CN110951394A - 一种防覆冰绝缘子涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防覆冰绝缘子涂料及其制备方法,涉及涂料技术领域,包括以下重量份数的原料:氟硅改性丙烯酸树脂20‑32份、改性有机硅树脂30‑46份、改性聚全氟乙丙烯乳液6‑14份、改性纳米二氧化硅3‑7份、六甲基二硅氮烷2‑6份、改性复合填料1‑5份、醋酸正丁酯10‑20份、丙二醇甲醚醋酸酯10‑30份。本发明的有益效果是具有明显的延时结冰效果,能够大大减少结冰量,同时具有易脱冰的效果,减少冰雪天气对电力设备的影响,有利于提高输电线路运行的可靠性和延长正常的运行周期。

Description

一种防覆冰绝缘子涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料技术领域,具体讲是一种防覆冰绝缘子涂料及其制备方法。
背景技术
随着现代工业的迅猛发展,对电网供电的可靠性要求越来越高。覆冰和积雪是一种自然现象,然而对于电力系统覆冰则是自然灾害,线路覆冰严重威胁着电力系统的安全运行。输电线路覆冰对电力系统造成的危害包括导线舞动、断线、杆塔倒塌、闪络等机械及电气事故。输电线路覆冰积雪严重威胁着电力及通信网络的安全可靠运行。
一般来说,导线的覆冰现象是由于各种气象原因而形成的,其中主要包括温度、湿度、冷暖空气对流、环流和风速等因素。冬季雨中含有过冷的水滴,这种水滴极不稳定,因没有结晶核的存在而以液态形式存在,一旦下落到导线上,导线将作为结晶核的作用而使过冷水滴迅速结冰并且覆盖在导线上,形成所谓的覆冰。从形成机理来看,覆冰可以分为如下几种:(1)大气中的水汽在过饱和时附着和升华凝结,形成的放射状的结晶称为雾凇。一般来说,雾凇形成时水滴比相互紧密结合所需要的时间提前冻结,形成了包含许多空隙或者气泡的干燥的冰。因此,这样的冰密度较小,也比较松散。(2)大气中的过冷水滴在导线的迎风面形成清澈光滑透明的覆冰称为雨凇。这类水滴冻结的时间比碰撞的时间要长。因此,形成的覆冰光滑而紧密,密度较大,并且与导线的附着力强。(3)过冷水滴在迎风面形成透明与不透明交替重叠或类似毛玻璃的冰层。这类覆冰的附着力也比较大,一般难以除去。
覆冰的危害是人们有目共睹的,人们也努力寻找经济适用、环保、可操作性强的防治覆冰的方法。目前,防覆冰涂料研制是防覆冰的主要方向之一。主要包括光热型防覆冰涂料、电热型防覆冰涂料和憎水型涂料三类。光热型防覆冰涂料通过吸收太阳光而提高导线的温度,从而使导线温度在水的冰点以上,从而达到防覆冰的要求。这类涂料由于受天气原因限制,在冰雪的天气,一般光线都不强,很难起到应有的作用,故而研究较少,应用前景较小。电热型防覆冰涂料通过导线上的电热而保持导线的温度,从而使导线在水的冰点以上。这类涂料一般是在涂料中掺入少量导电物质,从而使涂层形成一半导体层,导线形成微小的漏泄电流从而产生电热。此类涂料由于对电能的损耗较大,应用前景有一定的限制。因此,光热型和电热型防覆冰涂料的实用性较差。然而,憎水型涂料通过降低水或冰与导线之间的结合力,从而防止结冰。该类型涂料通过在基材表面涂防覆冰的涂料,减少冰对基材表面的附着力和表面的覆冰量,再利用风和自然力的作用使冰容易脱离基材表面。此类方法简单易行、成本低,在很多地方可以起到减少冰灾的作用。
发明内容
本发明的目的是至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提供一种具有憎水性能的防覆冰绝缘子涂料及其制备方法。
