一种抗紫外稀土防污闪涂料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种抗紫外稀土防污闪涂料及其制备方法，防污闪涂料，由主料和无机填料构成，主料的具体组分为：二羟基聚甲基乙烯基硅氧烷10at％～50at％、二羟基聚二甲基硅氧烷20at％～50at％、含氟硅氧烷0at%～20at%、稀释剂：20at％～30at％；各组分之和为100%；无机填料包含：纳米氧化稀土紫外屏蔽剂、氢氧化铝、纳米活性碳酸钙、催化剂。其优点是：利用了纳米氧化稀土紫外屏蔽剂材料优异的紫外屏蔽性能，降低了紫外线对有机硅材料的降解作用，使有机硅材料原有的抗静电吸附性、憎水性、自洁性和耐气候性在工作期得到有效发挥，稳定而有效地达到电力系统长期防污闪、防覆冰的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种应用于高压输变电设备绝缘层表面的抗紫外稀土防污闪涂料及其制备方法，属于化工涂料

技术介绍
随着我国对电力需求的急剧增加及高压设备的增建，防污闪涂料在高压输变电设备上获得广泛的应用，这种涂料有效减少在恶劣气象条件下(如：雾、露、毛毛雨等)，由绝缘子表面潮湿发生闪络而造成的电力系统污闪事故，起到积极的防污闪效果。然而当前的防污闪涂料存在涂层使用寿命短，特别是在高海拔地区由于长时间的紫外照射引发的老化行为，进而引起涂料憎水性能降低，不能满足超高压电力工程的进一步发展的需要，因此对高压输电设备用防污闪涂料提出了更高要求。因此为了提高防污闪涂料的抗紫外老化能力，亟需加入抗紫外老化材料。紫外屏蔽剂按有效成分可分为有机类和无机类两大类。有机类紫外线吸收剂，如苯并唑类、苯甲酮类化合物等，由于与有机高分子材料相容性好，但是有机类紫外线吸收剂存在屏蔽紫外线的波长较短、光稳定性差、存在一定程度的毒性等缺点。近年来，无机纳米粉体的抗紫外线功能备受关注，已成为当前研究的热点，主要原因在于无机纳米紫外线屏蔽剂稳定性强、无毒、紫外屏蔽性能强，且可见光可透过。大量研究表明，纳米稀土氧化物对紫外线具有很好的吸收作用，而且它对有机材料的光催化降解活性远低于纳米TiO2、纳米ZnO，因此，纳米稀土氧化物特别是纳米CeO2被认为是纳米TiO2、纳米ZnO的替代品，在紫外屏蔽材料领域具有潜在的应用价值。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的缺陷，提供一种具有良好的抗紫外性和耐气候性的抗紫外稀土防污闪涂料。>为了解决上述技术问题，本专利技术提供了如下的技术方案：本专利技术提供了一种防污闪涂料，由主料和无机填料构成，主料包含有机硅烷和稀释剂，有机硅烷为二羟基聚甲基乙烯基硅氧烷、二羟基聚二甲基硅氧烷及氟碳硅氧烷，主料的具体组分为：二羟基聚甲基乙烯基硅氧烷10at％～50at％、二羟基聚二甲基硅氧烷20at％～50at％、含氟硅氧烷0at%～20at%、稀释剂：20at％～30at％；各组分之和为100%；无机填料包含：纳米氧化稀土紫外屏蔽剂（例如：镧掺杂氧化铈，钛掺杂氧化铈,锌掺杂氧化铈）、氢氧化铝、纳米活性碳酸钙、催化剂；无机填料的各组分与主料的质量百分比分别是：纳米氧化稀土紫外屏蔽剂0.5at％～2at％、氢氧化铝1at％～8at％、纳米活性碳酸钙1at％～2at％、催化剂0.01at％～0.5at％。