一种防覆冰涂料及用途制造技术

本发明专利技术公开了一种防覆冰涂料及用途，防覆冰涂料由有机硅改性聚丙烯酸钠、溶剂和填料组成，各物质按质量百分比计，有机硅改性聚丙烯酸钠10-98%，溶剂0-90%，填料0-30%。将上述各物质及用量混匀研磨即得防覆冰涂料。在高压电缆、铁塔、通信线路和飞行器表面等部件涂刷防覆冰涂料，可有效防止其覆冰。此方法在工程上简单易行、方便控制、成本较低，使用效果良好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种防覆冰涂料及用途。本专利技术属于化学化工、材料

技术介绍
随着现代工业的迅猛发展，对电网供电的可靠性要求越来越高。覆冰和积雪是一种自然现象，然而对于电力系统覆冰则是自然灾害，线路覆冰严重威胁着电力系统的安全运行。输电线路覆冰对电力系统造成的危害包括导线舞动、断线、杆塔倒塌、 闪络等机械及电气事故。输电线路覆冰积雪严重威胁着电力及通信网络的安全可靠运行。一般来说，导线的覆冰现象是由于各种气象原因而形成的，其中主要包括温度、 湿度、冷暖空气对流、环流和风速等因素。冬季雨中含有过冷的水滴，这种水滴极不稳定， 因没有结晶核的存在而以液态形式存在，一旦下落到导线上，导线将作为结晶核的作用而使过冷水滴迅速结冰并且覆盖在导线上，形成所谓的覆冰。从形成机理来看，覆冰可以分为如下几种(1)大气中的水汽在过饱和时附着和升华凝结，形成的放射状的结晶称为雾凇。一般来说，雾凇形成时水滴比相互紧密结合所需要的时间提前冻结，形成了包含许多空隙或者气泡的干燥的冰。因此，这样的冰密度较小，也比较松散。(2)大气中的过冷水滴在导线的迎风面形成清澈光滑透明的覆冰称为雨凇。这类水滴冻结的时间比碰撞的时间要长。因此，形成的覆冰光滑而紧密，密度较大，并且与导线的附着力强。(3)过冷水滴在迎风面形成透明与不透明交替重叠或类似毛玻璃的冰层。这类覆冰的附着力也比较大，一般难以除去。覆冰的危害是人们有目共睹的，人们也努力寻找经济适用、环保、可操作性强的防治覆冰的方法。目前，防覆冰涂料研制是防覆冰的主要方向之一。主要包括光热型防覆冰涂料、电热型防覆冰涂料和憎水型涂料三类。光热型防覆冰涂料通过吸收太阳光而提高导线的温度，从而使导线温度在水的冰点以上，从而达到防覆冰的要求。这类涂料由于受天气原因限制，在冰雪的天气，一般光线都不强，很难起到应有的作用，故而研究较少，应用前景较小。电热型防覆冰涂料通过导线上的电热而保持导线的温度，从而使导线在水的冰点以上。这类涂料一般是在涂料中掺入少量导电物质，从而使涂层形成一半导体层，导线形成微小的漏泄电流从而产生电热。此类涂料由于对电能的损耗较大，应用前景有一定的限制。因此，光热型和电热型防覆冰涂料的实用性较差。然而，憎水型涂料通过降低水或冰与导线之间的结合力，从而防止结冰。该类型涂料通过在基材表面涂防覆冰的涂料，减少冰对基材表面的附着力和表面的覆冰量，再利用凤和自然力的作用使冰容易脱离基材表面。此类方法简单易行、成本低，在很多地方可以起到减少冰灾的作用。即便在极端条件下需采用人工除冰时，也因冰对基材表面附着力小，工作难度可大为减少。在上述方法中，如CN1010358106A、CN101230224A、US20020139956A1 和 CN101514270A等采用有机氟硅高分子材料制备出防覆冰涂料，该涂料能有效降低水和冰在导线表面的附着力，而在实际抗冰实践中效果有限。说明通过增大接触角的抗覆冰涂料的方法，在抗覆冰应用中有一定效果，但是难以大规模应用于生产实践。本专利技术的抗覆冰涂料，在降低冰层与导线附着力的同时，通过聚电解质电解产生的离子，以此降低水的冰点，从而达到延迟结冰的效果，同时在极端恶劣的环境下导线结冰后，能够加速融冰。因此，本专利技术的抗覆冰涂料具有较好的抗覆冰实用效果。
技术实现思路
