一种具有超疏水表面的绝缘子的利记博彩app
【专利摘要】本发明涉及一种具有超疏水表面的绝缘子，包括表面形成有釉层的绝缘子，所述釉层表面形成有超疏水涂层。所述的绝缘子釉层具有良好的热稳定性，热膨胀系数低，而且耐火度以及釉面硬度高，表面电阻率高。所述超疏水涂层，具有优异的防污染，在雨、露、霜和雪等不同气候条件下均具有良好的防闪络性能。
【专利说明】
一种具有超疏水表面的绝缘子
技术领域
[0001] 本发明涉及电力传输线的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种具有超疏水表 面的绝缘子。
【背景技术】
[0002] 随着我国"西电东送、全国互联"的战略实施，国家对超高压、特高压技术发展及相 配套设备国产化的高度重视，未来我国高吨位、大容量远程输电线路越来越多。瓷绝缘子 的核心是绝缘和支持，其以耐高压、耐酸、抗腐蚀和强度高等被用于输电线路，被称之为输 电线路的"生命线"。绝缘任务基本上是与输电线路周围空气共同完成。所以在国标及IEC 对绝缘子型式检验时最关心的是某一个强度等级能在何等条件下起到绝缘作用，即绝缘破 坏。现有的瓷绝缘子在输电线路运行过程中，电场强度升到某一个值时绝缘就会被破坏，称 之为绝缘被击穿或者放电。在输电线路中承受压应力的强度是承受拉应力的数十倍，而且 受力是多方面的，有输电导线的重量、张力、复冰重量、风力、振动和电动力等。对瓷绝缘子 而言，必须具有优异的抗弯强度和机电破坏负荷等。此外，对于高压绝缘子还需要具有优异 的耐污性能，近年来高压绝缘子的污闪现象一直是高压输电线路中的一个严重问题。常规 的防污闪手段是定期清扫绝缘子表面，但是这种高空或带电作业成本高而且效率低下。因 而，如何长时间的保持绝缘子表面的抗污性能也引起了越来越多的重视。
【发明内容】
[0003] 为了解决现有技术中的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种具有超疏水表 面的绝缘子。
[0004] 为了解决上述技术问题并实现发明目的，本发明提供了以下技术方案：
[0005] -种具有超疏水表面的绝缘子，包括表面形成有釉层的绝缘子，其特征在于：所述 釉层表面形成有超疏水涂层。
[0006] 其中，所述釉层的原料组成为：20~22wt%的石英粉、8~10wt%的高岭土、10~ 12wt%的煅烧错研^土、10~12wt%的镁错尖晶石、6~8wt%的珍珠岩粉、3~5wt%的白刚 玉、3~5wt%的叶蜡石、0. 50~0. 55wt%的水玻璃，和余量的钾长石。
[0007] 其中，所述釉层的化学组成为：65~72wt%的Si02、12~20wt%的Al 203、6~ 10wt% 的 MgO、1. 0 ~1. 5wt% 的 Ca0、3. 5 ~5. 5wt% 的 K20+Na20、0. 2 ~0· 5wt% 的 Fe203。
[0008] 其中，所述超疏水涂层的厚度为10~50 μm。
[0009] 其中，所述超疏水涂层通过涂覆超疏水处理液，并在85~100°C固化处理45~ 50min形成。
[0010] 其中，所述超疏水处理液由5.0~5. 5wt %的乙二醇二甲基丙烯酸酯、3. 5~ 5. Owt %的甲基丙稀酸缩水甘油酯、1. 2~1. 5wt %的烷基酸醚磺化琥泊酸酯、2. 0~ 2. 2wt%的丙稀酰胺、L 0~L 2wt%的二氯甲基三乙氧基硅烷、0· 6~0· 8wt%的改性纳米 Si02单体、1. 0~1. 2wt%的氢氧化铝和余量的溶剂组成。
[0011] 其中，所述溶剂选自二甲苯、异丙醇、正丁醇、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、乙二 醇乙醚、以及N-甲基吡咯烷酮中的至少两种。
