CN109256237A - 一种高压防腐蚀母线及涂装工艺 - Google Patents

一种高压防腐蚀母线及涂装工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高压防腐蚀母线及涂装工艺，涉及母线技术领域，母线本体上涂有位于内侧的防腐层，以及位于外侧的绝缘层，绝缘层由氟碳树脂涂料涂覆而成，防腐层包括按重量份数计的如下组分：丙烯酸树脂：40‑47份，氨基树脂：12‑17份，聚双丙酮丙烯酰胺26：5‑7份，苯胺单体：1‑4份，La2O3：5‑7份，Ce2O3：5‑7份，去离子水：9‑17份，纳米二氧化硅：3‑7份，硫酸钛：2‑5份，氯化钠：4‑7份，氧化锌：1‑4份。本发明涂层结构能够有效减少母线本体的电气短路问题，大幅度提高母线的绝缘性能以及防腐性能，以提高母线的使用寿命。

Description

一种高压防腐蚀母线及涂装工艺
技术领域
本发明涉及母线技术领域，特别是涉及一种高压防腐蚀母线及涂装工艺。
背景技术
电力安全生产中，绝缘安全至关重要，涉及到人身安全、工业生产安全等一系列问题。其中，短路事故是各类电力绝缘事故频发的重要原因之一。
引起短路事故的一个重要原因是母线本身的裸线运行，母线未加保护暴露在环境中，容易因人、动物(如老鼠等)以及其他物体偶然接触而发生接地和相间短路，对电力系统的安全运行、电力检修造成了极大的安全隐患。引起短路事故的另一个重要原因是电力系统过电压，电力安装过程中受空间和施工要求的约束，导线布局比较紧凑，导线之间的空气绝缘距离小，产生过电压时，很容易造成空气绝缘击穿引起短路事故。可见，良好的绝缘，尤其解决裸母线造成的短路和过电压击穿空气绝缘的短路是保证电气设备与线路的安全运行，防止人身触电事故发生的最基本、最可靠的手段。
由于客观条件的限制，目前广泛采用的各类防范措施都存在一定的缺陷，如采用封闭母线，虽然避免了外界因素造成的短路事故，但散热差，母线易过热，增加了检修、巡视难度，工程造价较高，施工周期长，难度大，一般只在极重要的场合应用，不宜大范围推广。在导线间设置绝缘挡板，成本低，是有效的处理方式之一，但大部分场合不具备安装条件。
发明内容
为了解决以上技术问题，本发明提供一种高压防腐蚀母线，包括母线本体，所述母线本体上涂有位于内侧的防腐层，以及位于外侧的绝缘层，所述绝缘层由氟碳树脂涂料涂覆而成，所述防腐层包括按重量份数计的如下组分：丙烯酸树脂：40-47份，氨基树脂：12-17份，聚双丙酮丙烯酰胺26：5-7份，苯胺单体：1-4份，La2O3：5-7份，Ce2O3：5-7份，去离子水：9-17份，纳米二氧化硅：3-7份，硫酸钛：2-5份，氯化钠：4-7份，氧化锌：1-4份。
本发明进一步限定的技术方案是：所述绝缘层的制备工艺如下：将丙烯酸树脂和氨基树脂分散在去离子水中，分散速度为900-1000转/分钟，分散温度为120-130℃，分散时间为40-45分钟，然后依次加入聚双丙酮丙烯酰胺26和苯胺单体，搅拌混合35-40分钟，加入氯化钠和氧化锌，氯化钠和氧化锌的质量比为2：(1～2)，进行加热反应；采用油浴恒温加热，并添加质量分数为0.12-0.15％的纳米二氧化硅，搅拌均匀后加入La2O3、Ce2O3和硫酸钛，控制反应温度为70-80℃，反应时间为11-11.5小时；去除上清液，自然冷却至常温即可。
进一步的，所述绝缘层包括按重量份数计的如下组分：乳聚丁苯橡胶7份～9份、氟碳树脂50份～59份、硫酸铝钙4份～6份、硬脂酸钙4份～6份、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷2份～4份、乙二醇乙醚醋酸酯3份～9份、二氧化硅4份～5份、甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷偶联剂5份～9份、玄武岩纤维3份～5份。
