一种防电晕丙烯酸导电涂料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种防电晕丙烯酸导电涂料及其制备方法和应用；所述防电晕丙烯酸导电涂料，以重量份计，包括：丙烯酸树脂：10～50份；碳纤维粉：20～60份；偶联剂：1～10份；碳纳米管：1～10份；纳米二氧化钛：2～10份；流平剂：1～10份。所述的制备方法，包括：步骤1，取原料：以重量份计，丙烯酸树脂：10～50份；碳纤维粉：20～60份；偶联剂：1～10份；碳纳米管：1～10份；二氧化钛：2～10份；流平剂：1～10份；步骤2，将所取原料混合搅拌制备获得混合液；步骤3，将所获得的混合液涂覆在高压导线表面形成丙烯酸导电涂层。本发明专利技术的涂料韧性较好，且具有较强的自清洁能力，可用于超特高压变电站修补导线金具表面缺陷、填补股线缝隙。

A Corona-proof Acrylic Conductive Coating and Its Preparation and Application

The invention discloses an anti-corona acrylic conductive paint and its preparation method and application; the anti-corona acrylic conductive paint includes acrylic resin: 10-50 copies; carbon fiber powder: 20-60 copies; coupling agent: 1-10 copies; carbon nanotubes: 1-10 copies; nano-titanium dioxide: 2-10 copies; leveling agent: 1-10 copies. The preparation method includes: step 1, taking raw materials: by weight, acrylic resin: 10-50 copies; carbon fiber powder: 20-60 copies; coupling agent: 1-10 copies; carbon nanotubes: 1-10 copies; titanium dioxide: 2-10 copies; leveling agent: 1-10 copies; step 2, mixing and stirring the raw materials to obtain the mixture; step 3, coating the obtained mixture with high pressure conductivity. An acrylic conductive coating is formed on the surface of the wire. The coating of the invention has good toughness and strong self-cleaning ability, and can be used for repairing surface defects of wire fittings and filling the gap of strands in UHV substations.

【技术实现步骤摘要】
一种防电晕丙烯酸导电涂料及其制备方法和应用
本专利技术属于导电涂料
，具体涉及一种防电晕丙烯酸导电涂料及其制备方法和应用。
技术介绍
变电站及输电线路导线常会产生电晕噪声，其产生电晕的主要原因是导线在运输、安装过程中受损；或者由于设计考虑不完善，导线线径较细。导线电晕噪声源分布广泛且位置较高，难以通过设置隔声屏障等措施进行治理，因此必须从噪声源头进行治理。治理电晕的根本方法是降低局部电场强度，常规方法为加装均压装置进行治理，对于导线较长且电晕放电点较多的情况而言，采用该种方式会增加大量的额外质量，并且安装方式复杂，因此不适于在导线电晕治理中应用。热塑性丙烯酸树脂由丙烯酸、甲基丙烯酸及其衍生物(如酯类、腈类、酰胺类)聚合制成的一类热塑性树脂，具有较好的物理机械性能，耐候性、耐化学品性及耐水性优异，保光保色性高。