一种室外电力设备耐高温超疏水性能的改造方法技术

本发明专利技术提供了一种室外电力设备耐高温超疏水性能的改造方法，包括如下步骤：1)预处理：将待喷涂的室外电力设备表面进行电晕处理，使其表面活化、表面能增加；2)稀释：将待喷涂的耐高温超疏水纳米涂料以0.1‑0.2倍重量份的去离子水稀释；3)喷涂：将步骤2)稀释过的耐高温超疏水纳米涂料喷涂于步骤1)预处理的室外电力设备表面，压力在0.15‑1.5MPa，喷枪距基材表面不小于5厘米，喷枪与基底表面呈70‑90°夹角。该改造方法使得涂膜后的室外电力设备表面的水的接触角为161°‑175°；滚动角＜8°，确保室外电力设备具有超强的疏水性，同时具有的耐高温，耐油和自洁性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种设备超疏水性能的改造方法，尤其是涉及一种室外电力设备耐高温超疏水性能的改造方法。
技术介绍
随着我国经济连续高速增长，国家电网公司立足我国能源分布和生产力发展不平衡的基本国情，规划建设交流1000千伏和直流±800千伏特高压电网，以求在更大范围内优化配置电力资源，实现我国有限能源资源的高效利用。由于室外电力设备担负着远距离输电，中间变电传输储备等重任，在整个电力系统中，起到中流砥柱的作用。但是由于室外电力设备长期暴露在光照、雨水冲刷和酸碱腐蚀的环境中，因此，对室外电力设备的保护显得尤为重要。室外环境中的光照、雨水冲刷、酸雨和环境污染，特别是导线覆冰都是室外电力设备遭受破坏的原因。为了使室外电力设备具有足够的安全性和可靠度，减轻冰雪、光电、酸碱等给室外电力设备带来的损失，对于室外电力设备超疏水性能的改造的理论和实践越来越为公众所重视，一方面优选提高室外电力设备的组成材料提升其性能，另一反面在室外电力设备表面涂覆疏水、耐酸碱的保护膜。超疏水现象在自然界广泛存在，如荷叶表面、蝴蝶翅膀、水黾腿等。超疏水表面一般指材料表面对水的接触角大于150°、滚动角小于10°的表面。超疏水表面具有很多独特的优异的表面性能：疏水、自清洁性、防腐、抗结冰、防雾等，使得其在众多领域，特别是在电力设备领域具有广阔的应用前景。中国专利CN 105206359A公开了一种用于快速提升染污复合外绝缘电力设备表面憎水性的方法，该方法融合RTV室温硫化硅橡胶涂覆、自来水清洗、放电射流等离子体处理三种方法，具体步骤为：对复合绝缘设备进行人工涂污，在经过相同时间的静置后，采用喷水分级法测量其表面憎水性，此后分别采用等离子体射流处理、自来水清洗、RTV室温硫化硅橡胶表面涂覆的方法处理人工受污后的复合绝缘子，待其表面状态稳定后测量其提升后的表面憎水性，表征该方法应用于提升实际运行染污复合绝缘子表面憎水性的可行性。本专利技术在已有提升技术上提出了放电等离子体处理的处理方法，并将其应用于实际复合绝缘子，该方法的顺利推行有助于为电网防治污闪提供行之有效的解决方案。但是该方法提供的提升复合外绝缘电力设备表面的憎水性的改进力度不大，不适用于对疏水性/憎水性要求较高的电力设备表面的处理。中国专利CN102480114 A一种防止露天电力设备结冰的防护设备，它是在需要做结冰防护的露天电力设备顶部固定安装一个在低温下具有韧性和适当刚性的网状结构，这个网状结构称为防冰网。它的工作原理是：如遇冻雨和积雪，防冰网首先结冰，形成一个冰帽，遮蔽了位于其下方的露天电力设备，使其免受结冰灾害。而网状结构的设计是为了减小风阻，防止大风灾害。