CN116285693A - 一种可逆示温涂料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可逆示温涂料及其制备方法和应用,所述可逆示温涂料包括持久性防污闪复合涂料、可逆变色材料和助剂,所述持久性防污闪复合涂料为透明无色型持久性防污闪复合涂料,所述可逆变色材料包括发色剂、显色剂和溶剂,所述发色剂包括结晶紫内酯,显色剂包括双酚A,溶剂包括聚丙烯蜡;所述聚丙烯蜡的数均分子量为7000‑8000。所述可逆示温涂料的变色温度范围为107~131℃,变色效果明显,耐电性能好,综合性能优异,制备方便,成品率高,所述可逆示温涂料可用于干式空心电抗器发热故障检测。
Description
技术领域
本发明属于示温涂料技术领域,具体涉及一种可逆示温涂料及其制备方法和应用。
背景技术
干式空心电抗器常在室外使用,运行环境恶劣,且受季节性负荷波动影响,易对电网中运行设备造成严重影响,其中电抗器绝缘故障频发,严重时造成电抗器烧毁事故。干式空心电抗器包封的异常发热是造成电抗器绝缘故障的主要原因之一。示温变色涂料能对设备的温度进行直观、有效的监测。目前用于电力设备故障温度检测的示温变色涂料的变色温度多在80℃以下,但干式空心电抗器正常运行时温度较高,在60~110℃范围内,热致缺陷温度(故障温度)高达110℃,严重情况可高达130℃。
CN111218147A公开了一种可逆变色材料、可逆示温涂料及其制备方法和应用,所述可逆变色材料,包括如下组分:结晶紫内酯、双酚A和显色剂,所述显色剂为硬脂酸或萘。该技术方案提供的可逆变色材料的温度指示范围为69℃~77℃和79℃~82℃,不能满足干式空心电抗器的发热故障检测要求。
CN103205250 A公开了一种热敏可逆变色材料及其用途,所述热敏可逆变色材料为交联树脂聚合包覆的料径为0.5μm~15μm之间的颗粒,颗粒内包含按重量比计3~5%的隐色材料、6~9%的显色剂以及85~91%调节剂。该热敏可逆变色材料可用于制备热敏可逆变色水性油墨以及热敏可逆变色温度指示贴。该技术方案提供的热敏可逆变色材料在-5℃~90℃可进行显色和变色,不能满足干式空心电抗器的发热故障检测要求。
CN 111196903 A公开了一种可逆感温变色油墨及其制备方法和应用,所述可逆感温变色油墨,由以下质量百分比的原材料组成:热致变色粉末:20~30%、改性苹果酸树脂:20~30%、去离子水5~10%、异丙醇:40~50%、乙酸乙酯:5%~8%、分散剂1~3%、消泡剂:1~2%;所述热致变色粉末由结晶紫内酯、硼酸和十六醇制备而成。该技术方案提供的油墨在常温下表现为淡蓝色,在48℃~52℃温度范围内呈现灰白色,不能满足干式空心电抗器的发热故障检测要求
因此,需要开发一种变色温度更高的可逆示温涂料,以满足干式空心电抗器的发热故障检测要求。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种可逆示温涂料及其制备方法和应用。所述可逆示温涂料的变色温度范围为107~131℃,变色效果明显,耐电性能好,综合性能优异,所述可逆示温涂料可用于干式空心电抗器发热故障检测。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
第一方面,本发明提供一种可逆示温涂料,所述可逆示温涂料包括持久性防污闪复合涂料(PRTV)、可逆变色材料和助剂。
所述持久性防污闪复合涂料为透明无色型持久性防污闪复合涂料。
所述可逆变色材料包括发色剂、显色剂和溶剂。
所述发色剂包括结晶紫内酯,显色剂包括双酚A,溶剂包括聚丙烯蜡。
所述聚丙烯蜡的数均分子量为7000-8000,例如7000、7100、7200、7300、7400、7500、7600、7700、7800、7900或8000等。
