CN116589926B - 一种复合横担用高效外绝缘修复涂层材料及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种复合横担用高效外绝缘修复涂层材料及其制备方法和应用，涉及绝缘材料的技术领域。涂层材料包括可降解有机污秽粘结剂底层材料和修复外层材料，可降解有机污秽粘结剂底层材料包括采用偶联剂处理的活性有机污秽降解材料，修复外层包括乙烯基聚二甲基硅氧烷、介孔CoS2纳米颗粒、耐热添加剂、补强剂、结构控制剂、着色剂、催化剂和交联剂。本申请底层粘结剂材料可以降解污秽和提供粘接作用，修复外层可以对复合横担外绝缘进行修复，半金属纳米CoS2可以在涂层表面引入浅陷阱，在太阳光辐射条件成为光生电子空穴对的转移介质，帮助底层粘接剂提高污秽降解效率，实现了无需更换复合横担绝缘子的修复涂层方法，提高了经济效益。

Description

一种复合横担用高效外绝缘修复涂层材料及其制备方法和 应用
技术领域
本发明涉及绝缘材料的领域，尤其涉及一种复合横担用高效外绝缘修复涂层及其制备方法和应用。
背景技术
复合横担作为输电铁塔结构重要的组成部分，其材料性能、电气性能、力学性能受到人们的极大关注。复合材料横担采用复合材料代替原来输电线路角钢材料的杆塔横担，充分利用复合材料绝缘性能好、重量轻、强度高、耐腐蚀性能优异等诸多优点，是新型复合材料在输电线路中继复合绝缘子之后的又一创新性应用。复合材料技术及其制造工艺的迅速发展使得输电线路采用复合材料杆塔技术已然成熟。随着电力的大发展，输电线路走廊越发紧张，对输电线路的安全可靠性要求也日益提高，输电线路的运行维护问题也日益突出。复合横担在全寿命使用期内呈现良好的经济性，即在绝缘水平不变的基础上可有效减小线路走廊，降低杆塔高度，节省建造开支，具备良好的应用前景。
目前复合横担的外绝缘采用的是高温硫化硅橡胶材料(以下简称为硅橡胶)。随着复合横担运行时间的增长，受环境因素影响以及污秽的长期作用，复合横担绝缘子外绝缘硅橡胶表面会逐渐出现变色、粉化、脱皮、开裂、破损等现象，导致其憎水性能和防污闪性能的下降，所以需要对其进行更换或者修复。由于复合横担结构复杂，对其进行全部更换难度比较大，而且每一次更换需要停电1-2天进行处理，所以消除风险的成本比较高。考虑到横担的核心是中间充气的支撑管，外绝缘硅橡胶中占比较小，对损坏的复合横担绝缘子用涂层修复后能继续使用几年，那么其经济收益会很高。
目前现有的修复手段主要是刷涂憎水增强涂层，该技术常常需要配以表面活性剂对复合横担表面进行清洗，工作量大，停电时间较长；且清洗不干净留下来的有机污秽容易影响涂层的粘接效果，导致涂层容易从清洗后的绝缘子表面脱落，修复效率不高。
发明内容
本发明提供了一种复合横担用高效外绝缘修复涂层材料及其制备方法和应用，以提供可以降解复合横担表面有机污秽和修复外绝缘的涂层材料，涂层具备有优越的粘结性能、憎水和防污闪络效果。
为了解决上述技术问题，本发明目的之一提供了一种复合横担用高效外绝缘修复涂层材料，包括可降解有机污秽粘结剂底层材料和修复外层材料；
所述可降解有机污秽粘结剂底层材料包括采用偶联剂处理的活性有机污秽降解材料，所述活性有机污秽降解材料的制备方法包括以下步骤：将氯化胆碱和水草酸二水化合物混合熔化形成共晶溶剂，将枯叶粉或叶浆加入共晶溶剂中，加热至90-110℃后保持并搅拌30-120分钟，冷却、离心，固体洗涤后分散在水中，超声处理、离心后得到黑色浆液，水分蒸发后获得活性有机污秽降解材料；所述枯叶粉或叶浆为加拿大栎树、红栎树或红枫树中至少一种的枯叶粉或叶浆；
所述修复外层包括重量份为100份的乙烯基聚二甲基硅氧烷、15份-18份的介孔CoS2纳米颗粒、20-30份耐热添加剂、10-12份补强剂、5-8份结构控制剂、2-2.5份着色剂、2-3份催化剂和2-3份交联剂；所述介孔CoS2纳米颗粒的平均粒径为3-4nm，孔道为2nm。
