防覆冰納米復合涂料及用途的制作方法

專利名稱：防覆冰納米復合涂料及用途的制作方法
技術領域：
本發明涉及一類防覆冰納米復合涂料及用途。本發明屬于化學化工、材料技術領域。

背景技術：
隨著現代工業的迅猛發展，對電網供電的可靠性要求越來越高。覆冰和積雪是一種自然現象，然而對于電力系統覆冰則是自然災害，線路覆冰嚴重威脅著電力系統的安全運行。輸電線路覆冰對電力系統造成的危害包括引起導線舞動、斷線、桿塔倒塌以及引發閃絡等機械及電氣事故。輸電線路覆冰積雪嚴重威脅著電力及通信網絡的安全可靠運行。
輸電線路的覆冰和積雪威脅著電力及通信網絡的安全運行。在俄羅斯、加拿大、美國、日本、英國、芬蘭、冰島及我國北部和中西部高寒地帶，輸電線路覆冰導致的電路損害以及由之引發的安全事故，常常給當地人們的生活和生產帶來極大的不便，并造成巨大的經濟損失。我國是輸電線路覆冰嚴重的地區之一，線路冰害事故發生的概率居于世界前列。輸電線路覆冰事故在我國比較廣泛，許多地區輸電線路都曾發生過冰害事故。最近30年來，大面積冰害事故在全國各地時有發生。
覆冰是由非常復雜的天氣過程和微物理過程相結合而形成，按形成條件以及危害程度分類有雨淞覆冰、混合凇覆、冰霧凇覆冰、白霜、積雪等基本類型。混合凇是一個復合覆冰過程，首先是雨凇，然后霧凇，是一種交替冰的形式，生長速度快，對導線危害特別嚴重。
導線覆冰是在大氣溫度接近或低于0℃時，有低溫水滴及濕雪降水并被冰結在溫度接近或低于0℃的物體上的白色透明或不透明的冰層。若被覆冰物是導線，則稱之導線覆冰。覆冰的形成與空氣濕度有很大的關系，比如南方冬天天氣潮濕，像兩湖、江浙、廣西貴州等地下的不僅是雪，而是雨夾雪和比雪更可怕的凍雨，邊降邊凍，能立即黏附在裸露物的外表，形成越來越厚的堅硬冰層，并且不易鏟除。
一般電力線路在設計時允許承受10-20毫米的覆冰厚度，當導線表面的覆冰越積越厚，超過設計標準時，導線在承受幾百公斤到幾噸的荷載的情況下，這時導線自重及所覆的冰重產生的拉力將通過導線、導線金具、絕緣子傳遞給桿塔，桿塔又將拉力傳給拉線，只要導線、金具、絕緣子、桿塔、拉線、拉線絕緣子、拉線固定件等其中一個環節承受不住所受拉力，就將會出現倒塔和斷線的事故，這種事故往往會擴展至一個耐張段，有時一個耐張段的覆冰重量有時競達40多噸，鐵塔主材或包鋼螺栓承受不了如此大的拉力而折斷主材，或拉斷包鋼螺栓，導致鐵塔主材拉折，鐵塔部分倒下，并將波及一個耐張段，引起嚴重的后果，造成停電事故。
導線覆冰嚴重影響著高壓輸電線路的安全運行，覆冰帶來了安全生產方面的危害，并加大了維護工作量，增加了企業成本，減少了供電收入。因此有效地避免和防止冰災對高壓輸電線路造成的危害，是電力企業必須要面對的課題。
對于輸電線路，除冰防冰方法可分為四類即熱力除冰、防冰方法，機械除冰方法，被動防冰方法和其他防冰方法。到目前為止，國內外研究和探索的防冰、除冰方法主要有憎水性涂料防冰方法、機械除冰裝置、短路電流融冰方法、過負載電路熔冰技術、低居里材料防冰技術、氣動脈沖除冰技術及電磁脈沖除冰方法等，這些方法在工程實踐中都有應用實例，并取得了一定的效果。
利用憎水性和憎冰性涂料達到防覆冰目的是被動方法之一。在導線或絕緣子表面及鐵塔上部覆涂具有憎水性能的涂料，降低冰與積覆物體表面的附著力，雖不能完全防止冰的形成，但可使凍雨或雪等在凍結或粘結到導線或絕緣子之前就可在自然力，如風或導線及絕緣子擺動時的力的作用下即能滑落，或者使冰或雪在導線或絕緣子上的附著力明顯降低，同樣可以達到防止覆冰、減少線路出現冰害事故的目的。
