一种电力设备外层涂料的制作方法

文档序号:16981981发布日期:2019-02-26 19:44阅读:247来源:国知局

本发明涉及电力涂料技术领域,尤其是涉及一种电力设备外层涂料。



背景技术:

一些大型电力设备均设置在户外露天环境中,长期受风吹、日晒、雨雪、冰雹等气候条件的影响,会有老化、锈蚀以及受腐蚀情况,特别是边远地带电力设备出现腐蚀、锈蚀等情况时,若不能及时维修或更换,可能会导致电力设备故障,从而影响输电安全正常运行。

中国专利文献(公开号cn108517142a)公开一种用于电力设备的绝缘涂料制配方法,包括a组份和b组份,所述a组份按重量份如下:羟基丙烯酸树脂35-45份,碳纳米管10-20份,陶瓷粉4-10份,钾钠长石3-5份,真空玻璃微珠8-12份,硅氧烷偶联剂3-7份,纳米硫酸钡4-8份,纳米二氧化钛5-15份,二甲苯与醋酸丁酯混合物10-16份;所述b组份按重量份如下:缩二脲100份,严格控制各组分的比重,优化传统的绝缘涂料制造配方,生产出的绝缘涂料性能更加稳定,可敞口保存时间可延长至12小时,能有效减少绝缘涂料的浪费,节约资源,保护环境;但是该发明没有改善涂料的机械性能。

中国专利(cn108395785a)公开一种电力设备表层用防腐涂料及其制备方法,涉及防腐涂料领域,包括环氧树脂25-35份、聚氨酯树脂15-25份、聚丙烯酸树脂30-40份、聚二甲基硅氧烷5-10份、邻苯二甲酸二丁酯4-8份、云母6-10份、红土3-6份、膨润土5-10份、滑石粉4-8份、石墨烯4-8份、锌粉3-6份、氧化锌3-6份、氧化铝3-6份、玻璃纤维4-8份、纳米二氧化钛3-6份、纳米碳化硅3-6份、微晶石蜡2-4份、硬脂酸丁酯2-4份、丙酮10-15份等重量份计的原料;该发明通过添加石墨烯增加涂料的机械性能,成本比较高。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明的目的是针对现有技术的不足,提供一种电力设备外层涂料,机械性能优异,耐酸碱耐盐雾,使用寿命长。

为达到上述目的,本发明采用以下技术方案:

一种电力设备外层涂料,由以下重量份数的原料制成:羟基丙烯酸树脂25-35份、环氧树脂8-12份、导热填料8-12份、硫酸钙晶须6-10份、刚玉粉1-3份、硅烷偶联剂2-6份、月桂醇聚氧乙烯醚0.5-2份、甲基硅酸钠0.1-0.2份、润滑剂1-3份、有机溶剂15-20份。

进一步的,所述导热填料由钛白粉、纳米氧化锌、氮化硅晶须按重量比1-3:1:1混合而成。

进一步的,所述导热填料的制备方法包括以下步骤:将钛白粉、纳米氧化锌、氮化硅晶须混合均匀后,与2-3倍重量质量分数为8-10%硬脂酸的乙醇溶液搅拌均匀,90-100℃煅烧,得导热填料。

进一步的,所述润滑剂为微晶蜡和硬脂酸锌按重量比1:2混合而成。

进一步的,所述有机溶剂为二甲苯和乙酸乙酯按重量比1-2:1混合而成。

一种电力设备外层涂料,由以下步骤制备而成:

(1)将导热填料、硫酸钙晶须、刚玉粉加入研磨机中研磨至粒径为300-500目,之后与硅烷偶联剂、月桂醇聚氧乙烯醚、甲基硅酸钠、润滑剂和一半的有机溶剂混合均匀,得混合料;

(2)将环氧树脂、羟基丙烯酸树脂混合与剩余的有机溶剂混合均匀,与上述混合料搅拌均匀,得产品。

本发明的有益效果是:

1、本发明公开一种电力设备外层涂料,导热率为1.0-1.8w/(m·k),散热效果好,耐磨性为0.018-0.029g,机械性能优异,耐酸碱耐盐雾,使用寿命长。

2、本发明中的电力设备外层涂料由羟基丙烯酸树脂和环氧树脂复配而成,其中羟基丙烯酸树脂具有良好的保光保色性、耐水耐化学性能,与环氧树脂配合使用,能增加涂料的韧性与耐磨性能。

3、涂料中添加的导热填料由钛白粉、纳米氧化锌、氮化硅晶须混合而成,其中纳米氧化锌的粒径为50-80nm,氮化硅晶须直径为0.1-0.5μm,长度为5-20μm,这三种成分填充在树脂的三维结构中,形成导热网链,增加涂料的导热效果,且由于导热填料使用量大,为了增加导热填料与树脂的相容性,增加涂料的机械性能,本申请对导热填料进行改性处理,用硬脂酸对导热填料进行包覆,从而增加其与树脂的界面结合力。

4、本申请中添加有硫酸钙晶须和刚玉粉以增强涂料的耐磨性和韧性,其中硫酸钙晶须直径为1-5μm,长度在30-40μm,分散在树脂中,钙离子能产生应力集中效应,引发周围树脂的屈服效应,从而在受外力冲击时涂料韧性好,耐磨性能优异。

5、本申请的涂料中还添加有甲基硅酸钠还提高涂料的防水性能,另外添加的硅烷偶联剂能进一步增加无机填料与树脂的结合力,而月桂醇聚氧乙烯醚和润滑剂可减少凝聚,使填料分散更加均匀;润滑剂为微晶蜡和硬脂酸锌混合而成,能改善填料表面极性,增加其在树脂中的分散性。

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1

一种电力设备外层涂料,由以下重量份数的原料制成:羟基丙烯酸树脂25份、环氧树脂8份、导热填料12份、硫酸钙晶须6份、刚玉粉1份、硅烷偶联剂kh5502份、月桂醇聚氧乙烯醚2份、甲基硅酸钠0.1份、润滑剂1份和有机溶剂15份。

其中导热填料由钛白粉、纳米氧化锌、氮化硅晶须按重量比1:1:1混合而成。

导热填料的制备方法包括以下步骤:将钛白粉、纳米氧化锌、氮化硅晶须混合均匀后,与2倍重量质量分数为8%硬脂酸的乙醇溶液搅拌均匀,90-100℃煅烧,得导热填料。

其中润滑剂为微晶蜡和硬脂酸锌按重量比1:2混合而成。

其中有机溶剂为二甲苯和乙酸乙酯按重量比1:1混合而成。

电力设备外层涂料,由以下步骤制备而成:

(1)将导热填料、硫酸钙晶须、刚玉粉加入研磨机中研磨至粒径为300-500目,之后与硅烷偶联剂、月桂醇聚氧乙烯醚、甲基硅酸钠、润滑剂和一半的有机溶剂混合均匀,得混合料;

(2)将环氧树脂、羟基丙烯酸树脂混合与剩余的有机溶剂混合均匀,与步骤(1)中的混合料搅拌均匀,得产品。

实施例2

一种电力设备外层涂料,由以下重量份数的原料制成:羟基丙烯酸树脂26份、环氧树脂9份、导热填料11份、硫酸钙晶须7份、刚玉粉1.2份、硅烷偶联剂kh5503份、月桂醇聚氧乙烯醚1.8份、甲基硅酸钠0.12份、润滑剂1.5份和有机溶剂16份。

其中导热填料由钛白粉、纳米氧化锌、氮化硅晶须按重量比1:1:1混合而成。

导热填料的制备方法包括以下步骤:将钛白粉、纳米氧化锌、氮化硅晶须混合均匀后,与2倍重量质量分数为9%硬脂酸的乙醇溶液搅拌均匀,90-100℃煅烧,得导热填料。

其中润滑剂为微晶蜡和硬脂酸锌按重量比1:2混合而成。

其中有机溶剂为二甲苯和乙酸乙酯按重量比1.5:1混合而成。

电力设备外层涂料,由以下步骤制备而成:

(1)将导热填料、硫酸钙晶须、刚玉粉加入研磨机中研磨至粒径为300-500目,之后与硅烷偶联剂、月桂醇聚氧乙烯醚、甲基硅酸钠、润滑剂和一半的有机溶剂混合均匀,得混合料;

(2)将环氧树脂、羟基丙烯酸树脂混合与剩余的有机溶剂混合均匀,与上述混合料搅拌均匀,得产品。

实施例3

一种电力设备外层涂料,由以下重量份数的原料制成:羟基丙烯酸树脂27份、环氧树脂10份、导热填料10份、硫酸钙晶须8份、刚玉粉1.5份、硅烷偶联剂kh5504份、月桂醇聚氧乙烯醚1.5份、甲基硅酸钠0.14份、润滑剂2份和有机溶剂17份。

其中导热填料由钛白粉、纳米氧化锌、氮化硅晶须按重量比1:1:1混合而成。

导热填料的制备方法包括以下步骤:将钛白粉、纳米氧化锌、氮化硅晶须混合均匀后,与2.5倍重量质量分数为9%硬脂酸的乙醇溶液搅拌均匀,90-100℃煅烧,得导热填料。

其中润滑剂为微晶蜡和硬脂酸锌按重量比1:2混合而成。

其中有机溶剂为二甲苯和乙酸乙酯按重量比1.5:1混合而成。

电力设备外层涂料的制备方法与实施例1相同。

实施例4

一种电力设备外层涂料,由以下重量份数的原料制成:羟基丙烯酸树脂28份、环氧树脂11份、导热填料9份、硫酸钙晶须9份、刚玉粉1.5份、硅烷偶联剂kh5505份、月桂醇聚氧乙烯醚1.2份、甲基硅酸钠0.15份、润滑剂2.5份和有机溶剂18份。

其中导热填料由钛白粉、纳米氧化锌、氮化硅晶须按重量比2:1:1混合而成。

导热填料的制备方法包括以下步骤:将钛白粉、纳米氧化锌、氮化硅晶须混合均匀后,与2.5倍重量质量分数为9%硬脂酸的乙醇溶液搅拌均匀,90-100℃煅烧,得导热填料。

其中润滑剂为微晶蜡和硬脂酸锌按重量比1:2混合而成。

其中有机溶剂为二甲苯和乙酸乙酯按重量比1.5:1混合而成。

电力设备外层涂料的制备方法与实施例1相同。

实施例5

一种电力设备外层涂料,由以下重量份数的原料制成:羟基丙烯酸树脂29份、环氧树脂11份、导热填料9份、硫酸钙晶须9份、刚玉粉1.8份、硅烷偶联剂kh5505份、月桂醇聚氧乙烯醚1.0份、甲基硅酸钠0.16份、润滑剂2.5份和有机溶剂18份。

其中导热填料由钛白粉、纳米氧化锌、氮化硅晶须按重量比2:1:1混合而成。

导热填料的制备方法包括以下步骤:将钛白粉、纳米氧化锌、氮化硅晶须混合均匀后,与3倍重量质量分数为10%硬脂酸的乙醇溶液搅拌均匀,90-100℃煅烧,得导热填料。

其中润滑剂为微晶蜡和硬脂酸锌按重量比1:2混合而成。

其中有机溶剂为二甲苯和乙酸乙酯按重量比2:1混合而成。

电力设备外层涂料的制备方法与实施例1相同。

实施例6

一种电力设备外层涂料,由以下重量份数的原料制成:羟基丙烯酸树脂30份、环氧树脂12份、导热填料8份、硫酸钙晶须10份、刚玉粉2份、硅烷偶联剂kh5506份、月桂醇聚氧乙烯醚0.8份、甲基硅酸钠0.18份、润滑剂3份和有机溶剂15份。

