一种抗紫外稀土防污闪涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种应用于高压输变电设备绝缘层表面的抗紫外稀土防污闪涂料及其制备方法，属于化工涂料技术领域。
【背景技术】
[0002]随着我国对电力需求的急剧增加及高压设备的增建，防污闪涂料在高压输变电设备上获得广泛的应用，这种涂料有效减少在恶劣气象条件下(如:雾、露、毛毛雨等)，由绝缘子表面潮湿发生闪络而造成的电力系统污闪事故，起到积极的防污闪效果。然而当前的防污闪涂料存在涂层使用寿命短，特别是在高海拔地区由于长时间的紫外照射引发的老化行为，进而引起涂料憎水性能降低，不能满足超高压电力工程的进一步发展的需要，因此对高压输电设备用防污闪涂料提出了更高要求。
[0003]因此为了提高防污闪涂料的抗紫外老化能力，亟需加入抗紫外老化材料。紫外屏蔽剂按有效成分可分为有机类和无机类两大类。有机类紫外线吸收剂，如苯并唑类、苯甲酮类化合物等，由于与有机高分子材料相容性好，但是有机类紫外线吸收剂存在屏蔽紫外线的波长较短、光稳定性差、存在一定程度的毒性等缺点。近年来，无机纳米粉体的抗紫外线功能备受关注，已成为当前研究的热点，主要原因在于无机纳米紫外线屏蔽剂稳定性强、无毒、紫外屏蔽性能强，且可见光可透过。大量研究表明，纳米稀土氧化物对紫外线具有很好的吸收作用，而且它对有机材料的光催化降解活性远低于纳米Ti02、纳米ZnO，因此，纳米稀土氧化物特别是纳米Ce02被认为是纳米Ti02、纳米ZnO的替代品，在紫外屏蔽材料领域具有潜在的应用价值。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是为了克服现有技术的缺陷，提供一种具有良好的抗紫外性和耐气候性的抗紫外稀土防污闪涂料。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案:本发明提供了一种防污闪涂料，由主料和无机填料构成，主料包含有机硅烷和稀释剂，有机硅烷为二羟基聚甲基乙烯基硅氧烷、二羟基聚二甲基硅氧烷及氟碳硅氧烷，主料的具体组分为:二羟基聚甲基乙烯基硅氧烷10at%?50 at%、二羟基聚二甲基硅氧烷20 at%?50 at%、含氟硅氧烷O at%?20 at %、稀释剂:20 at%?30 at% ;各组分之和为100%;
无机填料包含:纳米氧化稀土紫外屏蔽剂(例如:镧掺杂氧化铈，钛掺杂氧化铈，锌掺杂氧化铈)、氢氧化铝、纳米活性碳酸钙、催化剂;无机填料的各组分与主料的质量百分比分别是:纳米氧化稀土紫外屏蔽剂0.5 at%?2 at%、氢氧化招I at%?8 at%、纳米活性碳酸I丐I at%?2 &1:%、催化剂0.01 at%?0.5 at%。
[0006]所述稀释剂为甲基硅油。
[0007]所述催化剂为硅醇钠盐、二月桂酸二丁基锡、钛化合物中的至少一种。
[0008]本发明提出一种抗紫外稀土防污闪涂料的制备方法，其具体步骤如下: 步骤1:将硅烷偶联剂水解，得到硅醇溶液；
步骤2:将无机填料按计量比加入步骤(I)，加热并均匀搅拌，过滤，洗涤，烘干得到改性无机填料粉体；
步骤3:将有机硅烷与稀释剂按计量比混合，搅拌均匀，得到有机硅混合溶剂；
步骤4:将步骤(2)中所得的粉体加入步骤(3)中，按计量比加入催化剂，均匀搅拌，得到抗紫外稀土防污闪涂料。
[0009]本发明中，步骤(I)中所述的硅烷偶联剂是KH550、KH560、KH151和KH171中至少一种，水解比例为体积比1%?10%，水解温度50?80°C。
[0010]本发明中，步骤(2)中所述加热温度为60?120°C，搅拌时间为I?4小时。
[0011]本发明中，步骤(2)中所述烘干温度为80°C?120°C，干燥时间为2?24小时。
[0012]本发明中，步骤⑶中所述搅拌时间为I?4小时。
[0013]本发明中，步骤⑷中所述搅拌时间为I?4小时。
[0014]本发明的防污闪涂料与现有技术相比具有以下优点:
本发明采用纳米氧化稀土紫外屏蔽剂对有机硅聚合物进行改性，它利用纳米氧化稀土紫外屏蔽剂材料优异的紫外屏蔽性能，降低紫外线对有机硅材料的降解作用，使有机硅材料原有的抗静电吸附性、憎水性、自洁性和耐气候性在工作期得到有效发挥，稳定而有效地达到电力系统长期防污闪、防覆冰的目的，有利于提高输电线路运行的可靠性和延长正常的运行周期。
【具体实施方式】
[0015]以下结合实施例，更具体地说明本发明的内容。应当理解，此处所描述的实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0016]实施例1
本实施例的防污闪涂料包括以下质量百分比组分:
主料:一■轻基聚甲基乙稀基娃氧烧50 % ； 一■轻基聚一■甲基娃氧烧20 % ；稀释剂:30 % ;
无机填料(各组分的比例为与主料的质量百分比):纳米氧化稀土紫外屏蔽剂1%;粉状氢氧化铝I % ;纳米活性碳酸钙I % ;催化剂0.5 %。
[0017]本实施例的防污闪涂料制备步骤如下:
步骤I:将硅烷偶联剂KH171水解，水解比例为4%，水解温度80°C得到硅醇溶液；
步骤2:将纳米氧化稀土紫外屏蔽剂、粉状氢氧化铝和纳米活性碳酸钙加入步骤(1)，801加热并均匀搅拌2小时，过滤，洗涤，烘干12小时得到改性无机填料粉体；
步骤3:将二羟基聚甲基乙烯基硅氧烷、二羟基聚甲基乙烯基硅氧烷和稀释剂混合，搅拌2小时，得到有机硅混合溶剂；
步骤4:将步骤(2)中所得的粉体加入步骤(3)中，加入催化剂，均匀搅拌2小时，得到抗紫外稀土防污闪涂料。
[0018]实施例2
本实施例的防污闪涂料包括以下质量百分比组分:
主料:一■轻基聚甲基乙稀基娃氧烧20 % ； 一■轻基聚一■甲基娃氧烧50 % ；稀释剂:30 % ;
无机填料(各组分的比例为与主料的质量百分比):纳米氧化稀土紫外屏蔽剂2%;粉状氢氧化铝I % ;纳米活性碳酸钙I % ;催化剂0.3 %。
[0019]本实施例的防污闪涂料制备步骤如下:
步骤I:将硅烷偶联剂KH151水解，水解比例为4%，水解温度80°C得到硅醇溶液；
步骤2:将纳米氧化稀土紫外屏蔽剂、粉状氢氧化铝和纳米活性碳酸钙加入步骤(1)，801加热并均匀搅拌2小时，过滤，洗涤，烘干12小时得到改性无机填料粉体；
步骤3:将二羟基聚甲基乙烯基硅氧烷、二羟基聚甲基乙烯基硅氧烷和稀释剂混合，搅拌2小时，得到有机硅混合溶剂；
步骤4:将步骤(2)中所得的粉体加入步骤(3)中，加入催化剂，均匀搅拌2小时，得到抗紫外稀土防污闪涂料。
[0020]实施例3
本实施例的防污闪涂料包括以下质量百分比组分:
主料:一■轻基聚甲基乙稀基娃氧烧20% ；一■轻基聚一■甲基娃氧烧30% ;氣碳娃氧烧30%;稀释剂:20%;
无机填料(各组分的比例为与主料的质量百分比):纳米氧化稀土紫外屏蔽剂0.5%;氢氧化铝I % ;纳米活性碳酸钙I % ;催化剂0.2 %。
[0021 ]本实施例的防污闪涂料制备步骤如下:
步骤I:将硅烷偶联剂KH171水解，水解比例为5%，水解温度90°C得到硅醇溶液；
步骤2:将纳米氧化稀土紫外屏蔽剂、粉状氢氧化铝和纳米活性碳酸钙加入步骤(1)，801加热并均匀搅拌2小时，过滤，洗涤，烘干12小时得到改性无机填料粉体；
步骤3:将一■轻基聚甲基乙稀基娃氧烧、一■轻基聚甲基乙稀基娃氧烧、氣碳娃氧烧和稀释剂混合，搅拌2小时，得到有机硅混合溶剂；
步骤4:将步骤(2)中所得的粉体加入步骤(3)中，加入0.5%催化剂，均匀搅拌2小时，得到抗紫外稀土防污闪涂料。
[0022]实施例4