一種低膨脹防覆冰涂料的制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種低膨脹防覆冰涂料的制備方法，屬于防覆冰涂料制備技術領域。針對目前制備的以硅油為主體防覆冰涂料，在使用過程中，由于硅油的熱膨脹系數較大，在晴朗或者溫度較高環境下，容易導致外層涂層因膨脹而開裂的問題，提供了一種通過將豬髖骨制備成骨粉，通過將骨粉與角鯊烷復合接枝親油基團，有效的防止覆冰產生，同時由于骨粉本身膨脹系數較低，在較高溫度下不發生開裂現象，本發明通過骨粉代替硅油繼續制備防覆冰材料，有效的降低涂料膨脹系數，膨脹系數為4.5×10?6/℃，較普通硅油防覆冰涂料熱膨脹系數降低10～15%；且制備過程簡單，綠色環保無污染。
【專利說明】
一種低膨脹防覆冰涂料的制備方法
技術領域
[0001]本發明公開了一種低膨脹防覆冰涂料的制備方法，屬于防覆冰涂料制備技術領域。
【背景技術】
[0002]在寒冷地區，特別是雪災、冰災多發國家，如俄羅斯、日本、加拿大、英國、芬蘭、冰島、美國等國，連續的雨雪天氣常常使得高壓電纜、電力設備大面積結冰，造成大量輸電線路倒桿(塔)、斷線等重大事故。我國幅員廣闊，北部和中西部高寒地帶，每年都會出現因輸電線路結冰導致的電路損害以及由此引發的安全事故，常常給當地的生活和生產帶來極大的不便，并造成巨大的經濟損失。2008年春節前南方數省市連日持續大范圍雨雪天氣，更是使得高壓電線和設備嚴重覆冰，導致大面積輸電線路破壞，已造成1500多億的直接經濟損失。更為嚴重的是，冰雪天氣導致的斷水、斷電、交通中斷、醫院、銀行、商場不能正常運行，對人們的生活、工作、家庭和社會穩定造成了嚴重危害，其社會影響與經濟損失巨大。因此，開展防覆冰涂層技術研究，對提高電力系統的安全運行具有非常重要的價值。因此，防覆冰目前是一個世界性的難題。
[0003]防覆冰涂料的研究已進行多年，主要為有機硅或氟碳聚合物等物質組成的疏水涂層，現有主要通過用細乳液技術，制備以二氧化硅為殼層的硅油微膠囊乳液，并將其與丙烯酸酯乳液、顏填料復合制備水性疏水涂料，但是硅油的熱膨脹系數較大，在晴朗或者溫度較高環境下，容易導致外層涂層因膨脹而開裂，所以制備一種低膨脹性防覆冰涂料很有必要。
【發明內容】
[0004]本發明主要解決的技術問題:針對目前制備的以硅油為主體防覆冰涂料，在使用過程中，由于硅油的熱膨脹系數較大，在晴朗或者溫度較高環境下，容易導致外層涂層因膨脹而開裂的問題，提供了一種通過將豬髖骨制備成骨粉，通過將骨粉與角鯊烷復合接枝親油基團，有效的防止覆冰產生，同時由于骨粉本身膨脹系數較低，在較高溫度下不發生開裂現象，有效的解決了以硅油為主體防覆冰涂料，在使用過程中，由于硅油的熱膨脹系數較大，在晴朗或者溫度較高環境下，容易導致外層涂層因膨脹而開裂的問題。
[0005]為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是:
(1)收集新鮮豬髖骨，將其洗凈并自然晾干，隨后用液壓破碎機破碎至2?5cm2髖骨小塊，再按質量比1:10，將其與去離子水攪拌混合，再在100?105°C下蒸煮25?30min，收集蒸煮豬髖骨小塊，自然晾干后在65?80°C下干燥6?8h，隨后碾磨并過篩，制備得80?90目豬髖骨粉末；