本发明的技术解决方案如下:
一种防覆冰绝缘子涂料,包括以下重量份数的原料:氟硅改性丙烯酸树脂20-32份、改性有机硅树脂30-46份、改性聚全氟乙丙烯乳液6-14份、改性纳米二氧化硅3-7份、六甲基二硅氮烷2-6份、改性复合填料1-5份、醋酸正丁酯10-20份、丙二醇甲醚醋酸酯10-30份。
作为优选技术方案,包括以下重量份数的原料:氟硅改性丙烯酸树脂24-28份、改性有机硅树脂34-42份、改性聚全氟乙丙烯乳液8-12份、改性纳米二氧化硅4-6份、六甲基二硅氮烷3-5份、改性复合填料2-4份、醋酸正丁酯12-18份、丙二醇甲醚醋酸酯15-25份。
作为优选技术方案,包括以下重量份数的原料:氟硅改性丙烯酸树脂26份、改性有机硅树脂38份、改性聚全氟乙丙烯乳液10份、改性纳米二氧化硅5份、六甲基二硅氮烷4份、改性复合填料3份、醋酸正丁酯15份、丙二醇甲醚醋酸酯20份。
作为优选技术方案,所述的氟硅改性丙烯酸树脂的制备方法为:将二甲苯与乙酸乙酯按质量比1:1-1.5混合,得到混合溶剂;将甲基丙烯酸十二氟庚酯与甲基丙烯酸乙酯按质量比1:2-3混合,并加入丙烯酸正丁酯、偶氮二异庚腈,得混合单体;其中,丙烯酸正丁酯的加入质量为甲基丙烯酸十二氟庚酯质量的3-7倍,偶氮二异庚腈的加入质量为甲基丙烯酸十二氟庚酯质量的3-6倍;将混合单体与混合溶剂按质量比1:3-4混合,搅拌反应后,得氟硅改性丙烯酸树脂。
作为优选技术方案,所述改性有机硅树脂的改性方法为:将重量份数为6-10份的全氟辛基三乙氧基硅烷、重量份数为10-20份的乙酸乙酯加入到重量份数为60-65份的有机硅树脂中,混合均匀,温度升至65-75℃,保温5-15h后自然冷却,静置20-25h。
作为优选技术方案,所述改性聚全氟乙丙烯乳液的改性方法为:将重量份数为3-6份的1H,1H,2H,2H-全氟辛基三氯硅烷、重量份数为0.1-0.5份的聚二甲基硅氧烷以及重量份数为2-5份的三氟丙基甲基环三硅氧烷加入到重量份数为70-80份的聚全氟乙丙烯乳液中,在温度为50-60℃下先分散3-4h,然后在70-80℃分散3-4h,自然冷却。
作为优选技术方案,所述改性纳米二氧化硅的改性方法为:取无水乙醇与蒸馏水混合均匀,然后滴加氟硅烷改性剂,搅拌,混合均匀,加入纳米二氧化硅,其中,氟硅烷改性剂:无水乙醇:蒸馏水:纳米二氧化硅的质量比为1:6-10:2-3:3-4,室温下超声分散3-4h,过滤,用无水乙醇清洗干净,在60-90℃真空干燥箱中完全烘干,在研钵中研磨成小颗粒,得到经过氟硅烷改性的纳米二氧化硅;
作为优选技术方案,所述复合填料为纳米氮化硼、纳米碳管、纳米氧化锌、纳米白炭黑按重量比1:1:3:1组成的混合物。
作为优选技术方案,所述改性复合填料的改性方法为:将复合填料分散在乙醇中,加入有机硅烷和氨水反应0.5-4h,得到改性复合填料悬浊液;将悬浊液通过抽滤、烘干、研磨后得到改性复合填料;其中,复合填料与有机硅烷、乙醇的质量比为1:0.1-1:5;氨水的加入量为有机硅烷质量的0.1-8%。
本发明还提供了一种防覆冰绝缘子涂料的制备方法,包括以下步骤:
S1、将氟硅改性丙烯酸树脂和改性有机硅树脂混合均匀,然后加入改性聚全氟乙丙烯乳液,磁力搅拌5-20min,超声分散15-30min;
S2、向步骤S1得到的混合物中加入改性纳米二氧化硅,磁力搅拌5-20min,超声分散15-30min;
S3、向步骤S2得到的混合物中加入改性复合填料,磁力搅拌5-20min,超声分散15-30min;