本发明中,所述持久性防污闪复合涂料选用透明无色型持久性防污闪复合涂料,其不影响可逆变色材料的显色和颜色变化,使可逆示温涂料显色效果好。所述可逆变色材料采用电子转移法制备,发色剂选用结晶紫内酯,显色剂选用双酚A,溶剂选用聚丙烯蜡。其中结晶紫内酯是电子给予体,双酚A是电子接受体,结晶紫内酯具有内酯环结构,在低温时,结晶紫内酯与双酚A作用发生电子转移,形成共轭发色结构,从而样品呈现蓝色。加入溶剂聚丙烯蜡的作用是借助固化的环境,使开环的内酯环不能恢复闭合,进而使共轭发色结构能够稳定存在;当温度升高溶剂软化或者液化时,分子发生电离,H+处于游离状态,并与C-O-C中氧原子分离,此时中心碳原子恢复单键,结晶紫内酯又恢复原先内酯环结构,共轭发色结构消失,进而变色材料颜色褪去。
优选地,所述可逆变色材料包括按照重量份计的如下组分:发色剂1份、显色剂1-6份(例如1份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份或6份等)和溶剂30-60份(例如30份、32份、34份、36份、40份、44份、45份、50份、52份、54份、56份、58份或60份等)。
优选地,所述可逆变色材料为偶联剂预处理的可逆变色材料。
优选地,所述偶联剂预处理的可逆变色材料的制备方法包括如下步骤:将去离子水和偶联剂搅拌,然后加入可逆变色材料继续搅拌,抽滤,干燥,得到预处理的可逆变色材料。
优选地,所述搅拌的转速为300-600r/min(例如300r/min、350r/min、400r/min、450r/min、500r/min、550r/min或600r/min等),搅拌的时间为10-30min(例如10min、12min、15min、18min、20min、23min、25min、28min或30min等),所述继续搅拌的时间为10-30min(例如10min、12min、15min、18min、20min、23min、25min、28min或30min等)。
优选地,所述干燥的温度为25-60℃(例如25℃、28℃、30℃、32℃、35℃、40℃、45、50℃、55℃或60℃等)。
优选地,所述偶联剂为硅烷偶联剂。
本发明中,所述偶联剂能够与无机材料和高分子化合物相结合,采用偶联剂对可逆变色材料进行预处理,能够改善可逆变色材料在可逆示温涂料中的分散性和粘合力。
优选地,所述偶联剂包括KH-560和/或KH-570。
优选地,所述去离子水的质量份数为5-20份(例如5份、7份、9份、10份、12份、14份、16份、18份或20份等)、偶联剂的质量份数为0.2-0.4份(例如0.2份、0.23份、0.25份、0.27份、0.3份、0.32份、0.35份、0.38份或0.4份等)、可逆变色材料的质量份数为3-18份(例如3份、6份、9份、10份、12份、15份、16份、17份或18份等)。
优选地,所述助剂包括阻燃剂、紫外吸收剂、稀释剂或补强剂中的任意一种或至少两种的组合。
优选地,所述紫外吸收剂包括UV-326和/或UV-327。
本发明中,所述助剂包括紫外吸收剂包括UV-326和/或UV-327,其价格低廉,并且具有良好的耐热升华性、耐洗涤性及良好的机械性能保持性,对日光中的紫外线吸收效果好,吸收波段为270-380nm,能够提高可逆示温涂料的防晒耐候性能。
优选地,所述阻燃剂包括氢氧化铝。
优选地,所述稀释剂包括200#溶剂油。
优选地,所述补强剂包括气相白炭黑。
本发明中,所述补强剂包括气相白炭黑,气相白炭黑是极其重要的纳米级别的无机原材料,具有粒径小、比表面积大特点,因此表面吸附性能强、表面能大,化学纯度高、分散性能好,将其作为补强剂分布在高分子材料的链间,具有极强的活性,能够有效的提高键合作用,改善可逆示温涂料的耐磨性和表面光滑性,提高可逆示温涂料的沿面闪络电压及抗老化性能,延缓可逆示温涂料的热老化。
优选地,所述助剂包括按重量份数计的如下组分:阻燃剂1-2份(例如1.1份、1.2份、1.3份、1.4份、1.5份、1.6份、1.7份、1.8份或1.9份等)、紫外吸收剂1-12份(例如2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、10份或11份等)、稀释剂30-60份(例如32份、34份、36份、38份、40份、45份、50份、55份或59份等)和补强剂2-6份(例如2.1份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份或5.9份等)。
优选地,所述阻燃剂为偶联剂预处理的阻燃剂。
