一种含硅聚酰亚胺防静电防污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含硅聚酰亚胺防静电防污涂料及其制备方法和应用，属于涂料技术领域，包括以下重量份的组分：含硅聚酰亚胺树脂45‑60份、填充剂10‑15份、阻燃剂3‑8份、颜料2‑6份、偶联剂2‑4份、催化剂1‑5份、稀释剂5‑10份、交联剂5‑13和增稠剂1‑5份。该涂料综合了防污和防静电的特性，可将其用于如绝缘子之类的电力绝缘设备的电瓷表面，固化后形成一层致密的涂层，该涂层在具有优良的防污、防静电作用，从根源上解决了污闪现象，有效保证了电网的顺利运行，降低了维护成本，保证了电力的正常供应。

【技术实现步骤摘要】
一种含硅聚酰亚胺防静电防污涂料及其制备方法和应用
本专利技术涉及涂料
，具体涉及到一种含硅聚酰亚胺防静电防污涂料及其制备方法和应用。
技术介绍
电力系统的绝缘设备其电瓷表面在自然环境下难免会发生，冰雪和雨水的粘附，长时间的粘附会破坏绝缘设备的绝缘性能，发生污闪现象。在恶劣的气象条件下，沿着潮湿的绝缘子表面会发生闪络，造成电力系统污闪事故，污闪现象的发生不但会影响电力系统内的正常运行，而且加大了电力人员的工作量，增加了维护成本，在严重的情况下甚至会发生安全事故。然而目前现有的电力设备外绝缘用持久性就地成型防污闪复合涂料(PRTV防污闪涂料)甚至是室温硫化硅橡胶长效防污闪涂料(RTV涂料)并不能满足长时间的使用，不能有效的起到防污闪的作用，况且在许多偏远地区专业的防污闪人员太少，并不能完全避免污闪现象的发生。因此，开发一种能从根源上解决污闪现象的涂料也就显得十分的有意义。
技术实现思路
针对上述的不足或缺陷，本专利技术的目的是提供一种含硅聚酰亚胺防静电防污涂料及其制备方法和应用，可有效解决现有防污闪涂料的防污闪效果差和不能从根源上解决绝缘设备存在的污闪现象的问题。为达上述目的，本专利技术采取的技术方案是：本专利技术提供一种含硅聚酰亚胺防静电防污涂料，包括以下重量份的组分：含硅聚酰亚胺树脂45-60份、填充剂10-15份、阻燃剂3-8份、颜料2-6份、偶联剂2-4份、催化剂1-5份、稀释剂5-10份、交联剂5-13和增稠剂1-5份。进一步地，一种含硅聚酰亚胺防静电防污涂料，包括以下重量份的组分：含硅聚酰亚胺树脂50份、填充剂13份、阻燃剂7份、颜料5份、偶联剂3份、催化剂2份、稀释剂6份、交联剂10份和增稠剂4份。进一步地，填充剂为云母粉、滑石粉和高岭土中的一种或多种。进一步地，阻燃剂为氢氧化镁和三氧化二锑中的一种或两种。进一步地，颜料为环氧乙烷和炭黑的混合物，环氧乙烷和炭黑的质量比为2～5:1，优选为2:1。进一步地，偶联剂为硅烷偶联剂和铝酸酯偶联剂中的一种或两种。进一步地，催化剂为月桂酸有机锡TMG216和醋酸锡TMG233中的一种或两种。进一步地，稀释剂为有机硅稀释剂X-13和硝基稀释剂X-102中的一种或两种。进一步地，交联剂为过氧化二异丙苯(DCP)和过氧化苯甲酰(BPO)中的一种或两种。进一步地，增稠剂为丙烯酸酯增稠剂KM-60和增稠剂KM-20中的一种或两种。进一步地，含硅聚酰亚胺树脂的结构通式如下：其中，R为或，n为1～20的自然数。进一步地，含硅聚酰亚胺树脂通过以下方法制得：将双-(3,4-苯二甲酸酐)二甲基硅烷溶解于溶剂中，于130～150℃温度下均匀搅拌3～5小时，冷却至室温加入4,4’-((二甲基硅烷二基)双(氧基))二苯胺，然后升温至300～400℃，在真空干燥箱中干燥2～3小时，脱水环化，制得含硅聚酰亚胺树脂；其中，双-(3,4-苯二甲酸酐)二甲基硅烷和4,4’-((二甲基硅烷二基)双(氧基))二苯胺的比例为：1～2:1，溶剂质量为双-(3,4-苯二甲酸酐)二甲基硅烷和4,4’-((二甲基硅烷二基)双(氧基))二苯胺质量总和的5～10倍。进一步地，含硅聚酰亚胺树脂制备过程中的溶剂为N-甲基吡咯烷酮、甲苯或硝基甲烷，优选为N-甲基吡咯烷酮。