一种电力设备外绝缘用防污闪涂料及其制备方法与流程

1.本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种电力设备外绝缘用防污闪涂料及其制备方法。


背景技术：

2.国内电网大量应用瓷绝缘子和玻璃绝缘子等外绝缘产品，这些产品的最大缺点是表面呈亲水性，污闪电压偏低，可能在污染环境下导致绝缘子污闪，威胁电网安全稳定运行，影响电力供应。目前在瓷绝缘子和玻璃绝缘子等外绝缘产品表面涂敷常温硫化硅橡胶防污闪涂料，可以将绝缘子表面由亲水性改变为憎水性，从而有效提高瓷绝缘子和玻璃绝缘子等外绝缘产品的污闪电压，防止电网发生污闪跳闸。
3.现有技术的电力设备外绝缘用常温硫化硅橡胶防污闪涂料(简称rtv)的运行寿命约为10-15年，远远低于传统的瓷、玻璃绝缘子寿命(50-100年)，因此在瓷、玻璃绝缘子的寿命期内需要反复多次使用常温硫化硅橡胶防污闪涂料，而现场使用常温硫化硅橡胶防污闪涂料难以确保它的涂敷施工质量和使用效果，这将进一步降低其使用寿命；而且随着近年来人工和施工费用的大幅度提升，反复多次在瓷绝缘子和玻璃绝缘子等外绝缘产品表面使用常温硫化硅橡胶防污闪涂料的劣势将日益增大。
4.rtv的作用是将绝缘子表面由亲水性改变为憎水性，并使硅橡胶的憎水性迁移至绝缘子表面积累的污秽物中，以提供优异的外绝缘性能。事实上，近年来大量运行5～10年以上的rtv出现了涂层硬化、开裂、起皮、憎水迁移性下降的老化特征，这种老化趋势是必然的，因为憎水迁移性必然要消耗rtv中的硅橡胶，硅橡胶大量消耗到一定程度寿命也就到期了——只是现有产品寿命如此短是与现有产品标准不合理有关，即过分看重并提高了rtv的耐电蚀损和漏电起痕性能，2019年6月28日发布的“绝缘子用常温固化硅橡胶防污闪涂料(dl/t627-2018)”仍然要求耐电蚀损和漏电起痕性能为tma2.5kv，且曾经一度将该指标提升为tma4.5kv，从而迫使5rtv制造商不得不大幅度提升材料配方中的阻燃剂(如：氢氧化铝)含量，相应严重限制了涂料中的硅橡胶含量。而延缓上述rtv老化、提升rtv运行寿命的最直接、效的措施就是提高材料中硅橡胶的含量(质量分数)。


