一种输电线绝缘涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种输电线绝缘涂料及其制备方法，属于高分子材料技术领域。本发明专利技术制备的绝缘树脂添加剂，具有较好的附着性能和机械性能，能保证涂膜对输电线路长久性的绝缘保护；在涂料中引入疏水添加剂，通过降低涂层表面的表面能，减小表面张力，产生对水滴、污染物在绝缘涂料表面的排斥和难附着的现象，减少了水分子的附着从而降低覆冰的可能性；制备的融冰添加剂，具有较好的除冰效果，使得覆盖于表面的冰层脱落，达到除冰效果；添加抗污活性剂，加入后控制表面生物质粘附产生的微生物对线路的腐蚀，提高防污效果。本发明专利技术解决了目前目前输电线路绝缘涂层的防覆冰、防污性能差的问题。

A transmission line insulation coating and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种输电线绝缘涂料及其制备方法
本专利技术公开了一种输电线绝缘涂料及其制备方法，属于高分子材料

技术介绍
绝缘材料的定义是：“用来使器件在电气上绝缘的材料”。也就是能够阻止电流通过的材料。它的电阻率很高，通常在10^9~10^22Ω·m的范围内。如在电机中，导体周围的绝缘材料将匝间隔离并与接地的定子铁芯隔离开来，以保证电机的安全运行。绝缘材料种类很多，可分气体、液体、固体三大类。常用的气体绝缘材料有空气、氮气、六氟化硫等。液体绝缘材料主要有矿物绝缘油、合成绝缘油（硅油、十二烷基苯、聚异丁烯、异丙基联苯、二芳基乙烷等）两类。固体绝缘材料可分有机、无机两类。有机固体绝缘材料包括绝缘漆、绝缘胶、绝缘纸、绝缘纤维制品、塑料、橡胶、漆布漆管及绝缘浸渍纤维制品、电工用薄膜、复合制品和粘带、电工用层压制品等。无机固体绝缘材料主要有云母、玻璃、陶瓷及其制品。相比之下，固体绝缘材料品种多样，也最为重要。通常，对于旋转电机、变压器等电气设备的线圈而言，具备绝缘被覆层的绝缘电线被广泛使用，所述绝缘被覆层由形成一层或两层以上的将使聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚酯酰亚胺等树脂溶解于有机溶剂而成的绝缘涂料涂布、烧接在具有与线圈的用途、形状相符的截面形状（例如圆形状或矩形状）的金属导体（导体）周围而得到绝缘覆膜而成。随着科技工业的发展，我们对绝缘材料的性能要求越来越高，开发性能优异的H级、C级、户外，以及能应用于高温、潮湿、严寒、大温差、强辐照、腐蚀性、油污、盐雾等苛刻环境条件的高压绝缘材料，表面绝缘涂料是一类涂覆在电机定子表面起一定绝缘作用的功能涂料，是一种综合性能优异的高分子复合材料，绝缘涂料具有优良电绝缘性的涂料。有良好的电性能、热性能、机械性能和化学性能。除具有一定的绝缘功能外，还具有良好的耐腐蚀性能等特点。有研究者选用某高分子量的特种环氧树脂为基料，并使用具有一定弹性的固化剂对其改性，制得了一种具有较高绝缘性能的表面绝缘涂料，满足了发电机的需要。但是目前传统的绝缘涂料还存在耐磨性能和耐盐雾性能不佳的问题，是电工电气新材料领域的一个世界性课题。其中对材料的耐击穿性能是衡量材料电气性能的一个重要指标，材料被击穿导致绝缘失效常常会带来灾难性后果。这里所说的击穿是固体击穿，包括电击穿、热击穿和电化学击穿，所以材料不但要在一般环境下具有良好的耐击穿性能，而且在高温和腐蚀环境中也应具备良好的耐击穿性能。目前电力产业处于高速发展时期，电线电缆已被广泛应用于各类能量和信号的传输，已经普及到各个行业。