S4、向步骤S3得到的混合物中加入六甲基二硅氮烷,磁力搅拌10-20min,超声分散10-30min;
S5、向步骤S4得到的混合物中加入醋酸正丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯,磁力搅拌5-10min,制备得到防覆冰绝缘子涂料。
本发明的有益效果是:
本发明通过采用通过对有机硅树脂和丙烯酸树脂进行改性,能够降低树脂表面的张力;而由多种氟硅烷改性聚全氟乙丙烯乳液,与低表面能有机硅树脂和丙烯酸树脂有机地结合,不仅协同降低了涂料的表面能,提高了涂料的强度和耐候性,而且还提高了涂料的憎水性和疏水性;使用时本发明的涂料中的改性聚全氟乙丙烯乳液浮于涂层表面,大大降低了涂层表面能,同时能有效抑制或延缓冰晶在材料表面形成的功能,使得在低温冻雨环境下,过冷雨滴接触电力设备表面即会迅速形核、结晶。本发明通过将改性纳米二氧化硅、改性复合填料无聚集地稳定分散在涂料基体,并解决了相容性问题,使得改性纳米二氧化硅、改性复合填料与其他组分之间能协同作用,提高本发明涂料的疏水性,使得本发明涂料表面的冷凝水滴与基材表面的接触面积较小,基材表面与冷凝水滴之间的热传递受到抑制,在过冷度不太大时,冷凝水滴在涂料表面的结冰时间就得到了延长,因此本发明通过各个组分协同作用,使得该料能够在一定程度上表现出延缓结霜或结冰的特性。
本发明利用氟硅改性丙烯酸树脂优异的抗静电吸附性和憎水性,以及改性有机硅数值材料优良的憎水性使涂层表面明显减少对水珠、尘埃及带电微粒的吸附效应,且有良好的自洁性和耐气候性,有效地达到电力系统防覆冰的效果,而且在遇到恶劣天气时,本发明的涂层具有明显的延时结冰效果,能够大大减少结冰量,同时具有易脱冰的效果,减少冰雪天气对电力设备的影响,有利于提高输电线路运行的可靠性和延长正常的运行周期。
具体实施方式
下面用具体实施例对本发明做进一步详细说明,但本发明不仅局限于以下具体实施例。
实施例1
称取以下重量的原料:氟硅改性丙烯酸树脂20kg、改性有机硅树脂30kg、改性聚全氟乙丙烯乳液6kg、改性纳米二氧化硅3kg、六甲基二硅氮烷2kg、改性复合填料1kg、醋酸正丁酯10kg、丙二醇甲醚醋酸酯10kg。
其中,氟硅改性丙烯酸树脂的制备方法为:将二甲苯与乙酸乙酯按质量比1:1混合,得到混合溶剂;将甲基丙烯酸十二氟庚酯与甲基丙烯酸乙酯按质量比1:2混合,并加入丙烯酸正丁酯、偶氮二异庚腈,得混合单体;其中,丙烯酸正丁酯的加入质量为甲基丙烯酸十二氟庚酯质量的3倍,偶氮二异庚腈的加入质量为甲基丙烯酸十二氟庚酯质量的3倍;将混合单体与混合溶剂按质量比1:3混合,搅拌反应后,得氟硅改性丙烯酸树脂。
其中,改性有机硅树脂的改性方法为:将6kg的全氟辛基三乙氧基硅烷、10kg的乙酸乙酯加入到为60kg的有机硅树脂中,混合均匀,温度升至65℃,保温5h后自然冷却,静置20h。
其中,改性改性聚全氟乙丙烯乳液的改性方法为:将3kg的1H,1H,2H,2H-全氟辛基三氯硅烷、0.1kg的聚二甲基硅氧烷以及2kg的三氟丙基甲基环三硅氧烷加入到70kg的改性聚全氟乙丙烯乳液中,在温度为50℃下先分散3h,然后在70℃分散3h,自然冷却。
其中,改性纳米二氧化硅的改性方法为:取无水乙醇与蒸馏水混合均匀,然后滴加氟硅烷改性剂,搅拌,混合均匀,加入纳米二氧化硅,其中,氟硅烷改性剂:无水乙醇:蒸馏水:纳米二氧化硅的质量比为1:6:2:3,室温下超声分散3h,过滤,用无水乙醇清洗干净,在60℃真空干燥箱中完全烘干,在研钵中研磨成小颗粒,得到经过氟硅烷改性的纳米二氧化硅;