目前沒有從根本上阻止冰形成的涂料，涂料的作用是最大限度的減少冰的附著力，減少覆冰量并使其極易脫落和除去。然而不是所有涂料都具有防冰效果。具有防冰效果的涂料具有以下特性 (1)低表面能，即冰在涂料表面的張力低或冰在其表面的粘附力小； (2)強憎水性能，即水滴在其表面的接觸角大。
目前用于防冰涂料研究有烷烴、烯烴、有機硅等類化合物，如丙烯酸烘漆、聚四氟乙烯及有機硅漆等。
在被動方法中，應用憎水性和憎冰性固體涂料的方法引起了國內外研究者廣泛的興趣與應用。國外如1961年Freiberger和Lacks，1966年Basscom等，1978年Phin和Sevigny，1977～1982年Hanamoto，1982年Thowless和Minsk，1990年Ohishi、Kobayashi和Satow、Murase等，1991年Yoshida等，1992年Foster、Croutch和Hartley。國內如1996年龍小樂、鮑務均、2006年魏錫文等都曾研究過這種防冰技術。
但是從試驗結果來看，防冰效果有限。如Phin和Sevigny使用低表面張力和粘合力等憎水性涂料，但只在濕雪條件下起作用；Foster、Croutch和Hartley等研究防冰油脂，這種憎水性涂料對防覆冰有一定的效果，隨時間的增長逐漸失去效力，防冰持久性有限。龍小樂等人選用的憎水材料有聚四氟乙烯、PVC塑料帶、硅橡膠以及硅油，對各種材料的防覆冰效果、覆冰增長規律、冰形以及不同包涂導線與裸導線的脫冰性能作了研究，發現這些涂料有較好的防水性能，但無明顯的防覆冰性能，并且在對比防覆冰效果以及對比脫冰性能時并未給出量化的試驗結果。


發明內容
本發明針對我國電力系統覆冰發生率高，危害性大的特點，提供一種高性能輸電線路的防覆冰納米復合涂料及用途。將高憎水與高疏水性有機氟硅復合高分子材料與納米材料進行物理與化學復合加工，從而制備高性能防覆冰有機氟硅納米復合涂料。這類納米復合涂料具有(1)良好的防覆冰與除冰功能。(2)高憎水性，能有效防止導線表面結冰，可降低輸電導線覆冰量；強脫冰性，且能加快溶冰時間，降低冰層與導線的附著力，提高導線的脫冰性能。(3)為絕緣涂料，對輸電導線及鐵塔無腐蝕、且具有防腐功能，不影響正常電能傳輸。通過武高所的檢測后，在青海、福建閩北等地做了應用，通過兩年時間的驗證，該產品良好的防覆冰與除冰功能，對防止覆冰的危害和保護電力設施起到了堅實的作用。
防覆冰納米復合涂料，包括有機氟硅復合高分子材料、納米材料、固化劑、溶劑、填料，各物質按重量百分比計，有機氟硅復合高分子材料1-98％，納米材料1-92％，固化劑1-50％，溶劑0-90％，填料為0-50％，填料包括顏料、流平劑、補強劑、阻燃劑、防霉殺菌劑、成膜劑、防腐劑、抗氧劑、抗結皮劑、懸浮劑、催干劑、潤濕劑，填料各物質按重量百分比計，顏料0-10％，流平劑0-30％，補強劑0-50％，阻燃劑0-30％，防霉殺菌劑0-20％，成膜劑0-50％，防腐劑0-20％，抗氧劑0-10％，抗結皮劑0-10％，懸浮劑0-10％，催干劑0-10％，潤濕劑0-10％。
所述的有機氟硅復合高分子材料具有式1的化學結構式