通过采用上述方案，本申请采用底层的可降解有机污秽粘结剂作为界面粘结剂，增强复合横担表面与外涂层的粘结作用，减少涂层脱落的可能性，同时粘结剂中含有木质素过氧化物酶以及锰过氧化物酶，木质素过氧化物酶先自木质素或是木质素模型化合物之中形成一个电子,产生阳离子基团,进而引发裂解反应,导致丙基侧链C—C链产生断裂,锰过氧化物酶是木质素开始降解的关键酶,由于锰过氧化物酶能够形成强氧化状态的Mn3+,而Mn3+能够作为可扩散氧化还原介质再次裂解木质素聚合物内的芳香环部分,之后基于其他酶的协同作用之下,令大分子产生断裂，可以对复合横担表面的有机污秽进行高效降解；修复外层中含有半金属纳米CoS2，可以在涂层表面引入浅陷阱，在太阳光辐射的条件可成为光生电子空穴对的转移介质，帮助底层粘接剂中的有机污秽降解材料，提高污秽降解效率，并且具有修复破损复合横担硅橡胶的功能，较小的粒径意味着有更大的表面积，反应速度会加快，因此修复的效果也会更好，达到憎水和防污闪络效果，降低修复难度。
作为优选方案，所述介孔CoS2纳米颗粒的制备方法包括以下步骤：
将CoC l2·6H2O和Na2S2O3·5H2O溶解到水中，在130-150℃下的反应釜中抽真空搅拌0.5-5h，使溶液充分并且均匀地溶解，然后将溶液转移到高压灭菌器中，在180-220℃保存10-15h，离心收集所得黑色沉淀，洗涤至上层清液无色，干燥后得到介孔CoS2纳米颗粒。
作为优选方案，所述偶联剂为活性有机污秽降解材料质量的1/(9-12)。
作为优选方案，所述偶联剂为丙烯基硅烷偶联剂、乙烯基硅烷偶联剂、乙烯基三乙氧基硅烷偶联剂和乙烯基三甲氧基硅烷偶联剂中的至少一种。
作为优选方案，所述氯化胆碱和水草酸二水化合物的摩尔比为1：(0.5-3)，所述枯叶粉或叶浆与共晶溶剂的质量比为1：(11-13)。
作为优选方案，满足以下A)-F)中的至少一项：
A)所述耐热添加剂为Al(OH)3；
B)所述补强剂为SiO2、TiO2和CaCO3中的至少一种；
C)所述结构控制剂为甲基苯基二乙氧基硅烷；
D)所述着色剂为Fe2O3；
E)所述催化剂为二月硅酸二丁基锡；
F)所述交联剂为正硅酸乙酯。
作为优选方案，所述补强剂的目数为100-250目。
为了解决上述技术问题，本发明目的之二提供了一种复合横担用高效外绝缘修复涂层材料的制备方法，包括以下步骤：
所述可降解有机污秽粘接剂底层材料的制备方法为：配置醇水溶液，随后按有机污秽降解材料加到醇水溶液中，搅拌均匀后超声处理溶解，随后加入偶联剂，搅拌均匀后烘干，得到可降解有机污秽粘接剂；
所述修复外层材料的制备方法为：将乙烯基聚二甲基硅氧烷、介孔CoS2纳米颗粒、耐热添加剂、补强剂、结构控制剂和着色剂放入搅拌设备中，在180-200℃下抽真空搅拌3-8小时，完成后加入催化剂和交联剂，继续搅拌15-30分钟，得到修复外层。
作为优选方案，所述可降解有机污秽粘接剂底层材料的制备方法中，调节醇水溶液的pH值至3.5-4.5，随后加入有机污秽降解材料。
通过采用上述方案，可降解有机污秽粘接剂底层材料制备过程在酸性环境下，可以使得制备的有机污秽粘结剂纯度更高，降解效果更好。
作为优选方案，所述醇水溶液为含50vt％-80vt％有机溶剂的水溶液。
作为优选方案，所述有机溶剂为甲醇、乙醇、丙醇和丙二醇中的至少一种。
为了解决上述技术问题，本发明目的之三提供了一种复合横担用高效外绝缘修复涂层材料在复合横担外绝缘修复领域中的应用，水洗复合横担材料外绝缘表面，干燥后均匀涂覆可降解有机污秽粘结剂底层材料，降解8mi n以上，用水湿润可降解有机污秽粘结剂底层材料，干燥后在上面涂覆修复外层材料。
