戈壁环境输电铁塔抗风沙涂料及其制备方法.pdf

本发明公开了一种戈壁环境输电铁塔抗风沙涂料及其制备方法，由甲乙两种组分按照质量配比为1:2构成，按质量份数计，甲组分包括以下组分和含量：氨基树脂5～10份；流平剂0.5～1.0份；蒸馏水10～15份；按质量份数计，乙组分包括以下组分和含量：水分散性环氧丙烯酸树脂15～25份；分散剂0.5～1.0份；消泡剂0.2～0.8份；蒸馏水20～25份；铝粉5～10份；超细滑石粉5～10份；沉淀硫酸钡5～10份；磷酸锌5～10份；防锈剂1～2份；纳米MoS2耐磨剂10～20份；本发明还公开了该涂料的制备方法，通过在防腐涂料中添加纳米MoS2耐磨剂提高涂层耐磨性保护输电铁塔对风沙冲击。采用本发明制备的涂料与铁塔基体结合力强并且绿色环保，具有抗风沙冲击的特性符合戈壁环境输电铁塔保护的要求。

权利要求书
1.  一种戈壁环境输电铁塔抗风沙涂料，其特征在于：由甲乙两种组分按照质量配比为1:2构成，按质量份数计，甲组分包括以下组分和含量：
氨基树脂5～10份，流平剂0.5～1.0份，蒸馏水10～15份；
按质量份数计，乙组分包括以下组分和含量：
水分散性环氧丙烯酸树脂15～25份，分散剂0.5～1.0份，消泡剂0.2～0.8份，蒸馏水20～25份，铝粉5～10份，超细滑石粉5～10份，沉淀硫酸钡5～10份，磷酸锌5～10份，防锈剂1～2份，纳米MoS2耐磨剂10～20份。

2.  一种戈壁环境输电铁塔抗风沙涂料，其特征在于：由甲乙两种组分按照质量配比为1:2构成，按质量份数计，甲组分包括以下组分和含量：
氨基树脂5份，流平剂1份，蒸馏水15份；
按质量份数计，乙组分包括以下组分和含量：
水分散性环氧丙烯酸树脂15份，分散剂1份，消泡剂0.8份，蒸馏水25份，铝粉10份，超细滑石粉10份，沉淀硫酸钡10份，磷酸锌10份，防锈剂2份，纳米MoS2耐磨剂10份。

3.  根据权利要求1或2所述的涂料，其特征在于：所述流平剂为二醇单丁醚。

4.  根据权利要求1或2所述的涂料，其特征在于：所述分散剂为BYK190。

5.  根据权利要求1或2所述的涂料，其特征在于：所述消泡剂为BYK022。

6.  根据权利要求1或2所述的涂料，其特征在于：所述纳米MoS2耐磨剂的平均粒度为80nm。

7.  一种根据权利要求1或2所述戈壁环境输电铁塔抗风沙涂料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)纳米MoS2耐磨剂制备：
A、将适量的硫粉溶于CS2和CCL4的混合溶液中，待硫粉完全溶解后，再向混合溶液体系中加入利用超声化学法制备的类球型MoO3纳米颗粒，MoO3和S的摩尔比为1∶3，上述混合体系强烈搅拌15min后，超声分散30min，在通风厨室温下自然挥发干燥后，得到MoO3表面均匀包覆S的复合粉体MoO3/S；
B、将MoO3/S复合粉体均匀地铺展在石英管中，并置入真空管式炉反应获得MoS2纳米颗粒，反应工艺参数：抽真空至1Pa，通入高纯H2至0.5×105Pa，加热温度700℃，保温1h；
(2)按配方量的氨基树脂和流平剂加入搅拌器混合，在300r·min-1的速度搅拌下，再加入蒸馏水，高速分散30min，得到甲组分；
(3)按配方量将水分散性环氧丙烯酸树脂、分散剂、消泡剂、蒸馏水加入备料锅中均匀混合，在1000r·min-1的速度下搅拌，加入铝粉、超细滑石粉、沉淀硫酸钡、磷酸锌、防锈剂、纳米MoS2耐磨剂，在高速分散机上低速分散，然后高速分散，砂磨分散直到细度小于20μm， 得到乙组分；
(4)施工时需将所述甲组分、乙组分按配方量质量配比为1:2，混合，均匀搅拌，熟化10min后即可使用。

