一种低膨胀防覆冰涂料的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种低膨胀防覆冰涂料的制备方法，属于防覆冰涂料制备技术领域。针对目前制备的以硅油为主体防覆冰涂料，在使用过程中，由于硅油的热膨胀系数较大，在晴朗或者温度较高环境下，容易导致外层涂层因膨胀而开裂的问题，提供了一种通过将猪髋骨制备成骨粉，通过将骨粉与角鲨烷复合接枝亲油基团，有效的防止覆冰产生，同时由于骨粉本身膨胀系数较低，在较高温度下不发生开裂现象，本发明通过骨粉代替硅油继续制备防覆冰材料，有效的降低涂料膨胀系数，膨胀系数为4.5×10?6/℃，较普通硅油防覆冰涂料热膨胀系数降低10～15%；且制备过程简单，绿色环保无污染。
【专利说明】
一种低膨胀防覆冰涂料的制备方法
技术领域
[0001]本发明公开了一种低膨胀防覆冰涂料的制备方法，属于防覆冰涂料制备技术领域。
【背景技术】
[0002]在寒冷地区，特别是雪灾、冰灾多发国家，如俄罗斯、日本、加拿大、英国、芬兰、冰岛、美国等国，连续的雨雪天气常常使得高压电缆、电力设备大面积结冰，造成大量输电线路倒杆(塔)、断线等重大事故。我国幅员广阔，北部和中西部高寒地带，每年都会出现因输电线路结冰导致的电路损害以及由此引发的安全事故，常常给当地的生活和生产带来极大的不便，并造成巨大的经济损失。2008年春节前南方数省市连日持续大范围雨雪天气，更是使得高压电线和设备严重覆冰，导致大面积输电线路破坏，已造成1500多亿的直接经济损失。更为严重的是，冰雪天气导致的断水、断电、交通中断、医院、银行、商场不能正常运行，对人们的生活、工作、家庭和社会稳定造成了严重危害，其社会影响与经济损失巨大。因此，开展防覆冰涂层技术研究，对提高电力系统的安全运行具有非常重要的价值。因此，防覆冰目前是一个世界性的难题。
[0003]防覆冰涂料的研究已进行多年，主要为有机硅或氟碳聚合物等物质组成的疏水涂层，现有主要通过用细乳液技术，制备以二氧化硅为壳层的硅油微胶囊乳液，并将其与丙烯酸酯乳液、颜填料复合制备水性疏水涂料，但是硅油的热膨胀系数较大，在晴朗或者温度较高环境下，容易导致外层涂层因膨胀而开裂，所以制备一种低膨胀性防覆冰涂料很有必要。
【发明内容】
[0004]本发明主要解决的技术问题:针对目前制备的以硅油为主体防覆冰涂料，在使用过程中，由于硅油的热膨胀系数较大，在晴朗或者温度较高环境下，容易导致外层涂层因膨胀而开裂的问题，提供了一种通过将猪髋骨制备成骨粉，通过将骨粉与角鲨烷复合接枝亲油基团，有效的防止覆冰产生，同时由于骨粉本身膨胀系数较低，在较高温度下不发生开裂现象，有效的解决了以硅油为主体防覆冰涂料，在使用过程中，由于硅油的热膨胀系数较大，在晴朗或者温度较高环境下，容易导致外层涂层因膨胀而开裂的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是:
(1)收集新鲜猪髋骨，将其洗净并自然晾干，随后用液压破碎机破碎至2?5cm2髋骨小块，再按质量比1:10，将其与去离子水搅拌混合，再在100?105°C下蒸煮25?30min，收集蒸煮猪髋骨小块，自然晾干后在65?80°C下干燥6?8h，随后碾磨并过筛，制备得80?90目猪髋骨粉末；
(2)将上述制备的猪髋骨粉末置于球磨装置中，控制球磨速度为250?300r/min，待球磨3?5h后，收集粉末并过筛，制备得120?140目猪髋骨微粉，随后按质量比1:5，将猪髋骨微粉与丙酮搅拌混合，再在200?300W下超声分散10?15min，制备得猪髋骨微粉分散液； (3)按重量份数计，分别称量55?60份上述制备的猪髋骨微粉分散液、10?15份三异氰酸酯、10?15份角鲨烷、I?2份滑石粉和5?10份脱水山梨醇脂肪酸酯置于三口烧瓶中，搅拌混合并置于55?60 0C下水浴加热10?15min，待水浴加热完成后，对三口烧瓶滴加角鲨烷质量1/2的乙二胺，待滴加完成后，继续保温加热I?2h，待加热完成后，再在65?80 °C下旋转蒸发至原体积的1/6，制备得角鲨烷接枝骨料微胶囊乳液；
(4)按质量比1:50，将气相二氧化硅与钛白粉搅拌混合并置于球磨罐中，控制球磨速度为450?500r/min，待球磨完成后，收集球磨混合粉末，随后按重量份数计，分别称量55?60份去离子水、2?3份丙稀酸钠、2?3份异丙基萘磺酸钠、45?50份球磨混合粉末、35?50份上述制备的角鲨烷接枝骨料微胶囊乳液和25?30份纯丙乳液置于烧杯中，搅拌混合即可制备得一种低膨胀防覆冰涂料。
[0006]本发明的应用方法是:用8#线棒将上述制备的低膨胀防覆冰涂料涂覆在除锈除油处理后的金属层表面，控制涂覆厚度为0.5?1.0mm，待喷涂完成后，静置固化20?24h即可。
[0007]本发明的有益效果是:
(1)本发明通过骨粉代替硅油继续制备防覆冰材料，有效的降低涂料膨胀系数，膨胀系数为4.5 X 10—V°C，较普通硅油防覆冰涂料热膨胀系数降低10?15%;
(2)本发明制备过程简单，绿色环保无污染。
【具体实施方式】
[0008]首先收集新鲜猪髋骨，将其洗净并自然晾干，随后用液压破碎机破碎至2?5cm2髋骨小块，再按质量比1:10，将其与去离子水搅拌混合，再在100?105°C下蒸煮25?30min，收集蒸煮猪髋骨小块，自然晾干后在65?80°C下干燥6?8h，随后碾磨并过筛，制备得80?90目猪髋骨粉末；将上述制备的猪髋骨粉末置于球磨装置中，控制球磨速度为250?300r/min，待球磨3?5h后，收集粉末并过筛，制备得120?140目猪髋骨微粉，随后按质量比1:5，将猪髋骨微粉与丙酮搅拌混合，再在200?300W下超声分散10?15min，制备得猪髋骨微粉分散液;按重量份数计，分别称量55?60份上述制备的猪髋骨微粉分散液、10?15份三异氰酸酯、10?15份角鲨烷、I?2份滑石粉和5?10份脱水山梨醇脂肪酸酯置于三口烧瓶中，搅拌混合并置于55?60 0C下水浴加热10?15min，待水浴加热完成后，对三口烧瓶滴加角鲨烷质量1/2的乙二胺，待滴加完成后，继续保温加热I?2h，待加热完成后，再在65?80 °C下旋转蒸发至原体积的1/6，制备得角鲨烷接枝骨料微胶囊乳液;按质量比1:50，将气相二氧化娃与钛白粉搅拌混合并置于球磨罐中，控制球磨速度为450?500r/min，待球磨完成后，收集球磨混合粉末，随后按重量份数计，分别称量55?60份去离子水、2?3份丙烯酸钠、2?3份异丙基萘磺酸钠、45?50份球磨混合粉末、35?50份上述制备的角鲨烷接枝骨料微胶囊乳液和25?30份纯丙乳液置于烧杯中，搅拌混合即可制备得一种低膨胀防覆冰涂料。
[0009]实例I