电力产品的绝缘要求是非常高的，虽然市场上现有表面绝缘材料品种很多，性能比较单一，其用途针对性很强，还不能做到防覆冰、防污、防潮、防腐、耐高温、绝缘的要求，绝缘材料的绝缘等级不够，限制着电力行业的发展。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对目前输电线路绝缘涂层的防覆冰、防污性能差的问题，提供一种输电线绝缘涂料及其制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下所述的技术方案是：一种输电线绝缘涂料，包括绝缘树脂添加剂、疏水添加剂、融冰添加剂、抗污活性剂；所述绝缘树脂添加剂的制备方法为：取质量分数为70%的山梨醇溶液按质量比5~10：10~20加入二甲苯搅拌混合，得搅拌混合物，按质量份数计，取5~10份搅拌混合物、15~20份邻苯二甲酸酐、20~30份油料添加剂搅拌混合，再升温至230~240℃保温3~5h，冷却室温，即得绝缘树脂添加剂。所述油料添加剂为：按质量份数计，取15~20份大豆油、20~30份桐油、5~10份棕榈油混合，即得。所述疏水添加剂的制备方法为：（1）取三甲胺按质量比1~5：10~15加入水搅拌混合，得混合液a，取全氟己基磺酰氟按质量比4~7：2~5：80~100加入三乙胺、无水乙醚搅拌混合，得混合液b，取混合液a按质量比1~3：8~13加入混合液b搅拌混合，再升温至20~25℃保温12~18h，得搅拌混合物a，取搅拌混合物a按质量比20~30：3~5加入盐酸搅拌混合，得搅拌混合物b；（2）按质量份数计，取3~5份搅拌混合物b、4~7份无水碳酸钾、1~3份2-溴乙醇、0.04~0.08份碘化钾、20~30份丙酮搅拌混合，冷却至室温，抽滤，取抽滤渣经丙酮洗涤，减压蒸馏，得减压蒸馏物；（3）按质量份数计，取5~10份减压蒸馏物、3~6份N,N-二异丙基乙胺、1~3份叔丁基邻苯二酚、40~50份无水乙醚搅拌混合，得混合液，加入混合液质量5~10%的丙烯酰氯搅拌混合，减压蒸馏，即得疏水添加剂。所述步骤（3）中疏水添加剂的搅拌混合条件为：于60~70℃搅拌混合12~18h。所述融冰添加剂的制备方法为：取三硅醇基异丁基低聚倍半硅氧烷按质量比1~5：10~15加入溶剂搅拌混合，得混合物，取混合物按质量比5~10：10~15滴加至异佛尔酮二异氰酸酯，搅拌混合，减压蒸馏，即得融冰添加剂。所述溶剂为：取四氢呋喃按质量比2~5：1~3加入丙酮混合，即得。所述抗污活性剂的制备方法为：按质量份数计，取0.5~1份间苯三酚、0.3~0.8份羟基乙磺酸、1~1.5份烟酰胺、8~13份苯乙烯、1~3份二乙烯苯、0.4~0.8份十八烷、0.1~0.3份偶氮二异丁腈搅拌混合，得混合物a，按质量份数计，取0.03~0.06份十二烷基硫酸钠、1~3份聚乙烯醇、5~10份OP-10、40~60份水搅拌混合，得混合物b，取混合物a按质量比5~10：3~8加入混合物b，超声，通入氮气保护，于50~60℃保温3~6h，冷却至室温，即得抗污活性剂。该制备方法包括如下步骤：按质量份数计，取30~50份绝缘树脂添加剂、10~18份疏水添加剂、10~15份融冰添加剂、10~20份抗污活性剂、10~15份1,4-丁二醇、5~9份乙酸乙酯、1~3份聚丙烯酰胺、5~10份丙烯酸树脂搅拌混合，得基体物，加入基体物质量1~4%的过硫酸铵，于60~70℃保温2~5h，冷却至室温，即得输电线绝缘涂料。所述基体物的搅拌条件为：升温至50~60℃搅拌混合30~60min。