本发明涉及一种高效耐老化耐腐蚀的新型隔热变电站外壳，属于衬衫面料
技术领域：
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背景技术：
：箱式变电站，又叫预装式变电所或预装式变电站。是一种高压开关设备、配电变压器和低压配电装置，按一定接线方案排成一体的工厂预制户内、户外紧凑式配电设备，即将变压器降压、低压配电等功能有机地组合在一起，安装在一个防潮、防锈、防尘、防鼠、防火、防盗、隔热、全封闭、可移动的钢结构箱，特别适用于城网建设与改造，是继土建变电站之后崛起的一种崭新的变电站。箱式变电站适用于矿山、工厂企业、油气田和风力发电站，它替代了原有的土建配电房，配电站，成为新型的成套变配电装置。中国的箱式变电站最初是从欧式箱变发展而来的，其体积往往比较庞大。随着中国对外经济的开放，市场经济的大力发展，大约在90年代，美式箱式变电站在以其独有的特点在中国市场获得了迅速的发展。中国从南到北，从东到西，几乎到处都可以看到这种美式箱式变电站的身影，而且大都是国内厂家仿造的产品，其质量可以说参差不齐。抵挡箱式变电站存在隔热性能差的问题；随着空气环境、酸雨环境、紫外线环境的逐渐恶劣，高档的箱式变电站外壳也存在耐腐蚀性能差、耐老化性能差等缺点，现行箱式变电站寿命均不足30年。技术实现要素：为克服现有技术的缺点和不足，本发明提供一种高效耐老化耐腐蚀的新型隔热变电站外壳。一种高效耐老化耐腐蚀的新型隔热变电站外壳，其特征在于，由钛铝合金聚酰亚胺复合板组装而成；所述的钛铝合金聚酰亚胺复合板由外保护反光涂层、壳体层、夹芯组成；外保护反光涂层位于壳体层的外表面，夹芯位于壳体层的内部；外保护反光涂层厚度为0.2-0.8mm，壳体层的厚度为2-5mm，夹芯厚度为2-5cm；外保护反光涂层位于壳体层的外表面，夹芯位于壳体层的内部；外保护反光涂层为基于闪银的光固化型有机氟涂料构成，壳体层为钛铝合金，夹芯为有机硅聚酰亚胺隔热材料。所述的钛铝合金中钛的质量分数为30%-70%。所述的有机硅聚酰亚胺隔热材料为有机硅聚酰亚胺热固性前驱体在200-260℃环境下加热5-8h得到；以重量份数计，所述的有机硅聚酰亚胺热固性前驱体的制备方法为：在氮气保护下，有机械搅拌器的反应釜中加入13份1,4,5,8-萘四甲酸酐和15-25份四氢呋喃，向其中加入14-20份氨基硅油，首先加热至100-120℃回流反应1-2h，然后加热至130-150℃回流反应0.5-1h，得预聚物溶液，冷却后加入2-4份偶氮二甲酰胺溶解混合均匀，再减压蒸馏除去四氢呋喃，得到有机硅聚酰亚胺热固性前驱体；所述的氨基硅油为氨基封端的线型二甲基聚硅氧烷，其相对分子量为300-800。所述的基于闪银的光固化型有机氟涂料，以重量份数计的配方组成为：光引发剂5-10份、有机氟改性聚氨酯丙烯酸酯树脂65-85份、闪银30-50份、活性稀释单体10-25份、活性偶联剂1-2份、有机硅流平剂0.5-1.5份；其制备方法为：向分散装置中依次加入光引发剂、有机氟改性聚氨酯丙烯酸酯树脂、活性稀释单体、有机硅流平剂、活性偶联剂，充分分散均匀得所述的基于闪银的光固化型有机氟涂料。