CN110903756A - 一种智能感温变色rtv涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种智能感温变色RTV涂料及其制备方法，属于电气绝缘材料领域。本发明将RTV涂料和变色粉剂结合，再添加硅烷偶联剂、无水乙醇、抗氧化剂、氢氧化铝等助剂，制成可以感温变色的RTV涂料，能够在通过肉眼观察监视温度变化，提供温度异常预警，同时各个原料共同作用，具有抗老化的技术效果，通过喷涂、涂刷等方式应用于诸多电力设备，施工要求低、方便快捷，形式多样，应用前景广阔。

Description

一种智能感温变色RTV涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种智能感温变色RTV涂料及其制备方法，属于电气绝缘材料领域。
背景技术
电力设备发热是电网运行中的一大潜在威胁。如变压器本体与桩头、电压/电流互感器、套管、开关、电缆接头等位置均易发热导致局部温度上升，如不及时发现和处理，一旦发热严重时，极有可能导致设备停运、烧损等严重事故，引发火灾、大面积停电等危害，影响电网安全可靠运行。因此，随时掌握电力设备的发热情况对维护电网的稳定运行起着关键的作用。
而且，随着运行年限增长，RTV涂料会逐渐老化，其憎水性和憎水迁移性逐渐下降，由于RTV涂料大多应用于户外绝缘设备，在运行过程中会受温度、湿度、表面放电、紫外线辐照、污秽、雨水及化学腐蚀等影响，使其老化过程变得更加复杂。当RTV涂层完全丧失憎水性和憎水迁移性后，设备容易发生污闪事故。
发明内容
本发明提供了一种智能感温变色RTV涂料及其制备方法，不仅具有肉眼监视温度变化的作用，而且还有一定的抗老化的效果。
一种智能感温变色RTV涂料，包括以下重量份数的原料：RTV涂料150-250份、硅烷偶联剂1-10份、无水乙醇20-80份、变色粉剂1-10份、抗氧化剂1-5份、氢氧化铝5-50份。
优选地，还包括以下重量份数的原料：气相法白炭黑1-5份、预胶化淀粉0.5-2份。
优选地，硅烷偶联剂包括KH550、KH570、KH792。
优选地，抗氧化剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
一种智能感温变色RTV涂料，制备方法包括以下步骤：
S1、将氢氧化铝和硅烷偶联剂混合，加热处理，得到预处理后的氢氧化铝，备用；
S2、把无水乙醇和硅烷偶联剂混合，磁力搅拌后形成溶液；
S3、向步骤S2中的溶液继续加入变色粉剂和抗氧剂，震荡后进行磁力搅拌，形成变色溶液，烘干成粉剂；
S4、将步骤S3中的粉剂和RTV涂料混合，真空搅拌后即得。
优选地，步骤S1高温处理的步骤为先80-90℃处理5-10min，再升温至120-130℃处理10-15min。
优选地，步骤S1所述的硅烷偶联剂为KH792；步骤S2所述的硅烷偶联剂为KH550和KH570。
优选地，步骤S3烘干温度为45-55℃，时间为3-5h。
优选地，步骤S4混合时还加入气相法白炭黑和预胶化淀粉。
优选地，步骤S4真空搅拌的转速为2300-2500r/min，时间为25-35min。
本发明的有益效果为：
1、本发明将RTV涂料和变色粉剂结合，再添加其他助剂，制成可以感温变色的RTV涂料，将该涂料涂于待监测的带电设备表面，能够在日常巡视中通过肉眼观察监视温度变化，提供温度异常预警，相较于传统电力设备测温方式，提升工作效率。
2、本发明涂料配方中添加氢氧化铝，用特定的硅烷偶联剂对氢氧化铝进行加热改性处理，采用阶段升温的处理方式，先加热，使得氢氧化铝表面的水分被脱除，团聚的氢氧化铝得到解聚，继续升温至更高的温度，氢氧化铝表面的极性基团被硅烷偶联剂的有机基团取代，这样可以提高氢氧化铝与聚硅氧烷的相容性，改善RTV涂料的综合性能，提高涂料的抗老化性能。