优选地,所述偶联剂预处理的阻燃剂的制备方法包括以下步骤:将阻燃剂和偶联剂混合,进行75-85℃(例如75℃、76℃、77℃、78℃、79℃、80℃、81℃、82℃、83℃、84℃或85℃等)预热5-15min(例如5min、6min、7min、8min、9min、10min、11min、12min、13min、14min或15min等),随后将温度升高至125-135℃(例如125℃、126℃、127℃、128℃、129℃、130℃、131℃、132℃、133℃、134℃或135℃等)加热15-25min(例如15min、16min、17min、18min、19min、20min、21min、22min、23min、24min或25min等),得到偶联剂预处理的阻燃剂。
优选地,所述偶联剂为硅烷偶联剂。
优选地,所述偶联剂包括KH-550和/或KH-570。
优选地,所述混合为将阻燃剂浸泡于硅烷偶联剂中。
本发明中,采用偶联剂对阻燃剂进行预处理,能够改善阻燃剂与PRTV的相容性,改善涂料的综合性能,进一步提升涂料的抗老化能力与阻燃性能。
优选地,所述可逆示温涂料包括按照重量份计的如下组分:持久性防污闪复合涂料30-60份(例如32份、34份、36份、38份、40份、45份、50份、55份或59份等)、可逆变色材料3-18份(例如3份、6份、9份、10份、12份、15份、16份、17份或18份等)和助剂34-80份(例如35份、40份、45份、50份、55份、60份、65份、70份、75份或79份等)。
第二方面,本发明提供一种如第一方面所述的可逆示温涂料的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:
(1)将溶剂加热直至融化,再加入发色剂和显色剂,搅拌,冷却,得到所述可逆变色材料。
(2)将持久性防污闪复合涂料、可逆变色材料和助剂混合,得到所述可逆示温涂料。
优选地,步骤(1)所述加热在恒温加热磁力搅拌器中进行,加热的温度为145-150℃(例如145℃、145.5℃、146℃、146.5℃、147℃、147.5℃、148℃、148.5℃、149℃、149.5℃或150℃等)。
优选地,步骤(1)所述搅拌的转速为400-800r/min(400r/min、450r/min、500r/min、550r/min、600r/min、650r/min、700r/min、750r/min或800r/min等),搅拌的时间为10-30min(例如10min、12min、15min、20min、22min、25min、28min或30min等)。
优选地,步骤(1)所述冷却后还包括球磨和筛选,所述球磨的转速为300-600r/min(300r/min、350r/min、400r/min、450r/min、500r/min、550r/min或600r/min等),球磨的时间为20-30min(例如21min、22min、23min、24min、25min、26min、27min、28min或29min等)。
优选地,步骤(1)所述筛选为通过70目-100目(例如70目、75目、80目、85目、90目、95目或100目等)标准目筛进行筛选。
优选地,步骤(2)所述混合为真空条件下搅拌混合,搅拌的转速为300-600r/min(300r/min、350r/min、400r/min、450r/min、500r/min、550r/min或600r/min等),搅拌的时间为5-15min(例如5min、6min、7min、8min、9min、10min、11min、12min、13min、14min或15min等)。
第三方面,本发明提供一种干式空心电抗器,所述干式空心电抗器涂覆有如第一方面所述的可逆示温涂料。
相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:
本发明通过持久性防污闪复合涂料、可逆变色材料和助剂组分的设计和组合,进一步通过可逆变色材料中发色剂、显色剂和溶剂的配合使用,使制备得到的可逆示温涂料变色温度范围为107~131℃,变色效果明显,变色响应快、变色范围大,符合干式空心电抗器发热故障检测要求,并具有较好的耐电性能好,耐老化性能和综合性能。本发明提供的制备方法简单方便,原材料价格低廉,成品率高。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了,所述实施例仅仅是帮助理解本发明,不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供一种可逆示温涂料,所述可逆示温涂料包括如下重量份数的组分:
透明无色型持久性防污闪复合涂料(产自河北中联华宇电力科技有限公司)30份、偶联剂预处理的可逆变色材料9份、阻燃剂(偶联剂预处理的氢氧化铝)1份、紫外吸收剂(UV-327)1份、稀释剂(200#溶剂油)30份、补强剂(气相白炭黑)2份。
上述可逆变色材料的制备方法如下:
将50g聚丙烯蜡(数均分子量为7000)放入烧杯后在145℃恒温加热磁力搅拌器中加热直至融化,再加入1g结晶紫内酯和2g双酚A,将恒温加热磁力搅拌器转速设置为600r/min,加热搅拌20min,冷却后得到块状可逆变色材料。将冷却后的块状变色材料放入球磨机中,将球磨机转速设置为600r/min,运行30min,再将得到的材料通过80目标准目筛筛选,得到可逆变色材料。
上述偶联剂预处理的可逆变色材料的制备方法如下:
将5g去离子水和0.2g偶联剂(KH-570)混合,600r/min磁力搅拌10min,充分均匀混合后取加入可逆变色材料3g,继续搅拌10min后抽滤,于40℃温度下加热烘干,得到偶联剂预处理的可逆变色材料。
上述阻燃剂为偶联剂预处理的氢氧化铝,其制备方法如下:
将1g氢氧化铝与浸泡在10g偶联剂(KH-550)中,进行80℃预热10min,随后将温度升高至130℃加热20min,过滤,干燥,得到偶联剂预处理的氢氧化铝。
所述可逆示温涂料的制备方法如下:
将30份透明无色型持久性防污闪复合涂料、9份偶联剂预处理的可逆变色材料、1份偶联剂预处理的氢氧化铝、1份紫外吸收剂(UV-327)、30份稀释剂(200#溶剂油)和2份补强剂(气相白炭黑)混合,设置转速600r/min,真空条件下搅拌10min,得到所述可逆示温涂料。
实施例2
本实施例提供一种可逆示温涂料,所述可逆示温涂料包括如下重量份数的组分:
透明无色型持久性防污闪复合涂料(产自河北中联华宇电力科技有限公司)30份、偶联剂预处理的可逆变色材料3份、阻燃剂(偶联剂预处理的氢氧化铝)1份、紫外吸收剂(UV-326)1份、稀释剂(200#溶剂油)30份、补强剂(气相白炭黑)2份。
上述可逆变色材料的制备方法如下:
将50g聚丙烯蜡(数均分子量为7000)放入烧杯后在150℃恒温加热磁力搅拌器中加热直至融化,再加入1g结晶紫内酯和2g双酚A,将恒温加热磁力搅拌器转速设置为800r/min,加热搅拌10min,冷却后得到块状可逆变色材料。将冷却后的块状变色材料放入球磨机中,将球磨机转速设置为450r/min,运行20min,再将得到的材料通过100目标准目筛筛选,得到可逆变色材料。
上述偶联剂预处理的可逆变色材料的制备方法如下:
将5g去离子水和0.2g偶联剂(KH-560)混合,450r/min磁力搅拌20min,充分均匀混合后取加入可逆变色材料3g,继续搅拌20min后抽滤,于25℃温度下加热烘干,得到偶联剂预处理的可逆变色材料。
上述阻燃剂为偶联剂预处理的氢氧化铝,其制备方法如下:
将1g氢氧化铝与浸泡在10g偶联剂(KH-570)中,进行85℃预热15min,随后将温度升高至135℃加热15min,过滤,干燥,得到偶联剂预处理的氢氧化铝。
所述可逆示温涂料的制备方法如下:
将30份透明无色型持久性防污闪复合涂料、3份偶联剂预处理的可逆变色材料、1份偶联剂预处理的氢氧化铝、1份紫外吸收剂(UV-326)、30份稀释剂(200#溶剂油)和2份补强剂(气相白炭黑)混合,设置转速500r/min,真空条件下搅拌5min,得到所述可逆示温涂料。
实施例3
本实施例提供一种可逆示温涂料,所述可逆示温涂料包括如下重量份数的组分:
透明无色型持久性防污闪复合涂料(产自河北中联华宇电力科技有限公司)30份、偶联剂预处理的可逆变色材料6份、阻燃剂(偶联剂预处理的氢氧化铝)1份、紫外吸收剂(UV-327)1份、稀释剂(200#溶剂油)30份、补强剂(气相白炭黑)2份。