式1 其中R1，R2 R3，R4為氫原子、羥基、烷基、胺烷基、羥烷基、烷氧基、(CH2)kCF2H，(CH2)k(CF2)lCF2H，(CH2)kO(CH2)p(CF2)lCF2H，(CH2)kNH(CH2)p(CF2)lCF2H，(CH2)kS(CH2)p(CF2)lCF2H，(CH2)kCH2＝CHCOO(CH2)p(CF2)lCF2H，(CH2)kCH2＝CHCOO(CH2)p(CF2)lCF2H，(CH2)kCH2＝CHCOO(CH2)p(CF2)lCF3，(CH2)k(CF2)lOC(CH3)q＝CH2，(CH2)kNH(CH2)p(CF2)lCF3，(CH2)kCF3，(CH2)k(CF2)lCF3，(CH2)kO(CH2)p(CF2)lCF3，(CH2)ks(CH2)p(CF2)lCF3，(CH2)k(CF2)l(CH2)kNH2，(CH2)k(CF2)l(CH2)kOH，

(CH2)k(CF2)l(CH2)kSH，

(CH2)k(CF2)l(CH2)kCl，(CH2)kCH2＝CHCOO(CH2)p(CF2)lCF3或(CH2)k(CF2)l(CH2)psi(OCH2CH3)3其中m，n，l為除零外的自然數，k，p，q為自然數。
所述的有機氟硅復合高分子材料具有式2、式3、式4、式5、式6、式7、式8、式9、式10或式11的化學結構式
式2
式3
式4
式5
式6
式7
式8
式9
式10
式11 其中m，n，t，w為自然數。
所述的有機氟硅復合高分子材料粘度為1-2000mm2/s、羥值為1-99％，或分子量為100-1010克/摩爾。
所述納米材料為1-100nm的納米二氧化硅、納米碳管、氣相白炭黑、二氧化鈦、鈦白粉或氧化鋅。
所述補強劑為納米碳管、碳酸鈣、高嶺土、硅酸鈉、鋁酸鈉、云母粉、炭黑、蒙脫土、滑石粉、二氧化鈦、微米二氧化硅、氧化鎂、二氧化錳、鈦白粉、氧化鋅或硅藻土。
所述顏料為三氧化二鐵、鐵黑、淺鉻黃、鉻綠、鎘紅、黃丹、紅丹、鋅黃、鋅粉、鋅鋇白、鋁粉、氫氧化鋁、玻璃鱗片、云母、氣相二氧化硅、石墨粉、輝綠巖粉、鉛白、鐵藍、鈦白粉、氧化鋅、磷酸鋅、三聚磷酸鋁、鉬酸鹽、鐵酸鹽、聚烯烴、聚四氟乙烯、酞青鉻綠、酞青藍、苯胺黑、硫酸銅、氯化銅或氧化銅。
所述流平劑為硅油、乙氧基改性聚三硅氧烷、聚醚改性的有機硅樹脂、長烷基鏈有機硅樹脂與丙烯酸樹脂的聚合物、醋酸丁酸纖維素或乙基纖維素。
所述阻燃劑為聚磷酸銨、硼砂、石棉粉、陶瓷粉、三聚氰胺、三聚氰胺氰尿酸鹽、三聚氰胺(聚)磷酸鹽、磷酸胍、海因環氧樹脂、四溴雙酚A、十溴二苯乙烷、溴化環氧樹脂、溴代苯基三甲基氫化茚、季戊四醇溴化物、溴代二苯醚或膦酸酯。
所述固化劑為三甲氧基甲基硅烷、三乙氧基甲基硅烷、乙烯基三甲氧基甲基硅烷、乙烯基三乙氧基甲基硅烷、胺基三乙氧基硅烷、胺基三甲氧基硅烷、環氧丙氧丙基三乙氧基硅烷、106固化水、環氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、環氧丙氧丙基甲基二甲氧基硅烷、107固化水或氨丙基三乙氧基硅烷。
所述溶劑為水或有機溶劑，其中有機溶劑為石油醚、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、醋酸乙酯、醋酸丁酯、環己酮、二甲苯、甲苯、甲醇、二甲亞砜、吡啶、三乙胺、四氫呋喃、二氧六環、氯仿、二氯甲烷、四氯乙烷、四氯化碳、硝基甲烷、丙酮、乙醇、丁醇、甲乙酮、丁酮、環己酮、N-甲基吡咯烷酮、甲基異丁基酮、正溴丙烷、汽油、煤油、柴油、白油、200#溶劑油、二硫化碳、松香水、松節油、二戊烯、松油、乙二醇單乙醚、乙二醇單丁醚、乙二醇單乙醚醋酸酯、丙二醇單醚中的一種或二種以上的混合溶劑。
防霉殺菌劑為苯并咪唑-2-基氨基甲酸甲酯、環烷酸鋅、2-(4-噻唑基)苯并咪唑、雙氯酚、四甲基二硫化秋蘭姆、四氯間苯二氰、五氯酚鈉、氧化鋅、鄰苯基苯酚、異噻唑啉酮、富馬酸二甲酯、2-溴-2-硝基-1，3-丙二醇(溴化醇)、三苯基錫、三苯基氯化錫、富右旋烯、丙菊酯或合成樟腦。
防腐劑為苯甲酸、苯甲酸鈉、山梨酸、山梨酸鉀等常用無機或有機防腐劑。抗氧劑為丁基羥基茴香醚、二丁基羥基甲苯、沒食子酸丙酯、維生素E、穩定自由基化合物等常用無機或有機抗氧劑。抗結皮劑為丙三醇、丁醛杇、對苯二酚、環己酮杇、甲乙酮杇等常用無機或有機結皮劑。乳化劑為聚乙烯醇、十二烷基硫酸鈉等常用無機或有機乳化劑。懸浮劑為聚乙烯醇、羧甲基纖維素等常用無機或有機懸浮劑。增稠劑為膨潤土、凹凸棒土、硅酸鋁鎂、甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、聚氨酯、聚丙烯酸鹽、聚甲基丙烯酸鹽、丙烯酸或甲基丙烯酸均聚物或共聚物等常用無機或有機增稠劑。催干劑為醋酸鉛、二氧化錳、環烷酸鈣、環烷酸鈷、環烷酸鋅、硫酸錳、氯化鈷、氯化錳、硼酸錳、硝酸鉛、氧化鉛等常用無機或有機催干劑。潤濕劑為二丁基萘磺酸鈉、磷酸三鈉、六偏磷酸鈉、三聚磷酸鈉、十二烷基硫酸鈉、環烷酸鋅等常用無機或有機潤濕劑。防污劑為氧化雙三丁基錫、氧化亞銅、氧化鋅等常用無機或有機防污劑。成膜劑為有粘度為1-2000mm2/s、羥值為1-99％，或分子量為100-1010克/摩爾羥基硅油、107膠、甲基硅油、乙基硅油、苯基硅油等有機硅高分子材料、天然植物油、動物油(酯)、天然樹脂、酚醛樹脂、瀝青、醇酸樹脂、氨基樹脂、硝酸纖維素(酯)、纖維素酯(醚)、過氯乙烯樹脂、烯類樹脂、丙烯酸樹脂、聚酯、環氧樹脂、聚氨酯樹脂、元素有機化合物、橡膠、聚酰亞胺、樹形分子、超支化聚酯等常用無機或有機成膜材料及中間體。
一種制備防覆冰納米復合涂料的方法，該方法按以下步驟進行將有機氟硅復合高分子材料、納米材料、溶劑、顏料、流平劑、補強劑、阻燃劑、防霉殺菌劑加入容器中，高速攪拌，再進行三輥研磨、二輥研磨、球磨、砂磨、超聲混勻，熔融擠出就成。
本發明制備的防覆冰納米復合涂料用于電力系統及通信網絡的輸電線路、導線、導線金具、桿塔、拉線、拉線固定件的應用。涂料的使用可以采用刷涂、擦涂、手工輥筒施工、空氣噴槍或無空氣噴槍噴涂、靜電噴涂、熱噴涂、輥涂、浸涂等常規的施工方法。
本發明與已有技術相比較，已達到的技術效果 用干布將高壓導線表面擦凈，只須清除導線表面的浮灰等贓物，對于附著很好的污垢無須清除。不能用濕抹布，既在涂刷涂料前導線表面不能有水份，否則嚴重影響涂料的附著力。用軟毛刷蘸取輸電線路防覆冰涂料在導線表面涂刷，一般短時間內涂刷3遍既保證厚度達0.5mm以上，涂刷保證涂層均勻，不要出現掛絲現象。涂層涂涮后常溫下15分鐘左右表面固化，即不沾手，48小時內完全固化。
1、很好的憎水性，可降低輸電導線覆冰量。
2、很強的脫冰性，且能加快溶冰時間，降低冰層與導線的附著力，提高導線的脫冰性能。
在溫度為-10℃，濕度為55％，送風速度小于2-4m/s時，過冷卻水噴灑到導線表面時， (1)覆冰早期 對于裸導線，當過冷卻水噴到導線表面時，即展開成一層水膜，水滴立即一邊向四周擴散一邊凍結，導線表面會很快附著一層透明冰層，還有一部分過冷卻水會經過導線繼續向下滴落，凍結成冰柱。
對于涂有本發明的防覆冰納米復合涂料的導線，當過冷卻水噴到導線表面時，由于涂料的憎水性與疏水性作用，納米或微米復合的階層結構的乳突，以及排列整齊的微米及亞微米尺寸的條形微表面結構，使過冷卻水不能像裸導線那樣在導線表面形成連續的水膜，水滴不能在表面吸附，可以清除大部分的水，具有定向排水的功能。大部分過冷卻水會經過導線繼續向下滴落，凍結成冰柱。
過冷卻水在涂有本發明的防覆冰納米復合涂料的導線表面不能形成水膜，水滴不會一邊向四周擴散一邊凍結，不能結成連續的覆冰層，殘余少量水份只能以水滴狀冰粒星星點點地附著在導線表面。
(2)覆冰中后期 對于裸導線，水滴落到導線表面時，一邊展開一邊凍結，而且裸導線表面的冰層逐漸迅速加厚，導線下部分附掛的冰柱也逐漸迅速增粗、增長。整個過程中其覆冰為光潔透明的雨淞，表面光滑，質地透明，密度大。
對于涂有本發明的防覆冰納米復合涂層的導線，當水滴落到導線表面時，不會像裸導線那樣展開成水膜，大部分會經導線滴落，少量水滴分散成小水珠凍結，以小冰珠的形式存在，在兩個小冰珠之間的空隙處容易有氣泡出現，過冷卻水只能在表面形成一層疏松多孔的軟冰薄層。覆冰主要以雨霧混合淞的形式出現，表面凹凸不平，冰塊中含有較多細密小氣泡，不透明，覆冰增長速度和密度明顯低于裸導線。導線下部分附掛的冰柱也逐漸迅速增粗、增長。
(3)當覆冰完成后，裸導線和涂有本發明的防覆冰納米復合涂料的導線除冰性能完全不相同。
對于裸導線，由于其表面遍布螺旋形溝槽，且留有縫隙，過冷卻水會滲入縫隙內凍結，使得裸導線與覆冰粘結系數較大，覆冰牢固地附著在導線表面，因此在結冰過程中不會出現自行脫落現象。而且裸導線上的覆冰粘結十分牢固，須用力敲擊，甚至擊碎，才可局部脫落。
對于涂有本發明的防覆冰納米復合涂料的導線，由于涂抹憎水性涂層后表面光潔程度改善，存在納米或微米復合的階層結構的乳突，以及排列整齊的微米及亞微米尺寸的條形微表面結構，使覆冰的粘著系數大為減小。微量水份在涂料表面形成疏松多孔的軟冰薄層，由于軟冰薄層對涂料表面的附著力很小，在軟冰層上積雪形成覆冰，冰層增厚速度很緩慢。在結冰過程中，隨著冰層加厚，冰層重心發生改變，在重力作用下，冰層相對于導線會發生扭轉極易自行脫落；在風力作用下，導線出現擺動時，或導線稍有震動或擺動時，覆冰層自行脫落。
而且涂有本發明的防覆冰納米復合涂料的導線下部分附掛的冰柱逐漸增粗、增長，冰柱重心發生改變，冰柱附掛在導線表面的受力點--軟冰薄層對涂料表面的附著力很小，難以承受冰柱的重量。在重力作用下，冰柱相對于導線會發生扭轉自行脫落；在風力作用下，導線出現擺動時，或導線稍有震動或擺動時，冰柱極易自行脫落。當環境氣溫稍有增高時，軟冰薄層與冰柱也極易自行脫落。
綜上所述，本發明的防覆冰納米復合涂料具有良好的防覆冰與除冰功能。
3、本發明的防覆冰納米復合涂料還具有防污閃涂料的功能。
本發明的防覆冰納米復合涂料具有良好的防污與自清潔性能，可以提高電氣設備在各種惡劣氣象條件下的防污性能。
4、本發明的防覆冰納米復合涂料為絕緣涂料，對輸電導線無腐蝕，不影響正常電能傳輸。
本發明的防覆冰納米復合涂料具有優良的熱穩定性、電絕緣性、耐臭氧和透氣性、無毒無味，經加電試驗和機械磨損試驗，未見導線涂層有剝落、起皮、龜裂等現象，涂層仍完好無損。

具體實施例方式 下面結合具體的實施例，對本發明的技術方案作進一步描述 實施例1 一種防覆冰納米復合涂料配方 有機氟硅復合高分子材料，分子量為50000克/摩爾

100公斤 納米二氧化硅20公斤 三氯甲烷100公斤 二氧化三鐵 15公斤 乙基纖維素5公斤 納米碳管 5公斤 三聚氰胺 10公斤 三甲氧基甲基硅烷 10公斤 環烷酸鋅 5公斤 除三甲氧基甲基硅烷外，先將其余以上各物料及量加入容器中攪拌混勻，慢慢加入到三輥研磨機的輥筒上研磨，膠料均勻細膩后，再按量加入三甲氧基甲基硅烷，攪拌混勻，即得到防覆冰納米復合涂料。將制得的防覆冰納米復合涂料采用刷涂、擦涂、手工輥筒施工、空氣噴槍或無空氣噴槍噴涂、靜電噴涂、熱噴涂、輥涂或浸涂等常規的施工方法涂在電力或通信設施上。
實施例2 一種防覆冰納米復合涂料配方 有機氟硅復合高分子材料，分子量為106克/摩爾

100公斤 納米二氧化鈦15公斤 200#溶劑油 150公斤 氫氧化鋁15公斤 氧化鋅 10公斤 聚磷酸銨10公斤 107固化水 20公斤 甲基硅油5公斤 四甲基二硫化秋蘭姆 8公斤 除107固化水外，先將其余以上各物料及量加入容器中在高速攪拌機上攪拌混勻，再按量加入107固化水，攪拌混勻，即得到防覆冰納米復合涂料。將制得的防覆冰納米復合涂料采用刷涂、擦涂、手工輥筒施工、空氣噴槍或無空氣噴槍噴涂、靜電噴涂、熱噴涂、輥涂或浸涂等常規的施工方法涂在電力或通信設施上。
實施例3 一種防覆冰納米復合涂料配方 有機氟硅復合高分子材料，分子量為107克/摩爾

100公斤 云母粉25公斤 二甲苯200公斤 炭黑 25公斤 乙氧基改性聚三硅氧烷 10公斤 蒙脫土20公斤 季戊四醇溴化物10公斤 胺基三甲氧基硅烷 25公斤 苯甲酸鈉 10公斤 聚乙烯醇 10公斤 除胺基三甲氧基硅烷外，先將其余以上各物料及量加入容器中，攪拌混勻，在球磨機上研磨，膠料均勻細膩后，再按量加入脫醇型胺基烷氧基硅烷交聯劑，攪拌混勻，即得到防覆冰納米復合涂料。將制得的防覆冰納米復合涂料采用刷涂、擦涂、手工輥筒施工、空氣噴槍或無空氣噴槍噴涂、靜電噴涂、熱噴涂、輥涂或浸涂等常規的施工方法涂在電力或通信設施上。
實施例4 一種防覆冰納米復合涂料配方 有機氟硅復合高分子材料，分子量為108克/摩爾

100公斤 納米氧化鋅50公斤 環己酮50公斤 鐵黑 10公斤 羥基硅油 100公斤 高嶺土10公斤 環狀膦酸酯5公斤 氨丙基三乙氧基硅烷28公斤 三苯基氯化錫 10公斤 除氨丙基三乙氧基硅烷外，先將其余以上各物料及量加入容器中，攪拌混勻，在二輥研磨機上研磨，膠料均勻細膩后，再按量加入氨丙基三乙氧基硅烷，攪拌混勻，即得到防覆冰納米復合涂料。將制得的防覆冰納米復合涂料采用刷涂、擦涂、手工輥筒施工、空氣噴槍或無空氣噴槍噴涂、靜電噴涂、熱噴涂、輥涂或浸涂等常規的施工方法涂在電力或通信設施上。
實施例5 一種防覆冰納米復合涂料配方 有機氟硅復合高分子材料，分子量為105克/摩爾

100公斤 納米硅藻土100公斤 二氧六環 80公斤 氧化銅20公斤 聚氨酯樹脂50公斤 磁粉 5公斤 硼砂 20公斤 106固化水 20公斤 2-(4-噻唑基)苯并咪唑 6公斤 除106固化水外，先將其余以上各物料及量加入容器中，攪拌混勻，在砂磨機上研磨，膠料均勻細膩后，再按量加入106固化水，攪拌混勻，即得到防覆冰納米復合涂料。將制得的防覆冰納米復合涂料采用刷涂、擦涂、手工輥筒施工、空氣噴槍或無空氣噴槍噴涂、靜電噴涂、熱噴涂、輥涂或浸涂等常規的施工方法涂在電力或通信設施上。
實施例6 一種防覆冰納米復合涂料配方 有機氟硅復合高分子材料，分子量為109克/摩爾

100公斤 納米蒙脫土15公斤 四氫呋喃120公斤 鈦白粉 30公斤 乙基硅油40公斤 環氧樹脂100公斤 環氧丙氧丙基三乙氧基硅烷50公斤 除環氧丙氧丙基三乙氧基硅烷外，先將其余以上各物料及量加入容器中，攪拌混勻，再超聲混勻，膠料均勻細膩后，再按量加入環氧丙氧丙基三乙氧基硅烷，攪拌混勻，即得到防覆冰納米復合涂料。將制得的防覆冰納米復合涂料采用刷涂、擦涂、手工輥筒施工、空氣噴槍或無空氣噴槍噴涂、靜電噴涂、熱噴涂、輥涂或浸涂等常規的施工方法涂在電力或通信設施上。
