CN114539917B - 一种自修复防污闪rtv涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及防污闪涂料领域，具体公开了一种自修复防污闪RTV涂料及其制备方法。自修复防污闪RTV涂料包括以下重量份的组分：端羟基聚二甲基硅氧烷60‑100份、补强剂5‑30份、阻燃剂10‑50份、稀释剂50‑200份、自修复胶囊10‑50份、颜料1‑8份、防沉剂0.5‑3份、交联剂2‑5份、催化剂0.5‑2份、偶联剂1‑3份、除水剂0.5‑5份；所述自修复胶囊包括质量比为1:2.5‑4的囊芯和囊壁，囊芯包括绝缘油，囊壁包括脲醛树脂。本申请的自修复防污闪RTV涂料具有能自动修复涂料在老化下产生的裂缝，使涂料修复优异的憎水性，且在高湿度环境下，憎水迁移速率快，防污闪效果好的优点。

Description

一种自修复防污闪RTV涂料及其制备方法

技术领域

本申请涉及防污闪涂料领域，更具体地说，它涉及一种自修复防污闪RTV涂料及其制备方法。

背景技术

电力设备的绝缘材料表面易积附污秽物，遇雨雾、露水而形成导电水膜，造成“污闪”停电事故，RTV硅橡胶涂料由于施工方便、维护简单，成为防污闪最为流行的方法，在电力输变电设备的电瓷或玻璃绝缘材料的表面上涂覆防污闪RTV涂料，能使原本亲水性的表面变为增水性，阻碍电瓷或玻璃绝缘材料表面形成连续的水膜，显著提高外绝缘的污闪电压。

防污闪RTV涂料能使绝缘材料在污秽状态下让保持憎水性的主要原因是其中含有一定量的未与长分子链交联作用的分子量较小的硅氧烷短链，小分子短链会沿着主链逐渐向绝缘材料表面运动并与污秽结合，使污层表面也获得有机小分子的疏水能力。但防污闪RTV材料在紫外线和强电场的作用下容易老化和劣化，老化使RTV涂料中的甲基氧化断裂，使极性硅氧键暴露出来，分子间的作用力增强，表面极性增加，憎水性下降。若不及时处理，会使得绝缘子发生污闪的概率增大。

而目前RTV涂料复涂是修复RTV涂料老化的常用手段，在对老化的RTV涂料进行复涂时，需要彻底清除RTV涂层，再进行复涂，若在高温环境下，RTV涂料的老化速度快，需要复涂频率高，成本增高。

针对上述中的相关技术，发明人认为目前的防污闪RTV涂料在实际应用中，遇到老化开裂现象时，无法自我修复，恢复其自身憎水性。

发明内容

为了使防污闪RTV涂料在老化后具有自修复性能，不需进行复涂，本申请提供一种自修复防污闪RTV涂料及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种自修复防污闪RTV涂料，采用如下的技术方案：

一种自修复防污闪RTV涂料，包括以下重量份的组分：端羟基聚二甲基硅氧烷60-100份、补强剂5-30份、阻燃剂10-50份、稀释剂50-200份、自修复胶囊10-50份、颜料1-8份、防沉剂0.5-3份、交联剂2-5份、催化剂0.5-2份、偶联剂1-3份、除水剂0.5-5份；

所述自修复胶囊包括质量比为1:2.5-4的囊芯和囊壁，囊芯包括绝缘油，囊壁包括脲醛树脂。

通过采用上述技术方案，防污闪RTV涂料在高温下老化，侧链的甲基氧化断裂，极性硅氧键暴露，内部的硅橡胶遭到破坏，产生孔洞和裂纹，憎水性降低；在防污闪RTV涂料中加入自修复胶囊，且自修复胶囊以脲醛树脂作为囊壁，绝缘油作为囊芯，当涂层产生孔洞和裂纹时，脆性较大的脲醛树脂产生裂纹，内部的绝缘油流出，绝缘油的主要成分是不饱和烷烃和芳香烃，属于憎水基团，绝缘油受到涂层内部聚硅氧烷基、甲基等亲油基团的影响，很快渗入到涂层内部，涂层内部的亲油基团与绝缘油的烷烃等化合物之间的作用力好，少量的绝缘油在涂层内与涂层内的小分子作用，一定程度上为有机小分子的迁移提供了迁移通道，从而恢复涂层的憎水性。

且精确控制囊芯和囊壁的质量比为1:2.5-4，当囊芯绝缘油的用量较大时，绝缘油中烷烃会占据涂层的内部空隙，使涂层的柔顺性变差，并阻碍LMW的迁移，游离的小分子硅碳链由于相似相容原理，溶解到空隙中的绝缘油内，难以移动到涂层的表面，使得憎水性恢复较差。

