CN109988503A - 一种硅橡胶复合绝缘子憎水性修复涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种硅橡胶复合绝缘子憎水性修复涂料及其制备方法，所述硅橡胶复合绝缘子憎水性修复涂料包括下述原料：室温硫化硅橡胶、氟硅橡胶、偶联剂、白炭黑、分散剂、流平剂、抗氧剂、己二酸二甲酯、氧化铁红、聚二甲基硅氧烷和/或硅油。本发明的有益效果为：本发明所述憎水性修复涂料用含氟硅橡胶对室温硫化硅橡胶进行改性，由于有机氟的引入，降低了材料的表面能，同时采用硅烷偶联剂对所用亲水的无机填料进行表面改性，进一步增强材料的憎水性，使所述涂料喷涂后表面光洁平整，漆面细密的特点，其喷涂后复合绝缘子的憎水性可以达到甚至超过复合绝缘子出厂时的效果，且涂层粘结强度高，可以满足机车车辆运营一年不需要擦拭绝缘子伞裙。

Description

一种硅橡胶复合绝缘子憎水性修复涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种硅橡胶复合绝缘子憎水性修复涂料及其制备方法。

背景技术

硅橡胶是优越的电力外绝缘防污闪材料，它的绝缘强度高，又具有憎水性和憎水迁移性，将其附着在绝缘子的瓷或玻璃表面，能大幅度地提高绝缘子的污闪电压，行业内将这种附着有硅橡胶涂层的绝缘子称为复合化的绝缘子或复合绝缘子。

硅橡胶复合绝缘子出厂即具备憎水性，可是近年来，中国多地经常出现的雾霾气象环境而复合绝缘子通常都暴露在室外，空气中含有大量的水汽、灰尘和有害气体，这些物质在机车顶部硅橡胶复合绝缘子表面聚集，如不及时清理，其共同作用会减小绝缘子放电间隙、降低绝缘子绝缘强度，在使用过程中会漏电，严重时就会产生高压电弧，击穿绝缘部件，造成机车停电，不仅影响了机车的正常运行，还给行车安全带来隐患。

常用的绝缘子防污闪措施包括：定期清洗或清扫积污，增大爬电比距，喷涂防污涂料等。但是多次擦拭绝缘子伞裙表面容易造成绝缘子伞裙憎水性衰减和丧失，使绝缘子表面粗糙，更易存水汽和各种有害物质，加上绝缘子老化。而喷涂防污材料是有效解决绝缘子污闪的主要措施，防污涂料具有较好的憎水性以及憎水迁移性，其实施比较方便，且具有较好的防治污闪的功能。

发明内容

本发明的目的是提供一种硅橡胶复合绝缘子憎水性修复涂料及其制备方法。

一种硅橡胶复合绝缘子憎水性修复涂料，包括下述重量份的原料：室温硫化硅橡胶80－90份、氟硅橡胶10－20份、偶联剂0.3－0.6份、白炭黑3－6份、分散剂0.5－0.9份、流平剂0.3－0.6份、抗氧剂1－3份、己二酸二甲酯100－120份、氧化铁红2－3份、聚二甲基硅氧烷和/或硅油30－40份。

进一步地，所述硅橡胶复合绝缘子憎水性修复涂料，包括下述重量份的原料：室温硫化硅橡胶85份、氟硅橡胶15份、偶联剂0.5份、白炭黑5份、分散剂0.7份、流平剂0.5份、抗氧剂2份、己二酸二甲酯110份、氧化铁红2.5份、聚二甲基硅氧烷和/或硅油35份。

进一步地，所述偶联剂为硅烷偶联剂kh550。

进一步地，所述分散剂为分散剂BYK－141；所述流平剂为流平剂BYK－399。

进一步地，所述抗氧剂为抗氧剂1010。

室温硫化硅橡胶是一种新型的有机硅弹性体，用于制造脱醇型、脱醋酸型的单组份、双组份密封胶等，它有非常好的脱模性，特别适于制造精密模具，还可用于电子灌封胶，作为绝缘材料；可以起到防潮、防腐、防震等保护作用，还可以提高硅橡胶性能和稳定参数，室温硫化硅橡胶硫化后具有优良的防粘性能，加上硫化时收缩了极小，硫化硅橡胶特别适宜于做深层灌封材料并具有较快的硫化时间。

