本发明属于端子箱防温升涂料技术领域，尤其涉及一种具有复合隔热效果的防温升涂料，还涉及一种具有复合隔热效果的防温升涂料的制备方法。
背景技术：
电力运行厂站内的户外端子箱在春秋季白天长期受强光辐射，箱体内温度过高，然而到夜间温度骤降，部分地区温差达30-40℃，箱内设备及电缆表面上就会出现凝露，引起箱体内部设备积水受潮生锈，对端子箱内端子排上的导线的绝缘产生影响，导致各类短路故障发生，给设备的安全运行造成了很大威胁。
同时在南方夏季强光高温下端子箱内部温升过高，导致各类塑料材质继电器及电缆等设备老化情况严重。近年来超高压系统内部多次发生由于户外端子箱凝露引起的断路器拒动、直流系统电压异常等故障常有发生，其中积水受潮问题占端子箱故障的15.4%，锈蚀问题占端子箱故障的11.3%。
自然界空气因冷却而达到水汽饱和时，大气低层的水汽就附在表面积相对的、表面粗糙、导热性不良的物体上，并凝成水珠。水汽饱和时的温度叫做“露点温度”， 是否凝露发生取决于环境温度、箱内温度、相对湿度以及露点温度。在一定的温度条件下，空气中的相对湿度越高，环境温度愈接近露点温度，凝露就越容易发生。
经长期变电站跟踪观测和利用各种式样的端子箱在户外实验，发现端子箱凝露主要有2种情况：（1）多雨季节空气湿度大，箱外高湿空气通过端子箱门、缝、风扇口侵入，而因二次带电设备和加热器的“加热”影响，箱内温度相对较高，混合后的空气温度也较高，则会在相对温度较低的端子箱的门、缝的入口或端子箱顶部凝露。（2）夏季的雷雨季节或云层较薄的夜晚，气温迅速下降，空气中水分马上饱和，而端子箱的外壳散热较快，表面温度迅速下降，高湿空气在端子箱内的顶部凝露。
目前解决该问题的方法主要有两种，一是对端子箱的结构进行改良，通过开孔安装风扇的方式增强箱体内空气流动，减少潮气在箱内的累积，但是这种方法导致箱体密封性不好，遇到下雨天反而容易受雨水浸泡；二是在端子箱内安装防凝露除湿加热控制器，内置手动和自动防凝露除湿加热装置，在潮湿环境或结霜、凝露季节使用，使箱体内维持一个稳定的温度，阻止露水冷凝，但是加热器控制不当，容易加热过度，烧坏箱体内的绝缘部件，存在一定风险。
技术实现要素：
基于现有技术存在上述问题，本发明提供一种具有复合隔热效果的防温升涂料，其由自交联含氟丙烯酸酯乳液、金红石型二氧化钛、滑石粉、高岭土、红外陶瓷粉、空心玻璃微珠、分散剂、成膜剂、消泡剂、流平剂、增稠剂、防霉剂、防腐剂和去离子水等组成，该涂料兼具热能反射、红外辐射和低导热材料阻绝热量三重防温升作用，在白天可防止端子箱受阳光照射升温，夜晚具有一定的保温功能可防止端子箱内温度大幅下降，本发明提供的具有复合隔热效果的防温升涂料具有附着力高、防温升效果好、使用寿命长和成本低的优点。
一种具有复合隔热效果的防温升涂料，其组成成分包括自交联含氟丙烯酸酯乳液、金红石型二氧化钛、滑石粉、高岭土、红外陶瓷粉、空心玻璃微珠、分散剂、成膜剂、消泡剂、流平剂、增稠剂、防霉剂、防腐剂和去离子水；
其中自交联含氟丙烯酸酯乳液由以下成分组成：甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸丁酯（BA）、含氟单体BY-F300、乳化剂、过硫酸钾、乙烯基三乙氧基硅烷、防霉剂、防腐剂和去离子水。
