本发明专利技术公开了一种应用于绝缘子防污闪的新型纳米TiO2/PTFE杂化氟碳涂料，由组分一和组分二构成，其中，所述组分一包括以下重量份组分：氟碳树脂10~65、金红石型纳米TiO23~20、氟硅烷改性剂0.75~5、聚四氟乙烯纳米粉10~25、助剂0.5~5、混合溶剂20~45、催化剂0.01~0.5；所述组分二包括以下重量份组分和含量范围：固化剂50~100、混合溶剂0~50。本发明专利技术还公开了该氟碳涂料的制备方法。该氟碳涂料耐候性、耐污性、抗老化性能、耐化学试剂性非常好，其表面能好，表面与基材的粘接能力好，能够有效地提高电气设备安全可靠运行水平。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种氟碳涂料，具体涉及一种应用于绝缘子防污闪的新型纳米TiO2/PTFE杂化氟碳涂料。本专利技术还涉及该氟碳涂料的制备方法。
技术介绍
随着工业的高速发展、电站容量的不断扩大，电网安全运行的要求越来越严格，瓷绝缘子是高压输变电设备中的重要配件，电力系统绝缘子污闪事故日益突出。电力系统传统的防污闪技术对策主要有4种调爬、采用合成绝缘子、清扫和涂覆防污闪涂料。运行经验表明，调爬受到杆塔结构的限制；采用合成绝缘子因产品结构设计的局限性导致其质量难以保证，故障率较高；清扫可以保证绝缘子清洁，但工作量太大，且需要停电时间；因此，涂覆防污闪涂料成为有力的防污闪措施。随着科学技术高速发展，人们对涂料的要求越来越高，单一组成制备的材料很难同时满足各种性能需要，杂化涂料艰巨有机材料和无机材料的优点，又可客服两者的不足，这也是目前涂料发展的主要方向之一。氟碳树脂的高度绝缘性，其耐候性、耐污性、抗老化性能、耐化学试剂性非常好，但是由于氟碳树脂的表面能较低，表面不粘导致其与基材的粘接能力不好，因此，专利技术一种应用于电气设备绝缘子表面上、具有耐候、抗老化 、耐污闪的自洁氟碳杂化涂料是亟待解决的问题。工业用金红石型TiO2和聚四氟乙烯(PTFE)是常用的填料。其中，工业用金红石型TiO2既能吸收又能散射紫外线力，大大降低了紫外线对高分子材料链的侵袭，减少活性自由基的产生，保护了高分子链不被紫外线所降解。而纳米TiO2的粒径极小，活性更高，吸收紫外线能力更强。但是，纳米粒子的表面极性大，表面能高，粒径小，极易发生团聚而成为微米级粒子，因而使涂料性能达不到理想的要求。聚四氟乙烯(PTFE)结构高度对称属于非极性高分子，有低的表面能(20mN/m)。材料表面能越低，附着力越小，材料表面与液体的接触角也就越大。但单一的PTFE材料不经过复杂的表面活化不能与涂层界面粘接而且不能在常温固化。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的是提供一种应用于绝缘子防污闪的新型纳米Ti02/PTFE杂化氟碳涂料，该氟碳涂料耐候性、耐污性、抗老化性能、耐化学试剂性非常好，其表面能好，表面与基材的粘接能力好，能够有效地提高电气设备安全可靠运行水平。本专利技术的第二个目的是提供上述氟碳涂料的制备方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的一种应用于绝缘子防污闪的新型纳米Ti02/PTFE杂化氟碳涂料，由组分一和组分二构成，其中， 所述组分一包括以下重量份组分 氟碳树脂10 65 金红石型纳米TiO23 20氟硅烷改性剂O. 75^5 聚四氟乙烯纳米粉1(Γ25 助剂O. 5^5 混合溶剂20 45 催化剂O. ΟΓΟ. 5 ； 所述组分二包括以下重量份组分和含量范围 固化剂50 100 混合溶剂(Γ50。 作为本专利技术的一个实施方式，所述组分一与组分二的配比为100 Γ100 50。本专利技术所述氟碳树脂可以是市售的商品化的氟碳树脂，如选自日本大金氟碳涂料公司的4F氟碳树脂GK570，大连振邦涂料股份有限公司的FEVE型氟碳树脂等，其优选范围为35飞O重量份。本专利技术所述氟硅烷改性剂为具有-CF2或-CF3基团的氟硅烷。所述具有-CF2或-CF3基团的氟娃烧为十二氟庚基丙基二甲氧基娃烧、十二氟代羊烧基二乙氧基娃烧、十七氣奏基二甲氧基娃烧等。本专利技术所述助剂为分散剂和消泡剂。所述分散剂为非离子聚合型氟素表面活性齐U，可使涂料获得很低的表面张力，在提高涂料润湿流平性的同时，还能在一定程度上提高涂料的耐水、耐油、耐污性，是分散超细粒子的最佳材料，其优选范围为O. 5 3重量份。所述消泡剂为油性有机硅消泡剂，借助溶剂携带硅氧烷亲油基分散到起泡液中发挥消泡作用，如硅油型有机硅消泡剂或聚醚改性有机硅消泡剂，其优选范围为O. 5^3重量份。本专利技术所述混合溶剂为脂肪族酯类溶剂和酮类溶剂的混合物，脂肪族酯类溶剂包括乙酸丁酯、醋酸正丁酯、乙酸乙酯等。