一種特高壓絕緣涂料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種涂料，特別設(shè)及一種特高壓絕緣涂料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，我國(guó)電力事業(yè)發(fā)展迅速，電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行電壓等級(jí)不斷提高，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模逐步 擴(kuò)大，各大區(qū)域電網(wǎng)已基本聯(lián)成一個(gè)整體，"西電東送、南北互供、全國(guó)聯(lián)網(wǎng)"的格局已初步 實(shí)現(xiàn)。目前，國(guó)家電網(wǎng)公司正在推進(jìn)"一特四大"的電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略，即W大型能源基地為依 托，建設(shè)由lOOOkV交流和±800kV直流構(gòu)成的特高壓電網(wǎng)，形成電力"高速公路"，促進(jìn)大 煤電、大水電、大核電和大型可再生能源基地的集約化開發(fā)，在全國(guó)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配 置。
[0003] 超高或特高壓輸電網(wǎng)絡(luò)是國(guó)家電網(wǎng)正在全力打造的統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的骨架和 核屯、。更高的電壓等級(jí)及直流輸電對(duì)廣泛應(yīng)用于電氣設(shè)備的環(huán)氧樹脂絕緣材料的安全可靠 性提出了重大挑戰(zhàn)。目前，掛網(wǎng)運(yùn)行的環(huán)氧樹脂絕緣材料體積電阻率偏低，特別在直流高壓 下，電荷長(zhǎng)期積聚易造成表面閃絡(luò)，是特高壓電網(wǎng)安全的隱患之一。
[0004] 裸露的超高或特高壓輸電線若無絕緣涂料的保護(hù)，將非常容易損壞，從而導(dǎo)致短 路，造成電力中斷等。涂料，指涂布于物體表面的在一定的條件下能形成薄膜而起保護(hù)、裝 演或其他特殊功能(絕緣、防誘、防霉、耐熱等）的一類液體或固體材料?，F(xiàn)有的絕緣涂料大 部分為環(huán)氧體系，被廣泛用于超高或特高壓輸電網(wǎng)絡(luò)，運(yùn)是由于環(huán)氧體系防腐和絕緣性能 突出，但是，環(huán)氧樹脂中的酸鍵受紫外線照射易斷裂，導(dǎo)致涂層老化起粉，使得其性能無法 得到保證。 陽0化]中國(guó)專利號(hào)：CN103571329A公開一種絕緣防腐蝕涂料，該陶瓷涂料有有機(jī)娃樹 月旨、氨氧化侶、阻燃劑、金屬陶瓷微粒、硫酸巧、氧化鋒、氮化娃、去離子水組成，同時(shí)陶瓷微 粒需納米級(jí)材料，制備成本較好，同時(shí)由于其組份含有較多的金屬氧化物，長(zhǎng)久使用有導(dǎo)電 風(fēng)險(xiǎn)，而且此發(fā)明涂料質(zhì)脆易龜裂，長(zhǎng)期使用存在隱患。公告號(hào)CN103045058B公開了一種 絕緣涂料和電工鋼材料及其制備方法，該涂料有水溶性成膜樹脂、偶聯(lián)劑等制得具有較好 耐熱性、絕緣性、附著性、耐蝕性和沖片性，雖采用了偶聯(lián)劑，但并未對(duì)偶聯(lián)劑進(jìn)行前期處 理，使得絕緣涂料整體性能不夠好。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種力學(xué)性能高、電絕 緣性良好、且制備工藝簡(jiǎn)單、原料易得的特高壓絕緣涂料。