一种具有复合隔热效果的防温升涂料，各组成成分的重量份数如下：自交联含氟丙烯酸酯乳液38-42份、金红石型二氧化钛13-17份、滑石粉7-9份、高岭土5-7份、红外陶瓷粉10-14份、空心玻璃微珠5-8份、分散剂0.5-1.0份、成膜剂2-4份、消泡剂0.3-0.5份、流平剂0.4-0.7份、增稠剂1-2份、防霉剂0.1-1份、防腐剂、0.1-1份、去离子水10-15份；
其中自交联含氟丙烯酸酯乳液各组成成分的重量分数如下：甲基丙烯酸甲酯（MMA）14-17份、丙烯酸丁酯（BA）13-16份、含氟单体BY-F300 8-10份、乳化剂0.9-1.5份、过硫酸钾0.1-1份、乙烯基三乙氧基硅烷2-4份、防霉剂0.1-1份、防腐剂、0.1-1份、去离子水60-70份。
所述的自交联含氟丙烯酸酯乳液中的乳化剂由十二烷基硫酸钠(SDS)和辛基苯基聚氧乙烯醚(曲拉通X-100)按1：2的重量比例混合制成。
所述的分散剂为丙烯酸酯共聚体；所述的流平剂是聚丙烯酸酯；所述的消泡剂是有机硅氧烷。
一种具有复合隔热效果的防温升涂料的制备方法，其包括以下步骤：
步骤S10核层组份预乳化：在分散釜中加入去离子水，启动搅拌，依次投入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、十二烷基硫酸钠、辛基苯基聚氧乙烯醚和过硫酸钾，投入完毕后使用分散釜剪切30分钟，得到预乳核层乳液；
步骤S20层组份预乳化；在分散釜中加入去离子水，启动搅拌，依次投入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、含氟单体BY-F300、十二烷基硫酸钠和辛基苯基聚氧乙烯醚，投入完毕后使用分散釜剪切30分钟，再投入过硫酸钾和乙烯基三乙氧基硅烷，使用分散釜剪切10分钟，得到预乳核层乳液；
步骤S30种子乳液制备：在反应器中加入步骤S10制备的核层组份，夹套加热至物料温度达到70℃，通入N2，启动搅拌，速度为300r/min；待乳液泛蓝光后维持条件不变继续反应1小时，得到种子乳液；
步骤S40自交联含氟丙烯酸酯乳液制备：在步骤S30制备的种子乳液中，先加入防霉剂和防腐剂，再通过恒压加料口加入步骤S20制得的壳层组份乳液，保持搅拌速度300r/min和温度70℃，保温1小时；将物料温度升至80℃，继续反应2小时，反应结束后，过滤除去凝胶，调节乳液的pH至8~9，即得自交联含氟丙烯酸酯乳液；
步骤S50颜填料制备：将分散剂、流平剂、消泡剂和去离子水置于分散釜中，然后在500~800r/min的转速下搅拌10分钟，得到均匀的混合液；将金红石型二氧化钛、滑石粉、高岭土、红外陶瓷粉和空心玻璃微珠缓慢地加入到混合液中，提高转速至1100~1300r/min，搅拌分散60~90分钟，制得细度为30μm的颜填料；
步骤S60防温升涂料的制备：在分散釜中加入自交联含氟丙烯酸酯乳液、成膜剂、防霉剂和防腐剂，启动搅拌，转速为400~600r/min；将上述制得的颜填料缓慢加入到自交联含氟丙烯酸酯乳液中，搅拌30分钟，加入适量的增稠剂至黏度为80~100S，过滤，得到防温升涂料。
步骤S10和步骤S20分别包括步骤S11和S21，在分散釜中加入去离子水，启动低速搅拌，所有物料投入完毕后提高搅拌速度至1100r/min。
步骤S40需要在1小时内将所有物料添加完毕。
步骤S40和步骤S60中的过滤是使用200目纱布过滤。
