CN114231071B - 一种防覆冰雪易脱冰雪常温固化光能涂料以及制备方法 - Google Patents

一种防覆冰雪易脱冰雪常温固化光能涂料以及制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114231071B
CN114231071B CN202111652422.3A CN202111652422A CN114231071B CN 114231071 B CN114231071 B CN 114231071B CN 202111652422 A CN202111652422 A CN 202111652422A CN 114231071 B CN114231071 B CN 114231071B
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
ice
snow
stirring
nano
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202111652422.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114231071A (zh
Inventor
房姗姗
程琳
房闯
朱光海
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong Xinheli Power Technology Co ltd
Original Assignee
Shandong Xinheli Power Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong Xinheli Power Technology Co ltd filed Critical Shandong Xinheli Power Technology Co ltd
Priority to CN202111652422.3A priority Critical patent/CN114231071B/zh
Publication of CN114231071A publication Critical patent/CN114231071A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114231071B publication Critical patent/CN114231071B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/32Radiation-absorbing paints
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D129/00Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal, or ketal radical; Coating compositions based on hydrolysed polymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D129/14Homopolymers or copolymers of acetals or ketals obtained by polymerisation of unsaturated acetals or ketals or by after-treatment of polymers of unsaturated alcohols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04Polyurethanes
    • C09D175/14Polyurethanes having carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C09D175/16Polyurethanes having carbon-to-carbon unsaturated bonds having terminal carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D183/00Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D183/04Polysiloxanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D183/00Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D183/04Polysiloxanes