氟硅橡胶在保持有机硅材料的耐热性、耐寒性、耐高电压性、耐气候老化等优异性能的基础上，由于含氟基团的引入，它又具有有机氟材料优异的耐氢类溶剂、耐油、耐酸碱性和更低的表面能性能。氟硅橡胶的耐天候老化性非常优良，即使暴露5年后，仍保持有良好的性能。臭氧是弹性体老化时生成最多的气体之一，但氟硅橡胶通过动态或静态试验后都未发现有龟裂或裂纹的现象。此外，氟硅橡胶的防霉性、生理惰性、抗凝血性也是十分良好的。

硅烷偶联剂kh550是一款工业生产原料，其分子中含有两种不同的活性基团—氨基和氧基，用来偶联有机高分子和无机填料，增强其粘结性，提高产品的机械、电气、耐水、抗老化等性能。

白炭黑主要是指沉淀二氧化硅、气相二氧化硅和超细二氧化硅凝胶，也包括粉末状合成硅酸铝和硅酸钙等，白炭黑具有超强的粘附力、抗撕裂及耐热抗老化性能，所以在黑色橡胶制品中亦可替代部分炭黑，以获得高质量的橡胶制品，如越野轮胎、工程轮胎、子午胎等。

分散剂BYK－141是一种在分子内同时具有亲油性和亲水性两种相反性质的界面活性剂。

流平剂BYK－399是一种常用的涂料助剂，它能促使涂料在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的涂膜，能有效降低涂饰液表面张力，提高其流平性和均匀性的一类物质，可改善涂饰液的渗透性，能减少刷涂时产生斑点和斑痕的可能性，增加覆盖性，使成膜均匀、自然。

抗氧剂1010为白色结晶粉末，化学性状稳定，挥发性小，耐抽出性好、热稳定性高、持效性长，不着色，不污染、无毒，能有效地防止聚合物材料在长期老化过程中的热氧化降解，同时也是一种高效的加工稳定剂，能改善聚合物材料在高温加工条件下的耐变色性。

己二酸二甲酯为一种无色透明的液体，可用于合成中间体、医药、香料的原料，用作增塑剂和高沸点溶剂。

氧化铁红用于各种涂料的着色和保护物质，具有优异的耐光、耐高温、耐酸、耐碱、防锈性。分散性好，着色力和遮盖力很强，无油渗性和水渗性。氧化铁红的加入可以保持涂料于原绝缘子颜色一致，在涂料中加入一定量的氧化铁红或者染色剂，使绝缘子涂装后颜色无明显变化。

聚二甲基硅氧烷是一种疏水性的有机硅物料，具有生理惰性、良好的化学稳定性、电绝缘性和耐候性、疏水性好，并具有很高的抗剪切能力。

所述一种硅橡胶复合绝缘子憎水性修复涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)干燥白炭黑，备用；

(2)将干燥后的白炭黑加到己二酸二甲酯中混合搅拌均匀，得混合液；

(3)将室温硫化硅橡胶、氟硅橡胶、偶联剂、分散剂、流平剂和抗氧剂依次加入混合液中，混合搅拌均匀；再加入氧化铁红、聚二甲基硅氧烷和/或硅油，在真空条件下，加热混合搅拌均匀得所述一种硅橡胶复合绝缘子憎水性修复涂料。

