CN109554036A

CN109554036A - 一种室温固化的电力专用超疏水涂料及其制备、使用方法

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Publication number: CN109554036A
Application number: CN201811450148.XA
Authority: CN
Inventors: 黄宜佳; 黄林; 陈蓉
Original assignee: KMUST ELECTRIC POWER ENGINEERING TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: KMUST ELECTRIC POWER ENGINEERING TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2018-11-30
Filing date: 2018-11-30
Publication date: 2019-04-02
Anticipated expiration: 2038-11-30
Also published as: CN109554036B

Abstract

本发明公开了一种室温固化的电力专用超疏水涂料及其制备、使用方法，该涂料按质量百分比计，由以下组分组成：有机溶剂50％‑63％，疏水纳米粒子10％‑20％，硅烷偶联剂1％‑2％，氟碳树脂10％‑25％，丙烯酸树脂7％‑20％，遮味剂0.5％‑1％。该涂料通过各组分分步搅拌混合并超声分散均匀即可。该涂料的使用方法是灌装后直接喷涂于设施表面，涂层厚度以不出现流挂现象即可，根据厚度常温固化30min‑2h即可。本发明提供室温固化电力专用超疏水涂料，制备方法简单，成本低廉，使用方便，具有超强疏水性和耐候性的涂料，同时具有绝缘性能，具有广阔的应用前景。

Description

一种室温固化的电力专用超疏水涂料及其制备、使用方法

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，尤其是室外电力设施、输电线路、绝缘子防污闪涂料技术领域，具体涉及一种室温固化的电力专用超疏水涂料及其制备、使用方法。

背景技术

近年来，电力系统不断升级，环境污染不断加剧，设施、设备表面因积污而导致的污闪事故，输电线路外绝缘和变电站室外电力设施防污、防闪、防腐甚至防覆冰问题亟待解决。输电线路中变电站的设备设施、铁塔等积污、受潮腐蚀后其防污闪能力会大大下降。目前大部分铁塔使用镀锌铁塔，虽然具有较好的耐腐蚀性能，但仍然存在积污问题。电力专用三防涂料的运用，大大提高设备设施的耐污、耐腐蚀性能，保证长期良好的运行。

环境中的有机和无机污染物以粉尘、水汽为载体附着于电气设备表面，潮湿环境下，会在设备表面形成一层连续导电水膜，大大降低绝缘设备的绝缘性能和电力设施的防腐性能，严重者甚至造成绝缘子沿面闪络和大面积停电跳闸事故。疏水涂料特别是RTV涂料在国内已推广运行二十余年，其疏水性和疏水迁移性可在一定时间内有效阻止电力设施表面形成连续水膜，防止形成干湿区，造成闪络事故；但现有的涂料都存在相似的缺陷，例如RTV涂料90°-135°的WCA值无法满足高效去除无机污染物的要求。

发明内容

为了克服现有防污闪涂料的不足，申请人研发室温固化的电力专用超疏水涂料的过程中，实现了涂料能达到涂层WCA＞160°的超疏水性，WCA＞160°的超疏水性涂层因其涂层表面密布纳米级突起结构而具备自行清洁的能力，使得涂层不受环境中水滴、粉尘、煤灰等无机污染物的附着和侵蚀，从而实现防污、防闪、防腐的目的。

具体的，本发明是这样实现的：

一种室温固化的电力专用超疏水涂料，由以下组分按质量百分比组成：有机溶剂50％-63％，丙烯酸树脂7％-20％，疏水纳米粒子10％-20％，硅烷偶联剂1％-2％，氟碳树脂10％-25％。丙烯酸树脂与氟碳树脂结合，增强了涂料韧性，改善了耐磨性，提高了对底材的附着力，双组份丙烯酸树脂和氟碳树脂，具有更多的优点，防水性、硬度、附着力、耐水性、耐酸碱性等。