技术实现要素：

5.本发明的目的为提供一种耐漏电起痕及电蚀损性级别低，硅胶含量高、运行寿命长的电力设备外绝缘用防污闪涂料及其制备方法。
6.为实现本发明的上述目的，本发明采用以下技术方案：
7.一种电力设备外绝缘用防污闪涂料，包括下述重量份的原料：羟基封端聚硅氧烷100份、氢氧化铝16-22份、气相法白炭黑9-12份、着色剂1.8-3.5份、羟基硅油0.25-0.5份、甲基硅油1.5-3.0份、乙烯基三丁酮圬基硅烷0.25-0.5份，甲基三丁酮圬基硅烷0.25-0.5份。
8.上述一种电力设备外绝缘用防污闪涂料，作为一种优选的实施方案，包括下述重
量份的原料：羟基封端聚硅氧烷100份、氢氧化铝16份、气相法白炭黑12份、着色剂2.4份、羟基硅油0.3份、甲基硅油2份、乙烯基三丁酮圬基硅烷0.3份，甲基三丁酮圬基硅烷0.3份。
9.本发明所述常温硫化硅橡胶防污闪涂料，按配方制得的常温硫化硅橡胶防污闪涂料的耐漏电起痕及电蚀损性不低于tma1.0kv级，比现行标准“绝缘子”用常温固化硅橡胶防污闪涂料(dl/t627-2018)要求的tma2.5kv级低1个级别，但该耐漏电起痕及电蚀损性仍然可以良好耐受常温硫化硅橡胶防污闪涂料正常运行期间的表面放电，实现安全运行。
10.对于大幅度提升常温硫化硅橡胶防污闪涂料中的硅橡胶含量以延长该产品运行寿命的建议，行业内有较大部分专业人员持反对意见，因为此举会导致现有常温硫化硅橡胶防污闪涂料的耐电蚀损和漏电起痕等性能下降，担心运行期间绝缘子表面出现的放电电弧可能很快烧蚀损伤绝缘子表面的rtv涂层，但却忽略了常温硫化硅橡胶防污闪涂料的憎水性可有效抑制绝缘子的表面泄漏电流和放电电弧，因此在传统的瓷和玻璃绝缘子的亲水性表面频繁出现的强烈电弧难以在涂敷rtv的憎水性表面频繁出现，且由于瓷绝缘子和玻璃绝缘子的耐电弧性能优于rtv，即使rtv涂层在运行中发生电蚀也不会导致涂层下的瓷绝缘子和玻璃绝缘子的损伤，即电力设备外绝缘用常温硫化硅橡胶防污闪涂料无需过高的耐电蚀损和漏电起痕性能。
11.本发明所述防污闪涂料与dl/t627-2018要求的常温硫化硅橡胶防污闪涂料相比，该配方的涂料中硅橡胶含量(质量分数，计算时不包括溶剂，下同)大幅度提高，达到70％及以上，而符合dl/t627-2018的涂料的硅橡胶含量仅为35～50％，这样的配方调整有利于延长涂料的憎水迁移性的持久性及其运行寿命。
12.上述一种电力设备外绝缘用防污闪涂料，作为一种优选的实施方案，所述羟基封端聚硅氧烷的粘度为5000cs-50000cs。
13.上述一种电力设备外绝缘用防污闪涂料，作为一种优选的实施方案，所述羟基硅油的粘度为5cs-100cs。
14.上述一种电力设备外绝缘用防污闪涂料，作为一种优选的实施方案，所述甲基硅油的粘度为50cs-500cs。
15.上述一种电力设备外绝缘用防污闪涂料，作为一种优选的实施方案，所述着色剂为氧化铁或氧化钛。
16.本技术的第二方面，提供一种电力设备外绝缘用防污闪涂料的制备方法，包括以下步骤：将气相法白炭黑和氢氧化铝加入羟基封端聚硅氧烷中混合搅拌均匀，再依次加入甲基硅油、羟基桂油、乙烯基三丁酮圬基硅烷、甲基三丁酮圬基硅烷、着色剂混合搅拌均匀，得所述电力设备外绝缘用防污闪涂料。
17.优选地，所述混合搅拌的速度为10-120r/min，所述混合搅拌的时间为6-8h。
18.一般情况下，将制备得到的电力设备外绝缘用防污闪涂料密封保存，使用时，将所述常温硫化硅橡胶防污闪涂料涂敷在电力设备外绝缘表面并在环境温度下硫化，形成固态的常温硫化硅橡胶防污闪涂层。
19.涂覆方式可以为刷涂、喷涂或浸涂等方式。涂敷及硫化过程根据需要的涂层厚度实施1遍至多遍，一般在运设备的涂料涂敷施工采用喷涂或刷涂方式，涂层厚度不小于0.3mm；工厂化涂敷施工一般采用浸涂方式，涂层厚度不小于0.5mm。
20.本发明的有益效果为：本发明所述电力设备外绝缘用防污闪涂料大幅度提升常温
硫化硅橡胶防污闪涂料中的硅橡胶含量，同时将耐电蚀损和漏电起痕性能由传统的tma2.5kv调降为tma1.0kv。经过试运行，证明了耐电蚀损和漏电起痕性能仅达到tma1.0kv时可以满足电力设备外绝缘用常温硫化硅橡胶防污闪涂料运行要求，既满足rtv的实际运行需求又避免过分提高这些辅助性能参数而对rtv运行寿命产生负面作用，且有效延长常温硫化硅橡胶防污闪涂料使用寿命。
具体实施方式
21.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
22.本技术所采用羟基封端聚硅氧烷、羧基桂油和甲基硅油均购买于美国道康宁公司(原装)。
23.实施例1
24.实施例1所述电力设备外绝缘用防污闪涂料，包括下述重量份的原料：粘度为5000cs的羟基封端聚硅氧烷100份、氢氧化铝16份、气相法白炭黑12份、氧化铁2.4份、粘度为100cs的羟基硅油0.3份、粘度为50cs的甲基硅油2份、乙烯基三丁酮圬基硅烷0.3份，甲基三丁酮圬基硅烷0.3份。
25.实施例1所述电力设备外绝缘用防污闪涂料的制备方法，包括以下步骤：
26.将按重量份计量好的羟基封端聚硅氧烷倒入容器内进行搅拌，再将按重量份计量好的气相法白炭黑、氢氧化铝逐次倒入容器内搅拌，中间过程中分别加入按重量份计量好的甲基硅油、羟基硅油、乙烯基三丁酮圬基硅烷、甲基三丁酮圬基硅烷、三氧化二铁，在搅拌速度为20r/min的条件下进行搅拌混合得到液态的常温硫化硅橡胶防污闪涂料，整个过程持续8h；将所得到的常温硫化硅橡胶防污闪涂料密封储存备用。
27.实施例2
28.实施例2所述电力设备外绝缘用防污闪涂料，包括下述重量份的原料：粘度为10000cs的羟基封端聚硅氧烷100份、氢氧化铝16份、气相法白炭黑12份、着色剂2.4份、粘度为50cs的羟基硅油0.3份、粘度为200cs甲基硅油2份、乙烯基三丁酮圬基硅烷0.3份，甲基三丁酮圬基硅烷0.3份。
29.实施例2所述电力设备外绝缘用防污闪涂料的制备方法，包括以下步骤：
30.将按重量份计量好的羟基封端聚硅氧烷倒入容器内进行搅拌，再将按重量份计量好的气相法气相法白炭黑、氢氧化铝逐次倒入容器内搅拌，中间过程中分别加入按重量份计量好的甲基硅油、羟基硅油、乙烯基三丁酮圬基硅烷、甲基三丁酮圬基硅烷、三氧化二铁，在搅拌速度为60r/min的条件下进行搅拌混合得到液态的常温硫化硅橡胶防污闪涂料，整个过程持续7h；将所得到的常温硫化硅橡胶防污闪涂料密封储存备用。
31.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。