CN109261460A - 一种复合型耐腐蚀电缆桥架及涂装工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种复合型耐腐蚀电缆桥架及涂装工艺，涉及电缆桥架技术领域，桥架本体外表面涂覆有位于内侧的耐高温层，以及位于外侧的防腐层，耐高温层由聚碳硅烷涂料涂覆而成，厚度为4‑6mm，防腐层包括按重量份数计的以下组分：环氧树脂：30‑35份，羟乙基纤维素：2‑4份，五氯化磷：3‑5份，脱氢乙酸钠：2‑3份，3‑戊二醇单异丁酸酯：1‑3份，三聚磷酸铝：2‑5份，低熔点玻璃粉D250：3‑7份，煅烧陶土硅酸盐：7‑9份，氧化铬绿：4‑6份，临苯二甲酸二辛酯：5‑8份，重络酸钾7‑9份。因此，本发明的电缆桥架具有较强的耐腐性能以及耐高温性能，可以提高电缆桥架的使用寿命。

Description

一种复合型耐腐蚀电缆桥架及涂装工艺
技术领域
本发明涉及电缆桥架技术领域，特别是涉及一种复合型耐高温电缆桥架及涂装工艺。
背景技术
在电力工程领域，电缆桥架的应用十分广泛。由于多数电力设备长期经受日光直射，而且设备运行过程中也会散发大量热量，此外还会遭受雨水腐蚀，因此实际使用中对桥架的耐腐蚀性能和耐高温性能要求很高，现有的桥架大多无法满足极端条件下使用的需要，尤其是桥架材料本身由于耐腐蚀性能较差，容易损坏而给电力设备带来安全隐患。
发明内容
为了解决以上技术问题，本发明提供一种复合型耐腐蚀电缆桥架，包括桥架本体，桥架本体外表面涂覆有位于内侧的耐高温层，以及位于外侧的防腐层，所述耐高温层由聚碳硅烷涂料涂覆而成，厚度为4-6mm，所述防腐层包括按重量份数计的以下组分：环氧树脂：30-35 份，羟乙基纤维素：2-4份，五氯化磷：3-5份，脱氢乙酸钠：2-3份，3-戊二醇单异丁酸酯： 1-3份，三聚磷酸铝：2-5份，低熔点玻璃粉D250：3-7份，煅烧陶土硅酸盐：7-9份，氧化铬绿：4-6份，临苯二甲酸二辛酯：5-8份，重络酸钾7-9份。
本发明进一步限定的技术方案是：所述防腐层的制备工艺如下：
将环氧树脂和3-戊二醇单异丁酸酯共同加入到行星式球磨机中，按照球料比为(5～10):1 的比例加入研磨球，再加入临苯二甲酸二辛酯，临苯二甲酸二辛酯的量为研磨球质量的45～ 55％，按照210～230转/分钟的速率球磨2～3小时，球磨完成后置于150～160℃的干燥箱内干燥4～5小时，得到干燥粉末；
按质量比1:3，将低熔点玻璃粉D250和煅烧陶土硅酸盐混合球磨，得混合粉末并按质量比2:7，将混合粉末与去氧化铬绿搅拌混合，并水浴加热得混合液；
分别称量干燥粉末反应液和混合液搅拌混合，得凝胶液，将凝胶液和羟乙基纤维素加入反应釜中，搅拌45-50min，温度为45℃-48℃；将温度提升至49℃-54℃后，加入脱氢乙酸钠和五氯化磷，继续搅拌5-10min，当温度提升至75℃-80℃后，加入三聚磷酸铝和重络酸钾，继续搅拌5-9min，当温度提升至80℃-100℃后，保持温度不变，搅拌35-40min即可。
进一步的，所述耐高温层包括按重量份数计的以下组分：聚碳硅烷60-65份，碳纤维 5-9份，丙烯酸树脂6-8份，氧化铝陶瓷3-5份，磷酸铝4-9份，氧化铁5-6份，临苯二甲酸二辛酯2-3份，聚丙烯酰胺3-4份，空心陶瓷微珠4-9份，乙炔炭黑5-7份，乙烯一丙烯酸酯共聚物12-14份。
前所述的一种复合型耐腐蚀电缆桥架，所述耐高温层的制备工艺如下：