前所述的一种高压防腐蚀母线，所述绝缘层的制备工艺如下：将乳聚丁苯橡胶和氟碳树脂分散在乙二醇乙醚醋酸酯中，分散速度为1450-1500转/分钟，分散温度为70-80℃，分散时间为25-35分钟，然后依次加入乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷和甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷偶联剂，搅拌混合30-35分钟，加入硫酸铝钙和硬脂酸钙，硫酸铝钙和硬脂酸钙的质量比为1：(1.5～2)，进行加热反应；采用油浴恒温加热，并添加质量分数为0.12-0.15％的二氧化硅，搅拌均匀后加玄武岩纤维，控制反应温度为110-120℃，反应时间为10-12小时；去除上清液，自然冷却至常温即可。
一种应用于高压防腐蚀母线的涂装工艺，包括以下步骤：
将母线本体置于脱脂液中进行脱脂处理，将预处理后的母线本体浸于活化消光液中进行处理，将活化消光后的母线本体浸于化学氧化液中进行处理；
将所述防腐层在室温下搅拌均匀，搅拌速率400r/min～500r/min，搅拌时间6min～9min；将所述防腐层涂覆于处理后的母线本体表面，厚度为12μm～14μm；然后置于90～110℃的烘箱中2～3小时，自然降温至室温即得到所述防腐层；
将所述绝缘层在室温下搅拌均匀，搅拌速率300r/min～350r/min，搅拌时间30min～40min；采用高压静电气喷枪将绝缘层喷涂到防腐层表面上，然后置于240～310℃的烘箱中1～1.5小时，自然降温至室温即可。
本发明的有益效果是：
(1)本发明中采用在母线本体内侧涂覆防腐层，外侧涂覆绝缘层的涂层结构，其中，丙烯酸树脂作为防腐层的基料，具有优异的防腐效果，绝缘层选择氟碳树脂涂料，具有优异的电气绝缘性，可确保绝缘层的绝缘性能；防腐层和绝缘层相互结合，可以确保母线本体的防腐以及绝缘性能，能够有效防止母线的电气短路问题，大幅度提高绝缘安全性和耐用性；
(2)本发明中的防腐层中添加的氧化锌以及氯化钠可以配合氨基树脂进一步提高防腐层的耐腐蚀性能，纳米二氧化硅能提高其他材料抗老化、强度和耐化学性能，以提高防腐层的稳定性能以及使用寿命，聚双丙酮丙烯酰胺26作为一种粘结剂，可以提高防腐层与母线本体以及绝缘层的粘结程度，使其不易脱落；
(3)本发明中绝缘层以氟碳树脂和乳聚丁苯橡胶为基料，确保了绝缘层的电气绝缘性，添加的二氧化硅可以使绝缘层具有更高的击穿强度以及耐电晕性能，加入的乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷可以保护绝缘层免受潮气侵蚀，以避免外界湿气对绝缘层绝缘性能的影响，添加的玄武岩纤维具有优异的电绝缘性能，可以进一步提高绝缘层的绝缘效果，甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷偶联剂，可以提高玄武岩纤维的电气性能，进一步的确保绝缘层的绝缘性能，本发明能够利用绝缘层有效防止母线的电气短路问题，大幅度提高绝缘安全性和耐用性，可用于电力电器裸露金属带电体的外绝缘保护，能有效防止各种相间、相对的短路事故的发生，并能减少因系统过电压引起的短路事故的发生，提高电气设备的运行可靠性和安全性。
具体实施方式
实施例1：一种高压防腐蚀母线，包括母线本体，母线本体上涂有位于内侧的防腐层，以及位于外侧的绝缘层，绝缘层由氟碳树脂涂料涂覆而成，防腐层包括按重量份数计的如下组分：丙烯酸树脂：40份，氨基树脂：12份，聚双丙酮丙烯酰胺26：5份，苯胺单体：1份，La2O3：5份，Ce2O3：5份，去离子水：9份，纳米二氧化硅：3份，硫酸钛：2份，氯化钠：4份，氧化锌：1份。
绝缘层的制备工艺如下：将丙烯酸树脂和氨基树脂分散在去离子水中，分散速度为900-1000转/分钟，分散温度为120-130℃，分散时间为40-45分钟，然后依次加入聚双丙酮丙烯酰胺26和苯胺单体，搅拌混合35-40分钟，加入氯化钠和氧化锌，氯化钠和氧化锌的质量比为2：(1～2)，进行加热反应；采用油浴恒温加热，并添加质量分数为0.12-0.15％的纳米二氧化硅，搅拌均匀后加入La2O3、Ce2O3和硫酸钛，控制反应温度为70-80℃，反应时间为11-11.5小时；去除上清液，自然冷却至常温即可。