优选的，所述囊芯中还包括质量浓度为10-12％的聚偏氟乙烯溶液，聚偏氟乙烯溶液和绝缘油的质量比为0.3-0.5:1。

通过采用上述技术方案，向囊芯的绝缘油内掺入聚偏氟乙烯溶液，当囊壁在涂层出现老化裂纹时破裂，质量浓度为10-12％的聚偏氟乙烯溶液的流动性好，粘度适中，能在老化后的涂层裂纹或孔洞内流动，为小分子在涂层内的流动提供通道，并对孔隙进行填充，从而加快被老化后涂层的修复速度和修复效果。

优选的，所述聚偏氟乙烯溶液还经过以下预处理：将聚偏氟乙烯溶液与纳米二氧化钛、氟硅乳液，混合、超声、脱泡，然后通入超临界二氧化碳，在95-100℃、20-25MPa下处理2-4h，聚偏氟乙烯溶液、纳米二氧化钛和氟硅乳液的质量比1:0.7-1:0.3-0.5。

通过采用上述技术方案，纳米二氧化钛具有自洁效果，能防止绝缘油渗透至涂层表面时，涂层对污秽的粘附力提高，导致憎水性下降，且在聚偏氟乙烯上负载含氟树脂，含氟树脂的插嵌，能降低聚偏氟乙烯的表面能，还能在聚偏氟乙烯表面形成类似于荷叶表面的蜡晶，能进一步提高聚偏氟乙烯的憎水性，且在超临界二氧化碳的处理下，能促进聚偏氟乙烯大分子链的规整性排列，是聚偏氟乙烯的表面能更低，憎水性更好，防污闪性更强。

优选的，所述自修复胶囊的制备方法如下：

(1)将绝缘油和质量浓度为10-12％的聚偏氟乙烯溶液混合均匀，制成囊芯；

(2)将甲醛、尿素和去离子水混合均匀，用氢氧化钠添加pH值至8-10，升温至70-75℃，保温1-1.5h，得到囊壁，甲醛和尿素的摩尔比为1.75-1.8:1；

(3)将囊芯和囊壁混合，加入分散剂和乳化剂，搅拌均匀后，调节pH值至2-2.5，再搅拌20-30min，升温至50-65℃，加入囊壁重量0.5-1％的氢氧化钠，混匀，制成自修复胶囊。

通过采用上述技术方案，将甲醛和尿素在弱碱条件下混合，得到水溶性脲醛树脂，加入乳化剂和分散剂、囊芯后，在酸性条件下，水溶性脲醛树脂分子间脱去小分子水，形成亚甲基键合少量醚键连接的线型或支链型低分子物，继续缩聚形成交联网络结构的非水溶性聚合物，沉积到囊芯表面，形成自修复胶囊，使用氢氧化钠阻止包覆反应的进行，防止制备的胶凝粘结为一体，成为胶凝装，分散性不好，又能防止包封率太小，囊壁坚固性不强，易破裂，失去自修复性能。

优选的，所述补强剂为二氧化硅，粒径为200-500nm。

通过采用上述技术方案，二氧化硅具有粒径小，比表面积大，表面吸附力强，表面能大，分散性好等优异性能，作为补强剂加入到涂料中，能分布在高分子材料的链间，二氧化硅由于表面严重的配位不足、庞大的比表面积以及表面欠氧等特点，使它表现出极强的活性，能有效提高键合作用，提高涂料的强度、韧性和延展性，并改善涂料的耐磨性和表面光洁度，并提高抗老化性能，延缓涂料的热老化。

优选的，所述二氧化硅经过以下预处理：将2-5重量份二氧化硅与2-5重量份十七氟癸基三乙氧基硅烷、10-15重量份无水乙醇混合均匀，加入1-2重量份聚二甲基硅氧烷低聚物，超声20-30min，升温挥发无水乙醇，等离子处理10-20s。

相同材质相同配方的防污闪涂层，其憎水迁移性主要受到惰性污秽物质和环境因素的影响，相对湿度的升高会导致空气中水分子数量增多，污层吸收水分的能力变强，从而吸附小分子聚硅氧烷的能力变弱，进而造成憎水迁移速度随之减慢，像广东等高湿气候地区，环境湿度高，憎水迁移速率慢，涂层表面憎水性不均匀，劣化程度严重。通过采用上述技术方案，十七氟癸基三乙氧基硅烷的憎水基团为碳氟基团和亚碳氟基团，表面能很低，能显著提高涂层的憎水性，且憎水性基团中氟元素含量的提高有助于降低基团的表面能，这是由于氟原子电负性极强，当二氧化硅粒子表面接枝氟硅烷分子后，其外层氟原子的高稳定性结构能够有效束缚自身电子，二氧化硅经过十七氟癸基三乙氧基硅烷修饰后，有助于提高超疏水涂层的电气绝缘性，另外使用聚二甲基硅氧烷低聚物掺入二氧化硅中，聚而甲基硅氧烷的聚合度小，在涂层中迁移速率快，能提高涂层的憎水性和憎水迁移速率，但其耐老化性能差，因此将经过聚二甲基硅氧烷和十七氟癸基三乙氧基硅烷处理的二氧化硅经过等离子处理，等离子体能使二氧化硅表面出现疏松多孔的结构，将聚二甲基硅氧烷负载于孔结构中，改善其抗老化性，等离子体能产生大量激发态的活性离子，使聚二甲基硅氧烷低聚物的憎水速度加快，与硅橡胶作用发生反应，促进憎水性迁移速率。

优选的，所述稀释剂包括质量比为1:0.5-1的高闪点溶剂和低闪电溶剂，高闪点溶剂为二氯甲烷、三氯乙烯、四氯乙烯中的至少一种，低闪电溶剂选自甲苯、二甲苯、120#溶剂油、200#溶剂油中的至少一种。

通过采用上述技术方案，使用高闪点溶剂和低闪点溶剂配合作为稀释剂，降低涂料的粘度，便于进一步的加工。

优选的，所述阻燃剂选自氢氧化铝、氢氧化镁、六苯氧基环磷腈、三聚氰胺、聚磷酸铵、十溴二苯乙烷中的一种。

通过采用上述技术方案，使用氢氧化铝、氢氧化镁等作为阻燃剂，能改善防污闪涂料的阻燃性能，增强安全性。

优选的，所述交联剂为甲基三丁酮肟硅烷，所述偶联剂为硅烷偶联剂；

所述催化剂为二丁基二月桂酸锡、二丁基氧化锡、二丁基二乙酸锡中的一种；

所述防沉剂选自膨润土、硅藻土、田菁粉、聚乙烯蜡、聚酰胺蜡中的至少一种；所述除水剂选自六甲基二硅氮烷、单环噁唑烷、双环噁唑烷、原甲酸三甲酯、原甲酸三乙酯中的至少一种。

通过采用上述技术方案，作为交联剂的甲基三丁酮肟硅烷的活性基团，能与端羟基聚甲基硅氧烷的端羟基发生缩合反应，生成丙酮肟基封端的聚硅氧烷，丙酮肟基于空气或补强剂中的水发生水解反应，生成硅羟基，硅羟基再与丙酮肟基发生缩合反应，交联成网络结构，制成粘附力强，且力学性能优异的RTV涂料。

第二方面，本申请提供一种自修复防污闪RTV涂料的制备方法，采用如下的技术方案：

一种自修复防污闪RTV涂料的制备方法，包括以下步骤：

S1、将端羟基聚甲基硅氧烷、阻燃剂、补强剂和颜料混合，在90-150℃下抽真空，并混合均匀；

S2、将步骤S1所得物冷却至室温后，加入稀释剂、防沉剂和除水剂，混合均匀；

S3、将步骤S2所得物砂磨至细度≤30μm；

S4、将步骤S3所得物与交联剂、偶联剂和催化剂混合均匀，过滤、包装，制成自修复防污闪RTV涂料。

通过采用上述技术方案，制作方法简单，适合大规模的工业生产。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、由于本申请采用绝缘油作为囊芯，脲醛树脂作为囊壁，以1:2.5-4的质量比制备自修复胶囊，能在防污闪RTV涂料因老化产生裂纹或孔洞时，对裂纹进行自动修复，恢复涂层的憎水性，使复合绝缘子表面不易受潮，吸附的水分以孤立小水珠的形式存在，不形成连续水膜，从而抑制了复合绝缘子表面的泄漏电流，提高其闪络电压。

2、本申请中优选向囊芯中加入质量浓度为10-12％的聚偏氟乙烯溶液，增大绝缘油的流动性，并改善老化涂层修复后的憎水性，同时提高憎水迁移速率；另外在聚偏氟乙烯溶液中加入纳米二氧化钛和含氟树脂，并对其进行超临界二氧化碳处理，从而增强涂层表面的自洁性，防止绝缘油渗透至涂层表面，导致涂层对污秽层的粘度增大，改善自修复后憎水效果的持久性。

