的比例混合。
本实施例中，所述抗腐蚀性防雷接地极的制备方法，步骤如下：
1）将硅微粉、锑锡氧化物、氟碳树脂和稀释剂共同混合后送入超声波处理器中，超声处理50min，超声处理的超声频率为50kHz，得到混合物A；
2）将步骤1）中得到的混合物A送入搅拌机中，依次加入改性双酚A型环氧树脂、二甲基硅油、固化剂和硅烷偶联剂，搅拌且均匀混合，300目筛过滤，得抗腐蚀涂层B；
3）将碳素纤维和铜丝同时送入编织机械进行编织定型，得编织线，将步骤2）中得到的抗腐蚀涂层B涂覆在编织线表面，110℃烘干，即得抗腐蚀性防雷接地极。
实施例6
一种抗腐蚀性防雷接地极，由碳素纤维和铜丝混合编织成编织线，并在其表面进一步涂覆抗腐蚀涂层而成，接地极通体与大地相连接，一端通过接头与被保护体相连；所述编织线为长条状、带状、绳状、圆柱状等，其长度可随安装工况而定；所述抗腐蚀涂层包括以下按照重量份的原料：改性双酚A型环氧树脂10份、氟碳树脂2.5份、二甲基硅油0.6份、稀释剂20份、固化剂9份、硅烷偶联剂1.5份、硅微粉6份、锑锡氧化物9份；其中，所述硅微粉为片状的300目硅微粉；所述固化剂为酚醛改性芳香胺；所述稀释剂为醋酸丁酯和正丁醇混合制成，且按醋酸丁酯与乙酸正丁酯体积比为2.5:1的比例混合。
本实施例中，所述抗腐蚀性防雷接地极的制备方法，步骤如下：
1）将硅微粉、锑锡氧化物、氟碳树脂和稀释剂共同混合后送入超声波处理器中，超声处理50min，超声处理的超声频率为50kHz，得到混合物A；
2）将步骤1）中得到的混合物A送入搅拌机中，依次加入改性双酚A型环氧树脂、二甲基硅油、固化剂和硅烷偶联剂，搅拌且均匀混合，300目筛过滤，得抗腐蚀涂层B；
3）将碳素纤维和铜丝同时送入编织机械进行编织定型，得编织线，将步骤2）中得到的抗腐蚀涂层B涂覆在编织线表面，110℃烘干，即得抗腐蚀性防雷接地极。
实施例7
一种抗腐蚀性防雷接地极，由碳素纤维和铜丝混合编织成编织线，并在其表面进一步涂覆抗腐蚀涂层而成，接地极通体与大地相连接，一端通过接头与被保护体相连；所述编织线为长条状、带状、绳状、圆柱状等，其长度可随安装工况而定；所述抗腐蚀涂层包括以下按照重量份的原料：改性双酚A型环氧树脂14份、氟碳树脂3份、二甲基硅油0.8份、稀释剂35份、固化剂12份、硅烷偶联剂2份、硅微粉8份、锑锡氧化物15份；其中，所述硅微粉为片状的300目硅微粉；所述固化剂为酚醛改性芳香胺；所述稀释剂为醋酸丁酯和正丁醇混合制成，且按醋酸丁酯与乙酸正丁酯体积比为2.5:1的比例混合。
本实施例中，所述抗腐蚀性防雷接地极的制备方法，步骤如下：
1）将硅微粉、锑锡氧化物、氟碳树脂和稀释剂共同混合后送入超声波处理器中，超声处理50min，超声处理的超声频率为50kHz，得到混合物A；
2）将步骤1）中得到的混合物A送入搅拌机中，依次加入改性双酚A型环氧树脂、二甲基硅油、固化剂和硅烷偶联剂，搅拌且均匀混合，300目筛过滤，得抗腐蚀涂层B；
3）将碳素纤维和铜丝同时送入编织机械进行编织定型，得编织线，将步骤2）中得到的抗腐蚀涂层B涂覆在编织线表面，110℃烘干，即得抗腐蚀性防雷接地极。所述抗腐蚀性防雷接地极的长度2Om，直径20mm，测得室温下平均电阻率0.25Ω.m，耐盐雾测试1000h，不起泡，不生锈，不脱落，耐人工气候老化性测试2000h，不起泡，不脱落，不开裂。
对比例1
与实施例7相比，不含硅微粉，其他与实施例7相同。所述抗腐蚀性防雷接地极的长度2Om，直径20mm，测得室温下平均电阻率0.30Ω.m，耐盐雾测试1000h，起泡，生锈，不脱落，耐人工气候老化性测试2000h，起泡，不脱落，不开裂。
对比例2
与实施例7相比，不含锑锡氧化物，其他与实施例7相同。所述抗腐蚀性防雷接地极的长度2Om，直径20mm，测得室温下平均电阻率0.48Ω.m，耐盐雾测试1000h，起泡，不生锈，不脱落，耐人工气候老化性测试2000h，起泡，不脱落，不开裂。
对比例3