将聚碳硅烷和丙烯酸树脂共同加入到行星式球磨机中，按照球料比为(2～7):1的比例加入研磨球，再加入临苯二甲酸二辛酯，临苯二甲酸二辛酯的量为研磨球质量的60～65％，按照 190～200转/分钟的速率球磨3～4小时，球磨完成后置于170～200℃的干燥箱内干燥2～3 小时，得到干燥粉末；
按质量比2:3，将空心陶瓷微珠和乙炔炭黑混合球磨，得混合粉末并按质量比2:9，将混合粉末与去聚丙烯酰胺搅拌混合，并水浴加热得混合液；
分别称量干燥粉末反应液和混合液搅拌混合，得凝胶液，将凝胶液和羟碳纤维加入反应釜中，搅拌35-40min，温度为50℃-55℃；将温度提升至60℃-65℃后，加入乙烯一丙烯酸酯共聚物，继续搅拌15-20min，当温度提升至80℃后，加入磷酸铝和氧化铁，继续搅拌10-15min，当温度提升至90℃-110℃后，保持温度不变，搅拌40-45min即可。
一种应用于复合型耐腐蚀电缆桥架的涂装工艺，包括以下步骤：
将所述耐高温层在90-100℃温度下搅拌20-30分钟，搅拌速度为300r/min～350r/min，用毛刷将搅拌好的涂料均匀的涂刷在桥架本体表面上，厚度为4-6mm，置于室温下晾干，在桥架本体上得到所述耐高温层；
将所述防腐层在120-130℃温度下搅拌10-15分钟，搅拌速度为120r/min～150r/min，用毛刷将搅拌好的涂料均匀的涂刷在耐高温层表面上，置于室温下晾干，然后置于200-230℃烘箱中 1-2小时，自然降温至室温即得到防腐层。
本发明的有益效果是：
(1)本发明以耐高温层作为底漆涂覆在桥架本体表面，起到耐高温作用，提高桥架本体的耐高温性能，以防腐层涂覆在耐高温层上，在桥架本体表面形成防腐层，达到防止桥架本体被腐蚀的效果，二者相互结合，可以确保桥架本体的使用寿命，减少因桥架本体的损坏而给电力设备带来的安全隐患；
(2)本发明中的防腐层以环氧树脂为基料，配合3-戊二醇单异丁酸酯可以确保耐腐蚀性能，添加的氧化铬绿可以进一步提高防腐层的耐酸碱性能，此外，其还具有耐热性能，可以确保防腐层在高温下的稳定性能，添加的重络酸钾是一种缓蚀剂，可以提高防腐层的耐腐蚀性能，添加的三聚磷酸铝可以在防腐层的表面形成卓越的钝化膜，抑制外界物质对防腐层的腐蚀，确保桥架本体的耐腐蚀性能，添加的低熔点玻璃粉D250可以使防腐层稳定的粘合在耐高温层上，从而配合耐高温层稳定的保护桥架本体，此外，其可以提高防腐层的致密性，抑制外界物质的侵入；
(3)本发明中的耐高温层中添加的丙烯酸树脂和聚碳硅烷可以确保耐高温层的耐高温性能，其中，丙烯酸树脂对光的主吸收峰处于太阳光谱范围之外，因此其制备的涂料具有优异的光、热、化学稳定性和抗户外老化性能，可以提高耐高温层的使用寿命，添加的聚丙烯酰胺为热稳定剂的一种，可以提高耐高温层在高温下的稳定性能，添加的空心陶瓷微珠和乙炔炭黑可以进一步提高耐高温层的耐高温极限。
具体实施方式
实施例1：一种复合型耐腐蚀电缆桥架，包括桥架本体，桥架本体外表面涂覆有位于内侧的耐高温层，以及位于外侧的防腐层，耐高温层由聚碳硅烷涂料涂覆而成，厚度为4-6mm，防腐层包括按重量份数计的以下组分：环氧树脂：30份，羟乙基纤维素：2份，五氯化磷：3 份，脱氢乙酸钠：2份，3-戊二醇单异丁酸酯：1份，三聚磷酸铝：2份，低熔点玻璃粉D250： 3份，煅烧陶土硅酸盐：7份，氧化铬绿：4份，临苯二甲酸二辛酯：5份，重络酸钾7份。
防腐层的制备工艺如下：