上述可逆变色材料的制备方法如下:
将50g聚丙烯蜡(数均分子量为7000)放入烧杯后在147℃恒温加热磁力搅拌器中加热直至融化,再加入1g结晶紫内酯和2g双酚A,将恒温加热磁力搅拌器转速设置为400r/min,加热搅拌30min,冷却后得到块状可逆变色材料。将冷却后的块状变色材料放入球磨机中,将球磨机转速设置为300r/min,运行25min,再将得到的材料通过90目标准目筛筛选,得到可逆变色材料。
上述偶联剂预处理的可逆变色材料的制备方法如下:
将5g去离子水和0.2g偶联剂(KH-570)混合,300r/min磁力搅拌30min,充分均匀混合后取加入可逆变色材料3g,继续搅拌30min后抽滤,于60℃温度下加热烘干,得到偶联剂预处理的可逆变色材料。
上述阻燃剂为偶联剂预处理的氢氧化铝,其制备方法如下:
将1g氢氧化铝与浸泡在10g偶联剂(KH-550)中,进行75℃预热5min,随后将温度升高至125℃加热25min,过滤,干燥,得到偶联剂预处理的氢氧化铝。
所述可逆示温涂料的制备方法如下:
将30份透明无色型持久性防污闪复合涂料、6份偶联剂预处理的可逆变色材料、1份偶联剂预处理的氢氧化铝、1份紫外吸收剂(UV-327)、30份稀释剂(200#溶剂油)和2份补强剂(气相白炭黑)混合,设置转速300r/min,真空条件下搅拌15min,得到所述可逆示温涂料。
实施例4~7,对比例1~4
实施例4~7和对比例1~4分别提供一种可逆示温涂料,所述可逆示温涂料与实施例1的不同之处在于的可逆示温涂料组分及含量,如表1和表2所示,其他条件与实施例1相同。
表1
表2
实施例和对比例提供的可逆示温涂料进行如下性能测试:
(1)变色温度:取同一组分的3组可逆变色材料样品,设定油浴锅起始温度为80℃,采用匀速升温法对样品进行加热,升温速度为1℃/min,记录变色材料开始和终止变色温度值,测试3组样品取平均值。
(2)变色可逆性:取同一组分的3组可逆变色材料样品置于140℃的恒温油浴锅中加热至变色,随后取出放入60℃恒温水浴中冷却,观察颜色是否可以完全恢复。
(3)饱和度:采用HSV(hue saturation value)颜色空间模型中的饱和度定量表征同一色系的颜色深浅,可逆变色材料样品颜色变化过程使用尼康D750相机记录,并使用Python软件对图像提取饱和度值。
(4)耐溶剂性:根据GB/T 9274—1988《色漆和清漆耐液体介质的测定》,采用浸泡法对可逆示温涂料样品测试耐酸碱性,同一组分测试3组,每组测试时间为24h。
测试结果如表1和表2所示。
表1
变色温度(℃) | 变色可逆性 | 饱和度(S) | 耐溶剂性 | |
实施例1 | 107-131 | 可变色 | 62.5 | 优 |
实施例2 | 112-127 | 可变色 | 53.1 | 优 |
实施例3 | 109-123 | 可变色 | 57.6 | 优 |
实施例4 | 108-129 | 可变色 | 61.7 | 优 |
实施例5 | 107-126 | 可变色 | 42.5 | 优 |
实施例6 | 113-131 | 可变色 | 63.3 | 优 |
实施例7 | 115-131 | 可变色 | 65.1 | 优 |
表2
变色温度(℃) | 变色可逆性 | 饱和度(S) | 耐溶剂性 | |
对比例1 | 101-116 | 可变色 | 61.3 | 优 |
对比例2 | 129-142 | 可变色 | 62.1 | 优 |
对比例3 | 48-56 | 可变色 | 60.7 | 优 |
对比例4 | \ | 不可变色 | \ | 优 |
表2中“\”代表未测得该实验结果。
根据表1和表2中的性能测试数据可知,实施例1~7提供的可逆示温涂料的变色温度范围为107-131℃,该可逆示温涂料最大变色温度和最小变色温度的差值为24℃,当加热温度升高时,涂料颜色由蓝色渐变为白色,由温度升高导致的颜色变化明显,变色温度范围可以满足干式空心电抗器的发热故障检测要求。
