本發(fā)明涉及涂料技術領域，具體涉及一種用于電力電纜的耐高溫防腐涂料及其制備方法。

背景技術：

現有的電纜防火涂料包括溶劑型和水性防火涂料，溶劑型防火涂料具有非常好的防火阻燃效果，但由于溶劑本身易燃，而且在熱環(huán)境下有毒物質揮發(fā)量大，而且降解性較差，從環(huán)境保護的方面考慮，水性電纜防火涂料是今后的發(fā)展方向。目前，水性電纜防火涂料基本實現了無污染、無毒無味、對施工人員的健康不造成威脅以及隔熱防火效果較為強勁的目標，而且使用性如附著力、柔韌性較好，但由于電纜線的使用環(huán)境的復雜性，防火涂料在長期的高溫、腐蝕環(huán)境下使用時容易出現老化、龜裂脫落的情況，難以滿足電纜使用環(huán)境的要求。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的是提供一種用于電力電纜的耐高溫防腐涂料及其制備方法，能在電纜表面達到長久的防腐耐高溫的保護作用，在各種環(huán)境長期使用不開裂，抗老化性強。

本發(fā)明提供了如下的技術方案：一種用于電力電纜的耐高溫防腐涂料，包括以下份計的原料：溴碳醇酸樹脂55~65份、改性蓖麻醇酸聚酯多元醇40~42份、苯丙乳液34~36份、填料30~32份、煙草-茴香提取物29~31份、改性膠體型流變增稠劑10~12份、阻燃劑10~12份、光穩(wěn)定劑8~10份、消泡劑8~10份、憎水劑4~6份、防凍劑4~6份、固化劑4~6份、分散劑2~4份和稀釋劑2~4份；

所述溴碳醇酸樹脂包括以下份計的原料：豆油酸15~20份、溴化環(huán)氧樹脂15~20份、季戊四醇9~11份、鄰苯二甲酸酐4~6份、氫氧化鋰4~6份和二甲苯4~6份；

所述改性膠體型流變增稠劑包括以下份計的原料：聚乙烯醇1～2份、丙烯酰胺1～2份、過硫酸鹽引發(fā)劑溶液0.8～1.2份、亞硫酸氫鈉0.4～0.6份、正甲基丙烯酰胺0.2～0.4份和水1～2份；

所述填料包括以下份計的原料：納米硅膠粉10~12份、改性納米二氧化鈦8~10份、氮化硼5~7份、碳化硅5~7份、氮化鋁3~5份和氧化鋁1~3份。

其中，所述改性蓖麻醇酸聚酯多元醇包括以下份計的原料：蓖麻油酸24~26份、二乙二醇20~22份、鄰苯二甲酸酐14~16份和磷酸三丁酯10~12份，按照配比稱取前述原料，混合加熱至100~120攝氏度反應40~50min，冷卻至室溫得到所述改性蓖麻醇酸聚酯多元醇。

其中，所述煙草-茴香提取物的制備方法為：按照2~3：1的比例稱取茴香和煙草，粉碎過篩得到混合粉末，將混合粉末加入至2~3倍重量份的60~70%乙醇中回流提取1~2h，保留提取液，濃縮成密度為1~1.5g/ml的清膏，得到所述煙草-茴香提取物。

其中，所述阻燃劑包括以下份計的原料：可溶性鋁鹽4~6份、成炭催化劑4~6份和成炭劑2~4份。

其中，所述可溶性鋁鹽為硝酸鋁、偏鋁酸鈉和氯化鋁中的一種或幾種，所述成炭劑為三梨醇，所述成炭催化劑為聚磷酸銨、磷酸二氫銨和焦磷酸銨中的一種或幾種。

其中，所述氮化硼為粒徑為5~10um，碳化硅的粒徑為10~20um，氮化鋁的粒徑為20~30um，氧化鋁的粒徑為30~35um，改性納米二氧化硅的制備方法為：將納米二氧化硅、3-氯丙烯和三乙胺按照7：2：1混合，得到混合物后加入2~3倍重量份甲苯中，在80～90攝氏度下，反應3~4h，過濾，真空干燥，得改性納米二氧化硅。

