电力接地网导电防腐涂料及其制备方法

摘要

本发明专利申请提供了一种电力接地网导电防腐涂料及其制备方法技术方案，其制备方法的原料组成包括有室内硫化硅橡胶、作为稀释剂的二甲苯或石油醚中的至少一种、纳米导电碳黑、碳黑分散剂、镀银玻璃球、作为催化剂的钛酸基螯合物、作为交联剂的甲基三烷氧基硅烷，将室内硫化硅橡胶、稀释剂和碳黑分散剂按计量分散混合，其后加入纳米导电碳黑至均匀分散，再加入镀银玻璃微球均匀分散，最后将混合料送入反应釜反应后于真空状态自然冷却得料。本技术方案的综合技术性能指标优于已有技术，具有表干时间短、耐腐蚀性能好、热稳定性能高、表面接触电阻低的优点。

说明书

技术领域

本发明申请涉及用于防护电力系统的电力接地网免受锈蚀侵害的防腐涂料及其制备方法。

背景技术

电力容量的增大和电压等级的升高是电力供需发展的必然，这就更需要加强电力接地网接地能力，尤其是其防腐蚀能力，以避免因此而引发的电力运行事故。电力接地网接地体普遍采用扁钢、角钢或钢管等钢材，其被腐蚀机理主要有化学腐蚀、电化学腐蚀和微生物腐蚀三种。化学腐蚀：亦即自然腐蚀，钢铁接地体与周围接触的介质直接发生化学反应而引起的自发腐蚀，如氧化腐蚀：2Fe+O₂＝2FeO或4Fe+3O₂＝2Fe₂O₃；电化学腐蚀是土壤中的水为电解质溶液，土壤中的氧溶于水中与接触体发生氧化还原反应：阳极——接地体：Fe-2e＝Fe⁺⁺，阴极——中碱性土壤：O₂+2H₂O+4e＝4OH，酸性土壤：2H⁺+2e＝H₂，接地体阳极逐渐失去电子，变成铁锈，而导致接地网腐蚀。微生物腐蚀是土壤中存在有如硫酸盐还原菌、SRB铁细菌等各种细菌，这些细菌依靠腐蚀反应所释放的能量进行繁殖，其腐蚀主要反应为：4Fe+H₂SO₄+2H₂O＝FeS+3Fe(OH)₂，腐蚀的结果是使接地体的局部被破坏，形成腐蚀孔。其中电化学腐蚀最为严重。近20年来，电力部门采取了多种防腐蚀方法，如采用物理措施，加大接地网截面，或者是采用铜等耐腐蚀金属做接地体，或者是镀锌等耐腐蚀层。这些物理措施都存在投资高的实际问题，其投资量可达到3～4倍，更为关键的是物理防腐方法加大了接地体的接触电阻，使其接地性能明显降低。再者的防腐方法是应用导电防腐涂料对接地体进行表面防腐处理，从而提高接地体对酸、碱、盐的耐腐蚀能力，其施工工艺简单、尤其是具有接触电阻低的特点，并且以纳米级涂料封闭性能更好，涂层使电解质溶液无法渗透到涂层内部，从而阻断了电化学腐蚀途径，避免了电化学腐蚀的发生。如中国专利CN03125237.0、名称为“电力系统接地网用的纳米碳防腐导电涂料”专利技术，其原料组成包括有纳米碳、环氧漆酚树脂和作为有机溶剂的二甲苯与乙酸乙酯混合物，经复配得到最终产品。但该现有技术存在的主要技术问题是耐化学腐蚀能力和热稳定性能不理想。