其中,复合填料为纳米氮化硼、纳米碳管、纳米氧化锌、纳米白炭黑按重量比1:1:3:1组成的混合物,改性复合填料的改性方法为:将复合填料分散在乙醇中,加入有机硅烷和氨水反应0.5h,得到改性复合填料悬浊液;将悬浊液通过抽滤、烘干、研磨后得到改性复合填料;其中,复合填料与有机硅烷、乙醇的质量比为1:0.1:5;氨水的加入量为有机硅烷质量的0.1%,有机硅烷为全氟辛基三氯硅烷。
按照以下方法制备:
S1、将氟硅改性丙烯酸树脂和改性有机硅树脂混合均匀,然后加入改性聚全氟乙丙烯乳液,磁力搅拌5min,超声分散15min;
S2、向步骤S1得到的混合物中加入改性纳米二氧化硅,磁力搅拌5min,超声分散15min;
S3、向步骤S2得到的混合物中加入改性复合填料,磁力搅拌5min,超声分散15min;
S4、向步骤S3得到的混合物中加入六甲基二硅氮烷,磁力搅拌10min,超声分散10min;
S5、向步骤S4得到的混合物中加入醋酸正丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯,磁力搅拌5min,制备得到防覆冰绝缘子涂料。
实施例2
称取以下重量的原料:氟硅改性丙烯酸树脂24kg、改性有机硅树脂34kg、改性聚全氟乙丙烯乳液8kg、改性纳米二氧化硅4kg、六甲基二硅氮烷3kg、改性复合填料2kg、醋酸正丁酯12kg、丙二醇甲醚醋酸酯15kg。
其中,氟硅改性丙烯酸树脂的制备方法为:将二甲苯与乙酸乙酯按质量比1:1.2混合,得到混合溶剂;将甲基丙烯酸十二氟庚酯与甲基丙烯酸乙酯按质量比1:2.5混合,并加入丙烯酸正丁酯、偶氮二异庚腈,得混合单体;其中,丙烯酸正丁酯的加入质量为甲基丙烯酸十二氟庚酯质量的5倍,偶氮二异庚腈的加入质量为甲基丙烯酸十二氟庚酯质量的4.5倍;将混合单体与混合溶剂按质量比1:3.5混合,搅拌反应后,得氟硅改性丙烯酸树脂。
其中,改性有机硅树脂的改性方法为:将8kg的全氟辛基三乙氧基硅烷、15kg的乙酸乙酯加入到为62kg的有机硅树脂中,混合均匀,温度升至68℃,保温10h后自然冷却,静置22h。
其中,改性改性聚全氟乙丙烯乳液的改性方法为:将4.5kg的1H,1H,2H,2H-全氟辛基三氯硅烷、0.3kg的聚二甲基硅氧烷以及3.5kg的三氟丙基甲基环三硅氧烷加入到75kg的改性聚全氟乙丙烯乳液中,在温度为55℃下先分散3.5h,然后在75℃分散3.5h,自然冷却。
其中,改性纳米二氧化硅的改性方法为:取无水乙醇与蒸馏水混合均匀,然后滴加氟硅烷改性剂,搅拌,混合均匀,加入纳米二氧化硅,其中,氟硅烷改性剂:无水乙醇:蒸馏水:纳米二氧化硅的质量比为1:8:2.5:3.5,室温下超声分散3.5h,过滤,用无水乙醇清洗干净,在75℃真空干燥箱中完全烘干,在研钵中研磨成小颗粒,得到经过氟硅烷改性的纳米二氧化硅;
其中,复合填料为纳米氮化硼、纳米碳管、纳米氧化锌、纳米白炭黑按重量比1:1:3:1组成的混合物,改性复合填料的改性方法为:将复合填料分散在乙醇中,加入有机硅烷和氨水反应2h,得到改性复合填料悬浊液;将悬浊液通过抽滤、烘干、研磨后得到改性复合填料;其中,复合填料与有机硅烷、乙醇的质量比为1:0.5:5;氨水的加入量为有机硅烷质量的4%,有机硅烷为全氟辛基三氯硅烷。
按照以下方法制备:
S1、将氟硅改性丙烯酸树脂和改性有机硅树脂混合均匀,然后加入改性聚全氟乙丙烯乳液,磁力搅拌12min,超声分散22min;