与实施例1相比,若可逆变色材料中数均分子量为7000的聚丙烯蜡替换为数均分子量为6000的聚丙烯蜡(对比例1),则变色温度范围降至101-116℃,是因为聚丙烯蜡熔点由其数均分子量决定,数均分子量为6000的聚丙烯蜡熔点相较于数均分子量为7000的聚丙烯蜡低,故导致变色温度范围下降,不满足干式空心电抗器的发热故障检测要求。
与实施例1相比,若可逆变色材料中数均分子量为7000的聚丙烯蜡替换为数均分子量为9000的聚丙烯蜡(对比例2),则变色温度范围上升至129-142℃,是因为数均分子量为9000的聚丙烯蜡熔点相较于数均分子量为7000的聚丙烯蜡高,故加热聚丙烯蜡至发生相变的温度更高,进而导致变色温度范围上升,不能满足干式空心电抗器的发热故障检测要求。
与实施例1相比,若可逆变色材料中聚丙烯蜡替换为十八醇(对比例3),则加热可逆示温涂料依旧可以发生变色,由蓝色渐变为白色,但是其变色温度范围为48-56℃,变色范围远低于可实现干式空心电抗器热致缺陷温度检测要求的温度。
与实施例1相比,若可逆变色材料中发色剂为苯酚红,显色剂为十二酸,溶剂为数均分子量为7000的聚丙烯蜡(对比例4),则制备的可逆示温涂料加热后无法发生变色,始终保持深红色状态,分析原因可能是在制备过程中苯酚红、十二酸和聚丙烯蜡发生化学反应,破坏发色结构,导致失去变色能力。
申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的一种可逆变色涂料及其制备方法和应用,但本发明并不局限于上述实施例,即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种可逆示温涂料,其特征在于,所述可逆示温涂料包括持久性防污闪复合涂料、可逆变色材料和助剂;
所述持久性防污闪复合涂料为透明无色型持久性防污闪复合涂料;
所述可逆变色材料包括发色剂、显色剂和溶剂;
所述发色剂包括结晶紫内酯,显色剂包括双酚A,溶剂包括聚丙烯蜡;
所述聚丙烯蜡的数均分子量为7000-8000。
2.根据权利要求1所述的可逆示温涂料,其特征在于,所述可逆变色材料包括按照重量份计的如下组分:发色剂1份、显色剂1-6份和溶剂30-60份。
3.根据权利要求1或2所述的可逆示温涂料,其特征在于,所述可逆变色材料为偶联剂预处理的可逆变色材料。
4.根据权利要求3所述的可逆示温涂料,其特征在于,所述偶联剂预处理的可逆变色材料的制备方法包括如下步骤:将去离子水和偶联剂搅拌,然后加入可逆变色材料继续搅拌,抽滤,干燥,得到预处理的可逆变色材料;
优选地,所述搅拌的转速为300-600r/min,搅拌的时间为10-30min,所述继续搅拌的时间为10-30min;
优选地,所述干燥的温度为25-60℃;
优选地,所述偶联剂为硅烷偶联剂;
优选地,所述偶联剂包括KH-560和/或KH-570;
优选地,所述去离子水的质量份数为5-20份、偶联剂的质量份数为0.2-0.4份、可逆变色材料的质量份数为3-18份。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的可逆示温涂料,其特征在于,所述助剂包括阻燃剂、紫外吸收剂、稀释剂或补强剂中的任意一种或至少两种的组合;
优选地,所述紫外吸收剂包括UV-326和/或UV-327;
优选地,所述阻燃剂包括氢氧化铝;
优选地,所述稀释剂包括200#溶剂油;
优选地,所述补强剂包括气相白炭黑;
优选地,所述助剂包括按重量份数计的如下组分:阻燃剂1-2份、紫外吸收剂1-12份、稀释剂30-60份和补强剂2-6份。
6.根据权利要求5所述的可逆示温涂料,其特征在于,所述阻燃剂为偶联剂预处理的阻燃剂;
优选地,所述偶联剂预处理的阻燃剂的制备方法包括以下步骤:将阻燃剂和偶联剂混合,进行75-85℃预热5-15min,随后将温度升高至125-135℃加热15-25min,过滤并干燥后得到偶联剂预处理的阻燃剂;
优选地,所述偶联剂为硅烷偶联剂;
优选地,所述偶联剂包括KH-550和/或KH-570;