将环氧树脂和3-戊二醇单异丁酸酯共同加入到行星式球磨机中，按照球料比为(5～10):1 的比例加入研磨球，再加入临苯二甲酸二辛酯，临苯二甲酸二辛酯的量为研磨球质量的45～ 55％，按照210～230转/分钟的速率球磨2～3小时，球磨完成后置于150～160℃的干燥箱内干燥4～5小时，得到干燥粉末；
按质量比1:3，将低熔点玻璃粉D250和煅烧陶土硅酸盐混合球磨，得混合粉末并按质量比2:7，将混合粉末与去氧化铬绿搅拌混合，并水浴加热得混合液；
分别称量干燥粉末反应液和混合液搅拌混合，得凝胶液，将凝胶液和羟乙基纤维素加入反应釜中，搅拌45-50min，温度为45℃-48℃；将温度提升至49℃-54℃后，加入脱氢乙酸钠和五氯化磷，继续搅拌5-10min，当温度提升至75℃-80℃后，加入三聚磷酸铝和重络酸钾，继续搅拌5-9min，当温度提升至80℃-100℃后，保持温度不变，搅拌35-40min即可。
其中，耐高温层包括按重量份数计的以下组分：聚碳硅烷60份，碳纤维5份，丙烯酸树脂6份，氧化铝陶瓷3份，磷酸铝4份，氧化铁5份，临苯二甲酸二辛酯2份，聚丙烯酰胺3份，空心陶瓷微珠4份，乙炔炭黑5份，乙烯一丙烯酸酯共聚物12份。
耐高温层的制备工艺如下：
将聚碳硅烷和丙烯酸树脂共同加入到行星式球磨机中，按照球料比为(2～7):1的比例加入研磨球，再加入临苯二甲酸二辛酯，临苯二甲酸二辛酯的量为研磨球质量的60～65％，按照 190～200转/分钟的速率球磨3～4小时，球磨完成后置于170～200℃的干燥箱内干燥2～3 小时，得到干燥粉末；
按质量比2:3，将空心陶瓷微珠和乙炔炭黑混合球磨，得混合粉末并按质量比2:9，将混合粉末与去聚丙烯酰胺搅拌混合，并水浴加热得混合液；
分别称量干燥粉末反应液和混合液搅拌混合，得凝胶液，将凝胶液和羟碳纤维加入反应釜中，搅拌35-40min，温度为50℃-55℃；将温度提升至60℃-65℃后，加入乙烯一丙烯酸酯共聚物，继续搅拌15-20min，当温度提升至80℃后，加入磷酸铝和氧化铁，继续搅拌10-15min，当温度提升至90℃-110℃后，保持温度不变，搅拌40-45min即可。
一种应用于复合型耐腐蚀电缆桥架的涂装工艺，包括以下步骤：
将所述耐高温层在90-100℃温度下搅拌20-30分钟，搅拌速度为300r/min～350r/min，用毛刷将搅拌好的涂料均匀的涂刷在桥架本体表面上，厚度为4-6mm，置于室温下晾干，在桥架本体上得到所述耐高温层；
将所述防腐层在120-130℃温度下搅拌10-15分钟，搅拌速度为120r/min～150r/min，用毛刷将搅拌好的涂料均匀的涂刷在耐高温层表面上，置于室温下晾干，然后置于200-230℃烘箱中 1-2小时，自然降温至室温即得到防腐层。
实施例2：一种复合型耐腐蚀电缆桥架，包括桥架本体，桥架本体外表面涂覆有位于内侧的耐高温层，以及位于外侧的防腐层，耐高温层由聚碳硅烷涂料涂覆而成，厚度为4-6mm，防腐层包括按重量份数计的以下组分：环氧树脂：30-35份，羟乙基纤维素：3份，五氯化磷： 4份，脱氢乙酸钠：2.5份，3-戊二醇单异丁酸酯：2份，三聚磷酸铝：3.5份，低熔点玻璃粉D250：5份，煅烧陶土硅酸盐：8份，氧化铬绿：5份，临苯二甲酸二辛酯：6.5份，重络酸钾8份。
防腐层的制备工艺如下：
将环氧树脂和3-戊二醇单异丁酸酯共同加入到行星式球磨机中，按照球料比为(5～10):1 的比例加入研磨球，再加入临苯二甲酸二辛酯，临苯二甲酸二辛酯的量为研磨球质量的45～ 55％，按照210～230转/分钟的速率球磨2～3小时，球磨完成后置于150～160℃的干燥箱内干燥4～5小时，得到干燥粉末；