步骤S40中使用NaHCO3溶液调节乳液的pH。
本发明的有益效果： 本发明的防温升涂料具有热能反射、红外辐射和低导热材料阻绝热量三重防温升效果，白天阻止太阳光的热量在物体表面进行累积升温从而大幅降低表面热能的吸收与负荷，夜晚发挥保温功能防止端子箱内温度下降，缩小端子箱内昼夜温差。
太阳辐射热绝大部分处于400-2500nm 范围内，其中400-720nm的可见光波段约为45%，720-2500nm的近红外波段约为50%；金红石型二氧化钛的可见光平均反射率达77.88%，近红外平均反射率达54.1%，总共可反射太阳辐射约62%的热量，起到主要的隔热作用。
防温升涂层能够将吸收的热量以红外辐射的方式发射至外部空间，而涂层的辐射率取决于涂层自身的温度、组成和表面性质等因素。远红外陶瓷粉(FICP)具有高的辐射率，可集中发射波长为 3-18μm 的远红外线，减少涂层对热量的吸收，从而提升涂层的隔热性能。
在波长为8-13μm 的区域内, 水蒸气和二氧化碳的吸收能力较弱, 这样就使大气层对8-13μm 的红外辐射有很高的透过能力。在红外气象学中, 称这个透过率很高的波段为“ 红外窗口” 。在涂料中添加红外陶瓷粉，可以大大提高涂层的红外辐射能力，使红外辐射系数达0.8以上，形成红外辐射防温升效果。用光谱学分析, 物质的分子吸收光子，可使光子的能量完全转化为分子振动、转动的能量，促使分子的振动、转动能量发生改变，不断使晶格、键团的振动在其相间产生碰撞，使吸收的部分能量以红外辐射的方式返回外部空间。这样就尽可能多地把涂层和下层材料中吸收到的太阳能中的紫外光能和可见光及近红外光能转为热能，以红外辐射的方式在此波段内穿过大气红外窗口, 发射到大气外层的绝对零度区, 从而达到降低温度的目的。
空心玻璃微珠是经特殊工艺制成的硼硅酸盐类薄壁空心球体，其导热系数为0.03 W/(m·K)，且太阳光射入后易被多层细小孔隙折射、反射出来，因此，其具有显著的反射光和热辐射的效果。
含氟单体BY-F300分子中含有活性双键，有很高的反应活性，容易和各种烯类单体如（甲基）丙烯酸酯、醋酸乙烯酯、苯乙烯、丙烯精等单体共聚，使共聚物具有氟树脂的优良特性。全氟基团处于侧链位置，对C-C主链起屏蔽保护作用。因此，制得的共聚物有优异的耐化学品性、抗紫外线能力，同时极大地降低了表面张力，因此其疏水、疏油性更好，且有优良的耐沾污性。
乙烯基三乙氧基硅烷可与丙烯酸、苯乙烯、醋酸乙烯等多种单体进行共聚，用于制备硅烷改性的树脂乳液，此类乳液具有良好的附着力、耐水性和耐盐雾性。
自交联含氟丙烯酸酯乳液是一种采用核壳技术技术合成的高性能乳液，将含氟单体BY-F300引入壳层参与聚合反应，得到的乳胶膜具有类似用含氟丙烯酸酯乳液制得的胶膜的表面性能，但是成本比起用含氟丙烯酸酯乳液制备胶膜要低很多。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。
实施例一：
按以下重量称取一种具有复合隔热效果的防温升涂料的配制物料：
具有复合隔热效果的防温升涂料的配制物料：自交联含氟丙烯酸酯乳液38kg、金红石型二氧化钛13kg、滑石粉7kg、高岭土5kg、红外陶瓷粉10kg、空心玻璃微珠5kg、丙烯酸酯共聚体0.5kg、成膜剂2kg、有机硅氧烷0.3kg、聚丙烯酸酯0.4kg、增稠剂1 kg、防霉剂0.1kg、防腐剂0.1kg、去离子水10kg；
