本发明专利技术属涂料技术领域,具体涉及一种可室温固化耐强电场涂料及其制备方法。是由下述原料按质量份数比组成,包括:酚醛环氧树脂80-120份;碳化钛10-2000份;含8%氧化钇的氧化锆10-2000份;铝粉0.1-100份;聚酰亚胺树脂0.1-100份;聚醚醚酮树脂0.1-100份;溶剂100-2000份;胺类固化剂10-300份。本发明专利技术可有效阻止和延缓涂层中有机树脂的分解,增强涂层抗大电流和瞬间高温的破坏性能,制备成本低,制备工艺简单,原料广泛,具有耐强电场冲击、抗氧化性能及防腐性能。能承受强电场冲击和每秒2000℃的瞬态超高温,可作为电网中的塔、支架和变压器等输变电设备金属构件的防护涂层材料。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属涂料
,具体涉及。
技术介绍
: 世界各发达国家从上个世纪60年代开始研究特高压输电技术,前苏联于1985年建成了 1150 kV线路,日本于1988年开始建1000 kV线路,美国电力公司(AEP)在765 kV基础上研究1500 kV特高压输电技术。我国起步比较晚,但发展很快,已经建成多回500kV的超高压线路,西北750 kV线路准备开工建设,更高电压等级的特高压输电是必然的趋势。由于输电电压的提高,必然导致输变电设备表面涂层长期经受电场强度以及大电流引起的局部温度过高的环境的破坏,从而会因电晕现象和强电场效应引起一系列的涂层失效导致的腐蚀问题。目前,耐强电场和超高温材料主要包括难熔金属及其合金、金属间化合物、陶瓷及其复合材料、碳/碳复合材料。金属钨的熔点最高,但其密度较大,且在低温时呈现脆性,成型加工难;铼、铱在地球上含量极少,价格昂贵。陶瓷及其复合材料使用较多的是碳化物和硼化物,如碳化锆、碳化硅、碳化钛等,其中碳化锆在高温氧化为二氧化锆,碳化硅高于2000°C开始升华。而碳化钛的熔点高达3250°C,具有良好的耐磨性和抗氧化性,但其强度和韧性不足,需添加第二相的方法抑制晶粒生长。二氧化锆的热导率相当低,特别是含6-8%的氧化钇的二氧化锆粉末具有更好的抗热震性,热导率比全二氧化锆更低。涂层的制备方式很多,如热扩散渗铝、气相化学沉积法、电弧沉积法、溅射等。这些工艺不是工作温度较高,操作复杂,就是设备要求高,涂层生产成本昂贵。因此,选择涂层材料能满足耐强电场、耐冲刷的同时,简化工艺过程,降低制作成本也是关键所在。【专利技术内容】针对上述现有技术中存在的问题,本专利技术提供了。一个目的在于提供一种可室温固化耐强电场涂料,确保电网中的塔、支架和变压器等输变电设备金属构件的安全运行;另一个目的在于提供一种成本低、设备要求简单、产品性能优异并且工艺简单、成本低的可室温固化耐强电场涂料及其制备方法。本专利技术的专利技术目的是通过以下技术方案实现的: 一种可室温固化耐强电场涂料,是由下述原料按质量份数比组成,包括:酚醛环氧树脂80-120份;碳化钛10-2000份;含8%氧化钇的氧化锆10-2000份;铝粉0.1-100份;聚酰亚胺树脂0.1-100份;聚醚醚酮树脂0.1-100份;溶剂100-2000份;胺类固化剂10-300 份。所述涂料配比的最佳优选值是:由下述原料按质量份数比组成,包括:酚醛环氧树脂100份;碳化钛300-1500份;含8%氧化钇的氧化锆300-1500份;铝粉30-70份;聚酰亚胺树脂0.1-70份;聚醚醚酮树脂0.1-70份;溶剂300-1000份;胺类固化剂1-1OOo所述的酚醛环氧树脂为浅黄色透明液体,环氧当量为177-200克/当量;所述的碳化钛的纯度为99%,粒径为30-60 μ m ;所述的含8%氧化乾的氧化错,其中氧化错的含量为91.81%,氧化乾的含量为8.19%,粒径为2-12 μm ;所述的招粉,纯度为98%,粒径为30-50 μ m ;所述的聚酰亚胺树脂,纯度^ 99%,粒径为30_40 μ m ;所述的聚醚醚酮,粒径为 20-80 μ m,密度 1.32 g/cm3。所述的溶剂为环己酮。所述的一种可室温固化耐强电场涂料的制备方法,是按上述质量份数比取酚醛环氧树脂氧树脂作为成膜物质,首先将酚醛环氧树脂和环己酮置于溶器中室温搅拌至完全溶解,然后按所述质量份数加入填料,包括碳化钛、氧化锆、铝粉,并且和研磨珠在研磨机上研磨30-60分钟;然后,按所述质量份数加入聚酰亚胺树脂和聚醚醚酮树脂,继续研磨30-60分钟,使各种填料均匀混合;最后用100-300目筛网过滤,制成涂料A组分待用;涂料B组分为胺类固化剂; 涂层制备方法为:首先对选取的金属基体进行喷砂处理,使基体表面粗糙度Ra<Q.6微米,并对金属基材表面进行清洗,晾干后得到洁净的金属基体待用;再通过空气喷涂方式涂装涂层,喷涂压力为0.3-0.4Mpa,枪嘴与工件之间距离为10-15cm,近似垂直喷涂面;涂层厚度由喷涂次数控制,每次喷涂厚度约为150-600 μπι ;最后涂层在室温下固化24-56小时。