CN109370339B - 一种防腐蚀电力杆塔外层涂料 - Google Patents

一种防腐蚀电力杆塔外层涂料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种防腐蚀电力杆塔外层涂料，属于电力线路技术领域，由以下重量份数的原料制成：羟基丙烯酸树脂30‑40份、聚氨酯乳液15‑25份、导热填料8‑12份、硫酸钙晶须1‑3份、钼粉1‑3份、石棉粉0.5‑1.5份、紫外线吸收剂0.1‑0.2份、甲基硅酸钠0.1‑0.5份、聚乙烯醇1‑3份、聚二甲基硅氧烷1‑3份、单硬脂酸甘油酯1‑3份、有机溶剂15‑25份。该涂料耐磨耐酸碱腐蚀，耐盐雾，机械性能优异，使用寿命长。

Description

一种防腐蚀电力杆塔外层涂料
技术领域
本发明涉及电力线路技术领域，尤其是涉及一种防腐蚀电力杆塔外层涂料。
背景技术
我国东部有绵长的海岸线，西部有沙漠、盐湖等恶劣环境，且还有重工业大气污染或盐渍地区，输电线路杆塔多为铁质材料，长期运行在野外，受各种恶劣环境以及风吹日晒的侵蚀，会造成输电线路电力杆塔腐蚀；从而影响输电线路的安全运行。
中国专利文献（公开号CN106675354A）公开一种电力杆塔防腐涂料，其属于防腐涂料领域；它主要包括按照质量份数计的如下原料：纳米磁性氧化铁28-30份、惰性稀释剂10-12份、醇酸树脂18-20份、聚乙烯醇10-11份、乙酸乙酯7-9份、分散剂1.25份、丙酮14-15份、甲基异丁基酮18-19份、磷酸三丁酯1-1.5份。该发明原料低廉、配伍合理，耐腐蚀、稳定性更高。该发明专利的原料集中在防腐上，没有对涂料的散热性以及机械性能进行改进。
中国专利文献（公开号CN108517142A）公开一种用于电力设备的绝缘涂料制配方法，包括A组份和B组份，所述A组份按重量份如下：羟基丙烯酸树脂35-45份，碳纳米管10-20份，陶瓷粉4-10份，钾钠长石3-5份，真空玻璃微珠8-12份，硅氧烷偶联剂3-7份，纳米硫酸钡4-8份，纳米二氧化钛5-15份，二甲苯与醋酸丁酯混合物10-16份；所述B组份按重量份如下：缩二脲10份，严格控制各组分的比重，优化传统的绝缘涂料制造配方，生产出料的绝缘涂料性能更加稳定，敞口保存时间可延长至12小时，能有效减少绝缘涂料的浪费，节约资源，保护环境；但是该专利没有改善涂料的导热性能，导致涂料散热性能差。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种防腐蚀电力杆塔外层涂料，该涂料耐磨耐酸碱腐蚀，耐盐雾，机械性能优异，使用寿命长。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种防腐蚀电力杆塔外层涂料，由以下重量份数的原料制成：羟基丙烯酸树脂30-40份、聚氨酯乳液15-25份、导热填料8-12份、硫酸钙晶须1-3份、钼粉1-3份、石棉粉0.5-1.5份、紫外线吸收剂0.1-0.2份、甲基硅酸钠0.1-0.5份、聚乙烯醇1-3份、聚二甲基硅氧烷1-3份、单硬脂酸甘油酯1-3份、有机溶剂15-25份。
进一步的，有机溶剂为二甲苯和乙酸丁酯按重量比1-3：1混合而成。