S2、向步骤S1得到的混合物中加入改性纳米二氧化硅,磁力搅拌5-20min,超声分散20min;
S3、向步骤S2得到的混合物中加入改性复合填料,磁力搅拌10min,超声分散25min;
S4、向步骤S3得到的混合物中加入六甲基二硅氮烷,磁力搅拌15min,超声分散20min;
S5、向步骤S4得到的混合物中加入醋酸正丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯,磁力搅拌8min,制备得到防覆冰绝缘子涂料。
实施例3
称取以下重量的原料:氟硅改性丙烯酸树脂26kg、改性有机硅树脂38kg、改性聚全氟乙丙烯乳液10kg、改性纳米二氧化硅5kg、六甲基二硅氮烷4kg、改性复合填料3kg、醋酸正丁酯15kg、丙二醇甲醚醋酸酯20kg。
其中,氟硅改性丙烯酸树脂的制备方法为:将二甲苯与乙酸乙酯按质量比1:1.5混合,得到混合溶剂;将甲基丙烯酸十二氟庚酯与甲基丙烯酸乙酯按质量比1:3混合,并加入丙烯酸正丁酯、偶氮二异庚腈,得混合单体;其中,丙烯酸正丁酯的加入质量为甲基丙烯酸十二氟庚酯质量的7倍,偶氮二异庚腈的加入质量为甲基丙烯酸十二氟庚酯质量的6倍;将混合单体与混合溶剂按质量比1:4混合,搅拌反应后,得氟硅改性丙烯酸树脂。
其中,改性有机硅树脂的改性方法为:将10kg的全氟辛基三乙氧基硅烷、20kg的乙酸乙酯加入到为65kg的有机硅树脂中,混合均匀,温度升至75℃,保温15h后自然冷却,静置25h。
其中,改性改性聚全氟乙丙烯乳液的改性方法为:将6kg的1H,1H,2H,2H-全氟辛基三氯硅烷、0.5kg的聚二甲基硅氧烷以及5kg的三氟丙基甲基环三硅氧烷加入到80kg的改性聚全氟乙丙烯乳液中,在温度为60℃下先分散4h,然后在80℃分散4h,自然冷却。
其中,改性纳米二氧化硅的改性方法为:取无水乙醇与蒸馏水混合均匀,然后滴加氟硅烷改性剂,搅拌,混合均匀,加入纳米二氧化硅,其中,氟硅烷改性剂:无水乙醇:蒸馏水:纳米二氧化硅的质量比为1:10:3:4,室温下超声分散4h,过滤,用无水乙醇清洗干净,在90℃真空干燥箱中完全烘干,在研钵中研磨成小颗粒,得到经过氟硅烷改性的纳米二氧化硅;
其中,复合填料为纳米氮化硼、纳米碳管、纳米氧化锌、纳米白炭黑按重量比1:1:3:1组成的混合物,改性复合填料的改性方法为:将复合填料分散在乙醇中,加入有机硅烷和氨水反应4h,得到改性复合填料悬浊液;将悬浊液通过抽滤、烘干、研磨后得到改性复合填料;其中,复合填料与有机硅烷、乙醇的质量比为1:1:5;氨水的加入量为有机硅烷质量的8%,有机硅烷为全氟辛基三氯硅烷。
按照以下方法制备:
S1、将氟硅改性丙烯酸树脂和改性有机硅树脂混合均匀,然后加入改性聚全氟乙丙烯乳液,磁力搅拌20min,超声分散30min;
S2、向步骤S1得到的混合物中加入改性纳米二氧化硅,磁力搅拌20min,超声分散30min;
S3、向步骤S2得到的混合物中加入改性复合填料,磁力搅拌20min,超声分散30min;
S4、向步骤S3得到的混合物中加入六甲基二硅氮烷,磁力搅拌20min,超声分散30min;
S5、向步骤S4得到的混合物中加入醋酸正丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯,磁力搅拌10min,制备得到防覆冰绝缘子涂料。
实施例4