进一步的，所述的有机溶剂为醋酸丁酯、甲基异丁基酮、甲苯、二甲苯、石油醚、丙酮中的至少一种。

进一步的，所述丙烯酸树脂为由丙烯酸酯类和甲基丙烯酸酯类及其衍生物共聚制成的树脂物质；或所述丙烯酸树脂为热塑性丙烯酸树脂、乳液聚合丙烯酸树脂、悬浮聚合丙烯酸树脂、本体聚合丙烯酸树脂中的一种。

进一步的，所述疏水纳米粒子为经过烷基改性的超疏水纳米SiO2粉体，气相二氧化硅，粒径在7-40nm，比表面积在70-400m2/g。使用烷基改性的纳米SiO2 能够在较长一段时间内具备WCA＞150°的超疏水性，包裹在外的烷基结构与有机树脂和溶剂相容性好，使纳米SiO₂更稳定地分散在涂料中；添加超疏水纳米 SiO₂有助于提高涂料的触变性、耐磨性和超疏水性能，可以选用硅烷偶联剂、含氟硅氧烷等对纳米SiO2进行超疏水改性。加入纳米SiO2，在涂层表面形成了微小的乳突结构，使涂层具有利于防水的荷叶表面的双疏结构(二元微纳米结构)。气相二氧化硅，粒径在7-40nm，比表面积在70-400m2/g，改善疏水性纳米SiO2 粉体在体系中悬浮性和分散性，同时改善涂料的抗拉强度，抗撕裂性和耐磨性，提高涂层表面硬度、抗刮擦。

进一步的，所述硅烷偶联剂为异丁基三乙氧基硅、甲基丙烯酰氧基官能团硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、N-2-(氨乙基)-3- 氨丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。作为不可缺少的助剂，硅烷偶联剂改善涂料中纳米SiO2粉体的分散性，同时，在无机物质和有机物质的界面之间架起“分子桥”，把两种性质悬殊的材料连接在一起提高复合材料的性能和增加粘接强度的作用。

进一步的，所述涂料还包括按质量百分比为0.5％-1％的遮味剂，所述遮味剂为溶剂型遮味剂或橡胶型遮味剂。遮味剂为是一种复配产品，没有固定的化学式，分子量，为溶剂型遮味剂、橡胶型遮味剂中任意一种。

进一步的，所述氟碳树脂为FEVE常温固化氟碳树脂，所述FEVE常温固化氟碳树脂可以选用三氟氯乙烯-乙烯基酯多元共聚物，三氟氯乙烯-乙烯基醚多元共聚物，四氟乙烯＝乙烯基酯多元共聚物和四氟乙烯-乙烯基醚多元共聚物中的至少一种。

进一步的，所述涂料使用时与稀释剂1:1混合灌装；所述稀释剂为非活性稀释剂，所述非活性稀释剂为有硝基漆稀释剂、丙烯酸漆稀释剂、环氧漆稀释剂等其中任意一种。

本发明的另一方面，提供了一种室温固化的电力专用超疏水涂料的制备方法，包括如下步骤：

S1，将丙烯酸树脂和有机溶剂按有机溶剂50％-63％，丙烯酸树脂7％-20％，疏水纳米粒子10％-20％，硅烷偶联剂1％-2％，氟碳树脂10％-25％的配比混合，超声分散至完全溶解；

S2，加入经过烷基改性的超疏水纳米SiO₂粉体和气相二氧化硅，磁力搅拌 5-20min，超声分散10-30min；

S3，加入硅烷偶联剂，磁力搅拌5-20min，超声分散10-30min；

S4，加入遮味剂，磁力搅拌5-20min；

S5，加入氟碳树脂，磁力搅拌5-20min，超声分散10-30min，制备得到室温固化的电力专用超疏水涂料。

本发明的再一方面，提供了一种室温固化的电力专用超疏水涂料的使用方法，使用方法如下：

S1，将室温固化的电力专用超疏水涂料与稀释剂按质量比1:1混合，按罐装漆方式进行灌装、加压，灌装完成的涂料可直接喷涂于室外电力设施表面，喷涂厚度为0.2-1.0mm，室温固化20-60min，完成室温固化的电力专用超疏水涂料的喷涂；