3、本申请中优选使用二氧化硅作为补强剂，并使用十七氟癸基三乙氧基硅烷对其进行疏水改性，然后掺入聚二甲基硅氧烷低聚物，再进行等离子处理，经等离子处理后，聚二甲基硅氧烷低聚物的老化性能得到改善，且其对涂层的憎水性和憎水迁移速度提升，与十七氟癸基三乙氧基硅烷配合使用，不仅能保证涂层具有较好的憎水迁移性，而且使其持久性和耐老化能力大大提升。

具体实施方式

自修复胶囊的制备例1-11

制备例1-11中绝缘油选自广州市德孚润滑油有限公司，货号为25#，闪点为180℃，倾点为-24℃；聚偏氟乙烯选自东完事盈创特种速率有限公司，牌号为DS206；纳米二氧化钛选自石家庄晟鹏化工有限公司，货号为ATA125、氟硅乳液选自中化建常州涂料化工研究院，型号为FAS-1。

制备例1：(1)将甲醛、尿素和去离子水混合均匀，用氢氧化钠添加pH值至8，升温至70℃，保温1.5h，得到囊壁，甲醛和尿素的摩尔比为1.75:1，甲醛和去离子水的质量比为1:5；

(2)以绝缘油作为囊芯，和囊壁混合，加入囊壁质量1％的分散剂和囊壁质量1％的乳化剂，搅拌均匀后，用氯化铵调节pH值至2，再搅拌30min，升温至50℃，加入囊壁重量0.5％的氢氧化钠，混匀，制成自修复胶囊，囊芯和囊壁的质量比为1:2.5，分散剂为木质素磺酸钠，乳化剂为吐温-80。

制备例2：(1)将甲醛、尿素和去离子水混合均匀，用氢氧化钠添加pH值至10，升温至75℃，保温1h，得到囊壁，甲醛和尿素的摩尔比为1.8:1，甲醛和去离子水的质量比为1:5；

(2)以绝缘油作为囊芯，和囊壁混合，加入囊壁质量1％的分散剂和囊壁质量1％的乳化剂，搅拌均匀后，用氯化铵调节pH值至2.5，再搅拌20min，升温至65℃，加入囊壁重量1％的氢氧化钠，混匀，制成自修复胶囊，囊芯和囊壁的质量比为1:4，分散剂为木质素磺酸钠，乳化剂为吐温-80。

制备例3：(1)将绝缘油和质量浓度为12％的聚偏氟乙烯溶液混合均匀，制成囊芯，绝缘油和聚偏氟乙烯溶液的质量比为1:0.3，聚偏氟乙烯溶液由聚偏氟乙烯和N，N-二甲基甲酰胺混合制成；

(1)将甲醛、尿素和去离子水混合均匀，用氢氧化钠添加pH值至8，升温至70℃，保温1.5h，得到囊壁，甲醛和尿素的摩尔比为1.75:1，甲醛和去离子水的质量比为1:5；

(3)将囊芯和囊壁混合，加入囊壁质量1％的分散剂和囊壁质量1％的乳化剂，搅拌均匀后，用氯化铵调节pH值至2，再搅拌30min，升温至50℃，加入囊壁重量0.5％的氢氧化钠，混匀，制成自修复胶囊，囊芯和囊壁的质量比为1:2.5，分散剂为木质素磺酸钠，乳化剂为吐温-80。

制备例4：(1)将绝缘油和质量浓度为10％的聚偏氟乙烯溶液混合均匀，制成囊芯，绝缘油和聚偏氟乙烯溶液的质量比为1:0.5，聚偏氟乙烯溶液由聚偏氟乙烯和N，N-二甲基甲酰胺混合制成；

(1)将甲醛、尿素和去离子水混合均匀，用氢氧化钠添加pH值至8，升温至70℃，保温1.5h，得到囊壁，甲醛和尿素的摩尔比为1.75:1，甲醛和去离子水的质量比为1:5；

(3)将囊芯和囊壁混合，加入囊壁质量1％的分散剂和囊壁质量1％的乳化剂，搅拌均匀后，用氯化铵调节pH值至2，再搅拌30min，升温至50℃，加入囊壁重量0.5％的氢氧化钠，混匀，制成自修复胶囊，囊芯和囊壁的质量比为1:2.5，分散剂为木质素磺酸钠，乳化剂为吐温-80。

制备例5：与制备例3的区别在于，聚偏氟乙烯溶液的溶度为20％。

制备例6：与制备例3的区别在于，聚偏氟乙烯溶液和绝缘油的质量比为0.1:1。

制备例7：与制备例3的区别在于，聚偏氟乙烯溶液经过以下预处理：将质量浓度为12％的聚偏氟乙烯溶液与纳米二氧化钛、氟硅乳液，混合后超声30min，脱泡，然后通入超临界二氧化碳，在95℃、25MPa下处理4h，聚偏氟乙烯溶液、纳米二氧化钛和氟硅乳液的质量比1:0.7:0.3。

