一種抗紫外稀土防污閃涂料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種應用于高壓輸變電設備絕緣層表面的抗紫外稀土防污閃涂料及其制備方法，屬于化工涂料技術領域。
【背景技術】
[0002]隨著我國對電力需求的急劇增加及高壓設備的增建，防污閃涂料在高壓輸變電設備上獲得廣泛的應用，這種涂料有效減少在惡劣氣象條件下(如:霧、露、毛毛雨等)，由絕緣子表面潮濕發生閃絡而造成的電力系統污閃事故，起到積極的防污閃效果。然而當前的防污閃涂料存在涂層使用壽命短，特別是在高海拔地區由于長時間的紫外照射引發的老化行為，進而引起涂料憎水性能降低，不能滿足超高壓電力工程的進一步發展的需要，因此對高壓輸電設備用防污閃涂料提出了更高要求。
[0003]因此為了提高防污閃涂料的抗紫外老化能力，亟需加入抗紫外老化材料。紫外屏蔽劑按有效成分可分為有機類和無機類兩大類。有機類紫外線吸收劑，如苯并唑類、苯甲酮類化合物等，由于與有機高分子材料相容性好，但是有機類紫外線吸收劑存在屏蔽紫外線的波長較短、光穩定性差、存在一定程度的毒性等缺點。近年來，無機納米粉體的抗紫外線功能備受關注，已成為當前研究的熱點，主要原因在于無機納米紫外線屏蔽劑穩定性強、無毒、紫外屏蔽性能強，且可見光可透過。大量研究表明，納米稀土氧化物對紫外線具有很好的吸收作用，而且它對有機材料的光催化降解活性遠低于納米Ti02、納米ZnO，因此，納米稀土氧化物特別是納米Ce02被認為是納米Ti02、納米ZnO的替代品，在紫外屏蔽材料領域具有潛在的應用價值。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是為了克服現有技術的缺陷，提供一種具有良好的抗紫外性和耐氣候性的抗紫外稀土防污閃涂料。
[0005]為了解決上述技術問題，本發明提供了如下的技術方案:本發明提供了一種防污閃涂料，由主料和無機填料構成，主料包含有機硅烷和稀釋劑，有機硅烷為二羥基聚甲基乙烯基硅氧烷、二羥基聚二甲基硅氧烷及氟碳硅氧烷，主料的具體組分為:二羥基聚甲基乙烯基硅氧烷10at%?50 at%、二羥基聚二甲基硅氧烷20 at%?50 at%、含氟硅氧烷O at%?20 at %、稀釋劑:20 at%?30 at% ;各組分之和為100%;
無機填料包含:納米氧化稀土紫外屏蔽劑(例如:鑭摻雜氧化鈰，鈦摻雜氧化鈰，鋅摻雜氧化鈰)、氫氧化鋁、納米活性碳酸鈣、催化劑;無機填料的各組分與主料的質量百分比分別是:納米氧化稀土紫外屏蔽劑0.5 at%?2 at%、氫氧化招I at%?8 at%、納米活性碳酸I丐I at%?2 &1:%、催化劑0.01 at%?0.5 at%。
[0006]所述稀釋劑為甲基硅油。
[0007]所述催化劑為硅醇鈉鹽、二月桂酸二丁基錫、鈦化合物中的至少一種。
[0008]本發明提出一種抗紫外稀土防污閃涂料的制備方法，其具體步驟如下: 步驟1:將硅烷偶聯劑水解，得到硅醇溶液；
步驟2:將無機填料按計量比加入步驟(I)，加熱并均勻攪拌，過濾，洗滌，烘干得到改性無機填料粉體；
步驟3:將有機硅烷與稀釋劑按計量比混合，攪拌均勻，得到有機硅混合溶劑；
步驟4:將步驟(2)中所得的粉體加入步驟(3)中，按計量比加入催化劑，均勻攪拌，得到抗紫外稀土防污閃涂料。
[0009]本發明中，步驟(I)中所述的硅烷偶聯劑是KH550、KH560、KH151和KH171中至少一種，水解比例為體積比1%?10%，水解溫度50?80°C。
[0010]本發明中，步驟(2)中所述加熱溫度為60?120°C，攪拌時間為I?4小時。
[0011]本發明中，步驟(2)中所述烘干溫度為80°C?120°C，干燥時間為2?24小時。
