一种变电设备用疏水涂料及其制备方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201611054125.8

申请日:

20161125

公开号:

CN106519852A

公开日:

20170322

当前法律状态:

有效性:

审查中

法律详情:

IPC分类号:

C09D133/00,C09D7/12,C09D5/16,C09D5/08

主分类号:

C09D133/00,C09D7/12,C09D5/16,C09D5/08

申请人:

国网河南省电力公司周口供电公司

发明人:

魏韬,史宏伟,张甲,魏小宁,程楠楠

地址:

466000 河南省周口市中州大道与太昊路交叉口东150米

优先权:

CN201611054125A

专利代理机构:

郑州知己知识产权代理有限公司

代理人:

季发军

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内容摘要

本发明提供了一种变电设备用疏水涂料及其制备方法,属于疏水材料及其制备技术领域。一种变电设备用疏水涂料,由下述重量份的原料制备而成:甲基三乙氧基硅烷50~70份、磷酸酯改性丙烯酸乳液20~40份、溶剂10~18份、填料5~12份、分散剂3~9份、成膜剂5~12份。本发明以甲基三乙氧基硅烷和磷酸酯改性丙烯酸乳液为主原料,通过溶胶‑凝胶方法制备获得疏水性能良好的疏水涂料,该疏水涂料的表面能低,水滴在涂层表面的静态接触角可达到160°以上,耐水性好,经受长时间的浸泡无起层、脱落或起泡现象,而且耐酸碱性良好,适合作为电力设备的疏水涂料使用,以提高电力设备的防水防污性能。

权利要求书

1.一种变电设备用疏水涂料,其特征在于:由下述重量份的原料制备而成:甲基三乙氧基硅烷50~70份、磷酸酯改性丙烯酸乳液20~40份、溶剂10~18份、填料5~12份、分散剂3~9份、成膜剂5~12份。 2.如权利要求1所述的一种变电设备用疏水涂料,其特征在于:所述填料为硅藻土、分子筛或粘土粉。 3.如权利要求2所述的一种变电设备用疏水涂料,其特征在于:所述填料为分子筛,所述分子筛中SiO/AlO的摩尔比不小于30。 4.如权利要求1所述的一种变电设备用疏水涂料,其特征在于:所述分散剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基磺酸盐和脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐中的一种或两种以上的混合物。 5.如权利要求1所述的一种变电设备用疏水涂料,其特征在于:所述成膜剂为聚乙烯醇、聚乙二醇或聚丙烯酸钠。 6.如权利要求1~5任一项所述的一种变电设备用疏水涂料,其特征在于:由下述重量份的原料制备而成:甲基三乙氧基硅烷55~60份、磷酸酯改性丙烯酸乳液25~30份、溶剂12~15份、填料8~10份、分散剂4~6份、成膜剂8~10份。 7.一种变电设备用疏水涂料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤S1:称取甲基三乙氧基硅烷50~70重量份,滴入摩尔浓度为0.01~0.02mol/L的酸溶液调节pH至3~4,超声波水浴加热进行凝胶化反应,得到溶胶;步骤S2:在所得溶胶中依次加入分散剂3~9重量份和填料5~12重量份,高速均质20~30分钟,得到均质体;步骤S3:搅拌状态下,在所述均质体中依次缓慢滴入磷酸酯改性丙烯酸乳液20~40重量份和成膜剂5~12重量份,然后滴入NH·HO调节体系pH至7.8~8.3,搅拌10~15分钟,密封静置6~12小时,即得。 8.如权利要求7所述的一种变电设备用疏水涂料的制备方法,其特征在于:步骤S1所述超声波水浴加热的功率为200~300W,频率为25~30kHZ,温度为30~50℃。 9.如权利要求7所述的一种变电设备用疏水涂料的制备方法,其特征在于:步骤S2所述高速均质的转速不小于3000r/min。 10.如权利要求7所述的一种变电设备用疏水涂料的制备方法,其特征在于:步骤S3所述缓慢滴入的速度为8~20mL/min。

说明书

技术领域

本发明属于疏水材料及其制备技术领域,具体涉及一种变电设备用疏水涂料及其制备方法。

背景技术

我国经济的发展离不开电力事业的发展,经济的发展使得人们对电力系统供电可靠性需求逐渐加大。要获得可靠的供电系统首先需要保障供电系统的安全性。电力设备是供电系统的一个重要组成部分,其性能的好坏直接影响供电系统的安全性和可靠性。衡量电力设备性能的好坏是多方面的,其中电力设备需要有良好的防水性,即当水接触到该设备的表面时,不能够轻易地渗进设备内部而造成意外事故,或者,不能长期滞留于设备表面而降低设备的耐受性。实际上,电力设备长期经受风吹日晒,难免发生老化,致使性能下降,而遭受雨、雪侵蚀。因此,电力设备表面的疏水性能改造显得特别重要。

超疏水材料由于具有优异的疏水性能以及低粘附性能,使得该材料在国防、军工、工业、农业、医学、建筑及交通航空等多个领域,具有广阔而巨大的应用前景,如防覆冰涂层、抗菌材料、防雾涂层、不沾污纤维织物等。现有研究表明,要得到超疏水表面须满足两个条件:一是具有极低的表面能,二是具有一定的粗糙度。其一,表面材料的润湿性是决定亲水和疏水的前提,因此,低表面能物质是疏水性的基本条件。其二,表面粗糙的微米与纳米相结合的双微观结构是材料表面超疏水性的重要基础。

有机硅树脂一般是指具有高度支链结构的有机聚硅氧烷,具有耐臭氧性、耐高低温、耐水耐潮湿性、优良的电绝缘性、耐化学腐蚀性、耐候性等特点,在涂料或其他领域中具有广泛的应用。有机硅树脂的分子链具有良好的柔顺性,会易于转变成表面能较低的结构,因此与其他聚合物相比表面能明显相对较低,仅比含氟树脂略高。但氟树脂的成本价格却远高于有机硅树脂。常见的有机硅单体有:有机氯硅烷单体、有机烷氧基硅烷单体、有机硅醇、有机酰氧基硅烷单体和含有其他官能团的有机硅单体等。有机硅树脂的制备方法较为简单,采用两种或两种以上的单体水解。或者也可以将单体水解后形成的硅醇在降压条件下浓缩,并在碱金属氢氧化物等的催化条件下聚合,可以形成生成机械性能好、稳定的高分子聚合物。在实际操作中,可以根据不同的需求来选择有机硅单体,在有机硅树脂中引入不同的基团。

但与此同时有机硅树脂同时有很多缺点,如附着力差等。通常的办法是使用一种或一种以上的其他树脂对其进行改性,从而使其具有不同树脂的优点,并克服其缺点,使其更适合应用的需要。常用的有丙烯酸树脂、醇酸树脂、环氧树脂等。改性的方法则有物理法与化学法两大类。物理法即冷拼法,是将有机硅树脂与其他树脂直接进行混溶的方法;化学法则是利用聚合物上的活性官能团进行反应,发生缩合等化学反应从而达到改性的目的。