[0012] 其中，所述改性纳米Si02单体通过以下方法制备得到：首先，将纳米SiO 2和3-氨 丙基三乙氧基硅烷在50°C的无水甲苯溶液反应得到氨基改性纳米Si02，其中3-氨丙基三 乙氧基硅烷与纳米Si0 2的质量比为1 : 5;然后，在N，N-二甲基甲酰胺溶液中加入顺丁烯 二酸酐，搅拌溶解完全得到混合溶液；在所述氨基改性纳米Si02中加入N，N-二甲基甲酰胺 搅拌均匀得到分散液；将分散液滴加到所述混合溶液中，然后在70°C搅拌反应完全，得到 的反应产物经过洗涤、过滤、干燥后可得所述改性纳米Si0 2单体，其中，所述顺丁烯二酸酐 与纳米Si02的质量比为1 : 5。
[0013] 与现有技术相比，本发明所述的具有超疏水表面的绝缘子具有以下有益效果：
[0014] ①本发明所述的绝缘子釉层具有良好的热稳定性，热膨胀系数低，而且耐火度以 及釉面硬度高，表面电阻率高。
[0015] ②本发明所述的绝缘子表面还涂覆有超疏水涂层，具有优异的防污染，在雨、露、 霜和雪等不同气候条件下均具有良好的防闪络性能。
【具体实施方式】
[0016] 以下将通过参考示范性实施例，阐明本发明的目的和功能以及用于实现这些目的 和功能的方法。然而，本发明并不受限于以下所公开的示范性实施例；可以通过不同形式来 对其加以实现。说明书的实质仅仅是帮助相关领域技术人员综合理解本发明的具体细节。
[0017] 实施例1
[0018] 在本实施例中，所述的绝缘子表面形成有釉层，所述釉层的原料组成为：20~ 22wt%的石英粉、8~10wt%的高岭土、10~12wt%的煅烧错研^土、10~12wt%的镁错尖 晶石、6~8wt%的珍珠岩粉、3~5wt%的白刚玉、3~5wt%的叶錯石、0· 50~0· 55wt% 的水玻璃，和余量的钾长石。所述釉层的化学组成为：65~72wt%的Si02、12~20wt%的 Al203、6 ~10wt% 的 Mg0、l. 0 ~1. 5wt% 的 Ca0、3. 5 ~5. 5界以的 K20+Na20、0. 2 ~0· 5wt% 的Fe203。而所述釉层可以通过以下方法制备得到：①配置原料，按照上述配比将原料（除 水玻璃外）混合均匀，然后在球磨机中进行球磨，得到颗粒为250~300目的粉末原料，然 后加入水玻璃以及水在浆料池中形成浆釉料，然后在绝缘子表面上釉料，干燥后在温度为 1250~1300°C的条件下烧成即可。所述釉层的主要性能如表1所示。所述的瓷绝缘子可 以作为550kN等级的悬式瓷绝缘子。
[0019] 表 1
[0020]
[0021] 实施例2
[0022] 在本实施例中，绝缘子釉层表面通过刷涂、浸涂或旋涂有超疏水处理液，所述超疏 水处理液由5. 0~5. 5wt%的乙二醇二甲基丙稀酸酯、3. 5~5. Owt%的甲基丙稀酸缩水甘 油酯、1. 2~1. 5wt%的烷基酸醚磺化琥泊酸酯、2. 0~2. 2wt%的丙稀酰胺、1. 0~1. 2wt% 的二氯甲基三乙氧基硅烷、0. 6~0. 8wt%的改性纳米Si02单体、1. 0~1. 2wt%的氢氧化铝 和余量的溶剂组成。所述溶剂选自二甲苯、异丙醇、正丁醇、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、 乙二醇乙醚、以及N-甲基吡咯烷酮中的至少两种。涂覆后，在85~100°C固化处理45~ 50min即可得到超疏水涂层。
[0023] 实施例2A
[0024] 在本实施例中，首先，将纳米SiOjP 3-氨丙基三乙氧基硅烷在50 °C的无水甲苯溶 液反应得到氨基改性纳米Si02，其中3-氨丙基三乙氧基硅烷与纳米Si02的质量比为1 : 5; 然后，在N，N-二甲基甲酰胺溶液中加入顺丁烯二酸酐，搅拌溶解完全得到混合溶液；在所 述氨基改性纳米Si0 2中加入N，N-二甲基甲酰胺搅拌均匀得到分散液；将分散液滴加到所 述混合溶液中，然后在70°C搅拌反应完全，得到的反应产物经过洗涤、过滤、干燥后可得所 述改性纳米Si0 2单体，其中，所述顺丁稀二酸酐与纳米Si02的质量比为1 : 5。