S2，将室温固化的电力专用超疏水涂料使用刷子或滚筒分别通过刷涂或者滚涂的方式涂敷于室外电力设施表面，厚度为0.3-1.5mm，室温固化20-90min，完成室温固化的电力专用超疏水涂料的涂覆。

本发明的工作原理介绍：丙烯酸树脂与氟碳树脂结合，增强了涂料韧性，改善了耐磨性，提高了对底材的附着力，双组份丙烯酸树脂和氟碳树脂，具有更多的优点，防水性、硬度、附着力、耐水性、耐酸碱性等。同时丙烯酸树脂的加入可以缓解SiO₂在涂料中的外溢现象，保证涂料疏水的时效性。现有烷基改性的微米级SiO₂是以分散性、相容性及比表面积作为指标，其主要作用是为了提高分散性。在本公司超疏水涂料的研发过程中发现，添加本发明所述六二甲基硅胺烷改性法制备的烷基改性的纳米SiO₂后的超疏水涂料能达到涂层WCA＞160°的超疏水性，WCA＞160°的超疏水性涂层因其涂层表面密布纳米级突起结构，使得涂层不受环境中水滴、粉尘、煤灰等无机污染物的附着和侵蚀，从而实现防污、防闪、防腐的目的。而现有的涂层表面只具备微米级突起的，WCA一般只能达到120°-140°，环境中的微小水滴和粉尘仍然能够通过突起之间的空隙进入涂层内部，污染并降低涂层性能，因此防污、防闪、防腐的效果没有超疏水涂料的好。本发明所得的涂料，组分中没有金属成分，因此具有超高的绝缘特性。

本发明的有益效果介绍：

1、本发明提供的电力专用超疏水涂料，以氟碳树脂和丙烯酸树脂为主要成膜物质，添加纳米SiO₂、硅烷偶联剂等多种填料，大大提高了涂层的综合性能，使涂层具备优异的绝缘性、耐候性、耐光腐蚀性、耐化学腐蚀性、低摩擦性、电气性能、机械强度。

2、本发明提供的电力专用超疏水涂料，表面具备二元微/纳粗糙结构，突起与突起的间距为纳米级，疏水性纳米SiO₂粉体的固有WCA＞160°，涂层表面 WCA可达165°，极大地提升了对水滴、粉尘等无机物的抗污染能力。

3、本发明提供的电力专用超疏水涂料，为单组份涂料，制备方法和使用方法工艺简单，成本低廉，且绿色环保。涂料配方的所有组分对环境和人体无直接毒害和长期残留作用，低挥发性有机化合物(VOC)排放，涂完常温固化20～60min 表干后，即可实现涂层的超疏水性能，无需多层涂敷、长时间晾晒和高温烘干等耗时耗力的操作，因此也不需要搭建昂贵的烘干设备并投入巨额的热能消耗。可使用喷涂、刷涂和滚涂等多种方式直接涂敷于绝缘子和室外电力设施表面，涂层成膜性能好，无拉丝和流挂，成膜厚度可控，表干时间短，涂层实干前后涂料质量失重率极低(0.5％～1.2％)，重涂性好。

4、本发明提供的电力专用超疏水涂料，绝缘性优异，可直接应用于玻璃、陶瓷绝缘子以及其它室外电力设施的外表面，涂层与玻璃、陶瓷、铁质、铝质等基底有良好的附着力；涂层以含氟树脂为主要成膜物质，能提供长达20年的使用寿命；涂层同时具备抵御无机污染物附着和侵蚀的性能，能在极长一段时间内免清洗、免维护，有效保证输电线路的安全运行；涂层在发生局部破损或整体失效的情况下，可通过补涂或重涂的方法，进行现场维护，无需更换绝缘子串或其它室外电力设备，如此可大大降低线路的维护运行成本，并有效减少污闪事故和工伤事故的发生率。