绝缘层包括按重量份数计的如下组分：乳聚丁苯橡胶7份、氟碳树脂50份～、硫酸铝钙4份、硬脂酸钙4份、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷2份、乙二醇乙醚醋酸酯3份、二氧化硅4份、甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷偶联剂5份、玄武岩纤维3份。
绝缘层的制备工艺如下：将乳聚丁苯橡胶和氟碳树脂分散在乙二醇乙醚醋酸酯中，分散速度为1450-1500转/分钟，分散温度为70-80℃，分散时间为25-35分钟，然后依次加入乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷和甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷偶联剂，搅拌混合30-35分钟，加入硫酸铝钙和硬脂酸钙，硫酸铝钙和硬脂酸钙的质量比为1：(1.5～2)，进行加热反应；采用油浴恒温加热，并添加质量分数为0.12-0.15％的二氧化硅，搅拌均匀后加玄武岩纤维，控制反应温度为110-120℃，反应时间为10-12小时；去除上清液，自然冷却至常温即可。
一种应用于高压防腐蚀母线的涂装工艺，包括以下步骤：
将母线本体置于脱脂液中进行脱脂处理，将预处理后的母线本体浸于活化消光液中进行处理，将活化消光后的母线本体浸于化学氧化液中进行处理；
将防腐层在室温下搅拌均匀，搅拌速率400r/min～500r/min，搅拌时间6min～9min；将所述防腐层涂覆于处理后的母线本体表面，厚度为12μm～14μm；然后置于90～110℃的烘箱中2～3小时，自然降温至室温即得到所述防腐层；
将绝缘层在室温下搅拌均匀，搅拌速率300r/min～350r/min，搅拌时间30min～40min；采用高压静电气喷枪将绝缘层喷涂到防腐层表面上，然后置于240～310℃的烘箱中1～1.5小时，自然降温至室温即可。
实施例2：一种高压防腐蚀母线，包括母线本体，母线本体上涂有位于内侧的防腐层，以及位于外侧的绝缘层，绝缘层由氟碳树脂涂料涂覆而成，防腐层包括按重量份数计的如下组分：丙烯酸树脂：47份，氨基树脂：17份，聚双丙酮丙烯酰胺26：7份，苯胺单体：4份，La2O3：7份，Ce2O3：7份，去离子水：17份，纳米二氧化硅：7份，硫酸钛：5份，氯化钠：7份，氧化锌：4份。
绝缘层的制备工艺如下：将丙烯酸树脂和氨基树脂分散在去离子水中，分散速度为900-1000转/分钟，分散温度为120-130℃，分散时间为40-45分钟，然后依次加入聚双丙酮丙烯酰胺26和苯胺单体，搅拌混合35-40分钟，加入氯化钠和氧化锌，氯化钠和氧化锌的质量比为2：(1～2)，进行加热反应；采用油浴恒温加热，并添加质量分数为0.12-0.15％的纳米二氧化硅，搅拌均匀后加入La2O3、Ce2O3和硫酸钛，控制反应温度为70-80℃，反应时间为11-11.5小时；去除上清液，自然冷却至常温即可。
绝缘层包括按重量份数计的如下组分：乳聚丁苯橡胶9份、氟碳树脂59份、硫酸铝钙6份、硬脂酸钙6份、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷4份、乙二醇乙醚醋酸酯9份、二氧化硅5份、甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷偶联剂9份、玄武岩纤维5份。
绝缘层的制备工艺如下：将乳聚丁苯橡胶和氟碳树脂分散在乙二醇乙醚醋酸酯中，分散速度为1450-1500转/分钟，分散温度为70-80℃，分散时间为25-35分钟，然后依次加入乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷和甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷偶联剂，搅拌混合30-35分钟，加入硫酸铝钙和硬脂酸钙，硫酸铝钙和硬脂酸钙的质量比为1：(1.5～2)，进行加热反应；采用油浴恒温加热，并添加质量分数为0.12-0.15％的二氧化硅，搅拌均匀后加玄武岩纤维，控制反应温度为110-120℃，反应时间为10-12小时；去除上清液，自然冷却至常温即可。