而碳系导电丙烯酸涂料具有成本低、质轻、结构性高、导电性能良好、无毒无害以及与金属粘附能力强的特点，因此是目前用量较大的一种导电涂料。目前，传统的丙烯酸导电涂料存在韧性不足、自清洁能力弱等缺点，在导线上大面积使用时，遇到强风等恶劣天气，导线的舞动会导致涂层破裂，使导线表面状况恶化，电晕程度加剧，无法满足导线电晕治理的需求。例如，中国专利公开号CN102952439A的专利技术专利公开了一种复合炭导电涂料及其制备方法，其实施例具体公开了复合材料原料组成：5.6g丙烯酸树脂、10g二甲苯、0.05g硅烷偶联剂KH550、0.2g碳纤维、0.8g乙炔炭黑、3.2g土状石墨、0.2g稀释剂(环己烯)、0.017g固化剂(TDI,甲苯二异氰酸酯)、0.01g增稠剂(羟丙基甲基纤维素)，混合均匀后得到导电涂料。该工艺制备出的丙烯酸导电涂料韧性不足，并且由热固性丙烯酸制备的导电涂层环保性较差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种防电晕丙烯酸导电涂料及其制备方法和应用，以解决上述存在的技术问题。本专利技术的涂料韧性较好，且具有较强的自清洁能力，可用于超特高压变电站导线、金具表面缺陷和导线线径较小导致的电晕放电的治理。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种防电晕丙烯酸导电涂料，以重量份计，包括：丙烯酸树脂：10～50份；碳纤维粉：20～60份；偶联剂：1～10份；碳纳米管：1～10份；纳米二氧化钛：2～10份；流平剂：1～10份。进一步地，所述丙烯酸树脂为水性丙烯酸树脂、热塑性丙烯酸树脂或热固性丙烯酸树脂中的一种或多种。进一步地，所述碳纤维粉目数为100～500目。进一步地，所述偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂中的一种或多种。进一步地，所述碳纳米管管径为10nm～30nm；所述纳米二氧化钛平均粒径为20nm～40nm。进一步地，所述流平剂为BYK-306,BYK-4511,BYK-706或BYK-333中的一种或多种。一种防电晕丙烯酸导电涂料的制备方法，包括以下步骤：步骤1，取原料：以重量份计，丙烯酸树脂：10～50份；碳纤维粉：20～60份；偶联剂：1～10份；碳纳米管：1～10份；二氧化钛：2～10份；流平剂：1～10份；步骤2，将所取原料混合搅拌制备获得混合液；步骤3，将所获得的混合液涂覆在高压导线表面形成丙烯酸导电涂层。进一步地，步骤2具体包括：步骤2.1，将有机溶剂和丙烯酸树脂混合均匀获得丙烯酸溶液；步骤2.2，将碳纳米管放入溶剂中进行充分搅拌，经超声处理后获得碳纳米管分散液；步骤2.3，将丙烯酸溶液和碳纳米管分散液混合均匀，加入偶联剂处理的碳纤维粉、纳米二氧化钛和流平剂，充分搅拌后得到混合液；其中，步骤2.1中，丙烯酸溶液固含量为20％～60％；步骤2.2中，碳纳米管溶液浓度为1～30wt％，充分搅拌温度为30～50℃，时间为12～24h，超声分散温度为40～60℃，时间为12～24h。本专利技术的一种防电晕丙烯酸导电涂料的应用，在于超特高压变电站导线、金具表面缺陷和导线线径较小导致的电晕放电的治理。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术以碳纤维粉和碳纳米管作为涂料的导电填料，其中碳纤维粉能够有效的形成三维导电网络，有效降低涂料的体积电阻，并且碳纳米管的加入能够进一步降低涂料的体积电阻，同时起到增韧的作用。选择使用二氧化钛作为憎水填料能够实现丙烯酸导电涂料良好的自清洁能力，抑制导线电晕的发生。本专利技术的防电晕丙烯酸导电涂料，其可以修补导线金具表面缺陷、填补股线缝隙，是一种便于现场施工的降电晕涂料。利用涂料的可塑性对导线表面缺陷进行修复，改变局部带电体曲率半径，可达到降低局部场强，抑制电晕发生的目的。利用涂料良好的流动性对导线股线缝隙进行填充，改变导线表面局部形貌，使导线表面形成光滑圆面，从而可在一定程度上起到等效扩径的作用，达到降低导线电晕的目的。进一步地，碳纤维粉的目数，会影响混合过程中树脂体系的流动性能及碳纤维粉的分散效果，本专利技术中目数为100～500目。目数过小，碳纤维粉粒径较大，其流动阻力随之增大，目数过大，碳纤维粉粒径较小，其流动阻力减小，会影响碳纤维粉的分散性，进而影响到丙烯酸涂料的导电性能。