5、本发明提供的电力专用超疏水涂料，还具备一定的防覆冰功能。涂层表面WCA＞160°，表面能极低，普通的水滴很难停留其上，即便水滴凝结成冰，涂层表面与冰的粘附作用力也极小，因此冰层很难附着于电力设备表面。

附图说明

图1是本发明室温固化的电力专用超疏水涂料制备方法的流程图；

图2是本发明室温固化的电力专用超疏水涂料半自动喷涂方法装置的剖面图；

图3是表面涂覆本发明涂料的XWP-70型陶瓷绝缘子示意图；

图4是本发明实施例1和实施例3中室温固化的电力专用超疏水涂料静态水接触角测试结果图；

图5是本发明实施例1中室温固化的电力专用超疏水涂料所制备涂层试样的 SEM图(放大倍数为2500倍)；

图6是本发明实施例1中室温固化的电力专用超疏水涂料所制备涂层试样的 SEM图(放大倍数为5000倍)；

图7是本发明实施例1中室温固化的电力专用超疏水涂料所制备涂层试样的 SEM图(放大倍数为24000倍)。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1:

本实施例中经过烷基改性的超疏水纳米SiO₂的制备方法如下：

选用六二甲基硅胺烷对普通纳米SiO₂进行改性，通过六二甲基硅胺烷 (HMDS)在SiO₂表面发生水解反应，以硅氧烷基(-O-Si(CH₃)₃)取代表面羟基(-OH)，具体制备流程为：先将纳米SiO₂置于N₂气氛中，在390℃～400℃温度下预活化60min，再通入70-75℃的HMDS液体，经50min反应完成后，用 N₂吹扫反应产物，即得到WCA为162°～165°的超疏水纳米SiO₂粉体。

本实施例中电力专用超疏水涂料的制备方法(如图1)具体包括如下步骤，其中各组分配比如下表1所示：

表1：实施例1室温固化的电力专用超疏水涂料各组分配比

组分

醋酸丁酯

丙烯酸树脂

疏水性纳米SiO<sub>2</sub>

KH570

遮味剂

氟碳树脂

1

60g

10g

12g

1.5g

0.5g

12g

1.称取丙烯酸树脂，加入到醋酸丁酯中，磁力搅拌超声分散至溶解；

2.称取疏水性纳米SiO₂，加入到醋酸丁酯中，磁力搅拌5min，超声分散10min；

3.加入KH570，磁力搅拌5min，超声分散10min；

4.加入遮味剂，磁力搅拌10min；

5.加入氟碳树脂，磁力搅拌10min，超声分散15min；制备得到电力专用超疏水涂料。

本实施例中电力专用超疏水涂料的使用方法如下：

(1)将室温固化的电力专用超疏水涂料与稀释剂按质量比1:1混合，按罐装漆方式进行灌装、加压，灌装完成。

(2)将绝缘子表面擦洗干净，去油去污后，置于特制的喷涂架上(如图2)，将上述制备方法得到的电力专用超疏水涂料喷涂到绝缘子表面，涂层厚度为 0.1～0.3mm；

(2)取出绝缘子，常温下晾晒20～30min，得到表面涂覆电力专用超疏水涂料的绝缘子(如图3)，完成喷涂。

本实施例电力专用超疏水涂料的喷涂方法，可有效保证涂层覆盖绝缘子整体，避免局部漏涂，还可覆盖至绝缘子瓷面与钢帽边缘处，大大提升了绝缘子的防污、防闪和防腐性能，喷涂易操作、无污染，便于小批量喷涂和制备。

本实施例制备得到的电力专用超疏水涂料为半透明粘稠状液体，喷涂完成后涂层宏观表面形态为无色、哑光、致密、均匀，肉眼观察表面光滑平整，且无粉化现象。基本性能测试如下：疏水性：WCA：163°～165°；附着力：1级；固含量：92％；可燃性：FV-0级；耐磨性：0.1977g；表干时间：20min，实干时间 1h。