作为优选方案，可降解有机污秽粘结剂底层材料涂敷厚度为0.3-0.5mm，修复外层材料涂敷厚度为0.3-0.5mm。
相比于现有技术，本发明实施例具有如下有益效果：
本申请可降解有机污秽粘接剂底层材料既具有降解污秽的特点，同时又可以增强修复外层与复合横担外绝缘表面之间的粘接作用，修复外层可以对复合横担外绝缘硅橡胶进行修复，涂层中含有的半金属纳米CoS2可以在涂层表面引入浅陷阱，在太阳光辐射的条件可成为光生电子空穴对的转移介质，帮助底层粘接剂中的有机污秽降解材料，提高污秽降解效率，粘接剂和修复外层相互协调，在保证粘接强度的同时增强了复合横担绝缘子的使用寿命，实现了无需更换复合横担绝缘子的修复涂层方法；节省了复合横担更换修复的时间，提高了经济效益。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
一种复合横担用高效外绝缘修复涂层，包括依次层叠涂敷的可降解有机污秽粘结剂底层材料和修复外层材料，水洗一下复合横担材料外绝缘表面，待表面完全干燥，在表面均匀涂覆厚度为0.4mm的底层可降解有机污秽粘结剂，待复合横担材料表面污秽被降解10mi n后，用少量水湿润底层可降解有机污秽粘结剂，当粘结剂与水接触时，粒子表面膨化，水分慢慢地浸透到内部成为透明的溶液，从而具有粘接作用，待水完全干燥后，在底层上涂覆厚度为0.4mm的修复外层材料即可，涂层制备方法包括以下步骤：
(1)制备可降解有机污秽粘接剂底层材料：
A、红枫枯叶子用纯水彻底清洗，在室温下放置干燥，然后研磨成粉末(≤98μm)，将氯化胆碱(C5H14C l NO)和水草酸二水化合物(摩尔比为1:1)混合，在80℃搅拌下熔化，形成透明的共晶溶剂，将红枫叶粉按固液质量比1：13加入溶剂中，加热至100℃并保持30分钟，之后加入原溶剂体积1/8去离子水，混合物在100℃下再保持2小时，在此过程中采用连续磁力搅拌，冷却至室温后，离心收集所得固体物质，用去离子水反复洗涤，然后分散在200mL去离子水中，将分散体在90W下超声处理60mi n，随后离心得到黑色浆液，将黑色浆液铺在不锈钢板上，在室温下水分蒸发后获取含有木质素-草酸钙-纤维素的活性有机污秽降解材料；
B、按乙醇:乙二醇:水溶液的体积比为50:25:25配置醇水溶液，并使用草酸将溶液pH值调节至4，随后按10mg/mL添加有机污秽降解材料粉末到醇水溶液中，搅拌15mi n之后，以45w的超声功率处理20mi n，使活性有机污秽降解材料充分溶解，按质量比1:10向混合溶液中加入丙烯基硅烷偶联剂，搅拌15mi n后将溶液放入到100℃的烘箱中处理2h以上，烘干后取出得到可降解有机污秽粘接剂。
(2)制备修复外层材料：
A、将1g CoC l 2·6H2O和0.62g Na2S2O3·5H2O溶解到60mL去离子水中，在150℃下的反应釜中抽真空搅拌0.5小时以上，使溶液充分并且均匀地溶解，然后将溶液转移到容量为100mL的聚四氟乙烯内衬的高压灭菌器中，在风干箱中200℃保存10h，离心收集所得黑色沉淀，用无水乙醇和去离子水交替洗涤5次以上，直至上层清液无色，得到的黑色样品在60℃下真空干燥12h，得到介孔CoS2纳米颗粒，介孔CoS2纳米颗粒粒径为3-4nm，孔道大约为2nm，密度为4.4g/cm3；
B、将100kg复合横担硅橡胶用乙烯基聚二甲基硅氧烷、15kg介孔CoS2纳米颗粒、30kg耐热添加剂A l(OH)3、11kg补强剂SiO2(目数为200目)、7kg结构控制剂甲基苯基二乙氧基硅烷和2kg着色剂Fe2O3放入双行星搅拌釜中，在200℃下抽真空搅拌3小时，完成后加入2kg二月桂酸二丁基锡催化剂和2kg正硅酸乙酯交联剂，继续搅拌20分钟，得到修复外层。(目数为200-250目)
实施例二