制备例8：与制备例3的区别在于，聚偏氟乙烯溶液经过以下预处理：将质量浓度为12％的聚偏氟乙烯溶液与纳米二氧化钛、氟硅乳液，混合后超声30min，脱泡，然后通入超临界二氧化碳，在100℃、20MPa下处理2h，聚偏氟乙烯溶液、纳米二氧化钛和氟硅乳液的质量比1:1:0.5。

制备例9：与制备例7的区别在于，未通入超临界二氧化碳。

制备例10：与制备例7的区别在于，未添加氟硅乳液。

制备例11：与制备例7的区别在于，未添加纳米二氧化钛。

实施例

实施例中端羟基聚二甲基硅氧烷选自江苏科幸新材料股份有限公司，型号为F-20(粘度为20000mPa.s)或F-50(粘度为50000mPa.s)；固体超强酸选自广东滃江化学试剂有限公司，型号为YA13999。

实施例1：一种自修复防污闪RTV涂料，原料如表1所示，其中补强剂为二氧化硅，粒径为200nm，阻燃剂为8kg氢氧化镁和2kg六苯氧基环磷腈，稀释剂为质量比为1:1的高闪点溶剂和低闪电溶剂，高闪点溶剂为三氯乙烯，低闪电溶剂为二甲苯，自修复胶囊由制备例1制成，防沉剂为膨润土，交联剂为甲基三丁酮肟硅烷，催化剂为二丁基二月桂酸锡，偶联剂为硅烷偶联剂KH550，除水剂为六甲基二硅氮烷。

上述自修复防污闪RTV涂料的制备方法，包括以下步骤：

S1、将端羟基聚甲基硅氧烷、阻燃剂、补强剂和颜料混合，在90-150℃下抽真空，并混合均匀；

S2、将步骤S1所得物冷却至室温后，加入稀释剂、防沉剂和除水剂，混合均匀；

S3、将步骤S2所得物砂磨至细度≤30μm；

S4、将步骤S3所得物与交联剂、偶联剂和催化剂混合均匀，过滤、包装，制成自修复防污闪RTV涂料。

表1实施例1-4中自修复防污闪RTV涂料的原料配比

实施例2-4：一种自修复防污闪RTV涂料，与实施例1的区别在于，原料配比如表1所示。

实施例5-14：一种自修复防污闪RTV涂料，与实施例1的区别在于，自修复胶囊的制备例选择如表2所示。

表2实施例5-14中自修复胶囊的制备例选择

实施例	自修复胶囊制备例	实施例	自修复胶囊制备例
				实施例5	制备例2	实施例10	制备例7
实施例6	制备例3	实施例11	制备例8
				实施例7	制备例4	实施例12	制备例9
实施例8	制备例5	实施例13	制备例10
				实施例9	制备例6	实施例14	制备例11

实施例15：一种自修复防污闪RTV涂料，与实施例10的区别在于，二氧化硅经过以下预处理：

将2kg二氧化硅与2kg十七氟癸基三乙氧基硅烷、10kg无水乙醇混合均匀，加入1kg聚二甲基硅氧烷低聚物，超声20min，升温挥发无水乙醇，等离子处理10s，等离子处理的反应气体为氩气，功率为60W，压强为6Pa，两极板间距为50mm，聚二甲基硅氧烷低聚物由摩尔比为1:1的六甲基二硅氧烷和八甲基环四硅氧烷混合后加入固体超强酸，升温至100℃反应5h，离心、抽滤、干燥制成，固体超强酸用量为六甲基二硅氧烷用量的2％。

实施例16：一种自修复防污闪RTV涂料，与实施例10的区别在于，二氧化硅经过以下预处理：

将5kg二氧化硅与5kg十七氟癸基三乙氧基硅烷、15kg无水乙醇混合均匀，加入2kg聚二甲基硅氧烷低聚物，超声30min，升温挥发无水乙醇，等离子处理20s，等离子处理的反应气体为氩气，功率为60W，压强为6Pa，两极板间距为50mm，聚二甲基硅氧烷低聚物由摩尔比为1:1的六甲基二硅氧烷和八甲基环四硅氧烷混合后加入固体超强酸，升温至100℃反应5h，离心、抽滤、干燥制成，固体超强酸用量为六甲基二硅氧烷用量的2％。

