一種山區超高壓線路表面防覆冰納米涂料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種超高壓輸電線路表面防覆冰涂料，尤其是設及一種山區超高壓線 路表面防覆冰納米涂料及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 我國超高壓輸電線路一般距離比較長，而且多條超高壓輸電線路經過氣候寒冷、 海拔較高、人跡罕至的險峻山區，山區的地形復雜，氣候多變，山區的超高壓線路更容易遭 受覆冰災害，而由于山區特殊復雜的地理條件，山區超高壓線路出現覆冰災害后很難用設 備去清除覆冰，山區超高壓線路因覆冰出現故障之后修復過程也比較漫長，因此，開發山區 超高壓線路表面防覆冰材料，減輕覆冰給山區超高壓輸電線路造成的危害，W確保超高壓 輸電系統具有足夠的安全性和可靠度，具有重要的經濟和社會價值。現有技術中的防覆冰 材料根據防覆冰的原理不同可分為電熱型材料、光熱型材料W及超疏水型材料，電熱型材 料是通過在原料中增加一定的導電材料，使防覆冰材料在微小泄漏電流的作用下具有良好 的電熱性能，從而能在低溫環境下有效地阻止冰在絕緣子表面的凍結，但是泄漏電流有可 能會給超高壓線路帶來很大的安全隱患；光熱型材料是加入一些吸光傳熱型的材料，但是 在沒有陽光的天氣，其作用效果不佳；而超疏水材料是利用降低冰和輸電線路之間的附著 力從而實現防覆冰的作用的，對比電熱型材料和光熱型材料來說，效果好，而且比較安全， 但是超疏水材料對于比較嚴重冰災來說不能完全解決超高壓輸電線路的覆冰問題。
[0003] 中國專利CN104530974A公開了一種防覆冰涂料，由A組分和B組分組成，A組分 和B組分的質量比為（4-7):1,A組分的質量百分比組成包括：固含量為20-70%的氣娃樹 脂20-80%，消泡劑0. 05-2%，流平劑0. 05-2%，流變助劑0. 05-2%，光穩定劑0. 05-5%，消光劑 0. 05-2%，催干劑0. 05-2%，金紅石鐵白粉10-60%，分散劑0. 1-20%，A溶劑20-70% ;B組分的 質量百分比組成包括：多異氯酸醋固化劑20-80%，B溶劑20-80%。該發明的防覆冰涂料形 成的防覆冰涂層表面能低，疏水性好，能夠有效降低基材的冰黏附強度；但是對于比較嚴重 冰災來說，僅僅靠增強材料的疏水性能不能完全解決問題。中國專利CN101928498B公開了 一種氣娃改性丙締酸樹脂疏水防腐涂料，所述涂料包括按重量配比計的A組分和B組分；所 述A組分包括將疏水樹脂45-70、顏填料5-40、溶劑6-30、抗老化劑1-3、分散劑1-5、防沉 劑0.5-2經混合、研磨、攬拌制備而成；所述B組分包括固化劑5-8。該涂料具有疏水性好、 附著力好等特征，但是不能解決嚴重冰災的覆冰問題。

【發明內容】

[0004] 為解決上述技術問題，本發明的目的是提供一種兼具超疏水結構和光熱效應的山 區超高壓線路表面防覆冰納米涂料，并提供山區超高壓線路表面防覆冰納米涂料的制備方 法。 陽〇化]為達到上述目的，本發明采用W下技術方案： 一種山區超高壓線路表面防覆冰納米涂料，包括W下重量份的原料：氣娃樹脂35~55 份，吸光顏料6~10份，納米Ti〇22~4份、納米Si〇26~12份，分散劑0. 3~1份，消泡 劑0. 5~1份，流平劑0. 3~1份，防腐殺菌劑1~3份，溶劑20~40份。
[0006] 優選的，所述吸光顏料由W下步驟制備： 步驟 1，將Fe(N03)3· 9&0、Ni(N03)2· 6&0、Cu(N03)2· 3&0W及邸TA溶于去離子水中，Fe(N〇3)3· 9&0、Ni(N03)2 · 6&0 與Cu(N〇3)2· 3&0 的摩爾比為 1 :1 :1，邊攬拌邊滴加氨水， 調節抑值為6. 0~7. 5,然后置于60~80°C水浴攬拌反應3~化，制備得到凝膠； 步驟2,將步驟1制備的凝膠在100~130°C下干燥成干凝膠后，在干凝膠上添加無水 乙醇，將干凝膠點燃，制備得到黑色粉末； 步驟3,將步驟2中制備的黑色粉末在600°C~900°C溫度下般燒5~化，即制備得到 吸光顏料。