實施例7 一種防覆冰納米復合涂料配方 有機氟硅復合高分子材料，分子量為20000克/摩爾

100公斤 納米氣相白炭黑30公斤 正溴丙烷 200公斤 鋅鋇白18公斤 乙氧基改性聚三硅氧烷 20公斤 硅藻土8公斤 溴化環氧樹脂 20公斤 環氧丙氧丙基甲基二甲氧基硅烷 20公斤 富馬酸二甲酯 7公斤 除環氧丙氧丙基甲基二甲氧基硅烷外，先將其余以上各物料及量加入容器中攪拌混勻，慢慢加入到三輥研磨機的輥筒上研磨，膠料均勻細膩后，再按量加入三甲氧基甲基硅烷，攪拌混勻，即得到防覆冰納米復合涂料。將制得的防覆冰納米復合涂料采用刷涂、擦涂、手工輥筒施工、空氣噴槍或無空氣噴槍噴涂、靜電噴涂、熱噴涂、輥涂或浸涂等常規的施工方法涂在電力或通信設施上。
實施例8 一種防覆冰納米復合涂料配方 有機氟硅復合高分子材料，分子量為80000克/摩爾
100公斤 納米碳管35公斤 二氯甲烷100公斤 淺鉻黃 10公斤 十六烷基硅油60公斤 微米二氧化硅20公斤 聚氨基酰胺樹形分子 40公斤 乙烯基三乙氧基甲基硅烷 25公斤 丙菊酯 5公斤 除乙烯基三乙氧基甲基硅烷外，先將其余以上各物料及量加入容器中攪拌混勻，慢慢加入到三輥研磨機的輥筒上研磨，膠料均勻細膩后，再按量加入三甲氧基甲基硅烷，攪拌混勻，即得到防覆冰納米復合涂料。將制得的防覆冰納米復合涂料采用刷涂、擦涂、手工輥筒施工、空氣噴槍或無空氣噴槍噴涂、靜電噴涂、熱噴涂、輥涂或浸涂等常規的施工方法涂在電力或通信設施上。
實施例9 一種防覆冰納米復合涂料配方 有機氟硅復合高分子材料，分子量為1012克/摩爾
100公斤 納米氧化鋅55公斤 松香水180公斤 苯胺黑11公斤 醋酸丁酸纖維素24公斤 微米二氧化硅 26公斤 酚醛樹脂 10公斤 胺基三甲氧基硅烷 22公斤 合成樟腦6公斤 除胺基三甲氧基硅烷外，先將其余以上各物料及量加入容器中攪拌混勻，慢慢加入到三輥研磨機的輥筒上研磨，膠料均勻細膩后，再按量加入三甲氧基甲基硅烷，攪拌混勻，即得到防覆冰納米復合涂料。將制得的防覆冰納米復合涂料采用刷涂、擦涂、手工輥筒施工、空氣噴槍或無空氣噴槍噴涂、靜電噴涂、熱噴涂、輥涂或浸涂等常規的施工方法涂在電力或通信設施上。
實施例10 一種防覆冰納米復合涂料配方 有機氟硅復合高分子材料，分子量為1010克/摩爾
100公斤 納米二氧化硅35公斤 醋酸乙酯100公斤 酞青鉻綠40公斤 聚醚改性的有機硅樹脂25公斤 溴代二苯醚 17公斤 超支化聚酯 28公斤 滑石粉 15公斤 三甲氧基甲基硅烷10公斤 溴代苯基三甲基氫化茚5公斤 除三甲氧基甲基硅烷外，先將其余以上各物料及量加入容器中攪拌混勻，慢慢加入到三輥研磨機的輥筒上研磨，膠料均勻細膩后，再按量加入三甲氧基甲基硅烷，攪拌混勻，即得到防覆冰納米復合涂料。將制得的防覆冰納米復合涂料采用刷涂、擦涂、手工輥筒施工、空氣噴槍或無空氣噴槍噴涂、靜電噴涂、熱噴涂、輥涂或浸涂等常規的施工方法涂在電力或通信設施上。
權利要求
1、防覆冰納米復合涂料，包括有機氟硅復合高分子材料、納米材料、固化劑、溶劑、填料，各物質按重量百分比計，有機氟硅復合高分子材料1-98％，納米材料1-92％，固化劑1-50％，溶劑0-90％，填料為0-50％，填料包括顏料、流平劑、補強劑、阻燃劑、防霉殺菌劑、成膜劑、防腐劑、抗氧劑、抗結皮劑、懸浮劑、催干劑、潤濕劑，填料各物質按重量百分比計，顏料0-10％，流平劑0-30％，補強劑0-50％，阻燃劑0-30％，防霉殺菌劑0-20％，成膜劑0-50％，防腐劑0-20％，抗氧劑0-10％，抗結皮劑0-10％，懸浮劑0-10％，催干劑0-10％，潤濕劑0-10％。