其中导热填料由钛白粉、纳米氧化锌、氮化硅晶须按重量比2:1:1混合而成。

导热填料的制备方法包括以下步骤:将钛白粉、纳米氧化锌、氮化硅晶须混合均匀后,与3倍重量质量分数为8%硬脂酸的乙醇溶液搅拌均匀,90-100℃煅烧,得导热填料。

其中润滑剂为微晶蜡和硬脂酸锌按重量比1:2混合而成。

其中有机溶剂为二甲苯和乙酸乙酯按重量比1.5:1混合而成。

电力设备外层涂料的制备方法与实施例1相同。

实施例7

一种电力设备外层涂料,由以下重量份数的原料制成:羟基丙烯酸树脂32份、环氧树脂8份、导热填料12份、硫酸钙晶须6份、刚玉粉2.5份、硅烷偶联剂kh5502份、月桂醇聚氧乙烯醚0.5份、甲基硅酸钠0.2份、润滑剂1.5份和有机溶剂16份。

其中导热填料由钛白粉、纳米氧化锌、氮化硅晶须按重量比3:1:1混合而成。

导热填料的制备方法包括以下步骤:将钛白粉、纳米氧化锌、氮化硅晶须混合均匀后,与2.5倍重量质量分数为9%硬脂酸的乙醇溶液搅拌均匀,90-100℃煅烧,得导热填料。

其中润滑剂为微晶蜡和硬脂酸锌按重量比1:2混合而成。

其中有机溶剂为二甲苯和乙酸乙酯按重量比1:1混合而成。

电力设备外层涂料的制备方法与实施例1相同。

实施例8

一种电力设备外层涂料,由以下重量份数的原料制成:羟基丙烯酸树脂35份、环氧树脂9份、导热填料11份、硫酸钙晶须7份、刚玉粉3份、硅烷偶联剂kh5503份、月桂醇聚氧乙烯醚0.5份、甲基硅酸钠0.2份、润滑剂2.5份和有机溶剂17份。

其中导热填料由钛白粉、纳米氧化锌、氮化硅晶须按重量比3:1:1混合而成。

导热填料的制备方法包括以下步骤:将钛白粉、纳米氧化锌、氮化硅晶须混合均匀后,与3倍重量质量分数为10%硬脂酸的乙醇溶液搅拌均匀,90-100℃煅烧,得导热填料。

其中润滑剂为微晶蜡和硬脂酸锌按重量比1:2混合而成。

其中有机溶剂为二甲苯和乙酸乙酯按重量比2:1混合而成。

电力设备外层涂料的制备方法与实施例1相同。

对比例1

对比例1与实施例8基本相同,不同之处在于:导热填料由钛白粉、纳米氧化锌、氮化硅晶须按重量比3:1:1混合而成,不经过硬脂酸改性。

对比例2

对比例2与实施例8基本相同,不同之处在于:导热填料为纳米氧化锌,导热填料的制备方法包括以下步骤:将纳米氧化锌与3倍重量质量分数为10%硬脂酸的乙醇溶液搅拌均匀,90-100℃煅烧,得导热填料。

检测结果

检测本发明实施例1-8以及对比例1-2制备的电力设备外层涂料的耐磨性、导热性能和耐老化性能,将涂料喷涂于试板上(gb/t1727-1992),厚度30μm,测试耐磨性能(gb/t1768-2006);耐盐雾测试是将喷涂漆膜的试板放置在盐雾机中,一个划叉一个不划,168h后观察漆膜是否正常;性能检测数据参见表1。

表1实施例1-8以及对比例1-2的涂料性能检测

将本发明实施例1-8制备的漆膜分别浸泡在质量分数10%的氢氧化钠和10%硫酸溶液中30天,涂层无起泡和脱落现象,说明本发明的涂料耐酸碱腐蚀;且由表1可知,本发明制备的涂料导热率为1.0-1.8w/(m·k),散热效果好,耐磨性为0.018-0.029g,机械性能优异,使用寿命长。

而对比例1中导热填料中的原料不经过改性处理,其导热填料与树脂的界面结合力降低,从而导致耐磨性能变差导热性能变差;对比例2中导热填料仅为纳米氧化锌,其导热性能有一定程度的下降。

最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换,只要不脱离本发明技术方案的精神和范围,均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

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