专利名称：：氟硅橡胶纳米复合合金三防涂料及其生产方法
技术领域：
：本发明提供了一种氟硅橡胶纳米复合合金三防涂料，同时还公开了其生产方法，用于电气装置表面的防腐、防污闪、疏水防覆冰保护，属于电气设备的防护
技术领域：
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背景技术：
：由于各种污染源排放出的污秽物沉降在电气设备外绝缘子的表面，当遇到雨、雾等气象条件时，这些污秽物吸收潮湿空气中的水分后，使电力设备外绝缘强度急剧下降，直至承受不住工作电压而发生的绝缘闪络。造成的损失巨大。氟硅纳米复合合金型三防涂料是一种选材精良、配方科学、性能优异的产品。固化后涂层内部结构理想、填料颗粒分布均匀、憎水基团迁移通畅、涂层表面光洁。具有卓越的憎水性和憎水迁移性，良好的抗电蚀性，重防腐、防污闪、疏水防覆冰、涂层表面更光洁，机械强度及耐老化更高等优点。
发明内容本发明公开一种氟硅橡胶纳米复合合金三防涂料，解决了现在类似涂料及其它涂料在涂装后附着力、耐盐雾、耐湿热、耐酸、耐碱、防腐、防污闪、疏水防覆冰差的问题。本发明还提供了氟硅橡胶纳米复合合金三防涂料的生产方法，适用于工业化生产。本发明的技术解决如下将有机硅，经过纳米分散液处理过的纳米粉体，分散到多种树脂聚合交联的树脂中，对其进行改性。其配方主要是由以下重量配比的原料制成的(按重量分数比)所述的有机硅0.5-15;纳米粉体0.1-10;纳米分散液0.05-25;复合树脂60-100;有机溶剂5-50。所述的纳米粉体合金选自以下原料中的一种或多种(1)纳米二氧化钛(2)纳米二氧化硅(3)纳米三氧化二铝(4)纳米碳酸钙(5)纳米氧化铝(6)纳米氧化锌(7)纳米三氧化二铁。所述的有机溶剂选自以下原料中的一种或多种。(1)醚酯类如丙二醇丁醚醋酸酯、丙二醇乙醚醋酸酯等；(2)酮类如甲基异丁酮、丙酮、环已酮等；(3)醇类如丁醇、乙醇、异丙醇等；(4)醚类如乙二醇单丁醚、丙二醇单丁醚等。所述的复合树脂选自以下原料中的一种或多种(1)丙烯酸(2)氨基(3)甲醛(4)环氧(5)酚醛(6)氟碳(7)聚酯(8)氟橡胶。所述的纳米分散液助剂选自以下原料中的一种或多种(1)有机硅偶联剂包括KH-550、KH-560;(2)有机钛偶联剂包括KHT-203、KHT-301、KHT_303、KHT-305;(3)有机铝偶联剂包括DL-411、XL-95。所述的有机硅选自以下原料中的一种或多种(1)羟基聚硅氧烷(2)乙烯基三乙氧基硅垸(3)其它含有不饱和双键的活性有机硅大分子。具体生产工艺包括以下步骤1、复合树脂的制备按上述比例称取树脂，将该比例树脂在反应釜中边升温边搅拌，温度60°C-250°C，转数为120-800转/分，升温至60°C-250'C后，加入比例有机硅，恒温搅拌4-8小时，静置12-24小时，调整PH值7.5-12，制成复合树脂。2、纳米粉体分散液制备按上述比例称取有机盐偶联剂，将该比例有机盐偶联剂液体在反应釜中边升温边搅拌，温度在40°C-9(TC，转数为500-1200转/分，恒温搅拌10-60分钟，加入有机溶剂后再加入纳米粉体，纳米粉体在加入前必须进行真空加热、去湿预处理，真空度应在3-6Pa，温度在8(TC-15(TC;将调整、勾兑好的纳米粉体分散液在室温下进行分散，时间4-10小时。3、将纳米分散液加入复合树脂中，40°C-80°C，转数为600-1200转/分，时间2-4小时。4、常温静置8-12小时后，砂磨、分散、过滤，即得本发明涂料。本发明的积极效果在于采用有机硅、纳米粉体经偶联剂分散处理后，按填加到交联聚合的树脂中，制成附着力、耐盐雾、耐湿热、耐酸、耐碱、防腐性能好、防污闪、疏水防覆冰性能优异的氟硅橡胶纳米复合合金三防涂料。具有高反应能及超低表面能。耐化学品腐蚀和电化学腐蚀，具有抵抗强腐蚀介质的能力。漆膜层间附着力强、可靠性高，阻止水、氧气及其它腐蚀介质的破坏。抗紫外线、耐温变、超耐候性，涂层维护使用期长。适用于恶劣气候条件和各种强腐蚀环境。氟硅橡胶纳米复合合金三防涂料所以有特别性能，是由于F原子的强电负性，C-F键的离解能很大，达到116Kcal/mo1，均布在C链四周的F原子呈螺旋状链结构，这种结构使C-F大分子有极强的耐药性、耐侯性、又具有很低的表面能，使C-F化合物表现出憎水、憎油性，有很强的抵抗粘污的能力。将带有羟基的有机硅引入氟碳树脂中，有机硅是一种半无机高分子化合物。硅氧电负性大，因而耐热性，耐氧性及耐候性优良。另外硅氧分子也呈螺旋状结构，甲基向外排列并围绕Si-0键旋转，分子体积大，内聚力密度低。Si-O键能大，分子链柔性大，表面能力低，键能比低特点，从而极大的增强了氟碳涂料，憎水、憎油，抗粘污特性。极大的改善了氟碳涂料使用性能。具体实施例方式通过以下实施例进一步举例描述本发明，并不以任何方式限制本发明，在不背离本发明的技术解决方案的前提下，对本发明所作的本领域普通技术人员容易实现的任何改动或改变都将落入本发明的权利要求范围之内。实施例1取氟硅橡胶溶液10-40公斤;取丙烯酸树脂20-45公斤;氨基树脂20-35公斤；环氧树脂10-20公斤，将该比例树脂在反应釜中边搅拌边升温，温度60。C-250。C后，转数为120-800转/分，升温至60°C-250。C后，加入0.5-5公斤羟基聚硅氧烷，恒温搅拌4-8小时，静置12-24小时，调整ra值7.5-12，制成复合树脂。实施例2取氟硅橡胶溶液10-40公斤；取聚酯树脂10-40公斤；酚醛树脂10-30公斤；环氧树脂10-40公斤，将该比例树脂在反应釜中边搅拌边升温，度60。C-250。C，转数为120-800转/分，升温至60°C-250。C后，加入0.5-5公斤有机硅乙烯基三乙氧基硅烷，恒温搅拌4-8小时，静置12-24小时，调整PH值7.5-12，制成复合树脂。实施例3取氟硅橡胶溶液10-40公斤；取聚酯树脂10-40公斤；酚醛树脂10-30公斤；甲醛树脂10-40公斤，将该比例树脂在反应釜中边搅拌边升温，温度60。C-250°C，转数为120-800转/分，升温至60°C-250。C后，加入0.5-5有机硅，恒温搅拌4-8小时，静置12-24小时，调整PH值7.5-12，制成复合树脂。实施例4取氟硅橡胶溶液10-40公斤；氟碳树脂10-70公斤；氨基10-45公斤，将该比例树脂在反应釜中边搅拌边升温，温度60°C-250°C，转数为120-800转/分，升温至60°C-25(TC后，加入0.5-5有机硅，恒温搅拌4-8小时，静置12-24小时，调整PH值7.5-12，制成复合树脂。实施例5取丙二醇乙醚醋酸酯5公斤；丙酮15公斤；环已酮IO公斤；丁醇25公斤；异丙醇12公斤；乙二醇单丁醚12公斤，在室温下混合搅拌均匀，制成溶剂。实施例6将1公斤有机钛偶联剂KH-550与2公斤有机铝偶联剂DL-411，放入高速搅拌器中，边升温边搅拌，转数为500-1200转/分，升温至4CTC-80°C，恒温搅拌10-20分钟，制成纳米分散液。实施例7将1公斤有机钛偶联剂KHT-301与2公斤有机铝偶联剂DL-411,放入高速搅拌器中，边升温边搅拌，转数为500-1200转/分，升温至40°C-80。C，恒温搅拌10-20分钟，制成纳米分散液。实施例8将2公斤有机硅偶联剂KH-560与2公斤有机钛偶联剂KHT-303，放入高速搅拌器中，边升温边搅拌，转数为500-1200转/分，升温至4CTC-80'C后，恒温搅拌10-20分，制成纳米粉体分散液。实施例9将3公斤纳米二氧化硅兑入实施例6(纳米粉体分散液)1.5公斤，和实施例5溶剂30公斤的混合液中，将兑好的纳米粉体混合液在室温下进行吵磨、分散4-8小时，在光学显微镜中观察无纳米团聚粒子为合格。将分散好的纳米硅分散液兑入实施例1(复合树脂)100公斤中，常温高速搅拌、分散，转数为800-1600转/分，搅拌、分散时间为40-120分，调整ra值7.5-12，即成氟硅橡胶纳米复合合金三防涂料。<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>本发明氟硅橡胶纳米复合合金三防涂料，经过对比试验表明，有涂料绝缘子的工频干(平均值80.3)、湿闪络电压(平均值47.7)不低于无涂料绝缘子工频干(平均值77.8)、湿闪络是压(平均值45.6);人工污秽试验，有涂料绝缘子污闪电压(平均值29.4)与无涂料绝缘子污闪电压(平均值12.5)之比为2.35>2.0。该涂料所试项满足有关标准的技术要求。实施例10将2公斤纳米三氧化二铝粉兑入实施例7(纳米粉体分散)2.5公斤，和实施例5溶剂30公斤的混合液中，将兌好的纳米粉体混合液在室温下进行砂磨、分散4-8小时，在光学显微镜中观察无纳米团聚粒子为合格。将分散好的纳米硅分散液兑入实施例2(复合树脂)100公斤中，常温高速搅拌、分散，转数为800-1600转/分，搅拌、分散时间为40-120分，调整PH值7.5-12，即成为氟硅橡胶纳米复合合金三防涂料。该配方工艺过程制得的性能指标如下<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>本发明氟硅橡胶纳米复合合金三防涂料，经过对比试验表明，有涂料绝缘子的工频干(平均值80.3)、湿闪络电压(平均值47.7)不低于无涂料绝缘子工频干(平均值77.8)、湿闪络是压(平均值45.6);人工污秽试验，有涂料绝缘子污闪电压(平均值29.4)与无涂料绝缘子污闪电压(平均值12.5)之比为2.35>2.0。该涂料所试项满足有关标准的技术要求。将1公斤纳米二氧化钛粉兑入实施例8(纳米粉体分散)3.8公斤，和实施例5溶剂30公斤的混合液中，将兌好的纳米粉体混合液在室温下进行砂磨、分散4-8小时，在光学显微镜中观察无纳米团聚粒子为合格。将分散好的纳米硅分散液兑入实施例2(复合树脂)100公斤中，常温高速搅拌、分散，转数为800-1600转/分，搅拌、分散时间为40-120分，调整PH值7.5-12，即成为氟硅橡胶纳米复合合金三防涂料。该配方工艺过程制得的性能指标如下<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>本发明氟硅橡胶纳米复合合金三防涂料，经过对比试验表明，有涂料绝缘子的工频干(平均值80.3)、湿闪络电压(平均值47.7)不低于无涂料绝缘子工频千(平均值77.8)、湿闪络是压(平均值45.6);人工污秽试验，有涂料绝缘子污闪电压(平均值29.4)与无涂料绝缘子污闪电压(平均值12.5)之比为2.35〉2.0。该涂料所试项满足有关标准的技术要求。实施例12将1公斤纳米碳酸钙和1公斤纳米氧化锌兑入实施例8(纳米粉体分散)3.8公斤，和实施例5溶剂30公斤的混合液中，将兑好的纳米粉体混合液在室温下进行砂磨、分散4-8小时，在光学显微镜中观察无纳米团聚粒子为合格。将分散好的纳米硅分散液兑入实施例2(复合树脂)100公斤中，常温高速搅拌、分散，转数为800-1600转/分，搅拌、分散时间为40-120分，调整PH值7.5-12，即成为氟硅橡胶纳米复合合金三防涂料。该配方工艺过程制得的性能指标如下:<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>2000小时变色变色2级(色差3.3-4.1)本发明氟硅橡胶纳米复合合金三防涂料，经过对比试验表明，有涂料绝缘子的工频干(平均值80.3)、湿闪络电压(平均值47.7)不低于无涂料绝缘子工频干(平均值77.8)、湿闪络是压(平均值45.6);人工污秽试验，有涂料绝缘子污闪电压(平均值29.4)与无涂料绝缘子污闪电压(平均值12.5)之比为2.35>2.0。该涂料所试项满足有关标准的技术要求。权利要求1、一种氟硅橡胶纳米复合合金三防涂料，主要是由以下原料按重量配比制成的有机硅0.5-5；纳米粉体0.1-5；纳米分散液0.05-15；复合树脂60-100；有机溶剂5-50；氟硅橡胶溶液10-40公斤。2、根据权利要求l的涂料，其特征在于所述的纳米粉体选自以下原料中的一种或多种(1)纳米二氧化钛(2)纳米二氧化硅(3)纳米三氧化二铝(4)纳米碳酸钙(5)纳米氧化锌(6)纳米三氧化二铁。3、根据权利要求1的涂料，其特征在于所述的纳米分散液助剂选自以下原料中的一种或多种(1)有机硅偶联剂包括KH-550、KH-560;(2)有机钛偶联剂包括KHT-203、KHT-301、KHT-303、KHT-305;(3)有机铝偶联剂包括DL-411、XL-95。4、根据权利要求1的涂料，其特征在于所述的复合树脂选自以下原料中的一种或多种(1)丙烯酸(2)氨基(3)甲醛(4)环氧(5)酚醛(6)氟碳(7)聚酯(8)氟橡胶。5、根据权利要求l的涂料，其特征在于所述的有机溶剂选自以下原料中的一种或多种(1)醚酯类；(2)酮类；(3)醇类；(4)醚类。6、根据权利要求1-5任意项所述涂料的生产方法，包括以下生产工艺步骤(1)复合树脂的制备按上述比例称取树脂，将该比例树脂在反应釜中边升温边搅拌，温度60°C-250°C，转数为120-800转/分，升温至60°C-25(TC后，加入比例有机硅，恒温搅拌4-8小时，静置12-24小时，调整PH值5-9，制成复合树脂；(2)纳米粉体分散液制备按上述比例称取有机盐偶联剂，将该比例有机盐偶联剂液体在反应釜中边升温边搅拌，温度在4(TC-90°C，转数为500-1200转/分，恒温搅拌10-60分钟，加入有机溶剂兑稀后再加入纳米粉体，纳米粉体在加入前必须进行真空加热、去湿预处理，真空度应在3-6Pa，温度在8(TC-150。C;将调整、勾兌好的纳米粉体分散液在室温下进行分散，时间4-10小时；(3)将纳米分散液加入复合树脂中，4(TC-8CrC，转数为600-1200转/分，时间2-4小时；(4)常温静置8-12小时后，砂磨、分散、过滤，即得涂料。全文摘要本发明公开一种氟硅橡胶纳米复合合金三防涂料及其生产方法，将带有羟基的有机硅引入氟碳树脂中，经过纳米分散液处理过的纳米粉体，分散到多种树脂聚合交联的树脂中，对其进行改性，制成耐盐雾、耐酸、耐碱、抗冲击、附着力强、耐候性好、重防腐、防污闪、疏水防覆冰的氟硅橡胶纳米复合合金三防涂料。本发明具有高反应能及超低表面能，耐化学品腐蚀和电化学腐蚀，具有抵抗强腐蚀介质的能力，漆膜层间附着力强、可靠性高，阻止水、氧气及其它腐蚀介质的破坏，抗紫外线、耐温变、超耐候性，涂层维护使用期长，适用于恶劣气候条件和各种强腐蚀环境。文档编号C09D133/00GK101230224SQ20081005039公开日2008年7月30日申请日期2008年2月27日优先权日2008年2月27日发明者刘玉兰,中孟,杨铁军,魏晓亮申请人:中孟