本發明涉及開關柜,具體地,涉及一種絕緣抗老化開關柜及其制備方法。
背景技術:
:電氣設備(ElectricalEquipment)是在電力系統中對發電機、變壓器、電力線路、斷路器等設備的統稱。其中,開關柜(switchcabinet)是一種典型的電氣設備,開關柜外線先進入柜內主控開關,然后進入分控開關,各分路按其需要設置,如儀表,自控,電動機磁力開關,各種交流接觸器等,有的還設高壓室與低壓室開關柜,設有高壓母線,如發電廠等,有的還設有為保主要設備的低周減載。為了保護開關柜的外殼,現有技術中一般會在開關柜的柜體的表面噴涂料以形成涂料層進而起到防止開關柜的外殼的腐蝕,同時起到抗絕緣的作用。雖然大部分的電氣設備安裝于室外,同時涂料層中含有大量的有機物,進而在自然條件下涂料層會出現老化的情況,那么涂料層所要起到的作用便會置線下降,進而導致電氣設備的外殼會出現腐蝕的情況,同時也使得電氣設備的安全性難以得到保障。技術實現要素:本發明的目的是提供一種絕緣抗老化開關柜及其制備方法,通過該方法制得的開關柜具有優異的絕緣性和抗老化性,同時該制備方法工序簡單,原料易得,便于量產。為了實現上述目的,本發明提供了一種絕緣抗老化開關柜的制備方法,該方法包括:1)將聚醚二元醇、二異氰酸酯、膨潤土、硼酸鋅、苯并三氮唑、硅溶膠、乙酸乙酯和二硫化鎢在抽真空的條件下進行接觸反應以制得組分一;2)將乙烯-醋酸乙稀乳液、聚醚三元醇、無機鹽晶須、環烷酸鉛、對苯二酚、硅藻土、硅酸鋁纖維和烷基磺酸醇醚在紫外線的存在下進行接觸反應以制得組分二;3)將組分一與組分二混合,接著加入明膠、尿素、瀝青和二氧化硅進行超聲震蕩以制得絕緣抗老化涂料;4)將所述絕緣抗老化涂料涂覆于開關柜本體的表面并干燥以制得所述絕緣抗老化開關柜。本發明進一步提供了一種絕緣抗老化開關柜,該絕緣抗老化開關柜通過上述的方法制備而得。通過上述技術方案,本發明通過上述各組分以及各步驟的協同作用,使得制得的絕緣抗老化開關柜具有優異的絕緣性和抗老化性,同時該制備方法工序簡單,原料易得,便于量產。本發明的其他特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。具體實施方式以下對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是,此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發明,并不用于限制本發明。本發明提供了一種絕緣抗老化開關柜的制備方法,該方法包括:1)將聚醚二元醇、二異氰酸酯、膨潤土、硼酸鋅、苯并三氮唑、硅溶膠、乙酸乙酯和二硫化鎢在抽真空的條件下進行接觸反應以制得組分一;2)將乙烯-醋酸乙稀乳液、聚醚三元醇、無機鹽晶須、環烷酸鉛、對苯二酚、硅藻土、硅酸鋁纖維和烷基磺酸醇醚在紫外線的存在下進行接觸反應以制得組分二;3)將組分一與組分二混合,接著加入明膠、尿素、瀝青和二氧化硅進行超聲震蕩以制得絕緣抗老化涂料;4)將所述絕緣抗老化涂料涂覆于開關柜本體的表面并干燥以制得所述絕緣抗老化開關柜。在本發明的步驟1)中,接觸反應的具體條件可以在寬的范圍內選擇,但是為了使得制得絕緣抗老化開關柜具有更優異的絕緣性和抗老化性,優選地,在步驟1)中,接觸反應至少滿足以下條件:反應溫度為250-280℃,反應時間為80-120min,真空度為0.2-0.5MPa。在本發明的步驟1)中,聚醚二元醇的具體種類可以在寬的范圍內選擇,但是為了使得制得絕緣抗老化開關柜具有更優異的絕緣性和抗老化性,優選地,在步驟1)中,聚醚二元醇的重均分子量為1000-4000。在本發明的步驟1)中,各物料的用量可以在寬的范圍內選擇,但是為了使得制得絕緣抗老化開關柜具有更優異的絕緣性和抗老化性,優選地,在步驟1)中,相對于100重量份的聚醚二元醇,二異氰酸酯的用量為8-17重量份,膨潤土的用量為4-9重量份,硼酸鋅的用量為1-4重量份,苯并三氮唑的用量為25-36重量份,硅溶膠的用量為19-30重量份,乙酸乙酯的用量為40-54重量份,二硫化鎢的用量為0.5-1.8重量份。