3、本发明采用复配的硅烷偶联剂，与无水乙醇混合，复配的偶联剂可以在RTV涂层和有机底材之间起到桥梁作用，从而提高涂层的附着能力和黏结强度。
4、本发明选用白炭黑和预胶化淀粉作为填料，预胶化淀粉可提高白炭黑的流动性，有助于白炭黑中的少量活性羟基，能与涂料中的硅羟基反应，使涂料结构整体化，从而增强了涂料的强度、耐磨性和耐污染性能。
5、本发明配方中添加四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯作为抗氧化剂，与氢氧化铝、复配的硅烷偶联剂、白炭黑和预胶化淀粉共同作用，制成不仅具有智能感温变色功能，而且具有抗老化效果的RTV涂料，通过喷涂、涂刷等方式应用于诸多电力设备，施工要求低、方便快捷，形式多样，应用前景广阔。
具体实施方式
一种智能感温变色RTV涂料，包括以下重量份数的原料：RTV涂料150-250份、硅烷偶联剂(KH550、KH570、KH792)1-10份、无水乙醇20-80份、变色粉剂1-10份、抗氧化剂([β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯)1-5份、氢氧化铝5-50份。
其中，还可以包括以下重量份数的原料：气相法白炭黑1-5份、预胶化淀粉0.5-2份。
制备方法为：
S1、将氢氧化铝和硅烷偶联剂KH792混合，先80-90℃处理5-10min，再升温至120-130℃处理10-15min，得到预处理后的氢氧化铝，备用；
S2、把无水乙醇和硅烷偶联剂KH550和KH570混合，磁力搅拌后形成溶液；
S3、向步骤S2中的溶液继续加入变色粉剂和抗氧剂，震荡后进行磁力搅拌，形成变色溶液，烘干成粉剂，烘干温度为45-55℃，时间为3-5h；
S4、将步骤S3中的粉剂和RTV涂料混合，真空搅拌，转速为2300-2500r/min，时间为25-35min，即得。
其中，步骤S4混合时还可以加入气相法白炭黑和预胶化淀粉。
本发明实施例中的变色粉剂可以但不限于深圳兴盛效果颜料有限公司购买的温变粉，其他原料均为市售。
实施例1
智能感温变色RTV涂料，原料为：RTV涂料150kg、硅烷偶联剂(KH550、KH570、KH792)1kg、无水乙醇20kg、变色粉剂1kg、抗氧化剂([β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯)1kg、氢氧化铝5kg、气相法白炭黑1kg、预胶化淀粉0.5kg。
制备方法为：
S1、将氢氧化铝和0.2kg硅烷偶联剂KH792混合，先80℃处理5min，再升温至120℃处理10min，得到预处理后的氢氧化铝，备用；
S2、把无水乙醇和0.4kg硅烷偶联剂KH550和0.4kg硅烷偶联剂KH570混合，磁力搅拌后形成溶液；
S3、向步骤S2中的溶液继续加入变色粉剂和抗氧剂，震荡后进行磁力搅拌，形成变色溶液，烘干成粉剂，烘干温度为45℃，时间为3h；
S4、将步骤S3中的粉剂、RTV涂料、气相法白炭黑和预胶化淀粉混合，真空搅拌，转速为2300r/min，时间为25min，即得。
实施例2
智能感温变色RTV涂料，原料为：RTV涂料200kg、硅烷偶联剂(KH550、KH570、KH792)5kg、无水乙醇50kg、变色粉剂5kg、抗氧化剂([β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯)3kg、氢氧化铝25kg、气相法白炭黑3kg、预胶化淀粉1kg。
制备方法为：
S1、将氢氧化铝和1kg硅烷偶联剂KH792混合，先85℃处理8min，再升温至125℃处理12min，得到预处理后的氢氧化铝，备用；
S2、把无水乙醇和2kg硅烷偶联剂KH550和2kg硅烷偶联剂KH570混合，磁力搅拌后形成溶液；