实施例17：一种自修复防污闪RTV涂料，与实施例15的区别在于，二氧化硅预处理时，未进行等离子体处理。

实施例18：一种自修复防污闪RTV涂料，与实施例16的区别在于，二氧化硅预处理时，未添加聚二甲基硅氧烷低聚物。

对比例

对比例1：一种自修复防污闪RTV涂料，与实施例1的区别在于，制备自修复胶囊时，囊芯和囊壁的质量比为1:6。

对比例2：一种自修复防污闪RTV涂料，与实施例1的区别在于，制备自修复胶囊时，囊芯和囊壁的质量比为2:2.5。

对比例3：一种自修复防污闪RTV涂料，与实施例1的区别在于，未添加自修复胶囊。

对比例4：一种自修复防闪污涂料，一种自修复防污闪涂料，包括以下重量份的组分：端羟基聚硅氧烷(粘度为10000mPa·s)120份，白炭黑40份(比表面积为100mPa·s)、氢氧化铝40，硼酸锌2份，十溴联苯醚10份，三氧化二锑3份、二氧化钛10份、甲基三丁酮肟基硅烷5份、四丁酮肟基硅烷1份、氨丙基三乙氧基硅烷2份、二月桂酸二丁基锡0.3份、稀释剂80份，自修复型双组分微胶囊60份，并且自修复型微胶囊的壁材为聚脲醛树脂，芯材分别为粘度为：1000mPa·s的端羟基聚硅氧烷，甲基三丁酮肟基硅烷和辛酸亚锡，前者与后者的微胶囊的比例为4:1。

性能检测试验

一、热老化修复试验：将实施例1-18和对比例1-4制成的涂料制成涂覆在耐高温环氧树脂板上，涂覆规格为50mm×50mm×2mm(长×宽×厚)，制成待测试样，按照DL/T810-2002《±500kV直流棒形悬式复合绝缘子技术条件》对试样进行预处理，首先使用乙醇清洗试样表面，以去除黏附在表面的污物，然后用去离子水清洗RTV涂料表面，在60℃/50Pa的真空箱中干燥48h，带RTV涂料内部的水分充分挥发后，放入防尘箱中备用。

加速热老化试验在恒温烘箱中进行，由于老化加热时间较长，烘箱的加热部件需使用金属电阻加热方式；由于试样数量较大，对烘箱体积需求也较大。为满足试验要求，选择了南通嘉程仪器有限公司的智能电热鼓风干燥箱，通过底部的金属电阻丝加热并鼓风循环，达到干燥效果，其温度控制范围15-250℃，加热过程中温度波动小于1℃，内部空间达1m×0.8m×0.8m(长×宽×高)，满足多个样品同时老化的要求。选定180℃作为HTV加速老化试验温度，待烘箱温度稳定后，使用镊子将试样放置于烘箱中进行加速热老化。老化时间设置0天，5天，10天，15天，20天和25天；老化结束后，去除试样放置于干燥玻璃罐内，至试样温度下降至室温，用微量进样器在试样上方5mm处滴下4μL去离子水，1分钟后，使用东按时晟鼎精密仪器有限公司的SDC-500型接触角测量仪检测水滴在RTV涂料表面的静态接触角，每个试样选择三个测试点，若三次测试结果相差小于2°，去平均值作为测试结果，若三次测试的结果相差2°以上，认为试样老化失败，试验结果无效，将检测结果记录于表2中。

表2自修复防污闪RTV涂料的热老化修复性能检测

结合表2和实施例1-4，可以看出，按照实施例1-4中原料配比，制成的自修复防污闪RTV涂料在未老化前，静态接触角大于97°，具有较好的憎水性，能防止污层沉积，防污闪效果好，在180℃下老化5天后，静态接触角有所下降，在老化10天时，静态接触角下降显著，说明在低5-10天时涂层因老化出现裂缝，使得涂层的憎水性减弱，继续老化至20天时，涂层的静态接触角修复至90°以上，自修复胶囊具有修复老化裂缝的效果在老化至25天时，静态接触角变化不大，说明修复完成。

实施例5采用制备例2制成的自修复胶囊，表2内数据显示，与实施例1的修复速率相似，具有较好的耐高温老化性和自修复性。

实施例6和实施例7中分别采用制备例3和制备例4制成的自修复胶囊，表2内数据显示，相较于实施例1，实施例6和实施例7制成的自修复防污闪RTV涂料在老化至第10天时，静态接触角增大，说明在低5-10天时，涂层的自修复效果比实施例1好，修复速率快且修复效果好，最终在老化25天时，静态接触角比实施例1大，说明最终修复效果增强。