一种复合横担用高效外绝缘修复涂层，包括依次层叠涂敷的可降解有机污秽粘结剂底层材料和修复外层材料，水洗一下复合横担材料外绝缘表面，待表面完全干燥，在表面均匀涂覆厚度为0.4mm的底层可降解有机污秽粘结剂，待复合横担材料表面污秽被降解10mi n后，用少量水湿润底层可降解有机污秽粘结剂，当粘结剂与水接触时，粒子表面膨化，水分慢慢地浸透到内部成为透明的溶液，从而具有粘接作用，待水完全干燥后，在底层上涂覆厚度0.4mm的修复外层材料即可，涂层制备方法包括以下步骤：
(1)制备可降解有机污秽粘接剂底层材料：
A、加拿大栎树叶子用纯水彻底清洗，在室温下放置干燥，然后研磨成粉末(≤98μm)，将氯化胆碱(C5H14C l NO)和水草酸二水化合物(摩尔比为1:1)混合成，在80℃搅拌下熔化，形成透明的共晶溶剂，将加拿大栎树叶粉按固液质量比1：12加入溶剂中，加热至100℃并保持30分钟，之后加入原溶剂体积1/6.5的去离子水，混合物在100℃下再保持2小时，在此过程中采用连续磁力搅拌，冷却至室温后，离心收集所得固体物质，用去离子水反复洗涤，然后分散在200mL去离子水中，将分散体在90W下超声处理60mi n，随后离心得到黑色浆液，将黑色浆液铺在不锈钢板上，在室温下水分蒸发后获取木质素-草酸钙-纤维素活性有机污秽降解材料；
B、按乙醇:丙醇:水溶液的体积比为50:25:25配置醇水溶液，并使用草酸将溶液pH值调节至4，随后按10mg/mL添加有机污秽降解材料粉末到醇水溶液中，搅拌15mi n之后，以45w的超声功率处理20mi n，使活性有机污秽降解材料充分溶解，按质量比1:9向混合溶液中加入乙烯基硅烷偶联剂，搅拌15mi n后将溶液放入到100℃的烘箱中处理2h以上，烘干后取出得到可降解有机污秽粘接剂。
(2)制备修复外层材料：
A、将1g CoC l2·6H2O和0.62g Na2S2O3·5H2O溶解到60mL去离子水中，在150℃下的反应釜中抽真空搅拌0.5小时以上，使溶液充分并且均匀地溶解，然后将溶液转移到容量为100mL的聚四氟乙烯内衬的高压灭菌器中，在风干箱中200℃保存10h，离心收集所得黑色沉淀，用无水乙醇和去离子水交替洗涤5次以上，直至上层清液无色，得到的黑色样品在60℃下真空干燥12h，得到介孔CoS2纳米颗粒，介孔CoS2纳米颗粒粒径为3-4nm，孔道大约为2nm，密度为4.4g/cm3；
B、将100kg复合横担硅橡胶用乙烯基聚二甲基硅氧烷、18kg介孔CoS2纳米颗粒、20kg耐热添加剂Al(OH)3、10kg补强剂CaCO3(目数为160目)、8kg结构控制剂甲基苯基二乙氧基硅烷和2.5kg着色剂Fe2O3放入双行星搅拌釜中，在200℃下抽真空搅拌3小时，完成后加入2.5kg二月桂酸二丁基锡催化剂和2.5kg正硅酸乙酯交联剂，继续搅拌20分钟，得到修复外层。
实施例三
一种复合横担用高效外绝缘修复涂层，包括依次层叠涂敷的可降解有机污秽粘结剂底层材料和修复外层材料，水洗一下复合横担材料外绝缘表面，待表面完全干燥，在表面均匀涂覆厚度0.4mm的底层可降解有机污秽粘结剂，待复合横担材料表面污秽被降解10min后，用少量水湿润底层可降解有机污秽粘结剂，当粘结剂与水接触时，粒子表面膨化，水分慢慢地浸透到内部成为透明的溶液，从而具有粘接作用，待水完全干燥后，在底层上涂覆厚度0.4mm的修复外层材料即可，涂层制备方法包括以下步骤：
(1)制备可降解有机污秽粘接剂底层材料：
