一种高阻燃耐漏电起痕的超憎水性氟碳涂层及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及一种高阻燃耐漏电起痕的超憎水性氟碳涂层及其制备方法与应用，属于氟碳涂层制备及应用领域，包括：组分A和固化剂，所述组分A由以下重量份数的原料组成：氟碳树脂100份；乙酸丁酯100份；补强性填料10～30份；无机阻燃剂50～100份；分散剂0.2～1份；消泡剂0.1～0.5份；流平剂0.1～0.5份。有效解决了目前硅橡胶防污闪涂料憎水性不足、积污严重、耐老化性能差等问题，与普通硅橡胶类涂料相比具有超憎水性，能够抵挡电蚀及其带来的高温破坏，开拓氟碳涂料在户外或严酷环境下绝缘领域的应用。

【技术实现步骤摘要】
一种高阻燃耐漏电起痕的超憎水性氟碳涂层及其制备方法与应用
本专利技术属于氟碳涂层制备及应用领域，具体涉及一种高阻燃耐漏电起痕的超憎水性氟碳涂层及其制备方法。
技术介绍
公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。由于硅橡胶具有较好的憎水性与憎水迁移性，使得其被染污后表面不会形成连续的水带，被广泛应用于电力设备外绝缘领域污闪的防治。然而现有硅橡胶涂层具有憎水性不足、染污严重、力学性能差、老化严重等问题，大大限制了其在超高压电力工程领域防污闪能力的更高需求。超憎水涂层是指在固体表面涂覆一层或多层超憎水材料，具有高的水接触角(>150°)和低的滚动角(<10°)，超憎水涂层是由低表面能物质结合一定的微纳二元粗糙结构而形成的，具有特殊的浸润性。超憎水现象曾一度引起全球研究者的极大关注，并试图将其应用于防水、防雾、防冰、防腐、防污等各个领域。将超憎水涂层用于输电线路防污闪，当雨水或露珠接触到涂层表面时，挟带污秽形成水珠自动滚落，不会形成连续的水膜，从而达到防污闪目的。但专利技术人发现：目前超憎水涂层尚无法满足电力设备外绝缘领域污闪的防治要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对硅橡胶防污闪涂料憎水性不足、积污严重、耐老化性能差等应用现状，并开拓氟碳涂料在户外或严酷环境下绝缘领域的应用，提供了一种高阻燃耐漏电起痕的超憎水性氟碳涂层及其制备方法。为实现上述技术目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术的第一个方面，提供了一种高阻燃耐漏电起痕的超憎水性氟碳涂层，包括：组分A和固化剂，所述组分A由以下重量份数的原料组成：氟碳树脂100份；乙酸丁酯100份；补强性填料10～30份；无机阻燃剂50～100份；分散剂0.2～1份；消泡剂0.1～0.5份；流平剂0.1～0.5份。本专利技术使用的FEVE氟碳树脂分子结构中的C-H与C-F键具有较高的键能，主链及侧链中不含有芳香共轭结构，即使聚合物发生热分解也只是形成CO2等挥发性气体，而不形成较多的残留导电性石墨碳；与普通硅橡胶类涂料相比具有超憎水性，能够抵挡电蚀及其带来的高温破坏，同时，还具有较高的憎水性与自洁性，能够防止表面连续水膜的形成和流过较大的泄漏电流。FEVE作为氟碳树脂与氟碳涂料的一大分支，是一种新型的低表面能涂料，与硅橡胶相比，具有超长的抗老化性以及耐化学药品性能，并具有高憎水性能以具有较佳的抗污与自清洁能力。本专利技术发现：利用FEVE树脂作为成膜基体制备超憎水涂层，使其具有超憎水性以具有更佳的抗污与自清洁能力，兼具优异的耐漏电起痕和阻燃性能以抵抗电痕破坏并提供安全保障，将能扩大氟碳涂料在电力设备绝缘领域的应用。本专利技术的第二个方面，提供了一种高阻燃耐漏电起痕的超憎水性氟碳涂层的制备方法，包括：将氟碳涂料经真空抽取消泡，浇注至模具中，固化后在所浇注试样表面喷涂1-2道该氟碳涂料，继续室温固化，制得涂层试样。本专利技术的制备工艺简单，维护修复简单可行，极大地降低了超憎水涂层的应用成本，使用方法简单，不需要苛刻的条件，适合大规模工业化生产。本专利技术的第三个方面，提供了任一上述的超憎水性氟碳涂层在防水、防雾、防冰、防腐、防污领域中的应用。本专利技术提供的高阻燃耐漏电起痕的超憎水性氟碳涂层，阻燃等级可达UL94-V1级及以上，耐漏电起痕性能可通过1A3.5级及以上，4μL水滴在涂层表面的接触角可达155°以上，10μL水滴在涂层表面的滚动角可达10°以下，具有较好的耐沾污与自清洁能力；因此，有望在防水、防雾、防冰、防腐、防污领域中的得到广泛应用。本专利技术的有益效果在于：(1)本专利技术提供了一种高阻燃耐漏电起痕的超憎水性氟碳涂层，与普通硅橡胶类涂料相比具有超憎水性，能够抵挡电蚀及其带来的高温破坏，能够开拓氟碳涂料在电力设备绝缘方面的应用领域；(2)本专利技术使用的FEVE氟碳树脂分子结构中的C-H与C-F键具有较高的键能，主链及侧链中不含有芳香共轭结构，即使聚合物发生热分解也只是形成CO2等挥发性气体，而不形成较多的残留导电性石墨碳；(3)本专利技术提供的一种高阻燃耐漏电起痕的超憎水性氟碳涂层，具有较高的憎水性与自洁性，能够防止表面连续水膜的形成和流过较大的泄漏电流；(4)本专利技术提供的一种高阻燃耐漏电起痕的超憎水性氟碳涂层，补强性填料分散性良好，氟碳树脂实现充分交联，有利于形成致密的阻梗层，抑制氟碳树脂的降解，从而提高耐漏电起痕性能；(5)本专利技术提供的高阻燃耐漏电起痕的超憎水性氟碳涂层，阻燃等级可达UL94-V1级及以上，耐漏电起痕性能可通过1A3.5级及以上，4μL水滴在涂层表面的接触角可达155°以上，10μL水滴在涂层表面的滚动角可达10°以下，具有较好的耐沾污与自清洁能力；(6)可以减少气温低时绝缘件的覆冰量或延迟覆冰，减少冰闪现象；(7)本专利技术提供的高阻燃耐漏电起痕的超憎水性氟碳涂层的制备方法，既保证了涂层本身的电气绝缘性、机械性能、耐漏电起痕性以及阻燃性能，具有一定的“体”效应，又使得其表面具有超憎水效果，滴水成球滚落，具有一定的“面”效应。改善了硅橡胶绝缘涂料憎水性不足的缺点；该方法制备工艺简单，维护修复简单可行，极大地降低了超憎水涂层的应用成本，使用方法简单，不需要苛刻的条件，适合大规模工业化生产。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本专利技术使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。一种高阻燃耐漏电起痕的超憎水性氟碳涂层,是由相应的氟碳涂料经真空抽取消泡，浇注至特定模具中，经室温固化6-24h后在所浇注试样表面喷涂1-2道该氟碳涂料，继续室温固化24h-48h所制得的厚度为0.5-4mm的涂层试样。所得浇注氟碳涂层保证了电气绝缘性、机械性能、耐漏电起痕性以及阻燃性能，而喷涂层提供了表面的超憎水效果。所述氟碳涂料，是由组分A与固化剂按照100：(3～8)的比例混合，搅拌10-30min所得。所述组分A由以下重量份数的原料组成：氟碳树脂100份；乙酸丁酯100份；补强性填料10～30份；无机阻燃剂50～100份；分散剂0.2～1份；消泡剂0.1～0.5份；流平剂0.1～0.5份。所述组分A的制备方法为，将分散剂加入至乙酸丁酯中，然后加入补强性填料与无机阻燃剂，进行大功率超声分散30min～60min，然后将分散液倒入研磨机中与氟碳树脂共混研磨，同时向研磨体系中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高阻燃耐漏电起痕的超憎水性氟碳涂层，其特征在于，包括：/n组分A和固化剂，所述组分A由以下重量份数的原料组成：氟碳树脂100份；乙酸丁酯100份；补强性填料10～30份；无机阻燃剂50～100份；分散剂0.2～1份；消泡剂0.1～0.5份；流平剂0.1～0.5份。/n