说明书戈壁环境输电铁塔抗风沙涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料技术，特别涉及一种戈壁环境输电铁塔抗风沙涂料及其制备方法。
背景技术
改革开放带来了社会的进步，人民生活水平的提高，享受现代化文明成果越多，相对用电量越大。2008年浙江省全省人均能源消费2.95t标准煤，比上年增长2.8％。其中人均生活用标准煤270kg，人均用电4537kW·h，比2007年增长4.9％。根据招商证券报道，我国在2008年1～8月全国社会用电量达到23324亿kW·h，除大规模电网建设如西电东输、南北互借输电通道已形成76条500kV输电线以外，将更进一步投资建设西北与华北、西北与华中、华北与东北电网的联网工程。根据中国电力网2009年2月23日报道，国家电网公司与徐州经济开发区电力铁塔生产制造项目，总投资15亿元。为了传送电力，输电铁塔可能耸立在繁华的都市、空旷的田野、崎岖的山顶、一望无际的沙漠、污染的工业区或是多盐的海边。不同的环境对金属的腐蚀速率也不相同，以碳钢为例，如戈壁的风沙吹袭碰撞或者沙漠中沙粒的侵蚀造成输电铁塔被毁坏。
因此，要求戈壁环境输电铁塔涂料具有优良的抗风沙冲击性。
中国专利CN201410743937.8一种防风沙涂料，公开了一种防风沙涂料，包括如下含量比例的成分：有机硅改性氟碳树脂12～28份；乙烯树脂22～34份；聚酰亚胺18～30份；聚对苯二甲醇44～52份；水性聚氨酯乳液30～42份；玻璃钢颗粒4～10份；硅酸钠3～6份；钛白粉1～5份。
中国专利CN201210283617.X一种抗风沙特种叶片涂料，公开了一种抗风沙特种叶片涂料，由A、B两组份组成，A组分以聚酯树脂或其与羟基丙烯酸树脂的共混物为主体，采用合适的助剂及颜填料对涂料性能进行加强，B组分采用了耐候性好的脂肪族异氰酸酯。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供戈壁环境输电铁塔抗风沙涂料及其制备方法，该涂料与铁塔基体结合力强并且绿色环保，具有抗风沙冲击的特性符合戈壁环境输电铁塔保护的要求。该涂料生产简单、施工性能,具有无需高温固化,室温干燥迅速等优点。该涂料可刷涂在输电铁塔表面起到抗风沙侵蚀作用，在戈壁环境输电铁质电气装置抗风沙等领域具有广泛的应用。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种戈壁环境输电铁塔抗风沙涂料，由甲乙两种组分按照质量配比为1:2构成，按质量份数计，甲组分包括以下组分和含量：
氨基树脂5～10份，流平剂0.5～1.0份，蒸馏水10～15份；
按质量份数计，乙组分包括以下组分和含量：
水分散性环氧丙烯酸树脂15～25份，分散剂0.5～1.0份，消泡剂0.2～0.8份，蒸馏水20～25份，铝粉5～10份，超细滑石粉5～10份，沉淀硫酸钡5～10份，磷酸锌5～10份，防锈剂1～2份，纳米MoS2耐磨剂10～20份。
一种戈壁环境输电铁塔抗风沙涂料，由甲乙两种组分按照质量配比为1:2构成，按质量份数计，甲组分包括以下组分和含量：
氨基树脂5份，流平剂1份，蒸馏水15份；
按质量份数计，乙组分包括以下组分和含量：
水分散性环氧丙烯酸树脂15份，分散剂1份，消泡剂0.8份，蒸馏水25份，铝粉10份，超细滑石粉10份，沉淀硫酸钡10份，磷酸锌10份，防锈剂2份，纳米MoS2耐磨剂10份；
所述流平剂为二醇单丁醚。
所述分散剂为BYK190。
所述消泡剂为BYK022。
所述纳米MoS2耐磨剂的平均粒度为80nm。
一种戈壁环境输电铁塔抗风沙涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)纳米MoS2耐磨剂制备：
A、将适量的硫粉溶于CS2和CCL4的混合溶液中，待硫粉完全溶解后，再向混合溶液体系中加入利用超声化学法制备的类球型MoO3纳米颗粒，MoO3和S的摩尔比为1∶3，上述混合体系强烈搅拌15min后，超声分散30min，在通风厨室温下自然挥发干燥后，得到MoO3表面均匀包覆S的复合粉体MoO3/S；
