一种空气动力型玻璃绝缘子及制作方法技术

本发明专利技术属于绝缘子领域，尤其涉及一种空气动力型玻璃绝缘子及制作方法，其表面设置有涂层，所述涂层从下到上包括至少四层，第一层为氟碳树脂，第二层为纳米二氧化硅颗粒，第三层为纳米碳酸钙颗粒，第四层为长链硅烷，所述氟碳树脂底面粘接在绝缘子表面上，所述纳米二氧化硅颗粒底部嵌在氟碳树脂中，所述纳米碳酸钙颗粒底部嵌在纳米二氧化硅颗粒中，所述长链硅烷头部连接纳米碳酸钙颗粒或纳米二氧化硅颗粒，长链硅烷尾部伸展在外；该空气动力型玻璃绝缘子具有疏水防污的功能。

An aerodynamic glass insulator and its manufacturing method

【技术实现步骤摘要】
一种空气动力型玻璃绝缘子及制作方法
本专利技术属于绝缘子领域，尤其涉及一种空气动力型玻璃绝缘子及制作方法。
技术介绍
绝缘子是安装在不同电位导体之间或导体与地电位之间的器件，能够耐受电压和机械应力作用，目的是为了增加爬电距离。空气动力型玻璃绝缘子作为绝缘子的一种，具有良好的机械性能和电气性能，绝缘性好。但是，在使用过程中，经常会受到污染，绝缘表面附着的污秽物在潮湿条件下，其可溶物质逐渐溶于水，在绝缘表面形成一层导电膜，使绝缘子的绝缘水平大大降低，在电力场作用下出现的强烈放电、严重时甚至发生沿面击穿现象。空气动力型玻璃绝缘子表面为高能面，具有亲水性，其表面易被水浸润会形成连续水膜，当表面附着污秽物中的可溶物质逐渐溶于水膜后，会在表面形成一层导电膜，使绝缘子的绝缘水平大大降低，在电力场的作用下出现强烈放电的污闪现象。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种空气动力型玻璃绝缘子，其表面设置有涂层，具有疏水防污的功能。一种空气动力型玻璃绝缘子，其表面设置有涂层，所述涂层从下到上包括至少四层，第一层为氟碳树脂，第二层为纳米二氧化硅颗粒，第三层为纳米碳酸钙颗粒，第四层为长链硅烷，所述氟碳树脂底面粘接在绝缘子表面上，所述纳米二氧化硅颗粒底部嵌在氟碳树脂中，所述纳米碳酸钙颗粒底部嵌在纳米二氧化硅颗粒中，所述长链硅烷头部连接纳米碳酸钙颗粒或纳米二氧化硅颗粒，长链硅烷尾部伸展在外。进一步地，所述纳米二氧化硅颗粒的粒径为30nm到90nm。进一步地，所述纳米碳酸钙颗粒的粒径为200nm到500nm。进一步地，所述长链硅烷为十七氟癸基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷的一种或几种混合。本专利技术的另一目的，在于提供一种空气动力型玻璃绝缘子的制作方法，将涂料涂覆在玻璃绝缘子上，使绝缘子具有疏水防污涂层。一种空气动力型玻璃绝缘子的制作方法，包括以下步骤：S1，取20-35份的纳米二氧化硅粒子和3-8份的硅烷偶联剂，加入到100-200份的有机溶剂中，搅拌，超声，形成改性纳米二氧化硅溶液；S2，取3-6份的纳米碳酸钙粒子、2-5份的氟硅烷和15-35份的长链硅烷，加入到100-200份的有机溶剂中，搅拌，超声，形成改性纳米碳酸钙溶液；S3，将25-40份的氟碳树脂溶于100-200份的氟碳溶剂，形成氟碳树脂胶；S4，将玻璃绝缘子进行表面处理；S5，将氟碳树脂胶浸涂或喷涂于玻璃绝缘子表面；S6，采用真空镀膜方式，将改性后纳米二氧化硅溶液转移到玻璃绝缘子表面；S7，再将氟碳树脂胶与改性的纳米碳酸钙溶液混合；S8，采用真空镀膜方式，将改性的纳米碳酸钙溶液转移到玻璃绝缘子表面。本专利技术的玻璃绝缘子，首先浸涂或喷涂氟碳树脂胶，形成基础的防腐层，同时增强粘接力；纳米二氧化硅粒子采用硅烷偶联剂进行疏水改性，再采用真空镀膜的方式将材料转移至玻璃绝缘子上，在玻璃绝缘子外表面形成绒毛状的疏水层，纳米二氧化硅微球部分粘接嵌入到氟碳树脂胶中，部分裸露在外；再将氟碳树脂胶与改性后的纳米碳酸钙溶液混合，采用真空镀膜方式，将改性的纳米碳酸钙溶液转移到玻璃绝缘子表面，使在玻璃绝缘子外表面形成大绒毛状的疏水层，纳米碳酸钙微球部分粘接嵌入到纳米二氧化硅微球中，再固定在氟碳树脂胶中，部分裸露在外，最外层的长链结构进一步疏水防污。进一步地，所述硅烷偶联剂为乙烯基硅烷、氨基硅烷、环氧基硅烷、巯基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷中的一种或几种混合。更进一步地，所述硅烷偶联剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）、3-巯丙基三乙氧基硅烷（MPTES）、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的一种或几种混合。进一步地，所述氟硅烷为全氟聚醚三甲氧基硅烷、全氟聚醚硅氧烷的一种或混合。进一步地，所述有机溶剂为无水甲醇、无水乙醇、无水异丙醇、丙酮、二甲基甲酰胺的一种或几种混合。进一步地，所述步骤S4的表面处理包括除尘、除油、清洗、磨砂的一种或多种。有益效果：1、本专利技术的空气动力型玻璃绝缘子，其表面设置有涂层，从下到上包括至少四层，具有多重疏水防污的结构。氟碳树脂铺设在第一层，加强涂料与玻璃绝缘子的粘接力，同时也提供了低表面能的氟碳基团，形成疏水的防污结构；纳米二氧化硅粒子通过硅烷偶联剂进行改性后铺在第二层，纳米二氧化硅粒子的部分嵌入到氟碳树脂胶中，形成疏水的防污结构；再将纳米碳酸钙粒子通过氟硅烷、长链硅烷进行改性，铺设正在第三层，纳米碳酸钙嵌入到纳米二氧化硅粒子层中，再形成疏水的防污结构；长链硅烷的长链处于第四层，为具有疏水功能的低表面能基团，也具有疏水、防污功能。2、本专利技术先通过硅烷偶联剂对纳米二氧化硅粒子进行改性后再使用，有效避免了纳米二氧化硅粒子团聚，提高了涂料的均匀性和稳定性。3、本专利技术的纳米二氧化硅、纳米碳酸钙粒径都处于纳米级的范围，两者都具有纳米粒子的小尺寸效应，同时纳米二氧化硅粒径较小，纳米碳酸钙粒径较大，两者组合，协同发挥效应，具有更好的疏水防污效果。4、本专利技术长链硅烷的长链处于最外层，同时也保护了纳米碳酸钙、纳米二氧化硅粒子，增强了玻璃绝缘子疏水防污性能，还提高了涂层的耐候性。5、本专利技术通过先涂覆氟碳树脂胶，再经过真空镀膜的方式涂覆纳米二氧化硅粒子，再经过真空镀膜的方式涂覆纳米碳酸钙粒子，使得涂料涂覆均匀，尤其是在边缘、拐角、折角区域也能涂覆得到，避免涂覆的薄弱部位。附图说明图1为本专利技术空气动力型玻璃绝缘子的涂层结构示意图；其中1氟碳树脂，2纳米二氧化硅颗粒，3纳米碳酸钙颗粒，4长链硅烷。具体实施方式下面将对本专利技术的实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空气动力型玻璃绝缘子，其表面设置有涂层，其特征在于，所述涂层从下到上包括至少四层，第一层为氟碳树脂，第二层为纳米二氧化硅颗粒，第三层为纳米碳酸钙颗粒，第四层为长链硅烷，所述氟碳树脂底面粘接在绝缘子表面上，所述纳米二氧化硅颗粒底部嵌在氟碳树脂中，所述纳米碳酸钙颗粒底部嵌在纳米二氧化硅颗粒中，所述长链硅烷头部连接纳米碳酸钙颗粒或纳米二氧化硅颗粒，长链硅烷尾部伸展在外。/n

