[發明專利]變壓器用鋁-有機硅-氟碳復合涂層材料結構及制備方法

有效

• 申請號: 202011084178.0
• 申請日: 2020-10-12
• 公開（公告）號: CN112275598B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 陳俊衛;李波;文屹;牧灝;胡全;劉偉;張莉薔;邵天晶;劉洪濤;施艷;楊兵;李正剛;萬強
• 申請（專利權）人: 貴州電網有限責任公司
• 主分類號: B05D7/14
• 分類號: B05D7/14;C09D127/12;C09D7/61;C09D183/04
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 商小川

本發明公開了一種變壓器用鋁?有機硅?氟碳復合涂層材料結構，它包括基體，基體上依次為鋁底層、有機硅復合粘結層、氟碳復合涂層以及摻雜二氧化硅有機硅復合膜的防護層；制備方法為對變壓器表面基體進行冷噴鋁涂層，對冷噴鋁后的涂層進行有機硅復合膜的噴涂得到有機硅復合粘結層，有機硅復合粘結層干燥后進行氟碳復合涂層的噴涂得到氟碳復合涂層，最后進行摻雜二氧化硅有機硅復合膜的防護層噴涂；制備結束后得到變壓器用鋁?有機硅?氟碳復合涂層材料結構；解決了現有技術的變壓器涂層材料存在的不利于過程的環保、不利于現場施工及修補、防腐維修、維修難度大及成本高等技術問題。

技術領域

本發明屬于復合涂層材料技術領域，尤其涉及一種變壓器用鋁-有機硅-氟碳復合涂層材料結構及制備方法。

背景技術

變壓器是用來變換交流電壓、電流而傳輸交流電能的一種靜止的電器設備。它是根據電磁感應的原理實現電能傳遞的。變壓器就其用途可分為電力變壓器、試驗變壓器、儀用變壓器及特殊用途的變壓器等。變壓器作為輸電網絡的重要組成部分，其工作環境多變，從工業大氣環境到臨海濕熱海洋大氣環境，變壓器面臨的環境溫度、濕度、光照等都不相同，對變壓器的安全穩定運行提出了極高的要求。變壓器涂料應用于變壓器箱體外壁及油箱內壁防護，因變壓器規格品種及應用環境的不同，其防護性及裝飾性要求也各異。油箱內存放變壓器油，長期使用常年溫度在105℃以上，需要使用的涂料具有較好的耐油耐溫性能。在變壓漆運行過程中，由于長時間處于較高的溫度，這對表面防護涂層的結構和性能造成了較大的影響。同時光-熱耦合作用也加速了變壓器的腐蝕和老化，這就要求變壓器的防腐涂層具有較好的導熱性能。

涂料指物體表面在一定的條件下能形成薄膜而起保護作用的高分子材料。通常是以樹脂為主，添加或不添加顏料、填料以及助劑，用有機溶劑或水配制而成的粘稠液體。因早期的涂料大多以植物油為主要原料，故又稱作油漆。現在合成樹脂已取代了植物油，故稱為涂料。涂覆有機涂料是目前應用最廣泛的防腐手段，可以給鋼鐵材料表面提供良好的防護性能，使金屬材料暴露在各種腐蝕介質中時具有良好的防腐蝕性能。氨基烘漆是變壓器防護涂料的重要品種之一，目前該行業使用的氨基烘漆烘烤溫度一般都在100 ℃以上，甚至高達180 ℃，固化時間一般為60-120min，甲醛釋放量較高，有明顯的刺鼻味道。

為了解決變壓器在高溫熱耦合情況下加速涂層的老化和失效，常規涂料采用底漆加面漆的配套體系，其中底漆采用環氧富鋅漆，以環氧樹脂作為涂料的主要成膜物質，聚酰胺樹脂為固化劑。而面漆采用耐候型的氟碳樹脂為主要成膜物質，異氰酸酯樹脂為固化劑。底漆是油漆系統的第一層，用于提高面漆的附著力、增加面漆的豐滿度、提供抗堿性、提供防腐功能等，同時可以保證面漆的均勻吸收，使油漆系統發揮最佳效果。在噴涂油漆前，一般需要對工件表面進行噴砂處理，提高表面粗糙度，從而提高底漆和工件之間的附著力。但噴砂過程一般會產生各種沙塵污染，不利于過程的環保。

在各種高分子材料之中，氟碳樹脂塑料由于引入的氟元素電負性大，碳氟鍵鍵能強，使得氟碳樹脂具有特別優越的各項特性：耐候性、耐熱性、耐低溫型、耐化學藥品性，而且還具有獨特的不粘性和低摩擦性。這些優良的特性，使得氟碳樹脂廣泛應用于建筑、化學工業、電氣電子工業、機械工業、航空航天產業、家庭用品等各個領域。氟碳樹脂家族常見的有PTFE、PVDF、FEVE、PVF四種。PTFE即聚四氟乙烯樹脂。PTFE具有自潤滑性。PVDF即聚偏二氟乙烯樹脂主要作為建筑涂料應用于金屬裝飾板材保護涂層。上述兩者氟碳涂層金屬烤漆型，必須經過高溫才能成膜，不能在常溫下施工。FEVE（聚三氟氯乙烯/乙烯基醚樹脂）是一種可常溫固化的氟碳涂料。在常溫下通過刷涂、輥涂、噴涂等普通涂裝方法，將氟碳涂料涂覆在各種基材表面，形成氟碳保護涂層，極大拓展了氟碳涂料的應用范圍。但該涂層需要在鋼基體表面預先進行噴砂并沉積底漆，不利于現場施工及修補。