A、加拿大栎树叶子用纯水彻底清洗，在室温下放置干燥，然后研磨成粉末(≤98μm)，将氯化胆碱(C5H14C l NO)和水草酸二水化合物(摩尔比为1:1)混合成，在80℃搅拌下熔化，形成透明的共晶溶剂，将加拿大栎树叶粉按固液质量比1：11加入溶剂中，加热至100℃并保持30分钟，之后加入原溶剂体积1/7的去离子水，混合物在100℃下再保持2小时，在此过程中采用连续磁力搅拌，冷却至室温后，离心收集所得固体物质，用去离子水反复洗涤，然后分散在200mL去离子水中，将分散体在90W下超声处理60mi n，随后离心得到黑色浆液，将黑色浆液铺在不锈钢板上，在室温下水分蒸发后获取木质素-草酸钙-纤维素活性有机污秽降解材料；
B、按丙醇:丙二醇:水溶液的体积比为50:25:25配置醇水溶液，并使用草酸将溶液pH值调节至4，随后按10mg/mL添加有机污秽降解材料粉末到醇水溶液中，搅拌15mi n之后，以45w的超声功率处理20mi n，使活性有机污秽降解材料充分溶解，按质量比1:12向混合溶液中加入乙烯基三乙氧基硅烷偶联剂，搅拌15mi n后将溶液放入到100℃的烘箱中处理2h以上，烘干后取出得到可降解有机污秽粘接剂。
(2)制备修复外层材料：
A、将1g CoC l2·6H2O和0.62g Na2S2O3·5H2O溶解到60mL去离子水中，在150℃下的反应釜中抽真空搅拌0.5小时以上，使溶液充分并且均匀地溶解，然后将溶液转移到容量为100mL的聚四氟乙烯内衬的高压灭菌器中，在风干箱中200℃保存10h，离心收集所得黑色沉淀，用无水乙醇和去离子水交替洗涤5次以上，直至上层清液无色，得到的黑色样品在60℃下真空干燥12h，得到介孔CoS2纳米颗粒，介孔CoS2纳米颗粒粒径为3-4nm，孔道大约为2nm，密度为4.4g/cm3；
B、将100kg复合横担硅橡胶用乙烯基聚二甲基硅氧烷、16kg介孔CoS2纳米颗粒、25kg耐热添加剂Al(OH)3、12kg补强剂TiO2(目数为110目)、5kg结构控制剂甲基苯基二乙氧基硅烷和2.5kg着色剂Fe2O3放入双行星搅拌釜中，在200℃下抽真空搅拌3小时，完成后加入3kg二月桂酸二丁基锡催化剂和3kg正硅酸乙酯交联剂，继续搅拌20分钟，得到修复外层。
实施例四
一种复合横担用高效外绝缘修复涂层，其制备方法中各步骤及各步骤使用的试剂、工艺参数均匀实施例一相同，不同的地方在于，在步骤(1)的B中，按乙醇:水溶液的体积比为75:25配置醇水溶液，并使用草酸将溶液pH值调节至4，随后按10mg/mL添加有机污秽降解材料粉末到醇水溶液中，搅拌15mi n之后，以45w的超声功率处理20mi n，使活性有机污秽降解材料充分溶解，按质量比1:10向混合溶液中加入丙烯基硅烷偶联剂，搅拌15mi n后将溶液放入到100℃的烘箱中处理2h以上，烘干后取出得到可降解有机污秽粘接剂。
实施例五
一种复合横担用高效外绝缘修复涂层，其制备方法中各步骤及各步骤使用的试剂、工艺参数均匀实施例一相同，不同的地方在于，在步骤(1)的A中，氯化胆碱(C5H14C lNO)和水草酸二水化合物的摩尔比为1:3。
实施例六
一种复合横担用高效外绝缘修复涂层，其制备方法中各步骤及各步骤使用的试剂、工艺参数均匀实施例一相同，不同的地方在于，在步骤(1)的A中，氯化胆碱(C5H14C lNO)和水草酸二水化合物的摩尔比为2:1。
实施例七
一种复合横担用高效外绝缘修复涂层，其制备方法中各步骤及各步骤使用的试剂、工艺参数均匀实施例一相同，不同的地方在于，在步骤(1)的B中未采用草酸调节醇水溶液。
对比例一
一种复合横担用高效外绝缘修复涂层，其制备方法中各步骤及各步骤使用的试剂、工艺参数均匀实施例一相同，不同的地方在于，仅包括修复外层材料，水洗一下复合横担材料表面，待表面完全干燥，在复合横担材料表面上涂覆修复外层材料，修复外层材料的制备方法与实施例一相同。
对比例二
一种复合横担用高效外绝缘修复涂层，其制备方法中各步骤及各步骤使用的试剂、工艺参数均匀实施例一相同，不同的地方在于，在步骤(2)中，介孔CoS2纳米颗粒采用市售介孔SiO2纳米颗粒替代，市售介孔SiO2纳米颗粒的品牌为品牌为Meryer，货号为M88226-10G。
