一种热绝缘特高压阻燃涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种涂料，特别设及一种热绝缘特高压阻燃涂料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 涂料是由高分子物质和配料组成的混合物，并能涂覆在基材表面形成牢固附着连 续涂膜的新型高分子材料。
[0003] 涂料的主要成分有W下几种： 1) 成膜物质：是涂膜的主要成分，包括油脂、油脂加工产品、纤维素衍生物、天然树脂和 合成树脂。成膜物质还包括部分不挥发的活性稀释剂，它是使涂料牢固附着于被涂表面上 形成连续薄膜的主要物质，是构成涂料的基础，决定着涂料的基本特性； 2) 助剂：如消泡剂，流平剂等，还有一些特殊的功能助剂，如底材润湿剂等。运些助剂 一般不能成膜，但对基料形成涂膜的过程与耐久性起着相当重要的作用； 3) 颜料：一般分两种，一种为着色颜料，常见的铁白粉，铭黄等，还有种为体质颜料，也 就是常说的填料，如碳酸巧、滑石粉等； 4) 溶剂：包括控类溶剂(矿物油精、煤油、汽油、苯、甲苯、二甲苯等)、醇类、酸类、酬类和 醋类物质。溶剂和水的主要作用在于使成膜基料分散而形成黏稠液体，它有助于施工和改 善涂膜的某些性能。
[0004] 随着涂料工业的发展，一些有机涂料已经不能满足人们的绿色环保、多功能化和 优良性能的理念，人们对于提升涂料性能的愿景，促进了高新涂料领域的进展和研究。 阳〇化]高压电线专用涂料在涂料领域发挥着重要的作用，需要绝缘的同时又要有防火要 求，也就是说绝缘的同时要能够阻燃，运样才能有效保护高压线路的安全，延长线路的寿 命，给人们的生活提供安全的保障。现在行业中，绝缘涂料的种类繁多，因为涂料的配方和 加工工艺的差别，所W绝缘涂料的各方面性能也参差不齐，中国专利号：CN103571329A公 开一种绝缘防腐蚀涂料，该陶瓷涂料有有机娃树脂、氨氧化侣、阻燃剂、金属陶瓷微粒、硫酸 巧、氧化锋、氮化娃、去离子水组成，同时陶瓷微粒需纳米级材料，制备成本较好，同时由于 其组份含有较多的金属氧化物，长久使用有导电风险，而且此发明涂料质脆易龟裂，长期使 用存在隐患。公告号CN103045058B公开了一种绝缘涂料和电工钢材料及其制备方法，该涂 料有水溶性成膜树脂、偶联剂等制得具有较好耐热性、绝缘性、附着性、耐蚀性和冲片性，虽 采用了偶联剂，但并未对偶联剂进行前期处理，使得绝缘涂料整体性能不够好。
[0006] 因此怎样提高绝缘涂料机械强度和化学稳定性，提高涂料耐机械冲击和热冲击性 能，提高涂料承受较强电场而不被击穿的性能W及涂料的阻燃性，是本行业领域内需要解 决的问题。
【发明内容】
[0007] 本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种耐高溫、力学性能 高、电绝缘性良好、阻燃性好且制备工艺简单、原料易得的导热防腐特高压绝缘涂料。
[000引为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是： 一种热绝缘特高压阻燃涂料，按照重量份计，包括：树脂50~65份，棚砂10~20份，棚酸 5~8份，天然精脑0. 5~3. 5份，偶联剂0. 1~0. 5份，纳米填料12~18份，溶剂30~40份，增塑 剂1~3份，防沉剂1~3份，分散剂2~4份和消泡剂0. 2~0. 4份。
[0009] 优选的，所述树脂包括聚苯乙締树脂和有机娃树脂，其中，聚苯乙締树脂和有机娃 树脂的重量比为2:1。
[0010] 优选的，所述偶联剂与纳米填料的重量比为1~3 :100。
[0011] 优选的，所述偶联剂为硅烷偶联剂。
[0012] 优选的，所述纳米填料为纳米氧化铭粉末、纳米氨氧化儀粉末和纳米氨氧化侣粉 〇
[0013] 优选的，所述纳米填料中纳米氧化铭粉末、纳米氨氧化儀粉末和纳米氨氧化侣粉 末的重量比为1 :2~3 :1~2。
[0014]优选的，所述溶剂为丙酬和二甲苯按照体积比1 :2~2. 5的比例组成混合而成。
[001引优选的，所述增塑剂为氯代甲醋。
[0016]一种热绝缘特高压阻燃涂料的制备方法，包括W下步骤： 1) 将偶联剂溶解在部分溶剂中，超声30~50分钟，然后和纳米填料一起加入到高速分 散机中，560~720转/分下揽拌并升溫至80~100°C，揽拌50~60分钟，冷却至室溫； 2) 将步骤1)所得用偶联剂处理过的纳米填料和棚砂、部分分散剂、部分树脂依次加 入到高速分散机中，调整揽拌速度至1600~2000转/分钟，高速分散揽拌混合2~4小时后， 然后再加入棚酸、消泡剂、防沉剂、剩余的分散剂和剩余的树脂，揽拌混合1~2小时，研磨 40~50分钟，过滤出料备用； 3) 将步骤2)中研磨过滤后的组分与天然精脑、增塑剂、剩余溶剂混合后超声2~3小时， 然后加入高剪切混合乳化机中，高速分散30~40分钟，过滤即可。
