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一種山區(qū)超高壓線路表面防覆冰納米涂料及其制備方法

文檔序號:9574841閱讀:447來源:國知局
一種山區(qū)超高壓線路表面防覆冰納米涂料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種超高壓輸電線路表面防覆冰涂料,尤其是設(shè)及一種山區(qū)超高壓線 路表面防覆冰納米涂料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國超高壓輸電線路一般距離比較長,而且多條超高壓輸電線路經(jīng)過氣候寒冷、 海拔較高、人跡罕至的險(xiǎn)峻山區(qū),山區(qū)的地形復(fù)雜,氣候多變,山區(qū)的超高壓線路更容易遭 受覆冰災(zāi)害,而由于山區(qū)特殊復(fù)雜的地理?xiàng)l件,山區(qū)超高壓線路出現(xiàn)覆冰災(zāi)害后很難用設(shè) 備去清除覆冰,山區(qū)超高壓線路因覆冰出現(xiàn)故障之后修復(fù)過程也比較漫長,因此,開發(fā)山區(qū) 超高壓線路表面防覆冰材料,減輕覆冰給山區(qū)超高壓輸電線路造成的危害,W確保超高壓 輸電系統(tǒng)具有足夠的安全性和可靠度,具有重要的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)價(jià)值?,F(xiàn)有技術(shù)中的防覆冰 材料根據(jù)防覆冰的原理不同可分為電熱型材料、光熱型材料W及超疏水型材料,電熱型材 料是通過在原料中增加一定的導(dǎo)電材料,使防覆冰材料在微小泄漏電流的作用下具有良好 的電熱性能,從而能在低溫環(huán)境下有效地阻止冰在絕緣子表面的凍結(jié),但是泄漏電流有可 能會(huì)給超高壓線路帶來很大的安全隱患;光熱型材料是加入一些吸光傳熱型的材料,但是 在沒有陽光的天氣,其作用效果不佳;而超疏水材料是利用降低冰和輸電線路之間的附著 力從而實(shí)現(xiàn)防覆冰的作用的,對比電熱型材料和光熱型材料來說,效果好,而且比較安全, 但是超疏水材料對于比較嚴(yán)重冰災(zāi)來說不能完全解決超高壓輸電線路的覆冰問題。
[0003] 中國專利CN104530974A公開了一種防覆冰涂料,由A組分和B組分組成,A組分 和B組分的質(zhì)量比為(4-7):1,A組分的質(zhì)量百分比組成包括:固含量為20-70%的氣娃樹 脂20-80%,消泡劑0. 05-2%,流平劑0. 05-2%,流變助劑0. 05-2%,光穩(wěn)定劑0. 05-5%,消光劑 0. 05-2%,催干劑0. 05-2%,金紅石鐵白粉10-60%,分散劑0. 1-20%,A溶劑20-70% ;B組分的 質(zhì)量百分比組成包括:多異氯酸醋固化劑20-80%,B溶劑20-80%。該發(fā)明的防覆冰涂料形 成的防覆冰涂層表面能低,疏水性好,能夠有效降低基材的冰黏附強(qiáng)度;但是對于比較嚴(yán)重 冰災(zāi)來說,僅僅靠增強(qiáng)材料的疏水性能不能完全解決問題。中國專利CN101928498B公開了 一種氣娃改性丙締酸樹脂疏水防腐涂料,所述涂料包括按重量配比計(jì)的A組分和B組分;所 述A組分包括將疏水樹脂45-70、顏填料5-40、溶劑6-30、抗老化劑1-3、分散劑1-5、防沉 劑0.5-2經(jīng)混合、研磨、攬拌制備而成;所述B組分包括固化劑5-8。該涂料具有疏水性好、 附著力好等特征,但是不能解決嚴(yán)重冰災(zāi)的覆冰問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明的目的是提供一種兼具超疏水結(jié)構(gòu)和光熱效應(yīng)的山 區(qū)超高壓線路表面防覆冰納米涂料,并提供山區(qū)超高壓線路表面防覆冰納米涂料的制備方 法。 陽〇化]為達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用W下技術(shù)方案: 一種山區(qū)超高壓線路表面防覆冰納米涂料,包括W下重量份的原料:氣娃樹脂35~55 份,吸光顏料6~10份,納米Ti〇22~4份、納米Si〇26~12份,分散劑0. 3~1份,消泡 劑0. 5~1份,流平劑0. 3~1份,防腐殺菌劑1~3份,溶劑20~40份。