    • C09D183/08Polysiloxanes containing silicon bound to organic groups containing atoms other than carbon, hydrogen, and oxygen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/08Anti-corrosive paints
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/60Additives non-macromolecular
    • C09D7/61Additives non-macromolecular inorganic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/60Additives non-macromolecular
    • C09D7/63Additives non-macromolecular organic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/65Additives macromolecular
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2227Oxides; Hydroxides of metals of aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2265Oxides; Hydroxides of metals of iron
    • C08K2003/2275Ferroso-ferric oxide (Fe3O4)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2289Oxides; Hydroxides of metals of cobalt
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/24Acids; Salts thereof
    • C08K3/26Carbonates; Bicarbonates
    • C08K2003/265Calcium, strontium or barium carbonate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/30Sulfur-, selenium- or tellurium-containing compounds
    • C08K2003/3045Sulfates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00Specific properties of additives
    • C08K2201/011Nanostructured additives

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

本发明公开了一种防覆冰雪易脱冰雪常温固化光能涂料,由面漆和底漆组成,底漆由A组分和B组分组成;同时公开了其制备方法,该方法施工操作简单,涂覆到设备表面,采用单纯的涂刷,喷涂、浸泡即可;脱离温度的严苛要求,涂层附着力好,耐磨性能好,耐老化,使用寿命长,兼顾超疏水涂料的对水的接触角达到≥150°,同时其特殊的吸光材料能高效吸收太阳光能,提高介质温度,加速融雪融冰及脱冰状况,保证电力在极寒天气下的正常运行,消除安全隐患。

Description

一种防覆冰雪易脱冰雪常温固化光能涂料以及制备方法
技术领域
本发明涉及涂料制备领域,具体涉及一种防覆冰雪易脱冰雪常温固化光能涂料以及制备方法。
背景技术