(2)將上述制備的豬髖骨粉末置于球磨裝置中，控制球磨速度為250?300r/min，待球磨3?5h后，收集粉末并過篩，制備得120?140目豬髖骨微粉，隨后按質量比1:5，將豬髖骨微粉與丙酮攪拌混合，再在200?300W下超聲分散10?15min，制備得豬髖骨微粉分散液； (3)按重量份數計，分別稱量55?60份上述制備的豬髖骨微粉分散液、10?15份三異氰酸酯、10?15份角鯊烷、I?2份滑石粉和5?10份脫水山梨醇脂肪酸酯置于三口燒瓶中，攪拌混合并置于55?60 0C下水浴加熱10?15min，待水浴加熱完成后，對三口燒瓶滴加角鯊烷質量1/2的乙二胺，待滴加完成后，繼續保溫加熱I?2h，待加熱完成后，再在65?80 °C下旋轉蒸發至原體積的1/6，制備得角鯊烷接枝骨料微膠囊乳液；
(4)按質量比1:50，將氣相二氧化硅與鈦白粉攪拌混合并置于球磨罐中，控制球磨速度為450?500r/min，待球磨完成后，收集球磨混合粉末，隨后按重量份數計，分別稱量55?60份去離子水、2?3份丙稀酸鈉、2?3份異丙基萘磺酸鈉、45?50份球磨混合粉末、35?50份上述制備的角鯊烷接枝骨料微膠囊乳液和25?30份純丙乳液置于燒杯中，攪拌混合即可制備得一種低膨脹防覆冰涂料。
[0006]本發明的應用方法是:用8#線棒將上述制備的低膨脹防覆冰涂料涂覆在除銹除油處理后的金屬層表面，控制涂覆厚度為0.5?1.0mm，待噴涂完成后，靜置固化20?24h即可。
[0007]本發明的有益效果是:
(1)本發明通過骨粉代替硅油繼續制備防覆冰材料，有效的降低涂料膨脹系數，膨脹系數為4.5 X 10—V°C，較普通硅油防覆冰涂料熱膨脹系數降低10?15%;
(2)本發明制備過程簡單，綠色環保無污染。
【具體實施方式】
[0008]首先收集新鮮豬髖骨，將其洗凈并自然晾干，隨后用液壓破碎機破碎至2?5cm2髖骨小塊，再按質量比1:10，將其與去離子水攪拌混合，再在100?105°C下蒸煮25?30min，收集蒸煮豬髖骨小塊，自然晾干后在65?80°C下干燥6?8h，隨后碾磨并過篩，制備得80?90目豬髖骨粉末；將上述制備的豬髖骨粉末置于球磨裝置中，控制球磨速度為250?300r/min，待球磨3?5h后，收集粉末并過篩，制備得120?140目豬髖骨微粉，隨后按質量比1:5，將豬髖骨微粉與丙酮攪拌混合，再在200?300W下超聲分散10?15min，制備得豬髖骨微粉分散液;按重量份數計，分別稱量55?60份上述制備的豬髖骨微粉分散液、10?15份三異氰酸酯、10?15份角鯊烷、I?2份滑石粉和5?10份脫水山梨醇脂肪酸酯置于三口燒瓶中，攪拌混合并置于55?60 0C下水浴加熱10?15min，待水浴加熱完成后，對三口燒瓶滴加角鯊烷質量1/2的乙二胺，待滴加完成后，繼續保溫加熱I?2h，待加熱完成后，再在65?80 °C下旋轉蒸發至原體積的1/6，制備得角鯊烷接枝骨料微膠囊乳液;按質量比1:50，將氣相二氧化娃與鈦白粉攪拌混合并置于球磨罐中，控制球磨速度為450?500r/min，待球磨完成后，收集球磨混合粉末，隨后按重量份數計，分別稱量55?60份去離子水、2?3份丙烯酸鈉、2?3份異丙基萘磺酸鈉、45?50份球磨混合粉末、35?50份上述制備的角鯊烷接枝骨料微膠囊乳液和25?30份純丙乳液置于燒杯中，攪拌混合即可制備得一種低膨脹防覆冰涂料。
[0009]實例I