【技术特征摘要】
1.一种空气动力型玻璃绝缘子，其表面设置有涂层，其特征在于，所述涂层从下到上包括至少四层，第一层为氟碳树脂，第二层为纳米二氧化硅颗粒，第三层为纳米碳酸钙颗粒，第四层为长链硅烷，所述氟碳树脂底面粘接在绝缘子表面上，所述纳米二氧化硅颗粒底部嵌在氟碳树脂中，所述纳米碳酸钙颗粒底部嵌在纳米二氧化硅颗粒中，所述长链硅烷头部连接纳米碳酸钙颗粒或纳米二氧化硅颗粒，长链硅烷尾部伸展在外。


2.根据权利要求1所述的一种空气动力型玻璃绝缘子，其特征在于，所述纳米二氧化硅颗粒的粒径为30nm到90nm。


3.根据权利要求1所述的一种空气动力型玻璃绝缘子，其特征在于，所述纳米碳酸钙颗粒的粒径为200nm到500nm。


4.根据权利要求1所述的一种空气动力型玻璃绝缘子，其特征在于，所述长链硅烷为十七氟癸基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷的一种或几种混合。


5.一种空气动力型玻璃绝缘子的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，取20-35份的纳米二氧化硅粒子和3-8份的硅烷偶联剂，加入到100-200份的有机溶剂中，搅拌，超声，形成改性纳米二氧化硅溶液；
S2，取3-6份的纳米碳酸钙粒子、2-5份的氟硅烷和15-35份的长链硅烷，加入到100-200份的有机溶剂中，搅拌，超声，形成改性纳米碳酸钙溶液；
S3，将25-...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡海多，刘长虹，陈利民，
申请(专利权)人：江西泉新电气有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36