所述的涂料B组分为胺类固化剂,包括腰果壳胺、聚酰胺和四乙烯五胺。所述的对金属基材表面进行清洗,采用无水乙醇或丙酮。所述的涂层固化过程采用室温下固化48小时。本专利技术的优点及有益效果是: 本专利技术是以酚醛环氧树脂复合材料即碳化钛与含6-8%的氧化钇的二氧化锆粉末作为填料,制备耐强电场的涂层,成膜物质是酚醛环氧树脂、聚酰亚胺树脂或聚醚醚酮树脂,在强电场的冲击过程中形成碳骨架作为支撑。同时采用碳化钛、含8%氧化钇的氧化锆、铝粉等填料来增强涂层强度和抗强电场破坏性能,有效阻止和延缓涂层中有机树脂的分解,增强了涂层抗大电流和瞬间高温的破坏性能,而且明显降低了制备成本。同时其制备工艺简单,选取广泛易得的原料。涂料涂装固化后制备的耐强电场涂层与金属基材有很好的结合性能,具有耐强电场冲击和抗氧化性能,涂层未发生明显的开裂和剥落现象,制备的耐强电场涂层同时具有很好的防腐性能。该涂层能够承受强电场冲击和每秒2000°C的瞬态超高温,可作为电网中的塔、支架和变压器等输变电设备金属构件的防护涂层材料。【具体实施方式】一种可室温固化耐强电场涂料,是由下述原料按质量份数比组成,包括:酚醛环氧树脂80-120份;碳化钛10-2000份;含8%氧化钇的氧化锆10-2000份;铝粉0.1-100份;聚酰亚胺树脂0.1-100份;聚醚醚酮树脂0.1-100份;环己酮溶剂100-2000份;胺类固化剂10-300份。所述的酚醛环氧树脂为浅黄色透明液体,环氧当量为177-200克/当量;所述的碳化钛的纯度为99%,粒径为30-60 μ m ;所述的含8%氧化乾的氧化错,其中氧化错的含量为91.81%,氧化乾的含量为8.19%,粒径为2-12 μm ;所述的招粉,纯度为98%,粒径为30-50 μ m ;所述的聚酰亚胺树脂,纯度^ 99%,粒径为30_40 μ m ;所述的聚醚醚酮,粒径为20-80 μm,密度1.32 g/cm3。所述的溶剂为环己酮。所述涂料配比的最佳优选值是:由下述原料按质量份数比组成,包括:酚醛环氧树脂80-120份;碳化钛300-1500份;含8%氧化钇的氧化锆300-1500份;铝粉30-70份;聚酰亚胺树脂0.1-70份;聚醚醚酮树脂0.1-70份;溶剂100-2000份;胺类固化剂1-1OOo本专利技术提出的一种可室温固化耐强电场涂料的制备方法如下: 按上述质量份数比取酚醛环氧树脂作为成膜物质,首先将酚醛环氧树脂和环己酮置于溶器中室温搅拌至完全溶解,然后按所述质量份数加入填料,包括碳化钛、氧化锆、铝粉,并且和研磨珠在研磨机上研磨30-60分钟;然后,按所述质量份数加入聚酰亚胺树脂和聚醚醚酮树脂,继续研磨30-60分钟,使各种填料均匀混合;最后用100-300目筛网过滤,制成涂料A组分待用;涂料B组分为胺类固化剂;所述的涂料B组分为胺类固化剂,包括腰果壳胺、聚酰胺和四乙烯五胺。涂层制备方法为:首先对选取的金属基体进行喷砂处理,使基体表面粗糙度Ra<0.6 μπι,并对金属基材表面采用无水乙醇或本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可室温固化耐强电场涂料,其特征是:由下述原料按质量份数比组成,包括: 酚 醛环氧树脂80‑120 份;碳化钛10‑2000份;含8%氧化钇的氧化锆10‑2000份;铝粉 0.1‑100份;聚 酰亚胺树脂 0.1‑100份;聚 醚 醚 酮 树 脂 0.1‑100份;溶剂100‑2000份;胺类固化剂 10‑300份。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:吴细毛,崔文军,赵义松,李春和,于鑫,吴航,高立群,
申请(专利权)人:国家电网公司,国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院,国网辽宁省电力有限公司丹东供电公司,
类型:发明
国别省市:北京;11
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