自交联含氟丙烯酸酯乳液所需物料：甲基丙烯酸甲酯（MMA）14kg、丙烯酸丁酯（BA）13kg、含氟单体BY-F300 8kg、十二烷基硫酸钠0.3kg、辛基苯基聚氧乙烯醚0.6 kg、过硫酸钾0.1kg、乙烯基三乙氧基硅烷2kg、防霉剂0.1kg、防腐剂0.1kg、去离子水60kg。
将上述物料按以下步骤先配制自交联含氟丙烯酸酯乳液，再使用自交联含氟丙烯酸酯乳液配制一种具有复合隔热效果的防温升涂料。
配制自交联含氟丙烯酸酯乳液：
第一步，核层组份预乳化：在分散釜中加入22kg去离子水，启动低速搅拌，依次投入6kg甲基丙烯酸甲酯、8.5kg丙烯酸丁酯、0.15kg十二烷基硫酸钠、0.3kg辛基苯基聚氧乙烯醚和0.05kg过硫酸钾，投入完毕后分散釜切换至高速搅拌模式，转速为1100r/min，高速剪切30分钟即得到预乳核层乳液。
第二步，壳层组分预乳化；在分散釜中加入38kg的去离子水，启动低速搅拌，依次投入8kg甲基丙烯酸甲酯、4.5kg丙烯酸丁酯、8kg含氟单体BY-F300、0.15kg十二烷基硫酸钠和0.3kg辛基苯基聚氧乙烯醚，投入完毕后分散釜切换至高速搅拌模式，转速为1100r/min，高速剪切30分钟，再投入0.05kg过硫酸钾和2kg乙烯基三乙氧基硅烷，高速剪切10分钟即得到预乳核层乳液。
第三步，种子乳液制备：在反应器中加入第一步制备的核层组份，夹套加热使物料温度达到70℃，通入N2，启动搅拌，速度为300r/min；待乳液泛蓝光时，保持反应条件继续反应1小时，即得到种子乳液。
第四步，自交联含氟丙烯酸酯乳液制备：在第三步制备的种子乳液中，先加入0.1kg防霉剂和0.1kg防腐剂，再通过恒压加料口加入第二步制得的壳层组份乳液，保持搅拌速度300r/min和温度70℃，在1小时内添加完毕，添加完毕后保温1小时；将物料温度升至80℃，继续反应2小时。反应结束后，用200目的纱布滤除反应生成的凝胶，用5 wt %的NaHCO3溶液调节乳液的pH至8.5，即制得自交联含氟丙烯酸酯乳液。
配制一种具有复合隔热效果的防温升涂料：
第一步，颜填料制备：将0.5kg丙烯酸酯共聚体、0.4kg聚丙烯酸酯、0.3kg有机硅氧烷和10kg去离子水至于分散釜中，然后在700r/min的转速下搅拌10分钟，得到均匀的混合液；将13kg金红石型二氧化钛、7kg滑石粉、5kg高岭土、10kg红外陶瓷粉和5kg空心玻璃微珠缓慢地加入到混合液中，提高转速至1200r/min，搅拌分散80分钟，制得细度为30μm的颜填料。
第二步，防温升涂料的制备：在分散釜中加入38kg自交联含氟丙烯酸酯乳液、2kg成膜剂、0.1kg防霉剂和0.1kg防腐剂，启动搅拌，转速为400~600r/min；将上述制得的颜填料缓慢加入到自交联含氟丙烯酸酯乳液中，搅拌30分钟，加入适量的增稠剂至黏度为80~100S，200目网过滤即得到防温升涂料。
在端子箱外表面只需涂刷0.3mm 厚，即可达到很好的防温升效果，红外反射率大于90％、全太阳光反射率大于82％、红外辐射率大于0.8，杜绝由于昼夜温差大出现箱体内凝露的现象。
实施例二：
按以下重量称取一种具有复合隔热效果的防温升涂料的配制物料：