[0025] 实施例2B
[0026] 在本实施例中，绝缘子釉层表面刷涂超疏水处理液，所述超疏水处理液由5. Owt % 的乙二醇二甲基丙烯酸酯、5. Owt%的甲基丙烯酸缩水甘油酯、1.2wt%的烷基酚醚磺化琥 ?白酸酯、2. Owt%的丙稀酰胺、1. 2wt%的二氯甲基三乙氧基硅烷、0. 6wt%的改性纳米Si02 单体（实施例2A)、1. Owt %的氢氧化铝、15wt %的醋酸乙酯，和余量的N-甲基吡咯烷酮。涂 覆后，在100°C固化处理45min即可得到超疏水涂层，所述超疏水涂层的厚度控制为10 μπι。
[0027] 实施例2C
[0028] 在本实施例中，绝缘子釉层表面刷涂超疏水处理液，所述超疏水处理液由5. 5wt % 的乙二醇二甲基丙烯酸酯、3. 5wt%的甲基丙烯酸缩水甘油酯、1.5wt%的烷基酚醚磺化琥 ?白酸酯、2. 2wt%的丙稀酰胺、1. Owt%的二氯甲基三乙氧基硅烷、0. 8wt%的改性纳米Si02 单体（实施例2A)、1. 2wt %的氢氧化铝、15wt %的醋酸乙酯，和余量的N-甲基吡咯烷酮。涂 覆后，在100°C固化处理45min即可得到超疏水涂层，所述超疏水涂层的厚度控制为10 μπι。
[0029] 对比例1Α
[0030] 在本对比例中，将纳米Si02和硅烷偶联剂ΚΗ550在50°C的无水甲苯溶液反应得到 改性纳米Si0 2，其中硅烷偶联剂KH550与纳米Si02的质量比为1 : 5。
[0031] 对比例1B
[0032] 在本对比例中，将纳米SiOjP γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷在50°C的 无水甲苯溶液反应得到改性纳米Si02，其中γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷与纳米 Si02的质量比为1 : 4。
[0033] 对比例2A
[0034] 在本对比例中，绝缘子釉层表面刷涂处理液，所述处理液由5. Owt%的乙二醇 二甲基丙烯酸酯、5. Owt%的甲基丙烯酸缩水甘油酯、1.2wt%的烷基酚醚磺化琥珀酸酯、 2. Owt%的丙稀酰胺、1. 2wt%的二氯甲基三乙氧基硅烷、0. 6wt%的改性纳米Si02单体（对 比例lA)、1.0wt%的氢氧化铝、15wt%的醋酸乙酯，和余量的N-甲基吡咯烷酮。涂覆后，在 100°C固化处理45min即可得到涂层，所述涂层的厚度控制为10 μπι。
[0035] 对比例2Β
[0036] 在本对比例中，绝缘子釉层表面刷涂处理液，所述处理液由5. Owt%的乙二醇 二甲基丙烯酸酯、5. Owt%的甲基丙烯酸缩水甘油酯、1.2wt%的烷基酚醚磺化琥珀酸酯、 2. Owt%的丙稀酰胺、1. 2wt%的二氯甲基三乙氧基硅烷、0. 6wt%的改性纳米Si02单体（对 比例IB)、1. Owt%的氢氧化铝、15wt%的醋酸乙酯，和余量的N-甲基吡咯烷酮。涂覆后，在 100°C固化处理45min即可得到涂层，所述涂层的厚度控制为10 μπι。
[0037] 对比例2C
[0038] 在本对比例中，绝缘子釉层表面刷涂处理液，所述处理液由5. Owt%的乙二醇 二甲基丙烯酸酯、5. Owt%的甲基丙烯酸缩水甘油酯、1.2wt%的烷基酚醚磺化琥珀酸酯、 1. 2wt%的二氯甲基三乙氧基硅烷、0· 6wt%的改性纳米Si02单体（实施例2A)、1. Owt%的 氢氧化铝、15wt %的醋酸乙酯，和余量的N-甲基吡咯烷酮。涂覆后，在100°C固化处理45min 即可得到涂层，所述涂层的厚度控制为10 μ m。
[0039] 对比例邪
[0040] 在本对比例中，绝缘子釉层表面刷涂处理液，所述处理液由6. 2wt%的乙二醇二甲 基丙烯酸酯、5.0wt%的甲基丙烯酸缩水甘油酯、2.0wt%的丙烯酰胺、1.2wt%的二氯甲基 三乙氧基硅烷、0. 6wt %的改性纳米Si02单体（实施例2A)、1. Owt %的氢氧化铝、15wt %的 醋酸乙酯，和余量的N-甲基吡咯烷酮。涂覆后，在100°C固化处理45min即可得到涂层，所 述涂层的厚度控制为10 μ m。