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本专利技术制备的绝缘树脂添加剂是以山梨醇、邻苯二甲酸酐、桐油等为原料，经反应得到醇酸树脂型具有绝缘性的涂料基料，其具有较好的附着性能和机械性能，能保证涂膜对输电线路长久性的绝缘保护；（2）本专利技术在涂料中引入疏水添加剂，其是以全氟己基磺酰氟先经三甲胺胺化，再与2-溴乙醇进行醇化反应，最后与丙烯酰氯进行反应得到，其通过极性基团磺酰胺基增加分子的空间位阻，提高了疏水添加剂的稳定性能，全氟烷基形成有序的堆积排列结构，并最终形成液晶相，通过降低涂层表面的表面能，减小表面张力，产生对水滴、污染物在绝缘涂料表面的排斥和难附着的现象，减少了水分子的附着从而降低覆冰的可能性；（3）本专利技术制备的融冰添加剂是以三硅醇基异丁基低聚倍半硅氧烷、异佛尔酮二异氰酸酯等为原料进行反应，引入笼型结构以嵌段的形式连接在涂层的三维交联体系中，作为体系的交联点，对涂层拉伸强度、耐磨性、撞击强度得到整体提高，另一方面使得涂层具有较低切向剥离强度，防冻粘涂层具有较好的除冰效果，使得覆盖于表面的冰层脱落，达到除冰效果；（4）本专利技术添加抗污活性剂是以间苯三酚、羟基乙磺酸等天然抗菌剂，加入苯乙烯、二乙烯苯、聚乙烯醇制成具有保护涂层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种输电线绝缘涂料，其特征在于，包括绝缘树脂添加剂、疏水添加剂、融冰添加剂、抗污活性剂；所述绝缘树脂添加剂的制备方法为：取质量分数为70%的山梨醇溶液按质量比5~10：10~20加入二甲苯搅拌混合，得搅拌混合物，按质量份数计，取5~10份搅拌混合物、15~20份邻苯二甲酸酐、20~30份油料添加剂搅拌混合，再升温至230~240℃保温3~5h，冷却室温，即得绝缘树脂添加剂。

【技术特征摘要】
1.一种输电线绝缘涂料，其特征在于，包括绝缘树脂添加剂、疏水添加剂、融冰添加剂、抗污活性剂；所述绝缘树脂添加剂的制备方法为：取质量分数为70%的山梨醇溶液按质量比5~10：10~20加入二甲苯搅拌混合，得搅拌混合物，按质量份数计，取5~10份搅拌混合物、15~20份邻苯二甲酸酐、20~30份油料添加剂搅拌混合，再升温至230~240℃保温3~5h，冷却室温，即得绝缘树脂添加剂。2.根据权利要求1所述的输电线绝缘涂料，其特征在于，所述油料添加剂为：按质量份数计，取15~20份大豆油、20~30份桐油、5~10份棕榈油混合，即得。3.根据权利要求1所述的输电线绝缘涂料，其特征在于，所述疏水添加剂的制备方法为：（1）取三甲胺按质量比1~5：10~15加入水搅拌混合，得混合液a，取全氟己基磺酰氟按质量比4~7：2~5：80~100加入三乙胺、无水乙醚搅拌混合，得混合液b，取混合液a按质量比1~3：8~13加入混合液b搅拌混合，再升温至20~25℃保温12~18h，得搅拌混合物a，取搅拌混合物a按质量比20~30：3~5加入盐酸搅拌混合，得搅拌混合物b；（2）按质量份数计，取3~5份搅拌混合物b、4~7份无水碳酸钾、1~3份2-溴乙醇、0.04~0.08份碘化钾、20~30份丙酮搅拌混合，冷却至室温，抽滤，取抽滤渣经丙酮洗涤，减压蒸馏，得减压蒸馏物；（3）按质量份数计，取5~10份减压蒸馏物、3~6份N,N-二异丙基乙胺、1~3份叔丁基邻苯二酚、40~50份无水乙醚搅拌混合，得混合液，加入混合液质量5~10%的丙烯酰氯搅拌混合，减压蒸馏，即得疏水添加剂。4.根据权利要求3所述的输电线绝缘涂料，其特征在于，所述步骤（3）中疏水添加剂的搅拌混合条件为：于60~70...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈玲玲，
申请(专利权)人：陈玲玲，
类型：发明
国别省市：湖南,43