进一步的，所述导热填料由以下步骤制备而成：将钛白粉、纳米氧化铝、氮化硅晶须混合均匀后，与2-3倍重量质量分数为5-8%硬脂酸的乙醇溶液搅拌均匀，90-100℃煅烧，得导热填料。
进一步的，所述紫外线吸收剂为2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三氮唑或间苯二酚单苯甲酸酯。
一种防腐蚀电力杆塔外层涂料，由以下步骤制备而成：
（1）导热填料、硫酸钙晶须、钼粉和石棉粉混合均匀，然后与紫外线吸收剂、甲基硅酸钠、聚乙烯醇、聚二甲基硅氧烷、单硬脂酸甘油酯和有机溶剂混合而成混合料；
（2）将羟基丙烯酸树脂和聚氨酯乳液混合均匀，与步骤（1）中的混合料搅拌均匀，得产品。
进一步的，所述步骤（1）中钼粉和石棉粉的粒径为500-700目。
本发明的有益效果是：
1、本发明公开一种防腐蚀电力杆塔外层涂料，散热效果好，导热率可以达到1.12-1.95W/（m·K），耐磨耐酸碱腐蚀，耐盐雾，机械性能优异，使用寿命长。
2、本申请中的电力杆塔外层涂料由羟基丙烯酸树脂和聚氨酯乳液混配而成，复配涂料不仅具有良好的保光保色性、耐水耐化学性能，且能增加产品的韧性和机械性能。
3、涂料中添加有导热填料，导热填料由钛白粉、纳米氧化铝、氮化硅晶须混合而成，其中钛白粉粒径为50-80nm，纳米氧化铝粒径为30-50nm，氮化硅晶须直径为0.1-0.3μm，长度为3-10μm，这三种成分分散在涂料中，形成导热网，增加涂料的散热效果效果，从而增加电力杆塔的使用寿命。由于导热填料使用量大，为了增加导热填料与涂料中树脂的相容性，增加涂料的机械性能，本申请对导热填料进行改性处理，用硬脂酸对导热填料进行包覆，从而增加其与树脂的界面结合力，提高涂料的机械性能。
4、本申请中还添加有硫酸钙晶须和钼粉，其中硫酸钙晶须直径为1-5μm，长度在10-15μm，钙离子能产生应力集中效应，引发周围树脂的屈服效应，能增加涂料的韧性，而钼粉硬度较大，与硫酸钙晶须配合使用，能进一步增加涂料的耐磨性。。
5、另外本申请中还添加有紫外线吸收剂以增加涂料耐紫外吸收的性能；而聚二甲基硅氧烷、单硬脂酸甘油酯和聚乙烯醇复配，能大大增加填料在涂料中的分散性能，改善涂料与无机填料的界面结合力，提高涂料的机械性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
一种防腐蚀电力杆塔外层涂料，由以下重量份数的原料制成：羟基丙烯酸树脂30份、聚氨酯乳液15份、导热填料12份、硫酸钙晶须1份、钼粉3份、石棉粉0.5份、紫外线吸收剂0.1份、甲基硅酸钠0.5份、聚乙烯醇1份、聚二甲基硅氧烷1份、单硬脂酸甘油酯1份、有机溶剂15份。
其中有机溶剂为二甲苯和乙酸丁酯按重量比1：1混合而成。
所述导热填料由以下步骤制备而成：将钛白粉、纳米氧化铝、氮化硅晶须混合均匀后，与2倍重量质量分数为5%硬脂酸的乙醇溶液搅拌均匀，90-100℃煅烧，得导热填料。
其中紫外线吸收剂为2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑。
一种防腐蚀电力杆塔外层涂料，由以下步骤制备而成：