首先收集新鮮豬髖骨，將其洗凈并自然晾干，隨后用液壓破碎機破碎至2cm2髖骨小塊，再按質量比1:10，將其與去離子水攪拌混合，再在100°C下蒸煮25min，收集蒸煮豬髖骨小塊，自然晾干后在65°C下干燥6h，隨后碾磨并過篩，制備得80目豬髖骨粉末;將上述制備的豬髖骨粉末置于球磨裝置中，控制球磨速度為250r/min，待球磨3h后，收集粉末并過篩，制備得120目豬髖骨微粉，隨后按質量比1:5，將豬髖骨微粉與丙酮攪拌混合，再在200W下超聲分散1min，制備得豬髖骨微粉分散液;按重量份數計，分別稱量55份上述制備的豬髖骨微粉分散液、10份三異氰酸酯、10份角鯊烷、I份滑石粉和5份脫水山梨醇脂肪酸酯置于三口燒瓶中，攪拌混合并置于55 0C下水浴加熱1min，待水浴加熱完成后，對三口燒瓶滴加角鯊烷質量1/2的乙二胺，待滴加完成后，繼續保溫加熱Ih，待加熱完成后，再在65 0C下旋轉蒸發至原體積的1/6，制備得角鯊烷接枝骨料微膠囊乳液;按質量比1:50，將氣相二氧化硅與鈦白粉攪拌混合并置于球磨罐中，控制球磨速度為450r/min，待球磨完成后，收集球磨混合粉末，隨后按重量份數計，分別稱量55份去離子水、2份丙烯酸鈉、2份異丙基萘磺酸鈉、45份球磨混合粉末、35份上述制備的角鯊烷接枝骨料微膠囊乳液和25份純丙乳液置于燒杯中，攪拌混合即可制備得一種低膨脹防覆冰涂料。
[0010]用洲線棒將上述制備的低膨脹防覆冰涂料涂覆在除銹除油處理后的金屬層表面，控制涂覆厚度為0.5mm，待嗔涂完成后，靜置固化20h即可。
[0011]實例2
首先收集新鮮豬髖骨，將其洗凈并自然晾干，隨后用液壓破碎機破碎至3cm2髖骨小塊，再按質量比1:10，將其與去離子水攪拌混合，再在102°C下蒸煮27min，收集蒸煮豬髖骨小塊，自然晾干后在72°C下干燥7h，隨后碾磨并過篩，制備得85目豬髖骨粉末;將上述制備的豬髖骨粉末置于球磨裝置中，控制球磨速度為275r/min，待球磨4h后，收集粉末并過篩，制備得130目豬髖骨微粉，隨后按質量比1:5，將豬髖骨微粉與丙酮攪拌混合，再在250W下超聲分散12min，制備得豬髖骨微粉分散液;按重量份數計，分別稱量57份上述制備的豬髖骨微粉分散液、12份三異氰酸酯、12份角鯊烷、I份滑石粉和7份脫水山梨醇脂肪酸酯置于三口燒瓶中，攪拌混合并置于57 0C下水浴加熱12min，待水浴加熱完成后，對三口燒瓶滴加角鯊烷質量1/2的乙二胺，待滴加完成后，繼續保溫加熱Ih，待加熱完成后，再在72 °C下旋轉蒸發至原體積的1/6，制備得角鯊烷接枝骨料微膠囊乳液;按質量比1:50，將氣相二氧化硅與鈦白粉攪拌混合并置于球磨罐中，控制球磨速度為475r/min，待球磨完成后，收集球磨混合粉末，隨后按重量份數計，分別稱量57份去離子水、3份丙烯酸鈉、3份異丙基萘磺酸鈉、47份球磨混合粉末、42份上述制備的角鯊烷接枝骨料微膠囊乳液和27份純丙乳液置于燒杯中，攪拌混合即可制備得一種低膨脹防覆冰涂料。
[0012]用洲線棒將上述制備的低膨脹防覆冰涂料涂覆在除銹除油處理后的金屬層表面，控制涂覆厚度為0.7mm，待嗔涂完成后，靜置固化22h即可。
[0013]實例3