在本發明的步驟2)中,接觸反應的具體條件可以在寬的范圍內選擇,但是為了使得制得絕緣抗老化開關柜具有更優異的絕緣性和抗老化性,優選地,在步驟2)中,接觸反應至少滿足以下條件:反應溫度為70-110℃,反應時間為4-6h,紫外線的波長為200-250nm。在本發明的步驟2)中,聚醚三元醇的具體種類可以在寬的范圍內選擇,但是為了使得制得絕緣抗老化開關柜具有更優異的絕緣性和抗老化性,優選地,在步驟2)中,聚醚三元醇的重均分子量為3000-7000。在本發明的步驟2)中,無機鹽晶須的尺寸可以在寬的范圍內選擇,但是為了使得制得絕緣抗老化開關柜具有更優異的絕緣性和抗老化性,優選地,在步驟2)中,無機鹽晶須的尺寸為:長度為30-200um,長徑比為10-200。在本發明的步驟2)中,硅酸鋁纖維的尺寸可以在寬的范圍內選擇,但是為了使得制得絕緣抗老化開關柜具有更優異的絕緣性和抗老化性,優選地,在步驟2)中,硅酸鋁纖維的尺寸滿足:長度為0.1-0.7mm,直徑為3-5μm。在本發明的步驟2)中,無機鹽晶須的具體種類可以在寬的范圍內選擇,但是為了使得制得絕緣抗老化開關柜具有更優異的絕緣性和抗老化性,優選地,在步驟2)中,無機鹽晶須選自硫酸鈣晶須、堿式硫酸鎂晶須、鈦酸鉀晶須和硼酸鎂晶須中的一種或多種。在本發明的步驟2)中,各物料的用量可以在寬的范圍內選擇,但是為了使得制得絕緣抗老化開關柜具有更優異的絕緣性和抗老化性,優選地,在步驟2)中,相對于100重量份的乙烯-醋酸乙稀乳液,聚醚三元醇的用量為80-92重量份,無機鹽晶須的用量為0.4-1.3重量份,環烷酸鉛的用量為0.7-1.5重量份,對苯二酚的用量為20-29重量份,硅藻土的用量為4-10重量份,硅酸鋁纖維的用量為8-17重量份,烷基磺酸醇醚的用量為55-68重量份。在本發明的步驟3)中,各物料的用量可以在寬的范圍內選擇,但是為了使得制得絕緣抗老化開關柜具有更優異的絕緣性和抗老化性,優選地,相對于100重量份的組分一,組分二的用量為68-85重量份,明膠的用量為11-16重量份,尿素的用量為8-19重量份,瀝青的用量為5-11重量份,二氧化硅的用量為22-37重量份。在本發明的步驟3)中,超聲震蕩的具體條件可以在寬的范圍內選擇,但是為了使得制得絕緣抗老化開關柜具有更優異的絕緣性和抗老化性,優選地,超聲震蕩至少滿足以下條件:震蕩溫度為15-40℃,震蕩時間為30-50min,超聲波的頻率為50-70MHZ。本發明進一步提供了一種絕緣抗老化開關柜,該絕緣抗老化開關柜通過上述的方法制備而得。以下將通過實施例對本發明進行詳細描述。實施例11)將聚醚二元醇(重均分子量為3000)、二異氰酸酯、膨潤土、硼酸鋅、苯并三氮唑、硅溶膠、乙酸乙酯和二硫化鎢按照100:15:7:3:29:22:47:0.9的重量比混合,并于溫度為270℃和真空度為0.4MPa的條件下進行接觸反應100min以制得組分一;2)將乙烯-醋酸乙稀乳液、聚醚三元醇(重均分子量為5000)、無機鹽晶須(長度為100um,長徑比為100,硫酸鈣晶須)、環烷酸鉛、對苯二酚、硅藻土、硅酸鋁纖維(長度為0.5mm,直徑為4μm)和烷基磺酸醇醚按照100:87:0.7:0.9:25:8:12:59的重量比混合,并在波長為230nm紫外線和溫度為90℃的條件下進行接觸反應5h以制得組分二;3)將組分一與組分二混合,接著加入明膠、尿素、瀝青和二氧化硅,并在溫度為30℃和頻率為60MHZ的超聲條件下震蕩40min以制得絕緣抗老化涂料,其中,組分一、組分二、明膠、尿素、瀝青和二氧化硅的重量比為100:75:14:12:8:28;4)將上述絕緣抗老化涂料涂覆于開關柜本體的表面,并于15℃下陰干以制得絕緣抗老化開關柜A1,其中,開關柜的表面的涂料層的厚度為50絲。實施例21)將聚醚二元醇(重均分子量為1000)、二異氰酸酯、膨潤土、硼酸鋅、苯并三氮唑、硅溶膠、乙酸乙酯和二硫化鎢按照100:8:4:1:25:19:40:0.5的重量比混合,并于溫度為250℃和真空度為0.2MPa的條件下進行接觸反應80min以制得組分一;2)將乙烯-醋酸乙稀乳液、聚醚三元醇(重均分子量為3000)、無機鹽晶須(長度為30um,長徑比為10,堿式硫酸鎂晶須)、環烷酸鉛、對苯二酚、硅藻土、硅酸鋁纖維(長度為0.1mm,直徑為3μm)和烷基磺酸醇醚按照100:80:0.4:0.7:20:4:8:55的重量比混合,并在波長為200nm紫外線和溫度為70℃的條件下進行接觸反應4h以制得組分二;3)將組分一與組分二混合,接著加入明膠、尿素、瀝青和二氧化硅,并在溫度為15℃和頻率為50MHZ的超聲條件下震蕩30min以制得絕緣抗老化涂料,其中,組分一、組分二、明膠、尿素、瀝青和二氧化硅的重量比為100:68:11:8:5:22;4)將上述絕緣抗老化涂料涂覆于開關柜本體的表面,并于15℃下陰干以制得絕緣抗老化開關柜A2,其中,開關柜的表面的涂料層的厚度為50絲。