首先收集新鲜猪髋骨，将其洗净并自然晾干，随后用液压破碎机破碎至2cm2髋骨小块，再按质量比1:10，将其与去离子水搅拌混合，再在100°C下蒸煮25min，收集蒸煮猪髋骨小块，自然晾干后在65°C下干燥6h，随后碾磨并过筛，制备得80目猪髋骨粉末;将上述制备的猪髋骨粉末置于球磨装置中，控制球磨速度为250r/min，待球磨3h后，收集粉末并过筛，制备得120目猪髋骨微粉，随后按质量比1:5，将猪髋骨微粉与丙酮搅拌混合，再在200W下超声分散1min，制备得猪髋骨微粉分散液;按重量份数计，分别称量55份上述制备的猪髋骨微粉分散液、10份三异氰酸酯、10份角鲨烷、I份滑石粉和5份脱水山梨醇脂肪酸酯置于三口烧瓶中，搅拌混合并置于55 0C下水浴加热1min，待水浴加热完成后，对三口烧瓶滴加角鲨烷质量1/2的乙二胺，待滴加完成后，继续保温加热Ih，待加热完成后，再在65 0C下旋转蒸发至原体积的1/6，制备得角鲨烷接枝骨料微胶囊乳液;按质量比1:50，将气相二氧化硅与钛白粉搅拌混合并置于球磨罐中，控制球磨速度为450r/min，待球磨完成后，收集球磨混合粉末，随后按重量份数计，分别称量55份去离子水、2份丙烯酸钠、2份异丙基萘磺酸钠、45份球磨混合粉末、35份上述制备的角鲨烷接枝骨料微胶囊乳液和25份纯丙乳液置于烧杯中，搅拌混合即可制备得一种低膨胀防覆冰涂料。
[0010]用洲线棒将上述制备的低膨胀防覆冰涂料涂覆在除锈除油处理后的金属层表面，控制涂覆厚度为0.5mm，待嗔涂完成后，静置固化20h即可。
[0011]实例2
首先收集新鲜猪髋骨，将其洗净并自然晾干，随后用液压破碎机破碎至3cm2髋骨小块，再按质量比1:10，将其与去离子水搅拌混合，再在102°C下蒸煮27min，收集蒸煮猪髋骨小块，自然晾干后在72°C下干燥7h，随后碾磨并过筛，制备得85目猪髋骨粉末;将上述制备的猪髋骨粉末置于球磨装置中，控制球磨速度为275r/min，待球磨4h后，收集粉末并过筛，制备得130目猪髋骨微粉，随后按质量比1:5，将猪髋骨微粉与丙酮搅拌混合，再在250W下超声分散12min，制备得猪髋骨微粉分散液;按重量份数计，分别称量57份上述制备的猪髋骨微粉分散液、12份三异氰酸酯、12份角鲨烷、I份滑石粉和7份脱水山梨醇脂肪酸酯置于三口烧瓶中，搅拌混合并置于57 0C下水浴加热12min，待水浴加热完成后，对三口烧瓶滴加角鲨烷质量1/2的乙二胺，待滴加完成后，继续保温加热Ih，待加热完成后，再在72 °C下旋转蒸发至原体积的1/6，制备得角鲨烷接枝骨料微胶囊乳液;按质量比1:50，将气相二氧化硅与钛白粉搅拌混合并置于球磨罐中，控制球磨速度为475r/min，待球磨完成后，收集球磨混合粉末，随后按重量份数计，分别称量57份去离子水、3份丙烯酸钠、3份异丙基萘磺酸钠、47份球磨混合粉末、42份上述制备的角鲨烷接枝骨料微胶囊乳液和27份纯丙乳液置于烧杯中，搅拌混合即可制备得一种低膨胀防覆冰涂料。
[0012]用洲线棒将上述制备的低膨胀防覆冰涂料涂覆在除锈除油处理后的金属层表面，控制涂覆厚度为0.7mm，待嗔涂完成后，静置固化22h即可。
[0013]实例3
首先收集新鲜猪髋骨，将其洗净并自然晾干，随后用液压破碎机破碎至5cm2髋骨小块，再按质量比1:10，将其与去离子水搅拌混合，再在105°C下蒸煮30min，收集蒸煮猪髋骨小块，自然晾干后在800C下干燥Sh，随后碾磨并过筛，制备得90目猪髋骨粉末;将上述制备的猪髋骨粉末置于球磨装置中，控制球磨速度为300r/min，待球磨5h后，收集粉末并过筛，制备得140目猪髋骨微粉，随后按质量比1:5，将猪髋骨微粉与丙酮搅拌混合，再在300W下超声分散15min，制备得猪髋骨微粉分散液;按重量份数计，分别称量60份上述制备的猪髋骨微粉分散液、15份三异氰酸酯、15份角鲨烷、2份滑石粉和10份脱水山梨醇脂肪酸酯置于三口烧瓶中，搅拌混合并置于60°C下水浴加热15min，待水浴加热完成后，对三口烧瓶滴加角鲨烷质量1/2的乙二胺，待滴加完成后，继续保温加热2h，待加热完成后，再在80 0C下旋转蒸发至原体积的1/6，制备得角鲨烷接枝骨料微胶囊乳液;按质量比1:50，将气相二氧化硅与钛白粉搅拌混合并置于球磨罐中，控制球磨速度为500r/min，待球磨完成后，收集球磨混合粉末，随后按重量份数计，分别称量60份去离子水、3份丙烯酸钠、3份异丙基萘磺酸钠、50份球磨混合粉末、50份上述制备的角鲨烷接枝骨料微胶囊乳液和30份纯丙乳液置于烧杯中，搅拌混合即可制备得一种低膨胀防覆冰涂料。
[0014]用洲线棒将上述制备的低膨胀防覆冰涂料涂覆在除锈除油处理后的金属层表面，控制涂覆厚度为1.0mm，待喷涂完成后，静置固化24h即可。
【主权项】
1.一种低膨胀防覆冰涂料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为: (1)收集新鲜猪髋骨，将其洗净并自然晾干，随后用液压破碎机破碎至2?5cm2髋骨小块，再按质量比1:10，将其与去离子水搅拌混合，再在100?105°C下蒸煮25?30min，收集蒸煮猪髋骨小块，自然晾干后在65?80°C下干燥6?8h，随后碾磨并过筛，制备得80?90目猪髋骨粉末； (2)将上述制备的猪髋骨粉末置于球磨装置中，控制球磨速度为250?300r/min，待球磨3?5h后，收集粉末并过筛，制备得120?140目猪髋骨微粉，随后按质量比1:5，将猪髋骨微粉与丙酮搅拌混合，再在200?300W下超声分散10?15min，制备得猪髋骨微粉分散液； (3)按重量份数计，分别称量55?60份上述制备的猪髋骨微粉分散液、10?15份三异氰酸酯、10?15份角鲨烷、I?2份滑石粉和5?10份脱水山梨醇脂肪酸酯置于三口烧瓶中，搅拌混合并置于55?60°C下水浴加热10?15min，待水浴加热完成后，对三口烧瓶滴加角鲨烷质量1/2的乙二胺，待滴加完成后，继续保温加热I?2h，待加热完成后，再在65?80 °C下旋转蒸发至原体积的1/6，制备得角鲨烷接枝骨料微胶囊乳液； (4)按质量比1:50，将气相二氧化硅与钛白粉搅拌混合并置于球磨罐中，控制球磨速度为450?500r/min，待球磨完成后，收集球磨混合粉末，随后按重量份数计，分别称量55?60份去离子水、2?3份丙稀酸钠、2?3份异丙基萘磺酸钠、45?50份球磨混合粉末、35?50份上述制备的角鲨烷接枝骨料微胶囊乳液和25?30份纯丙乳液置于烧杯中，搅拌混合即可制备得一种低膨胀防覆冰涂料。
【文档编号】C09D7/12GK106085237SQ201610508863
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年7月2日
【发明人】郭迎庆, 高玉刚
【申请人】郭迎庆