【技术特征摘要】
1.一种高阻燃耐漏电起痕的超憎水性氟碳涂层，其特征在于，包括：
组分A和固化剂，所述组分A由以下重量份数的原料组成：氟碳树脂100份；乙酸丁酯100份；补强性填料10～30份；无机阻燃剂50～100份；分散剂0.2～1份；消泡剂0.1～0.5份；流平剂0.1～0.5份。


2.如权利要求1所述的高阻燃耐漏电起痕的超憎水性氟碳涂层，其特征在于，所述组分A由以下重量份数的原料组成：氟碳树脂100份；乙酸丁酯100份；补强性填料10～20份；无机阻燃剂50～75份；分散剂0.2～0.6份；消泡剂0.1～0.3份；流平剂0.1～0.3份。


3.如权利要求1所述的高阻燃耐漏电起痕的超憎水性氟碳涂层，其特征在于，所述组分A由以下重量份数的原料组成：氟碳树脂100份；乙酸丁酯100份；补强性填料20～30份；无机阻燃剂75～100份；分散剂0.6～1份；消泡剂0.3～0.5份；流平剂0.3～0.5份。


4.如权利要求1所述的高阻燃耐漏电起痕的超憎水性氟碳涂层，其特征在于，所述氟碳树脂为溶剂型FEVE树脂或有机硅改性FEVE树脂，优选的，所述氟碳树脂为三氟氯乙烯-烷基乙烯基醚的共聚树脂、三氟氯...

【专利技术属性】
技术研发人员：宗立君，吴亚平，李辛庚，姜波，王晓明，米春旭，李文静，樊志彬，郭凯，赵洺哲，王倩，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司电力科学研究院，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37