按质量比1:3，将低熔点玻璃粉D250和煅烧陶土硅酸盐混合球磨，得混合粉末并按质量比2:7，将混合粉末与去氧化铬绿搅拌混合，并水浴加热得混合液；
分别称量干燥粉末反应液和混合液搅拌混合，得凝胶液，将凝胶液和羟乙基纤维素加入反应釜中，搅拌45-50min，温度为45℃-48℃；将温度提升至49℃-54℃后，加入脱氢乙酸钠和五氯化磷，继续搅拌5-10min，当温度提升至75℃-80℃后，加入三聚磷酸铝和重络酸钾，继续搅拌5-9min，当温度提升至80℃-100℃后，保持温度不变，搅拌35-40min即可。
耐高温层包括按重量份数计的以下组分：聚碳硅烷62.5份，碳纤维7份，丙烯酸树脂 7份，氧化铝陶瓷4份，磷酸铝6.5份，氧化铁5.5份，临苯二甲酸二辛酯2.5份，聚丙烯酰胺3.5份，空心陶瓷微珠6.5份，乙炔炭黑6份，乙烯一丙烯酸酯共聚物13份。
耐高温层的制备工艺如下：
将聚碳硅烷和丙烯酸树脂共同加入到行星式球磨机中，按照球料比为(2～7):1的比例加入研磨球，再加入临苯二甲酸二辛酯，临苯二甲酸二辛酯的量为研磨球质量的60～65％，按照 190～200转/分钟的速率球磨3～4小时，球磨完成后置于170～200℃的干燥箱内干燥2～3 小时，得到干燥粉末；
按质量比2:3，将空心陶瓷微珠和乙炔炭黑混合球磨，得混合粉末并按质量比2:9，将混合粉末与去聚丙烯酰胺搅拌混合，并水浴加热得混合液；
分别称量干燥粉末反应液和混合液搅拌混合，得凝胶液，将凝胶液和羟碳纤维加入反应釜中，搅拌35-40min，温度为50℃-55℃；将温度提升至60℃-65℃后，加入乙烯一丙烯酸酯共聚物，继续搅拌15-20min，当温度提升至80℃后，加入磷酸铝和氧化铁，继续搅拌10-15min，当温度提升至90℃-110℃后，保持温度不变，搅拌40-45min即可。
一种应用于复合型耐腐蚀电缆桥架的涂装工艺，包括以下步骤：
将耐高温层在90-100℃温度下搅拌20-30分钟，搅拌速度为300r/min～350r/min，用毛刷将搅拌好的涂料均匀的涂刷在桥架本体表面上，厚度为4-6mm，置于室温下晾干，在桥架本体上得到所述耐高温层；
将防腐层在120-130℃温度下搅拌10-15分钟，搅拌速度为120r/min～150r/min，用毛刷将搅拌好的涂料均匀的涂刷在耐高温层表面上，置于室温下晾干，然后置于200-230℃烘箱中1-2 小时，自然降温至室温即得到防腐层。
实施例3：一种复合型耐腐蚀电缆桥架，包括桥架本体，桥架本体外表面涂覆有位于内侧的耐高温层，以及位于外侧的防腐层，耐高温层由聚碳硅烷涂料涂覆而成，厚度为4-6mm，防腐层包括按重量份数计的以下组分：环氧树脂：35份，羟乙基纤维素：4份，五氯化磷：5 份，脱氢乙酸钠：3份，3-戊二醇单异丁酸酯：3份，三聚磷酸铝：5份，低熔点玻璃粉D250： 7份，煅烧陶土硅酸盐：9份，氧化铬绿：6份，临苯二甲酸二辛酯：8份，重络酸钾9份。
防腐层的制备工艺如下：
将环氧树脂和3-戊二醇单异丁酸酯共同加入到行星式球磨机中，按照球料比为(5～10):1 的比例加入研磨球，再加入临苯二甲酸二辛酯，临苯二甲酸二辛酯的量为研磨球质量的45～55％，按照210～230转/分钟的速率球磨2～3小时，球磨完成后置于150～160℃的干燥箱内干燥4～5小时，得到干燥粉末；
