本发明涉及防雷接地体表面处理领域，具体是一种防雷接地体表面涂层及其制备方法。
背景技术
随着社会发展，电力在人类生产、生活中发挥着不可替代的作用，因此，保证输电线路的安全、稳定与畅通也变得尤其重要。雷电是自然界一种自然现象，雷电在发生的时候会产生超强电流电压，容易对人们的生命和电力设备造成损害。
在现有技术中，人们常常通过设置接地装置进行防雷工作，接地是防雷工程的最重要环节，接地装置是接地体和接地线的总称，其作用是将闪电电流导入地下，防雷系统的保护在很大程度上与此有关。接地体是与土壤直接接触的金属导体或导体群，分为人工接地体与自然接地体。接地体作为与大地土壤密切接触并提供与大地之间电气连接的导体，安全散流雷能量使其泄入大地的防雷地线的，不论是直击雷防护还是雷电的静电感应、电磁感应和雷电波入侵的防护技术，最终都是把雷电流送入大地。因此没有良好的接地技术，就不可能有合格的防雷过程。由于接地体是与土壤直接接触的金属导体或导体群，抗腐蚀能力较差，常常由于接地体的腐蚀而影响防雷效果，如何在保证接地体具有良好导电性能的同时，提高其抗腐蚀能力，成为电力系统正常运行及经济生产所迫切需要解决的问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种防雷接地体表面涂层及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种防雷接地体表面涂层，包括以下按照重量份的原料：呋喃改性环氧树脂3-20份、硅丙树脂0.5-8份、氧化聚乙烯蜡0.1-3份、纳米二氧化硅溶胶0.5-8份、稀释剂20-55份、固化剂4-20份、硅烷偶联剂0.5-5份、片状云母1-8份、铜粉1-8份、氧化锡粉1-8份；
还包括适量的十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯醇、苯胺、盐酸、过硫酸铵和丙酮。
作为本发明进一步的方案：包括以下按照重量份的原料：呋喃改性环氧树脂7-14份、硅丙树脂2-6份、氧化聚乙烯蜡0.4-1份、纳米二氧化硅溶胶1-5份、稀释剂32-45份、固化剂8-14份、硅烷偶联剂1-3份、片状云母2-5份、铜粉3.5-6份、氧化锡粉3.5-6份；
还包括适量的十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯醇、苯胺、盐酸、过硫酸铵和丙酮。
作为本发明再进一步的方案：包括以下按照重量份的原料：呋喃改性环氧树脂10份、硅丙树脂4份、氧化聚乙烯蜡0.8份、纳米二氧化硅溶胶3份、稀释剂38份、固化剂12份、硅烷偶联剂2份、片状云母4份、铜粉5份、氧化锡粉5份；
还包括适量的十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯醇、苯胺、盐酸、过硫酸铵和丙酮。
作为本发明再进一步的方案：所述片状云母为300目的片状云母，所述铜粉为300目的片状铜粉，所述氧化锡粉为300目的片状氧化锡粉。
作为本发明再进一步的方案：所述固化剂为低分子量聚酰胺树脂。
作为本发明再进一步的方案：所述稀释剂为醋酸丁酯和乙酸正丁酯混合制成，且按醋酸丁酯与乙酸正丁酯体积比为3:1的比例混合。
所述防雷接地体表面涂层的制备方法，步骤如下：
1）在反应器中加入35-40份的十二烷基苯磺酸钠和10-20份的聚乙烯醇进行搅拌，继续搅拌加入80-100份水，充分搅拌混合均匀后形成白色乳液，放入片状云母超声分散20min，然后放入18.5-19.5份苯胺和80-90份盐酸溶液，搅拌分散后，缓慢滴加过硫酸铵水溶液，保持体系温度0-15℃，继续搅拌30min，24h后停止反应，加入丙酮破乳，过滤，反应产物用乙醇反复洗涤3-4次，然后反复用水洗涤至滤液基本无色，在40-60℃下真空干燥36h，得到改性片状云母；
2）将步骤1）中得到的改性片状云母与铜粉、氧化锡粉、硅丙树脂和稀释剂共同混合后送入超声波处理器中，超声处理40-60min，得到混合物a；
3）将步骤2）中得到的混合物a送入搅拌机中，依次加入呋喃改性环氧树脂、氧化聚乙烯蜡、纳米二氧化硅溶胶、固化剂和硅烷偶联剂，搅拌且均匀混合，300目筛过滤，即得防雷接地体表面涂层。
作为本发明再进一步的方案：步骤1）中，所述过硫酸铵的滴加按过硫酸铵：苯胺的物质的量之比为2：1的比例滴加。
作为本发明再进一步的方案：步骤2）中，所述超声处理的超声频率为30-50khz。
所述的防雷接地体表面涂层在制备防雷接地体中的用途。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明制备的防雷接地体表面涂层在具有良好导电性能的同时还具有优异的抗腐蚀性，涂覆在防雷接地体表面可以有效提高其抗腐蚀能力，进而延长了使用寿命，具有广阔的市场前景。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种防雷接地体表面涂层，包括以下按照重量份的原料：呋喃改性环氧树脂3份、硅丙树脂0.5份、氧化聚乙烯蜡0.1份、纳米二氧化硅溶胶0.5份、稀释剂20份、固化剂4份、硅烷偶联剂0.5份、片状云母1份、铜粉1份、氧化锡粉1份；还包括适量的十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯醇、苯胺、盐酸、过硫酸铵和丙酮。其中，所述片状云母为300目的片状云母，铜粉为300目的片状铜粉，氧化锡粉为300目的片状氧化锡粉；所述固化剂为低分子量聚酰胺树脂；所述稀释剂按醋酸丁酯与乙酸正丁酯体积比为3:1的比例混合。
本实施例中，所述防雷接地体表面涂层的制备方法，步骤如下：
1）在反应器中加入38份的十二烷基苯磺酸钠和15份的聚乙烯醇进行搅拌，继续搅拌加入90份水，充分搅拌混合均匀后形成白色乳液，放入片状云母超声分散20min，然后放入19份苯胺和85份盐酸溶液，搅拌分散后，按过硫酸铵：苯胺的物质的量之比为2：1的比例缓慢滴加过硫酸铵水溶液保持体系温度5℃，继续搅拌30min，24h后停止反应，加入丙酮破乳，过滤，反应产物用乙醇反复洗涤4次，然后反复用水洗涤至滤液基本无色，在50℃下真空干燥36h，得到改性片状云母；
2）将步骤1）中得到的改性片状云母与铜粉、氧化锡粉、硅丙树脂和稀释剂份共同混合后送入超声波处理器中，以45khz的频率超声处理50min，得到混合物a；
3）将步骤2）中得到的混合物a送入搅拌机中，依次加入呋喃改性环氧树脂、氧化聚乙烯蜡、纳米二氧化硅溶胶、固化剂和硅烷偶联剂，搅拌且均匀混合，300目筛过滤，即得防雷接地体表面涂层。
实施例2
一种防雷接地体表面涂层，包括以下按照重量份的原料：呋喃改性环氧树脂20份、硅丙树脂8份、氧化聚乙烯蜡3份、纳米二氧化硅溶胶8份、稀释剂55份、固化剂20份、硅烷偶联剂5份、片状云母8份、铜粉8份、氧化锡粉8份；还包括适量的十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯醇、苯胺、盐酸、过硫酸铵和丙酮。其中，所述片状云母为300目的片状云母，铜粉为300目的片状铜粉，氧化锡粉为300目的片状氧化锡粉；所述固化剂为低分子量聚酰胺树脂；所述稀释剂按醋酸丁酯与乙酸正丁酯体积比为3:1的比例混合。
本实施例中，所述防雷接地体表面涂层的制备方法，步骤如下：
1）在反应器中加入38份的十二烷基苯磺酸钠和15份的聚乙烯醇进行搅拌，继续搅拌加入90份水，充分搅拌混合均匀后形成白色乳液，放入片状云母超声分散20min，然后放入19份苯胺和85份盐酸溶液，搅拌分散后，按过硫酸铵：苯胺的物质的量之比为2：1的比例缓慢滴加过硫酸铵水溶液保持体系温度5℃，继续搅拌30min，24h后停止反应，加入丙酮破乳，过滤，反应产物用乙醇反复洗涤4次，然后反复用水洗涤至滤液基本无色，在50℃下真空干燥36h，得到改性片状云母；
2）将步骤1）中得到的改性片状云母与铜粉、氧化锡粉、硅丙树脂和稀释剂份共同混合后送入超声波处理器中，以45khz的频率超声处理50min，得到混合物a；
3）将步骤2）中得到的混合物a送入搅拌机中，依次加入呋喃改性环氧树脂、氧化聚乙烯蜡、纳米二氧化硅溶胶、固化剂和硅烷偶联剂，搅拌且均匀混合，300目筛过滤，即得防雷接地体表面涂层。
实施例3
一种防雷接地体表面涂层，包括以下按照重量份的原料：呋喃改性环氧树脂12份、硅丙树脂4份、氧化聚乙烯蜡1.5份、纳米二氧化硅溶胶4份、稀释剂28份、固化剂10份、硅烷偶联剂2.5份、片状云母3份、铜粉4份、氧化锡粉4份；还包括适量的十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯醇、苯胺、盐酸、过硫酸铵和丙酮。其中，所述片状云母为300目的片状云母，铜粉为300目的片状铜粉，氧化锡粉为300目的片状氧化锡粉；所述固化剂为低分子量聚酰胺树脂；所述稀释剂按醋酸丁酯与乙酸正丁酯体积比为3:1的比例混合。
本实施例中，所述防雷接地体表面涂层的制备方法，步骤如下：
1）在反应器中加入38份的十二烷基苯磺酸钠和15份的聚乙烯醇进行搅拌，继续搅拌加入90份水，充分搅拌混合均匀后形成白色乳液，放入片状云母超声分散20min，然后放入19份苯胺和85份盐酸溶液，搅拌分散后，按过硫酸铵：苯胺的物质的量之比为2：1的比例缓慢滴加过硫酸铵水溶液保持体系温度5℃，继续搅拌30min，24h后停止反应，加入丙酮破乳，过滤，反应产物用乙醇反复洗涤4次，然后反复用水洗涤至滤液基本无色，在50℃下真空干燥36h，得到改性片状云母；
2）将步骤1）中得到的改性片状云母与铜粉、氧化锡粉、硅丙树脂和稀释剂份共同混合后送入超声波处理器中，以45khz的频率超声处理50min，得到混合物a；
3）将步骤2）中得到的混合物a送入搅拌机中，依次加入呋喃改性环氧树脂、氧化聚乙烯蜡、纳米二氧化硅溶胶、固化剂和硅烷偶联剂，搅拌且均匀混合，300目筛过滤，即得防雷接地体表面涂层。
实施例4
一种防雷接地体表面涂层，包括以下按照重量份的原料：呋喃改性环氧树脂7份、硅丙树脂2份、氧化聚乙烯蜡0.4份、纳米二氧化硅溶胶1份、稀释剂32份、固化剂8份、硅烷偶联剂1份、片状云母2份、铜粉3.5份、氧化锡粉3.5份；还包括适量的十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯醇、苯胺、盐酸、过硫酸铵和丙酮。其中，所述片状云母为300目的片状云母，铜粉为300目的片状铜粉，氧化锡粉为300目的片状氧化锡粉；所述固化剂为低分子量聚酰胺树脂；所述稀释剂按醋酸丁酯与乙酸正丁酯体积比为3:1的比例混合。
本实施例中，所述防雷接地体表面涂层的制备方法，步骤如下：
1）在反应器中加入38份的十二烷基苯磺酸钠和15份的聚乙烯醇进行搅拌，继续搅拌加入90份水，充分搅拌混合均匀后形成白色乳液，放入片状云母超声分散20min，然后放入19份苯胺和85份盐酸溶液，搅拌分散后，按过硫酸铵：苯胺的物质的量之比为2：1的比例缓慢滴加过硫酸铵水溶液保持体系温度5℃，继续搅拌30min，24h后停止反应，加入丙酮破乳，过滤，反应产物用乙醇反复洗涤4次，然后反复用水洗涤至滤液基本无色，在50℃下真空干燥36h，得到改性片状云母；
2）将步骤1）中得到的改性片状云母与铜粉、氧化锡粉、硅丙树脂和稀释剂份共同混合后送入超声波处理器中，以45khz的频率超声处理50min，得到混合物a；
3）将步骤2）中得到的混合物a送入搅拌机中，依次加入呋喃改性环氧树脂、氧化聚乙烯蜡、纳米二氧化硅溶胶、固化剂和硅烷偶联剂，搅拌且均匀混合，300目筛过滤，即得防雷接地体表面涂层。
实施例5
一种防雷接地体表面涂层，包括以下按照重量份的原料：呋喃改性环氧树脂14份、硅丙树脂6份、氧化聚乙烯蜡1份、纳米二氧化硅溶胶5份、稀释剂45份、固化剂14份、硅烷偶联剂3份、片状云母5份、铜粉6份、氧化锡粉6份；还包括适量的十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯醇、苯胺、盐酸、过硫酸铵和丙酮。其中，所述片状云母为300目的片状云母，铜粉为300目的片状铜粉，氧化锡粉为300目的片状氧化锡粉；所述固化剂为低分子量聚酰胺树脂；所述稀释剂按醋酸丁酯与乙酸正丁酯体积比为3:1的比例混合。
本实施例中，所述防雷接地体表面涂层的制备方法，步骤如下：
1）在反应器中加入38份的十二烷基苯磺酸钠和15份的聚乙烯醇进行搅拌，继续搅拌加入90份水，充分搅拌混合均匀后形成白色乳液，放入片状云母超声分散20min，然后放入19份苯胺和85份盐酸溶液，搅拌分散后，按过硫酸铵：苯胺的物质的量之比为2：1的比例缓慢滴加过硫酸铵水溶液保持体系温度5℃，继续搅拌30min，24h后停止反应，加入丙酮破乳，过滤，反应产物用乙醇反复洗涤4次，然后反复用水洗涤至滤液基本无色，在50℃下真空干燥36h，得到改性片状云母；
2）将步骤1）中得到的改性片状云母与铜粉、氧化锡粉、硅丙树脂和稀释剂份共同混合后送入超声波处理器中，以45khz的频率超声处理50min，得到混合物a；
3）将步骤2）中得到的混合物a送入搅拌机中，依次加入呋喃改性环氧树脂、氧化聚乙烯蜡、纳米二氧化硅溶胶、固化剂和硅烷偶联剂，搅拌且均匀混合，300目筛过滤，即得防雷接地体表面涂层。
实施例6
一种防雷接地体表面涂层，包括以下按照重量份的原料：呋喃改性环氧树脂10份、硅丙树脂4份、氧化聚乙烯蜡0.8份、纳米二氧化硅溶胶3份、稀释剂38份、固化剂12份、硅烷偶联剂2份、片状云母4份、铜粉5份、氧化锡粉5份；还包括适量的十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯醇、苯胺、盐酸、过硫酸铵和丙酮。其中，所述片状云母为300目的片状云母，铜粉为300目的片状铜粉，氧化锡粉为300目的片状氧化锡粉；所述固化剂为低分子量聚酰胺树脂；所述稀释剂按醋酸丁酯与乙酸正丁酯体积比为3:1的比例混合。
本实施例中，所述防雷接地体表面涂层的制备方法，步骤如下：
1）在反应器中加入38份的十二烷基苯磺酸钠和15份的聚乙烯醇进行搅拌，继续搅拌加入90份水，充分搅拌混合均匀后形成白色乳液，放入片状云母超声分散20min，然后放入19份苯胺和85份盐酸溶液，搅拌分散后，按过硫酸铵：苯胺的物质的量之比为2：1的比例缓慢滴加过硫酸铵水溶液保持体系温度5℃，继续搅拌30min，24h后停止反应，加入丙酮破乳，过滤，反应产物用乙醇反复洗涤4次，然后反复用水洗涤至滤液基本无色，在50℃下真空干燥36h，得到改性片状云母；
2）将步骤1）中得到的改性片状云母与铜粉、氧化锡粉、硅丙树脂和稀释剂份共同混合后送入超声波处理器中，以45khz的频率超声处理50min，得到混合物a；
3）将步骤2）中得到的混合物a送入搅拌机中，依次加入呋喃改性环氧树脂、氧化聚乙烯蜡、纳米二氧化硅溶胶、固化剂和硅烷偶联剂，搅拌且均匀混合，300目筛过滤，即得防雷接地体表面涂层。
对比例1
一种防雷接地体表面涂层，包括以下按照重量份的原料：呋喃改性环氧树脂10份、硅丙树脂4份、氧化聚乙烯蜡0.8份、纳米二氧化硅溶胶3份、稀释剂38份、固化剂12份、硅烷偶联剂2份、铜粉5份、氧化锡粉5份。其中，所述铜粉为300目的片状铜粉，氧化锡粉为300目的片状氧化锡粉；所述固化剂为低分子量聚酰胺树脂；所述稀释剂按醋酸丁酯与乙酸正丁酯体积比为3:1的比例混合。
本实施例中，所述防雷接地体表面涂层的制备方法，步骤如下：
1）将铜粉、氧化锡粉、硅丙树脂和稀释剂份共同混合后送入超声波处理器中，以45khz的频率超声处理50min，得到混合物a；
2）将步骤1）中得到的混合物a送入搅拌机中，依次加入呋喃改性环氧树脂、氧化聚乙烯蜡、纳米二氧化硅溶胶、固化剂和硅烷偶联剂，搅拌且均匀混合，300目筛过滤，即得防雷接地体表面涂层。
对比例2
一种防雷接地体表面涂层，包括以下按照重量份的原料：呋喃改性环氧树脂10份、硅丙树脂4份、氧化聚乙烯蜡0.8份、纳米二氧化硅溶胶3份、稀释剂38份、固化剂12份、硅烷偶联剂2份、铜粉5份、片状云母4份；还包括适量的十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯醇、苯胺、盐酸、过硫酸铵和丙酮。其中，所述片状云母为300目的片状云母；所述铜粉为300目的片状铜粉；所述固化剂为低分子量聚酰胺树脂；所述稀释剂按醋酸丁酯与乙酸正丁酯体积比为3:1的比例混合。
本实施例中，所述防雷接地体表面涂层的制备方法，步骤如下：
1）在反应器中加入38份的十二烷基苯磺酸钠和15份的聚乙烯醇进行搅拌，继续搅拌加入90份水，充分搅拌混合均匀后形成白色乳液，放入片状云母超声分散20min，然后放入19份苯胺和85份盐酸溶液，搅拌分散后，按过硫酸铵：苯胺的物质的量之比为2：1的比例缓慢滴加过硫酸铵水溶液保持体系温度5℃，继续搅拌30min，24h后停止反应，加入丙酮破乳，过滤，反应产物用乙醇反复洗涤4次，然后反复用水洗涤至滤液基本无色，在50℃下真空干燥36h，得到改性片状云母；
2）将步骤1）中得到的改性片状云母与铜粉、硅丙树脂和稀释剂份共同混合后送入超声波处理器中，以45khz的频率超声处理50min，得到混合物a；
3）将步骤2）中得到的混合物a送入搅拌机中，依次加入呋喃改性环氧树脂、氧化聚乙烯蜡、纳米二氧化硅溶胶、固化剂和硅烷偶联剂，搅拌且均匀混合，300目筛过滤，即得防雷接地体表面涂层。
对比例3
一种防雷接地体表面涂层，包括以下按照重量份的原料：呋喃改性环氧树脂10份、硅丙树脂4份、氧化聚乙烯蜡0.8份、纳米二氧化硅溶胶3份、稀释剂38份、固化剂12份、硅烷偶联剂2份、铜粉5份。其中，所述铜粉为300目的片状铜粉；所述固化剂为低分子量聚酰胺树脂；所述稀释剂按醋酸丁酯与乙酸正丁酯体积比为3:1的比例混合。
本实施例中，所述防雷接地体表面涂层的制备方法，步骤如下：
1）将铜粉、硅丙树脂和稀释剂份共同混合后送入超声波处理器中，以45khz的频率超声处理50min，得到混合物a；
2）将步骤1）中得到的混合物a送入搅拌机中，依次加入呋喃改性环氧树脂、氧化聚乙烯蜡、纳米二氧化硅溶胶、固化剂和硅烷偶联剂，搅拌且均匀混合，300目筛过滤，即得防雷接地体表面涂层。
实施例6及对比例1-3的涂层性能检测结果如表1所示。
从表1的结果中可以看出，本发明制备的涂层具有良好的耐腐蚀性和导电性。另外，从实施例6与对比例1的数据对比中可以看出，本发明通过添加改性片状云母可以有效提高涂层的抗腐蚀能力，从实施例6与对比例2的数据对比中可以看出，本发明通过添加氧化锡粉可以进一步提高涂层的导电能力，本发明制备的防雷接地体表面涂层通过改性片状云母与氧化锡粉的协同作用，能同时使其具有良好的导电性和耐腐蚀性，可以对防雷接地体进行很好的保护作用。
表1涂层性能试验结果表：
本发明制备的防雷接地体表面涂层在具有良好导电性能的同时还具有优异的抗腐蚀性，涂覆在防雷接地体表面可以有效提高其抗腐蚀能力，进而延长了使用寿命，具有广阔的市场前景。
上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。