[0017] 优选的，所述部分溶剂的添加量为纳米填料重量的109?^20%，所述部分树脂的用 量为重量份100份树脂中的40~50份，所述部分分散剂的用量为重量份100份分散剂中的 50~60份。
[0018] 本发明的有益效果是： 1.聚苯乙締树脂与有机娃树脂混合使用制备涂料，可W优化使用单一树脂制备涂料而 出现的耐热性低，机械强度小，易老化发脆，柔初性和附着力差的缺点，充分利用两种树脂 的优点制备出性能更好的涂料。
[0019] 2.硅烷偶联剂能够W单分子状态的形式包覆在纳米填料表面，提高大部分纳米填 料在材料中的分散性，W缩短研磨时间，使得在相同研磨时间内粒子研磨的更细，同时还具 有一定的触变性能，从而在一定程度上提高涂料的斥水性、耐磨性和耐洗涂性。
[0020] 3.纳米氧化铭粉末、纳米氨氧化儀粉末和纳米氨氧化侣粉末按照一定混合比例的 添加可W通过范德华力吸附树脂分子链，W实现树脂的长期耐高溫性，从而有效地增初涂 料，增加尺寸稳定性，最终增强其耐压性能，纳米氧化铭粉末的添加可W大幅度提高涂料体 积电阻率，纳米氨氧化儀粉末和纳米氨氧化侣粉末受热时能产生结构更趋稳定的交联状固 体物质或碳化层，碳化层的形成一方面能阻止聚合物进一步热解，另一方面能阻止其内部 的热分解产生物进入气相参与燃烧过程从而增加涂料的阻燃性。
[0021] 4.丙酬和二甲苯按照一定体积比组成的混合溶剂，可W保证溶液良好的均匀性， 在与氯代甲醋增塑剂的配合使用时能够提高涂层的附着力和机械强度，增强漆膜的耐溶 剂、耐腐蚀性及耐溫性。
[0022] 5.天然精脑是具有光学活性的手性天然产物，其非对称的幾基结构，使得天然精 脑具有很大的空间位阻，同时由于不对称因素的存在，在丙酬和二甲苯组成的混合溶剂中 超声充分溶解后与增塑剂进行分散后使得分子可W更加紧致的排列，进而提高了涂料的绝 缘性能。
[0023] 总之，本发明提供的一种热绝缘特高压阻燃涂料质量稳定，具有良好的绝缘性能、 耐高溫而且阻燃性好，制备方法简单，条件溫和，生产成本低，具有较好的市场前景。
【具体实施方式】
[0024] 下面将结合本发明具体实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显 然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实 施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属 于本发明保护的范围。
[0025] 实施例所用原料均可从市场购买，其中，MZ消泡剂相容性好，对涂料体系无不良 影响，安全性高；聚締控蜡防沉剂有防沉和防流挂的作用，还可W改善流平性；采用阴离子 型聚丙締酸钢盐水溶液皿FSJ-01分散剂，在一定的溫度和转速揽拌下，能够有效吸附在原 料表面并产生静电排斥力使原料分散具有长久的稳定性；氯代甲醋增塑剂在于丙酬和二甲 苯按照一定体积比组成的混合溶剂配合使用时够提高涂层的附着力和柔初性。 阳〇26] 实施例1 一种热绝缘特高压阻燃涂料，按照重量份计，包括：树脂：50份，棚砂：10份，棚酸：5 份，天然精脑：〇. 5份，偶联剂：0. 2份，纳米填料：12份，溶剂：30份，氯代甲醋增塑剂：1份， 聚締控蜡防沉剂：1份，阴离子型聚丙締酸钢盐水溶液皿FSJ-01分散剂：2份和NXZ消泡剂： 0.2 份。
[0027] 其中，树脂包括聚苯乙締树脂和有机娃树脂，聚苯乙締树脂和有机娃树脂的重量 比为2 :1。
[0028] 其中，纳米填料中纳米氧化铭粉末、纳米氨氧化儀粉末和纳米氨氧化侣粉末的混 合重量比为1 :2 :1。
[0029] 其制备方法，包括W下步骤： 1) 将0. 2重量份的硅烷偶联剂溶解在3重量份W丙酬和二甲苯按照体积比1 :2混合 而成的溶剂中，超声30分钟，然后和12重量份的纳米填料一起加入到高速分散机中，560转 /分下揽拌并升溫至80°C，揽拌50分钟，冷却至室溫备用； 2) 将10重量份的棚砂、1重量份的阴离子型聚丙締酸钢盐水溶液皿FSJ-01分散剂、步 骤1)中偶联剂处理后所得的纳米填料和20重量份的树脂依次加入到高速分散机中，调整 揽拌速度至1600转/分钟，高速分散揽拌混合2小时后，然后再加入5重量份的棚酸、0. 2 重量份的NXZ消泡剂、1重量份的