本专利技术针对我国电力系统覆冰发生率高，危害性大的特点，提供一种效果好的防覆冰涂料及用途。用有机硅改性聚丙烯酸钠为主要成分的涂料，具有(1)与导线良好的附着力，且无腐蚀；(2)在雨雪天气中，聚丙烯酸盐电离出的离子可有效延缓结冰；(3)具有强脱冰性，能加快融冰时间，降低冰层与导线的附着力，提高导线的覆冰能力。本专利技术提供的技术方案是提供一种防覆冰涂料，由有机硅改性聚丙烯酸钠、溶剂和填料组成，各物质按质量百分比计，有机硅改性聚丙烯酸钠10-98%，溶剂0-90%，填料 0-30%ο所述有机硅改性聚丙烯酸钠，首先由含有双键的硅烷偶联剂与丙烯酸类化合物共聚反应，得到有机硅改性聚丙烯酸，然后通过加碱中和得到。含有双键的硅烷偶联剂选自乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷、 Y 一甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、Y —甲基丙烯酰氧丙基三乙氧基硅烷或甲基丙烯酰氧丙基三(异丙氧基)硅烷中的一种或一种以上的混合物；丙烯酸类化合物具有式1的结构。权利要求1.一种防覆冰涂料，其特征在于由有机硅改性聚丙烯酸钠、溶剂和填料组成，各物质按质量百分比计，有机硅改性聚丙烯酸钠10-98%，溶剂0-90%，填料0-30%。2.根据权利要求1所述的防覆冰涂料，其特征在于所述有机硅改性聚丙烯酸钠，首先由含有双键的硅烷偶联剂与丙烯酸类化合物共聚反应，得到有机硅改性聚丙烯酸，然后通过加碱中和得到。3.根据权利要求2所述的防覆冰涂料，其特征在于所述含有双键的硅烷偶联剂选自乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷、 Y-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、Y -甲基丙烯酰氧丙基三乙氧基硅烷或甲基丙烯酰氧丙基三(异丙氧基)硅烷中的一种或一种以上的混合物；所述丙烯酸类化合物具有下式的结构4.根据权利要求1所述的防覆冰涂料，其特征在于所述溶剂选自水和有机溶剂，其中有机溶剂为石油醚、N，N-二甲酰胺，醋酸乙酯、醋酸丁酯、环己酮、甲苯、二甲苯、甲醇、乙醇、 二甲亚砜、吡啶、三乙胺、四氢呋喃、二氧六环、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇甲醚丙酸酯、二丙二醇甲醚醋酸酯、氯仿、二氯甲烷、四氯化碳、丙酮、丁醇、甲乙酮、环己酮和乙醚中的一种或一种以上的混合溶剂。5.根据权利要求1所述的防覆冰涂料，其特征在于所述的填料包括颜料、流平剂、补强剂、阻燃剂、防霉杀菌剂、成膜剂抗氧剂、催干剂和润湿剂，填料各物质按质量百分比计， 颜料ο 10%，流平剂0 15%，补强剂0 30%，阻燃剂0 10%，防霉杀菌剂0 5%，抗氧齐[J 0 10%。全文摘要本专利技术公开了一种防覆冰涂料及用途，防覆冰涂料由有机硅改性聚丙烯酸钠、溶剂和填料组成，各物质按质量百分比计，有机硅改性聚丙烯酸钠10-98%，溶剂0-90%，填料0-30%。将上述各物质及用量混匀研磨即得防覆冰涂料。在高压电缆、铁塔、通信线路和飞行器表面等部件涂刷防覆冰涂料，可有效防止其覆冰。此方法在工程上简单易行、方便控制、成本较低，使用效果良好。文档编号C09D5/00GK102190935SQ201110061140公开日2011年9月21日 申请日期2011年3月15日 优先权日2011年3月15日专利技术者刘兴海, 李岩, 罗运柏, 胡铭杰, 赵宇明, 黄荣华, 黄驰, 黎小林 申请人:南方电网技术研究中心, 武汉大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种防覆冰涂料，其特征在于：由有机硅改性聚丙烯酸钠、溶剂和填料组成，各物质按质量百分比计，有机硅改性聚丙烯酸钠１０－９８％，溶剂０－９０％，填料０－３０％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘兴海，李岩，胡铭杰，赵宇明，黄驰，黎小林，黄荣华，罗运柏，
申请(专利权)人：武汉大学，南方电网技术研究中心，
类型：发明
国别省市：83