（1）导热填料、硫酸钙晶须、钼粉和石棉粉混合均匀，然后与紫外线吸收剂、甲基硅酸钠、聚乙烯醇、聚二甲基硅氧烷、单硬脂酸甘油酯和有机溶剂混合而成混合料；
（2）将羟基丙烯酸树脂和聚氨酯乳液混合均匀，与步骤（1）中的混合料搅拌均匀，得产品。
其中步骤（1）中钼粉和石棉粉的粒径为500目。
实施例2
一种防腐蚀电力杆塔外层涂料，由以下重量份数的原料制成：羟基丙烯酸树脂32份、聚氨酯乳液16份、导热填料11份、硫酸钙晶须1.5份、钼粉2.5份、石棉粉0.8份、紫外线吸收剂0.12份、甲基硅酸钠0.4份、聚乙烯醇1.5份、聚二甲基硅氧烷1.5份、单硬脂酸甘油酯1.5份、有机溶剂16份。
其中有机溶剂为二甲苯和乙酸丁酯按重量比1.5：1混合而成。
所述导热填料由以下步骤制备而成：将钛白粉、纳米氧化铝、氮化硅晶须混合均匀后，与2倍重量质量分数为6%硬脂酸的乙醇溶液搅拌均匀，90-100℃煅烧，得导热填料。
其中紫外线吸收剂为间苯二酚单苯甲酸酯。
一种防腐蚀电力杆塔外层涂料，由以下步骤制备而成：
（1）导热填料、硫酸钙晶须、钼粉和石棉粉混合均匀，然后与紫外线吸收剂、甲基硅酸钠、聚乙烯醇、聚二甲基硅氧烷、单硬脂酸甘油酯和有机溶剂混合而成混合料；
（2）将羟基丙烯酸树脂和聚氨酯乳液混合均匀，与步骤（1）中的混合料搅拌均匀，得产品。
其中步骤（1）中钼粉和石棉粉的粒径为600目。
实施例3
一种防腐蚀电力杆塔外层涂料，由以下重量份数的原料制成：羟基丙烯酸树脂34份、聚氨酯乳液18份、导热填料10份、硫酸钙晶须2份、钼粉2份、石棉粉1份、紫外线吸收剂0.14份、甲基硅酸钠0.3份、聚乙烯醇1.5份、聚二甲基硅氧烷1.8份、单硬脂酸甘油酯2份、有机溶剂18份。
其中有机溶剂为二甲苯和乙酸丁酯按重量比2：1混合而成。
所述导热填料由以下步骤制备而成：将钛白粉、纳米氧化铝、氮化硅晶须混合均匀后，与2.5倍重量质量分数为7%硬脂酸的乙醇溶液搅拌均匀，90-100℃煅烧，得导热填料。
其中紫外线吸收剂为2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三氮唑。
一种防腐蚀电力杆塔外层涂料，由以下步骤制备而成：
（1）导热填料、硫酸钙晶须、钼粉和石棉粉混合均匀，然后与紫外线吸收剂、甲基硅酸钠、聚乙烯醇、聚二甲基硅氧烷、单硬脂酸甘油酯和有机溶剂混合而成混合料；
（2）将羟基丙烯酸树脂和聚氨酯乳液混合均匀，与步骤（1）中的混合料搅拌均匀，得产品。
其中步骤（1）中钼粉和石棉粉的粒径为700目。
实施例4
一种防腐蚀电力杆塔外层涂料，由以下重量份数的原料制成：羟基丙烯酸树脂35份、聚氨酯乳液20份、导热填料9份、硫酸钙晶须2份、钼粉2份、石棉粉1份、紫外线吸收剂0.15份、甲基硅酸钠0.3份、聚乙烯醇2份、聚二甲基硅氧烷2份、单硬脂酸甘油酯2份、有机溶剂20份。
其中有机溶剂为二甲苯和乙酸丁酯按重量比2：1混合而成。
所述导热填料由以下步骤制备而成：将钛白粉、纳米氧化铝、氮化硅晶须混合均匀后，与2.5倍重量质量分数为7%硬脂酸的乙醇溶液搅拌均匀，90-100℃煅烧，得导热填料。
其中紫外线吸收剂为2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三氮唑。
一种防腐蚀电力杆塔外层涂料制备方法与实施例2相同。
实施例5
一种防腐蚀电力杆塔外层涂料，由以下重量份数的原料制成：羟基丙烯酸树脂36份、聚氨酯乳液22份、导热填料8份、硫酸钙晶须2.5份、钼粉1.5份、石棉粉1.2份、紫外线吸收剂0.18份、甲基硅酸钠0.2份、聚乙烯醇2.5份、聚二甲基硅氧烷2.5份、单硬脂酸甘油酯2.5份、有机溶剂22份。
其中有机溶剂为二甲苯和乙酸丁酯按重量比3：1混合而成。
所述导热填料由以下步骤制备而成：将钛白粉、纳米氧化铝、氮化硅晶须混合均匀后，与3倍重量质量分数为8%硬脂酸的乙醇溶液搅拌均匀，90-100℃煅烧，得导热填料。
其中紫外线吸收剂为间苯二酚单苯甲酸酯。
一种防腐蚀电力杆塔外层涂料制备方法与实施例2相同。
实施例6
一种防腐蚀电力杆塔外层涂料，由以下重量份数的原料制成：羟基丙烯酸树脂38份、聚氨酯乳液25份、导热填料12份、硫酸钙晶须3份、钼粉1份、石棉粉1.5份、紫外线吸收剂0.2份、甲基硅酸钠0.1份、聚乙烯醇3份、聚二甲基硅氧烷2.8份、单硬脂酸甘油酯3份、有机溶剂25份。
其中有机溶剂为二甲苯和乙酸丁酯按重量比1：1混合而成。
所述导热填料由以下步骤制备而成：将钛白粉、纳米氧化铝、氮化硅晶须混合均匀后，与3倍重量质量分数为8%硬脂酸的乙醇溶液搅拌均匀，90-100℃煅烧，得导热填料。
其中紫外线吸收剂为间苯二酚单苯甲酸酯。
一种防腐蚀电力杆塔外层涂料制备方法与实施例2相同。
实施例7
一种防腐蚀电力杆塔外层涂料，由以下重量份数的原料制成：羟基丙烯酸树脂40份、聚氨酯乳液20份、导热填料11份、硫酸钙晶须1份、钼粉2份、石棉粉0.8份、紫外线吸收剂0.1份、甲基硅酸钠0.1份、聚乙烯醇2.5份、聚二甲基硅氧烷3份、单硬脂酸甘油酯2.5份、有机溶剂20份。
其中有机溶剂为二甲苯和乙酸丁酯按重量比2：1混合而成。
所述导热填料由以下步骤制备而成：将钛白粉、纳米氧化铝、氮化硅晶须混合均匀后，与2倍重量质量分数为5%硬脂酸的乙醇溶液搅拌均匀，90-100℃煅烧，得导热填料。
其中紫外线吸收剂为间苯二酚单苯甲酸酯。
一种防腐蚀电力杆塔外层涂料制备方法与实施例2相同。
实施例8
一种防腐蚀电力杆塔外层涂料，由以下重量份数的原料制成：羟基丙烯酸树脂35份、聚氨酯乳液25份、导热填料10份、硫酸钙晶须1.5份、钼粉3份、石棉粉1份、紫外线吸收剂0.15份、甲基硅酸钠0.2份、聚乙烯醇2份、聚二甲基硅氧烷2.5份、单硬脂酸甘油酯3份、有机溶剂25份。
其中有机溶剂为二甲苯和乙酸丁酯按重量比3：1混合而成。
所述导热填料由以下步骤制备而成：将钛白粉、纳米氧化铝、氮化硅晶须混合均匀后，与3倍重量质量分数为6%硬脂酸的乙醇溶液搅拌均匀，90-100℃煅烧，得导热填料。
其中紫外线吸收剂为间苯二酚单苯甲酸酯。
一种防腐蚀电力杆塔外层涂料制备方法与实施例2相同。
对比例1
对比例1与实施例8基本相同，不同之处在于：所述导热填料由以下步骤制备而成：将钛白粉、纳米氧化铝、氮化硅晶须混合均匀后，得到导热填料。
对比例2
对比例2与实施例8基本相同，不同之处在于：所述导热填料由以下步骤制备而成：将纳米氧化铝与3倍重量质量分数为6%硬脂酸的乙醇溶液搅拌均匀，90-100℃煅烧，得导热填料。
对比例3
对比例3与实施例8基本相同，不同之处在于：原料中去掉钼粉，具体如下：
一种防腐蚀电力杆塔外层涂料，由以下重量份数的原料制成：羟基丙烯酸树脂35份、聚氨酯乳液25份、导热填料10份、硫酸钙晶须1.5份、石棉粉1份、紫外线吸收剂0.15份、甲基硅酸钠0.2份、聚乙烯醇2份、聚二甲基硅氧烷2.5份、单硬脂酸甘油酯3份、有机溶剂25份。
性能检测
检测本发明实施例1-8以及对比例1-3制备的电力设备外层涂料的耐磨性、导热性能和耐老化性能，检测结果见表1。具体检测方法为：将涂料喷涂于试板上，厚度30μm，测试耐磨性能（GB/T1768-2006）；耐盐雾测试是将喷涂漆膜的试板放置在盐雾机中，一个划叉一个不划，168h后观察漆膜是否正常。
表1实施例1-8以及对比例1-3的涂料性能检测
Figure 92816DEST_PATH_IMAGE002
将实施例1-8制备的漆膜分别浸泡在质量分数10%的氢氧化钠和10%硫酸溶液中30天，涂层无起泡和脱落现象，说明该涂料能够耐酸碱。且由表1可知，本发明制备的涂料导热率为1.12-1.95W/（m·K），散热效果好，耐磨性为0.019-0.028g，机械性能优异，使用寿命长。
而对比例1中的导热填料中的原料不经过改性处理，其导热填料与树脂的界面结合力降低，从而导致耐磨性能和导热性能变差；对比例2中导热填料仅为纳米氧化铝，其导热性与实施例8相比也有一定程度的下降；对比例3中去掉了原料钼粉，其耐磨性降低，说明钼粉与硫酸钙晶须能协同增强耐磨性。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种防腐蚀电力杆塔外层涂料，其特征在于：由以下重量份数的原料制成：羟基丙烯酸树脂30-40份、聚氨酯乳液15-25份、导热填料8-12份、硫酸钙晶须1-3份、钼粉1-3份、石棉粉0.5-1.5份、紫外线吸收剂0.1-0.2份、甲基硅酸钠0.1-0.5份、聚乙烯醇1-3份、聚二甲基硅氧烷1-3份、单硬脂酸甘油酯1-3份、有机溶剂15-25份；
所述有机溶剂为二甲苯和乙酸丁酯按重量比1-3：1混合而成；
所述导热填料由以下步骤制备而成：将钛白粉、纳米氧化铝、氮化硅晶须混合均匀后，与2-3倍重量质量分数为5-8%硬脂酸的乙醇溶液搅拌均匀，90-100℃煅烧，得导热填料。
2.根据权利要求1所述的一种防腐蚀电力杆塔外层涂料，其特征在于：所述紫外线吸收剂为2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑或间苯二酚单苯甲酸酯。
3.根据权利要求1所述的一种防腐蚀电力杆塔外层涂料，其特征在于：由以下步骤制备而成：
（1）导热填料、硫酸钙晶须、钼粉和石棉粉混合均匀，然后与紫外线吸收剂、甲基硅酸钠、聚乙烯醇、聚二甲基硅氧烷、单硬脂酸甘油酯和有机溶剂混合而成混合料；
（2）将羟基丙烯酸树脂和聚氨酯乳液混合均匀，与步骤（1）中的混合料搅拌均匀，得产品。
4.根据权利要求1所述的一种防腐蚀电力杆塔外层涂料，其特征在于：所述步骤（1）中钼粉和石棉粉的粒径为500-700目。
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