进一步地，4,4’-((二甲基硅烷二基)双(氧基))二苯胺由含二烷基硅烷基团的二硝基化合物通过硝基还原法制得。上述含硅聚酰亚胺防静电防污涂料的制备方法，具体包括以下步骤：步骤(1)：按重量份数称取各组分，然后将含硅聚酰亚胺树脂、交联剂、填充剂、阻燃剂和增稠剂按照比例加入容器中搅拌1～3小时，得到混合物料；步骤(2)：将步骤(1)中所得混合物料转移至研磨容器中研磨1～2小时；步骤(3)：将步骤(2)研磨后的混合物料、颜料和偶联剂加入反应容器中，于100～150℃温度下反应1～3小时，冷却至室温，然后加入催化剂和稀释剂，搅拌均匀，制得含硅聚酰亚胺防静电防污涂料。本专利技术还提供上述含硅聚酰亚胺防静电防污涂料在绝缘设备防污闪方面的应用，具体过程为：将含硅聚酰亚胺防静电防污涂料均匀涂敷在电瓷表面即可。本专利技术具有以下优点：1、本专利技术提供了一种含硅聚酰亚胺防静电防污涂料，配方中使用含硅聚酰亚胺树脂，带有硅氧烷侧链的聚酰亚胺都可以得到柔性的薄膜，随看侧链的增长，玻璃化温度，强度和模量降低，伸长率有所增加；硅氧烷的引入可以降低聚酰亚胺的相对介电常数和耐氧等离子的侵蚀，同时使其不但具有良好的防腐性能，其在掺杂硅后涂层的接触角可以达到105°以上，冰雪和雨水根本无法在其表面上附着，其涂层具备自清洁功能，从而来达到防污的效果，使污染物不能附着在绝缘子上，保障了电力系统的顺利运行，提升了安全系数，同时降低了电力人员的工作量，减少了维护成本；2、本专利技术提供了一种含硅聚酰亚胺防静电防污涂料固化后所得涂层具有较大的接触角，经过接触角测量仪测试后得出其水和常见矿物油的接触角可达108°，具有良好的憎水憎油效果，具备良好的防污效果；3、本专利技术首先通过4,4’-((二甲基硅烷二基)双(氧基))二苯胺与二(3，4-二羧苯基)二甲基硅二酐反应，制得含硅聚酰亚胺树脂，然后含硅聚酰亚胺树脂再与硅烷偶联剂等反应得到含硅聚酰亚胺，该含硅聚酰亚胺具有较高的弹性模量和抗张强度，耐季候性能也得到显著提升；4、本专利技术提供的含硅聚酰亚胺防静电防污涂料，配方中加入了高岭土、云母粉和滑石粉来作为填料，其中，高岭土不但可以降低涂料的成本，又能够调节涂料的光泽，改善漆膜的力学性能，并能改善涂料体系的稳定性、涂刷性、提高涂层的抗吸潮性及抗冲击等机械性能，改善颜料的抗浮色和发花性；云母粉可以提高涂层的抗磨性能，并且含硅聚酰亚胺树脂本身的硬度有限，涂料中加入云母粉作填料，涂层抗磨性能得到显著提高。滑石粉作为填料，可起到骨架作用，降低制造成本同时提高涂料的漆膜硬度。能增加产品形状的稳定，增加张力强度，剪切强度，绕曲强度，压力强度，降低变形，伸张率，热膨胀系数，白度高、粒度均匀分散性强等特点；5、本专利技术提供的含硅聚酰亚胺防静电防污涂料，配方中加入环氧乙烷和炭黑的混合物作为颜料，所制备的涂料具有较高的吸光性，因而能有效的防止涂层受阳光照射而产生光氧化降解。炭黑作为紫外光稳定剂在涂料中所起的作用有：把光能转化把光能转化为热能，保护涂层使其免遭一定波长的紫外线照射；6、本专利技术提供的含硅聚酰亚胺防静电防污涂料，综合了防污和防静电的特性，保证了如绝缘子之类的电力绝缘设备的绝缘性，同时含硅聚酰亚胺固化后所得涂层具有良好的自清洁作用，从根源上解决了污闪现象。附图说明图1为本专利技术实施例1中含硅聚酰亚胺树脂热失重分析的结果图；图2为本专利技术实施例1中含硅聚酰亚胺树脂的红外光谱图；图3为本专利技术实施例1-3所得含硅聚酰亚胺防静电防污涂料DSC曲线图；图4为本专利技术实施例1含硅聚酰亚胺防静电防污涂料固化后所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含硅聚酰亚胺防静电防污涂料，其特征在于，包括以下重量份的组分：含硅聚酰亚胺树脂45-60份、填充剂10-15份、阻燃剂3-8份、颜料2-6份、偶联剂2-4份、催化剂1-5份、稀释剂5-10份、交联剂5-13和增稠剂1-5份。/n