B、将MoO3/S复合粉体均匀地铺展在石英管中，并置入真空管式炉反应获得MoS2纳米颗粒，反应工艺参数：抽真空至1Pa，通入高纯H2至0.5×105Pa，加热温度700℃，保温1h；
(2)按配方量的氨基树脂和流平剂加入搅拌器混合，在300r·min-1的速度搅拌下，再加入蒸馏水，高速分散30min，得到甲组分；
(3)按配方量将水分散性环氧丙烯酸树脂、分散剂、消泡剂、蒸馏水加入备料锅中均匀混合，在1000r·min-1的速度下搅拌，加入铝粉、超细滑石粉、沉淀硫酸钡、磷酸锌、防锈剂、纳米MoS2耐磨剂，在高速分散机上低速分散，然后高速分散，砂磨分散直到细度小于20μm，得到乙组分；
(4)施工时需将所述甲组分、乙组分按配方量质量配比为1:2，混合，均匀搅拌，熟化10min后即可使用。
本发明的有益效果是：
(1)本发明研制的戈壁环境输电铁塔抗风沙涂料及其制备方法主要成膜物质是由水分散性环氧丙烯酸树脂和氨基树脂在一定工艺条件下分散而成，固化后的漆膜有高交联密度，附着力强，高硬度，高固含量等特征；该涂料与铁塔基体结合力强并且绿色环保，具有抗风沙冲击的特性符合戈壁环境输电铁塔保护的要求。该涂料生产简单、施工性能,具有无需高温固化,室温干燥迅速等优点。该涂料可刷涂在输电铁塔表面起到抗风沙侵蚀作用，在戈壁环境输电铁质电气装置抗风沙等领域具有广泛的应用。
(2)本发明研制的戈壁环境输电铁塔抗风沙涂料及其制备方法中添加的纳米MoS2耐磨剂，能提高涂层的耐磨性使铁搭表面抗风沙侵蚀性增强。
(3)采用本发明两次施工成膜厚度可达百微米，生产简单、施工性,具有无需高温固化,室温干燥迅速等优点。涂料漆膜厚度100μm以上，耐水性大于240h通过，耐磨转数达到1000～1400转，漆膜质量损失小于0.07g·(100r)-1。
具体实施方式：
为了使本发明的内容更容易本清楚地理解，下面根据具体实施例，对本发明作进一步详细的说明，
实施例1
戈壁环境输电铁塔抗风沙涂料，由甲乙两种组分按照质量配比为1：2构成，按质量份数计，甲组分包括以下组分和含量：氨基树脂5份；二醇单丁醚1份；蒸馏水15份；
按质量份数计，乙组分包括以下组分和含量：水分散性环氧丙烯酸树脂15份；BYK190 1份；BYK022 0.8份；蒸馏水25份；铝粉10份；超细滑石粉10份；沉淀硫酸钡10份；磷酸锌10份；防锈剂2份；纳米MoS2耐磨剂10份。
制备步骤包括：
(1)纳米MoS2耐磨剂制备：1)将适量的硫(S)粉溶于CS2和CCL4的混合溶液中，待S完全溶解后，再向混合溶液体系中加入利用超声化学法制备的类球型MoO3纳米颗粒(按MoO3和S的摩尔比为1∶3)。将上述混合体系强烈搅拌15min后，超声分散30min，在通风厨室温下自然挥发干燥后，得到MoO3表面均匀包覆S的复合粉体。2)将MoO3/S复合粉体均匀地铺展在石英管中，并置入真空管式炉反应获得MoS2纳米颗粒。工艺参数：抽真空至1Pa，通入高纯H2至0.5×105Pa，加热温度700℃，保温1h。
(2)按配方量的氨基树脂和二醇单丁醚加入搅拌器混合，在300r·min-1的速度搅拌下，再加入去离子水，高速分散30min，得到甲组分。
(3)按配方量将水分散性环氧丙烯酸树脂、BYK190、BYK022、蒸馏水加入备料锅中均 匀混合，在1000r·min-1的速度下搅拌，加入铝粉、超细滑石粉、沉淀硫酸钡、磷酸锌、防锈剂、纳米MoS2耐磨剂，在高速分散机上低速分散，然后高速分散。在高剪切力的作用下，砂磨分散直到细度小于20μm，得到乙组分。
(4)施工时需将所述甲组分、乙组分按配方量质量配比为1:2，混合，均匀搅拌，熟化10min后即可使用。
耐水性：241h通过。
耐磨性：耐磨转数达到1000～1400转，漆膜质量损失0.07g·(100r)-1。
防火性：木棒垂直燃烧法测得失重率0.93％、炭化高度9.6cm。
实施例2
戈壁环境输电铁塔抗风沙涂料，由甲乙两种组分按照质量配比为1：2构成，按质量份数计，甲组分包括以下组分和含量：氨基树脂8份；二醇单丁醚1份；蒸馏水15份；