所述稀释剂为甲基硅油。所述催化剂为硅醇钠盐、二月桂酸二丁基锡、钛化合物中的至少一种。本专利技术提出一种抗紫外稀土防污闪涂料的制备方法，其具体步骤如下：步骤1：将硅烷偶联剂水解，得到硅醇溶液；步骤2：将无机填料按计量比加入步骤（1），加热并均匀搅拌，过滤，洗涤，烘干得到改性无机填料粉体；步骤3：将有机硅烷与稀释剂按计量比混合，搅拌均匀，得到有机硅混合溶剂；步骤4：将步骤（2）中所得的粉体加入步骤（3）中，按计量比加入催化剂，均匀搅拌，得到抗紫外稀土防污闪涂料。本专利技术中，步骤(1)中所述的硅烷偶联剂是KH550、KH560、KH151和KH171中至少一种，水解比例为体积比1%～10%，水解温度50～80℃。本专利技术中，步骤(2)中所述加热温度为60～120℃，搅拌时间为1～4小时。本专利技术中，步骤(2)中所述烘干温度为80℃～120℃，干燥时间为2～24小时。本专利技术中，步骤(3)中所述搅拌时间为1～4小时。本专利技术中，步骤(4)中所述搅拌时间为1～4小时。本专利技术的防污闪涂料与现有技术相比具有以下优点：本专利技术采用纳米氧化稀土紫外屏蔽剂对有机硅聚合物进行改性，它利用纳米氧化稀土紫外屏蔽剂材料优异的紫外屏蔽性能，降低紫外线对有机硅材料的降解作用，使有机硅材料原有的抗静电吸附性、憎水性、自洁性和耐气候性在工作期得到有效发挥，稳定而有效地达到电力系统长期防污闪、防覆冰的目的，有利于提高输电线路运行的可靠性和延长正常的运行周期。具体实施方式以下结合实施例，更具体地说明本专利技术的内容。应当理解，此处所描述的实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1本实施例的防污闪涂料包括以下质量百分比组分：主料：二羟基聚甲基乙烯基硅氧烷50％；二羟基聚二甲基硅氧烷20％；稀释剂：30％；无机填料（各组分的比例为与主料的质量百分比）：纳米氧化稀土紫外屏蔽剂1％；粉状氢氧化铝1％；纳米活性碳酸钙1％；催化剂0.5％。本实施例的防污闪涂料制备步骤如下：步骤1：将硅烷偶联剂KH171水解，水解比例为4%，水解温度80℃得到硅醇溶液；步骤2：将纳米氧化稀土紫外屏蔽剂、粉状氢氧化铝和纳米活性碳酸钙加入步骤（1），80℃加热并均匀搅拌2小时，过滤，洗涤，烘干12小时得到改性无机填料粉体；步骤3：将二羟基聚甲基乙烯基硅氧烷、二羟基聚甲基乙烯基硅氧烷和稀释剂混合，搅拌2小时，得到有机硅混合溶剂；步骤4：将步骤（2）中所得的粉体加入步骤（3）中，加入催化剂，均匀搅拌2小时，得到抗紫外稀土防污闪涂料。实施例2本实施例的防污闪涂料包括以下质量百分比组分：主料：二羟基聚甲基乙烯基硅氧烷20％；二羟基聚二甲基硅氧烷50％；稀释剂：30％；无机填料（各组分的比例为与主料的质量百分比）：纳米氧化稀土紫外屏蔽剂2％；粉状氢氧化铝1％；纳米活性碳酸钙1％；催化剂0.3％。本实施例的防污闪涂料制备步骤如下：步骤1：将硅烷偶联剂KH151水解，水解比例为4%，水解温度80℃得到硅醇溶液；步骤2：将纳米氧化稀土紫外屏蔽剂、粉状氢氧化铝和纳米活性碳酸钙加入步骤（1），80℃加热并均匀搅拌2小时，过滤，洗涤，烘干12小时得到改性无机填料粉体；步骤3：将二羟基聚甲基乙烯基硅氧烷、二羟基聚甲基乙烯基硅氧烷和稀释剂混合，搅拌2小时，得到有机硅混合溶剂；步骤4：将步骤（2）中所得的粉体加入步骤（3）中，加入催化剂，均匀搅拌2小时，得到抗紫外稀土防污闪涂料。