所述的闪银优选为粒径800-1500目的高闪银粉、银白珠光中的至少一种；所述的光引发剂为安息香双甲醚、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基-环己基苯基甲酮、2,4,6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦中的至少一种；所述的活性稀释剂为1,1,2,2,3,3,4,4-八氟-1,4-丁二醇二丙烯酸酯，1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-十二氟-1,6-己二醇二丙烯酸酯、十氟新戊二醇二丙烯酸酯、十一氟三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的至少一种；所述的活性偶联剂为kh570、甲基二乙烯基甲氧基硅烷、二乙烯基二甲氧基硅烷中的至少一种。所述的有机氟改性聚氨酯丙烯酸酯树脂的制备方法为：将1摩尔份数的羟基丙烯酸酯、1-1.5摩尔份数的氟醇在混合装置中混合均匀，得混合液ⅰ，备用；将0.7-1.4摩尔份数的长链改性二元醇、0.2-0.5摩尔份数乙酸丁酯加入到混合装置中混合均匀，得混合液ⅱ，备用；通氮气下，向装有加热和装置的反应氟中加入2-3摩尔份数的2,6-二异氰酸酯基-1-三氟甲基苯，加热至75-95℃，然后逐滴滴加混合液ⅰ，0.5-1h滴加完毕，继续保温反应2-3h；75-95℃保温下，向反应釜中加入0.001-0.002摩尔份数的二月桂酸二丁基锡，并逐滴滴加混合液ⅱ，0.5-1h滴加完毕，继续保温反应4-5h，即得有机氟改性聚氨酯丙烯酸酯树脂；所述的羟基丙烯酸酯为甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸羟丙酯中的至少一种；所述的氟醇为2,3,5,6-四氟-1,4-苯二甲醇、全氟己基乙基醇、四氟丙醇、双酚af中的至少一种；所述的长链改性二元醇为聚四氢呋喃醚二醇、聚四亚甲基醚二醇、聚环氧丙烷醚二醇中的至少一种，其相对分子量为300-800。所述的钛铝合金聚酰亚胺复合板的制备方法为，首先将有机硅聚酰亚胺热固性前驱体注入至钛铝合金壳体中，200-260℃真空干燥5-8h后冷却至室温；然后将基于闪银的光固化型有机氟涂料通过喷涂或刷涂或浸涂的方式适于钛铝合金基材表面，然后经60±10℃干燥10-30min后，用80w/cm汞灯，5m/min的线速度光固化，即得钛铝合金聚酰亚胺复合板。相对于现有技术，本发明的新颖性和有益结果为：（1）所述的变电站外壳的骨架（壳体层）为钛铝合金，具有质轻、强度更高、耐蚀性好、耐热性高的优点；（2）合成了的有机氟改性聚氨酯丙烯酸酯树脂，并用作基于闪银的光固化型有机氟涂料，涂料疏水性好、耐酸碱腐蚀，且由于该涂料采用闪银作为反光介质、有机氟改性，该涂料能发射95%的光线，所述变电站外壳具有耐紫外线的特性；（3）所述的变电站外壳的夹芯为有机硅聚酰亚胺隔热材料，具有隔热性好、耐高温、阻燃、高绝缘性、耐腐蚀等优点；（4）所述的钛铝合金、基于闪银的光固化型有机氟涂料、有机硅聚酰亚胺隔热材料三者协同作用，本发明所述的变电站外壳经加速老化实验测得寿命大于35年。具体实施方式下面结合实施例对本发明的一种高效耐老化耐腐蚀的新型隔热变电站外壳做进一步的描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。实施例1一种有机硅聚酰亚胺热固性前驱体a，以重量份数计，其制备方法为：在氮气保护下，有机械搅拌器的反应釜中加入13份1,4,5,8-萘四甲酸酐和25份四氢呋喃，向其中加入20份氨基封端的线型二甲基聚硅氧烷（相对分子量800），首先加热至100℃回流反应2h，然后加热至130℃回流反应1h，得预聚物溶液，冷却后加入4份偶氮二甲酰胺溶解混合均匀，再减压蒸馏除去四氢呋喃，得到有机硅聚酰亚胺热固性前驱体a。将有机硅聚酰亚胺热固性前驱体a在260℃环境下加热5h，得有机硅聚酰亚胺隔热材料a。实施例2一种有机硅聚酰亚胺热固性前驱体b，以重量份数计，其制备方法为：在氮气保护下，有机械搅拌器的反应釜中加入13份1,4,5,8-萘四甲酸酐和15份四氢呋喃，向其中加入14份氨基封端的线型二甲基聚硅氧烷（相对分子量300），首先加热至120℃回流反应1h，然后加热至150℃回流反应0.5h，得预聚物溶液，冷却后加入2份偶氮二甲酰胺溶解混合均匀，再减压蒸馏除去四氢呋喃，得到有机硅聚酰亚胺热固性前驱体b。将有机硅聚酰亚胺热固性前驱体b在200℃环境下加热8h，得有机硅聚酰亚胺隔热材料b。实施例3一种有机硅聚酰亚胺热固性前驱体c，以重量份数计，其制备方法为：在氮气保护下，有机械搅拌器的反应釜中加入13份1,4,5,8-萘四甲酸酐和19份四氢呋喃，向其中加入16份氨基封端的线型二甲基聚硅氧烷（相对分子量400），首先加热至1120℃回流反应1.5h，然后加热至140℃回流反应0.7h，得预聚物溶液，冷却后加入3.5份偶氮二甲酰胺溶解混合均匀，再减压蒸馏除去四氢呋喃，得到有机硅聚酰亚胺热固性前驱体c。将有机硅聚酰亚胺热固性前驱体c在240℃环境下加热6h，得有机硅聚酰亚胺隔热材料c。将实施例1-3中的有机硅聚酰亚胺隔热材料性能测试如下表1，从表1可以看出有机硅聚酰亚胺隔热材料导热系数低，耐热温度高，绝缘性能好，疏水性能好，且具有阻燃特性。表1有机硅聚酰亚胺隔热材料性能表热分解温度103赫下介电常数水与材料表面接触角导热系数（gb50176-1993）氧指数（gb8624-2012）有机硅聚酰亚胺隔热材料a497±2℃3.9146度0.017（25℃,w/m·k）42.2有机硅聚酰亚胺隔热材料b523±2℃4.1138度0.015（25℃,w/m·k）45.3有机硅聚酰亚胺隔热材料c510±2℃3..9141度0.012（25℃,w/m·k）43.7实施例4一种基于闪银的光固化型有机氟涂料m，以重量份数计，配方组成为：2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮8份、有机氟改性聚氨酯丙烯酸酯树脂72份、粒径800目的高闪银粉50份、十氟新戊二醇二丙烯酸酯13份、二乙烯基二甲氧基硅烷1.2份、有机硅流平剂0.9份；其制备方法为：向分散装置中依次加入2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、有机氟改性聚氨酯丙烯酸酯树脂、十氟新戊二醇二丙烯酸酯、有机硅流平剂、二乙烯基二甲氧基硅烷，充分分散均匀得所述的基于闪银的光固化型有机氟涂料m。其中，本实施例中所述的有机氟改性聚氨酯丙烯酸酯树脂的制备方法为：将1摩尔份数的丙烯酸羟丙酯、1.5摩尔份数的2,3,5,6-四氟-1,4-苯二甲醇在混合装置中混合均匀，得混合液ⅰ，备用；将1.4摩尔份数的四亚甲基醚二醇（相对分子量为800）、0.5摩尔份数乙酸丁酯加入到混合装置中混合均匀，得混合液ⅱ，备用；通氮气下，向装有加热和装置的反应氟中加入3摩尔份数的2,6-二异氰酸酯基-1-三氟甲基苯，加热至95℃，然后逐滴滴加混合液ⅰ，1h滴加完毕，继续保温反应2h；95℃保温下，向反应釜中加入0.002摩尔份数的二月桂酸二丁基锡，并逐滴滴加混合液ⅱ，1h滴加完毕，继续保温反应4h，即得有机氟改性聚氨酯丙烯酸酯树脂。实施例5一种基于闪银的光固化型有机氟涂料n，以重量份数计，配方组成为：安息香双甲醚5份、有机氟改性聚氨酯丙烯酸酯树脂85份、粒径800-1500目的高闪银粉42份、1,1,2,2,3,3,4,4-八氟-1,4-丁二醇二丙烯酸酯10份、甲基二乙烯基甲氧基硅烷2份、有机硅流平剂0.5份；其制备方法为：向分散装置中依次加入安息香双甲醚、有机氟改性聚氨酯丙烯酸酯树脂、1,1,2,2,3,3,4,4-八氟-1,4-丁二醇二丙烯酸酯、有机硅流平剂、甲基二乙烯基甲氧基硅烷，充分分散均匀得所述的基于闪银的光固化型有机氟涂料n。其中，本实施例中所述的有机氟改性聚氨酯丙烯酸酯树脂的制备方法为：将1摩尔份数的丙烯酸缩水甘油酯、1摩尔份数的四氟丙醇在混合装置中混合均匀，得混合液ⅰ，备用；将0.7摩尔份数的聚环氧丙烷醚二醇（相对分子量500）、0.2摩尔份数乙酸丁酯加入到混合装置中混合均匀，得混合液ⅱ，备用；通氮气下，向装有加热和装置的反应氟中加入2摩尔份数的2,6-二异氰酸酯基-1-三氟甲基苯，加热至75℃，然后逐滴滴加混合液ⅰ，0.5h滴加完毕，继续保温反应3h；75℃保温下，向反应釜中加入0.001摩尔份数的二月桂酸二丁基锡，并逐滴滴加混合液ⅱ，0.5h滴加完毕，继续保温反应5h，即得有机氟改性聚氨酯丙烯酸酯树脂。实施例6一种基于闪银的光固化型有机氟涂料w，以重量份数计，配方组成为：2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮10份、有机氟改性聚氨酯丙烯酸酯树脂65份、粒径1200目的高闪银粉30份、十一氟三羟甲基丙烷三丙烯酸酯25份、甲基二乙烯基甲氧基硅烷1份、有机硅流平剂1.5份；其制备方法为：向分散装置中依次加入2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、有机氟改性聚氨酯丙烯酸酯树脂、十一氟三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、有机硅流平剂、甲基二乙烯基甲氧基硅烷，充分分散均匀得所述的基于闪银的光固化型有机氟涂料w。其中，本实施例中所述的有机氟改性聚氨酯丙烯酸酯树脂的制备方法为：将1摩尔份数的甲基丙烯酸羟丙酯、1.2摩尔份数的全氟己基乙基醇在混合装置中混合均匀，得混合液ⅰ，备用；将0.9摩尔份数的聚四氢呋喃醚二醇（相对分子量为300）、0.4摩尔份数乙酸丁酯加入到混合装置中混合均匀，得混合液ⅱ，备用；通氮气下，向装有加热和装置的反应氟中加入2.5摩尔份数的2,6-二异氰酸酯基-1-三氟甲基苯，加热至82℃，然后逐滴滴加混合液ⅰ，0.6h滴加完毕，继续保温反应2.5h；82℃保温下，向反应釜中加入0.001摩尔份数的二月桂酸二丁基锡，并逐滴滴加混合液ⅱ，0.7h滴加完毕，继续保温反应4.2h，即得有机氟改性聚氨酯丙烯酸酯树脂。实施例7一种高效耐老化耐腐蚀的新型隔热变电站外壳，其特征在于，由钛铝合金聚酰亚胺复合板组装而成；所述的钛铝合金聚酰亚胺复合板由外保护反光涂层、壳体层、夹芯组成；外保护反光涂层位于壳体层的外表面，夹芯位于壳体层的内部；外保护反光涂层厚度为0.4mm，壳体层的厚度为3mm，夹芯厚度为3cm；外保护反光涂层为基于闪银的光固化型有机氟涂料构成，壳体层为钛铝合金，夹芯为有机硅聚酰亚胺隔热材料；本实施例中所述的钛铝合金聚酰亚胺复合板的制备方法为，首先将有机硅聚酰亚胺热固性前驱体b注入至钛铝合金壳体中，240℃真空干燥6h后冷却至室温；最后将基于闪银的光固化型有机氟涂料n通过喷涂或刷涂或浸涂的方式适于钛铝合金基材表面，然后经65℃干燥10-30min后，用80w/cm汞灯，5m/min的线速度光固化，即得钛铝合金聚酰亚胺复合板。实施例8一种高效耐老化耐腐蚀的新型隔热变电站外壳，其特征在于，由钛铝合金聚酰亚胺复合板组装而成；所述的钛铝合金聚酰亚胺复合板由外保护反光涂层、壳体层、夹芯组成；外保护反光涂层位于壳体层的外表面，夹芯位于壳体层的内部；外保护反光涂层厚度为0.2mm，壳体层的厚度为5mm，夹芯厚度为2cm；外保护反光涂层为基于闪银的光固化型有机氟涂料构成，壳体层为钛铝合金，夹芯为有机硅聚酰亚胺隔热材料；本实施例中所述的钛铝合金聚酰亚胺复合板的制备方法为，首先将有机硅聚酰亚胺热固性前驱体a注入至钛铝合金壳体中，260℃真空干燥5h后冷却至室温；最后将基于闪银的光固化型有机氟涂料m通过喷涂或刷涂或浸涂的方式适于钛铝合金基材表面，然后经60℃干燥30min后，用80w/cm汞灯，5m/min的线速度光固化，即得钛铝合金聚酰亚胺复合板。实施例9一种高效耐老化耐腐蚀的新型隔热变电站外壳，其特征在于，由钛铝合金聚酰亚胺复合板组装而成；所述的钛铝合金聚酰亚胺复合板由外保护反光涂层、壳体层、夹芯组成；外保护反光涂层位于壳体层的外表面，夹芯位于壳体层的内部；外保护反光涂层厚度为0.8mm，壳体层的厚度为2mm，夹芯厚度为5cm；外保护反光涂层为基于闪银的光固化型有机氟涂料构成，壳体层为钛铝合金，夹芯为有机硅聚酰亚胺隔热材料；本实施例中所述的钛铝合金聚酰亚胺复合板的制备方法为，首先将有机硅聚酰亚胺热固性前驱体c注入至钛铝合金壳体中，200℃真空干燥8h后冷却至室温；最后将基于闪银的光固化型有机氟涂料w通过喷涂或刷涂或浸涂的方式适于钛铝合金基材表面，然后经70℃干燥10min后，用80w/cm汞灯，5m/min的线速度光固化，即得钛铝合金聚酰亚胺复合板。以市售氟碳树脂做对比例，喷于钛铝合金板表面完全固化后（涂膜0.5mm），与实施例7-9中所述的变电站外壳的外保护反光涂层在相同条件下进行性能测试，测试结果如表2，由表2可以看出所述的高效耐老化耐腐蚀的新型隔热变电站外壳外保护反光涂层具有优异的反光效果，能反射95%的可见光可紫外线；同时该涂层更耐酸腐蚀、更耐盐雾腐蚀，强度也更高。表2变电站外壳的外保护反光涂层性能附着力反射率与水接触角/度铅笔硬度抗冲击性gb/t1732-1993耐盐雾性7200h，gb/t1771-1991耐酸腐蚀测试7200h，gb/t18724-2008实施例10级95%1563h68.1cm涂膜无开裂、起泡、变白、剥离涂膜无开裂、起泡、变白、剥离现象实施例20级95%1533h69.4cm涂膜无开裂、起泡、变白、剥离涂膜无开裂、起泡、变白、剥离现象实施例30级95%1493h71.2cm涂膜无开裂、起泡、变白、剥离涂膜无开裂、起泡、变白、剥离现象市售氟碳树脂0级21%1502h59.3cm涂膜剥离涂膜变白变电站耐老化性能测试：将实施例7-9所述的钛铝合金聚酰亚胺复合板拼接的变电站外壳，置于老化加速试验箱中测试老化性能，计算出实施例7-9所述的钛铝合金夹芯材料耐老化时间均大于35年。当前第1页12