专利CN201210504492公开了一种疏水性树脂组合物及其制备方法和应用,该疏水性树脂组合物含有环氧树脂和聚硅氧烷,聚硅氧烷通过偶联剂与至少部分环氧树脂连接在一起,偶联剂具有至少两个异氰酸酯基,至少部分环氧树脂具有羟基,聚硅氧烷具有能够提供质子的基团,偶联剂的一端通过第一偶合部分与至少部分环氧树脂共价连接在一起,偶联剂的另一端通过第二偶合部分与聚硅氧烷共价连接在一起,第一偶合部分由偶联剂中的异氰酸酯基与环氧树脂中的羟基形成,第二偶合部分由偶联剂中的异氰酸酯基与聚硅氧烷中的能够提供质子的基团形成。将所述疏水性树脂组合物与原砂混合、固化制备的压裂支撑剂不仅具有高的堵水能力,而且具有较高的抗破碎强度。专利CN201410683643公开了一种混凝土高耐候防覆冰聚硅氧烷材料,包括以下重量份的组分:氨基改性聚醚型聚硅氧烷20-70份,环氧改性聚硅氧烷10-30份,聚甲基苯基倍半硅氧烷10-20份,聚丙基甲基倍半硅氧烷5-10份,烷氧基硅烷5-10份。该聚硅氧烷材料能够有效降低混凝土表面能、提高混凝土表面疏水性、提高混凝土放腐蚀防冰的性能,具有优异的防腐蚀防覆冰能力,可应用于水工、海工及低温气候下混凝土的防护。目前,超疏水材料投入到工程实用还有一定距离,某些性能需要改进,主要问题是机械强度不够,容易磨损,另外现在超疏水材料制作成本比较高,使用经济价值不高。

发明内容

有鉴于此,本发明所要解决的技术问题是提供一种疏水性能、自洁性能良好的变电设备用疏水涂料。

为实现上述目的,本发明所采用的技术方案是:

一种变电设备用疏水涂料,由下述重量份的原料制备而成:甲基三乙氧基硅烷50~70份、磷酸酯改性丙烯酸乳液20~40份、溶剂10~18份、填料5~12份、分散剂3~9份、成膜剂5~12份。

优选地,所述填料为硅藻土、分子筛或粘土粉。

优选地,所述填料为分子筛,所述分子筛中SiO2/Al2O3的摩尔比不小于30。

优选地,所述分散剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基磺酸盐和脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐中的一种或两种以上的混合物。

优选地,所述成膜剂为聚乙烯醇、聚乙二醇或聚丙烯酸钠。

优选地,所述变电设备用疏水涂料,由下述重量份的原料制备而成:甲基三乙氧基硅烷55~60份、磷酸酯改性丙烯酸乳液25~30份、溶剂12~15份、填料8~10份、分散剂4~6份、成膜剂8~10份。

一种变电设备用疏水涂料的制备方法,包括以下步骤:

步骤S1:称取甲基三乙氧基硅烷50~70重量份,滴入摩尔浓度为0.01~0.02mol/L的酸溶液调节pH至3~4,超声波水浴加热进行凝胶化反应,得到溶胶;

步骤S2:在所得溶胶中依次加入分散剂3~9重量份和填料5~12重量份,高速均质20~30分钟,得到均质体;

步骤S3:搅拌状态下,在所述均质体中依次缓慢滴入磷酸酯改性丙烯酸乳液20~40重量份和成膜剂5~12重量份,然后滴入N H 3·H 2O调节体系pH至7.8~8.3,搅拌10~15分钟,密封静置6~12小时,即得。

优选地,步骤S1所述超声波水浴加热的功率为200~300W,频率为25~30kHZ,温度为30~50℃。

优选地,步骤S2所述高速均质的转速不小于3000r/min。

优选地,步骤S3所述缓慢滴入的速度为8~20mL/min。

本发明相比现有技术,其有益效果如下:

本发明以甲基三乙氧基硅烷和磷酸酯改性丙烯酸乳液为主原料,通过溶胶-凝胶方法制备获得疏水性能良好的疏水涂料,该疏水涂料的表面能低,水滴在涂层表面的静态接触角可达到150以上°,耐水性好,经受长时间的浸泡无起层、脱落或起泡现象,而且耐酸碱性良好,适合作为电力设备的疏水涂料使用,以提高电力设备的防水防污性能。

本发明采用的甲基三乙氧基硅烷性质稳定,与磷酸酯改性丙烯酸乳液配合制备疏水材料,能够增强疏水涂料的附着力,提高耐腐蚀性,相比采用丙烯酸乳液,各项性能更加突出。与此同时根据材料结构特点,适时添加纳米填料、分散剂和成膜剂,通过对原料中各成分配比的调控,制备出具有纳微复合结构的透明涂层,涂层不但具有优良的疏水性能,同时还具有良好的防污和自洁性能。本发明填料优选硅藻土、分子筛或粘土粉,试验证明,添加分子筛的疏水涂料其疏水性和耐水性都是最好的,较之硅藻土和粘土粉,效果更优;而且,改变分子筛的硅铝比,也会不同程度地影响疏水涂料的性能,说明分子筛的结构及其组成对疏水涂料具有潜在的影响。本发明的分散剂优选脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基磺酸盐和脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐中的一种或两种以上的混合物,而且选择脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基磺酸盐一定比例配合的混合物效果是最好的,说明两者的配合能够更好地使原料均匀分散,反应更充分,疏水涂料的性能发挥更好。本发明成膜剂优选聚乙烯醇、聚乙二醇或聚丙烯酸钠,促进体系凝胶化,改变分子的无规则状态,降低涂料的施工性能。

本发明还提供了上述疏水涂料的制备方法,通过在不同反应阶段控制添加填料、分散剂和成膜剂,增强体系的稳定性,提高疏水涂料的表面性能,使得疏水涂料更易于施工,与基材表面的粘结效果更好。

具体实施方式

为了更好地理解本发明,下面结合实施例进一步清楚阐述本发明的内容,但本发明的保护内容不仅仅局限于下面的实施例。在下文的描述中,给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而,对于本领域技术人员来说显而易见的是,本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。

实施例1:一种变电设备用疏水涂料,由下述重量份的原料制备而成:甲基三乙氧基硅烷60份、磷酸酯改性丙烯酸乳液28份、溶剂15份、填料9份、分散剂5份、成膜剂9份。

其中,所述溶剂为盐酸溶液;

所述填料为分子筛,所述分子筛中SiO2/Al2O3的摩尔比为70。

所述分散剂为脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基磺酸盐的混合物,且脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基磺酸盐的重量比为2:1。

所述成膜剂为聚丙烯酸钠。

一种变电设备用疏水涂料的制备方法,包括以下步骤:

步骤S1:称取甲基三乙氧基硅烷60重量份,滴入摩尔浓度为0.02mol/L的盐酸溶液调节pH至3.4,超声波水浴加热进行凝胶化反应,得到溶胶;

步骤S2:在所得溶胶中依次加入分散剂5重量份和填料9重量份,高速均质20~30分钟,得到均质体;

步骤S3:搅拌状态下,在所述均质体中依次缓慢滴入磷酸酯改性丙烯酸乳液28重量份和成膜剂9重量份,然后滴入N H 3·H 2O调节体系pH至8.0,搅拌12分钟,密封静置8小时,即得。

其中,步骤S1所述超声波水浴加热的功率为240W,频率为28kHZ,温度为45℃。

步骤S2所述高速均质的转速为3000r/min。

步骤S3所述缓慢滴入的速度为8~20mL/min,具体为:磷酸酯改性丙烯酸乳液的滴入速度为10mL/min,成膜剂的滴入速度为16mL/min。

本发明中N H 3·H 2O的浓度优选在2.0~3.0mol/L,在此范围内任一值均可,更优选为2.6mol/L;浓度过低,所得涂料不均匀或有分层现象;过高,则需要较长的搅拌时间和静置时间,制作效率下降。

使用时,将上述疏水涂料涂覆在电力设备的表面,涂覆厚度为0.5~1.5㎜。涂覆厚度的大小影响疏水涂料的疏水性能,进而影响设备的防水性能,涂覆厚度过薄,实现不了预期的疏水效果,过厚,容易影响基材的性能。本发明所述电力设备包括但不限于:电缆、导线、配电柜、配电房等。

实施例2:一种变电设备用疏水涂料,由下述重量份的原料制备而成:甲基三乙氧基硅烷55份、磷酸酯改性丙烯酸乳液25份、溶剂12份、填料8份、分散剂4份、成膜剂8份。

其中,所述溶剂为盐酸溶液;