发明内容

本发明专利申请的发明目地在于提高耐化学腐蚀性能的电力接地网导电防腐涂料及其制备方法。本发明专利申请提供的电力接地网导电防腐涂料制备方法技术方案，其主要技术内容是：一种电力接地网导电防腐涂料制备方法，其原料组成及各原料分别占100份总重量为：室内硫化硅橡胶22-41、作为稀释剂的二甲苯或石油醚中的至少一种40-65、纳米导电碳黑0.3-4.1、碳黑分散剂0.3-4.1、镀银玻璃球0-18、作为催化剂的钛酸基螯合物0.3-0.5、作为交联剂的甲基三烷氧基硅烷1.2-4.8，其制备工艺过程是：将室内硫化硅橡胶、稀释剂和碳黑分散剂按计量分散混合，其后加入纳米导电碳黑至均匀分散，再加入镀银玻璃微球均匀分散，最后将混合料送入反应釜，于温度为75-80℃、真空度为-0.07Mpa、搅拌速度为60-100RPM中反应6-8小时，于所述真空状态自然冷却后，得料。

本发明专利申请的另一技术方案是由上所述制备方法所获得的电力接地网导电防腐涂料。

在上述技术方案中，可用市面销售的107胶取代所述的室温硫化硅橡胶，所说的107胶可选用江西兴火有机硅厂生产室温硫化硅橡胶产品，其产品的化学结构式为：

该107胶为无色或透明粘稠液体，其粘度在25℃时为1500-120000mm²/s，其挥发份(％，m/m)≤2.0，表面硫化时间≤2小时，贮于阴凉干燥处，避免与酸碱接触，贮存期为18个月。

由本发明专利申请公开的电力接地网纳米碳导电防腐涂料制备方法制得的纳米碳导电防腐涂料，与所述现有产品相比，参见由下面技术性能指标对比表：

由上表可知，本发明专利申请的技术方案的综合技术性能指标优于已有技术，具有表干时间短、耐腐蚀性能好、热稳定性能高、表面接触电阻低的优点，由本发明专利申请的电力接地网用纳米碳导电防腐涂料制备方法制得的电力接地网用纳米碳导电防腐涂料不仅具有优良的电力接地防腐性能，而且保持了良好的接地性能。

下面结合各实施例进一步说明本发明专利申请的技术方案。

具体实施方式

本发明专利申请的电力接地网纳米碳导电防腐涂料，其实施例1为：室内硫化硅橡胶或107胶22、作为稀释剂的二甲苯或石油醚中的至少一种61.4、纳米导电碳黑1.9、碳黑分散剂1.9、镀银玻璃球10、作为催化剂的钛酸基螯合物0.3、作为交联剂的甲基三烷氧基硅烷2.5。

实施例2

组成电力接地网纳米碳导电防腐涂料的原料组成包括有：室内硫化硅橡胶或107胶35、作为稀释剂的二甲苯或石油醚中的至少一种50.6、纳米导电碳黑3.0、碳黑分散剂3.0、镀银玻璃球5.0、作为催化剂的钛酸基螯合物0.4、作为交联剂的甲基三烷氧基硅烷3.0。

实施例3

组成电力接地网纳米碳导电防腐涂料的原料组成包括有：室内硫化硅橡胶或107胶40、作为稀释剂的二甲苯或石油醚中的至少一种47、纳米导电碳黑4.0、碳黑分散剂4.0、作为催化剂的钛酸基螯合物0.5、作为交联剂的甲基三烷氧基硅烷4.5。

以上三组实施例的组份按以下制备方法按步骤制造操作：按所述量将室内硫化硅橡胶或107胶、稀释剂和碳黑分散剂按计量分散混合，其后加入纳米导电碳黑继续分散约30分钟至均匀分散；为使其中的固定物粒度不大于30μm，将上述混合料送入研磨机研磨达到粒度要求，然后加入镀银玻璃微球分散10分钟至均匀分散，最后将混合料送入反应釜，于温度为75-80℃、真空度为-0.07Mpa、搅拌速度为60-100RPM中反应6-8小时，于所述真空状态自然冷却后，得料。

本制备方法最终制得的电力接地网导电防腐涂料产品，其表面接触电阻随加入镀银玻璃微球成分的增加而明显的降低；表干时间与实干时间随催化剂与交联剂成分的增加而缩短；碳黑与碳黑分散剂对涂膜表面状态有不良的影响；稀释剂的比例影响向产品的固体含量，并对粘度产生影响；导电碳黑对表面电阻的影响远不及镀银玻璃微球作用显著。