进一步地，步骤(1)中，将白炭黑在温度为100－110℃的干燥箱中干燥46－50h。

进一步地，步骤(2)中，所述混合搅拌的速度为2000－3500rpm。

进一步地，步骤(3)中，所述混合搅拌的速度为2000－3500rpm，混合搅拌的时间为2.5－3.5h。

进一步地，步骤(3)中，所述加热的时间为40－50℃，所述混合搅拌的时间为2.5－3.5h。

本发明的有益效果为：室温硫化硅橡胶的硫化反应是靠空气中的水分来引发的，硅烷Si－C－O键很容易被水解，水解产物易与端基为羟基的线型有机硅缩合而成为交链结构，用含氟硅橡胶对作为基体的室温硫化硅橡胶进行改性，由于有机氟的引入，降低了材料的表面能，同时采用硅烷偶联剂对所用亲水的无机填料进行表面改性，进一步增强材料的憎水性，使固化物表面能更低，表面有超强憎水性、憎水性恢复性强，遇水时能分散成水珠，不聚集成片，所积浮污物易被自然风雨清洗干净，减少积污。

本发明所述一种硅橡胶复合绝缘子憎水性修复涂料的各原料相互作用使所述涂料喷涂后表面光洁平整，漆面细密的特点，其喷涂后复合绝缘子的憎水性可以达到甚至超过复合绝缘子出厂时的效果，且涂层粘结强度高，可以满足机车车辆运营一年不需要擦拭绝缘子伞裙。

具体实施方式

实施例一

一种硅橡胶复合绝缘子憎水性修复涂料，包括下述重量份的原料：室温硫化硅橡胶80kg、氟硅橡胶10kg、偶联剂0.3kg、白炭黑3kg、分散剂0.5kg、流平剂0.3kg、抗氧剂1kg、己二酸二甲酯100kg、氧化铁红2kg、聚二甲基硅氧烷30kg。

所述硅橡胶复合绝缘子憎水性修复涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)干燥白炭黑，备用；

(2)将干燥后的白炭黑加到己二酸二甲酯中混合搅拌均匀，得混合液；

(3)将室温硫化硅橡胶、氟硅橡胶、偶联剂、分散剂、流平剂和抗氧剂依次加入混合液中，混合搅拌均匀；再加入氧化铁红、聚二甲基硅氧烷，在真空条件下，加热混合搅拌均匀得所述一种硅橡胶复合绝缘子憎水性修复涂料。

实施例二

一种硅橡胶复合绝缘子憎水性修复涂料，包括下述重量份的原料：室温硫化硅橡胶80kg、氟硅橡胶10kg、硅烷偶联剂kh550 0.3kg、白炭黑3kg、分散剂BYK－141 0.5kg、流平剂BYK－399 0.3kg、抗氧剂1010 1kg、己二酸二甲酯100kg、氧化铁红2kg、硅油30kg。

所述硅橡胶复合绝缘子憎水性修复涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将白炭黑在温度为100℃的干燥箱中干燥46h，备用；

(2)将干燥后的白炭黑加到己二酸二甲酯中在搅拌速度为2000rpm的条件下混合搅拌均匀，得混合液；

(3)将室温硫化硅橡胶、氟硅橡胶、偶联剂、分散剂、流平剂和抗氧剂依次加入混合液中，在搅拌速度为2000rpm的条件下搅拌2.5h，混合搅拌均匀；再加入氧化铁红、硅油，在真空条件下，加热至40℃混合搅拌2.5h得所述一种硅橡胶复合绝缘子憎水性修复涂料。

实施例三

一种硅橡胶复合绝缘子憎水性修复涂料，包括下述重量份的原料：室温硫化硅橡胶85kg、氟硅橡胶15kg、硅烷偶联剂kh550 0.5kg、白炭黑5kg、分散剂BYK－141 0.7kg、流平剂BYK－399 0.5kg、抗氧剂1010 2kg、己二酸二甲酯110kg、氧化铁红2.5kg、聚二甲基硅氧烷35kg。

所述硅橡胶复合绝缘子憎水性修复涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将白炭黑在温度为105℃的干燥箱中干燥48h，备用；

(2)将干燥后的白炭黑加到己二酸二甲酯中在搅拌速度为3000rpm的条件下混合搅拌均匀，得混合液；

(3)将室温硫化硅橡胶、氟硅橡胶、偶联剂、分散剂、流平剂和抗氧剂依次加入混合液中，在搅拌速度为3000rpm的条件下搅拌3h，混合搅拌均匀；再加入氧化铁红、聚二甲基硅氧烷，在真空条件下，加热至45℃混合搅拌3h得所述一种硅橡胶复合绝缘子憎水性修复涂料。