所述填料为分子筛,所述分子筛中SiO2/Al2O3的摩尔比为50。

所述分散剂为脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐。

所述成膜剂为聚乙烯醇。

一种变电设备用疏水涂料的制备方法,包括以下步骤:

步骤S1:称取甲基三乙氧基硅烷55重量份,滴入摩尔浓度为0.02mol/L的盐酸溶液调节pH至3.2,超声波水浴加热进行凝胶化反应,得到溶胶;

步骤S2:在所得溶胶中依次加入分散剂4重量份和填料8重量份,高速均质25分钟,得到均质体;

步骤S3:搅拌状态下,在所述均质体中依次缓慢滴入磷酸酯改性丙烯酸乳液25重量份和成膜剂8重量份,然后滴入N H 3·H 2O调节体系pH至7.8,搅拌10分钟,密封静置10小时,即得。

步骤S1所述超声波水浴加热的功率为250W,频率为25kHZ,温度为40℃。

步骤S2所述高速均质的转速为3200r/min。

步骤S3所述缓慢滴入的速度为8~20mL/min,具体为:磷酸酯改性丙烯酸乳液的滴入速度为12mL/min,成膜剂的滴入速度为15mL/min。

实施例3:一种变电设备用疏水涂料,由下述重量份的原料制备而成:甲基三乙氧基硅烷58份、磷酸酯改性丙烯酸乳液30份、溶剂15份、填料10份、分散剂6份、成膜剂10份。

其中,所述溶剂为醋酸溶液;所述填料为分子筛,所述分子筛中SiO2/Al2O3的摩尔比为30;所述分散剂为脂肪醇聚氧乙烯醚;所述成膜剂为聚丙烯酸钠。

一种变电设备用疏水涂料的制备方法,包括以下步骤:

步骤S1:称取甲基三乙氧基硅烷58重量份,滴入摩尔浓度为0.01mol/L的盐酸溶液调节pH至3.6,超声波水浴加热进行凝胶化反应,得到溶胶;

步骤S2:在所得溶胶中依次加入分散剂6重量份和填料10重量份,高速均质30分钟,得到均质体;

步骤S3:搅拌状态下,在所述均质体中依次缓慢滴入磷酸酯改性丙烯酸乳液30重量份和成膜剂10重量份,然后滴入N H 3·H 2O调节体系pH至8.3,搅拌15分钟,密封静置12小时,即得。

步骤S1所述超声波水浴加热的功率为280W,频率为30kHZ,温度为50℃。

步骤S2所述高速均质的转速为3500r/min。

步骤S3所述缓慢滴入的速度为8~20mL/min,具体为:磷酸酯改性丙烯酸乳液的滴入速度为8mL/min,成膜剂的滴入速度为20mL/min。

实施例4:一种变电设备用疏水涂料,由下述重量份的原料制备而成:甲基三乙氧基硅烷50份、磷酸酯改性丙烯酸乳液20份、溶剂10份、填料5份、分散剂3份、成膜剂5份。

其中,所述溶剂为盐酸溶液;所述填料为硅藻土;所述分散剂为烷基磺酸盐;所述成膜剂为聚乙二醇。

一种变电设备用疏水涂料的制备方法,包括以下步骤:

步骤S1:称取甲基三乙氧基硅烷50重量份,滴入摩尔浓度为0.02mol/L的醋酸溶液调节pH至3.0,超声波水浴加热进行凝胶化反应,得到溶胶;

所述超声波水浴加热的功率为200W,频率为25kHZ,温度为30℃;

步骤S2:在所得溶胶中依次加入分散剂3重量份和填料5重量份,高速均质20分钟,得到均质体;

所述高速均质的转速为3000r/min;

步骤S3:搅拌状态下,在所述均质体中依次缓慢滴入磷酸酯改性丙烯酸乳液20重量份和成膜剂5重量份,然后滴入N H 3·H 2O调节体系pH至8.1,搅拌12分钟,密封静置6小时,即得;

所述缓慢滴入的速度为8~20mL/min,具体为:磷酸酯改性丙烯酸乳液的滴入速度为8mL/min,成膜剂的滴入速度为16mL/min。

实施例5:一种变电设备用疏水涂料,由下述重量份的原料制备而成:甲基三乙氧基硅烷70份、磷酸酯改性丙烯酸乳液40份、溶剂18份、填料12份、分散剂9份、成膜剂12份。

其中,所述溶剂为盐酸溶液;所述填料为粘土粉;所述分散剂为脂肪醇聚氧乙烯醚与烷基磺酸盐的混合物,且脂肪醇聚氧乙烯醚与烷基磺酸盐的重量比为1:1;所述成膜剂为聚丙烯酸钠。

一种变电设备用疏水涂料的制备方法,包括以下步骤:

步骤S1:称取甲基三乙氧基硅烷70重量份,滴入摩尔浓度为0.01mol/L的甲酸溶液调节pH至4.0,超声波水浴加热进行凝胶化反应,得到溶胶;

所述超声波水浴加热的功率为300W,频率为30kHZ,温度为50℃;

步骤S2:在所得溶胶中依次加入分散剂3~9重量份和填料5~12重量份,高速均质20~30分钟,得到均质体;

所述高速均质的转速为4000r/min;

步骤S3:搅拌状态下,在所述均质体中依次缓慢滴入磷酸酯改性丙烯酸乳液40重量份和成膜剂12重量份,然后滴入N H 3·H 2O调节体系pH至8.1,搅拌15分钟,密封静置12小时,即得;

所述缓慢滴入的速度为8~20mL/min,具体为:磷酸酯改性丙烯酸乳液的滴入速度为10mL/min,成膜剂的滴入速度为18mL/min。

实施例6:一种变电设备用疏水涂料,由下述重量份的原料制备而成:甲基三乙氧基硅烷65份、磷酸酯改性丙烯酸乳液30份、溶剂16份、填料10份、分散剂8份、成膜剂10份。

其中,溶剂为盐酸溶液;填料为硅藻土;所述分散剂为脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐;成膜剂为聚乙烯醇。

实施例7:一种变电设备用疏水涂料,由下述重量份的原料制备而成:甲基三乙氧基硅烷55份、磷酸酯改性丙烯酸乳液30份、溶剂15份、填料8份、分散剂6份、成膜剂8份。

其中,溶剂为醋酸溶液;所述填料为硅藻土;分散剂为脂肪醇聚氧乙烯醚与烷基磺酸盐的混合物,其两者的重量比为1.5:1;成膜剂为聚乙烯醇。

实施例8:一种变电设备用疏水涂料,由下述重量份的原料制备而成:甲基三乙氧基硅烷55份、磷酸酯改性丙烯酸乳液30份、溶剂15份、填料8份、分散剂6份、成膜剂8份。

其中,溶剂为醋酸溶液;所述填料为硅藻土;分散剂为脂肪醇聚氧乙烯醚与烷基磺酸盐的混合物,其两者的重量比为1.5:1;成膜剂为聚乙烯醇。

实施例9:一种变电设备用疏水涂料,由下述重量份的原料制备而成:甲基三乙氧基硅烷60份、磷酸酯改性丙烯酸乳液28份、溶剂15份、填料9份、分散剂5份、成膜剂9份。

该实施例所描述的变电设备用疏水涂料的制备方法,与实施例1不同的是,在步骤S1之前还包括:将甲基三乙氧基硅烷与乙醇溶液按重量比1:2进行混合搅拌,45±2℃水浴保温20分钟,其中,乙醇的体积分数为75%。

对比例1:一种变电设备用疏水涂料,由下述重量份的原料制备而成:甲基三乙氧基硅烷60份、磷酸酯改性丙烯酸乳液28份、溶剂15份、填料9份、分散剂5份、成膜剂9份。

其中,所述溶剂为盐酸溶液;所述填料为分子筛,所述分子筛中SiO2/Al2O3的摩尔比为20。所述分散剂为脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基磺酸盐的混合物,且脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基磺酸盐的重量比为2:1。所述成膜剂为聚丙烯酸钠。制备方法参阅本发明实施例1,不再赘述。

