本技术公开了一种电力铁塔专用防腐涂料及其制备方法,属于电力防腐材料技术领域,包含的组分及其含量为:环氧树脂3044重量份、聚丙烯酸甲酯25份,三氯甲烷510份、偶联剂3.85.5重量份、纳米氧化物1217重量份、聚二烯基丙二甲基氯化铵4.55.6重量份、磷酸三丁酯2.83.3重量份、防水剂6.77.2重量份、耐热剂5.86.3重量份、耐腐蚀剂8.99.6重量份、缓蚀剂7.38.8重量份、丙酮2026重量份,水4655重量份。
该技术制备的防腐涂料机械性能和绝缘性能优良,耐水、耐高低温、耐化学腐蚀,附着力强,能够长期在酸碱环境中,保持稳定性,综合性能优异。
该涂料能在铁搭表面形成一层致密的保护膜,在防腐蚀的同时,起到防锈的效果,延长电力铁塔的使用寿命。
技术要求1.一种电力铁塔专用防腐涂料,其特征在于:包含的组分及其含量为:环氧树脂30-44重量份、聚丙烯酸甲酯2-5重量份、三氯甲烷5-10重量份、偶联剂3.8-5.5重量份、纳米氧化物12-17重量份、聚二烯基丙二甲基氯化铵4.5-5.6重量份、磷酸三丁酯2.8-3.3重量份、防水剂6.7-7.2重量份、耐热剂5.8-6.3重量份、耐腐蚀剂8.9-9.6重量份、缓蚀剂7.3-8.8重量份、丙酮20-26重量份,水46-55重量份;所述偶联剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷或3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷;所述纳米氧化物为纳米氧化镁、纳米二氧化硅和纳米二氧化钛的混合物,纳米氧化镁:纳米二氧化硅:纳米二氧化钛的重量比为4:3:3;所述耐热剂为N-苯基马来酰亚胺或四氯代对苯二甲酸二甲酯中的一种或两种;所述的电力铁塔专用防腐涂料的制备方法,包含如下步骤:1)将12-17重量份的纳米氧化物置于80℃真空干燥箱中干燥13-14h后,与20-26重量份的丙酮混合,加入3.8-5.5重量份的偶联剂,置于磁力搅拌器中搅拌,在20℃-25℃的条件下,转速为300-400r/min,搅拌时间为2-4h,抽滤,将滤液在75-80℃烘箱中烘干6-8h,研磨,得到表面改性的纳米氧化物粉末;2)将2-5重量份的聚丙烯酸甲酯加入到5-10重量份的三氯甲烷中混合,置于磁力搅拌器中,在20℃-25℃的条件下,转速为200-300r/min,搅拌时间为40-45min,得到混合液一;3)将步骤1)得到的表面改性的纳米氧化粉末与步骤2)得到的混合液一混合,并加入46-55重量份的水和2.8-3.3重量份的磷酸三丁酯置于球磨机中球磨,转速为150-180r/min,时间为10-12h,得到混合液二;4)向步骤3)得到的混合液二中加入30-44重量份的环氧树脂、4.5-5.6重量份的聚二烯基丙二甲基氯化铵,置于高速混合机中,调节转速为700-900r/min,搅拌时间为15-30min,然后加入6.7-7.2重量份的防水剂、5.8-6.3重量份的耐热剂、8.9-9.6重量份的耐腐蚀剂、7.3-8.8重量份的缓蚀剂,调节转速为400-500r/min,搅拌时间为5-8h,即得目标产物;5)将步骤4)得到的目标产物在摇瓶机中震荡10-12h,振幅为50mm,转速为100-200r/min,抽滤,即得最终产物。
2.如权利要求1所述的一种电力铁塔专用防腐涂料,其特征在于:所述防水剂为甲基硅酸钠和硬脂酸钙的混合物,甲基硅酸钠:硬脂酸钙的重量比为7:3。
3.如权利要求1所述的一种电力铁塔专用防腐涂料,其特征在于:所述耐腐蚀剂为六亚甲基四胺、肉桂醛、聚天冬氨酸中的一种或多种。
4.如权利要求1所述的一种电力铁塔专用防腐涂料,其特征在于:所述耐腐蚀剂为六亚甲基四胺、肉桂醛和聚天冬氨酸的混合物,六亚甲基四胺:肉桂醛:聚天冬氨酸的重量比为2:3:5。
5.如权利要求1所述的一种电力铁塔专用防腐涂料,其特征在于:所述缓蚀剂为铬酸钠或亚硝酸钠。
6.如权利要求1所述的一种电力铁塔专用防腐涂料,其特征在于:所述耐热剂为N-苯基马来酰亚胺和四氯代对苯二甲酸二甲酯的混合物,N-苯基马来酰亚胺:四氯代对苯二甲酸二甲酯的重量比为4:6。
一种电力铁塔专用防腐涂料及其制备方法技术领域本技术涉及电力防腐材料技术领域,具体涉及一种电力铁塔专用防腐涂料及其制备方法。
背景技术随着国家电力事业的发展,供电电网的覆盖面积以及密度都在不断增加,线路的安全已经与我们的日常生活和工作密不可分。
电力铁塔作为输电线路的重要组成部分,是重要的生命线工程,它与一般的土木工程结构不同,最显著的特点是它由导线连接各个塔杆组成了延绵不断的连续体,如果其中一个电力铁塔遭到破坏,则整个线路都受影响。
目前,输电线路中,铁塔的表面裸露、受不到保护,锈蚀严重,结构强度下降,产生安全隐患。
除了正常的遭受腐蚀外,还要额外承受恶劣天气和环境所导致的腐蚀和损坏,塔杆抵卸自然灾害的能力差,易在大风时发生歪塔、倒塔事故。
因此,在输电线路铁塔的腐蚀防护上进行大力的研究迫在眉睫。
公开号为CN105219219A的专利公开了一种新型高耐磨、防腐蚀、防静电涂料及其制备方法,该涂料包括基础热固性树脂和填料,所述基础热固性树脂是改性的涂料用树脂,所述填料是由碳纳米管、炭黑、石墨、石墨烯、纳米铝粉、导电云母粉中的一种或多种与石英砂、玻璃鳞片、纳米二氧化硅、纳米二硫化钼、氧化铝、改性蒙脱土中一种或多种共混组合而成。
该本技术涂料直接涂覆或喷涂在电子电器设备金属外壳表面,能有效而长久的防止设备受到环境的腐蚀,以及垫点和电磁干扰对设备安全正常稳定使用的影响。
但是,经测试,该技术制得的涂料耐水性能较差,温度适用范围较小,机械性能较差,拉伸强度和断裂伸长率均较小,不适合长期在室外使用,使用寿命短。
公告号为CN102120909B的专利公开了及一种耐候和耐腐蚀钢管外壁用防腐蚀涂料,它是由30~50份的醇酸树脂,2~5份环氧树脂,10~15份萜烯树脂,30~50份的烃类溶剂,3~8份的防腐蚀剂和1~3份催干剂组成。
本技术能在钢管表面形成致密、附着力强的保护层,通过隔离作用阻止或减缓环境中的氧和水的渗透,从而阻碍腐蚀微电池的产生,起到较好的防腐蚀保护作用。
但是,该技术的制备方法,是将原料进行简单的混合,制备过程中会掺杂大量的杂质,影响材料的纯度,经测试,该技术的耐酸碱腐蚀性能较差,温度适用范围较小。
技术内容有鉴于此,本技术提供一种机械性能良好,耐水,耐高温,耐腐蚀,附着力强,用于电力铁塔的防腐涂料及其制备方法。
为解决上述技术问题,本技术采用的技术方案为:一种电力铁塔专用防腐涂料,包含的组分及其含量为:环氧树脂30-44重量份、聚丙烯酸甲酯2-5份,三氯甲烷5-10份、偶联剂3.8-5.5重量份、纳米氧化物12-17重量份、聚二烯基丙二甲基氯化铵4.5-5.6重量份、磷酸三丁酯2.8-3.3重量份、防水剂6.7-7.2重量份、耐热剂5.8-6.3重量份、耐腐蚀剂8.9-9.6重量份、缓蚀剂7.3-8.8重量份、丙酮20-26重量份,水46-55重量份。
进一步的,所述偶联剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷或3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷。
进一步的,所述纳米氧化物为纳米氧化镁、纳米二氧化硅和纳米二氧化钛的混合物,重量比纳米氧化镁:纳米二氧化硅:纳米二氧化钛为4:3:3。
进一步的,所述防水剂为甲基硅酸钠和硬脂酸钙的混合物,重量比甲基硅酸钠:硬脂酸钙为7:3。
进一步的,所述耐腐蚀剂为六亚甲基四胺、肉桂醛、聚天冬氨酸中的一种或多种。
进一步的,所述耐腐蚀剂为六亚甲基四胺、肉桂醛和聚天冬氨酸的混合物,重量比六亚进一步的,所述缓蚀剂为铬酸钠或亚硝酸钠。
进一步的,所述耐热剂为N-苯基马来酰亚胺或四氯代对苯二甲酸二甲酯中的一种或两种。
进一步的,所述耐热剂为N-苯基马来酰亚胺和四氯代对苯二甲酸二甲酯的混合物,重量比N-苯基马来酰亚胺:四氯代对苯二甲酸二甲酯为4:6。
进一步的,所述的电力铁塔专用防腐涂料的制备方法,包含如下步骤:1)将12-17重量份的纳米氧化物置于80℃真空干燥箱中干燥13-14h后,与20-26重量份的丙酮混合,加入3.8-5.5重量份的偶联剂,置于磁力搅拌器中搅拌,在20℃-25℃的条件下,转速为300-400r/min,搅拌时间为2-4h,抽滤,将滤液在75-80℃烘箱中烘干6-8h,研磨,得到表面改性的纳米氧化物粉末;2)将2-5重量份的聚丙烯酸甲酯加入到5-10重量份的三氯甲烷中混合,置于磁力搅拌器中,在20℃-25℃的条件下,转速为200-300r/min,搅拌时间为40-45min,得到混合液一;3)将步骤1)得到的表面改性的纳米氧化粉末与步骤2)得到的混合液一混合,并加入46-55重量份的水和2.8-3.3重量份的磷酸三丁酯置于球磨机中球磨,转速为150-180r/min,时间为10-12h,得到混合液二;4)向步骤3)得到的混合液二中加入30-44重量份的环氧树脂、4.5-5.6重量份的聚二烯基丙二甲基氯化铵,置于高速混合机中,调节转速为700-900r/min,搅拌时间为15-30min,然后加入6.7-7.2重量份的防水剂、5.8-6.3重量份的耐热剂、8.9-9.6重量份的耐腐蚀剂、7.3-8.8重量份的缓蚀剂,调节转速为400-500r/min,搅拌时间为5-8h,即得目标产物;5)将步骤4)得到的目标产物在摇瓶机中震荡10-12h,振幅为50mm,转速为100-200r/min,抽滤,即得最终产物。
本技术的有益效果是:环氧树脂作为防腐蚀的材料,不但抗水、抗渗漏性好,强度较高,同时附着力强,介电性能良好,变形收缩率小,可提高材料的稳定性和柔韧性。
本技术采用的环氧树脂为酚醛环氧树脂,具有良好的机械性能,耐热性更好。
采用偶联剂改性纳米氧化物,提高纳米粒子的亲油性,使其更容易在有机溶剂中分散,增强分子之间的相容性,表现出良好的界面现象,提高材料的力学性能。
聚二烯基丙二甲基氯化铵与纳米氧化物粒子有机结合,提高材料的耐腐蚀性,同时增强环氧树脂的固化效果。
三氯甲烷作为溶剂溶解聚丙烯酸甲酯。
聚丙烯酸甲酯具有抗菌性能和紫外线屏蔽性能,与环氧树脂结合,提高涂料的附着力,与纳米氧化物协同作用,延长材料的耐候性。
磷酸三丁酯作为消泡剂,降低表面张力,抑制泡沫产生,提高化学稳定性。
防水剂增强憎水性,提高材料的抗渗防潮能力,耐腐蚀剂提高材料耐酸碱性能,增强化学稳定性,延长材料的使用寿命。
耐热剂可加快结晶速率、增加结晶密度和促使晶粒尺寸微细化,显著提高涂料的热变形温度。
缓蚀剂中的分子定向排列在金属表面,形成一层疏水膜,隔绝水分子与金属表面接触,从而起到缓蚀、防锈作用,丙酮为有机溶剂。
本技术对纳米氧化物进行改性,纳米氧化物具有显著的协同效应,各种材料有机结合,发挥各组分的协同效应,制得的电力铁塔专用防腐涂料,机械性能和绝缘性能优良,耐水、耐高低温、耐化学腐蚀,附着力强,能够长期在酸碱环境中,保持稳定性,能在在-50℃至100℃的环境中长期使用,综合性能优异。