一种应用于高压防腐蚀母线的涂装工艺，包括以下步骤：
将母线本体置于脱脂液中进行脱脂处理，将预处理后的母线本体浸于活化消光液中进行处理，将活化消光后的母线本体浸于化学氧化液中进行处理；
将防腐层在室温下搅拌均匀，搅拌速率400r/min～500r/min，搅拌时间6min～9min；将所述防腐层涂覆于处理后的母线本体表面，厚度为12μm～14μm；然后置于90～110℃的烘箱中2～3小时，自然降温至室温即得到所述防腐层；
将绝缘层在室温下搅拌均匀，搅拌速率300r/min～350r/min，搅拌时间30min～40min；采用高压静电气喷枪将绝缘层喷涂到防腐层表面上，然后置于240～310℃的烘箱中1～1.5小时，自然降温至室温即可。
实施例3：一种高压防腐蚀母线，包括母线本体，母线本体上涂有位于内侧的防腐层，以及位于外侧的绝缘层，绝缘层由氟碳树脂涂料涂覆而成，防腐层包括按重量份数计的如下组分：丙烯酸树脂：43份，氨基树脂：14.5份，聚双丙酮丙烯酰胺26：6份，苯胺单体：2.5份，La2O3：6份，Ce2O3：6份，去离子水：13份，纳米二氧化硅：5份，硫酸钛：3.5份，氯化钠：5.5份，氧化锌：2.5份。
绝缘层的制备工艺如下：将丙烯酸树脂和氨基树脂分散在去离子水中，分散速度为900-1000转/分钟，分散温度为120-130℃，分散时间为40-45分钟，然后依次加入聚双丙酮丙烯酰胺26和苯胺单体，搅拌混合35-40分钟，加入氯化钠和氧化锌，氯化钠和氧化锌的质量比为2：(1～2)，进行加热反应；采用油浴恒温加热，并添加质量分数为0.12-0.15％的纳米二氧化硅，搅拌均匀后加入La2O3、Ce2O3和硫酸钛，控制反应温度为70-80℃，反应时间为11-11.5小时；去除上清液，自然冷却至常温即可。
绝缘层包括按重量份数计的如下组分：乳聚丁苯橡胶8份、氟碳树脂55份、硫酸铝钙5份、硬脂酸钙5份、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷3份、乙二醇乙醚醋酸酯6份、二氧化硅4.5份、甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷偶联剂7份、玄武岩纤维4份。
绝缘层的制备工艺如下：将乳聚丁苯橡胶和氟碳树脂分散在乙二醇乙醚醋酸酯中，分散速度为1450-1500转/分钟，分散温度为70-80℃，分散时间为25-35分钟，然后依次加入乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷和甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷偶联剂，搅拌混合30-35分钟，加入硫酸铝钙和硬脂酸钙，硫酸铝钙和硬脂酸钙的质量比为1：(1.5～2)，进行加热反应；采用油浴恒温加热，并添加质量分数为0.12-0.15％的二氧化硅，搅拌均匀后加玄武岩纤维，控制反应温度为110-120℃，反应时间为10-12小时；去除上清液，自然冷却至常温即可。
一种应用于高压防腐蚀母线的涂装工艺，包括以下步骤：
将母线本体置于脱脂液中进行脱脂处理，将预处理后的母线本体浸于活化消光液中进行处理，将活化消光后的母线本体浸于化学氧化液中进行处理；
将防腐层在室温下搅拌均匀，搅拌速率400r/min～500r/min，搅拌时间6min～9min；将所述防腐层涂覆于处理后的母线本体表面，厚度为12μm～14μm；然后置于90～110℃的烘箱中2～3小时，自然降温至室温即得到所述防腐层；
将绝缘层在室温下搅拌均匀，搅拌速率300r/min～350r/min，搅拌时间30min～40min；采用高压静电气喷枪将绝缘层喷涂到防腐层表面上，然后置于240～310℃的烘箱中1～1.5小时，自然降温至室温即可。