實施例31)將聚醚二元醇(重均分子量為4000)、二異氰酸酯、膨潤土、硼酸鋅、苯并三氮唑、硅溶膠、乙酸乙酯和二硫化鎢按照100:17:9:4:36:30:54:1.8的重量比混合,并于溫度為280℃和真空度為0.5MPa的條件下進行接觸反應120min以制得組分一;2)將乙烯-醋酸乙稀乳液、聚醚三元醇(重均分子量為7000)、無機鹽晶須(長度為200um,長徑比為200,硼酸鎂晶須)、環烷酸鉛、對苯二酚、硅藻土、硅酸鋁纖維(長度為0.7mm,直徑為5μm)和烷基磺酸醇醚按照100:92:1.3:1.5:29:10:17:68的重量比混合,并在波長為250nm紫外線和溫度為110℃的條件下進行接觸反應6h以制得組分二;3)將組分一與組分二混合,接著加入明膠、尿素、瀝青和二氧化硅,并在溫度為40℃和頻率為70MHZ的超聲條件下震蕩50min以制得絕緣抗老化涂料,其中,組分一、組分二、明膠、尿素、瀝青和二氧化硅的重量比為100:85:16:19:11:37;4)將上述絕緣抗老化涂料涂覆于開關柜本體的表面,并于15℃下陰干以制得絕緣抗老化開關柜A3,其中,開關柜的表面的涂料層的厚度為50絲。對比例1按照實施例1的方法進行制得開關柜B1,不同的是,步驟1)中未使用二異氰酸酯。對比例2按照實施例1的方法進行制得開關柜B2,不同的是,步驟1)中未使用膨潤土。對比例3按照實施例1的方法進行制得開關柜B3,不同的是,步驟1)中未使用苯并三氮唑。對比例4按照實施例1的方法進行制得開關柜B4,不同的是,步驟1)中未使用二硫化鎢。對比例5按照實施例1的方法進行制得開關柜B5,不同的是,步驟2)中未使用無機鹽晶須。對比例6按照實施例1的方法進行制得開關柜B6,不同的是,步驟2)中未使用硅酸鋁纖維。對比例7按照實施例1的方法進行制得開關柜B7,不同的是,步驟2)中未使用明膠。對比例8按照實施例1的方法進行制得開關柜B8,不同的是,步驟2)中未使用尿素。對比例9按照實施例1的方法進行制得開關柜B9,不同的是,步驟2)中未使用瀝青。檢測例11)檢測上述涂料層的體積電阻率ρ1(105Ω﹒m),具體結果見表1;2)向上述涂料層持續3天噴灑pH為3的酸液,接著檢測涂料層的體積電阻率2(105Ω﹒m),具體結果見表1;3)將上述具有涂料層的開關柜置于波長為200nm的紫外線下照射30h,接著檢測涂料層的體積電阻率3(105Ω﹒m),具體結果見表1。表1ρ1(105Ω﹒m)ρ2(105Ω﹒m)ρ3(105Ω﹒m)A17.57.37.4A27.67.57.2A37.47.17.1B11.20.50.6B21.40.60.9B32.11.00.8B41.00.30.2B51.91.10.9B60.80.40.2B70.90.30.4B81.51.00.7B91.40.10.5通過上述實施例、對比例和檢測例可知,本發明提供的絕緣抗老化開關柜不僅具有優異抗絕緣性能,同時還具有優異的耐腐蝕和抗老化的性能。以上詳細描述了本發明的優選實施方式,但是,本發明并不限于上述實施方式中的具體細節,在本發明的技術構思范圍內,可以對本發明的技術方案進行多種簡單變型,這些簡單變型均屬于本發明的保護范圍。另外需要說明的是,在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術特征,在不矛盾的情況下,可以通過任何合適的方式進行組合,為了避免不必要的重復,本發明對各種可能的組合方式不再另行說明。此外,本發明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合,只要其不違背本發明的思想,其同樣應當視為本發明所公開的內容。當前第1頁1 2 3