电力运输的输电线路难免会经过海拔高湿气重的地方,冬季受极端恶劣天气的影响出现雨凇、雾凇、霜、雪现象遇低温使大面积电线被冰包裹,造成电力线路出现覆冰、覆雪现象。由于覆冰时杆(塔)两侧的张力不平衡造成的。在一些地形起伏较大的地区,两相邻的杆(塔)在高度和距离上存在很大的差距,在还未覆冰时两侧就形成了较大的不平衡张力,当线路上出现大密度的覆冰时,杆(塔)两侧的不平衡张力加剧,当张力不断加大,直至到达杆(塔)、导线所能承受的极限时,就出现了导线断落或杆(塔)倒塌的现象,严重影响电网的正常运行,甚至会出现大面积停电,造成不可估量的经济损失。很多线路地处偏远地区,地质环境恶劣,加之冰雪覆盖下的崎岖小路交通极其不方便,这给检修带来巨大困难甚至威胁检修人员的人身安全。除电力线路覆冰以外,绝缘子冰闪是污闪的一种特殊形式,较大范围的降雪导致的融冰雪、雾凇、雨凇和区域性的持续大雾,是一种特殊形式的污秽,易形成大范围的绝缘子冰闪故障。绝缘子串结冰后形成贯穿整串的冰柱,严重覆冰的情况下,绝缘子伞形出现冰凌桥接,使绝缘强度降低,泄露距离缩短。融冰过程中,冰体或者冰晶体的表面水膜很快溶解污秽中的电解质,并提高融冰水或者冰面水膜的电导率,引起绝缘子串电压分布及单片绝缘子表面电压分布的畸变,从而降低覆冰绝缘子串的闪络电压,发生冰闪事故,同样能严重影响电力系统的正常运行。电力是所有产业的基础,高压线以及超高压线越来越多,保证电力系统正常运行,改善输电线上覆冰、覆雪问题势在必行。
现在电力行业采取的去除冰雪方法主要分为四类:(1)热力融冰法;(2)机械破冰法;(3)自然被动法;(4)其他法。但是这些处理覆冰的方式有着很大的劣势,比如处理覆冰的速度很慢,而且动用大量人力,尤其是很多高压输电线所在位置比较恶劣,因此不能及时有效解决覆冰问题,无法保证电力系统正常运行。
对于目前存在的关于超疏水的专利,存在很多明显问题,比如生产工艺比较苛刻,无法达到量化生产,比如施工比较麻烦,需要高温烘烤,而且涂层只是简单地达到超疏水效果,延迟液滴在介质表面的停留,无法真正达到易融雪融冰及脱冰的效果。
发明内容
为了解决电力方面(线路、绝缘子等)的防覆冰雪,以及在极寒天气下,达到快速脱冰的目的,本发明提供一种防覆冰雪易脱冰雪常温固化光能涂料以及制备方法,施工操作简单;本技术专门用于电力系统、铁路及轨道交通、公共建筑、新能源发电等领域上,涂覆到设备表面,采用单纯的涂刷,喷涂、浸泡、辊涂均可;脱离温度的严苛要求,涂层附着力好,耐磨性能好,耐老化,使用寿命长,兼顾超疏水涂料的对水的接触角达到≥150°,滚动角≤10°的效果达到防覆冰、雪的状态,同时其特殊的吸光材料能高效吸收太阳光能,提高介质温度,加速融雪融冰及脱冰状况,保证电力在极寒天气下的正常运行,消除安全隐患。
本发明是通过以下技术方案实现的:
涂料由两部分构成,底漆和面漆,底漆分为(A组分、B组分)。在使用时,现将A组分和B组分按照比例进行混合,陈化30min后进行喷涂,等待表干后15min,在喷涂面漆,使用简单,不需要其他辅助工具,以及操作步骤。
(一)组成
面漆组成:
由低表面能的氟硅树脂、聚乙烯醇缩丁醛、聚二甲基硅氧烷(端羟基聚二甲基硅氧烷、含氢聚二甲基硅氧烷或羟基氟聚二甲基硅氧烷)中的一种、偶联剂(正硅酸乙酯、硅酸乙酯)的一种、交联剂(二月桂酸二丁基锡、三乙醇胺、多功能碳化二亚胺交联剂)、全氟有机化合物(十三氟烷基三甲氧基硅烷、十三氟烷基三乙氧基硅烷、十二氟烷基三甲氧基硅烷、十二氟烷基三乙氧基硅烷、六氟烷基三甲氧基硅烷和六氟烷基三乙氧基硅烷)一种或者两种、抗氧剂((2,4-二叔丁基苯)酯、3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八烷醇酯、四[β-(3.5-二叔丁基,4-羟基苯基)丙酸]季戊四酯醇、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯一种、酸性化合物(冰醋酸,35%盐酸混合物、30%氢氟酸)一种、纳米级二氧化硅、微米级光能材料(微米四氧化三铁、微米级石墨、微米级氧化钴、微米级氧化锌)两种或者多种、溶剂(无水乙醇、丙二醇、丁醇、异丙醇)一种或者多种。
底漆A组分组成:
羟基丙烯酸树脂、氟碳树脂、纳米级填充剂(纳米级硫酸钡、纳米级碳酸钙、纳米级氢氧化铝、纳米氧化钛、纳米氧化锌一种或者两种、微米级填充剂(滑石粉、云母粉、硅灰粉、石英粉、钛白粉)一种或者两种、纳米级光能材料(碳化硅、碳纳米管、炭黑、纳米级四氧化三铁、钴黑、铁铬黑、铜铬黑)两种或者多种、偶联剂(γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷)一种、渗透剂(C12-14醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、乙氧基化辛醇、乙氧基化C12-14醇)其中一种、消泡剂(聚氧丙烯甘油醚、C16-18醇聚醚酯化合物其中一种、分散剂(三乙基己基磷酸、纤维素衍生物、脂肪酸聚乙二醇酯、乙撑基双硬脂酰胺、三硬脂酸甘油酯)、溶剂(甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯、乙酸丁酯、乙酸甲酯)一种或者多种。
底漆B组分组成:
固化剂(六亚甲基二异氰酸、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯及二环己基甲烷二异氰酸酯)、偶联剂(γ-氨丙基三甲氧基硅烷、 γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷)一种、溶剂(丙二醇甲醚醋酸酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸甲酯)一种或二种。
(二)具体组分以及生产步骤
对于面漆的具体质量组分:
由低表面能的氟硅树脂2-3份、聚乙烯醇缩丁醛5-6份、偶联剂0.5-3份、交联剂1-2份、全氟有机化合物0.5-3份、抗氧剂4-7份、酸性化合物0.1-2份(保证面漆整体pH5-6)、纳米级二氧化硅1-2份、微米级光能材料3-4份、聚二甲基硅氧烷4.5-7、溶剂64-78.4份。
面漆生产步骤:
对于面漆的生产:1.在真空离心分散装置中加入溶剂,然后加入酸性化合物调节pH5-6,加入纳米二氧化硅、全氟化合物、聚二甲基硅氧烷、偶联剂、聚乙烯醇缩丁醛,抽真空,离心分散高速搅拌6000-8000r/min,温度在60℃-80℃,搅拌30min,使其混合均匀;
2.向步骤1中加入微米级光能材料,抽真空,高速搅拌1000-1200r/min,温度在60℃-80℃,搅拌30min;
3.加入氟硅树脂、交联剂、抗氧剂,高速搅拌1000-1200r/min,温度在60℃-80℃,搅拌2h;
4.待生产装置冷却至室温,将其灌装至密封包装桶。
底漆底漆A组分的具体质量组分:
羟基丙烯酸树脂10-18份、氟碳树脂8-10份、纳米级填充剂2-4份、微米级填充剂5-6份、纳米级光能材料6-10份、偶联剂0.5-2份、渗透剂0.5-2份、消泡剂0.5-1份、分散剂0.5-1份、溶剂46-67.5份。
底漆A组分生产步骤:
1.将羟基丙烯酸树脂、纳米级填充剂、微米级填充剂、纳米级光能材料、溶剂放入真空管中,抽真空,充入氮气,高速搅拌1000-1200r/min,温度在70℃-80℃,搅拌30min;
2.加入氟碳树脂、偶联剂,抽真空,充入氮气,高速搅拌1000-1200r/min,温度在70℃-80℃,搅拌1h;
3.加入消泡剂、渗透剂、分散剂,抽真空,充入氮气,高速搅拌1000-1200r/min,温度在70℃-80℃,搅拌1h;
4.待生产设备冷却至室温,一直通氮气,保持真空状态,陈化1d,转至密封包装桶中。
底漆底漆B组分的具体组分:
固化剂8-15份、偶联剂0.5-3份、溶剂82-92份。
底漆B组分生产步骤:
1.将固化剂、偶联剂、溶剂加入抽真空的搅拌罐中,高速搅拌1000-1200r/min,温度在60℃-80℃,搅拌1h;
2.待生产装置冷却至室温,将其灌装至密封包装桶。
备注:使用时底漆A组分和底漆B组分质量之比是5-8:2-4。
有益效果:
1.本专利借鉴“荷叶效应”仿生技术,用简单的施工方法在介质表面构建多重纳米-微米的结构,涂层在常温下固化,紧密的附着在介质表面,使介质表面达到超疏水、超自洁效果,即使是冷雨在介质表面也形成球状快速滚落,如果有附着在表面的水珠,在冷风作用下,快速的滑落,薄膜表面与水的静态接触角可达150°,滚动角低至4.8°,显示出非常好的超疏水功能。
2.涂层采用的低表面能的氟硅树脂使其对水的附着力大大降低。即使冷雨雪在导线、绝缘子上覆盖,其接触层附着力存在相斥状态,不会完全附着,覆着的冰雪与介质表面粘结力大大降低,从而达到很容易脱冰效果。
3.涂层采用层层叠加的技术,使其涂料整体不仅仅具备疏水效果,本申请中通过各种成分的协同作用,生成的面漆不仅具有较好的疏水效果,而且能够与底漆紧密结合;底漆中加入的羟基丙烯酸树脂与固化剂固化后,与其他成分协同作用,提高了涂层与基体的结合力;同时增加了涂层的耐腐蚀性、耐摩擦性以及踩踏性,能很好地面对大自然的恶劣天气,以及增强其使用寿命。
4.涂料添加的特殊吸光材料,不仅是涂料的填充剂,还是涂料纳米-微米结构的构成部分,同时还能吸光储存光能,提高涂层表面温度,促进冰雪融化,加之冰雪与介质表面只有微弱的附着力,因此极易脱冰雪。该吸光材料还能同时提高涂料的骨架的性能稳定性,增加其机械性能以及物理特性。
5.本产品与陶瓷、塑料、橡胶、金属制品等有优异的附着力,而且施工通过简单的喷涂、辊涂、浸泡工艺即可得到耐腐蚀、耐老化、超疏水、高自洁、防覆冰易脱冰的涂层,因此应用范围比较广阔。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
面漆具体生产实施方式:
1.在真空离心分散装置中加入乙醇76.1份,然后加入盐酸溶液1.2份,调节pH6,加入纳米二氧化硅1.2份、十三氟烷基三甲氧基硅烷2份、端羟基聚二甲基硅氧烷4.5份、聚乙烯醇缩丁醛4份、正硅酸乙酯0.5份,抽真空,离心分散高速搅拌6000r/min,温度在80℃,搅拌30min,使其混合均匀;