S3、向步骤S2中的溶液继续加入变色粉剂和抗氧剂，震荡后进行磁力搅拌，形成变色溶液，烘干成粉剂，烘干温度为50℃，时间为4h；
S4、将步骤S3中的粉剂、RTV涂料、气相法白炭黑和预胶化淀粉混合，真空搅拌，转速为2400r/min，时间为30min，即得。
实施例3
智能感温变色RTV涂料，原料为：RTV涂料250kg、硅烷偶联剂(KH550、KH570、KH792)10kg、无水乙醇80kg、变色粉剂10kg、抗氧化剂([β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯)5kg、氢氧化铝50kg、气相法白炭黑5kg、预胶化淀粉2kg。
制备方法为：
S1、将氢氧化铝和2kg硅烷偶联剂KH792混合，先90℃处理10min，再升温至130℃处理15min，得到预处理后的氢氧化铝，备用；
S2、把无水乙醇和4kg硅烷偶联剂KH550和4kg硅烷偶联剂KH570混合，磁力搅拌后形成溶液；
S3、向步骤S2中的溶液继续加入变色粉剂和抗氧剂，震荡后进行磁力搅拌，形成变色溶液，烘干成粉剂，烘干温度为55℃，时间为5h；
S4、将步骤S3中的粉剂、RTV涂料、气相法白炭黑和预胶化淀粉混合，真空搅拌，转速为2500r/min，时间为35min，即得。
实施例4
智能感温变色RTV涂料，原料为：RTV涂料180kg、硅烷偶联剂(KH550、KH570、KH792)6kg、无水乙醇40kg、变色粉剂8kg、抗氧化剂([β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯)4kg、氢氧化铝10kg、气相法白炭黑4kg、预胶化淀粉1.5kg。
制备方法为：
S1、将氢氧化铝和2kg硅烷偶联剂KH792混合，先80℃处理6min，再升温至130℃处理10min，得到预处理后的氢氧化铝，备用；
S2、把无水乙醇和2kg硅烷偶联剂KH550和2kg硅烷偶联剂KH570混合，磁力搅拌后形成溶液；
S3、向步骤S2中的溶液继续加入变色粉剂和抗氧剂，震荡后进行磁力搅拌，形成变色溶液，烘干成粉剂，烘干温度为50℃，时间为5h；
S4、将步骤S3中的粉剂、RTV涂料、气相法白炭黑和预胶化淀粉混合，真空搅拌，转速为2300r/min，时间为30min，即得。
实施例5
智能感温变色RTV涂料，原料为：RTV涂料220kg、硅烷偶联剂(KH550、KH570、KH792)4kg、无水乙醇60kg、变色粉剂3kg、抗氧化剂([β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯)2kg、氢氧化铝40kg、气相法白炭黑2kg、预胶化淀粉1kg。
制备方法为：
S1、将氢氧化铝和1kg硅烷偶联剂KH792混合，先85℃处理10min，再升温至120℃处理10min，得到预处理后的氢氧化铝，备用；
S2、把无水乙醇和1.5kg硅烷偶联剂KH550和1.5kg硅烷偶联剂KH570混合，磁力搅拌后形成溶液；
S3、向步骤S2中的溶液继续加入变色粉剂和抗氧剂，震荡后进行磁力搅拌，形成变色溶液，烘干成粉剂，烘干温度为55℃，时间为4h；
S4、将步骤S3中的粉剂、RTV涂料、气相法白炭黑和预胶化淀粉混合，真空搅拌，转速为2400r/min，时间为35min，即得。
对比例1
与实施例1的区别在于：原料中无硅烷偶联剂KH792
制备方法为：
S1、把无水乙醇和0.4kg硅烷偶联剂KH550和0.4kg硅烷偶联剂KH570混合，磁力搅拌后形成溶液；
S2、向步骤S2中的溶液继续加入变色粉剂和抗氧剂，震荡后进行磁力搅拌，形成变色溶液，烘干成粉剂，烘干温度为45℃，时间为3h；
S3、将步骤S3中的粉剂、RTV涂料、氢氧化铝、气相法白炭黑和预胶化淀粉混合，真空搅拌，转速为2300r/min，时间为25min，即得。