按质量比1:3，将低熔点玻璃粉D250和煅烧陶土硅酸盐混合球磨，得混合粉末并按质量比2:7，将混合粉末与去氧化铬绿搅拌混合，并水浴加热得混合液；
分别称量干燥粉末反应液和混合液搅拌混合，得凝胶液，将凝胶液和羟乙基纤维素加入反应釜中，搅拌45-50min，温度为45℃-48℃；将温度提升至49℃-54℃后，加入脱氢乙酸钠和五氯化磷，继续搅拌5-10min，当温度提升至75℃-80℃后，加入三聚磷酸铝和重络酸钾，继续搅拌5-9min，当温度提升至80℃-100℃后，保持温度不变，搅拌35-40min即可。
耐高温层包括按重量份数计的以下组分：聚碳硅烷65份，碳纤维9份，丙烯酸树脂8份，氧化铝陶瓷5份，磷酸铝9份，氧化铁6份，临苯二甲酸二辛酯3份，聚丙烯酰胺4份，空心陶瓷微珠9份，乙炔炭黑7份，乙烯一丙烯酸酯共聚物14份。
耐高温层的制备工艺如下：
将聚碳硅烷和丙烯酸树脂共同加入到行星式球磨机中，按照球料比为(2～7):1的比例加入研磨球，再加入临苯二甲酸二辛酯，临苯二甲酸二辛酯的量为研磨球质量的60～65％，按照 190～200转/分钟的速率球磨3～4小时，球磨完成后置于170～200℃的干燥箱内干燥2～3 小时，得到干燥粉末；
按质量比2:3，将空心陶瓷微珠和乙炔炭黑混合球磨，得混合粉末并按质量比2:9，将混合粉末与去聚丙烯酰胺搅拌混合，并水浴加热得混合液；
分别称量干燥粉末反应液和混合液搅拌混合，得凝胶液，将凝胶液和羟碳纤维加入反应釜中，搅拌35-40min，温度为50℃-55℃；将温度提升至60℃-65℃后，加入乙烯一丙烯酸酯共聚物，继续搅拌15-20min，当温度提升至80℃后，加入磷酸铝和氧化铁，继续搅拌10-15min，当温度提升至90℃-110℃后，保持温度不变，搅拌40-45min即可。
一种应用于复合型耐腐蚀电缆桥架的涂装工艺，包括以下步骤：
将耐高温层在90-100℃温度下搅拌20-30分钟，搅拌速度为300r/min～350r/min，用毛刷将搅拌好的涂料均匀的涂刷在桥架本体表面上，厚度为4-6mm，置于室温下晾干，在桥架本体上得到所述耐高温层；
将防腐层在120-130℃温度下搅拌10-15分钟，搅拌速度为120r/min～150r/min，用毛刷将搅拌好的涂料均匀的涂刷在耐高温层表面上，置于室温下晾干，然后置于200-230℃烘箱中1-2 小时，自然降温至室温即得到防腐层。
试验结果如下：
性能按国标进行测定，对实施例1-3电缆桥架表面的涂层进行试验，试验条件及其他实验材料均相同，测试结果如下所示：
由上表的实验结果可知，采用FQY025型盐雾箱，进行人造气氛盐雾腐蚀160小时，以及用 4.5wt％NaCl水溶液在温度(22±2)℃下浸没110小时，由产品外观观察可知，实施例1～实施例3中的电缆桥架表面的涂层未出现较大程度的变化，可以预知涂层的防腐性能较强，由可耐受高温可以预知涂层的耐高温性能较强，因此，本发明的电缆桥架具有较强的耐腐性能以及耐高温性能，可以提高电缆桥架的使用寿命。
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)

1.一种复合型耐腐蚀电缆桥架，包括桥架本体，其特征在于：所述桥架本体外表面涂覆有位于内侧的耐高温层，以及位于外侧的防腐层，所述耐高温层由聚碳硅烷涂料涂覆而成，厚度为4-6mm，所述防腐层包括按重量份数计的以下组分：环氧树脂：30-35份，羟乙基纤维素：2-4份，五氯化磷：3-5份，脱氢乙酸钠：2-3份，3-戊二醇单异丁酸酯：1-3份，三聚磷酸铝：2-5份，低熔点玻璃粉D250：3-7份，煅烧陶土硅酸盐：7-9份，氧化铬绿：4-6份，临苯二甲酸二辛酯：5-8份，重络酸钾7-9份。