2.向步骤1中加入微米四氧化三铁3份,抽真空,高速搅拌1000r/min,温度在80℃,搅拌30min;
3.向步骤2中加入氟硅树脂2.5份、二月桂酸二丁基锡1份、(2,4-二叔丁基苯)酯4份,高速搅拌1000r/min,温度在80℃,搅拌2h;
4.待生产装置冷却至室温,将其灌装至密封包装桶。
底漆A组分具体生产实施方式:
1.将羟基丙烯酸树脂12份、纳米级硫酸钡3份、微米级滑石粉5份、碳纳米管7份、甲基丙烯酸羟乙酯11份、乙酸丁酯30份、乙酸甲酯20份放入真空管中,抽真空,充入氮气,高速搅拌1000r/min,温度在70℃,搅拌30min;碳纳米管选用通过盐酸和过氧化氢处理后烘干得到。
2.加入氟碳树脂9份、γ-氨丙基三甲氧基硅烷0.5份,抽真空入氮气,高速搅拌1000r/min,温度在70℃,搅拌1h;
3.加入聚氧丙烯甘油醚0.5份、C12-14醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚1份、三乙基己基磷酸1份,抽真空,充入氮气,高速搅拌1000r/min,温度在70℃,搅拌1h;
4.待生产设备冷却至室温,一直通氮气,保持真空状态,陈化1d,转至密封包装桶中。
底漆B组分具体生产实施方式:
1.将六亚甲基二异氰酸9份、γ-氨丙基三甲氧基硅0.5份、丙二醇甲醚醋酸酯40.5份、乙酸乙酯50份加入抽真空的搅拌罐中,高速搅拌1000r/min,温度在60℃,搅拌1h;
2.待生产装置冷却至室温,将其灌装至密封包装桶。
现场使用时:现将底漆A组分和底漆B组分按质量之比4:1混合搅拌均匀后,陈化15min,喷涂于介质表面,等待表干后,将面漆喷涂于底漆表面,实干后介质表面涂层具有超疏水、超自洁、防覆冰易脱冰性能。
实施例2
面漆具体生产实施方式:
1.在真空离心分散装置中加入无水乙醇36份、丙二醇34.2份,然后加入冰醋酸1.6份,调节pH6,加入纳米二氧化硅1.2份、十三氟烷基三甲氧基硅烷2份、十二氟烷基三甲氧基硅烷1份、含氢聚二甲基硅氧烷5份、聚乙烯醇缩丁醛6份、正硅酸乙酯1份,抽真空,离心分散高速搅拌8000r/min,温度在70℃,搅拌30min,使其混合均匀;
2.向步骤1中加入微米四氧化三铁3份、微米级石墨1份,抽真空,高速搅拌1200r/min,温度在70℃,搅拌30min;
3.向步骤2中加入氟硅树脂3份、三乙醇胺1份、3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八烷醇酯4份,高速搅拌1200r/min,温度在70℃,搅拌2h;
4.待生产装置冷却至室温,将其灌装至密封包装桶。
底漆A组分具体生产实施方式:
1.将羟基丙烯酸树脂15份、纳米级硫酸钡3份、纳米级碳酸钙1份、微米级滑石粉2份、微米级云母粉3份、纳米级炭黑6份、丙二醇甲醚醋酸酯15.5份、乙酸丁酯20份、乙酸甲酯24份放入真空管中,抽真空,充入氮气,高速搅拌1100r/min,温度在70℃,搅拌30min;
2.加入氟碳树脂8份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷1份,抽真空,充入氮气,高速搅拌1100r/min,温度在70℃,搅拌1h;
3.加入C16-18醇聚醚酯化合物1份、乙氧基化辛醇0.5份、脂肪酸聚乙二醇酯1份,抽真空,充入氮气,高速搅拌1100r/min,温度在70℃,搅拌1h;
4.待生产设备冷却至室温,一直通氮气,保持真空状态,陈化1d,转至密封包装桶中。
底漆B组分具体生产实施方式:
1.将异佛尔酮二异氰酸酯10份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷1份、丙二醇甲醚醋酸酯31份、乙酸甲酯58份加入抽真空的搅拌罐中,高速搅拌1200r/min,温度在70℃,搅拌1h;
2.待生产装置冷却至室温,将其灌装至密封包装桶。
现场使用时:现将底漆A组分和底漆B组分按质量之比5:2混合搅拌均匀后,陈化15min,喷涂于介质表面,等待表干后,将面漆喷涂于底漆表面,实干后介质表面涂层具有超疏水、超自洁、防覆冰易脱冰性能。
实施例3
面漆具体生产:
1.在真空离心分散装置中加入异丙醇40份、丙二醇30.3份,然后加入冰醋酸2份,调节pH5,加入纳米二氧化硅1.2份、十二氟烷基三甲氧基硅烷3份、羟基氟聚二甲基硅氧烷5.5份、聚乙烯醇缩丁醛5份、正硅酸乙酯1份,抽真空,离心分散高速搅拌6500r/min,温度在75℃,搅拌30min,使其混合均匀;
2.向步骤1中加入微米四氧化三铁2份、微米级氧化钴2份,抽真空,高速搅拌1200r/min,温度在75℃,搅拌30min;
3.向步骤2中加入氟硅树脂3份、多功能碳化二亚胺1份、四[β-(3.5-二叔丁基,4-羟基苯基)丙酸]季戊四酯醇4份,高速搅拌1200r/min,温度在75℃,搅拌2h;