对比例2:一种变电设备用疏水涂料,由下述重量份的原料制备而成:甲基三乙氧基硅烷60份、苯丙乳液28份、溶剂15份、填料9份、分散剂5份、成膜剂9份。

其中,所述溶剂为盐酸溶液;所述填料为分子筛,所述分子筛中SiO2/Al2O3的摩尔比为70;所述分散剂为脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐;所述成膜剂为聚丙烯酸钠。

对比例3:一种变电设备用疏水涂料,由下述重量份的原料制备而成:甲基三乙氧基硅烷60份、磷酸酯改性丙烯酸乳液28份、溶剂15份、填料9份、分散剂5份。

其中,溶剂、填料、分散剂与实施例1相同;制备方法参阅实施例1,均不再赘述。

对比例4:一种变电设备用疏水涂料,由下述重量份的原料制备而成:甲基三乙氧基硅烷60份、磷酸酯改性丙烯酸乳液28份、溶剂15份、填料9份、分散剂5份、成膜剂9份。

其中,所述溶剂为柠檬酸溶液;所述填料为硅藻土;所述分散剂为脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐;所述成膜剂为聚丙烯酸钠。

制备方法参阅实施例4,不再赘述。

对比例5:一种变电设备用疏水涂料,由下述重量份的原料制备而成:甲基三乙氧基硅烷60份、磷酸酯改性丙烯酸乳液28份、溶剂15份、填料9份、分散剂5份、成膜剂9份。具体原料同实施例1。

该实施例变电设备用疏水涂料的制备方法,与实施例1所不同的是,包括以下步骤:

步骤S1:称取甲基三乙氧基硅烷60重量份,滴入摩尔浓度为0.02mol/L的盐酸溶液调节pH至3.4,超声波水浴加热进行凝胶化反应,得到溶胶;

步骤S2:搅拌状态下,在所得溶胶中依次加入分散剂5重量份、填料9重量份、磷酸酯改性丙烯酸乳液28重量份和成膜剂9重量份,滴入N H 3·H 2O调节体系pH至8.0,搅拌12分钟,密封静置8小时,即得。

该实施例中步骤S2中所述加入指一次性加入,不考虑加入速度,其余未说明参数同实施例1。

效果评价

为了对比分析实施例1~4、9及对比例1~5疏水涂料的疏水性能,做如下方面的效果检测。

1、静态接触角的测试:采用接触角测定仪测量涂层表面对水的接触角,测试方法为液滴法,即将液滴通过注射器针头滴在载玻片上,使用切线法读出接触角。分别测量不少于5个位置,取平均值。

2、硬度测试:参照GB/T6739-2006《铅笔法测漆膜硬度》,使用铅笔划痕硬度仪测试。将涂层置于水平面上,用不同硬度的铅笔(6H、5H、4H、3H、2H、H、HB、B、2B、3B、4B、5B、6B)与涂层约成45°角,用约1mm/s的速度用力向前推进,从最硬的6H铅笔开始,每个级别都要划5道长约3mm的划痕,直至找到不会划伤氟碳涂层的5道划痕为止,此时的硬度就代表涂层的硬度。

3、耐水性能测试:将涂覆疏水涂料的冷扎钢板的完全浸泡自来水中,72h后取出试件观察,若无起层、发泡、脱落现象,则为合格。

表1样品的静态接触角、硬度及耐水性测试结果

表1可以看出,本发明实施例1~4及实施例9的接触角大于150°,硬度在2H以上,72小时耐水性实验无起层、发泡和脱落现象。将原料甲基三乙氧基硅烷处理(实施例9)后,所得涂料的性能较实施例1更优,对疏水性能的改善是更有利的。与上述实施例相比,对比例1减少填料分子筛的硅铝比至20,疏水性和耐水性都有所下降;对比例2以苯丙乳液替代磷酸酯改性丙烯酸乳液,疏水性能明显下降,且硬度降低,耐水性下降;对比例3未使用成膜剂,疏水性能也有明显的降低;对比例4以柠檬酸溶液为溶剂,所得涂层材料的静态接触角仅有122°;对比例5改变制备方法,所得涂料的静态接触角仅有103°,硬度下降,且有耐水性实验结果由起层现象。上述实验及测试结果显示,本发明各原料配合得当,反应体系稳定,产物性能显著。

4、耐酸碱性测试:将涂覆实施例1和实施例9制备的疏水涂层的试件浸泡在盛有pH分别为l和14的强酸和强碱性溶液的密封烧杯中0~12d,每隔三天取出1次,在室温下除去表面溶剂,然后分别测量水滴和正十六烷在其表面的接触角,溶液的pH值通过硝酸和氨水进行调节。

表2耐酸碱测试结果

表2显示,本发明实施例1和实施例9制备的涂层可以长时间(12d)经受强酸和强碱的考验,并且仍保持良好的疏水/疏油性能;对比可以看到涂层对强酸的稳定性要优于强碱;而且实施例9的稳定性要优于实施例1。

5、自清洁性能的测试:用油污将实施例1制备的涂层表面污染,测定其表面接触角的变化;再将其置于紫外灯下照射一定时间后,测定涂层表面疏水性的恢复情况。

测试结果:涂层未污染前静态接触角为162°;被油污染后,接触角下降为78°;随着紫外灯照射时间的延长,涂层表面的疏水性能逐渐恢复,经6小时的照射,接触角上升至135°。说明本发明疏水涂料具有良好的自洁性能,有助于涂层疏水性能的保持。

上述测试结果显示,本发明疏水涂料具有良好的疏水性能,静态接触角可以达到162°,呈现出良好的自滚动效果。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式,但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解,我们所描述的具体的实施例只是说明性的,而不是用于对本发明的范围的限定,熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化,都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201611054125.8 (22)申请日 2016.11.25 (71)申请人 国网河南省电力公司周口供电公司 地址 466000 河南省周口市中州大道与太 昊路交叉口东150米 (72)发明人 魏韬史宏伟张甲魏小宁 程楠楠 (74)专利代理机构 郑州知己知识产权代理有限 公司 41132 代理人 季发军 (51)Int.Cl. C09D 133/00(2006.01) C09D 7/12(2006.01) C09D 5/16(2006.01) C09D 5/08(2006.。

2、01) (54)发明名称 一种变电设备用疏水涂料及其制备方法 (57)摘要 本发明提供了一种变电设备用疏水涂料及 其制备方法, 属于疏水材料及其制备技术领域。 一种变电设备用疏水涂料, 由下述重量份的原料 制备而成: 甲基三乙氧基硅烷5070份、 磷酸酯改 性丙烯酸乳液2040份、 溶剂1018份、 填料512 份、 分散剂39份、 成膜剂512份。 本发明以甲基 三乙氧基硅烷和磷酸酯改性丙烯酸乳液为主原 料, 通过溶胶-凝胶方法制备获得疏水性能良好 的疏水涂料, 该疏水涂料的表面能低, 水滴在涂 层表面的静态接触角可达到160 以上, 耐水性 好, 经受长时间的浸泡无起层、 脱落或起泡现象,。

3、 而且耐酸碱性良好, 适合作为电力设备的疏水涂 料使用, 以提高电力设备的防水防污性能。 权利要求书1页 说明书9页 CN 106519852 A 2017.03.22 CN 106519852 A 1.一种变电设备用疏水涂料, 其特征在于: 由下述重量份的原料制备而成: 甲基三乙氧 基硅烷5070份、 磷酸酯改性丙烯酸乳液2040份、 溶剂1018份、 填料512份、 分散剂39份、 成膜剂512份。 2.如权利要求1所述的一种变电设备用疏水涂料, 其特征在于: 所述填料为硅藻土、 分 子筛或粘土粉。 3.如权利要求2所述的一种变电设备用疏水涂料, 其特征在于: 所述填料为分子筛, 所 述分。