称取以下重量的原料:氟硅改性丙烯酸树脂28kg、改性有机硅树脂42kg、改性聚全氟乙丙烯乳液12kg、改性纳米二氧化硅6kg、六甲基二硅氮烷5kg、改性复合填料4kg、醋酸正丁酯18kg、丙二醇甲醚醋酸酯25kg。
其余同实施例2。
实施例5
称取以下重量的原料:氟硅改性丙烯酸树脂32kg、改性有机硅树脂46kg、改性聚全氟乙丙烯乳液14kg、改性纳米二氧化硅7kg、六甲基二硅氮烷6kg、改性复合填料5kg、醋酸正丁酯20kg、丙二醇甲醚醋酸酯30kg。
其余同实施例3。
对比例1
将实施例1中的氟硅改性丙烯酸树脂改为丙烯酸树脂,改性有机硅树脂改为有机硅树脂,改性聚全氟乙丙烯乳液液改为聚全氟乙丙烯乳液液,并去除改性纳米二氧化硅和改性复合填料,其他同实施例1。
对比例2
原料和配比同实施例1,制备方法为:将上述原料一起加入搅拌机中,混合均匀,制备得到防覆冰绝缘子涂料。
测试:
将实施例1~5以及对比例1~2制得的涂料涂覆在绝缘子表面,对涂层的性能进行检测,检测方法如下:
1、静态接触角:采用接触角测量仪测量;
2、附着力:根据GB/T 1720-1979中的方法进行测量;
3、覆冰性:在雾凇条件下保持12h,观察绝缘子表面覆冰情况;
4、冻融循环性:-5℃条件下进行冻融循环实验(每个周期6h+2h),循环30次后测量接触角。
测试结果如下表1所示:
表1
检测项目 静态接触角 附着力 覆冰性 冻融循环性
实施例1 133° 1级 表面无覆冰 128°
实施例2 137° 1级 表面无覆冰 133°
实施例3 143° 1级 表面无覆冰 141°
实施例4 147° 1级 表面无覆冰 145°
实施例5 145° 1级 表面无覆冰 140°
对比例1 78° 1级 表面覆大量冰 70°
对比例2 92° 2级 表面覆少量冰 81°
由表1可以看出,实施例1~5制得的涂料与绝缘子表面的附着力均为1级,符合国标要求;实施例1~5制得的涂料表面接触角均大于130°,涂料表面无覆冰,经冻融循环后涂料表面接触角均大于120°,由此实施例1-5中制得的涂料形成的涂层具有疏水性和防覆冰效果,且实施例4的疏水性和防覆冰效果最好。与对比例1(原料不同)和对比例2(制备方法不同)相比较可以看出,实施例1~5制得的涂料的疏水性和防覆冰效果更好,由此可知,实施例1~5制得的涂料的配方和制备方法均会影响其防覆冰性能。
以上仅是本发明的特征实施范例,对本发明保护范围不构成任何限制。凡采用同等交换或者等效替换而形成的技术方案,均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种防覆冰绝缘子涂料,其特征在于,包括以下重量份数的原料:氟硅改性丙烯酸树脂20-32份、改性有机硅树脂30-46份、改性聚全氟乙丙烯乳液6-14份、改性纳米二氧化硅3-7份、六甲基二硅氮烷2-6份、改性复合填料1-5份、醋酸正丁酯10-20份、丙二醇甲醚醋酸酯10-30份。
2.根据权利要求1所述的一种防覆冰绝缘子涂料,其特征在于:包括以下重量份数的原料:氟硅改性丙烯酸树脂24-28份、改性有机硅树脂34-42份、改性聚全氟乙丙烯乳液8-12份、改性纳米二氧化硅4-6份、六甲基二硅氮烷3-5份、改性复合填料2-4份、醋酸正丁酯12-18份、丙二醇甲醚醋酸酯15-25份。
3.根据权利要求1所述的一种防覆冰绝缘子涂料,其特征在于:包括以下重量份数的原料:氟硅改性丙烯酸树脂26份、改性有机硅树脂38份、改性聚全氟乙丙烯乳液10份、改性纳米二氧化硅5份、六甲基二硅氮烷4份、改性复合填料3份、醋酸正丁酯15份、丙二醇甲醚醋酸酯20份。
