[发明专利]一种互穿网络型绝缘子防冰闪涂料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种互穿网络型绝缘子防冰闪涂料及其制备方法和应用，制备方法包括：将羟基氟硅油与环氧基硅氧烷溶于第一溶剂中，加入催化剂后加热反应制得环氧基封端交联含氟聚硅氧烷溶液，随后加入含氟单体，搅拌溶胀，最后加入引发剂再加热反应即得；该涂料在复合绝缘子上制得的涂层的附着力为国标一级，拉伸强度大于5Mpa，疏水接触角大于135°。本发明通过环氧基改性含氟聚硅氧烷，可有效提高其附着力，且含氟聚合物结构具有低表面能，疏水性能优异，同时其互穿网络型结构具有良好的机械性能和耐老化性能，制备条件简单，工艺可控，所需设备常见，原料易得且价廉，适用于工业化大批量生产，具有强大的市场竞争力。

技术领域

本发明涉及涂料制备技术领域，更具体的，涉及一种互穿网络型绝缘子防冰闪涂料及其制备方法和应用。

背景技术

复合绝缘子因具有良好的耐污闪性能在高压输电线路中得到了广泛应用，然而，由于其伞裙间距短和伞径较小，覆冰很容易将相邻伞裙桥接，缩短爬电距离，最终使复合绝缘子发生覆冰闪络并导致输电线路跳闸停电。据统计，2010-2017年冬季覆冰期间，我国±500kV江城线复合绝缘子每年均发生了不同严重程度的覆冰现象，绝缘子冰闪跳闸事故高达36次，给三峡电力输送和大电网安全稳定运行带来了严重威胁。

近年来，防冰闪涂料在复合绝缘子防冰领域得到了越来越多的应用，并逐渐引起了人们的广泛关注。应用于复合绝缘子的防覆冰涂料主要有半导体发热型和疏水型两种，其中，半导体发热型主要通过在涂料中加入导电材料使其成为半导体，涂覆在复合绝缘子上使其在运行电压下有泄漏电流通过，在涂层中产生焦耳热，使绝缘子表面温度升高而达到防覆冰效果，然而，半导体发热型防冰闪涂料在非覆冰期时也处于发热状态，对绝缘子寿命和绝缘性能有负面影响，从而限制了其推广应用的可能；疏水型防冰闪涂料则主要通过阻止过冷却水(雾)滴在伞裙表面形成连续水膜，从而达到降低覆冰增长速度的目的，最终实现有效防冰，但由于材料配方原因，现有的疏水型防冰闪涂料表面的接触角均小于120°，即现有的疏水型防冰闪涂料的疏水性和在复合绝缘子基体表面的附着力欠佳，且现场运行经验表明，现有的疏水型防冰闪涂料还存在机械性能差、老化快、寿命低和疏水性易丧失等问题，综合性能亟需进一步提高。

综上所述，如何在现有研究基础上，通过采用合适的原料，改进制备工艺，提供一种制备工艺简单可控、原料成本和生产成本低廉、所得产品的疏水性能、在复合绝缘子伞裙上附着性能、机械性能和耐候性能优异的绝缘子防冰闪涂料及其制备方法，具有重要的理论和实际意义。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种互穿网络型绝缘子防冰闪涂料及其制备方法和应用。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

根据本发明一方面提供了一种互穿网络型绝缘子防冰闪涂料的制备方法，包括以下步骤：

S1、将羟基氟硅油与环氧基硅氧烷按质量比为1：(0.04-0.3)的比例溶于第一溶剂中，加入催化剂，加热反应，制得环氧基封端交联含氟聚硅氧烷溶液；

S2、往步骤S1中制得的环氧基封端交联含氟聚硅氧烷溶液中加入含氟单体，搅拌，制得含氟单体溶胀的环氧基封端交联含氟聚硅氧烷溶液；

S3、将引发剂加入到步骤S2中制得的含氟单体溶胀的环氧基封端交联含氟聚硅氧烷溶液中，加热反应后即得。

在上述技术方案中，在步骤S1中，所述羟基氟硅油为双端羟基聚甲基三氟丙基硅氧烷。

进一步地，在上述技术方案中，所述环氧基硅氧烷为环氧基三甲氧基硅烷、环氧基三乙氧基硅烷、环氧基丙基三甲氧基硅烷和环氧基丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种。

进一步地，在上述技术方案中，所述第一溶剂为正庚烷、甲苯和二甲苯中的一种或多种。