一种特高压绝缘涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种涂料，特别设及一种特高压绝缘涂料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，我国电力事业发展迅速，电网系统运行电压等级不断提高，网络规模逐步 扩大，各大区域电网已基本联成一个整体，"西电东送、南北互供、全国联网"的格局已初步 实现。目前，国家电网公司正在推进"一特四大"的电网发展战略，即W大型能源基地为依 托，建设由lOOOkV交流和±800kV直流构成的特高压电网，形成电力"高速公路"，促进大 煤电、大水电、大核电和大型可再生能源基地的集约化开发，在全国范围内实现资源优化配 置。
[0003] 超高或特高压输电网络是国家电网正在全力打造的统一坚强智能电网的骨架和 核屯、。更高的电压等级及直流输电对广泛应用于电气设备的环氧树脂绝缘材料的安全可靠 性提出了重大挑战。目前，挂网运行的环氧树脂绝缘材料体积电阻率偏低，特别在直流高压 下，电荷长期积聚易造成表面闪络，是特高压电网安全的隐患之一。
[0004] 裸露的超高或特高压输电线若无绝缘涂料的保护，将非常容易损坏，从而导致短 路，造成电力中断等。涂料，指涂布于物体表面的在一定的条件下能形成薄膜而起保护、装 演或其他特殊功能(绝缘、防诱、防霉、耐热等）的一类液体或固体材料。现有的绝缘涂料大 部分为环氧体系，被广泛用于超高或特高压输电网络，运是由于环氧体系防腐和绝缘性能 突出，但是，环氧树脂中的酸键受紫外线照射易断裂，导致涂层老化起粉，使得其性能无法 得到保证。 阳0化]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 月旨、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。
【发明内容】
[0006] 本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种力学性能高、电绝 缘性良好、且制备工艺简单、原料易得的特高压绝缘涂料。
[0007] 为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是： 一种特高压绝缘涂料，按照重量份计，包括：环氧树脂60~80份，滑石粉5~8份，云母粉 6~10份，天然精脑0. 5~5. 5份，偶联剂0. 1~0. 5份，纳米填料12~18份，溶剂30~45份，固化 剂0. 4~0. 8份，流平剂2~4份，防沉剂1~2. 5份和消泡剂0. 2~0. 5份。
[0008] 优选的，所述偶联剂与纳米填料的重量比为1~3 :100。
[0009] 优选的，所述偶联剂为侣酸醋偶联剂。
[0010] 优选的，所述纳米填料为纳米氮化娃粉末和纳米氨氧化儀粉末。
[0011] 优选的，所述纳米填料中纳米氮化娃粉末和纳米氨氧化儀粉末的重量比为1: 1~2。
[0012] 优选的，所述溶剂为丙酬和二甲苯按照体积比1~1. 5 :1的比例组成混合而成。
[0013] 优选的，所述固化剂为封闭型水性环脂族多异氯酸醋固化剂。
[0014] 优选的，所述流平剂为丙締酸醋流平剂。 阳015]-种特高压绝缘涂料的制备方法，包括W下步骤： 1) 将偶联剂溶解在部分溶剂中，超声10~20分钟，然后和纳米填料一起加入到高速分 散机中，380~460转/分下揽拌并升溫至80~100°C，揽拌30~40分钟，冷却至室溫； 2) 将环氧树脂将投入加热蓋，升溫至120~140°C烙化，1200~1400转/分下揽拌15~20 分钟，冷却到70°C待用； 3) 将步骤1)所得用偶联剂处理过的纳米填料和滑石粉、云母粉、步骤2)所得部分环氧 树脂加入到高速分散机中，调整揽拌速度至600~800转/分钟，高速分散揽拌混合1~2小时 后，研磨40-55分钟，砂磨细度30~40μm，然后再加入流平剂、消泡剂、防沉剂和剩余的环氧 树脂，揽拌均匀，过滤出料备用； 4) 将步骤3)中研磨过滤后的组分与固化剂、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40~50分钟，过滤即可。
[0016] 优选的，所述部分溶剂的添加量为纳米填料重量的109?^20%，所述的部分环氧树脂 的用量为重量份100份聚环氧树脂中的30~40份，所述部分溶剂的用量为重量份100份溶 剂中的20~30份。
[0017] 本发明的有益效果是： 1.滑石粉的添加可W抑制漆膜的体积收缩，改善高溫环境下的粘度和耐水性，增加柔 初性，云母粉可W使涂膜内部形成一种致密的层网状结构，从而增加涂料绝缘性能和机械 性能。
[0018] 2.侣酸醋偶联剂能够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。
[0019] 3.无机纳米氮化娃粉末和纳米氨氧化儀粉末颗粒按照一定混合比例的添加可W 通过范德华力吸附环氧树脂分子链，从而有效地增初环氧树脂，增加尺寸稳定性，最终增强 其耐压性能，大幅度提高涂料体积电阻率，减少表面电荷积聚，提高涂料绝缘性。
[0020] 4.丙酬和二甲苯按照一定体积比组成的溶剂，可W保证溶液良好的均匀性，在与 封闭型水性环脂族多异氯酸醋固化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。
[0021] 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 超声充分溶解后与固化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。
[0022] 总之，本发明提供的一种特高压绝缘涂料质量稳定，具有良好的绝缘性能而且机 械性能好，其制备方法简单，条件溫和，生产成本低，具有较好的市场前景。
【具体实施方式】
[0023] 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。
[0024] 实施例所用原料均可从市场购买，其中，丙締酸醋L-189流平剂快速流平效果 好，不影响层间附着力；NXZ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；封闭型水性环脂族多异氯酸醋WB-903 固化剂在于丙酬和二甲苯按照一定体积比组成的溶剂配合使用时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。 阳〇2引实施例1 一种特高压绝缘涂料，按照重量份计，包括：环氧树脂：60份，滑石粉：5份，云母粉：6 份，天然精脑：〇. 5份，偶联剂：0. 12份，纳米填料：12份，溶剂：30份，封闭型水性环脂族多 异氯酸醋WB-903固化剂：0. 4份，丙締酸醋kl89流平剂：2份，聚締控蜡防沉剂：1份和NXZ 消泡剂：〇. 2份。 阳0%] 纳米填料中纳米氮化娃粉末和纳米氨氧化儀粉末的混合重量比为1 :1。
[0027] 其制备方法是： 1) 将0. 12重量份的侣酸醋偶联剂溶解在3重量份W丙酬和二甲苯按照体积比1 :1混 合而成的溶剂中，超声10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，380 转/分下揽拌并升溫至8(TC，揽拌30分钟，冷却至室溫备用； 2) 将60份重量份的环氧树脂将投入加热蓋，升溫至120°C烙化，1200转/分下揽拌15 分钟，冷却到70°C，慢慢加入6重量份W丙酬和二甲苯按照体积比1 :1混合而成的溶剂中 继续揽拌10分钟混合均匀，35°C过滤待用； 3) 将5重量份的滑石粉、6重量份的云母粉、步骤1)中偶联剂处理后所得的纳米填料 和18重量份的环氧树脂加入到高速分散机中，调整揽拌速度至600转/分钟，高速分散揽 拌混合1小时后，研磨40分钟，砂磨细度30μm，然后再加入2重量份的丙締酸醋kl89流 平剂、0. 2重量份的NXZ消泡剂、1重量份的聚締控蜡防沉剂和剩余的环氧树脂，揽拌均匀， 经研磨过滤出料备用； 4) 将步骤3)中研磨过滤后的组分与0. 5重量份