与实施例7相比，不含硅微粉和锑锡氧化物，其他与实施例7相同。所述抗腐蚀性防雷接地极的长度2Om，直径20mm，测得室温下平均电阻率0.52Ω.m，耐盐雾测试1000h，起泡，生锈，脱落，耐人工气候老化性测试2000h，起泡，脱落，开裂。
对比例4
与实施例7相比，除将步骤1）改为将硅微粉、锑锡氧化物、氟碳树脂和稀释剂共同混合后搅拌50min，得到混合物A外，其他均与实施例7相同。所述抗腐蚀性防雷接地极的长度2Om，直径20mm，测得室温下平均电阻率0.28Ω.m，耐盐雾测试1000h，起泡，不生锈，不脱落，耐人工气候老化性测试2000h，起泡，不脱落，不开裂。
从实施例7与对比例1的性能检测结果可以看出，本发明通过添加硅微粉可以有效提高防雷接地极的抗腐蚀能力，从实施例7与对比例2的性能检测结果可以看出，本发明通过添加锑锡氧化物可以进一步提高防雷接地极的导电能力。
另外，从实施例7与对比例1-4的数据对比中可以看出，本发明通过硅微粉和锑锡氧化物相互配合，并协同超声处理，能够有效提高防雷接地极的导电性能和抗腐蚀效果。
本发明有益效果如下，本发明制备的防雷接地极通过表面涂层的保护，在具有良好导电性能的同时还具有优异的抗腐蚀性，进而延长了使用寿命，具有广阔的市场前景。
上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种抗腐蚀性防雷接地极，其特征在于，由碳素纤维和铜丝混合编织成编织线，并在其表面进一步涂覆抗腐蚀涂层而成，接地极通体与大地相连接，一端通过接头与被保护体相连。
2.根据权利要求1所述的抗腐蚀性防雷接地极，其特征在于，所述编织线为长条状、带状、绳状、圆柱状等，其长度可随安装工况而定。
3.根据权利要求1所述的抗腐蚀性防雷接地极，其特征在于，所述抗腐蚀涂层包括以下按照重量份的原料：改性双酚A型环氧树脂2-35份、氟碳树脂0.5-12份、二甲基硅油0.1-2份、稀释剂10-56份、固化剂2-20份、硅烷偶联剂0.5-5份、硅微粉1-14份、锑锡氧化物5-24份。
4.根据权利要求3所述的抗腐蚀性防雷接地极，其特征在于，所述抗腐蚀涂层包括以下按照重量份的原料：改性双酚A型环氧树脂8-20份、氟碳树脂2-5份、二甲基硅油0.3-1.2份、稀释剂25-40份、固化剂8-18份、硅烷偶联剂1-3份、硅微粉4-12份、锑锡氧化物10-18份。
5.根据权利要求4所述的抗腐蚀性防雷接地极，其特征在于，所述抗腐蚀涂层包括以下按照重量份的原料：改性双酚A型环氧树脂14份、氟碳树脂3份、二甲基硅油0.8份、稀释剂35份、固化剂12份、硅烷偶联剂2份、硅微粉8份、锑锡氧化物15份。
6.根据权利要求3或4或5所述的抗腐蚀性防雷接地极，其特征在于，所述硅微粉为片状的300目硅微粉，所述固化剂为酚醛改性芳香胺。
7.根据权利要求6所述的抗腐蚀性防雷接地极，其特征在于，所述稀释剂为醋酸丁酯和正丁醇混合制成，且按醋酸丁酯与乙酸正丁酯体积比为2.5:1的比例混合。
8.一种如权利要求1-7任一所述的抗腐蚀性防雷接地极的制备方法，其特征在于，步骤如下：
1）将硅微粉、锑锡氧化物、氟碳树脂和稀释剂共同混合后送入超声波处理器中，超声处理40-60min，得到混合物A；
2）将步骤1）中得到的混合物A送入搅拌机中，依次加入改性双酚A型环氧树脂、二甲基硅油、固化剂和硅烷偶联剂，搅拌且均匀混合，300目筛过滤，得抗腐蚀涂层B；
3）将碳素纤维和铜丝同时送入编织机械进行编织定型，得编织线，将步骤2）中得到的抗腐蚀涂层B涂覆在编织线表面，110℃烘干，即得抗腐蚀性防雷接地极。
9.根据权利要求8所述的抗腐蚀性防雷接地极的制备方法，其特征在于，步骤1）中，所述超声处理的超声频率为30-50kHz。
10.一种如权利要求1-7任一所述的抗腐蚀性防雷接地极在制备防雷装置中的用途。
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