本实施例制备得到的电力专用超疏水涂料与现有技术中长效室温硫化硅橡胶(FRTV)涂料性能对比结果如下表2所示：

表2：电力专用超疏水涂料与FRTV涂料性能对比的试验结果

由上表2可知：本发明电力专用超疏水涂料在成膜性能、附着力、耐化学品性、可燃性等方面与FRTV涂料的性能基本相当，在疏水性能方面显著优于FRTV 涂料，且固化时间快、重涂性好，但在耐磨性方面略差于FRTV涂料；所有性能指标均符合国家和行业对电网设备防污闪涂料的使用管理规定和验收规范。

如图4所示，本实施例涂层表面静态水接触角的测试结果为：WCA变化范围为163°～165°，平均值为163.5°，是当前疏水性能最佳的超疏水涂料。

本实施例涂层表面微观形貌检测结果为：将涂敷有本实施例制备得到的电力专用超疏水涂料涂覆于铝片表面，进行扫描电镜检测，如图5、6和7所示：涂层表面密布纳米级突起，突起的分布非常均匀，它们由纳米级粒子构成，自身具备超疏水性，突起与突起之间的间距也为纳米级，有利于降低水滴接触面积，有效保证涂层不受环境中水滴、粉尘、煤灰等无机污染物的附着和侵蚀。

本实施例涂层表面电气性能测试结果如下表3，将本实施例使用电力专用超疏水涂料喷涂得到的XWP-70型陶瓷绝缘子串与普通绝缘子串进行常规电气性能试验(GB/T775.2-2003)，试验项目为耐受电压和湿闪络电压：

表3：涂覆实施例1的XWP-70型陶瓷绝缘子电气性能测试结果

表面涂层	绝缘子型号	片数	湿闪络电压	湿耐受电压
					实施例1	XWP-70型	4片串	245.6kV	234.4kV
无	XWP-70型	4片串	244.1kV	232.4kV

注：根据GB/T 775.2-2003进行的常规电气性能试验。

上表3结果表明：涂覆了电力专用超疏水涂料的XWP-70型绝缘子串，湿闪络电压值和耐受电压值都略优于普通同型号的绝缘子串，符合绝缘子的国家及行业标准，可应用于高压输电线路。

将本实施例使用电力专用超疏水涂料喷涂得到的XWP-70型陶瓷绝缘子串与普通绝缘子串，于三级污秽区进行室外非带电挂网自然积污对比实验，半年后取下对比结果显示：涂覆本实施例电力专用超疏水涂料的绝缘子上表面仅有少量直径约为1mm的水渍印，侧面和下表面洁净如初，钢帽与瓷体交接处没有腐蚀痕迹；无涂层的普通绝缘子上、下表面都积累了较多灰尘，钢帽与瓷体交接处堆积了较多水渍和灰黑色粘稠物，必须使用清洁剂清洗才能去除。以上结果说明，涂覆本实施例电力专用超疏水涂料的绝缘子具有优异的防污、防腐性能。

实施例2

选用六二甲基硅胺烷对普通纳米SiO₂进行改性，通过六二甲基硅胺烷 (HMDS)在SiO₂表面发生水解反应，以硅氧烷基(-O-Si(CH₃)₃)取代表面羟基(-OH)，具体制备流程为：先将纳米SiO₂置于N₂气氛中，在350℃～360℃温度下预活化55min，再通入60℃～70℃的HMDS液体，经45min反应完成后，用 N₂吹扫反应产物，即得到WCA为160°～163°的超疏水纳米SiO₂粉体。