4、子筛中SiO2/Al2O3的摩尔比不小于30。 4.如权利要求1所述的一种变电设备用疏水涂料, 其特征在于: 所述分散剂为脂肪醇聚 氧乙烯醚、 烷基磺酸盐和脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐中的一种或两种以上的混合物。 5.如权利要求1所述的一种变电设备用疏水涂料, 其特征在于: 所述成膜剂为聚乙烯 醇、 聚乙二醇或聚丙烯酸钠。 6.如权利要求15任一项所述的一种变电设备用疏水涂料, 其特征在于: 由下述重量份 的原料制备而成: 甲基三乙氧基硅烷5560份、 磷酸酯改性丙烯酸乳液2530份、 溶剂1215 份、 填料810份、 分散剂46份、 成膜剂810份。 7.一种变电设备用疏水涂料的制备方法, 其特。

5、征在于: 包括以下步骤: 步骤S1: 称取甲基三乙氧基硅烷5070重量份, 滴入摩尔浓度为0.010.02mol/L的酸溶 液调节pH至34, 超声波水浴加热进行凝胶化反应, 得到溶胶; 步骤S2: 在所得溶胶中依次加入分散剂39重量份和填料512重量份, 高速均质2030 分钟, 得到均质体; 步骤S3: 搅拌状态下, 在所述均质体中依次缓慢滴入磷酸酯改性丙烯酸乳液2040重量 份和成膜剂512重量份, 然后滴入N H 3H 2O调节体系pH至7.88.3, 搅拌1015分钟, 密封 静置612小时, 即得。 8.如权利要求7所述的一种变电设备用疏水涂料的制备方法, 其特征在于: 步骤S1所。

6、述 超声波水浴加热的功率为200300W, 频率为2530kHZ, 温度为3050。 9.如权利要求7所述的一种变电设备用疏水涂料的制备方法, 其特征在于: 步骤S2所述 高速均质的转速不小于3000r/min。 10.如权利要求7所述的一种变电设备用疏水涂料的制备方法, 其特征在于: 步骤S3所 述缓慢滴入的速度为820mL/min。 权利要求书 1/1 页 2 CN 106519852 A 2 一种变电设备用疏水涂料及其制备方法 技术领域 0001 本发明属于疏水材料及其制备技术领域, 具体涉及一种变电设备用疏水涂料及其 制备方法。 背景技术 0002 我国经济的发展离不开电力事业的发展,。

7、 经济的发展使得人们对电力系统供电可 靠性需求逐渐加大。 要获得可靠的供电系统首先需要保障供电系统的安全性。 电力设备是 供电系统的一个重要组成部分, 其性能的好坏直接影响供电系统的安全性和可靠性。 衡量 电力设备性能的好坏是多方面的, 其中电力设备需要有良好的防水性, 即当水接触到该设 备的表面时, 不能够轻易地渗进设备内部而造成意外事故, 或者, 不能长期滞留于设备表面 而降低设备的耐受性。 实际上, 电力设备长期经受风吹日晒, 难免发生老化, 致使性能下降, 而遭受雨、 雪侵蚀。 因此, 电力设备表面的疏水性能改造显得特别重要。 0003 超疏水材料由于具有优异的疏水性能以及低粘附性能,。

8、 使得该材料在国防、 军工、 工业、 农业、 医学、 建筑及交通航空等多个领域, 具有广阔而巨大的应用前景, 如防覆冰涂 层、 抗菌材料、 防雾涂层、 不沾污纤维织物等。 现有研究表明, 要得到超疏水表面须满足两个 条件: 一是具有极低的表面能, 二是具有一定的粗糙度。 其一, 表面材料的润湿性是决定亲 水和疏水的前提, 因此, 低表面能物质是疏水性的基本条件。 其二, 表面粗糙的微米与纳米 相结合的双微观结构是材料表面超疏水性的重要基础。 0004 有机硅树脂一般是指具有高度支链结构的有机聚硅氧烷, 具有耐臭氧性、 耐高低 温、 耐水耐潮湿性、 优良的电绝缘性、 耐化学腐蚀性、 耐候性等特点。

9、, 在涂料或其他领域中具 有广泛的应用。 有机硅树脂的分子链具有良好的柔顺性, 会易于转变成表面能较低的结构, 因此与其他聚合物相比表面能明显相对较低, 仅比含氟树脂略高。 但氟树脂的成本价格却 远高于有机硅树脂。 常见的有机硅单体有: 有机氯硅烷单体、 有机烷氧基硅烷单体、 有机硅 醇、 有机酰氧基硅烷单体和含有其他官能团的有机硅单体等。 有机硅树脂的制备方法较为 简单, 采用两种或两种以上的单体水解。 或者也可以将单体水解后形成的硅醇在降压条件 下浓缩, 并在碱金属氢氧化物等的催化条件下聚合, 可以形成生成机械性能好、 稳定的高分 子聚合物。 在实际操作中, 可以根据不同的需求来选择有机硅。

10、单体, 在有机硅树脂中引入不 同的基团。 0005 但与此同时有机硅树脂同时有很多缺点, 如附着力差等。 通常的办法是使用一种 或一种以上的其他树脂对其进行改性, 从而使其具有不同树脂的优点, 并克服其缺点, 使其 更适合应用的需要。 常用的有丙烯酸树脂、 醇酸树脂、 环氧树脂等。 改性的方法则有物理法 与化学法两大类。 物理法即冷拼法, 是将有机硅树脂与其他树脂直接进行混溶的方法; 化学 法则是利用聚合物上的活性官能团进行反应, 发生缩合等化学反应从而达到改性的目的。 0006 专利CN201210504492公开了一种疏水性树脂组合物及其制备方法和应用, 该疏水 性树脂组合物含有环氧树脂和。

11、聚硅氧烷, 聚硅氧烷通过偶联剂与至少部分环氧树脂连接在 一起, 偶联剂具有至少两个异氰酸酯基, 至少部分环氧树脂具有羟基, 聚硅氧烷具有能够提 说明书 1/9 页 3 CN 106519852 A 3 供质子的基团, 偶联剂的一端通过第一偶合部分与至少部分环氧树脂共价连接在一起, 偶 联剂的另一端通过第二偶合部分与聚硅氧烷共价连接在一起, 第一偶合部分由偶联剂中的 异氰酸酯基与环氧树脂中的羟基形成, 第二偶合部分由偶联剂中的异氰酸酯基与聚硅氧烷 中的能够提供质子的基团形成。 将所述疏水性树脂组合物与原砂混合、 固化制备的压裂支 撑剂不仅具有高的堵水能力, 而且具有较高的抗破碎强度。 专利CN2。

12、01410683643公开了一 种混凝土高耐候防覆冰聚硅氧烷材料, 包括以下重量份的组分: 氨基改性聚醚型聚硅氧烷 20-70份, 环氧改性聚硅氧烷10-30份, 聚甲基苯基倍半硅氧烷10-20份, 聚丙基甲基倍半硅 氧烷5-10份, 烷氧基硅烷5-10份。 该聚硅氧烷材料能够有效降低混凝土表面能、 提高混凝土 表面疏水性、 提高混凝土放腐蚀防冰的性能, 具有优异的防腐蚀防覆冰能力, 可应用于水 工、 海工及低温气候下混凝土的防护。 目前, 超疏水材料投入到工程实用还有一定距离, 某 些性能需要改进, 主要问题是机械强度不够, 容易磨损, 另外现在超疏水材料制作成本比较 高, 使用经济价值不高。