2、根據權利要求1所述的防覆冰納米復合涂料，所述的有機氟硅復合高分子材料具有式1的化學結構式
式1
其中R1，R2 R3，R4為氫原子、羥基、烷基、胺烷基、羥烷基、烷氧基(CH2)kCF2H，(CH2)k(CF2)lCF2H，(CH2)kO(CH2)p(CF2)lCF2H，(CH2)kNH(CH2)p(CF2)lCF2H，(CH2)kS(CH2)p(CF2)lCF2H，(CH2)kCH2＝CHCOO(CH2)p(CF2)lCF2H，(CH2)kCH2＝CHCOO(CH2)p(CF2)lCF2H，(CH2)kCH2＝CHCOO(CH2)p(CF2)lCF3，(CH2)k(CF2)lOC(CH3)q＝CH2，(CH2)kNH(CH2)p(CF2)lCF3，(CH2)kCF3，(CH2)k(CF2)lCF3，(CH2)kO(CH2)p(CF2)lCF3，(CH2)kS(CH2)p(CF2)lCF3，(CH2)k(CF2)l(CH2)kNH2，(CH2)k(CF2)l(CH2)kOH，
(CH2)k(CF2)l(CH2)kSH，
(CH2)k(CF2)l(CH2)kCl，(CH2)kCH2＝CHCOO(CH2)p(CF2)lCF3或(CH2)k(CF2)l(CH2)pSi(OCH2CH3)3
其中m，n，l為除零外的自然數，k，p，q為自然數。
3、根據權利要求1所述的防覆冰納米復合涂料，其特征在于有機氟硅復合高分子材料具有式2、式3、式4、式5、式6、式7、式8、式9、式10或式11的化學結構式
式2
式3
式4
式5
式6
式7
式8
式9
式10
式11
其中m，n，t，w為自然數。
4、根據權利要求1、2或3所述的防覆冰納米復合涂料，其特征在于有機氟硅復合高分子材料粘度為1-2000mm2/s、羥值為1-99％，或分子量為100-1010克/摩爾。
5、根據權利要求1所述的防覆冰納米復合涂料，其特征在于納米材料為1-100nm的納米二氧化硅、納米碳管、氣相白炭黑、二氧化鈦、鈦白粉或氧化鋅。
6、根據權利要求1所述的防覆冰納米復合涂料，其特征在于固化劑為三甲氧基甲基硅烷、三乙氧基甲基硅烷、乙烯基三甲氧基甲基硅烷、乙烯基三乙氧基甲基硅烷、胺基三乙氧基硅烷、胺基三甲氧基硅烷、環氧丙氧丙基三乙氧基硅烷、106固化水、環氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、環氧丙氧丙基甲基二甲氧基硅烷、107固化水或氨丙基三乙氧基硅烷。
7、根據權利要求1-13之一所述的防覆冰涂料用于電力系統及通信網絡的輸電線路、導線、導線金具、桿塔、拉線、拉線固定件的應用。
全文摘要
本發明涉及防覆冰納米復合涂料及用途，防覆冰納米復合涂料由有機氟硅復合高分子材料、納米材料、固化劑、溶劑、填料組成，各物質按重量百分比計，有機氟硅復合高分子材料1-98％，納米材料1-92％，固化劑1-50％，溶劑0-90％，填料為0-50％。將上述各物質及用量混勻研磨就制成防覆冰納米復合涂料。防覆冰納米復合涂料可用于有效地防止和預防電力系統及通信網絡的輸電線路、導線、導線金具、桿塔、拉線、拉線固定件等電力與通信設施的覆冰。
文檔編號H02G7/00GK101358106SQ20081019707
公開日2009年2月4日 申請日期2008年9月25日 優先權日2008年9月25日
發明者鄢國平, 艾朝武, 亮 李, 喻湘華, 吳江渝, 郭慶中, 雋 楊, 程智毓, 杜飛鵬 申請人:武漢工程大學