2.根据权利要求1所述的一种复合型耐腐蚀电缆桥架，其特征在于：所述防腐层的制备工艺如下：
将环氧树脂和3-戊二醇单异丁酸酯共同加入到行星式球磨机中，按照球料比为（5～10）:1的比例加入研磨球，再加入临苯二甲酸二辛酯，临苯二甲酸二辛酯的量为研磨球质量的45～55％，按照210～230转/分钟的速率球磨2～3小时，球磨完成后置于150～160℃的干燥箱内干燥4～5小时，得到干燥粉末；
按质量比1:3，将低熔点玻璃粉D250和煅烧陶土硅酸盐混合球磨，得混合粉末并按质量比2:7，将混合粉末与去氧化铬绿搅拌混合，并水浴加热得混合液；
分别称量干燥粉末反应液和混合液搅拌混合，得凝胶液，将凝胶液和羟乙基纤维素加入反应釜中，搅拌45-50min，温度为45℃-48℃；将温度提升至49℃-54℃后，加入脱氢乙酸钠和五氯化磷，继续搅拌5-10min，当温度提升至75℃-80℃后，加入三聚磷酸铝和重络酸钾，继续搅拌5-9min，当温度提升至80℃-100℃ 后，保持温度不变，搅拌35-40min即可。
3.根据权利要求1所述的一种复合型耐腐蚀电缆桥架，其特征在于：所述耐高温层包括按重量份数计的以下组分：聚碳硅烷60-65份，碳纤维5-9份，丙烯酸树脂6-8份，氧化铝陶瓷3-5份，磷酸铝4-9份，氧化铁5-6份，临苯二甲酸二辛酯2-3份，聚丙烯酰胺3-4份，空心陶瓷微珠4-9份，乙炔炭黑5-7份，乙烯一丙烯酸酯共聚物12-14份。
4.根据权利要求3所述的一种复合型耐腐蚀电缆桥架，其特征在于：所述耐高温层的制备工艺如下：
将聚碳硅烷和丙烯酸树脂共同加入到行星式球磨机中，按照球料比为（2～7）:1的比例加入研磨球，再加入临苯二甲酸二辛酯，临苯二甲酸二辛酯的量为研磨球质量的60～65％，按照190～200转/分钟的速率球磨3～4小时，球磨完成后置于170～200℃的干燥箱内干燥2～3小时，得到干燥粉末；
按质量比2:3，将空心陶瓷微珠和乙炔炭黑混合球磨，得混合粉末并按质量比2:9，将混合粉末与去聚丙烯酰胺搅拌混合，并水浴加热得混合液；
分别称量干燥粉末反应液和混合液搅拌混合，得凝胶液，将凝胶液和羟碳纤维加入反应釜中，搅拌35-40min，温度为50℃-55℃；将温度提升至60℃-65℃后，加入乙烯一丙烯酸酯共聚物，继续搅拌15-20min，当温度提升至80℃后，加入磷酸铝和氧化铁，继续搅拌10-15min，当温度提升至90℃-110℃ 后，保持温度不变，搅拌40-45min即可。
5.一种应用于权利要求1-4任意一项所述的复合型耐腐蚀电缆桥架的涂装工艺，其特征在于：包括以下步骤：
将所述耐高温层在90-100℃温度下搅拌20-30分钟，搅拌速度为300r/min～350r/min，用毛刷将搅拌好的涂料均匀的涂刷在桥架本体表面上，厚度为4-6mm，置于室温下晾干，在桥架本体上得到所述耐高温层；
将所述防腐层在120-130℃温度下搅拌10-15分钟，搅拌速度为120r/min～150r/min，用毛刷将搅拌好的涂料均匀的涂刷在耐高温层表面上，置于室温下晾干，然后置于200-230℃烘箱中1-2小时，自然降温至室温即得到防腐层。
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