对比例三
一种复合横担用高效外绝缘修复涂层，其制备方法中各步骤及各步骤使用的试剂、工艺参数均匀实施例一相同，不同的地方在于，在步骤(2)中，介孔CoS2纳米颗粒采用市售介孔CoS2纳米颗粒替代，市售介孔CoS2纳米颗粒的品牌为毕得，货号为BD01106891。
对比例四
一种复合横担用高效外绝缘修复涂层，其制备方法中各步骤及各步骤使用的试剂、工艺参数均匀实施例一相同，不同的地方在于，在步骤(2)中，修复外层中介孔CoS2纳米颗粒的添加量为0。
性能检测试验
1、憎水性测试：参考国标《GB/T 24622-2022绝缘子表面憎水性测量导则》
对涂敷有实施例和对比例的涂层的复合横担进行修复前后憎水性能检测，检测结果如下表1所示。
2、四环素浓度：精密称取实施例或对比例中底层材料样品1g，同时精密称取0.1g四环素，然后将0.1g四环素置于100mL称量瓶中，加适量0.1mo l/L盐酸使其溶解，用0.1mol/L盐酸稀释至刻度，充分摇匀，然后过滤，弃取初滤液，精密量取续滤液1m l，置100m l称量瓶中以0.1mo l/L盐酸稀释置刻度，此时四环素的初始浓度是2.25×10-3mo l/L，接着往配置好的溶液中加入精密称取的实施例或对比例的底层材料1g，用玻璃棒将溶液充分搅拌，使其反应充分溶解均匀，待120mi n后，取1m l反应后溶液，用1cm石英池，在267(±1)m波长处测定吸收度，按四环素的吸收系数为398计算即得四环素的剩余浓度，四环素的剩余浓度可以代表底层材料对有机污秽的降解效率，测试结果如下表1所示。
3、粘结强度：参照现有专利CN104458575B中实施例1关于护套与芯棒间的粘结强度测试过程的方法，对本申请实施例和对比例中的复合横担与涂层进行粘结强度测试，使用3个月后复合横担涂层粘结强度的测试结果如下表1所示。
表1-本申请实施例和对比例中的性能检测结果
结合表1中实施例1和对比例1的性能检测结果可知，本申请通过在横担外绝缘表面涂敷底层粘结剂，粘结剂中的有机污秽降解材料可以对表面的有机杂质进行降解，避免影响修复外层的粘结强度，同时底层粘结剂可以进一步提高粘结强度，使得复合横担外绝缘的憎水性能得到修复和提高，可以长时间避免外涂层脱落，提高使用寿命。
结合表1中实施例1和对比例2-4的性能检测结果可知，本申请通过在修复外层的材料中引入半金属纳米CoS2，可以在涂层表面引入浅陷阱，在太阳光辐射的条件可成为光生电子空穴对的转移介质，帮助底层粘接剂中的有机污秽降解材料，提高污秽降解效率；同时其自身较小的粒径和孔道可以增大表面积，提高反应速度，进而改善修复效果，界面粘结强度和憎水性能提高。
结合表1中实施例1和5-6的性能检测结果可知，本申请在活性有机污秽降解材料的制备过程中采用氯化胆碱和水草酸二水化合物对红枫枯叶粉进行处理，氯化胆碱和水草酸二水化合物的摩尔比为1：1时，可以使反应更加彻底，同时使得制得的溶液接近中性，且氯化胆碱在碱液中不稳定，因此使用水草酸二水化合物，以该比例添加会让从红枫叶粉中提取的物质纯度更高，对有机污秽的降解效率提高。
结合表1中实施例1和7的性能检测结果可知，本申请的可降解有机污秽粘接剂底层材料制备过程在酸性环境下，可以使得制备的有机污秽粘结剂纯度更高，对有机污秽的降解效果更好。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，应当理解，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种复合横担用高效外绝缘修复涂层材料，其特征在于，包括可降解有机污秽粘结剂底层材料和修复外层材料；