其中，所述光穩(wěn)定劑為鄰羥基二苯甲酮類、苯并三唑類、水楊酸酯類和三嗪類的混合物，所述消泡劑為礦物油類消泡劑或有機硅類消泡劑，憎水劑為硬脂酸鈣，所述防凍劑為氯化鈣或者碳酸鈣，所述固化劑為酚醛胺，所述分散劑為聚羧酸銨鹽分散劑。

其中，所述稀釋劑包括以下份計的原料：乙酸乙酯1~2份、丁酮0.6~0.8份和吡咯烷酮0.4~0.6份。

本發(fā)明提供一種用于電力電纜的耐高溫防腐涂料的制備方法，包括如下步驟：

（1）、制備溴碳醇酸樹脂

按照配比稱取豆油酸、季戊四醇和鄰苯二甲酸酐，放入反應容器中，反應容器設有有攪拌裝置、油水分離器和加熱裝置，向反應容器中通入氮氣保護，攪拌并加熱升溫至100~110攝氏度，加入氫氧化鋰和二甲苯，繼續(xù)升溫至130~150攝氏度，保溫40~50min，保溫過程中加入溴化環(huán)氧樹脂，然后放出油水分離器中的水和二甲苯，最后降溫至60~70攝氏度，得到所述溴碳醇酸樹脂；

（2）、制備改性膠體型流變增稠劑

稱取聚乙烯醇和水放入反應容器，攪拌并加熱，攪拌速度控制為100~200r/min，加熱溫度控制為45~60攝氏度，加熱時間為35~40min，待聚乙烯醇完全融解后，降溫至38~42攝氏度，然后依次按照配比加入丙烯酰胺、亞硫酸氫鈉和正甲基丙烯酰胺，繼續(xù)加熱并以250~350r/min轉速攪拌35~50min；

當反應容器內溫度升至75攝氏度時，加入過硫酸鹽引發(fā)劑溶液，以50~90r/min轉速攪拌反應1~2h，得到改性膠體型流變增稠劑，備用；

（3）、將步驟（1）得到的溴碳醇酸樹脂和步驟（2）得到的改性膠體型流變增稠劑混合，并在200~300r/min的攪拌速率下攪拌30~50min，然后按照配比依次加入剩余原料，充分混合后在400~500r/min轉速條件下攪拌30~40min，并保持溫度為55~65攝氏度，混合均勻，自然冷卻后得到用于電力電纜的耐高溫防腐涂料。

本發(fā)明的有益效果：能在電纜表面達到長久的防腐耐高溫的保護作用，在各種環(huán)境長期使用不開裂，抗老化性強，具體如下：

（1）、本發(fā)明以溴碳醇酸樹脂、改性蓖麻醇酸聚酯多元醇和苯丙乳液為主要原料基體，防火阻燃，在各種環(huán)境長期使用不開裂，具有防水、防火、耐候、耐磨的特點，抗老化性強，制備方法簡單，有效保護電纜，延長使用壽命；

（2）、本發(fā)明在原料中添加溴碳醇酸樹脂，采用豆油酸、溴化環(huán)氧樹脂、季戊四醇、鄰苯二甲酸酐、氫氧化鋰和二甲苯制得，具有良好的阻燃防火性能，可有效提高電線電纜的防火性能；

（3）、本發(fā)明在原料中添加填料，其中的納米硅膠粉和改性納米二氧化鈦，其特殊的分子結構可以與其他原料緊密嵌合到一起，填補了各原料之間的空隙，使得涂料表層光滑平整；其中的氮化硼、碳化硅、氮化鋁和氧化鋁，作散熱主體，可使涂膜有較高的光澤和光熱反射率，另外還起到防腐作用；