[0006] 優(yōu)選的,所述吸光顏料由W下步驟制備: 步驟 1,將Fe(N03)3· 9&0、Ni(N03)2· 6&0、Cu(N03)2· 3&0W及邸TA溶于去離子水中,F(xiàn)e(N〇3)3· 9&0、Ni(N03)2 · 6&0 與Cu(N〇3)2· 3&0 的摩爾比為 1 :1 :1,邊攬拌邊滴加氨水, 調(diào)節(jié)抑值為6. 0~7. 5,然后置于60~80°C水浴攬拌反應(yīng)3~化,制備得到凝膠; 步驟2,將步驟1制備的凝膠在100~130°C下干燥成干凝膠后,在干凝膠上添加無水 乙醇,將干凝膠點(diǎn)燃,制備得到黑色粉末; 步驟3,將步驟2中制備的黑色粉末在600°C~900°C溫度下般燒5~化,即制備得到 吸光顏料。
[0007] 優(yōu)選的,所述步驟1中邸TA、與金屬離子化Ni2\化2+總量的摩爾比為1~2 : 1〇 陽00引優(yōu)選的,所述納米Ti化與所述納米SiO2的重量比為1 :3。
[0009] 優(yōu)選的,所述分散劑為EFKA-4050、EFKA-4530W及EFKA-4010中的一種,該分散劑 能夠降低涂料的黏度,提高涂料的光澤,提高顏料的著色力并且防止浮色。
[0010] 優(yōu)選的,所述消泡劑為有機(jī)娃消泡劑;本發(fā)明中使用的有機(jī)娃消泡劑為 EFKA-2722、EFKA-2720W及EFKA-3777中的一種,運(yùn)幾種消泡劑不僅能夠快速消泡,還具有 流平的作用。
[0011] 優(yōu)選的,所述流平劑為有機(jī)娃流平劑,本發(fā)明使用的流平劑為BYK-333、BYK-315 和BYK-355中的一種;該流平劑能夠強(qiáng)烈降低涂料的表面張力,具有良好的底材潤濕、良好 的防縮孔性能W及增加表面滑爽的性能。
[0012] 優(yōu)選的,所述防腐殺菌劑為異嚷挫嘟酬。
[0013] 優(yōu)選的,所述溶劑為乙酸乙醋、乙酸下醋、尼龍酸甲醋、下二酸二甲醋和丙二醇甲 酸中的一種。
[0014] 本發(fā)明還提供一種山區(qū)超高壓線路表面防覆冰納米涂料的制備方法,包括W下步 驟:將氣娃樹脂、吸光顏料、納米TiOzW及納米Si〇2混合后球磨至粒徑為20~60nm;然后 與分散劑、消泡劑、流平劑、防腐殺菌劑W及溶劑混合,高速分散30~50min,即制備得到山 區(qū)超高壓線路表面防覆冰納米涂料。
[0015] 本發(fā)明的有益效果是: 本發(fā)明制備的山區(qū)超高壓線路表面防覆冰納米涂料使用的主要原料是氣娃樹脂,而納 米Si〇2與娃氣樹脂具有良好的相容性,將納米SiO2分散在娃氣樹脂中,能夠在氣娃樹脂表 面形成納米粗糖結(jié)構(gòu),從而形成超疏水結(jié)構(gòu),減少在潮濕環(huán)境下與水的接觸面積,從而將降 低冰的附著力,實(shí)現(xiàn)高的疏水性和優(yōu)異的防覆冰能力。而納米Ti化在紫外光的照射下能產(chǎn) 生自由基,對有機(jī)物具有很強(qiáng)的降解能力,因此在超高壓輸電線路用防覆冰涂料中添加一 定量的Ti〇2,控制好Si化與TiO2的質(zhì)量比為3 :1,不僅不會(huì)影響涂料的超疏水的性能,還可 W賦予該山區(qū)超高壓線路表面防覆冰納米涂料一定的自清潔能力。
[0016] 本發(fā)明在山區(qū)超高壓線路表面防覆冰納米涂料中添加吸光顏料,該吸光顏料是是 W邸TA為馨合劑,采用溶膠凝膠的方法采用WFe(N03) 3 ·Η20、Μ(N03)2和化(NO3)2為原料, 經(jīng)過燃燒和般燒工藝制備而成的復(fù)合金屬氧化物,由于鐵、儀W及銅為半導(dǎo)體材料,存在光 學(xué)帶隙Eg,能夠吸收能量較高的可見光和近紅外范圍的福射從而發(fā)生電子躍遷,與晶格的 散射作用導(dǎo)致晶格振動(dòng),將光能轉(zhuǎn)化成熱能,因此本發(fā)明的山區(qū)超高壓線路表面防覆冰納 米涂料具有良好的光熱轉(zhuǎn)換效果。
[0017] 本發(fā)明中還使用了流平劑、消泡劑W及乳化劑等助劑,運(yùn)些助劑相互作用,可W確 保本發(fā)明的超高壓輸電線路用防覆冰涂料具有更優(yōu)異的流平性、穩(wěn)定性W及爽滑性等。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0019] 實(shí)施例1 一種山區(qū)超高壓線路表面防覆冰納米涂料,包括W下重量份的原料:氣娃樹脂55份,吸光顏料6份,納米Ti〇2 2份、納米Si〇2 6份,分散劑EFKA-4050為0. 3份,消泡劑 EFKA-2722為1份,流平劑BYK-333為0. 3份,防腐殺菌劑異嚷挫嘟酬為1份,溶劑乙酸乙醋 為40份。
[0020] 其中吸光顏料由W下步驟制備: 步驟 1,將Fe(N03)3· 9&0、Ni(N03)2· 6&0、Cu(N03)2· 3&0W及邸TA溶于去離子水中,F(xiàn)e(N〇3)3·9Η20、Μ(Ν03)2 '6&0 與Cu(N〇3)2'3&0 的摩爾比為 1 :1 :1,邸TA與金屬離子化3\ Ni2\Cu2+總量的摩爾比為1 :1,邊
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