[0007] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是： 一種特高壓絕緣涂料，按照重量份計(jì)，包括：環(huán)氧樹脂60~80份，滑石粉5~8份，云母粉 6~10份，天然精腦0. 5~5. 5份，偶聯(lián)劑0. 1~0. 5份，納米填料12~18份，溶劑30~45份，固化 劑0. 4~0. 8份，流平劑2~4份，防沉劑1~2. 5份和消泡劑0. 2~0. 5份。
[0008] 優(yōu)選的，所述偶聯(lián)劑與納米填料的重量比為1~3 :100。
[0009] 優(yōu)選的，所述偶聯(lián)劑為侶酸醋偶聯(lián)劑。
[0010] 優(yōu)選的，所述納米填料為納米氮化娃粉末和納米氨氧化儀粉末。
[0011] 優(yōu)選的，所述納米填料中納米氮化娃粉末和納米氨氧化儀粉末的重量比為1: 1~2。
[0012] 優(yōu)選的，所述溶劑為丙酬和二甲苯按照體積比1~1. 5 :1的比例組成混合而成。
[0013] 優(yōu)選的，所述固化劑為封閉型水性環(huán)脂族多異氯酸醋固化劑。
[0014] 優(yōu)選的，所述流平劑為丙締酸醋流平劑。 陽015]-種特高壓絕緣涂料的制備方法，包括W下步驟： 1) 將偶聯(lián)劑溶解在部分溶劑中，超聲10~20分鐘，然后和納米填料一起加入到高速分 散機(jī)中，380~460轉(zhuǎn)/分下攬拌并升溫至80~100°C，攬拌30~40分鐘，冷卻至室溫； 2) 將環(huán)氧樹脂將投入加熱蓋，升溫至120~140°C烙化，1200~1400轉(zhuǎn)/分下攬拌15~20 分鐘，冷卻到70°C待用； 3) 將步驟1)所得用偶聯(lián)劑處理過的納米填料和滑石粉、云母粉、步驟2)所得部分環(huán)氧 樹脂加入到高速分散機(jī)中，調(diào)整攬拌速度至600~800轉(zhuǎn)/分鐘，高速分散攬拌混合1~2小時(shí) 后，研磨40-55分鐘，砂磨細(xì)度30~40μm，然后再加入流平劑、消泡劑、防沉劑和剩余的環(huán)氧 樹脂，攬拌均勻，過濾出料備用； 4) 將步驟3)中研磨過濾后的組分與固化劑、剩余溶劑混合后超聲2~3小時(shí)，然后加入 高剪切混合乳化機(jī)中，高速分散40~50分鐘，過濾即可。
[0016] 優(yōu)選的，所述部分溶劑的添加量為納米填料重量的109?^20%，所述的部分環(huán)氧樹脂 的用量為重量份100份聚環(huán)氧樹脂中的30~40份，所述部分溶劑的用量為重量份100份溶 劑中的20~30份。
[0017] 本發(fā)明的有益效果是： 1.滑石粉的添加可W抑制漆膜的體積收縮，改善高溫環(huán)境下的粘度和耐水性，增加柔 初性，云母粉可W使涂膜內(nèi)部形成一種致密的層網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而增加涂料絕緣性能和機(jī)械 性能。
[0018] 2.侶酸醋偶聯(lián)劑能夠W單分子狀態(tài)的形式包覆在納米填料表面，提高大部分納米 填料在材料中的分散性，W縮短研磨時(shí)間，使得在相同研磨時(shí)間內(nèi)粒子研磨的更細(xì)，同時(shí)還 具有一定的觸變性能，從而在一定程度上提高涂料的斥水性、耐磨性和耐洗涂性。
[0019] 3.無機(jī)納米氮化娃粉末和納米氨氧化儀粉末顆粒按照一定混合比例的添加可W 通過范德華力吸附環(huán)氧樹脂分子鏈，從而有效地增初環(huán)氧樹脂，增加尺寸穩(wěn)定性，最終增強(qiáng) 其耐壓性能，大幅度提高涂料體積電阻率，減少表面電荷積聚，提高涂料絕緣性。
