[发明专利]硬质高韧性的有机硅防污闪涂层剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化工涂料领域，具体涉及绝缘涂料技术,尤其涉及一种应用于输变电设备外绝缘部位表面涂饰的硬质高韧性的有机硅防污闪涂层剂及其制备方法。

背景技术

近年来，我国大电网发生的污闪事故，对生产建设和人民生活造成了巨大的经济损失和严重影响，防污闪工作是我国电力系统面临的一项长期而艰巨的任务。在输变电设备外绝缘部位表面涂饰的憎水涂料，是提高特高压外绝缘耐污闪能力的一项有效措施。传统的防污闪涂料有硅油、硅树脂、地蜡等，由于硅油的使用寿命较短，地蜡不适用于粉尘污染区，硅树脂长期保持油脂状，特别是附着污秽后形成的油泥层给日常预防性试验和检修工作带来极大不便，且硅油或硅脂价格高、寿命短，失效后清除起来很困难，涂覆时也很脏。所以更为实用的硅橡胶RTV涂料就应运而生了，RTV是一种室温硫化硅橡胶，它以其特有的憎水性、憎水迁移性、优良的耐污闪特性及长效、免维护等优点，成为电力系统输变电设备防污闪的首选涂料。

但是，尽管RTV涂料的引入缓解了电力系统日趋严重的污闪问题，但是作为长期的防污闪材料，其性能仍然偏低，这主要表现在以下几个方面：（1）机械强度的问题。涂料与外绝缘层表面的附着力、耐磨能力、耐腐蚀性能等直接影响它的使用效果和寿命，在运行中，如果附着力不够大，由于风力及维修保养过程外力的作用，可能使它脱离，就RTV而言，其自身的机械性能较低，没有任何填充剂的拉伸强度仅为0.5MPa，断裂伸长率仅为35%，RTV在实际使用过程中出现的起皮、龟裂、脱落等现象不仅与附着力有关，还与其强度较低密切相关，强度低及韧性差使RTV在外界应力作用下发生断裂。（2）灰尘的吸附和堆积。由于硅橡胶的优良弹性、柔软表面以及硅橡胶良好的电绝缘性，RTV表面容易堆积灰尘，虽然RTV有很好的增速迁移性，但是当污垢达到一定的厚度之后，容易形成水流的通道及大面积滞留区，最终可能形成闪络通道，导致污闪事故的发生。（3）老化性。RTV防污闪涂料属于有机绝缘材料，其老化性能明显不足，自然老化和电老化对RTV的性能造成很大影响，虽然可以采用在RTV中添加填料，改进其机械性能及抗漏电起痕和电死损能力来改善，但是不能带来根本性的变化。

因此，为了降低因污闪跳闸及清扫维护引起的停电损失，必须使用免清洗、自恢复的长效防污闪涂层剂，所以很有必要发明一种硬质高韧性的长效防污闪涂层剂，使其拥有比传统RTV涂层更优良的电气性能、自洁性、抗撕裂强度、耐污闪性、耐老化性和耐阻燃性，明显提高其运行的安全性和可靠性。

发明内容

本发明所要解决的第一方面的问题在于克服现有技术的缺陷，采用端羟基聚硅氧烷和端羟基含氟聚硅氧烷为基料经过一系列纳米改性和化学复合而成，制备出具备优良的自洁性、耐污闪性的硬质高韧性的有机硅防污闪涂层剂。

本发明所要解决的第二方面的问题在于提供上述硬质高韧性的有机硅防污闪涂层剂的制备方法。

为了解决上述第一方面的技术问题，本发明的技术方案为：硬质高韧性的有机硅防污闪涂层剂，按照重量份计，包含端羟基聚硅氧烷45~85重量份、端羟基含氟聚硅氧烷15~35份、纳米二氧化硅5~10份、纳米氢氧化镁0.5~2.5份、复合阻燃剂0.5~2.5份、有机表面处理剂0.5~2.5份、分散剂0.1~1.5份、硅烷偶联剂0.1~1.5份、交联剂0.1~1.5份、有机锡催化剂0.05~0.5份、有机溶剂50~150份。

优选地，所述端羟基聚硅氧烷和端羟基含氟聚硅氧烷并用为基料，其中端羟基聚硅氧烷粘度为1000~40000mPa·s，聚硅氧烷分子结构中[Si-O]键个数n=50~500；端羟基含氟聚硅氧烷粘度为1000~20000mPa·s聚硅氧烷分子结构中[Si-O]键个数n=20~200。

优选地，所述有机溶剂为汽油、甲苯、二甲苯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、甲乙酮中的一种或两种以上的混合物。

优选地，所述纳米二氧化硅的粒径为10~100nm，比表面积为100~400m²/g。

优选地，所述纳米氢氧化镁的粒径为10~150nm，比表面积为100~300m²/g。

优选地，所述步骤(1)中复合阻燃剂，由无机物三氧化二锑和有机物十溴联苯乙烷组成，其中无机物三氧化二锑：40~60%；有机物十溴联苯乙烷：40~60%。