（4）、本發(fā)明在原料中添加煙草-茴香提取物，對鳥類神經味覺系統(tǒng)產生刺激，防止鳥類啄傷電纜，另外不會影響鳥類安全，保護動物；

（5）、本發(fā)明在原料中添加阻燃劑，采用可溶性鋁鹽、成炭催化劑和成炭劑復配而成，提高涂料的理化性能和阻燃性能；

（6）、本發(fā)明施工方便，可以采用刷涂、滾涂、噴涂、浸涂等施工方法，可在常溫條件下干燥成膜；

（7）、本發(fā)明具有較強的附著力、耐候性、耐水性、防腐性，能使電纜表面達到長久的防腐保護作用，得到的涂層均勻連續(xù)、并且致密，耐磨，提高了涂層的堅韌性、著色性、黏附性、易干性和一定的光澤等性能。

具體實施方式

下面結合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。

實施例1

一種用于電力電纜的耐高溫防腐涂料，包括以下份計的原料：溴碳醇酸樹脂55份、改性蓖麻醇酸聚酯多元醇40份、苯丙乳液34份、填料30份、煙草-茴香提取物29份、改性膠體型流變增稠劑10份、阻燃劑10份、光穩(wěn)定劑8份、消泡劑8份、憎水劑4份、防凍劑4份、固化劑4份、分散劑2份和稀釋劑2份；

所述溴碳醇酸樹脂包括以下份計的原料：豆油酸15份、溴化環(huán)氧樹脂15份、季戊四醇9份、鄰苯二甲酸酐4份、氫氧化鋰4份和二甲苯4份；

所述改性膠體型流變增稠劑包括以下份計的原料：聚乙烯醇1份、丙烯酰胺1份、過硫酸鹽引發(fā)劑溶液0.8份、亞硫酸氫鈉0.4份、正甲基丙烯酰胺0.2份和水1份；

所述填料包括以下份計的原料：納米硅膠粉10份、改性納米二氧化鈦8份、氮化硼5份、碳化硅5份、氮化鋁3份和氧化鋁1份。

其中，所述改性蓖麻醇酸聚酯多元醇包括以下份計的原料：蓖麻油酸24份、二乙二醇20份、鄰苯二甲酸酐14份和磷酸三丁酯10份，按照配比稱取前述原料，混合加熱至100攝氏度反應40min，冷卻至室溫得到所述改性蓖麻醇酸聚酯多元醇。

其中，所述煙草-茴香提取物的制備方法為：按照2：1的比例稱取茴香和煙草，粉碎過篩得到混合粉末，將混合粉末加入至2倍重量份的60%乙醇中回流提取1h，保留提取液，濃縮成密度為1g/ml的清膏，得到所述煙草-茴香提取物。

其中，所述阻燃劑包括以下份計的原料：可溶性鋁鹽4份、成炭催化劑4份和成炭劑2份。

其中，所述可溶性鋁鹽為硝酸鋁，所述成炭劑為三梨醇，所述成炭催化劑為聚磷酸銨。

其中，所述氮化硼為粒徑為5um，碳化硅的粒徑為10um，氮化鋁的粒徑為20um，氧化鋁的粒徑為30um，改性納米二氧化硅的制備方法為：將納米二氧化硅、3-氯丙烯和三乙胺按照7：2：1混合，得到混合物后加入2倍重量份甲苯中，在80攝氏度下，反應3h，過濾，真空干燥，得改性納米二氧化硅。

其中，所述光穩(wěn)定劑為鄰羥基二苯甲酮類、苯并三唑類、水楊酸酯類和三嗪類的混合物，所述消泡劑為礦物油類消泡劑，憎水劑為硬脂酸鈣，所述防凍劑為氯化鈣，所述固化劑為酚醛胺，所述分散劑為聚羧酸銨鹽分散劑。