实施例四

一种硅橡胶复合绝缘子憎水性修复涂料，包括下述重量份的原料：室温硫化硅橡胶90kg、氟硅橡胶20kg、硅烷偶联剂kh550 0.6kg、白炭黑6kg、分散剂BYK－141 0.9kg、流平剂BYK－399 0.6kg、抗氧剂1010 3kg、己二酸二甲酯120kg、氧化铁红3kg、聚二甲基硅氧烷和硅油的混合物40kg。

所述硅橡胶复合绝缘子憎水性修复涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将白炭黑在温度为110℃的干燥箱中干燥50h，备用；

(2)将干燥后的白炭黑加到己二酸二甲酯中在搅拌速度为3500rpm的条件下混合搅拌均匀，得混合液；

(3)将室温硫化硅橡胶、氟硅橡胶、偶联剂、分散剂、流平剂和抗氧剂依次加入混合液中，在搅拌速度为3500rpm的条件下搅拌3.5h，混合搅拌均匀；再加入氧化铁红、聚二甲基硅氧烷和硅油，在真空条件下，加热至50℃混合搅拌3.5h得所述一种硅橡胶复合绝缘子憎水性修复涂料。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其细节上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种硅橡胶复合绝缘子憎水性修复涂料，其特征在于，包括下述重量份的原料：室温硫化硅橡胶80－90份、氟硅橡胶10－20份、偶联剂0.3－0.6份、白炭黑3－6份、分散剂0.5－0.9份、流平剂0.3－0.6份、抗氧剂1－3份、己二酸二甲酯100－120份、氧化铁红2－3份、聚二甲基硅氧烷和/或硅油30－40份。

2.根据权利要求1所述一种硅橡胶复合绝缘子憎水性修复涂料，其特征在于，包括下述重量份的原料：室温硫化硅橡胶85份、氟硅橡胶15份、偶联剂0.5份、白炭黑5份、分散剂0.7份、流平剂0.5份、抗氧剂2份、己二酸二甲酯110份、氧化铁红2.5份、聚二甲基硅氧烷和/或硅油35份。

3.根据权利要求1所述一种硅橡胶复合绝缘子憎水性修复涂料，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂kh550。

4.根据权利要求1所述一种硅橡胶复合绝缘子憎水性修复涂料，其特征在于，所述分散剂为分散剂BYK－141；所述流平剂为流平剂BYK－399。

5.根据权利要求1所述一种硅橡胶复合绝缘子憎水性修复涂料，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂1010。

6.权利要求1－5之一所述一种硅橡胶复合绝缘子憎水性修复涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)干燥白炭黑，备用；

(2)将干燥后的白炭黑加到己二酸二甲酯中混合搅拌均匀，得混合液；

(3)将室温硫化硅橡胶、氟硅橡胶、偶联剂、分散剂、流平剂和抗氧剂依次加入混合液中，混合搅拌均匀；再加入氧化铁红、聚二甲基硅氧烷和/或硅油，在真空条件下，加热混合搅拌均匀得所述一种硅橡胶复合绝缘子憎水性修复涂料。

7.根据权利要求6所述一种硅橡胶复合绝缘子憎水性修复涂料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，将白炭黑在温度为100－110℃的干燥箱中干燥46－50h。

8.根据权利要求6所述一种硅橡胶复合绝缘子憎水性修复涂料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述混合搅拌的速度为2000－3500rpm。

9.根据权利要求6所述一种硅橡胶复合绝缘子憎水性修复涂料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述混合搅拌的速度为2000－3500rpm，混合搅拌的时间为2.5－3.5h。

10.根据权利要求6所述一种硅橡胶复合绝缘子憎水性修复涂料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述加热的时间为40－50℃，所述混合搅拌的时间为2.5－3.5h。