实施例8和实施例9中分别采用制备例5和制备例6制成的自修复胶囊，其中制备例5中使用质量浓度为20％的聚偏氟乙烯溶液，因浓度较高，粘度较大，流动性不佳，使得囊芯中的聚偏氟乙烯溶液难以流出，修复较慢，制备例6中因囊芯中聚偏氟乙烯溶液和绝缘油的质量比为0.1:1，表2内显示，在老化第10天时，静态接触角不及实施例6，最终修复效果也不及实施例6，说明聚偏氟乙烯溶液的用量降低，会影响自修复胶囊的修复效果。

实施例10和实施例11中分别采用制备例7和制备例8制成的自修复胶囊，因聚偏氟乙烯溶液中还加入纳米二氧化钛和氟硅乳液，并经过超临界二氧化碳的处理，表2内显示，实施例10和实施例11在老化第10天时，静态接触角比实施例6高，说明初始修复效果好，老化第20天时，获得的静态接触角比实施例6大，说明最终修复效果比实施例6更好。

实施例12、实施例13和实施例14中分别采用制备例9、制备例10和制备例11制备的自修复胶囊，制备例9中未进行超临界二氧化碳处理，制备例10中未添加氟硅乳液，制备例11中未添加纳米二氧化钛，其中实施例12-14中修复效果相较于实施例10有所下降。

实施例15-18与实施例10的区别在于，其中还对二氧化硅进行了预处理，实施例15和实施例16制成的涂料，在未老化前，静态接触角有所增大，说明涂料本身憎水性有所增大。

对比例1与实施例1相比，囊壁的用量增大，囊芯用量较少，无法对裂缝进行有效的修复，在经过25天的老化后，静态接触角的反而有所下降。

对比例2中囊芯和囊壁的质量比为2:2.5，与实施例1相比，囊芯的用量显著增大，表2内数据显示，涂料的静态接触角在经过老化后，显著降低，且修复效果不佳，说明绝缘油作为囊芯用量较大，会使涂料柔顺性变差，阻碍LMW的迁移，使憎水恢复能力减弱。

对比例3中未添加自修复胶囊，裂纹没有修复效果，老化时间越长，静态接触角越小，憎水效果越差。

对比例4为现有技术制备的一种自修复防污闪涂料，但其自修复效果不佳。

二、憎水迁移速率检测：将实施例1、6、10和17-20制成的涂料制成涂覆在耐高温环氧树脂板上，涂覆规格为50mm×50mm×2mm(长×宽×厚)，制成待测试样，用无水乙醇清洗RTV涂料表面的油脂和污秽痕迹，然后用去离子水清洗，放入鼓风干燥箱中干燥24h，将高岭土和饱和氯化钠溶液混合，搅拌均匀后用玻璃棒涂覆在涂料表面，使灰密度值为1mg/cm2，涂刷完毕后带涂待污层干燥后将试样放入恒定湿度分别为25％、75％和100％的玻璃罐中进行憎水性迁移，并开始计迁移时间，在憎水性迁移的不同时间点，采用SDC-500型接触角测量仪检测污层表面的静态接触角，在试样上取4个测量点，如果4个测量点之间测量结果相差3度，取4次结果的平均值，4个测量点之间测量结果相差3°以上，舍去测量结果，重新检测，将测试结果记录于表3中。

表3自修复防污闪RTV涂料的憎水迁移速率检测

由表3中数据可以看出，实施例1、实施例6和实施例10制备的自修复防污闪RTV涂料在环境湿度为25％的情况下，具有较好的憎水迁移速率，但在环境湿度为75％的情况下，憎水迁移速率变慢。

实施例15和实施例16制备的自修复防污闪RTV涂料在环境湿度为25％的情况下，憎水迁移速率比实施例1、实施例6和实施例10快，且在环境湿度为75％的情况下，虽然比环境湿度为25％时，憎水迁移速率变慢，但仍然比实施例1的憎水迁移速率快，说明经过预处理的二氧化硅能加快涂料在高湿环境下的憎水迁移速率。

而实施例17中因预处理二氧化硅时未进行等离子体处理，实施例18中进行预处理二氧化硅时未添加聚二甲基硅氧烷低聚物，表3内显示，实施例17和实施例18制备的涂料在环境湿度为75％的条件下，憎水迁移速率变慢。

按照以下方法，检测实施例1制备的自修复防污闪RTV涂料的各项性能，参考DL/T627《绝缘子用常温固化硅橡胶防污闪涂料》中对RTV-II型涂料的标准，将检测结果记录于表4中。

1、拉伸强度及扯断伸长率：按照GB/T528《硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》进行检测；

2、撕裂强度：按照GB/T529《硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定(裤形、直角形和新月试样)》进行检测；

