本發(fā)明屬于輸電線路絕緣子防冰領(lǐng)域，具體涉及一種高導(dǎo)熱超疏水玻璃絕緣子涂料的制備方法。
背景技術(shù)：
超疏水涂料具有良好的防冰能力，使用超疏水涂料是輸電線路絕緣子防冰重要的方法之一。超疏水涂層的制備原理為在低表面能疏水性材料表面化學(xué)沉積納米粒子構(gòu)建二元微納結(jié)構(gòu)。但是傳統(tǒng)低表面能超疏水涂料不具有良好的耐電蝕性，在電弧放電的高溫作用下，涂層表面由于溫度驟升，造成超疏水表面劣化，碳化，徹底破壞了涂層表面形貌，使得超疏水性喪失。
制備高導(dǎo)熱超疏水涂層，能夠達(dá)到降低表面最高溫升，分散因?yàn)檠孛骐娀≡斐傻木植繙厣?。?dǎo)熱超疏水防冰涂料的常用制備方法是向其中添加導(dǎo)熱率高于超疏水防冰涂料的填料。通常使用的導(dǎo)熱絕緣填料主要有AlN、BN、A12O3、Si3N4、SIC、B、C、TIC等氮化物、碳化物以及金屬氧化物，這些無機(jī)填料具有良好的絕緣性和高熱導(dǎo)率，填充到聚合物基體中可以制備具有良好綜合性能的導(dǎo)熱絕緣材料。其中BN由于其高導(dǎo)熱率、低介電常數(shù)、高電阻率、低膨脹系數(shù)、高橫縱比等特點(diǎn)使其成為高導(dǎo)熱聚合物絕緣材料的理想填料。
但是本領(lǐng)域技術(shù)人員進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，由于BN納米粒子的比表面積大，表面能高，比較容易團(tuán)聚在一起來降低自身的表面能；并且BN納米粒子和低表面能的超疏水涂料的界面相容性差，兩者之間的表面張力也存在差異，常常在界面出現(xiàn)空隙。聲子作為熱載體依靠擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)來傳遞和擴(kuò)散熱量，但界面空隙的存在會(huì)使得聲子在這些空隙之間發(fā)生散射，嚴(yán)重降低體系的導(dǎo)熱性能。此外，BN納米粒子的團(tuán)聚還會(huì)降低復(fù)合材料的電氣性能和力學(xué)性能。
所以如何改善BN納米粒子與超疏水涂料的界面相容性，達(dá)成BN導(dǎo)熱粒子在超疏水涂料中更好的分散是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種高導(dǎo)熱超疏水玻璃絕緣子涂料的制備方法，所制備得到的高導(dǎo)熱超疏水玻璃絕緣子涂料具有更好的導(dǎo)熱能力。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明具體提供了如下的技術(shù)方案：
一種高導(dǎo)熱超疏水玻璃絕緣子涂料的制備方法，包括如下步驟：
1)將BN納米顆粒在150℃～180℃真空干燥5h～8h；
2)以質(zhì)量比1:20，將硅烷偶聯(lián)劑加入到醇溶液中溶解得混合液，然后將經(jīng)步驟1)處理后的BN納米顆粒加入到混合液中，在溫度為40℃～50℃超聲分散30min～60min，然后在50℃～60℃水浴條件下繼續(xù)攪拌3～4小時(shí)；
3)將經(jīng)步驟2)處理的溶液在溫度為120℃～150℃條件下干燥12h左右即得干燥的BN顆粒，對(duì)BN顆粒進(jìn)一步研磨即得改性BN顆粒；
4)將改性BN顆粒摻雜在超疏水涂料中，進(jìn)一步攪拌、超聲振蕩得到高導(dǎo)熱超疏水玻璃絕緣子涂料。
優(yōu)選的，步驟1)所述BN納米顆粒的粒徑為0.1μm～0.3μm。
優(yōu)選的，步驟2)所述硅烷偶聯(lián)劑為氨丙基三乙氧基硅烷。
優(yōu)選的，所述醇溶液為乙醇溶液，所述醇溶液中醇與水的體積比為95mL：5mL。
進(jìn)一步優(yōu)選的，所述改性BN顆粒的粒徑為0.3μm。
優(yōu)選的，所述超疏水涂料為荷葉型涂料或有機(jī)硅超疏水涂料。
優(yōu)選的，所述步驟4)改性BN顆粒與超疏水涂料的質(zhì)量比為10％～40％。
本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明公開了一種高導(dǎo)熱超疏水玻璃絕緣子涂料的制備方法，通過對(duì)納米BN顆粒進(jìn)行改性，然后將改性后的BN顆粒摻雜至超疏水防冰涂料中，本方法可以實(shí)現(xiàn)改性后的BN顆粒在涂料中的均勻混合，制備的高導(dǎo)熱超疏水玻璃絕緣子涂料可以實(shí)現(xiàn)提高表面溫度的作用。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，導(dǎo)熱離子添加濃度為10％，40％的超疏水涂層導(dǎo)熱率分別提高25％和65％，達(dá)到0.25W/(m·k)和0.33W/(m·k)。
附圖說明
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，本發(fā)明提供如下附圖：
圖1表示改性BN顆粒制備工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法，通常按照常規(guī)條件或按照制造廠商所建議的條件。
其中圖1表示改性BN顆粒制備工藝流程圖。
實(shí)施例1
1)將BN納米顆粒在180℃真空干燥8h，所述BN納米顆粒的粒徑為0.3μm；
2)以質(zhì)量體積比1:20，將硅烷偶聯(lián)劑加入到醇溶液中溶解得混合液，然后將經(jīng)步驟1)處理后的BN納米顆粒加入到混合液中，在溫度為60℃超聲分散1小時(shí)，然后在60℃水浴條件下繼續(xù)攪拌5小時(shí)；所述醇溶液為乙醇與水的體積比為95:5的乙醇溶液；
3)將經(jīng)步驟2)處理的溶液在溫度為120℃干燥12h即得干燥的BN顆粒，對(duì)BN顆粒進(jìn)一步研磨即得改性BN顆粒；
4)分別按照質(zhì)量分?jǐn)?shù)10％、40％的添加量將改性BN顆粒摻雜在荷葉型涂料中，進(jìn)一步攪拌、超聲振蕩得到高導(dǎo)熱超疏水玻璃絕緣子涂料。
對(duì)實(shí)施例1所制備的高導(dǎo)熱超疏水玻璃絕緣子涂料與普通荷葉型涂料進(jìn)行導(dǎo)熱實(shí)驗(yàn)測試，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，添加濃度10％，40％的超疏水涂料能夠達(dá)到提高表面溫升的作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表面，添加BN納米顆粒使超疏水防冰涂料混合材料對(duì)熱量的傳導(dǎo)能力得到了提高。相對(duì)于普通超疏水涂層，導(dǎo)熱離子添加濃度為10％，40％的超疏水涂層導(dǎo)熱率分別提高25％和65％，達(dá)到0.25W/(m·k)和0.33W/(m·k)。
最后說明的是，以上優(yōu)選實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過上述優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍。