一种山区超高压线路表面防覆冰纳米涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种超高压输电线路表面防覆冰涂料，尤其是设及一种山区超高压线 路表面防覆冰纳米涂料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 我国超高压输电线路一般距离比较长，而且多条超高压输电线路经过气候寒冷、 海拔较高、人迹罕至的险峻山区，山区的地形复杂，气候多变，山区的超高压线路更容易遭 受覆冰灾害，而由于山区特殊复杂的地理条件，山区超高压线路出现覆冰灾害后很难用设 备去清除覆冰，山区超高压线路因覆冰出现故障之后修复过程也比较漫长，因此，开发山区 超高压线路表面防覆冰材料，减轻覆冰给山区超高压输电线路造成的危害，W确保超高压 输电系统具有足够的安全性和可靠度，具有重要的经济和社会价值。现有技术中的防覆冰 材料根据防覆冰的原理不同可分为电热型材料、光热型材料W及超疏水型材料，电热型材 料是通过在原料中增加一定的导电材料，使防覆冰材料在微小泄漏电流的作用下具有良好 的电热性能，从而能在低溫环境下有效地阻止冰在绝缘子表面的冻结，但是泄漏电流有可 能会给超高压线路带来很大的安全隐患；光热型材料是加入一些吸光传热型的材料，但是 在没有阳光的天气，其作用效果不佳；而超疏水材料是利用降低冰和输电线路之间的附着 力从而实现防覆冰的作用的，对比电热型材料和光热型材料来说，效果好，而且比较安全， 但是超疏水材料对于比较严重冰灾来说不能完全解决超高压输电线路的覆冰问题。
[0003] 中国专利CN104530974A公开了一种防覆冰涂料，由A组分和B组分组成，A组分 和B组分的质量比为（4-7):1,A组分的质量百分比组成包括：固含量为20-70%的氣娃树 脂20-80%，消泡剂0. 05-2%，流平剂0. 05-2%，流变助剂0. 05-2%，光稳定剂0. 05-5%，消光剂 0. 05-2%，催干剂0. 05-2%，金红石铁白粉10-60%，分散剂0. 1-20%，A溶剂20-70% ;B组分的 质量百分比组成包括：多异氯酸醋固化剂20-80%，B溶剂20-80%。该发明的防覆冰涂料形 成的防覆冰涂层表面能低，疏水性好，能够有效降低基材的冰黏附强度；但是对于比较严重 冰灾来说，仅仅靠增强材料的疏水性能不能完全解决问题。中国专利CN101928498B公开了 一种氣娃改性丙締酸树脂疏水防腐涂料，所述涂料包括按重量配比计的A组分和B组分；所 述A组分包括将疏水树脂45-70、颜填料5-40、溶剂6-30、抗老化剂1-3、分散剂1-5、防沉 剂0.5-2经混合、研磨、揽拌制备而成；所述B组分包括固化剂5-8。该涂料具有疏水性好、 附着力好等特征，但是不能解决严重冰灾的覆冰问题。
【发明内容】
[0004] 为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种兼具超疏水结构和光热效应的山 区超高压线路表面防覆冰纳米涂料，并提供山区超高压线路表面防覆冰纳米涂料的制备方 法。 阳〇化]为达到上述目的，本发明采用W下技术方案： 一种山区超高压线路表面防覆冰纳米涂料，包括W下重量份的原料：氣娃树脂35~55 份，吸光颜料6~10份，纳米Ti〇22~4份、纳米Si〇26~12份，分散剂0. 3~1份，消泡 剂0. 5~1份，流平剂0. 3~1份，防腐杀菌剂1~3份，溶剂20~40份。
[0006] 优选的，所述吸光颜料由W下步骤制备： 步骤 1，将Fe(N03)3· 9&0、Ni(N03)2· 6&0、Cu(N03)2· 3&0W及邸TA溶于去离子水中，Fe(N〇3)3· 9&0、Ni(N03)2 · 6&0 与Cu(N〇3)2· 3&0 的摩尔比为 1 :1 :1，边揽拌边滴加氨水， 调节抑值为6. 0~7. 5,然后置于60~80°C水浴揽拌反应3~化，制备得到凝胶； 步骤2,将步骤1制备的凝胶在100~130°C下干燥成干凝胶后，在干凝胶上添加无水 乙醇，将干凝胶点燃，制备得到黑色粉末； 步骤3,将步骤2中制备的黑色粉末在600°C~900°C溫度下般烧5~化，即制备得到 吸光颜料。
[0007] 优选的，所述步骤1中邸TA、与金属离子化Ni2\化2+总量的摩尔比为1~2 : 1〇 阳00引优选的，所述纳米Ti化与所述纳米SiO2的重量比为1 :3。
[0009] 优选的，所述分散剂为EFKA-4050、EFKA-4530W及EFKA-4010中的一种，该分散剂 能够降低涂料的黏度，提高涂料的光泽，提高颜料的着色力并且防止浮色。
[0010] 优选的，所述消泡剂为有机娃消泡剂；本发明中使用的有机娃消泡剂为 EFKA-2722、EFKA-2720W及EFKA-3777中的一种，运几种消泡剂不仅能够快速消泡，还具有 流平的作用。
[0011] 优选的，所述流平剂为有机娃流平剂，本发明使用的流平剂为BYK-333、BYK-315 和BYK-355中的一种；该流平剂能够强烈降低涂料的表面张力，具有良好的底材润湿、良好 的防缩孔性能W及增加表面滑爽的性能。
[0012] 优选的，所述防腐杀菌剂为异嚷挫嘟酬。
[0013] 优选的，所述溶剂为乙酸乙醋、乙酸下醋、尼龙酸甲醋、下二酸二甲醋和丙二醇甲 酸中的一种。
[0014] 本发明还提供一种山区超高压线路表面防覆冰纳米涂料的制备方法，包括W下步 骤：将氣娃树脂、吸光颜料、纳米TiOzW及纳米Si〇2混合后球磨至粒径为20~60nm;然后 与分散剂、消泡剂、流平剂、防腐杀菌剂W及溶剂混合，高速分散30~50min，即制备得到山 区超高压线路表面防覆冰纳米涂料。
[0015] 本发明的有益效果是： 本发明制备的山区超高压线路表面防覆冰纳米涂料使用的主要原料是氣娃树脂，而纳 米Si〇2与娃氣树脂具有良好的相容性，将纳米SiO2分散在娃氣树脂中，能够在氣娃树脂表 面形成纳米粗糖结构，从而形成超疏水结构，减少在潮湿环境下与水的接触面积，从而将降 低冰的附着力，实现高的疏水性和优异的防覆冰能力。而纳米Ti化在紫外光的照射下能产 生自由基，对有机物具有很强的降解能力，因此在超高压输电线路用防覆冰涂料中添加一 定量的Ti〇2,控制好Si化与TiO2的质量比为3 :1，不仅不会影响涂料的超疏水的性能，还可 W赋予该山区超高压线路表面防覆冰纳米涂料一定的自清洁能力。
[0016] 本发明在山区超高压线路表面防覆冰纳米涂料中添加吸光颜料，该吸光颜料是是 W邸TA为馨合剂，采用溶胶凝胶的方法采用WFe(N03) 3 ·Η20、Μ(N03)2和化(NO3)2为原料， 经过燃烧和般烧工艺制备而成的复合金属氧化物，由于铁、儀W及铜为半导体材料，存在光 学带隙Eg,能够吸收能量较高的可见光和近红外范围的福射从而发生电子跃迁，与晶格的 散射作用导致晶格振动，将光能转化成热能，因此本发明的山区超高压线路表面防覆冰纳 米涂料具有良好的光热转换效果。
[0017] 本发明中还使用了流平剂、消泡剂W及乳化剂等助剂，运些助剂相互作用，可W确 保本发明的超高压输电线路用防覆冰涂料具有更优异的流平性、稳定性W及爽滑性等。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合实施例对本发明作进一步描述。
[0019] 实施例1 一种山区超高压线路表面防覆冰纳米涂料，包括W下重量份的原料：氣娃树脂55份，吸光颜料6份，纳米Ti〇2 2份、纳米Si〇2 6份，分散剂EFKA-4050为0. 3份，消泡剂 EFKA-2722为1份，流平剂BYK-333为0. 3份，防腐杀菌剂异嚷挫嘟酬为1份，溶剂乙酸乙醋 为40份。
[0020] 其中吸光颜料由W下步骤制备： 步骤 1，将Fe(N03)3· 9&0、Ni(N03)2· 6&0、Cu(N03)2· 3&0W及邸TA溶于去离子水中，Fe(N〇3)3·9Η20、Μ(Ν03)2 '6&0 与Cu(N〇3)2'3&0 的摩尔比为 1 :1 :1，邸TA与金属离子化3\ Ni2\Cu2+总量的摩尔比为1 :1，边