进一步地，本专利技术使用碳纳米管作为导电填料能够在极小填充量下，进一步提高丙烯酸涂料的导电性能，同时可保证涂层保持一定的韧性。进一步地，本专利技术使用流平剂能够实现丙烯酸导电涂层表面光洁，同时起到增韧的作用。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。本专利技术的一种防电晕丙烯酸导电涂料，按重量份计，由以下组分组成：丙烯酸树脂：10～50份；碳纤维粉：20～60份；偶联剂：1～10份；碳纳米管：1～10份；二氧化钛：2～10份；流平剂：1～10份。碳纤维粉和碳纳米管为丙烯酸涂料的导电填料。本专利技术的涂料中以碳纤维粉和碳纳米管作为涂料的导电填料，其中碳纤维粉能够有效的形成三维导电网络，有效降低涂料的体积电阻，并且碳纳米管的加入能够进一步降低涂料的体积电阻，同时起到增韧的作用。本专利技术中的碳纤维粉，其目数为100～500目。碳纤维粉的目数，会影响混合过程中树脂体系的流动性能及碳纤维粉的分散效果，目数过小，碳纤维粉粒径较大，其流动阻力随之增大，目数过大，碳纤维粉粒径较小，其流动阻力减小，会影响碳纤维粉的分散性，进而影响到丙烯酸涂料的导电性能。偶联剂为硅烷偶联剂KH550、KH560和KH570或钛酸酯偶联剂TM-102中的一种或多种。碳纳米管中，碳纳米管管径为10～30nm。选择使用碳纳米管作为导电填料能够在极小填充量下，进一步提高丙烯酸涂料的导电性能，同时保证涂层保持一定的韧性。纳米二氧化钛中，纳米二氧化钛粒径为20～40nm。选择使用二氧化钛作为憎水填料能够实现丙烯酸导电涂料良好的自清洁能力，抑制导线电晕的发生。流平剂为BYK-306,BYK-4511,BYK-706或BYK-333中的一种或多种。选择使用流平剂能够实现丙烯酸导电涂料表面光洁，同时起到增韧的作用。本专利技术的一种超特高压变电站导线用防电晕丙烯酸导电涂料的制备方法，包括以下步骤：(a)使用有机溶剂溶解丙烯酸基体树脂制备丙烯酸溶液；(b)碳纳米管预分散；(c)按上述预设质量比称取上述步骤(a)和(b)的丙烯酸溶液和碳纳米管分散液混合均匀后加入偶联剂处理的碳纤维粉、纳米二氧化钛和流平剂得到混合液，将所获得的混合液涂覆在高压导线表面形成丙烯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防电晕丙烯酸导电涂料，其特征在于，以重量份计，包括：丙烯酸树脂：10～50份；碳纤维粉：20～60份；偶联剂：1～10份；碳纳米管：1～10份；纳米二氧化钛：2～10份；流平剂：1～10份。

【技术特征摘要】
1.一种防电晕丙烯酸导电涂料，其特征在于，以重量份计，包括：丙烯酸树脂：10～50份；碳纤维粉：20～60份；偶联剂：1～10份；碳纳米管：1～10份；纳米二氧化钛：2～10份；流平剂：1～10份。2.根据权利要求1所述的一种防电晕丙烯酸导电涂料，其特征在于，所述丙烯酸树脂为水性丙烯酸树脂、热塑性丙烯酸树脂或热固性丙烯酸树脂中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的一种防电晕丙烯酸导电涂料，其特征在于，所述碳纤维粉目数为100～500目。4.根据权利要求1所述的一种防电晕丙烯酸导电涂料，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的一种防电晕丙烯酸导电涂料，其特征在于，所述碳纳米管管径为10nm～30nm；所述纳米二氧化钛平均粒径为20nm～40nm。6.根据权利要求1所述的一种防电晕丙烯酸导电涂料，其特征在于，所述流平剂为BYK-306,BYK-4511,BYK-706或BYK-333中的一种或多种。7.一种防电晕丙烯酸导电涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，取原料：以...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩文，赵亚林，杨彬，景龑，樊成虎，周海宏，孙九霄，彭家顺，赵亮，张广洲，吴健，
申请(专利权)人：国网陕西省电力公司电力科学研究院，西安输变电工程环境影响控制技术中心有限公司，国网陕西省电力公司，武汉纺织大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61