对照组采用母线本体上单一涂层，与实施例1～实施例3制备的涂层进行性能测试对比，测试结果如下表：
由上表可知，与单一涂层相比，本发明采用防腐层和绝缘层的复合涂层结构，各项性能均更加优异，具有优异的电气绝缘性，化学性质稳定，防腐效果好，使用寿命长，本发明涂层结构能够有效减少母线本体的电气短路问题，大幅度提高母线的绝缘性能以及防腐性能，以提高母线的使用寿命。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种高压防腐蚀母线，包括母线本体，其特征在于：所述母线本体上涂有位于内侧的防腐层，以及位于外侧的绝缘层，所述绝缘层由氟碳树脂涂料涂覆而成，所述防腐层包括按重量份数计的如下组分：丙烯酸树脂：40-47份，氨基树脂：12-17份，聚双丙酮丙烯酰胺26：5-7份，苯胺单体：1-4份，La2O3：5-7份，Ce2O3：5-7份，去离子水：9-17份，纳米二氧化硅：3-7份，硫酸钛：2-5份，氯化钠：4-7份，氧化锌：1-4份。
2.根据权利要求1所述的一种高压防腐蚀母线，其特征在于：所述绝缘层的制备工艺如下：将丙烯酸树脂和氨基树脂分散在去离子水中，分散速度为900-1000转/分钟，分散温度为120-130℃，分散时间为40-45分钟，然后依次加入聚双丙酮丙烯酰胺26和苯胺单体，搅拌混合35-40分钟，加入氯化钠和氧化锌，氯化钠和氧化锌的质量比为2：（1～2），进行加热反应；采用油浴恒温加热，并添加质量分数为0.12-0.15%的纳米二氧化硅，搅拌均匀后加入La2O3、Ce2O3和硫酸钛，控制反应温度为70-80℃，反应时间为11-11.5小时；去除上清液，自然冷却至常温即可。
3.根据权利要求1所述的一种高压防腐蚀母线，其特征在于：所述绝缘层包括按重量份数计的如下组分：乳聚丁苯橡胶7份～9份、氟碳树脂50份～59份、硫酸铝钙4份～6份、硬脂酸钙4份～6份、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷2份～4份、乙二醇乙醚醋酸酯3份～9份、二氧化硅4份～5份、甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷偶联剂5份～9份、玄武岩纤维3份～5份。
4.根据权利要求3所述的一种高压防腐蚀母线，其特征在于：所述绝缘层的制备工艺如下：将乳聚丁苯橡胶和氟碳树脂分散在乙二醇乙醚醋酸酯中，分散速度为1450-1500转/分钟，分散温度为70-80℃，分散时间为25-35分钟，然后依次加入乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷和甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷偶联剂，搅拌混合30-35分钟，加入硫酸铝钙和硬脂酸钙，硫酸铝钙和硬脂酸钙的质量比为1：（1.5～2），进行加热反应；采用油浴恒温加热，并添加质量分数为0.12-0.15%的二氧化硅，搅拌均匀后加玄武岩纤维，控制反应温度为110-120℃，反应时间为10-12小时；去除上清液，自然冷却至常温即可。
5.一种应用于权利要求1～4任意一项所述的高压防腐蚀母线的涂装工艺，其特征在于：包括以下步骤：
将母线本体置于脱脂液中进行脱脂处理，将预处理后的母线本体浸于活化消光液中进行处理，将活化消光后的母线本体浸于化学氧化液中进行处理；
将所述防腐层在室温下搅拌均匀，搅拌速率400r/min～500r/min，搅拌时间6min～9min；将所述防腐层涂覆于处理后的母线本体表面，厚度为12μm～14μm；然后置于90～110℃的烘箱中2～3小时，自然降温至室温即得到所述防腐层；
将所述绝缘层在室温下搅拌均匀，搅拌速率300r/min～350r/min，搅拌时间30min～40min；采用高压静电气喷枪将绝缘层喷涂到防腐层表面上，然后置于240～310℃的烘箱中1～1.5小时，自然降温至室温即可。
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