其中，所述稀釋劑包括以下份計的原料：乙酸乙酯1份、丁酮0.6份和吡咯烷酮0.4份。

本實施例中提供一種用于電力電纜的耐高溫防腐涂料的制備方法，包括如下步驟：

（1）、制備溴碳醇酸樹脂

按照配比稱取豆油酸、季戊四醇和鄰苯二甲酸酐，放入反應容器中，反應容器設有有攪拌裝置、油水分離器和加熱裝置，向反應容器中通入氮氣保護，攪拌并加熱升溫至100攝氏度，加入氫氧化鋰和二甲苯，繼續(xù)升溫至130攝氏度，保溫40min，保溫過程中加入溴化環(huán)氧樹脂，然后放出油水分離器中的水和二甲苯，最后降溫至60攝氏度，得到所述溴碳醇酸樹脂；

（2）、制備改性膠體型流變增稠劑

稱取聚乙烯醇和水放入反應容器，攪拌并加熱，攪拌速度控制為100r/min，加熱溫度控制為45攝氏度，加熱時間為35min，待聚乙烯醇完全融解后，降溫至38攝氏度，然后依次按照配比加入丙烯酰胺、亞硫酸氫鈉和正甲基丙烯酰胺，繼續(xù)加熱并以250r/min轉速攪拌35min；

當反應容器內溫度升至75攝氏度時，加入過硫酸鹽引發(fā)劑溶液，以50r/min轉速攪拌反應1h，得到改性膠體型流變增稠劑，備用；

（3）、將步驟（1）得到的溴碳醇酸樹脂和步驟（2）得到的改性膠體型流變增稠劑混合，并在200r/min的攪拌速率下攪拌30min，然后按照配比依次加入剩余原料，充分混合后在400/min轉速條件下攪拌30min，并保持溫度為55攝氏度，混合均勻，自然冷卻后得到用于電力電纜的耐高溫防腐涂料。

實施例2

一種用于電力電纜的耐高溫防腐涂料，包括以下份計的原料：溴碳醇酸樹脂65份、改性蓖麻醇酸聚酯多元醇42份、苯丙乳液36份、填料32份、煙草-茴香提取物31份、改性膠體型流變增稠劑12份、阻燃劑12份、光穩(wěn)定劑10份、消泡劑10份、憎水劑6份、防凍劑6份、固化劑6份、分散劑4份和稀釋劑4份；

所述溴碳醇酸樹脂包括以下份計的原料：豆油酸20份、溴化環(huán)氧樹脂20份、季戊四醇11份、鄰苯二甲酸酐6份、氫氧化鋰6份和二甲苯6份；

所述改性膠體型流變增稠劑包括以下份計的原料：聚乙烯醇2份、丙烯酰胺2份、過硫酸鹽引發(fā)劑溶液1.2份、亞硫酸氫鈉0.6份、正甲基丙烯酰胺0.4份和水2份；

所述填料包括以下份計的原料：納米硅膠粉12份、改性納米二氧化鈦10份、氮化硼7份、碳化硅7份、氮化鋁5份和氧化鋁3份。

其中，所述改性蓖麻醇酸聚酯多元醇包括以下份計的原料：蓖麻油酸26份、二乙二醇22份、鄰苯二甲酸酐16份和磷酸三丁酯12份，按照配比稱取前述原料，混合加熱至120攝氏度反應50min，冷卻至室溫得到所述改性蓖麻醇酸聚酯多元醇。

其中，所述煙草-茴香提取物的制備方法為：按照3：1的比例稱取茴香和煙草，粉碎過篩得到混合粉末，將混合粉末加入至3倍重量份的70%乙醇中回流提取2h，保留提取液，濃縮成密度為1.5g/ml的清膏，得到所述煙草-茴香提取物。