首先收集新鮮豬髖骨，將其洗凈并自然晾干，隨后用液壓破碎機破碎至5cm2髖骨小塊，再按質量比1:10，將其與去離子水攪拌混合，再在105°C下蒸煮30min，收集蒸煮豬髖骨小塊，自然晾干后在800C下干燥Sh，隨后碾磨并過篩，制備得90目豬髖骨粉末;將上述制備的豬髖骨粉末置于球磨裝置中，控制球磨速度為300r/min，待球磨5h后，收集粉末并過篩，制備得140目豬髖骨微粉，隨后按質量比1:5，將豬髖骨微粉與丙酮攪拌混合，再在300W下超聲分散15min，制備得豬髖骨微粉分散液;按重量份數計，分別稱量60份上述制備的豬髖骨微粉分散液、15份三異氰酸酯、15份角鯊烷、2份滑石粉和10份脫水山梨醇脂肪酸酯置于三口燒瓶中，攪拌混合并置于60°C下水浴加熱15min，待水浴加熱完成后，對三口燒瓶滴加角鯊烷質量1/2的乙二胺，待滴加完成后，繼續保溫加熱2h，待加熱完成后，再在80 0C下旋轉蒸發至原體積的1/6，制備得角鯊烷接枝骨料微膠囊乳液;按質量比1:50，將氣相二氧化硅與鈦白粉攪拌混合并置于球磨罐中，控制球磨速度為500r/min，待球磨完成后，收集球磨混合粉末，隨后按重量份數計，分別稱量60份去離子水、3份丙烯酸鈉、3份異丙基萘磺酸鈉、50份球磨混合粉末、50份上述制備的角鯊烷接枝骨料微膠囊乳液和30份純丙乳液置于燒杯中，攪拌混合即可制備得一種低膨脹防覆冰涂料。
[0014]用洲線棒將上述制備的低膨脹防覆冰涂料涂覆在除銹除油處理后的金屬層表面，控制涂覆厚度為1.0mm，待噴涂完成后，靜置固化24h即可。
【主權項】
1.一種低膨脹防覆冰涂料的制備方法，其特征在于具體制備步驟為: (1)收集新鮮豬髖骨，將其洗凈并自然晾干，隨后用液壓破碎機破碎至2?5cm2髖骨小塊，再按質量比1:10，將其與去離子水攪拌混合，再在100?105°C下蒸煮25?30min，收集蒸煮豬髖骨小塊，自然晾干后在65?80°C下干燥6?8h，隨后碾磨并過篩，制備得80?90目豬髖骨粉末； (2)將上述制備的豬髖骨粉末置于球磨裝置中，控制球磨速度為250?300r/min，待球磨3?5h后，收集粉末并過篩，制備得120?140目豬髖骨微粉，隨后按質量比1:5，將豬髖骨微粉與丙酮攪拌混合，再在200?300W下超聲分散10?15min，制備得豬髖骨微粉分散液； (3)按重量份數計，分別稱量55?60份上述制備的豬髖骨微粉分散液、10?15份三異氰酸酯、10?15份角鯊烷、I?2份滑石粉和5?10份脫水山梨醇脂肪酸酯置于三口燒瓶中，攪拌混合并置于55?60°C下水浴加熱10?15min，待水浴加熱完成后，對三口燒瓶滴加角鯊烷質量1/2的乙二胺，待滴加完成后，繼續保溫加熱I?2h，待加熱完成后，再在65?80 °C下旋轉蒸發至原體積的1/6，制備得角鯊烷接枝骨料微膠囊乳液； (4)按質量比1:50，將氣相二氧化硅與鈦白粉攪拌混合并置于球磨罐中，控制球磨速度為450?500r/min，待球磨完成后，收集球磨混合粉末，隨后按重量份數計，分別稱量55?60份去離子水、2?3份丙稀酸鈉、2?3份異丙基萘磺酸鈉、45?50份球磨混合粉末、35?50份上述制備的角鯊烷接枝骨料微膠囊乳液和25?30份純丙乳液置于燒杯中，攪拌混合即可制備得一種低膨脹防覆冰涂料。
【文檔編號】C09D7/12GK106085237SQ201610508863
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年7月2日
【發明人】郭迎慶, 高玉剛
【申請人】郭迎慶