【技术特征摘要】
1.一种含硅聚酰亚胺防静电防污涂料，其特征在于，包括以下重量份的组分：含硅聚酰亚胺树脂45-60份、填充剂10-15份、阻燃剂3-8份、颜料2-6份、偶联剂2-4份、催化剂1-5份、稀释剂5-10份、交联剂5-13和增稠剂1-5份。


2.如权利要求1所述的含硅聚酰亚胺防静电防污涂料，其特征在于，包括以下重量份的组分：含硅聚酰亚胺树脂50份、填充剂13份、阻燃剂7份、颜料5份、偶联剂3份、催化剂2份、稀释剂6份、交联剂10份和增稠剂4份。


3.如权利要求1或2所述的含硅聚酰亚胺防静电防污涂料，其特征在于，所述填充剂为云母粉、滑石粉和高岭土中的一种或多种。


4.如权利要求1或2所述的含硅聚酰亚胺防静电防污涂料，其特征在于，所述颜料为环氧乙烷和炭黑的混合物；其中，环氧乙烷和炭黑的质量比为2～5:1。


5.如权利要求1或2所述的含硅聚酰亚胺防静电防污涂料，其特征在于，所述阻燃剂为氢氧化镁和三氧化二锑中的一种或两种，所述偶联剂为硅烷偶联剂和铝酸酯偶联剂中的一种或两种，所述催化剂为月桂酸有机锡TMG216和醋酸锡TMG233中的一种或两种，所述稀释剂为有机硅稀释剂X-13和硝基稀释剂X-102中的一种或两种，所述交联剂为过氧化二异丙苯和过氧化苯甲酰中的一种或两种，所述增稠剂为丙烯酸酯增稠剂KM-60和增稠剂KM-20中的一种或两种。


6.如权利要求1或2所述的含硅聚酰亚胺防静电防污涂料，其特征在于，含硅聚酰亚胺树脂的结构如下所示：



其中，R为n为1～20的自...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛金成，章慧，程琰，杨飞龙，
申请(专利权)人：成都普利美特科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51