其中，所述阻燃劑包括以下份計的原料：可溶性鋁鹽6份、成炭催化劑6份和成炭劑4份。

其中，所述可溶性鋁鹽為偏鋁酸鈉，所述成炭劑為三梨醇，所述成炭催化劑為磷酸二氫銨。

其中，所述氮化硼為粒徑為10um，碳化硅的粒徑為20um，氮化鋁的粒徑為30um，氧化鋁的粒徑為35um，改性納米二氧化硅的制備方法為：將納米二氧化硅、3-氯丙烯和三乙胺按照7：2：1混合，得到混合物后加入3倍重量份甲苯中，在90攝氏度下，反應4h，過濾，真空干燥，得改性納米二氧化硅。

其中，所述光穩(wěn)定劑為鄰羥基二苯甲酮類、苯并三唑類、水楊酸酯類和三嗪類的混合物，所述消泡劑為礦物油類消泡劑，憎水劑為硬脂酸鈣，所述防凍劑為碳酸鈣，所述固化劑為酚醛胺，所述分散劑為聚羧酸銨鹽分散劑。

其中，所述稀釋劑包括以下份計的原料：乙酸乙酯2份、丁酮0.8份和吡咯烷酮0.6份。

本實施例中提供一種用于電力電纜的耐高溫防腐涂料的制備方法，包括如下步驟：

（1）、制備溴碳醇酸樹脂

按照配比稱取豆油酸、季戊四醇和鄰苯二甲酸酐，放入反應容器中，反應容器設有有攪拌裝置、油水分離器和加熱裝置，向反應容器中通入氮氣保護，攪拌并加熱升溫至110攝氏度，加入氫氧化鋰和二甲苯，繼續(xù)升溫至150攝氏度，保溫50min，保溫過程中加入溴化環(huán)氧樹脂，然后放出油水分離器中的水和二甲苯，最后降溫至70攝氏度，得到所述溴碳醇酸樹脂；

（2）、制備改性膠體型流變增稠劑

稱取聚乙烯醇和水放入反應容器，攪拌并加熱，攪拌速度控制為200r/min，加熱溫度控制為60攝氏度，加熱時間為40min，待聚乙烯醇完全融解后，降溫至42攝氏度，然后依次按照配比加入丙烯酰胺、亞硫酸氫鈉和正甲基丙烯酰胺，繼續(xù)加熱并以350r/min轉速攪拌50min；

當反應容器內溫度升至75攝氏度時，加入過硫酸鹽引發(fā)劑溶液，以90r/min轉速攪拌反應2h，得到改性膠體型流變增稠劑，備用；

（3）、將步驟（1）得到的溴碳醇酸樹脂和步驟（2）得到的改性膠體型流變增稠劑混合，并在300r/min的攪拌速率下攪拌50min，然后按照配比依次加入剩余原料，充分混合后在500r/min轉速條件下攪拌40min，并保持溫度為65攝氏度，混合均勻，自然冷卻后得到用于電力電纜的耐高溫防腐涂料。

實施例3

一種用于電力電纜的耐高溫防腐涂料，包括以下份計的原料：溴碳醇酸樹脂60份、改性蓖麻醇酸聚酯多元醇41份、苯丙乳液35份、填料31份、煙草-茴香提取物30份、改性膠體型流變增稠劑11份、阻燃劑11份、光穩(wěn)定劑9份、消泡劑9份、憎水劑5份、防凍劑5份、固化劑5份、分散劑3份和稀釋劑3份；

所述溴碳醇酸樹脂包括以下份計的原料：豆油酸17份、溴化環(huán)氧樹脂17份、季戊四醇10份、鄰苯二甲酸酐5份、氫氧化鋰5份和二甲苯5份；

所述改性膠體型流變增稠劑包括以下份計的原料：聚乙烯醇1.5份、丙烯酰胺1.5份、過硫酸鹽引發(fā)劑溶液1份、亞硫酸氫鈉0.5份、正甲基丙烯酰胺0.3份和水1.5份；