[0020] 4.丙酬和二甲苯按照一定體積比組成的溶劑，可W保證溶液良好的均勻性，在與 封閉型水性環(huán)脂族多異氯酸醋固化劑的配合使用時(shí)能夠提高涂層的附著力和機(jī)械強(qiáng)度，增 強(qiáng)漆膜的耐溶劑、耐腐蝕性及耐溫性。
[0021] 5.天然精腦是具有光學(xué)活性的手性天然產(chǎn)物，其非對(duì)稱的幾基結(jié)構(gòu)，使得天然精 腦具有很大的空間位阻，同時(shí)由于不對(duì)稱因素的存在，在丙酬和二甲苯組成的混合溶劑中 超聲充分溶解后與固化劑進(jìn)行分散后使得分子可W更加緊致的排列，進(jìn)而提高了涂料的絕 緣性能。
[0022] 總之，本發(fā)明提供的一種特高壓絕緣涂料質(zhì)量穩(wěn)定，具有良好的絕緣性能而且機(jī) 械性能好，其制備方法簡(jiǎn)單，條件溫和，生產(chǎn)成本低，具有較好的市場(chǎng)前景。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 下面將結(jié)合本發(fā)明具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯 然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí) 施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬 于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0024] 實(shí)施例所用原料均可從市場(chǎng)購買，其中，丙締酸醋L-189流平劑快速流平效果 好，不影響層間附著力；NXZ消泡劑相容性好，對(duì)涂料體系無不良影響，安全性高；聚締控蠟 防沉劑有防沉和防流掛的作用，還可W改善流平性；封閉型水性環(huán)脂族多異氯酸醋WB-903 固化劑在于丙酬和二甲苯按照一定體積比組成的溶劑配合使用時(shí)夠提高涂層的附著力和 機(jī)械強(qiáng)度，增強(qiáng)漆膜的耐溶劑、耐腐蝕性及耐溫性。 陽〇2引實(shí)施例1 一種特高壓絕緣涂料，按照重量份計(jì)，包括：環(huán)氧樹脂：60份，滑石粉：5份，云母粉：6 份，天然精腦：〇. 5份，偶聯(lián)劑：0. 12份，納米填料：12份，溶劑：30份，封閉型水性環(huán)脂族多 異氯酸醋WB-903固化劑：0. 4份，丙締酸醋kl89流平劑：2份，聚締控蠟防沉劑：1份和NXZ 消泡劑：〇. 2份。 陽0%] 納米填料中納米氮化娃粉末和納米氨氧化儀粉末的混合重量比為1 :1。
[0027] 其制備方法是： 1) 將0. 12重量份的侶酸醋偶聯(lián)劑溶解在3重量份W丙酬和二甲苯按照體積比1 :1混 合而成的溶劑中，超聲10分鐘，然后和12重量份的納米填料一起加入到高速分散機(jī)中，380 轉(zhuǎn)/分下攬拌并升溫至8(TC，攬拌30分鐘，冷卻至室溫備用； 2) 將60份重量份的環(huán)氧樹脂將投入加熱蓋，升溫至120°C烙化，1200轉(zhuǎn)/分下攬拌15 分鐘，冷卻到70°C，慢慢加入6重量份W丙酬和二甲苯按照體積比1 :1混合而成的溶劑中 繼續(xù)攬拌10分鐘混合均勻，35°C過濾待用； 3) 將5重量份的滑石粉、6重量份的云母粉、步驟1)中偶聯(lián)劑處理后所得的納米填料 和18重量份的環(huán)氧樹脂加入到高速分散機(jī)中，調(diào)整攬拌速度至600轉(zhuǎn)/分鐘，高速分散攬 拌混合1小時(shí)后，研磨40分鐘，砂磨細(xì)度30μm，然后再加入2重量份的丙締酸醋kl89流 平劑、0. 2重量份的NXZ消泡劑、1重量份的聚締控蠟防沉劑和剩余的環(huán)氧樹脂，攬拌均勻， 經(jīng)研磨過濾出料備用； 4) 將步驟3)中研磨過濾后的組分與0. 5重量份