酮类溶剂包括丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮、环己酮等。作为本专利技术的一个实施方式，所述混合溶剂为乙酸丁酯和甲基异丁基酮的混合物，其优选范围为3(Γ40重量份。作为一个实施例，所述甲基异丁基酮和乙酸丁酯的质量比为1:2 1:3。本专利技术所述催化剂为锡类化合物，包括二月桂酸二丁基锡、二醋酸二丁基锡、二 -2-2-乙基己酸二丁基锡等，其优选范围为O. Γ0. 3重量份。本专利技术所述固化剂为异氰酸酯类固化剂。所述异氰酸酯类固化剂可以是选自德国拜耳(Bayer)公司的 Desmodur Ν3390、Desmodur Ν3300、Desmodur 100 等，优选地,所选异氰酸酯类固化剂为六亚甲基二异氰酸酯(HDI三聚体Ν3390)，NCO含量为16. 3±0. 3%。所述金红石型纳米TiO2为氟硅烷改性的疏水性金红石型纳米TiO2颗粒，氟硅烷改性剂对金红石型纳米TiO2的表面进行改性处理，使其对紫外线有较好的屏蔽作用，屏蔽紫外线作用强，有良好的分散性和耐候性，其粒径范围在30nnT80nm。在涂料中加入经改性的纳米TiO2能大大提高涂料的附着力、耐污性和抗紫外性能。所述金红石型纳米TiO2优选范围为5 15重量份。作为本专利技术的一个实施方式，所述氟硅烷改性的疏水性金红石型纳米TiO2的改性方法如下取无水乙醇与蒸馏水混合均匀，然后滴加氟硅烷改性剂，搅拌，混合均匀，加入金红石型纳米TiO2，其中，各组分质量比为氟硅烷改性剂无水乙醇蒸馏水金红石型纳米TiO2为Γ2:7. 5 10:2. 5 3· 5:3 4，室温下超声分散3 4h，过滤，用无水乙醇清洗干净，在55 9(TC真空干燥箱中完全烘干，在研钵中研磨成小颗粒，得到经过氟硅烷改性的疏水性金红石型纳米TiO2。本专利技术的第二个目的是通过以下技术方案来实现的上述应用于绝缘子防污闪的新型纳米Ti02/PTFE杂化氟碳涂料的方法，包括以下步骤 (1)将金红石型纳米TiO2与1/3混合溶剂混合，配成均匀溶液，然后与聚四氟乙烯纳米粉共混后放入蓝氏研磨机中研磨3(T60min，获得Ti02/PTFE复合物； (2)氟碳树脂溶于部分混合溶剂，再加入所述步骤(I)中的Ti02/PTFE复合物中，然后加入助剂、催化剂，混合均匀，在蓝氏研磨机中研磨2 3h，出料，过滤，封装，获得涂料组分 (3)把固化剂中加入到搅拌釜中，根据需要加入混合溶剂稀释，利用高速分散机在400^500rpm分散3飞min，出料，过滤，封装，获得涂料组分二 ； (4)将所述步骤(2)的组分一和步骤(3)的组分二混合，搅拌均匀后，得到应用于绝缘子防污闪的新型纳米Ti02/PTFE杂化氟碳涂料。本专利技术所述步骤(I)和步骤(2)蓝氏研磨机的转速均为3(T40r/s。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果 I.本专利技术通过采用氟硅烷改性剂处理后的金红石型纳米TiO2和聚四氟乙烯纳米粉(PTFE)的复合，提高涂料体系中有机-无机组分之间的界面结合能力，形成一定的表面粗糙结构，获得疏水性，杂化涂层材料的稳定静态接触角Θ达120°，具有自清洁性能。本专利技术采用氟硅烷改性剂处理后的金红石型纳米TiO2，提高纳米粒子在涂料体系中的分散性，增大纳米粒子与其他组分的界面结合力，需要对纳米粒子进行表面改性，主要是降低粒子的表面能，提高粒子与有机相的亲和力，减弱粒子本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种应用于绝缘子防污闪的新型纳米TiO2/PTFE杂化氟碳涂料，其特征在于，由组分一和组分二构成，其中，所述组分一包括以下重量份组分：氟碳树脂??????????????10~65金红石型纳米TiO2??????3~20氟硅烷改性剂??????????0.75~5聚四氟乙烯纳米粉??????10~25助剂??????????????????0.5~5混合溶剂??????????????20~45催化剂???????????????0.01~0.5；所述组分二包括以下重量份组分和含量范围：固化剂???????????????50~100混合溶剂?????????????0~50。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周永言，周艺，李丽，朱志平，盘思伟，钟娴，唐念，
申请(专利权)人：广东电网公司电力科学研究院，长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：
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