具有复合隔热效果的防温升涂料的配制物料：自交联含氟丙烯酸酯乳液42kg、金红石型二氧化钛17kg、滑石粉9kg、高岭土7kg、红外陶瓷粉14kg、空心玻璃微珠8kg、丙烯酸酯共聚体1kg、成膜剂4kg、有机硅氧烷0.5kg、聚丙烯酸酯0.7kg、增稠剂2kg、防霉剂1kg、防腐剂1kg、去离子水15kg；
自交联含氟丙烯酸酯乳液所需物料：甲基丙烯酸甲酯（MMA）17kg、丙烯酸丁酯（BA）16kg、含氟单体BY-F300 10kg、十二烷基硫酸钠0.5kg、辛基苯基聚氧乙烯醚1 kg、过硫酸钾1kg、乙烯基三乙氧基硅烷4kg、防霉剂1kg、防腐剂1kg、去离子水70kg。
将上述物料按以下步骤先配制自交联含氟丙烯酸酯乳液，再使用自交联含氟丙烯酸酯乳液配制一种具有复合隔热效果的防温升涂料。
配制自交联含氟丙烯酸酯乳液：
第一步，核层组份预乳化：在分散釜中加入30kg去离子水，启动低速搅拌，依次投入7kg甲基丙烯酸甲酯、10kg丙烯酸丁酯、0.25kg十二烷基硫酸钠、0.5kg辛基苯基聚氧乙烯醚和0.5kg过硫酸钾，投入完毕后分散釜切换至高速搅拌模式，转速为1100r/min，高速剪切30分钟即得到预乳核层乳液。
第二步，壳层组分预乳化；在分散釜中加入40kg的去离子水，启动低速搅拌，依次投入10kg甲基丙烯酸甲酯、6kg丙烯酸丁酯、10kg含氟单体BY-F300、0.25kg十二烷基硫酸钠和0.5kg辛基苯基聚氧乙烯醚，投入完毕后分散釜切换至高速搅拌模式，转速为1100r/min，高速剪切30分钟，再投入0.5kg过硫酸钾和4kg乙烯基三乙氧基硅烷，高速剪切10分钟即得到预乳核层乳液。
第三步，种子乳液制备：在反应器中加入第一步制备的核层组份，夹套加热使物料温度达到70℃，通入N2，启动搅拌，速度为300r/min；待乳液泛蓝光时，保持反应条件继续反应1小时，即得到种子乳液。
第四步，自交联含氟丙烯酸酯乳液制备：在第三步制备的种子乳液中，先加入1kg防霉剂和1kg防腐剂，再通过恒压加料口加入第二步制得的壳层组份乳液，保持搅拌速度300r/min和温度70℃，在1小时内添加完毕，添加完毕后保温1小时；将物料温度升至80℃，继续反应2小时。反应结束后，用200目的纱布滤除反应生成的凝胶，用5 wt %的NaHCO3溶液调节乳液的pH至8.5，即制得自交联含氟丙烯酸酯乳液。
配制一种具有复合隔热效果的防温升涂料：
第一步，颜填料制备：将1kg丙烯酸酯共聚体、0.7kg聚丙烯酸酯、0.5kg有机硅氧烷和15kg去离子水至于分散釜中，然后在700r/min的转速下搅拌10分钟，得到均匀的混合液；将17kg金红石型二氧化钛、9kg滑石粉、7kg高岭土、14kg红外陶瓷粉和8kg空心玻璃微珠缓慢地加入到混合液中，提高转速至1200r/min，搅拌分散80分钟，制得细度为30μm的颜填料。
第二步，防温升涂料的制备：在分散釜中加入42kg自交联含氟丙烯酸酯乳液、4kg成膜剂、1kg防霉剂和1kg防腐剂，启动搅拌，转速为400~600r/min；将上述制得的颜填料缓慢加入到自交联含氟丙烯酸酯乳液中，搅拌30分钟，加入适量的增稠剂至黏度为80~100S，200目网过滤即得到防温升涂料。
在端子箱外表面只需涂刷0.3mm 厚，即可达到很好的防温升效果，红外反射率大于93％、全太阳光反射率大于85％、红外辐射率大于0.8，杜绝由于昼夜温差大出现箱体内凝露的现象。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。