4.待生产装置冷却至室温,将其灌装至密封包装桶。
底漆A组分具体生产实施方式:
1.将羟基丙烯酸树脂16份、纳米级硫酸钡2份、纳米级氢氧化铝2份、微米级滑石粉2份、微米级石英粉1份、纳米级炭黑3份、纳米级四氧化三铁3份、丙二醇甲醚醋酸酯10份、乙酸丁酯30份、乙酸甲酯20份放入真空管中,抽真空,充入氮气,高速搅拌1200r/min,温度在80℃,搅拌30min;
2.加入氟碳树脂8份、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷1份,抽真空,充入氮气,高速搅拌1200r/min,温度在80℃,搅拌1h;
3.加入C16-18醇聚醚酯化合物0.5份、乙氧基化C12-14醇0.5份、脂肪酸聚乙二醇酯1份,抽真空,充入氮气,高速搅拌1200r/min,温度在80℃,搅拌1h;
4.待生产设备冷却至室温,一直通氮气,保持真空状态,陈化1d,转至密封包装桶中。
底漆底漆B组分的具体生产实施方式:
1.将二苯甲烷多异氰酸酯13份、3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷2份、乙酸丁脂35份、乙酸甲酯50份加入抽真空的搅拌罐中,高速搅拌1100r/min,温度在80℃,搅拌1h;
2.待生产装置冷却至室温,将其灌装至密封包装桶。
现场使用时:现将底漆A组分和底漆B组分按质量之比5:3混合搅拌均匀后,陈化15min,喷涂于介质表面,等待表干后,将面漆喷涂于底漆表面,实干后介质表面涂层具有超疏水、超自洁、防覆冰易脱冰性能。
对比例1
与实施例1不同的是:不加入聚乙烯醇缩丁醛,面漆的制备时采用的搅拌速度是1000-1200 r/min。
对比例2
与实施例1不同的是:不加入微米四氧化三铁。
对比例3
与实施例1不同的是:不加入碳纳米管。
对比例4
实施例1不同的是:不加入盐酸。
对实施例1-3和对比例1-4的涂层涂于相同的钢板表面进行表面接触角和附着力测定,涂层厚度为40μm,结果如下(其中GB/T9286-1998《色漆和清漆漆膜的划格试验》来测定)。
Figure DEST_PATH_IMAGE001
对实施例1-3和对比例1-4的涂层按照T∕CEC 184-2018 绝缘子用防覆冰涂层的测试进行测试,可以得出,实施例1-3的涂层与对比例1-4相比覆冰的垂直粘着强度降低了32-55%,本申请的涂层防覆冰能力明显提高。
应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种防覆冰雪易脱冰雪常温固化光能涂料,其特征在于,由面漆和底漆组成:
其中面漆由以下质量份的成分组成:
氟硅树脂2-3份、聚乙烯醇缩丁醛5-6份、偶联剂0.5-3份、交联剂1-2份、全氟有机化合物0.5-3份、抗氧剂4-7份、酸性化合物0.1-2份、纳米级二氧化硅1-2份、微米级光能材料3-4份、聚二甲基硅氧烷4.5-7份、溶剂64-78.4份;所述的微米级光能材料选自微米四氧化三铁、微米级石墨、微米级氧化钴、微米级氧化锌中的两种或者多种;
底漆由A组分和B组分组成:
底漆A组分包括以下质量份的成分:
羟基丙烯酸树脂10-18份、氟碳树脂8-10份、纳米级填充剂2-4份、微米级填充剂5-6份、纳米级光能材料6-10份、偶联剂0.5-2份、渗透剂0.5-2份、消泡剂0.5-1份、分散剂0.5-1份、溶剂46-67.5份;所述的纳米级光能材料选自碳化硅、碳纳米管、炭黑、纳米级四氧化三铁、钴黑、铁铬黑、铜铬黑中的一种或者多种;
底漆B组分包括以下质量份的成分:
固化剂8-15份、偶联剂0.5-3份、溶剂82-92份。
2.根据权利要求1所述的一种防覆冰雪易脱冰雪常温固化光能涂料,其特征在于,面漆中的成分中:
所述的聚二甲基硅氧烷选自端羟基聚二甲基硅氧烷、含氢聚二甲基硅氧烷或羟基氟聚二甲基硅氧烷中的一种或几种;
所述的偶联剂选自正硅酸乙酯;
所述的交联剂选自三乙醇胺、多功能碳化二亚胺交联剂中一种;
所述的全氟有机化合物选自十三氟烷基三甲氧基硅烷、十三氟烷基三乙氧基硅烷、十二氟烷基三甲氧基硅烷、十二氟烷基三乙氧基硅烷、六氟烷基三甲氧基硅烷和六氟烷基三乙氧基硅烷中的一种或者两种;
所述的抗氧剂选自(2,4-二叔丁基苯)酯、3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八烷醇酯、四[β-(3.5-二叔丁基,4-羟基苯基)丙酸]季戊四酯醇中的一种;
所述的酸性化合物选自冰醋酸、35%盐酸混合物中的一种;
所述的溶剂选自无水乙醇、丙二醇、丁醇、异丙醇中一种或者多种。
3.根据权利要求1所述的一种防覆冰雪易脱冰雪常温固化光能涂料,其特征在于,底漆组分中:
所述的纳米级填充剂选自纳米级硫酸钡、纳米级碳酸钙、纳米级氢氧化铝、纳米氧化钛、纳米氧化锌一种或者两种;
所述的微米级填充剂选自滑石粉、云母粉、硅灰粉、石英粉、钛白粉中的一种或者两种;
所述的偶联剂选自γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷中的一种;
所述的渗透剂选自C12-14醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、乙氧基化辛醇、乙氧基化C12-14醇中的一种;
所述的消泡剂选自聚氧丙烯甘油醚、C16-18醇聚醚酯化合物中的一种或者多种;
所述的分散剂选自三乙基己基磷酸、纤维素衍生物、脂肪酸聚乙二醇酯、乙撑基双硬脂酰胺、三硬脂酸甘油酯中的一种或者多种;
所述的溶剂选自丙二醇甲醚醋酸酯、乙酸丁酯、乙酸甲酯中的一种或者多种;
固化剂选自六亚甲基二异氰酸、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯及二环己基甲烷二异氰酸酯中一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种防覆冰雪易脱冰雪常温固化光能涂料,其特征在于,面漆的制备方法包括以下步骤:
(1)在真空离心分散装置中加入溶剂,然后加入酸性化合物调节pH5-6,加入纳米级二氧化硅、全氟有机化合物、聚二甲基硅氧烷、偶联剂、聚乙烯醇缩丁醛,抽真空,离心分散高速搅拌6000-8000r/min,温度在60℃-80℃,充分搅拌30min,使其混合均匀;
(2)向步骤1中加入微米级光能材料,抽真空,高速搅拌1000-1200r/min,温度在60℃-80℃,搅拌30min;
(3)加入氟硅树脂、交联剂、抗氧剂,高速搅拌1000-1200r/min,温度在60℃-80℃,搅拌2h;
(4)待生产装置冷却至室温,将其灌装至密封包装桶。
5.根据权利要求1所述的一种防覆冰雪易脱冰雪常温固化光能涂料,其特征在于,底漆A的制备方法包括以下步骤:
(1)将羟基丙烯酸树脂、纳米级填充剂、微米级填充剂、纳米级光能材料、溶剂放入真空管中,抽真空,充入氮气,高速搅拌1000-1200r/min,温度在70℃-80℃,搅拌30min;
(2)加入氟碳树脂、偶联剂,抽真空,充入氮气,高速搅拌1000-1200r/min,温度在70℃-80℃,搅拌1h;
(3)加入消泡剂、渗透剂、分散剂,抽真空,充入氮气,高速搅拌1000-1200r/min,温度在70℃-80℃,搅拌1h;
(4)待生产设备冷却至室温,一直通氮气,保持真空状态,陈化1d,转至密封包装桶中。
6.根据权利要求1所述的一种防覆冰雪易脱冰雪常温固化光能涂料,其特征在于,底漆B的制备方法包括以下步骤:
(1)将固化剂、偶联剂、溶剂加入抽真空的搅拌罐中,高速搅拌1000-1200r/min,温度在60℃-80℃,搅拌1h;
(2)待生产装置冷却至室温,将其灌装至密封包装桶。
7.根据权利要求1所述的一种防覆冰雪易脱冰雪常温固化光能涂料,其特征在于,使用时,底漆A组分和底漆B组分质量之比是5-8:2-4。
CN202111652422.3A 2021-12-31 2021-12-31 一种防覆冰雪易脱冰雪常温固化光能涂料以及制备方法 Active CN114231071B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111652422.3A CN114231071B (zh) 2021-12-31 2021-12-31 一种防覆冰雪易脱冰雪常温固化光能涂料以及制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111652422.3A CN114231071B (zh) 2021-12-31 2021-12-31 一种防覆冰雪易脱冰雪常温固化光能涂料以及制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114231071A CN114231071A (zh) 2022-03-25
CN114231071B true CN114231071B (zh) 2023-03-31

Family

ID=80744697

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111652422.3A Active CN114231071B (zh) 2021-12-31 2021-12-31 一种防覆冰雪易脱冰雪常温固化光能涂料以及制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114231071B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114605879A (zh) * 2022-04-07 2022-06-10 山东鑫合利电力科技有限公司 一种密封涂料的制备方法及其施工方法