而对于风力较小的山区和多雨的地区，网状结构设计成一层压一层的类似于多重屋檐的结构，使其增加一定的防暴雨性能。本专利技术能在灾害性天气下保全电力设备的电器性能，减小因设备绝缘降低而引发的电力事故。但是该专利技术提供的防止露天电力设备结冰的防护设备仅仅对较为突出的风雪、覆冰具有防护作用，对于相对高温环境中，没有结冰的水防护作用较弱，而且对污染光照等的防护力度不强，不能满足电力设备面临的温度变化，环境污染和光照的损害所需要的防护。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种室外电力设备耐高温超疏水性能的改造方法。解决了室外电力设备由于光照、酸碱腐蚀等造成的损耗及安全隐患。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种室外电力设备耐高温超疏水性能的改造方法，包括如下步骤：1)预处理：将待喷涂的室外电力设备表面进行电晕处理，使其表面活化、表面能增加；2)稀释：将待喷涂的耐高温超疏水纳米涂料以0.1-0.2倍重量份的去离子水稀释；3)喷涂：将步骤2)稀释过的耐高温超疏水纳米涂料喷涂于步骤1)预处理的室外电力设备表面，压力在0.15-1.5MPa，喷枪距基材表面不小于5厘米，喷枪与基底表面呈70-90°夹角。优选的，所述电晕处理的条件为：电极间隙1-2毫米；处理电压：5000-15000伏；功率：200-2000瓦。优选的，所述耐高温超疏水纳米涂料，包括以下重量份的原料：含氟丙烯酸树脂20-30份、聚苯基倍半硅氧烷10-15份、纳米TiO2 4-6份、纳米SiO2 6-12份、非硅消泡剂0.4-0.8份、分散剂0.2-0.4份、流平剂0.3-0.5份、类钻碳6-8份、阻燃剂1-2份、硅烷偶联剂1-2份、抗氧剂0.025-0.05份、水杨酯苯酯0.2-0.5份和溶剂25-50份。优选的，所述流平剂有机硅流平剂，本专利技术中使用的有机硅流平剂为BYK-300，BYK-302以及BYK-333中的一种，能够降低涂料的表面张力，提供比较好的底材润湿，而且还能增加涂料的表面滑爽性，改善防粘接性能，赋予涂料更好的光泽。优选的，所述类钻碳，包括按重量百分比计的碳50％～65％，硅15～25％，钛15％～30％。优选的，所述分散剂为改性聚丙烯酸酯分散剂，本专利技术中使用的改性聚丙烯酸酯分散剂为埃夫卡4585特别适用于在水性涂料中的颜料的分散。埃夫卡4585是E4585，具有高效的颜料分散稳定性，并且与各种水性体系有良好的相容性。优选的，所述溶剂为四氢呋喃、N，N-二甲基乙酰胺和N，N-二甲基甲酰胺中的任一种。优选的，所述耐高温超疏水纳米涂料的制备方法，包括如下步骤：1)含氟丙烯酸树脂、聚苯基倍半硅氧烷、纳米TiO2、纳米SiO2混合后高速研磨分散得到颗粒；2)将步骤1)所得颗粒与非硅消泡剂DCA-320、分散剂、流平剂、类钻碳、阻燃剂、硅烷偶联剂KH550、抗氧剂168、水杨酯苯酯以及溶剂混合后高速分散机分散90～120分钟，既得耐高温超疏水纳米涂料。优选的，所述的高速研磨分散是含氟丙烯酸树脂、聚苯基倍半硅氧烷、纳米TiO2、纳米SiO2混合后和2-5毫米锆珠在砂磨分散机中高速研磨分散；所述砂磨分散机叶轮转速为1000-1500转/分钟。所述锆珠1.适用范围广，尤其可以研磨硬度较高的物料；2.耐各种化学液体的腐蚀；3.表面光滑、易清洗，对设备磨损较小；4.机械强度高，耐冲击，高速运转不碎裂；5.