优选地,所述混合为将阻燃剂浸泡在偶联剂中。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的可逆示温涂料,其特征在于,所述可逆示温涂料包括按照重量份计的如下组分:持久性防污闪复合涂料30-60份、可逆变色材料3-18份和助剂34-80份。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的可逆示温涂料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:
(1)将溶剂加热直至融化,再加入发色剂和显色剂,搅拌,冷却,得到所述可逆变色材料;
(2)将持久性防污闪复合涂料、可逆变色材料和助剂混合,得到所述可逆示温涂料。
9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述加热在恒温加热磁力搅拌器中进行,加热的温度为145-150℃;
优选地,步骤(1)所述搅拌的转速为400-800r/min,搅拌的时间为10-30min;
优选地,步骤(1)所述冷却后还包括球磨和筛选,所述球磨的转速为300-600r/min,球磨的时间为20-30min;
优选地,步骤(1)所述筛选为通过70目-100目标准目筛进行筛选;
优选地,步骤(2)所述混合为真空条件下搅拌混合,搅拌的转速为300-600r/min,搅拌的时间为5-15min。
10.一种干式空心电抗器,其特征在于,所述干式空心电抗器涂覆有如权利要求1-7中任一项所述的可逆示温涂料。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117031164A (zh) * | 2023-08-10 | 2023-11-10 | 国网山东省电力公司临沂供电公司 | 基于数据分析的干式空心电抗器运行温度智能监管系统 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104877065A (zh) * | 2015-04-30 | 2015-09-02 | 武汉轻工大学 | 寿命长色差大有机可逆热致变色微胶囊及制备方法 |
CN111218147A (zh) * | 2020-02-14 | 2020-06-02 | 深圳供电局有限公司 | 可逆变色材料、可逆示温涂料及其制备方法和应用 |
CN115926518A (zh) * | 2022-12-20 | 2023-04-07 | 国网吉林省电力有限公司电力科学研究院 | 一种电力设备致热缺陷预警检测涂料与贴片制备方法 |
-
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104877065A (zh) * | 2015-04-30 | 2015-09-02 | 武汉轻工大学 | 寿命长色差大有机可逆热致变色微胶囊及制备方法 |
CN111218147A (zh) * | 2020-02-14 | 2020-06-02 | 深圳供电局有限公司 | 可逆变色材料、可逆示温涂料及其制备方法和应用 |
CN115926518A (zh) * | 2022-12-20 | 2023-04-07 | 国网吉林省电力有限公司电力科学研究院 | 一种电力设备致热缺陷预警检测涂料与贴片制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
董冰冰等: "用于干式空心电抗器热致缺陷的可逆示温涂料制备与变色理化特性", 《高电压技术》, pages 1 - 9 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117031164A (zh) * | 2023-08-10 | 2023-11-10 | 国网山东省电力公司临沂供电公司 | 基于数据分析的干式空心电抗器运行温度智能监管系统 |
CN117031164B (zh) * | 2023-08-10 | 2024-03-26 | 国网山东省电力公司临沂供电公司 | 基于数据分析的干式空心电抗器运行温度智能监管系统 |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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