4.根据权利要求1~3任一所述的一种防覆冰绝缘子涂料,其特征在于:所述的氟硅改性丙烯酸树脂的制备方法为:将二甲苯与乙酸乙酯按质量比1:1-1.5混合,得到混合溶剂;将甲基丙烯酸十二氟庚酯与甲基丙烯酸乙酯按质量比1:2-3混合,并加入丙烯酸正丁酯、偶氮二异庚腈,得混合单体;其中,丙烯酸正丁酯的加入质量为甲基丙烯酸十二氟庚酯质量的3-7倍,偶氮二异庚腈的加入质量为甲基丙烯酸十二氟庚酯质量的3-6倍;将混合单体与混合溶剂按质量比1:3-4混合,搅拌反应后,得氟硅改性丙烯酸树脂。
5.根据权利要求1~3任一所述的一种防覆冰绝缘子涂料,其特征在于:所述改性有机硅树脂的改性方法为:将重量份数为6-10份的全氟辛基三乙氧基硅烷、重量份数为10-20份的乙酸乙酯加入到重量份数为60-65份的有机硅树脂中,混合均匀,温度升至65-75℃,保温5-15h后自然冷却,静置20-25h。
6.根据权利要求1~3任一所述的一种防覆冰绝缘子涂料,其特征在于:所述改性聚全氟乙丙烯乳液的改性方法为:将重量份数为3-6份的1H,1H,2H,2H-全氟辛基三氯硅烷、重量份数为0.1-0.5份的聚二甲基硅氧烷以及重量份数为2-5份的三氟丙基甲基环三硅氧烷加入到重量份数为70-80份的聚全氟乙丙烯乳液中,在温度为50-60℃下先分散3-4h,然后在70-80℃分散3-4h,自然冷却。
7.根据权利要求1~3任一所述的一种防覆冰绝缘子涂料,其特征在于:所述改性纳米二氧化硅的改性方法为:取无水乙醇与蒸馏水混合均匀,然后滴加氟硅烷改性剂,搅拌,混合均匀,加入纳米二氧化硅,其中,氟硅烷改性剂:无水乙醇:蒸馏水:纳米二氧化硅的质量比为1:6-10:2-3:3-4,室温下超声分散3-4h,过滤,用无水乙醇清洗干净,在60-90℃真空干燥箱中完全烘干,在研钵中研磨成小颗粒,得到经过氟硅烷改性的纳米二氧化硅;
8.根据权利要求1~3任一所述的一种防覆冰绝缘子涂料,其特征在于:所述复合填料为纳米氮化硼、纳米碳管、纳米氧化锌、纳米白炭黑按重量比1:1:3:1组成的混合物。
9.根据权利要求8所述的一种防覆冰绝缘子涂料,其特征在于:所述改性复合填料的改性方法为:将复合填料分散在乙醇中,加入有机硅烷和氨水反应0.5-4h,得到改性复合填料悬浊液;将悬浊液通过抽滤、烘干、研磨后得到改性复合填料;其中,复合填料与有机硅烷、乙醇的质量比为1:0.1-1:5;氨水的加入量为有机硅烷质量的0.1-8%。
10.一种防覆冰绝缘子涂料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、将氟硅改性丙烯酸树脂和改性有机硅树脂混合均匀,然后加入改性聚全氟乙丙烯乳液,磁力搅拌5-20min,超声分散15-30min;
S2、向步骤S1得到的混合物中加入改性纳米二氧化硅,磁力搅拌5-20min,超声分散15-30min;
S3、向步骤S2得到的混合物中加入改性复合填料,磁力搅拌5-20min,超声分散15-30min;
S4、向步骤S3得到的混合物中加入六甲基二硅氮烷,磁力搅拌10-20min,超声分散10-30min;
S5、向步骤S4得到的混合物中加入醋酸正丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯,磁力搅拌5-10min,制备得到防覆冰绝缘子涂料。
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