[0012]本發明中，步驟⑶中所述攪拌時間為I?4小時。
[0013]本發明中，步驟⑷中所述攪拌時間為I?4小時。
[0014]本發明的防污閃涂料與現有技術相比具有以下優點:
本發明采用納米氧化稀土紫外屏蔽劑對有機硅聚合物進行改性，它利用納米氧化稀土紫外屏蔽劑材料優異的紫外屏蔽性能，降低紫外線對有機硅材料的降解作用，使有機硅材料原有的抗靜電吸附性、憎水性、自潔性和耐氣候性在工作期得到有效發揮，穩定而有效地達到電力系統長期防污閃、防覆冰的目的，有利于提高輸電線路運行的可靠性和延長正常的運行周期。
【具體實施方式】
[0015]以下結合實施例，更具體地說明本發明的內容。應當理解，此處所描述的實施例僅用于說明和解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0016]實施例1
本實施例的防污閃涂料包括以下質量百分比組分:
主料:一■輕基聚甲基乙稀基娃氧燒50 % ； 一■輕基聚一■甲基娃氧燒20 % ；稀釋劑:30 % ;
無機填料(各組分的比例為與主料的質量百分比):納米氧化稀土紫外屏蔽劑1%;粉狀氫氧化鋁I % ;納米活性碳酸鈣I % ;催化劑0.5 %。
[0017]本實施例的防污閃涂料制備步驟如下:
步驟I:將硅烷偶聯劑KH171水解，水解比例為4%，水解溫度80°C得到硅醇溶液；
步驟2:將納米氧化稀土紫外屏蔽劑、粉狀氫氧化鋁和納米活性碳酸鈣加入步驟(1)，801加熱并均勻攪拌2小時，過濾，洗滌，烘干12小時得到改性無機填料粉體；
步驟3:將二羥基聚甲基乙烯基硅氧烷、二羥基聚甲基乙烯基硅氧烷和稀釋劑混合，攪拌2小時，得到有機硅混合溶劑；
步驟4:將步驟(2)中所得的粉體加入步驟(3)中，加入催化劑，均勻攪拌2小時，得到抗紫外稀土防污閃涂料。
[0018]實施例2
本實施例的防污閃涂料包括以下質量百分比組分:
主料:一■輕基聚甲基乙稀基娃氧燒20 % ； 一■輕基聚一■甲基娃氧燒50 % ；稀釋劑:30 % ;
無機填料(各組分的比例為與主料的質量百分比):納米氧化稀土紫外屏蔽劑2%;粉狀氫氧化鋁I % ;納米活性碳酸鈣I % ;催化劑0.3 %。
[0019]本實施例的防污閃涂料制備步驟如下:
步驟I:將硅烷偶聯劑KH151水解，水解比例為4%，水解溫度80°C得到硅醇溶液；
步驟2:將納米氧化稀土紫外屏蔽劑、粉狀氫氧化鋁和納米活性碳酸鈣加入步驟(1)，801加熱并均勻攪拌2小時，過濾，洗滌，烘干12小時得到改性無機填料粉體；
步驟3:將二羥基聚甲基乙烯基硅氧烷、二羥基聚甲基乙烯基硅氧烷和稀釋劑混合，攪拌2小時，得到有機硅混合溶劑；
步驟4:將步驟(2)中所得的粉體加入步驟(3)中，加入催化劑，均勻攪拌2小時，得到抗紫外稀土防污閃涂料。
[0020]實施例3
本實施例的防污閃涂料包括以下質量百分比組分:
主料:一■輕基聚甲基乙稀基娃氧燒20% ；一■輕基聚一■甲基娃氧燒30% ;氣碳娃氧燒30%;稀釋劑:20%;
無機填料(各組分的比例為與主料的質量百分比):納米氧化稀土紫外屏蔽劑0.5%;氫氧化鋁I % ;納米活性碳酸鈣I % ;催化劑0.2 %。
[0021 ]本實施例的防污閃涂料制備步驟如下:
步驟I:將硅烷偶聯劑KH171水解，水解比例為5%，水解溫度90°C得到硅醇溶液；
步驟2:將納米氧化稀土紫外屏蔽劑、粉狀氫氧化鋁和納米活性碳酸鈣加入步驟(1)，801加熱并均勻攪拌2小時，過濾，洗滌，烘干12小時得到改性無機填料粉體；
步驟3:將一■輕基聚甲基乙稀基娃氧燒、一■輕基聚甲基乙稀基娃氧燒、氣碳娃氧燒和稀釋劑混合，攪拌2小時，得到有機硅混合溶劑；
步驟4:將步驟(2)中所得的粉體加入步驟(3)中，加入0.5%催化劑，均勻攪拌2小時，得到抗紫外稀土防污閃涂料。
[0022]實施例4