按质量份数计，乙组分包括以下组分和含量：水分散性环氧丙烯酸树脂20份；BYK190 1份；BYK022 0.8份；蒸馏水25份；铝粉10份；超细滑石粉10份；沉淀硫酸钡10份；磷酸锌10份；防锈剂2份；纳米MoS2耐磨剂15份。
制备步骤包括：
(1)纳米MoS2耐磨剂制备：1)将适量的硫(S)粉溶于CS2和CCL4的混合溶液中，待S完全溶解后，再向混合溶液体系中加入利用超声化学法制备的类球型MoO3纳米颗粒(按MoO3和S的摩尔比为1∶3)。将上述混合体系强烈搅拌15min后，超声分散30min，在通风厨室温下自然挥发干燥后，得到MoO3表面均匀包覆S的复合粉体。2)将MoO3/S复合粉体均匀地铺展在石英管中，并置入真空管式炉反应获得MoS2纳米颗粒。工艺参数：抽真空至1Pa，通入高纯H2至0.5×105Pa，加热温度700℃，保温1h。
(2)按配方量的氨基树脂和二醇单丁醚加入搅拌器混合，在300r·min-1的速度搅拌下，再加入去离子水，高速分散30min，得到甲组分。
(3)按配方量将水分散性环氧丙烯酸树脂、BYK190、BYK022、蒸馏水加入备料锅中均匀混合，在1000r·min-1的速度下搅拌，加入铝粉、超细滑石粉、沉淀硫酸钡、磷酸锌、防锈剂、纳米MoS2耐磨剂，在高速分散机上低速分散，然后高速分散。在高剪切力的作用下，砂磨分散直到细度小于20μm，得到乙组分。
(4)施工时需将所述甲组分、乙组分按配方量质量配比为1:2，混合，均匀搅拌，熟化10min后即可使用。
耐水性：282h通过。
耐磨性：耐磨转数达到1000～1400转，漆膜质量损失0.063g·(100r)-1。
防火性：木棒垂直燃烧法测得失重率0.9％、炭化高度9.1cm。
实施例3
戈壁环境输电铁塔抗风沙涂料，由甲乙两种组分按照质量配比为1：2构成，按质量份数计，甲组分包括以下组分和含量：氨基树脂10份；二醇单丁醚1份；蒸馏水15份；
按质量份数计，乙组分包括以下组分和含量：水分散性环氧丙烯酸树脂25份；BYK190 1份；BYK022 0.8份；蒸馏水25份；铝粉10份；超细滑石粉10份；沉淀硫酸钡10份；磷酸锌10份；防锈剂2份；纳米MoS2耐磨剂20份。
制备步骤包括：
(1)纳米MoS2耐磨剂制备：1)将适量的硫(S)粉溶于CS2和CCL4的混合溶液中，待S完全溶解后，再向混合溶液体系中加入利用超声化学法制备的类球型MoO3纳米颗粒(按MoO3和S的摩尔比为1∶3)。将上述混合体系强烈搅拌15min后，超声分散30min，在通风厨室温下自然挥发干燥后，得到MoO3表面均匀包覆S的复合粉体。2)将MoO3/S复合粉体均匀地铺展在石英管中，并置入真空管式炉反应获得MoS2纳米颗粒。工艺参数：抽真空至1Pa，通入高纯H2至0.5×105Pa，加热温度700℃，保温1h。
(2)按配方量的氨基树脂和二醇单丁醚加入搅拌器混合，在300r·min-1的速度搅拌下，再加入去离子水，高速分散30min，得到甲组分。
(3)按配方量将水分散性环氧丙烯酸树脂、BYK190、BYK022、蒸馏水加入备料锅中均匀混合，在1000r·min-1的速度下搅拌，加入铝粉、超细滑石粉、沉淀硫酸钡、磷酸锌、防锈剂、纳米MoS2耐磨剂，在高速分散机上低速分散，然后高速分散。在高剪切力的作用下，砂磨分散直到细度小于20μm，得到乙组分。
(4)施工时需将所述甲组分、乙组分按配方量质量配比为1:2，混合，均匀搅拌，熟化10min后即可使用。
耐水性：301h通过。
耐磨性：耐磨转数达到1000～1400转，漆膜质量损失0.059g·(100r)-1。
防火性：木棒垂直燃烧法测得失重率0.89％、炭化高度8.8cm。
经过上述3种实施例方法以及多次实验制备的该涂料与铁塔基体结合力强并且绿色环保，具有抗风沙冲击的特性符合戈壁环境输电铁塔保护的要求。该涂料生产简单、施工性能,具有无需高温固化,室温干燥迅速等优点。该涂料可刷涂在输电铁塔表面起到防风沙侵蚀作用，在戈壁环境输电铁质电气装置抗风沙侵蚀等领域具有广泛的应用。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡 在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。