所述可降解有机污秽粘结剂底层材料包括采用偶联剂处理的活性有机污秽降解材料，所述活性有机污秽降解材料的制备方法包括以下步骤：将氯化胆碱和水草酸二水化合物混合熔化形成共晶溶剂，将枯叶粉或叶浆加入共晶溶剂中，加热至90-110℃后保持并搅拌30-120分钟，冷却、离心，固体洗涤后分散在水中，超声处理、离心后得到黑色浆液，水分蒸发后获得活性有机污秽降解材料；所述枯叶粉或叶浆为加拿大栎树、红栎树或红枫树中至少一种的枯叶粉或叶浆；
所述修复外层包括重量份为100份的乙烯基聚二甲基硅氧烷、15份-18份的介孔CoS2纳米颗粒、20-30份耐热添加剂、10-12份补强剂、5-8份结构控制剂、2-2.5份着色剂、2-3份催化剂和2-3份交联剂；所述介孔CoS2纳米颗粒的平均粒径为3-4nm，孔道为2nm；
所述介孔CoS2纳米颗粒的制备方法包括以下步骤：
将CoCl2·6H2O和Na2S2O3·5H2O溶解到水中，在130-150℃下的反应釜中抽真空搅拌0.5-5h，使溶液充分并且均匀地溶解，然后将溶液转移到高压灭菌器中，在180-220℃保存10-15h，离心收集所得黑色沉淀，洗涤至上层清液无色，干燥后得到介孔CoS2纳米颗粒。
2.如权利要求1所述的一种复合横担用高效外绝缘修复涂层材料，其特征在于，所述偶联剂为活性有机污秽降解材料质量的1/(9-12)。
3.如权利要求1所述的一种复合横担用高效外绝缘修复涂层材料，其特征在于，所述偶联剂为丙烯基硅烷偶联剂、乙烯基硅烷偶联剂中的至少一种。
4.如权利要求1所述的一种复合横担用高效外绝缘修复涂层材料，其特征在于，所述氯化胆碱和水草酸二水化合物的摩尔比为1：(0.5-3)，所述枯叶粉或叶浆与共晶溶剂的质量比为1：(11-13)。
5.如权利要求1所述的一种复合横担用高效外绝缘修复涂层材料，其特征在于，满足以下A)-F)中的至少一项：
A)所述耐热添加剂为Al(OH)3；
B)所述补强剂为SiO2、TiO2和CaCO3中的至少一种；
C)所述结构控制剂为甲基苯基二乙氧基硅烷；
D)所述着色剂为Fe2O3；
E)所述催化剂为二月桂酸二丁基锡；
F)所述交联剂为正硅酸乙酯。
6.一种如权利要求1-5任一所述的复合横担用高效外绝缘修复涂层材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
所述可降解有机污秽粘接剂底层材料的制备方法为：配置醇水溶液，随后按有机污秽降解材料加到醇水溶液中，搅拌均匀后超声处理溶解，随后加入偶联剂，搅拌均匀后烘干，得到可降解有机污秽粘接剂；
所述修复外层材料的制备方法为：将乙烯基聚二甲基硅氧烷、介孔CoS2纳米颗粒、耐热添加剂、补强剂、结构控制剂和着色剂放入搅拌设备中，在180-200℃下抽真空搅拌3-8小时，完成后加入催化剂和交联剂，继续搅拌15-30分钟，得到修复外层。
7.如权利要求6所述的一种复合横担用高效外绝缘修复涂层材料的制备方法，其特征在于，所述可降解有机污秽粘接剂底层材料的制备方法中，调节醇水溶液的pH值至3.5-4.5，随后加入有机污秽降解材料，所述醇水溶液为含50vt％-80vt％有机溶剂的水溶液。
8.如权利要求7所述的一种复合横担用高效外绝缘修复涂层材料的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为甲醇、乙醇、丙醇和丙二醇中的至少一种。
9.一种如权利要求1-5任一所述的复合横担用高效外绝缘修复涂层材料在复合横担外绝缘修复领域中的应用，其特征在于，水洗复合横担材料外绝缘表面，干燥后均匀涂覆可降解有机污秽粘结剂底层材料，降解8min以上，用水湿润可降解有机污秽粘结剂底层材料，干燥后在上面涂覆修复外层材料。
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