[0041] 实施例2B-2C，以及对比例2A-2D得到的涂层性能如表2所示。
[0042]
[0043] 对于本领域的普通技术人员而言，具体实施例只是对本发明进行了示例性描述， 显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案 进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合 的，均在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种具有超疏水表面的绝缘子，包括表面形成有釉层的绝缘子，其特征在于：所述 釉层表面形成有超疏水涂层。2. 根据权利要求1所述的具有超疏水表面的绝缘子，其特征在于：所述超疏水涂层的 厚度为10~50 μ m。3. 根据权利要求1所述的具有超疏水表面的绝缘子，其特征在于：所述超疏水涂层通 过涂覆超疏水处理液，并在85~100°C固化处理45~50min形成。4. 根据权利要求3所述的具有超疏水表面的绝缘子，其特征在于：所述超疏水处理 液由5. 0~5. 5wt %的乙二醇二甲基丙稀酸酯、3. 5~5. Owt %的甲基丙稀酸缩水甘油酯、 1. 2~L 5wt%的烷基酚醚磺化琥珀酸酯、2. 0~2. 2wt%的丙烯酰胺、L 0~L 2wt%的二 氯甲基三乙氧基硅烷、〇· 6~0· 8wt%的改性纳米Si02单体、1. 0~1. 2wt%的氢氧化铝和 余量的溶剂组成。5. 根据权利要求4所述的具有超疏水表面的绝缘子，其特征在于：所述溶剂选自二甲 苯、异丙醇、正丁醇、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、乙二醇乙醚、以及N-甲基吡咯烷酮中 的至少两种。6. 根据权利要求4所述的具有超疏水表面的绝缘子，其特征在于：所述改性纳米SiO 2 单体通过以下方法制备得到：首先，将纳米SiOjP 3-氨丙基三乙氧基硅烷在50°C的无水甲 苯溶液反应得到氨基改性纳米Si02，其中3-氨丙基三乙氧基硅烷与纳米Si0 2的质量比为 1 : 5;然后，在N，N-二甲基甲酰胺溶液中加入顺丁烯二酸酐，搅拌溶解完全得到混合溶液； 在所述氨基改性纳米Si02中加入N，N-二甲基甲酰胺搅拌均匀得到分散液；将分散液滴加 到所述混合溶液中，然后在70°C搅拌反应完全，得到的反应产物经过洗涤、过滤、干燥后可 得所述改性纳米Si0 2单体，其中，所述顺丁烯二酸酐与纳米Si02的质量比为1 : 5。7. 根据权利要求1所述的具有超疏水表面的绝缘子，其特征在于：所述釉层的原料组 成为：20~22wt%的石英粉、8~10wt%的高岭土、10~12wt%的煅烧错研^土、10~12wt% 的镁铝尖晶石、6~8wt%的珍珠岩粉、3~5wt%的白刚玉、3~5wt%的叶蜡石、0· 50~ 0. 55wt%的水玻璃，和余量的钾长石。8. 根据权利要求7所述的具有超疏水表面的绝缘子，其特征在于：所述釉层的化学组 成为：65 ~72wt% 的 Si02、12 ~20wt% 的 Al203、6 ~10wt% 的 MgO、l. 0 ~1. 5wt% 的 CaO、 3. 5 ~5. 5wt% 的 K20+Na20、0. 2 ~0· 5wt% 的 Fe203。
【文档编号】C09D7/12GK105989934SQ201510073016
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年2月11日
【发明人】罗立波, 张泽强, 白小鹏, 张晟平, 冯艳萍, 曾东, 徐邦斌, 樊雅文, 陈瑞
【申请人】国家电网公司, 国网新疆电力公司哈密供电公司