对比例2
与实施例2的区别在于：原料中无硅烷偶联剂KH550。
对比例3
与实施例2的区别在于：原料中无预胶化淀粉。
试验例：
在5cm×10cm的玻璃板上均匀涂覆本发明实施例及对比例制备的RTV涂料，制成涂层厚度为0.3mm的标准试片40片，将其中的30片标准试片放置在某变电站内进行自然老化试验。分别过了3个月、10个月后将试片取回(每次取回10片)，选择特征试片进行相关测试。
对实施例及对比例制备涂料的耐磨性和附着力进行测试，耐磨性的检验方法为GB1768-1989，附着力(划圈法)的检验方法为GB1720-1989，结果如表1所示。
表1本发明涂料的性能
Figure BDA0002284414720000061
Figure BDA0002284414720000071
从表1的数据可以看出，本发明制备的RTV涂料，耐磨性较高，附着力较好，抗老化性能优良。本发明耐磨性可以达到0.025g以下，明显优于对比例3(原料不加预胶化淀粉)，可见白炭黑和预胶化淀粉作为填料配合作用，可以提高涂料的耐磨性，较优于对比例1(氢氧化铝不经过预处理)，可见硅烷偶联剂对氢氧化铝进行加热改性处理，可以改善涂料的综合性能；本发明附着力可达到1级，优于对比例2(原料采用单一偶联剂)，可见复配的偶联剂可以提高涂层的附着能力；经过10个月的老化试验，对比例1(氢氧化铝不经过预处理)的耐磨性和附着力都明显降低，可见硅烷偶联剂对氢氧化铝进行加热改性处理，可以提高涂料的抗老化性能。
本发明并不局限于上述具体实施方式，本领域技术人员还可据此做出多种变化，但任何与本发明等同或者类似的变化都应涵盖在本发明权利要求的范围内。

Claims (10)

1.一种智能感温变色RTV涂料，其特征为：包括以下重量份数的原料：RTV涂料150-250份、硅烷偶联剂1-10份、无水乙醇20-80份、变色粉剂1-10份、抗氧化剂1-5份、氢氧化铝5-50份。
2.如权利要求1所述的一种智能感温变色RTV涂料，其特征为：还包括以下重量份数的原料：气相法白炭黑1-5份、预胶化淀粉0.5-2份。
3.如权利要求1所述的一种智能感温变色RTV涂料，其特征为：硅烷偶联剂包括KH550、KH570、KH792。
4.如权利要求1所述的一种智能感温变色RTV涂料，其特征为：抗氧化剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
5.如权利要求1-4任意一项所述的一种智能感温变色RTV涂料，其特征为：制备方法包括以下步骤：
S1、将氢氧化铝和硅烷偶联剂混合，加热处理，得到预处理后的氢氧化铝，备用；
S2、把无水乙醇和硅烷偶联剂混合，磁力搅拌后形成溶液；
S3、向步骤S2中的溶液继续加入变色粉剂和抗氧剂，震荡后进行磁力搅拌，形成变色溶液，烘干成粉剂；
S4、将步骤S3中的粉剂和RTV涂料混合，真空搅拌后即得。
6.如权利要求5所述的一种智能感温变色RTV涂料，其特征为：步骤S1高温处理的步骤为先80-90℃处理5-10min，再升温至120-130℃处理10-15min。
7.如权利要求5所述的一种智能感温变色RTV涂料，其特征为：步骤S1所述的硅烷偶联剂为KH792；步骤S2所述的硅烷偶联剂为KH550和KH570。
8.如权利要求5所述的一种智能感温变色RTV涂料，其特征为：步骤S3烘干温度为45-55℃，时间为3-5h。
9.如权利要求5所述的一种智能感温变色RTV涂料，其特征为：步骤S4混合时还加入气相法白炭黑和预胶化淀粉。
10.如权利要求9所述的一种智能感温变色RTV涂料，其特征为：步骤S4真空搅拌的转速为2300-2500r/min，时间为25-35min。
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