CN115595023B (zh) * 2022-10-31 2023-07-14 西安理工大学 一种输电线防覆冰涂层及制备方法
CN116676002B (zh) * 2023-08-03 2023-10-10 天津天和盛新材料科技有限公司 一种自修复超疏水减反涂料及涂层

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102838923B (zh) * 2012-09-16 2015-02-25 吉林大学 一种有机氟硅氧烷纳米防冻粘涂料及其制备工艺
CN105315870B (zh) * 2015-07-02 2019-02-15 江苏足迹涂料有限公司 一种防覆冰涂料、其制备方法和应用
CN105713476B (zh) * 2016-02-02 2017-12-26 浙江大学 一种具有热能除冰性能的超光滑防覆冰涂层
CN107868533B (zh) * 2017-12-04 2020-07-28 陕西宝塔山油漆股份有限公司 一种超疏水涂料及其制作耐久性超疏水涂层的方法
CN111548730B (zh) * 2020-05-25 2021-11-30 国网湖南省电力有限公司 一种适用于电网设备的防覆冰涂料及其制备方法与应用
CN113755096A (zh) * 2021-09-03 2021-12-07 珠海领航电气有限公司 一种用于高压设施的长效防覆冰涂料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114231071A (zh) 2022-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114231071B (zh) 一种防覆冰雪易脱冰雪常温固化光能涂料以及制备方法
CN109554036B (zh) 一种室温固化的电力专用超疏水涂料及其制备、使用方法
CN102660182A (zh) 一种超疏水、低粘附纳米复合防覆冰涂料
CN111019456A (zh) 一种耐久性超疏水三防涂料及其制备方法和使用方法
CN101514270A (zh) 防覆冰涂料组合物
CN106543895A (zh) 新型防污闪涂料及其制备方法
DK202270079A1 (en) Preparation method for and use of ptfe-based nano functional composite membrane
CN113755096A (zh) 一种用于高压设施的长效防覆冰涂料及其制备方法
KR101910436B1 (ko) 특고압 송전선로의 철탑 안정장치
CN105219263A (zh) 特高压线路表面防覆冰涂料
CN116120827A (zh) 一种聚氨酯基自修复超疏水涂料及其制备方法
CN114933853A (zh) 一种基于微纳米结构的超疏水防污闪涂料及其制备方法
CN102140310A (zh) 一种绝缘子防冰凌涂料
CN105602301B (zh) 瓷绝缘子用无机憎水防污釉料及其制备方法和应用
Hu et al. Comparison of AC flashover performance of snow-accreted insulators under natural and artificial simulation environments
CN111466418B (zh) 一种反光缓释驱鸟组合物及其制备方法
CN113308150A (zh) 一种高自洁型超滑防污闪涂料及其制备方法
CN115725237B (zh) 一种导热超疏水涂料及其制备方法与应用
CN112280429A (zh) 防腐蚀自清洁复合涂层及其制备方法和应用
CN116463055A (zh) 一种耐闪络电压的纳米复合涂料及其制备方法
CN102190935A (zh) 一种防覆冰涂料及用途
CN105062168A (zh) 用于输电电缆的防覆冰涂料
CN111471396A (zh) 一种用于输电电缆的防覆冰涂料及其制备方法
CN105948496A (zh) 西北地区瓷绝缘子用无机防尘釉料及其制备方法和应用
CN115975501B (zh) 具有延迟结冰与辐射制冷作用的涂层材料及其制备与应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant