一种输电线路用的涂料及其制作方法与流程

1.本发明属于涂料技术,具体地说,是一种用于电网及发电、输电线路的超疏水、自洁、防污、防覆冰使用的涂料及其制做方法。


背景技术：

2.涂料,是一种用途广泛的化工产品。涂料根据性能和用途的不同,分为发光涂料、吸音涂料、隔热涂料、汽车涂料、建筑外墙涂料、室内墙面环保涂料等等。对于输电线路、铁塔、电杆、绝缘子等高压线路而言,其使用的涂料需要具有超疏水，超疏油、超自洁、高湿环境超疏水(油)功能和自然吸光的特性，以便于在自然环境中,该涂层能具有延迟结冰、减少结冰量、易脱冰、不影响设备绝缘性等的性能。
3.近年来,输电线路采用的涂料多是有机硅类树脂，其成分是硅碳键和硅氧键结构，它的有机硅树脂是高度交联网状结构的聚有机硅氧烷。该有机硅类树脂, 虽然电绝缘性、耐高低温性、耐潮湿性较好；对臭氧、紫外线和大气的稳定性良好。但由于接触角(水)：90
°‑
110
°
，滚动角(水):》60
°
,接触角(油):《50
°
, 滚动角(油):》70
°
，(注:接触角大、滚动角小,说明材料的疏水性好,对应的防覆冰能力强)；也导致其对特殊污秽(水泥、煤灰、鸟粪及特殊污染盐雾、油雾青苔之类)无抵御能力，憎水迁移性差,增大了绝缘设备的污闪概率、频次。


技术实现要素：

4.鉴于输电线路等高电压设施对涂料性能的特殊需要,为克服传统有机硅类树脂涂料功能的不足，本发明提供一种输电线路等高电压设施用的涂料及其制做方法。
5.本发明是这样实现的:
6.在此注明：本技术文件资料中涉及到的组分之间的重量百分比，写的仅仅是最佳值，而实际组分之间的控制范围，则是该给定重量配比数值的上下2％以内。
7.本发明之输电线路用涂料，就使用时形成的层面结构而言，由底漆和面漆组成，底漆、面漆的重量百分比含量各占50％，(即底漆、面漆两种重量百分比实际范围范围为，各占50％
±
50％
×
2％＝50％
±
1％)。
8.本发明之底漆，是油漆系统的第一层，其固化反应可让涂层形成交联结构，由小分子结构变成大分子结构，以提高面漆的附着力，更好的在底材上形成保护层；底漆又能增加面漆的丰满度、提供抗碱性、提供防腐功能等，可以保证面漆的均匀吸收，让油漆既能发挥最佳效果，又能起装饰、美观和保护底材的作用。本发明之面漆，处在底漆上方，牢固地喷涂粘合在底漆上。
9.本发明之输电线路等用的涂料，就制做时采用的化学物质组成而言，主要化学物质组成有：超疏水sio2纳米功能液、氟硅树脂、有机溶剂、二氧化硅填料等。
10.二、底漆的组分和配比
11.所述底漆，由底漆a、底漆b和稀释剂共三种组分构成，底漆a、底漆b 的重量比为,
底漆a:底漆b＝1：1，而稀释剂则根据底漆a和底漆b的总重量而定,加入量为粘度调至15-25s为准。
12.底漆a的组分和重量百分比为、由原材料:氟硅树脂(40％)、二氧化硅填料(10％)、乙酸乙酯溶剂(40％)、分散剂(3％)、消泡剂(2％)、偶联剂 (2.5％)、流平剂(2.5％)组成；参照《涂料工艺》，砂磨细度颗粒≦100um。
13.底漆b的组分和重量百分比：底漆b的组分有:nco固化剂、乙酸乙酯。各组分占的重量百分比为:nco固化剂占20％、乙酸乙酯占80％。
14.稀释剂,由乙酸乙酯、乙酸丁酯配制而成，稀释剂的配制重量百分比为，乙酸乙酯：乙酸丁酯＝1:1。
15.二、面漆的组分和配比
16.面漆为单组分涂料，即，可以单独使用，无需添加固化剂。该面漆由醇溶剂、超疏水sio2纳米功能液组成,此二组分的重量百分比含量为，
17.醇溶剂占90％、超疏水sio2纳米功能液占10％，即，醇溶剂：超疏水sio2纳米功能液＝90：10。
18.其中超疏水sio2纳米功能液的制备方法是：所述超疏水sio2纳米功能液的制备方法是：采用60％以上的高纯度有机溶剂、碱性催化剂、硅酸酯，三者之间的重量百分比为：高纯度有机溶剂40％，碱性催化剂10％，硅酸酯重量百分比50％。其制备工艺是：在高纯度有机溶剂中，加入碱性催化剂，进行水浴反应，加入硅酸酯在80℃
±
5℃进行高温搅拌，最后老化，得到纳米基础液；最后加入其总重量40％之低表面能的含氟有机物，获得超疏水sio2纳米功能液。
19.本涂料的使用方法:
20.1、底漆施工前,先将底漆组份按比例1:1:1混合，搅拌1min——目的是为了固化剂和底漆主份充分接触均匀反应；
21.2、熟化15
±
1分钟——为了固化剂在底漆主份中达到充分的扩散，起到预反应作用后使用；
22.3、熟化后,涂料使用时，加入稀释剂——让使用粘度达到15-25s；(根据不同施工现场温度环境，适当调整底漆稀释剂用量，达到合适的喷涂粘度)；
23.4、底漆喷涂。
24.5、面漆施工前，需摇晃约5min，保证面漆的均匀性；
25.6、面漆成品喷涂。
26.本发明之输电线路用的涂料，具有独特的吸光特性，使涂层即使在温度为零下的环境中也极易脱冰，不仅对金属底材具有较好的结合性和好的热传导性，同时涂层外表面具有低表面能、高憎水憎冰性以及光谱吸热性，可减少水和冰在其上的附着力，使其极易脱落，从而达到防除冰的目的。此涂料在工程上简单易行，方便控制，成本较低，施工方便，它可以自行清洁需要干净的地方，还可以用在金属表面防止外界的腐蚀,具有超自洁、防污、防覆冰的功能。该涂料，不仅可应用于输变电线路，还可广泛应用于铁塔、电杆、绝缘子和相关固定件设备等，该涂料尤其适用于山区、丘陵、森林等地区电力设备的喷涂保护。
27.下面结合附图和具体实施方式,对本发明做进一步说明。
附图说明
28.图1、本发明实施例之输电线路用涂料的制做工艺示意图
29.图2、本实施例之超疏水sio2纳米功能液的制备工艺示意图
具体实施方式
30.实施例1：一种输电线路用的涂料及制做方法
31.本实施例1中涉及到的组分配比，为本发明的最佳值。
32.图1显示了本实施例之输电线路用涂料的制做工艺
33.1.本实施例之输电线路用的涂料,由底漆和面漆混合制成，采用一底一面的施工方式。
34.1)底漆为双组份,由底漆a组分、底漆b和稀释剂构成，搅拌，搅拌速度 2000rpm以上的分散工艺(即分散均匀涂料的混合物的过程)，制成底漆。
35.底漆a组分,由原材料氟硅树脂(40％)、二氧化硅填料(10％)、乙酸乙酯溶剂(40％)、分散剂(3％)、消泡剂(2％)、偶联剂(2.5％)、流平剂(2.5％) 组成；参照涂料溶解、砂磨工艺制成，细度颗粒≦100um；
36.底漆b由nco固化剂(20％)、乙酸乙酯(80％)组成；将两种物质物理混合而成为一个均匀相，成为底漆b；
37.底漆稀释剂,由乙酸乙酯、乙酸丁酯配制而成，二者之间的重量配比为, 乙酸乙酯：乙酸丁酯＝1:1。通过搅拌速度2000rpm以上的分散工艺(即，分散均匀涂料的混合物的过程)，制成底漆稀释剂。
38.2)面漆为单组分,此二种组分的重要百分比含量为:醇溶剂占90％、超疏水 sio2纳米粒子占10％，通过搅拌速度2000rpm以上的分散工艺(即，分散均匀混合物的过程)，制成面漆。
39.3)将获得的底漆、面漆依次喷涂于基材之上，即可获得具有超自洁防覆冰功能的超疏水涂料。
40.图2显示了超疏水sio2纳米功能液的制备工艺
41.超疏水sio2纳米功能液由：60％以上的高纯度有机溶剂、碱性催化剂10％和硅酸酯50％组成，三者之间的重量百分比为，有机溶剂：碱性催化剂：硅酸酯＝ 40：10：50。
42.具体制备工艺、过程为：在60％以上的高纯度有机溶剂中，加入碱性催化剂 10％，进行水浴反应，再加入50％硅酸酯进行高温搅拌(即在80℃
±
5℃快速搅拌)，最后老化(即静置、存放20分钟)，得到纳米基础液。最后加入前述总重量40％的低表面能的含氟有机物,对sio2纳米颗粒表面进行低表面能修饰后，获得超疏水sio2纳米功能液。
43.实施例2：输电线路用的涂料及制做方法
44.本实施例2与实施例1之涂料及制做方法基本相同，不同之处在于涉及的组分之间的配比范围，控制在实施例1给定重量配比数值的上下2％。
45.应当说明：本发明的有效实施例并不仅限于上述实施例，实际而言，组分的给定重量配比数值扩大到
±
2.5％范围仍有理想的效果。凡是依据本发明的实质性技术方案所作的任何简单改变、改动、等同变化等,均应属于本发明的保护范围。