[發明專利]一種耐污型復合絕緣子傘套膠料的制備方法

在審

• 申請號: 201710682102.X
• 申請日: 2017-08-10
• 公開（公告）號: CN107400370A
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發明（設計）人: 宋志強;宋福如;宋利強;游傳榜
• 申請（專利權）人: 河北硅谷化工有限公司
• 主分類號: C08L83/08
• 分類號: C08L83/08;C08L79/08;C08L83/07;C08K13/06;C08K9/06;C08K3/36;C08K3/22;C08K3/32;C08K5/56;C08K3/16;C08K3/28;C08J7/00;H01B3/46;H01B
• 代理公司: 北京國帆知識產權代理事務所(普通合伙)11334
• 代理人: 李增朝

技術領域

本發明屬于復合絕緣子領域，特別涉及一種耐污型復合絕緣子傘套膠料的制備方法。

背景技術

隨著時代的發展，復合絕緣子不斷獲得改進和改善，在電網使用復合絕緣子的規模越來越大。在我國復合絕緣子已應用到電力行業的高壓、超高壓和特高壓各電壓等級，絕緣子所受的機械負荷的加重，運行環境的多樣性以及大氣污染的加劇，復合絕緣子在使用中暴露出性能上的缺陷。復合絕緣子在臟污運行環境下比瓷絕緣子積污嚴重，抵消了其表面有一定憎水性的優勢，甚至出現親水、結垢、結冰、水解、溶脹等，引起表面電弧，發生閃絡事故。

電力系統一直希望有一種能克服現有復合絕緣子不能滿足特殊污穢、冰雪氣象等缺陷的新型耐污復合絕緣子產品，具有超疏水疏油功能，在重污區、重冰區和霧霾等特殊運行環境下提供更高的運行可靠性。

超疏水性能是指物體表面對水接觸角大于150°，自然界中存在許多超疏現象，人們最早發現，荷葉“出淤泥而不染”，水滴落上之后會滾落而不留痕跡?？茖W界經過研究發現，這種超疏水是荷葉表面的微米級凸起造成的，超疏水現象是由于固體表面的多級微米-納米結構與低表面能組合的結果，并以此提出“二元協同作用”。

超疏水疏油表面在業界被廣泛關注，報道的各種材料、制備方法很多，但對于最終的工業應用還有三個關鍵問題困擾。一是產品復雜的微納材料的制備過程限制了其生產放大；二是構筑表面與基材的結合性和一定的耐用性；三是制備成本高昂限制了實際應用。把超疏水疏油表面引入到復合絕緣子制備上更是一個巨大的難題。

發明內容

為了克服現有技術的缺點，本發明提供一種耐污型復合絕緣子傘套膠料的制備方法。它方法簡單，成本低，性能優良，制備過程無需溶膠-凝膠、納米壓印、光刻蝕，電化學沉積等繁瑣復雜過程，易于工業化應用。

本發明包括下列步驟：

1)、超疏水混合納米粉體材料預制：在流化床反應器內加入納米二氧化硅120-150質量份、納米二氧化鈦80-100質量份、納米磷酸鈣40-70質量份和納米氧化鋅60-80質量份，在溫度90-100℃、真空-0.09MPa下脫水干燥2h；硅氨烷100–150質量份、烷基硅氧烷60–100質量份分別以氣流形式通入硫化床反應器，在150-180℃下流態化反應3-4h，再抽真空-0.09MPa下脫除揮發份1h，制得超疏水納米粉體材料；

2)、傘套用膠料煉制：在煉膠機內加入氟化聚酰亞胺80-120質量份、氟硅橡膠100-150質量份和甲基乙烯基硅橡膠360-450質量份，混合后加入所述超疏水混合納米粉體，在60-100℃下煉制1h；再加入氧化鋁200-260質量份、氧化鋇50-100質量份和氧化鋅100-150質量份超細粉劑，在100-150℃下煉制2h；煉膠機內物料溫度降至80℃時，添加二茂鐵20-60質量份、氯化鋁10-50質量份、氯化鈦10-50質量份、四二甲氨基鉿1-30質量份和碘化銨1-20質量份，恒溫混煉1h；在溫度為60℃下，加入過氧化物硫化引發劑2-5質量份，恒溫混煉0.5h，至均勻；轉移物料至雙螺桿擠煉機，在氮氣保護下，在20-60℃下擠煉，擠出制成傘套用膠料。

上述傘套膠料制成復合絕緣子傘套后，經高溫升華反應，使傘套表層形成深度1mm以下、深度梯級分布的微納結構，獲得一種具有低表面能和微納結構的超疏水的耐污型復合絕緣子。

本發明具有下列優點：1)、方法簡單，成本低，性能優良，制備過程無需溶膠-凝膠、納米壓印、光刻蝕，電化學沉積等繁瑣復雜過程，易于工業化應用；2)、表面因材料的低表面能性質和微納結構形態，具有超疏水、疏油性，且具有優異的穩定性；3)、復合絕緣子傘套表面水的最大靜態接觸角超過155°，滾動角小于10°，超疏水效果顯著；4)、在雨水下可實現自清潔，防止了傘套的水化和水解，在水泥、碳酸鎂、硫酸鈣等特殊污穢下不發生結垢，可防止低溫凍雨天氣的覆冰，以及解決直流系統用復合絕緣子吸附污穢的問題。

具體實施方式

實施例一

本發明包括下列步驟：

1)、超疏水混合納米粉體材料預制：在流化床反應器內加入納米二氧化硅120質量份、納米二氧化鈦80質量份、納米磷酸鈣40質量份和納米氧化鋅60質量份，在溫度90℃、真空-0.09MPa下脫水干燥2h；硅氨烷100質量份、烷基硅氧烷60質量份以氣流形式通入硫化床反應器，在150℃下流態化反應3h，再抽真空-0.09MPa下脫除揮發份1h，制得超疏水納米粉體材料；