化学成分：氧化锆+钇。其中，含氟丙烯酸树脂的制备方法为：在反应器内加入二乙二醇单丁醚30份，甲基丙烯酸甲酯1.2份，丙烯酸丁酯0.48份，甲基丙烯酸六氟丁酯1.2份，甲基丙烯酸0.32份，丙烯酸羟乙酯0.32份，巯基乙醇0.048份，过氧化苯甲酰0.12份；升温至85℃反应20分钟，上述份为重量计。然后，往滴加器内加入二乙二醇单丁醚20份，甲基丙烯酸甲酯13.8份，丙烯酸丁酯5.82，甲基丙烯酸六氟丁酯13.8份，甲基丙烯酸3.68份，丙烯酸羟乙酯3.68份，巯基乙醇0.552份，过氧化苯甲酰0.28份；搅拌均匀，并于3-4小时内滴加至反应器内。在80～85℃下继续保温1小时后，降温至50-60℃，加入5份三乙胺中和，得到含氟丙烯酸树脂。其中，非硅消泡剂优选非硅消泡剂DCA-320，DCA-320与不饱和聚酯体系含氟丙烯酸树脂具有及其优异的相容性和较强的脱泡、消泡能力，不影响重涂性。其中，阻燃剂优选阻燃剂F-1500，具有优良的疏水性能，为无机无卤阻燃剂，具有优良的热稳定性，不挥发性，不产生腐蚀性气体，阻燃效果好，电绝缘性佳等特点。在使用过程中没有毒性危险，添加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种室外电力设备耐高温超疏水性能的改造方法，其特征在于，包括如下步骤：1)预处理：将室外电力设备表面进行电晕处理，使其表面活化、表面能增加；2)稀释：将待喷涂的耐高温超疏水纳米涂料以0.1‑0.2倍重量份的去离子水稀释；3)喷涂：将步骤2)稀释过的耐高温超疏水纳米涂料喷涂于步骤1)预处理的室外电力设备表面，压力在0.15‑1.5MPa，喷枪距基材表面不小于5厘米，喷枪与基底表面呈70‑90°夹角。

【技术特征摘要】
1.一种室外电力设备耐高温超疏水性能的改造方法，其特征在于，包括如下步骤：1)预处理：将室外电力设备表面进行电晕处理，使其表面活化、表面能增加；2)稀释：将待喷涂的耐高温超疏水纳米涂料以0.1-0.2倍重量份的去离子水稀释；3)喷涂：将步骤2)稀释过的耐高温超疏水纳米涂料喷涂于步骤1)预处理的室外电力设备表面，压力在0.15-1.5MPa，喷枪距基材表面不小于5厘米，喷枪与基底表面呈70-90°夹角。2.根据权利要求1所述一种室外电力设备耐高温超疏水性能的改造方法，其特征在于，所述电晕处理的条件为：电极间隙1-2毫米；处理电压：5000-15000伏；功率：200-2000瓦。3.根据权利要求1所述的一种室外电力设备耐高温超疏水性能的改造方法，其特征在于，所述耐高温超疏水纳米涂料，包括以下重量份的原料：含氟丙烯酸树脂20-30份、聚苯基倍半硅氧烷10-15份、纳米TiO2 4-6份、纳米SiO2 6-12份、非硅消泡剂0.4-0.8份、分散剂0.2-0.4份、流平剂0.3-0.5份、类钻碳6-8份、阻燃剂1-2份、硅烷偶联剂1-2份、抗氧剂0.025-0.05份、水杨酯苯酯0.2-0.5份和溶剂25-50份。4.根据权利要求3所述的一种室外电力设备耐高温超疏水性能的改造方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏韬，张洪涛，韩爱芝，程祥学，李博，何新好，魏小宁，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司周口供电公司，
类型：发明
国别省市：河南;41