本发明涉及电子元件涂料制备技术领域，具体涉及一种双组份高附着性硬膜防污闪氟碳涂层的制备方法。
背景技术：
污闪是指电气设备绝缘表面附着的污秽物在潮湿条件下，其可溶物质逐渐溶于水，在绝缘表面形成一层导电膜，使绝缘子的绝缘水平大大降低，在电力场作用下出现的强烈放电现象。
在恶劣气象条件下（如：雾、露、毛毛雨等），沿着潮湿的绝缘子表面会发生闪络，造成电力系统污闪事故。污闪威胁着电力系统的安全稳定运行，轻者影响局部供电，重者会对电网造成影响，甚至使整个电网产生裂解。污闪的发生对供电系统的影响给国民经济造成了巨大的损失。
目前，电力系统防污闪的措施主要有：采取调爬的措施、绝缘子清扫、采用合成绝缘子以及涂覆RTV（室温硫化硅橡胶）涂料等4种。通过对经济成本、施工和运行效果等方面综合对比分析，可以看出涂覆RTV涂料是最经济、效果最好的一种有效措施。
RTV防污闪涂料本身具有十分优良的憎水性和憎水迁移性，具有长效、免维护、防污染性能好、施工简单等优异特性，近年来作为一种新技术、新材料在国内得到快速发展和广泛应用。但是，由于RTV防污闪涂料的主体是高分子有机硅橡胶，室温硫化或固化成膜后，涂料与绝缘子之间的附着力较低，涂层硬度较小，使用中容易出现起壳、剥落，力学性能差、易划破等问题，而且长期暴露于户外，受到紫外线照射、电磁场以及风沙等作用，其防污闪的寿命不长。在脏污地区及恶劣气象条件下，还可能会产生干带放电现象。此外，涂料的耐电弧烧蚀能力也会影响绝缘子的使用寿命。
因此，研制出一种能够解决上述性能问题的防污闪涂料非常有必要。
技术实现要素：
本发明主要解决的技术问题，针对目前常见的防污闪涂层与绝缘子之间的附着力较低，涂层硬度较小，使用中容易出现起壳、剥落，力学性能差、易划破等问题，而且长期暴露于户外，受到紫外线照射、电磁场以及风沙等作用，其防污闪的寿命不长的缺陷，提供了一种双组份高附着性硬膜防污闪氟碳涂层的制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种双组份高附着性硬膜防污闪氟碳涂层的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）称取茶叶、杨梅和新鲜葡萄，用去离子水冲洗1～2遍后放入组织粉碎机中，粉碎20～30min得到混合粉碎物，将混合粉碎物和纤维素酶以及果胶酶混合后装入酶解罐中，保温酶解，得到酶解产物；
（2）再将酶解产物和葡萄糖混合后作为发酵底物，将发酵底物装入发酵罐中，用保鲜膜密封发酵罐罐口，密封发酵，发酵结束后，过滤分离得到发酵滤液；
（3）按重量份数计，称取30～40份上述发酵滤液、40～50份氟碳树脂、15～20份磷酸二氢钠、1～3份二月桂酸二丁基锡、1～2份十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷、2～4份钛酸异丁酯放入混料机中混合15～20min，得到涂料组份A；
（4）按重量份数计，再称取40～50份质量分数为30%的硅酸钠溶液、15～20份氧化镁、8～10份碳酸钠和3～5份十七氟癸基三甲氧基硅烷混合后倒入带有搅拌器和导气管的三口烧瓶中，通过导气管向三口烧瓶中通入氮气，在氮气保护下启动搅拌器，以200～300r/min的转速搅拌混合15～20min，得到涂料组份B；
（5）使用时，用涂布机将涂料组分A均匀涂布在绝缘子表面，涂布结束后静置5～10min，得到预涂层，再用涂布机将涂料组份B涂布在预涂层表面，静置固化后即得高附着性硬膜防污闪氟碳涂层。
步骤（1）中所述的茶叶、杨梅和新鲜葡萄的质量比为1:1:2，混合粉碎物和纤维素酶以及果胶酶的质量比为10:1:1，保温酶解的温度为28～35℃，保温酶解的时间为6～8h。
步骤（2）中所述的酶解产物和葡萄糖的质量比为6:1，密封发酵的温度为30～35℃，密封发酵的时间为10～15天。
步骤（3）中所述的氟碳树脂的固含量为55～65%，氟含量为35～40%。
步骤（4）中所述的涂料组分A的涂抹量为0.1kg/m2，涂料组份B的涂抹量为0.15kg/m2。
本发明的有益效果是：
（1）本发明首先以富含有机酸和黄酮类化合物的杨梅、葡萄以及富含抗氧化性茶多酚的茶叶作为原料，用纤维素酶将原料中的纤维素降解成葡萄糖，接着在葡萄皮表面酵母菌的作用下共混发酵，得到果酒以及发酵过程中醇提的抗氧化成分，这些成分聚集于发酵滤液中，再将发酵滤液和氟碳树脂、水玻璃、氧化镁、磷酸二氢钾等共混，制得双组份的氟碳涂层，本发明的氟碳涂层A组分中以水玻璃作为无机胶，再向无机胶中掺入适量MgO粉，用其涂布绝缘子表面时，渗透性强的无机胶很容易渗入绝缘子陶瓷孔隙内部，渗透性差的MgO粉则主要沉积于陶瓷绝缘子表面，之后再涂抹一层涂料B组分，B组份中的磷酸盐会与绝缘子表面的MgO粉发生酸碱中和反应，生成具有胶凝性的磷酸钾镁水化物，从而与绝缘子的界面产生了物理吸咐和化学胶结两种作用，极大的提高了防污闪涂层的附着力，而水玻璃中的硅酸钠会继续和磷酸钾镁水化物发生水化反应，生成水合硅酸镁凝胶填充于水化产物的毛细孔中，使得最终硬化膜层的结构更加致密，提高了防污闪涂层的硬度，不容易出现起壳、剥落的现象，提高了涂层的力学强度；
（2）本发明的防污闪涂层选用耐候性极佳的氟碳树脂作为成膜物质，可以极大提高防污闪涂层在长期暴露于户外，受到紫外线照射、电磁场以及风沙等作用条件下的使用寿命，同时本发明涂料B组份的发酵滤液中还含有丰富的有机酸和具有抗氧化性的黄酮类化合物，其中黄酮类化合物的存在，可以进一步提高涂层的抗氧化性能，有利于涂层使用寿命的延长，而有机酸成分会和涂料A组份中的碳酸钠发生反应产生二氧化碳，产生的二氧化碳会和水玻璃中的硅酸钠继续反应生成一种新生态的胶体二氧化硅，胶体二氧化硅具有极大地活性，能够包括在绝缘子孔隙的周围，粘附在绝缘子表面，将膜层和绝缘子牢固粘结在一起，提高了膜层的附着力，同时二氧化硅作为一种刚性无机粒子，它的掺入也能提高涂层的硬度，使膜层力学性能提高，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
按质量比为1:1:2称取茶叶、杨梅和新鲜葡萄，用去离子水冲洗1～2遍后放入组织粉碎机中，粉碎20～30min得到混合粉碎物，将混合粉碎物和纤维素酶以及果胶酶按质量比为10:1:1混合后装入酶解罐中，在28～35℃下保温酶解6～8h，得到酶解产物；再将酶解产物和葡萄糖按质量比为6:1混合后作为发酵底物，将发酵底物装入发酵罐中，用保鲜膜密封发酵罐罐口，在温度为30～35℃下密封发酵10～15天，发酵结束后，过滤分离得到发酵滤液；按重量份数计，称取30～40份上述发酵滤液、40～50份固含量为55～65%，氟含量为35～40%的氟碳树脂、15～20份磷酸二氢钠、1～3份二月桂酸二丁基锡、1～2份十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷、2～4份钛酸异丁酯放入混料机中混合15～20min，得到涂料组份A；按重量份数计，再称取40～50份质量分数为30%的硅酸钠溶液、15～20份氧化镁、8～10份碳酸钠和3～5份十七氟癸基三甲氧基硅烷混合后倒入带有搅拌器和导气管的三口烧瓶中，通过导气管向三口烧瓶中通入氮气，在氮气保护下启动搅拌器，以200～300r/min的转速搅拌混合15～20min，得到涂料组份B；使用时，用涂布机以0.1kg/m2的涂抹量将涂料组分A均匀涂布在绝缘子表面，涂布结束后静置5～10min，得到预涂层，再用涂布机以0.15kg/m2的涂抹量将涂料组份B涂布在预涂层表面，静置固化后即得高附着性硬膜防污闪氟碳涂层。
实例1
按质量比为1:1:2称取茶叶、杨梅和新鲜葡萄，用去离子水冲洗1 遍后放入组织粉碎机中，粉碎20min得到混合粉碎物，将混合粉碎物和纤维素酶以及果胶酶按质量比为10:1:1混合后装入酶解罐中，在28℃下保温酶解6h，得到酶解产物；再将酶解产物和葡萄糖按质量比为6:1混合后作为发酵底物，将发酵底物装入发酵罐中，用保鲜膜密封发酵罐罐口，在温度为30℃下密封发酵10天，发酵结束后，过滤分离得到发酵滤液；按重量份数计，称取30份上述发酵滤液、40份固含量为55%，氟含量为35%的氟碳树脂、15份磷酸二氢钠、1份二月桂酸二丁基锡、1份十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷、2份钛酸异丁酯放入混料机中混合15min，得到涂料组份A；按重量份数计，再称取40份质量分数为30%的硅酸钠溶液、15份氧化镁、8份碳酸钠和3份十七氟癸基三甲氧基硅烷混合后倒入带有搅拌器和导气管的三口烧瓶中，通过导气管向三口烧瓶中通入氮气，在氮气保护下启动搅拌器，以200r/min的转速搅拌混合15min，得到涂料组份B；使用时，用涂布机以0.1kg/m2的涂抹量将涂料组分A均匀涂布在绝缘子表面，涂布结束后静置5min，得到预涂层，再用涂布机以0.15kg/m2的涂抹量将涂料组份B涂布在预涂层表面，静置固化后即得高附着性硬膜防污闪氟碳涂层。
实例2
按质量比为1:1:2称取茶叶、杨梅和新鲜葡萄，用去离子水冲洗1遍后放入组织粉碎机中，粉碎25min得到混合粉碎物，将混合粉碎物和纤维素酶以及果胶酶按质量比为10:1:1混合后装入酶解罐中，在31℃下保温酶解7h，得到酶解产物；再将酶解产物和葡萄糖按质量比为6:1混合后作为发酵底物，将发酵底物装入发酵罐中，用保鲜膜密封发酵罐罐口，在温度为33℃下密封发酵13天，发酵结束后，过滤分离得到发酵滤液；按重量份数计，称取35份上述发酵滤液、45份固含量为60%，氟含量为38%的氟碳树脂、18份磷酸二氢钠、2份二月桂酸二丁基锡、1份十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷、3份钛酸异丁酯放入混料机中混合17min，得到涂料组份A；按重量份数计，再称取45份质量分数为30%的硅酸钠溶液、18份氧化镁、9份碳酸钠和4份十七氟癸基三甲氧基硅烷混合后倒入带有搅拌器和导气管的三口烧瓶中，通过导气管向三口烧瓶中通入氮气，在氮气保护下启动搅拌器，以250r/min的转速搅拌混合18min，得到涂料组份B；使用时，用涂布机以0.1kg/m2的涂抹量将涂料组分A均匀涂布在绝缘子表面，涂布结束后静置7min，得到预涂层，再用涂布机以0.15kg/m2的涂抹量将涂料组份B涂布在预涂层表面，静置固化后即得高附着性硬膜防污闪氟碳涂层。
实例3
按质量比为1:1:2称取茶叶、杨梅和新鲜葡萄，用去离子水冲洗2遍后放入组织粉碎机中，粉碎30min得到混合粉碎物，将混合粉碎物和纤维素酶以及果胶酶按质量比为10:1:1混合后装入酶解罐中，在35℃下保温酶解8h，得到酶解产物；再将酶解产物和葡萄糖按质量比为6:1混合后作为发酵底物，将发酵底物装入发酵罐中，用保鲜膜密封发酵罐罐口，在温度为35℃下密封发酵15天，发酵结束后，过滤分离得到发酵滤液；按重量份数计，称取40份上述发酵滤液、50份固含量为65%，氟含量为40%的氟碳树脂、20份磷酸二氢钠、3份二月桂酸二丁基锡、2份十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷、4份钛酸异丁酯放入混料机中混合20min，得到涂料组份A；按重量份数计，再称取50份质量分数为30%的硅酸钠溶液、20份氧化镁、10份碳酸钠和5份十七氟癸基三甲氧基硅烷混合后倒入带有搅拌器和导气管的三口烧瓶中，通过导气管向三口烧瓶中通入氮气，在氮气保护下启动搅拌器，以300r/min的转速搅拌混合20min，得到涂料组份B；使用时，用涂布机以0.1kg/m2的涂抹量将涂料组分A均匀涂布在绝缘子表面，涂布结束后静置10min，得到预涂层，再用涂布机以0.15kg/m2的涂抹量将涂料组份B涂布在预涂层表面，静置固化后即得高附着性硬膜防污闪氟碳涂层。
对比例
以武汉市某公司生产的防污闪涂层作为对比例
对本发明制得的双组份高附着性硬膜防污闪氟碳涂层和对比例中的防污闪涂层进行检测，检测结果如表1所示：
1、附着力测试
按照JG/T24-2000方法进行测定，0级最好，1级次之。
2、耐磨性测试
将本发明制备的实例1～3和对比例样品涂敷在锅盘上进行耐磨测试，由磨耗仪在室温下测试耐磨性（测试条件：砂轮CS-10，负载力500g，循环500次），通过测试循环后的质量损失来表征涂层的耐磨性，质量损失越少，涂层的耐刮伤性越好。
3、耐人工气候老化性测试
按照GB/T9755-2001方法进行测定。
4、耐盐雾性测试
按照GB/T1771-2007方法进行测定。
5、硬度测试
采用铅笔硬度试验仪进行测试，测试结果4H较好，2H一般。
表1
由表1数据可知，本发明制得的双组份高附着性硬膜防污闪氟碳涂层附着力强、硬度大、耐磨性好、耐候性长、耐盐雾性好以及使用寿命长等优点，明显优于对比例产品。因此，具有广阔的使用前景。