13、。 发明内容 0007 有鉴于此, 本发明所要解决的技术问题是提供一种疏水性能、 自洁性能良好的变 电设备用疏水涂料。 0008 为实现上述目的, 本发明所采用的技术方案是: 一种变电设备用疏水涂料, 由下述重量份的原料制备而成: 甲基三乙氧基硅烷5070 份、 磷酸酯改性丙烯酸乳液2040份、 溶剂1018份、 填料512份、 分散剂39份、 成膜剂512 份。 0009 优选地, 所述填料为硅藻土、 分子筛或粘土粉。 0010 优选地, 所述填料为分子筛, 所述分子筛中SiO2/Al2O3的摩尔比不小于30。 0011 优选地, 所述分散剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、 烷基磺酸盐和脂肪醇聚氧乙烯醚。

14、磺酸 盐中的一种或两种以上的混合物。 0012 优选地, 所述成膜剂为聚乙烯醇、 聚乙二醇或聚丙烯酸钠。 0013 优选地, 所述变电设备用疏水涂料, 由下述重量份的原料制备而成: 甲基三乙氧基 硅烷5560份、 磷酸酯改性丙烯酸乳液2530份、 溶剂1215份、 填料810份、 分散剂46份、 成 膜剂810份。 0014 一种变电设备用疏水涂料的制备方法, 包括以下步骤: 步骤S1: 称取甲基三乙氧基硅烷5070重量份, 滴入摩尔浓度为0.010.02mol/L的酸溶 液调节pH至34, 超声波水浴加热进行凝胶化反应, 得到溶胶; 步骤S2: 在所得溶胶中依次加入分散剂39重量份和填料51。

15、2重量份, 高速均质2030 分钟, 得到均质体; 步骤S3: 搅拌状态下, 在所述均质体中依次缓慢滴入磷酸酯改性丙烯酸乳液2040重量 份和成膜剂512重量份, 然后滴入N H 3H 2O调节体系pH至7.88.3, 搅拌1015分钟, 密封 静置612小时, 即得。 0015 优选地, 步骤S1所述超声波水浴加热的功率为200300W, 频率为2530kHZ, 温度为 3050。 0016 优选地, 步骤S2所述高速均质的转速不小于3000r/min。 说明书 2/9 页 4 CN 106519852 A 4 0017 优选地, 步骤S3所述缓慢滴入的速度为820mL/min。 0018 。

16、本发明相比现有技术, 其有益效果如下: 本发明以甲基三乙氧基硅烷和磷酸酯改性丙烯酸乳液为主原料, 通过溶胶-凝胶方法 制备获得疏水性能良好的疏水涂料, 该疏水涂料的表面能低, 水滴在涂层表面的静态接触 角可达到150以上 , 耐水性好, 经受长时间的浸泡无起层、 脱落或起泡现象, 而且耐酸碱性 良好, 适合作为电力设备的疏水涂料使用, 以提高电力设备的防水防污性能。 0019 本发明采用的甲基三乙氧基硅烷性质稳定, 与磷酸酯改性丙烯酸乳液配合制备疏 水材料, 能够增强疏水涂料的附着力, 提高耐腐蚀性, 相比采用丙烯酸乳液, 各项性能更加 突出。 与此同时根据材料结构特点, 适时添加纳米填料、 。

17、分散剂和成膜剂, 通过对原料中各 成分配比的调控, 制备出具有纳微复合结构的透明涂层, 涂层不但具有优良的疏水性能, 同 时还具有良好的防污和自洁性能。 本发明填料优选硅藻土、 分子筛或粘土粉, 试验证明, 添 加分子筛的疏水涂料其疏水性和耐水性都是最好的, 较之硅藻土和粘土粉, 效果更优; 而 且, 改变分子筛的硅铝比, 也会不同程度地影响疏水涂料的性能, 说明分子筛的结构及其组 成对疏水涂料具有潜在的影响。 本发明的分散剂优选脂肪醇聚氧乙烯醚、 烷基磺酸盐和脂 肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐中的一种或两种以上的混合物, 而且选择脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基 磺酸盐一定比例配合的混合物效果是最好的, 说明两。

18、者的配合能够更好地使原料均匀分 散, 反应更充分, 疏水涂料的性能发挥更好。 本发明成膜剂优选聚乙烯醇、 聚乙二醇或聚丙 烯酸钠, 促进体系凝胶化, 改变分子的无规则状态, 降低涂料的施工性能。 0020 本发明还提供了上述疏水涂料的制备方法, 通过在不同反应阶段控制添加填料、 分散剂和成膜剂, 增强体系的稳定性, 提高疏水涂料的表面性能, 使得疏水涂料更易于施 工, 与基材表面的粘结效果更好。 具体实施方式 0021 为了更好地理解本发明, 下面结合实施例进一步清楚阐述本发明的内容, 但本发 明的保护内容不仅仅局限于下面的实施例。 在下文的描述中, 给出了大量具体的细节以便 提供对本发明更为。

19、彻底的理解。 然而, 对于本领域技术人员来说显而易见的是, 本发明可以 无需一个或多个这些细节而得以实施。 0022 实施例1: 一种变电设备用疏水涂料, 由下述重量份的原料制备而成: 甲基三乙氧 基硅烷60份、 磷酸酯改性丙烯酸乳液28份、 溶剂15份、 填料9份、 分散剂5份、 成膜剂9份。 0023 其中, 所述溶剂为盐酸溶液; 所述填料为分子筛, 所述分子筛中SiO2/Al2O3的摩尔比为70。 0024 所述分散剂为脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基磺酸盐的混合物, 且脂肪醇聚氧乙烯醚和 烷基磺酸盐的重量比为2: 1。 0025 所述成膜剂为聚丙烯酸钠。 0026 一种变电设备用疏水涂料的制备方。

20、法, 包括以下步骤: 步骤S1: 称取甲基三乙氧基硅烷60重量份, 滴入摩尔浓度为0.02mol/L的盐酸溶液调节 pH至3.4, 超声波水浴加热进行凝胶化反应, 得到溶胶; 步骤S2: 在所得溶胶中依次加入分散剂5重量份和填料9重量份, 高速均质2030分钟, 得到均质体; 说明书 3/9 页 5 CN 106519852 A 5 步骤S3: 搅拌状态下, 在所述均质体中依次缓慢滴入磷酸酯改性丙烯酸乳液28重量份 和成膜剂9重量份, 然后滴入N H 3H 2O调节体系pH至8.0, 搅拌12分钟, 密封静置8小时, 即 得。 0027 其中, 步骤S1所述超声波水浴加热的功率为240W, 频。

21、率为28kHZ, 温度为45。 0028 步骤S2所述高速均质的转速为3000r/min。 0029 步骤S3所述缓慢滴入的速度为820mL/min, 具体为: 磷酸酯改性丙烯酸乳液的滴 入速度为10mL/min, 成膜剂的滴入速度为16mL/min。 0030 本发明中N H 3H 2O的浓度优选在2.03.0mol/L, 在此范围内任一值均可, 更优 选为2.6mol/L; 浓度过低, 所得涂料不均匀或有分层现象; 过高, 则需要较长的搅拌时间和 静置时间, 制作效率下降。 0031 使用时, 将上述疏水涂料涂覆在电力设备的表面, 涂覆厚度为0.51.5。 涂覆厚 度的大小影响疏水涂料的疏。

22、水性能, 进而影响设备的防水性能, 涂覆厚度过薄, 实现不了预 期的疏水效果, 过厚, 容易影响基材的性能。 本发明所述电力设备包括但不限于: 电缆、 导 线、 配电柜、 配电房等。 0032 实施例2: 一种变电设备用疏水涂料, 由下述重量份的原料制备而成: 甲基三乙氧 基硅烷55份、 磷酸酯改性丙烯酸乳液25份、 溶剂12份、 填料8份、 分散剂4份、 成膜剂8份。 0033 其中, 所述溶剂为盐酸溶液; 所述填料为分子筛, 所述分子筛中SiO2/Al2O3的摩尔比为50。 0034 所述分散剂为脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐。 0035 所述成膜剂为聚乙烯醇。 0036 一种变电设备用疏水涂料的。