所述填料包括以下份計的原料：納米硅膠粉11份、改性納米二氧化鈦9份、氮化硼6份、碳化硅6份、氮化鋁4份和氧化鋁2份。

其中，所述改性蓖麻醇酸聚酯多元醇包括以下份計的原料：蓖麻油酸25份、二乙二醇21份、鄰苯二甲酸酐15份和磷酸三丁酯11份，按照配比稱取前述原料，混合加熱至110攝氏度反應45min，冷卻至室溫得到所述改性蓖麻醇酸聚酯多元醇。

其中，所述煙草-茴香提取物的制備方法為：按照3：1的比例稱取茴香和煙草，粉碎過篩得到混合粉末，將混合粉末加入至2倍重量份的65%乙醇中回流提取1.5h，保留提取液，濃縮成密度為1.2g/ml的清膏，得到所述煙草-茴香提取物。

其中，所述阻燃劑包括以下份計的原料：可溶性鋁鹽5份、成炭催化劑5份和成炭劑3份。

其中，所述可溶性鋁鹽為氯化鋁，所述成炭劑為三梨醇，所述成炭催化劑為焦磷酸銨。

其中，所述氮化硼為粒徑為7um，碳化硅的粒徑為15um，氮化鋁的粒徑為25um，氧化鋁的粒徑為32um，改性納米二氧化硅的制備方法為：將納米二氧化硅、3-氯丙烯和三乙胺按照7：2：1混合，得到混合物后加入2.5倍重量份甲苯中，在85攝氏度下，反應3.5h，過濾，真空干燥，得改性納米二氧化硅。

其中，所述光穩(wěn)定劑為鄰羥基二苯甲酮類、苯并三唑類、水楊酸酯類和三嗪類的混合物，所述消泡劑為礦物油類消泡劑，憎水劑為硬脂酸鈣，所述防凍劑為氯化鈣，所述固化劑為酚醛胺，所述分散劑為聚羧酸銨鹽分散劑。

其中，所述稀釋劑包括以下份計的原料：乙酸乙酯1.5份、丁酮0.7份和吡咯烷酮0.5份。

本實施例中提供一種用于電力電纜的耐高溫防腐涂料的制備方法，包括如下步驟：

（1）、制備溴碳醇酸樹脂

按照配比稱取豆油酸、季戊四醇和鄰苯二甲酸酐，放入反應容器中，反應容器設有有攪拌裝置、油水分離器和加熱裝置，向反應容器中通入氮氣保護，攪拌并加熱升溫至105攝氏度，加入氫氧化鋰和二甲苯，繼續(xù)升溫至140攝氏度，保溫45min，保溫過程中加入溴化環(huán)氧樹脂，然后放出油水分離器中的水和二甲苯，最后降溫至65攝氏度，得到所述溴碳醇酸樹脂；

（2）、制備改性膠體型流變增稠劑

稱取聚乙烯醇和水放入反應容器，攪拌并加熱，攪拌速度控制為150r/min，加熱溫度控制為50攝氏度，加熱時間為40min，待聚乙烯醇完全融解后，降溫至38攝氏度，然后依次按照配比加入丙烯酰胺、亞硫酸氫鈉和正甲基丙烯酰胺，繼續(xù)加熱并以300r/min轉速攪拌40min；

當反應容器內溫度升至75攝氏度時，加入過硫酸鹽引發(fā)劑溶液，以60r/min轉速攪拌反應1.5h，得到改性膠體型流變增稠劑，備用；

（3）、將步驟（1）得到的溴碳醇酸樹脂和步驟（2）得到的改性膠體型流變增稠劑混合，并在250r/min的攪拌速率下攪拌40min，然后按照配比依次加入剩余原料，充分混合后在450r/min轉速條件下攪拌35min，并保持溫度為60攝氏度，混合均勻，自然冷卻后得到用于電力電纜的耐高溫防腐涂料。

參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。