本实施例中电力专用超疏水涂料的制备方法(如图1)具体包括如下步骤，其中各组分配比如下表4所示：

表4：实施例2室温固化的电力专用超疏水涂料各组分配比

醋酸丁酯

丙烯酸树脂

疏水性纳米SiO<sub>2</sub>

KH570

遮味剂

氟碳树脂

稀释剂

60g

10g

1.5g

0.5g

12g

1:1

2.称取疏水性纳米SiO₂，加入到醋酸丁酯中，磁力搅拌5min，超声分散 10min；

3.加入KH570，磁力搅拌5min，超声分散10min；

4.加入遮味剂，磁力搅拌10min；

本实施例中室温固化的电力专用超疏水涂料的使用方法如下：

(2)将绝缘子表面擦洗干净，去油去污后，置于特制的喷涂架上，将上述制备方法得到的电力专用超疏水涂料喷涂到绝缘子表面，涂层厚度为0.1～0.3mm；

(3)取出绝缘子，常温下晾晒20～30min，得到表面涂覆电力专用超疏水涂料的绝缘子，完成喷涂。

本实施例制备得到的室温固化的电力专用超疏水涂料为半透明液体，喷涂完成后涂层宏观表面形态为透明、哑光、致密，肉眼观察表面光滑平整，不存在粉化现象。基本性能测试如下：疏水性：WCA：160°～163°；附着力：1级；固含量：90％；可燃性：FV-0级；耐磨性：0.1936g；表干时间：25min，实干时间 1h。

实施例3

选用六二甲基硅胺烷对普通纳米SiO₂进行改性，通过六二甲基硅胺烷 (HMDS)在SiO₂表面发生水解反应，以硅氧烷基(-O-Si(CH₃)₃)取代表面羟基(-OH)，具体制备流程为：先将纳米SiO₂置于N₂气氛中，在300℃～310℃温度下预活化30min，再通入50℃～55℃的HMDS液体，经30min反应完成后，用N₂吹扫反应产物，即得到WCA为160°～163°的超疏水纳米SiO₂粉体。

本实施例中电力专用超疏水涂料的制备方法(如图1)具体包括如下步骤，其中各组分配比如下表5所示：

表5：实施例3室温固化的电力专用超疏水涂料各组分配比

3.加入KH570，磁力搅拌5min，超声分散10min；

4.加入遮味剂，磁力搅拌10min；

5.加入氟碳树脂，磁力搅拌10min，超声分散15min；

6.加入气相SiO₂，磁力搅拌10min，超声分散15min，制备得到电力专用超疏水涂料。

本实施例制备得到的电力专用超疏水涂料为半透明粘稠状液体，喷涂完成后涂层宏观表面形态为透明、哑光、致密、均匀，肉眼观察表面光滑平整，不存在粉化现象。基本性能测试如下：疏水性：WCA：165°～167°，计算机拟合如图4 实施例三所示；附着力：1级；固含量：91.3％；可燃性：FV-0级；耐磨性：0.1948g；表干时间：20min，实干时间1h。

实施例4

选用六二甲基硅胺烷对普通纳米SiO₂进行改性，通过六二甲基硅胺烷 (HMDS)在SiO₂表面发生水解反应，以硅氧烷基(-O-Si(CH₃)₃)取代表面羟基(-OH)，具体制备流程为：先将纳米SiO₂置于N₂气氛中，在250℃～260℃温度下预活化45min，再通入60℃～65℃的HMDS液体，经25min反应完成后，用 N₂吹扫反应产物，即得到WCA为163°～165°的超疏水纳米SiO₂粉体。

本实施例中电力专用超疏水涂料的制备方法(如图1)具体包括如下步骤，其中各组分配比如下表6所示：

表6：实施例4室温固化的电力专用超疏水涂料各组分配比

3.加入KH570，磁力搅拌5min，超声分散10min；

4.加入遮味剂，磁力搅拌10min；

5.加入氟碳树脂，磁力搅拌10min，超声分散15min；

加入气相SiO₂，磁力搅拌10min，超声分散15min，制备得到电力专用超疏水涂料。

本实施例制备得到的电力专用超疏水涂料为半透明粘稠状液体，喷涂完成后涂层宏观表面形态为透明、哑光、致密、均匀，肉眼观察表面光滑平整，无粉化现象。基本性能测试如下：疏水性：WCA：165°～167°；附着力：1级；固含量： 91.6％；可燃性：FV-0级；耐磨性：0.1958g；表干时间：20min，实干时间1h。

实施例5

本实施例中电力专用超疏水涂料的制备方法(如图1)具体包括如下步骤，其中各组分配比如下表7所示：

表7：实施例4室温固化的电力专用超疏水涂料各组分配比

1.称取疏水性纳米SiO₂，加入到醋酸丁酯中，磁力搅拌5min，超声分散 10min；

2.加入KH570，磁力搅拌5min，超声分散10min；

3.加入遮味剂，磁力搅拌10min；

4.加入氟碳树脂，磁力搅拌10min，超声分散15min；制备得到电力专用超疏水涂料。

(4)将室温固化的电力专用超疏水涂料与稀释剂按质量比1:1混合，按罐装漆方式进行灌装、加压，灌装完成。

(5)将绝缘子表面擦洗干净，去油去污后，置于特制的喷涂架上，将上述制备方法得到的电力专用超疏水涂料喷涂到绝缘子表面，涂层厚度为0.1～0.3mm；

(6)取出绝缘子，常温下晾晒20～30min，得到表面涂覆电力专用超疏水涂料的绝缘子，完成喷涂。

本实施例制备得到的电力专用超疏水涂料为半透明粘稠状液体，喷涂完成后涂层宏观表面形态为透明、哑光、致密、均匀，肉眼观察表面有颗粒感，有粉化现象。基本性能测试如下：疏水性：WCA：162°～164°；附着力：2级；固含量： 95％；可燃性：FV-0级；耐磨性：0.2407g；表干时间：20min，实干时间1h。

对比实施例1～5电力专用超疏水涂料制备的涂层耐磨性对比如下表7所示：

表8：电力专用超疏水涂料耐磨性测试结果

实施例	1	2	3	4	5
						干燥前重量(g)	4.8590	4.8296	4.8089	4.8369	3.9587
干燥后重量(g)	4.8366	4.8228	4.7960	4.8190	3.9080
						失重(g)	0.0424	0.0368	0.0229	0.0579	0.0507
失重率(％)	0.46	0.14	0.27	0.37	1.3

注：涂料涂敷于载玻片表面，于90℃烘干1小时；所述重量包括基底载玻片的重量，载玻片规格76mm×26mm。

表7结果表明：实施例1～4中涂层实干前后涂料只有0.14％～46％的极低质量失重率，说明涂料VOC值较低，涂料中易挥发成分较少，对环境污染小，符合清洁生产、绿色环保的要求。实施例5缺少丙烯酸树脂，失重率较高。

对比实施例1～5电力专用超疏水涂料所制备涂层的疏水性、表干时间、耐磨性和附着力结果如下表8所示：

表9：实施例1～5涂层性能的对比

实施例	1	2	3	4	5
						疏水性	163°～165°	160°～163°	165°～167°	165°～167°	162°～164°
表干时间	20min	25min	20min	20min	20min
						耐磨性	0.1977g	0.1936g	0.1948g	0.1958g	0.2407g
附着力	1	1	1	1	2

由上表8结果表明：涂料中各种原料配比按比例调整，性能改变不是很大

(1)纳米粒子与氟碳树脂用量比例，对涂料性能有影响，如实施例1和实施例2所示，纳米粒子与氟碳树脂质量比接近1:1，涂料表干时间和疏水性良好，增加氟碳树脂用量，涂料干燥时间会增加，同时降低涂层疏水性；

(2)涂料中添加气相SiO₂，对涂料的成膜性、附着力和疏水性能都有影响，如实施例1和实施例3所示，气相SiO₂的加入，同时提升了涂料的疏水性能和耐磨性；

(3)气相SiO₂的添加量，对涂料性能也有影响，如实施例3和实施例4所示，气相SiO₂的添加量为氟碳树脂质量的10％时，效果最佳。

(4)丙烯酸树脂对涂层的成膜性能和疏水性起着较为重要的作用，如实施例5所示，涂料组分中中缺少丙烯酸树脂，涂层出现粉化现象，涂料整体性能降低。

以上所述实施例中，除半喷涂架为自组装外，其它所有仪器设备和实验原材料均为市售。静态水接触角检测仪器为东莞市普赛特检测设备有限公司的 CAPST-2000At型全自动水滴角测试仪。涂层微观表面形貌检测仪器为荷兰FEI 公司的Phenom ProX扫描电子显微镜。XWP-70绝缘子串的电气性能对比实验在昆明高海拔电气检测有限公司完成。