[0007] 優選的，所述步驟1中邸TA、與金屬離子化Ni2\化2+總量的摩爾比為1~2 : 1〇 陽00引優選的，所述納米Ti化與所述納米SiO2的重量比為1 :3。
[0009] 優選的，所述分散劑為EFKA-4050、EFKA-4530W及EFKA-4010中的一種，該分散劑 能夠降低涂料的黏度，提高涂料的光澤，提高顏料的著色力并且防止浮色。
[0010] 優選的，所述消泡劑為有機娃消泡劑；本發明中使用的有機娃消泡劑為 EFKA-2722、EFKA-2720W及EFKA-3777中的一種，運幾種消泡劑不僅能夠快速消泡，還具有 流平的作用。
[0011] 優選的，所述流平劑為有機娃流平劑，本發明使用的流平劑為BYK-333、BYK-315 和BYK-355中的一種；該流平劑能夠強烈降低涂料的表面張力，具有良好的底材潤濕、良好 的防縮孔性能W及增加表面滑爽的性能。
[0012] 優選的，所述防腐殺菌劑為異嚷挫嘟酬。
[0013] 優選的，所述溶劑為乙酸乙醋、乙酸下醋、尼龍酸甲醋、下二酸二甲醋和丙二醇甲 酸中的一種。
[0014] 本發明還提供一種山區超高壓線路表面防覆冰納米涂料的制備方法，包括W下步 驟：將氣娃樹脂、吸光顏料、納米TiOzW及納米Si〇2混合后球磨至粒徑為20~60nm;然后 與分散劑、消泡劑、流平劑、防腐殺菌劑W及溶劑混合，高速分散30~50min，即制備得到山 區超高壓線路表面防覆冰納米涂料。
[0015] 本發明的有益效果是： 本發明制備的山區超高壓線路表面防覆冰納米涂料使用的主要原料是氣娃樹脂，而納 米Si〇2與娃氣樹脂具有良好的相容性，將納米SiO2分散在娃氣樹脂中，能夠在氣娃樹脂表 面形成納米粗糖結構，從而形成超疏水結構，減少在潮濕環境下與水的接觸面積，從而將降 低冰的附著力，實現高的疏水性和優異的防覆冰能力。而納米Ti化在紫外光的照射下能產 生自由基，對有機物具有很強的降解能力，因此在超高壓輸電線路用防覆冰涂料中添加一 定量的Ti〇2,控制好Si化與TiO2的質量比為3 :1，不僅不會影響涂料的超疏水的性能，還可 W賦予該山區超高壓線路表面防覆冰納米涂料一定的自清潔能力。
[0016] 本發明在山區超高壓線路表面防覆冰納米涂料中添加吸光顏料，該吸光顏料是是 W邸TA為馨合劑，采用溶膠凝膠的方法采用WFe(N03) 3 ·Η20、Μ(N03)2和化(NO3)2為原料， 經過燃燒和般燒工藝制備而成的復合金屬氧化物，由于鐵、儀W及銅為半導體材料，存在光 學帶隙Eg,能夠吸收能量較高的可見光和近紅外范圍的福射從而發生電子躍遷，與晶格的 散射作用導致晶格振動，將光能轉化成熱能，因此本發明的山區超高壓線路表面防覆冰納 米涂料具有良好的光熱轉換效果。
[0017] 本發明中還使用了流平劑、消泡劑W及乳化劑等助劑，運些助劑相互作用，可W確 保本發明的超高壓輸電線路用防覆冰涂料具有更優異的流平性、穩定性W及爽滑性等。
【具體實施方式】
[0018] 下面結合實施例對本發明作進一步描述。
[0019] 實施例1 一種山區超高壓線路表面防覆冰納米涂料，包括W下重量份的原料：氣娃樹脂55份，吸光顏料6份，納米Ti〇2 2份、納米Si〇2 6份，分散劑EFKA-4050為0. 3份，消泡劑 EFKA-2722為1份，流平劑BYK-333為0. 3份，防腐殺菌劑異嚷挫嘟酬為1份，溶劑乙酸乙醋 為40份。
[0020] 其中吸光顏料由W下步驟制備： 步驟 1，將Fe(N03)3· 9&0、Ni(N03)2· 6&0、Cu(N03)2· 3&0W及邸TA溶于去離子水中，Fe(N〇3)3·9Η20、Μ(Ν03)2 '6&0 與Cu(N〇3)2'3&0 的摩爾比為 1 :1 :1，邸TA與金屬離子化3\ Ni2\Cu2+總量的摩爾比為1 :1，邊