23、制备方法, 包括以下步骤: 步骤S1: 称取甲基三乙氧基硅烷55重量份, 滴入摩尔浓度为0.02mol/L的盐酸溶液调节 pH至3.2, 超声波水浴加热进行凝胶化反应, 得到溶胶; 步骤S2: 在所得溶胶中依次加入分散剂4重量份和填料8重量份, 高速均质25分钟, 得到 均质体; 步骤S3: 搅拌状态下, 在所述均质体中依次缓慢滴入磷酸酯改性丙烯酸乳液25重量份 和成膜剂8重量份, 然后滴入N H 3H 2O调节体系pH至7.8, 搅拌10分钟, 密封静置10小时, 即得。 0037 步骤S1所述超声波水浴加热的功率为250W, 频率为25kHZ, 温度为40。 0038 步骤S2所述高速均质。

24、的转速为3200r/min。 0039 步骤S3所述缓慢滴入的速度为820mL/min, 具体为: 磷酸酯改性丙烯酸乳液的滴 入速度为12mL/min, 成膜剂的滴入速度为15mL/min。 0040 实施例3: 一种变电设备用疏水涂料, 由下述重量份的原料制备而成: 甲基三乙氧 基硅烷58份、 磷酸酯改性丙烯酸乳液30份、 溶剂15份、 填料10份、 分散剂6份、 成膜剂10份。 0041 其中, 所述溶剂为醋酸溶液; 所述填料为分子筛, 所述分子筛中SiO2/Al2O3的摩尔 比为30; 所述分散剂为脂肪醇聚氧乙烯醚; 所述成膜剂为聚丙烯酸钠。 0042 一种变电设备用疏水涂料的制备方法,。

25、 包括以下步骤: 步骤S1: 称取甲基三乙氧基硅烷58重量份, 滴入摩尔浓度为0.01mol/L的盐酸溶液调节 pH至3.6, 超声波水浴加热进行凝胶化反应, 得到溶胶; 说明书 4/9 页 6 CN 106519852 A 6 步骤S2: 在所得溶胶中依次加入分散剂6重量份和填料10重量份, 高速均质30分钟, 得 到均质体; 步骤S3: 搅拌状态下, 在所述均质体中依次缓慢滴入磷酸酯改性丙烯酸乳液30重量份 和成膜剂10重量份, 然后滴入N H 3H 2O调节体系pH至8.3, 搅拌15分钟, 密封静置12小时, 即得。 0043 步骤S1所述超声波水浴加热的功率为280W, 频率为30k。

26、HZ, 温度为50。 0044 步骤S2所述高速均质的转速为3500r/min。 0045 步骤S3所述缓慢滴入的速度为820mL/min, 具体为: 磷酸酯改性丙烯酸乳液的滴 入速度为8mL/min, 成膜剂的滴入速度为20mL/min。 0046 实施例4: 一种变电设备用疏水涂料, 由下述重量份的原料制备而成: 甲基三乙氧 基硅烷50份、 磷酸酯改性丙烯酸乳液20份、 溶剂10份、 填料5份、 分散剂3份、 成膜剂5份。 0047 其中, 所述溶剂为盐酸溶液; 所述填料为硅藻土; 所述分散剂为烷基磺酸盐; 所述 成膜剂为聚乙二醇。 0048 一种变电设备用疏水涂料的制备方法, 包括以下步。

27、骤: 步骤S1: 称取甲基三乙氧基硅烷50重量份, 滴入摩尔浓度为0.02mol/L的醋酸溶液调节 pH至3.0, 超声波水浴加热进行凝胶化反应, 得到溶胶; 所述超声波水浴加热的功率为200W, 频率为25kHZ, 温度为30; 步骤S2: 在所得溶胶中依次加入分散剂3重量份和填料5重量份, 高速均质20分钟, 得到 均质体; 所述高速均质的转速为3000r/min; 步骤S3: 搅拌状态下, 在所述均质体中依次缓慢滴入磷酸酯改性丙烯酸乳液20重量份 和成膜剂5重量份, 然后滴入N H 3H 2O调节体系pH至8.1, 搅拌12分钟, 密封静置6小时, 即 得; 所述缓慢滴入的速度为820m。

28、L/min, 具体为: 磷酸酯改性丙烯酸乳液的滴入速度为 8mL/min, 成膜剂的滴入速度为16mL/min。 0049 实施例5: 一种变电设备用疏水涂料, 由下述重量份的原料制备而成: 甲基三乙氧 基硅烷70份、 磷酸酯改性丙烯酸乳液40份、 溶剂18份、 填料12份、 分散剂9份、 成膜剂12份。 0050 其中, 所述溶剂为盐酸溶液; 所述填料为粘土粉; 所述分散剂为脂肪醇聚氧乙烯醚 与烷基磺酸盐的混合物, 且脂肪醇聚氧乙烯醚与烷基磺酸盐的重量比为1: 1; 所述成膜剂为 聚丙烯酸钠。 0051 一种变电设备用疏水涂料的制备方法, 包括以下步骤: 步骤S1: 称取甲基三乙氧基硅烷70。

29、重量份, 滴入摩尔浓度为0.01mol/L的甲酸溶液调节 pH至4.0, 超声波水浴加热进行凝胶化反应, 得到溶胶; 所述超声波水浴加热的功率为300W, 频率为30kHZ, 温度为50; 步骤S2: 在所得溶胶中依次加入分散剂39重量份和填料512重量份, 高速均质2030 分钟, 得到均质体; 所述高速均质的转速为4000r/min; 步骤S3: 搅拌状态下, 在所述均质体中依次缓慢滴入磷酸酯改性丙烯酸乳液40重量份 和成膜剂12重量份, 然后滴入N H 3H 2O调节体系pH至8.1, 搅拌15分钟, 密封静置12小时, 说明书 5/9 页 7 CN 106519852 A 7 即得; 。

30、所述缓慢滴入的速度为820mL/min, 具体为: 磷酸酯改性丙烯酸乳液的滴入速度为 10mL/min, 成膜剂的滴入速度为18mL/min。 0052 实施例6: 一种变电设备用疏水涂料, 由下述重量份的原料制备而成: 甲基三乙氧 基硅烷65份、 磷酸酯改性丙烯酸乳液30份、 溶剂16份、 填料10份、 分散剂8份、 成膜剂10份。 0053 其中, 溶剂为盐酸溶液; 填料为硅藻土; 所述分散剂为脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐; 成膜剂为聚乙烯醇。 0054 实施例7: 一种变电设备用疏水涂料, 由下述重量份的原料制备而成: 甲基三乙氧 基硅烷55份、 磷酸酯改性丙烯酸乳液30份、 溶剂15份、 填。

31、料8份、 分散剂6份、 成膜剂8份。 0055 其中, 溶剂为醋酸溶液; 所述填料为硅藻土; 分散剂为脂肪醇聚氧乙烯醚与烷基磺 酸盐的混合物, 其两者的重量比为1.5: 1; 成膜剂为聚乙烯醇。 0056 实施例8: 一种变电设备用疏水涂料, 由下述重量份的原料制备而成: 甲基三乙氧 基硅烷55份、 磷酸酯改性丙烯酸乳液30份、 溶剂15份、 填料8份、 分散剂6份、 成膜剂8份。 0057 其中, 溶剂为醋酸溶液; 所述填料为硅藻土; 分散剂为脂肪醇聚氧乙烯醚与烷基磺 酸盐的混合物, 其两者的重量比为1.5: 1; 成膜剂为聚乙烯醇。 0058 实施例9: 一种变电设备用疏水涂料, 由下述重。

