[發(fā)明專利]一種瓷與玻璃絕緣子抗凍涂層

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610093879.8
• 申請日: 2013-11-30
• 公開（公告）號: CN105731827B
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發(fā)明（設計）人: 張逸群;付曉;鄭福斌;郭曉飛;平林濤;金會軍;張金光;王逸超;陳方珍;彭凱麗
• 申請（專利權）人: 國網(wǎng)河南省電力公司平頂山供電公司
• 主分類號: C03C17/42
• 分類號: C03C17/42;C04B41/89
• 代理公司: 鄭州知己知識產(chǎn)權代理有限公司41132
• 代理人: 季發(fā)軍

技術領域

本發(fā)明屬于絕緣子表面涂層技術領域，特別涉及一種瓷與玻璃絕緣子抗凍涂層。

背景技術

我國是世界上輸電線路遭受覆冰災害最嚴重的國家之一。在寒冷的冬季，北方的大雪以及中南方3～o℃時的雨夾雪氣候很容易導致線路懸垂絕緣子串積雪結冰，進而造成絕緣子短路跳閘發(fā)生停電事故。自1954年有輸電線路冰災事故記錄以來，相繼發(fā)生了全國范圍內(nèi)大面積的冰災事故。

絕緣子表面的覆冰在氣溫升高后會發(fā)生融冰現(xiàn)象，由于冰層的污垢中存在導電離子，在這些導電離子的作用下，絕緣子的表面將形成導電水膜，使絕緣子發(fā)生冰閃。針對絕緣子以及輸電鋁導線的防冰閃關鍵技術的研究具有重大的經(jīng)濟、現(xiàn)實意義。防冰閃采用的化學方法主要是在絕緣子表面涂覆硫化硅橡膠(PRTV)，但是PRTV在延緩覆冰方面的效果并不明顯，且涂覆PRTV的絕緣子的冰閃電壓比未涂覆PRTV的低，因此在絕緣子上涂覆PRTV以防冰閃效果并不理想。

超疏水表面的制備已經(jīng)完成了從最初某些具有超疏水性質(zhì)的植物葉面或動物昆蟲后背等生物體特殊結構仿生學的研究轉變?yōu)槌杷砻婀δ芑玫难芯俊３杷砻嫘纬傻膬蓚€必要因素：(1)表面化學物質(zhì)具有一定的疏水性；(2)具有多重粗糙度的結構表面。目前現(xiàn)有的國內(nèi)外專利關于疏水、超疏水涂層的研究大多基于金屬基底，如通過化學蝕刻在銅、鐵、鋁、鋅、不銹鋼表面制備微結構表面，氟化處理后呈現(xiàn)超疏水性質(zhì)。這些方法在實施過程中需要耗費大量的酸堿溶液，并且溶解了金屬離子的溶液很難重復利用，廢液的處理又會造成進一步的環(huán)境污染。申請?zhí)枮?01110318624.4的專利，名稱為《用于絕緣子防冰閃的超疏水性涂層、防冰閃絕緣子及其制備方法》，公開號為CN102503170A，其技術方案主要是一種用于絕緣子防冰閃的超疏水性涂層，所述超疏水性涂層由設置在絕緣子外表面的Si0₂，膜層和設置在所述Si0₂，膜層上的含氟有機物膜層構成，所述超疏水性涂層具有荷葉型超疏水性能。但是該成份的比例在實際的生產(chǎn)過程中不能夠帶來像該專利申請文件所述的技術效果，0℃的水滴撞擊涂層表面后快速滾落，涂層表面基本無水滴殘留，該實驗過程可以持續(xù)20分鐘左右，說明該涂層在低溫時保持了良好的疏水性能，有效地抑制了凍雨在涂層表面的凍結，該涂層具有防結霜、防凍雨、自清潔能力，在高壓輸電防閃絡、防黏附領域具有廣闊的應用前景，可用于絕緣子防冰閃。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種配方更為合理、效果更為突出、而且實際可操作性更強的瓷與玻璃絕緣子抗凍涂層。

為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所采用的技術方案是：一種瓷與玻璃絕緣子抗凍涂層，包括設置在絕緣子外表面的Si0₂膜層和設置在所述Si0₂膜層上的含氟有機物膜層構成，所述含氟有機物膜層外設置C-Si0₂石墨膜層，所述Si0₂膜層由Si0₂膜層制備液制成，所述Si0₂膜層制備液由Si0₂溶膠和Si0₂粉體組成，Si0₂溶膠中Si0₂的摩爾數(shù)與Si0₂粉體中Si0₂的摩爾數(shù)之比為(3.15～3.25)：1；所述含氟有機物膜層由含氟有機物膜層制備液制成，所述含氟有機物膜層制備液為單分子有機氟硅烷溶液或含氟聚合物溶液；所述C-Si0₂石墨膜層為石墨與Si0₂混合涂層。

所述含氟有機物膜層由含氟有機物膜層制備液制成，所述含氟有機物膜層制備液為單分子有機氟硅烷溶液或含氟聚合物溶液，所述單分子有機氟硅烷溶液的體積百分比濃度為2～3.5％，溶劑為異丙醇、丁醇和乙醇中的任一種，溶質(zhì)為十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷或十三氟辛基三甲氧基硅烷；所述含氟聚合物溶液的體積百分比濃度為0.25～5％，溶劑為N甲基吡咯烷酮或N，N二甲基乙酰胺，溶質(zhì)為聚全氟癸基丙烯酸酯或聚四氟乙烯。

所述C-Si0₂石墨膜層為石墨與Si0₂混合涂層，所述石墨顆粒尺度為5～15nm，Si0₂的顆粒尺度為3～6nm，石墨與Si0₂的質(zhì)量比為1：(5～5.5)。

所述的瓷與玻璃絕緣子抗凍涂層的制備方法，包括以下步驟：