3、阻燃性：按照GB/T10707《橡胶燃烧性能的测定》进行检测；

4、绝缘性：按照DL/T627《绝缘子用常温固化硅橡胶防污闪涂料》进行检测。

表4实施例1制成的自修复防污闪RTV涂料的产品标准

测试项目	RTV-II型标准	测试结果
			拉伸强度/MPa	不小于4	4.2
扯断伸长率/％	不小于250％	370
			撕裂强度kN/m	不小于9	12.6
阻燃性	FV-O	FV-0
			体积电阻/Ω·m	不小于1×10<sup>12</sup>	8×<sup>14</sup>

由表4中内容可以看出，本申请制备的RTV涂料各项指标显著能达到本领域RTV-II型防污闪涂料的产品标准。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种自修复防污闪RTV涂料，其特征在于，包括以下重量份的组分：端羟基聚二甲基硅氧烷60-100份、补强剂5-30份、阻燃剂10-50份、稀释剂50-200份、自修复胶囊10-50份、颜料1-8份、防沉剂0.5-3份、交联剂2-5份、催化剂0.5-2份、偶联剂1-3份、除水剂0.5-5份；

所述自修复胶囊包括质量比为1:2.5-4的囊芯和囊壁，囊芯包括绝缘油，囊壁包括脲醛树脂；

所述囊芯中还包括质量浓度为10-12%的聚偏氟乙烯溶液，聚偏氟乙烯溶液和绝缘油的质量比为0.3-0.5:1；

所述聚偏氟乙烯溶液还经过以下预处理：将聚偏氟乙烯溶液与纳米二氧化钛、氟硅乳液，混合、超声、脱泡，然后通入超临界二氧化碳，在95-100℃、20-25MPa下处理2-4h，聚偏氟乙烯溶液、纳米二氧化钛和氟硅乳液的质量比1:0.7-1:0.3-0.5。

2.根据权利要求1所述的自修复防污闪RTV涂料，其特征在于，所述自修复胶囊的制备方法如下：

（1）将绝缘油和质量浓度为10-12%的聚偏氟乙烯溶液混合均匀，制成囊芯；

（2）将甲醛、尿素和去离子水混合均匀，用氢氧化钠添加pH值至8-10，升温至70-75℃，保温1-1.5h，得到囊壁，甲醛和尿素的摩尔比为1.75-1.8:1；

（3）将囊芯和囊壁混合，加入分散剂和乳化剂，搅拌均匀后，调节pH值至2-2.5，再搅拌20-30min，升温至50-65℃，加入囊壁重量0.5-1%的氢氧化钠，混匀，制成自修复胶囊。

3.根据权利要求1所述的自修复防污闪RTV涂料，其特征在于，所述补强剂为二氧化硅，粒径为200-500nm。

4.根据权利要求3所述的自修复防污闪RTV涂料，其特征在于，所述二氧化硅经过以下预处理：将2-5重量份二氧化硅与2-5重量份十七氟癸基三乙氧基硅烷、10-15重量份无水乙醇混合均匀，加入1-2重量份聚二甲基硅氧烷低聚物，超声20-30min，升温挥发无水乙醇，等离子处理10-20s。

5.根据权利要求1所述的自修复防污闪RTV涂料，其特征在于，所述稀释剂包括质量比为1:0.5-1的高闪点溶剂和低闪电溶剂，高闪点溶剂为二氯甲烷、三氯乙烯、四氯乙烯中的至少一种，低闪电溶剂选自甲苯、二甲苯、120#溶剂油、200#溶剂油中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的自修复防污闪RTV涂料，其特征在于，所述阻燃剂选自氢氧化铝、氢氧化镁、六苯氧基环磷腈、三聚氰胺、聚磷酸铵、十溴二苯乙烷中的一种。

7.根据权利要求1所述的自修复防污闪RTV涂料，其特征在于，所述交联剂为甲基三丁酮肟硅烷，偶联剂为硅烷偶联剂，催化剂为二丁基二月桂酸锡、二丁基氧化锡、二丁基二乙酸锡中的一种，防沉剂选自膨润土、硅藻土、田菁粉、聚乙烯蜡、聚酰胺蜡中的至少一种，除水剂选自六甲基二硅氮烷、单环噁唑烷、双环噁唑烷、原甲酸三甲酯、原甲酸三乙酯中的至少一种。

8.权利要求1-7任一项所述的自修复防污闪RTV涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将端羟基聚二甲基硅氧烷、阻燃剂、补强剂和颜料混合，在90-150℃下抽真空，并混合均匀；

S2、将步骤S1所得物冷却至室温后，加入稀释剂、防沉剂和除水剂，混合均匀；

S3、将步骤S2所得物砂磨至细度≤30μm；

S4、将步骤S3所得物与交联剂、偶联剂和催化剂混合均匀，过滤、包装，制成自修复防污闪RTV涂料。