32、量份的原料制备而成: 甲基三乙氧 基硅烷60份、 磷酸酯改性丙烯酸乳液28份、 溶剂15份、 填料9份、 分散剂5份、 成膜剂9份。 0059 该实施例所描述的变电设备用疏水涂料的制备方法, 与实施例1不同的是, 在步骤 S1之前还包括: 将甲基三乙氧基硅烷与乙醇溶液按重量比1: 2进行混合搅拌, 452水浴 保温20分钟, 其中, 乙醇的体积分数为75%。 0060 对比例1: 一种变电设备用疏水涂料, 由下述重量份的原料制备而成: 甲基三乙氧 基硅烷60份、 磷酸酯改性丙烯酸乳液28份、 溶剂15份、 填料9份、 分散剂5份、 成膜剂9份。 0061 其中, 所述溶剂为盐酸溶液; 所述填料。

33、为分子筛, 所述分子筛中SiO2/Al2O3的摩尔 比为20。 所述分散剂为脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基磺酸盐的混合物, 且脂肪醇聚氧乙烯醚和 烷基磺酸盐的重量比为2: 1。 所述成膜剂为聚丙烯酸钠。 制备方法参阅本发明实施例1, 不再 赘述。 0062 对比例2: 一种变电设备用疏水涂料, 由下述重量份的原料制备而成: 甲基三乙氧 基硅烷60份、 苯丙乳液28份、 溶剂15份、 填料9份、 分散剂5份、 成膜剂9份。 0063 其中, 所述溶剂为盐酸溶液; 所述填料为分子筛, 所述分子筛中SiO2/Al2O3的摩尔 比为70; 所述分散剂为脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐; 所述成膜剂为聚丙烯酸钠。 006。

34、4 对比例3: 一种变电设备用疏水涂料, 由下述重量份的原料制备而成: 甲基三乙氧 基硅烷60份、 磷酸酯改性丙烯酸乳液28份、 溶剂15份、 填料9份、 分散剂5份。 0065 其中, 溶剂、 填料、 分散剂与实施例1相同; 制备方法参阅实施例1, 均不再赘述。 0066 对比例4: 一种变电设备用疏水涂料, 由下述重量份的原料制备而成: 甲基三乙氧 基硅烷60份、 磷酸酯改性丙烯酸乳液28份、 溶剂15份、 填料9份、 分散剂5份、 成膜剂9份。 0067 其中, 所述溶剂为柠檬酸溶液; 所述填料为硅藻土; 所述分散剂为脂肪醇聚氧乙烯 醚磺酸盐; 所述成膜剂为聚丙烯酸钠。 0068 制备方。

35、法参阅实施例4, 不再赘述。 0069 对比例5: 一种变电设备用疏水涂料, 由下述重量份的原料制备而成: 甲基三乙氧 说明书 6/9 页 8 CN 106519852 A 8 基硅烷60份、 磷酸酯改性丙烯酸乳液28份、 溶剂15份、 填料9份、 分散剂5份、 成膜剂9份。 具体 原料同实施例1。 0070 该实施例变电设备用疏水涂料的制备方法, 与实施例1所不同的是, 包括以下步 骤: 步骤S1: 称取甲基三乙氧基硅烷60重量份, 滴入摩尔浓度为0.02mol/L的盐酸溶液调节 pH至3.4, 超声波水浴加热进行凝胶化反应, 得到溶胶; 步骤S2: 搅拌状态下, 在所得溶胶中依次加入分散剂。

36、5重量份、 填料9重量份、 磷酸酯改 性丙烯酸乳液28重量份和成膜剂9重量份, 滴入N H 3H 2O调节体系pH至8.0, 搅拌12分钟, 密封静置8小时, 即得。 0071 该实施例中步骤S2中所述加入指一次性加入, 不考虑加入速度, 其余未说明参数 同实施例1。 0072 效果评价 为了对比分析实施例14、 9及对比例15疏水涂料的疏水性能, 做如下方面的效果检 测。 0073 1、 静态接触角的测试: 采用接触角测定仪测量涂层表面对水的接触角, 测试方法 为液滴法, 即将液滴通过注射器针头滴在载玻片上, 使用切线法读出接触角。 分别测量不少 于5个位置, 取平均值。 0074 2、 硬。

37、度测试: 参照GB/T6739-2006 铅笔法测漆膜硬度 , 使用铅笔划痕硬度仪测 试。 将涂层置于水平面上, 用不同硬度的铅笔 (6H、 5H、 4H、 3H、 2H、 H、 HB、 B、 2B、 3B、 4B、 5B、 6B) 与涂层约成45 角, 用约1mm/s的速度用力向前推进, 从最硬的6H铅笔开始, 每个级别都要划 5道长约3mm的划痕, 直至找到不会划伤氟碳涂层的5道划痕为止, 此时的硬度就代表涂层的 硬度。 0075 3、 耐水性能测试: 将涂覆疏水涂料的冷扎钢板的完全浸泡自来水中, 72h后取出试 件观察, 若无起层、 发泡、 脱落现象, 则为合格。 0076 表1样品的静。

38、态接触角、 硬度及耐水性测试结果 说明书 7/9 页 9 CN 106519852 A 9 表1可以看出, 本发明实施例14及实施例9的接触角大于150 , 硬度在2H以上, 72小时 耐水性实验无起层、 发泡和脱落现象。 将原料甲基三乙氧基硅烷处理 (实施例9) 后, 所得涂 料的性能较实施例1更优, 对疏水性能的改善是更有利的。 与上述实施例相比, 对比例1减少 填料分子筛的硅铝比至20, 疏水性和耐水性都有所下降; 对比例2以苯丙乳液替代磷酸酯改 性丙烯酸乳液, 疏水性能明显下降, 且硬度降低, 耐水性下降; 对比例3未使用成膜剂, 疏水 性能也有明显的降低; 对比例4以柠檬酸溶液为溶剂。

39、, 所得涂层材料的静态接触角仅有 122 ; 对比例5改变制备方法, 所得涂料的静态接触角仅有103 , 硬度下降, 且有耐水性实验 结果由起层现象。 上述实验及测试结果显示, 本发明各原料配合得当, 反应体系稳定, 产物 性能显著。 0077 4、 耐酸碱性测试: 将涂覆实施例1和实施例9制备的疏水涂层的试件浸泡在盛有pH 分别为l和14的强酸和强碱性溶液的密封烧杯中012d, 每隔三天取出1次, 在室温下除去表 面溶剂, 然后分别测量水滴和正十六烷在其表面的接触角, 溶液的pH值通过硝酸和氨水进 行调节。 0078 表2耐酸碱测试结果 表2显示, 本发明实施例1和实施例9制备的涂层可以长时。

40、间(12d)经受强酸和强碱的考 验, 并且仍保持良好的疏水/疏油性能; 对比可以看到涂层对强酸的稳定性要优于强碱; 而 且实施例9的稳定性要优于实施例1。 0079 5、 自清洁性能的测试: 用油污将实施例1制备的涂层表面污染, 测定其表面接触角 的变化; 再将其置于紫外灯下照射一定时间后, 测定涂层表面疏水性的恢复情况。 0080 测试结果: 涂层未污染前静态接触角为162 ; 被油污染后, 接触角下降为78 ; 随着 紫外灯照射时间的延长, 涂层表面的疏水性能逐渐恢复, 经6小时的照射, 接触角上升至 135 。 说明本发明疏水涂料具有良好的自洁性能, 有助于涂层疏水性能的保持。 0081 上述测试结果显示, 本发明疏水涂料具有良好的疏水性能, 静态接触角可以达到 162 , 呈现出良好的自滚动效果。 0082 虽然以上描述了本发明的具体实施方式, 但是熟悉本技术领域的技术人员应当理 解, 我们所描述的具体的实施例只是说明性的, 而不是用于对本发明的范围的限定, 熟悉本 领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化, 都应当涵盖在本发明的 说明书 8/9 页 10 CN 106519852 A 10 权利要求所保护的范围内。 说明书 9/9 页 11 CN 106519852 A 11 。

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