以上所述实施例仅为本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。凡在本发明的精神和原则之内，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种室温固化的电力专用超疏水涂料，其特征在于：所述涂料由以下组分按质量百分比组成：有机溶剂50％-63％，丙烯酸树脂7％-20％，疏水纳米粒子10％-20％，硅烷偶联剂1％-2％，氟碳树脂10％-25％。

2.如权利要求1所述的室温固化的电力专用超疏水涂料，其特征在于：所述的有机溶剂为醋酸丁酯、甲基异丁基酮、甲苯、二甲苯、石油醚、丙酮中的至少一种。

3.如权利要求1所述的室温固化的电力专用超疏水涂料，其特征在于：所述丙烯酸树脂为由丙烯酸酯类和甲基丙烯酸酯类及其衍生物共聚制成的树脂物质；或所述丙烯酸树脂为热塑性丙烯酸树脂、乳液聚合丙烯酸树脂、悬浮聚合丙烯酸树脂、本体聚合丙烯酸树脂中的一种。

4.所述疏水纳米粒子为经过烷基改性的超疏水纳米SiO2粉体，气相二氧化硅，粒径在7-40nm，比表面积在70-400m2/g。

5.所述硅烷偶联剂为异丁基三乙氧基硅、甲基丙烯酰氧基官能团硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、N-2-(氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的电力专用超疏水涂料，其特征在于：所述涂料还包括按质量百分比为0.5％-1％的遮味剂，所述遮味剂为溶剂型遮味剂或橡胶型遮味剂。

7.如权利要求1所述的室温固化的电力专用超疏水涂料，其特征在于：所述氟碳树脂为FEVE常温固化氟碳树脂，所述FEVE常温固化氟碳树脂可以选用蒜用三氟氯乙烯-乙烯基酯多元共聚物，三氟氯乙烯-乙烯基醚多元共聚物，四氟乙烯＝乙烯基酯多元共聚物和四氟乙烯-乙烯基醚多元共聚物中的至少一种。

8.如上述任意一项权利要求所述的电力专用超疏水涂料，其特征在于，所述涂料使用时与稀释剂1:1混合灌装；所述稀释剂为非活性稀释剂，所述非活性稀释剂为有硝基漆稀释剂、丙烯酸漆稀释剂、环氧漆稀释剂等其中任意一种。

9.一种室温固化的电力专用超疏水涂料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1，将权利要求3所述的丙烯酸树脂和权利要求2所述的有机溶剂按权利要求1的配比混合，超声分散至完全溶解；

S2，加入权利要求4所述的疏水纳米粒子，磁力搅拌5-20min，超声分散10-30min；

S3，加入权利要求5所述的硅烷偶联剂，磁力搅拌5-20min，超声分散10-30min；

S4，加入权利要求6所述的遮味剂，磁力搅拌5-20min；

S5，加入权利要求7所述的氟碳树脂，磁力搅拌5-20min，超声分散10-30min，制备得到室温固化的电力专用超疏水涂料。

10.一种室温固化的电力专用超疏水涂料的使用方法，其特征在于，使用方法如下：

S1，将权利要求8制备得到的室温固化的电力专用超疏水涂料与权利要求7所述的稀释剂按质量比1:1混合，按罐装漆方式进行灌装、加压，灌装完成的涂料可直接喷涂于室外电力设施表面，喷涂厚度为0.2-1.0mm，室温固化20-60min，完成室温固化的电力专用超疏水涂料的喷涂；

S2，将权利要求8制备得到的室温固化的电力专用超疏水涂料使用刷子或滚筒分别通过刷涂或者滚涂的方式涂敷于室外电力设施表面，厚度为0.3-1.5mm，室温固化20-90min，完成室温固化的电力专用超疏水涂料的涂覆。