实施例3本实施例的防污闪涂料包括以下质量百分比组分：主料：二羟基聚甲基乙烯基硅氧烷20％；二羟基聚二甲基硅氧烷30％；氟碳硅氧烷30%；稀释剂：20％；无机填料（各组分的比例为与主料的质量百分比）：纳米氧化稀土紫外屏蔽剂0.5％；氢氧化铝1％；纳米活性碳酸钙1％；催化剂0.2％。本实施例的防污闪涂料制备步骤如下：步骤1：将硅烷偶联剂KH171水解，水解比例为5%，水解温度90℃得到硅醇溶液；步骤2：将纳米氧化稀土紫外屏蔽剂、粉状氢氧化铝和纳米活性碳酸钙加入步骤（1），80℃加热并均匀搅拌2小时，过滤，洗涤，烘干12小时得到改性无机填料粉体；步骤3：将二羟基聚甲基乙烯基硅氧烷、二羟基聚甲基乙烯基硅氧烷、氟碳硅氧烷和稀释剂混合，搅拌2小时，得到有机硅混合溶剂；步骤4：将步骤（2）中所得的粉体加入步骤（3）中，加入0.5％催化剂，均匀搅拌2小时，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗紫外稀土防污闪涂料，由主料和无机填料构成，其特征是：主料包含有机硅烷和稀释剂，有机硅烷为二羟基聚甲基乙烯基硅氧烷、二羟基聚二甲基硅氧烷及氟碳硅氧烷，主料的具体组分为：二羟基聚甲基乙烯基硅氧烷10at％～50 at％、二羟基聚二甲基硅氧烷20 at％～50 at％、含氟硅氧烷 0 at %～20 at %、稀释剂：20 at％～30 at％；各组分之和为100%；无机填料包含：纳米氧化稀土紫外屏蔽剂、氢氧化铝、纳米活性碳酸钙、催化剂；无机填料的各组分与主料的质量百分比分别是：纳米氧化稀土紫外屏蔽剂0.5 at％～2 at％、氢氧化铝1 at％～8 at％、纳米活性碳酸钙1 at％～2 at％、催化剂0.01 at％～0.5 at％。

【技术特征摘要】
1.一种抗紫外稀土防污闪涂料，由主料和无机填料构成，其特征是：主料包含有机硅烷和稀释剂，有机硅烷为二羟基聚甲基乙烯基硅氧烷、二羟基聚二甲基硅氧烷及氟碳硅氧烷，主料的具体组分为：二羟基聚甲基乙烯基硅氧烷10at％～50at％、二羟基聚二甲基硅氧烷20at％～50at％、含氟硅氧烷0at%～20at%、稀释剂：20at％～30at％；各组分之和为100%；无机填料包含：纳米氧化稀土紫外屏蔽剂、氢氧化铝、纳米活性碳酸钙、催化剂；无机填料的各组分与主料的质量百分比分别是：纳米氧化稀土紫外屏蔽剂0.5at％～2at％、氢氧化铝1at％～8at％、纳米活性碳酸钙1at％～2at％、催化剂0.01at％～0.5at％。
2.根据权利要求1所述的抗紫外稀土防污闪涂料，其特征是：所述稀释剂为甲基硅油。
3.根据权利要求1所述的抗紫外稀土防污闪涂料，其特征是：所述催化剂为硅醇钠盐、二月桂酸二丁基锡、钛化合物中的至少一种。
4.一种根据权利要求1所述的抗紫外稀土防污闪涂料的制备方法，其特征是：具体步骤如下：
步骤1：将硅烷偶联剂水解，得到硅醇溶液；
步骤2：将无机填料按计量...

【专利技术属性】
技术研发人员：王婷婷，隋意，王世伟，刘小鱼，辛博，梁雨萍，郝宏波，张光睿，江丽萍，孙晓华，
申请(专利权)人：包头稀土研究院，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15