一种绝缘子金属连接座防腐涂料及其使用方法与流程

1.本发明属于防腐涂料技术领域，具体涉及一种绝缘子金属连接座防腐涂料及其使用方法。


背景技术：

2.复合横担中的斜拉绝缘子作为复合横担主要的受拉构件，一般通过金属连接座与斜拉绝缘子端部金具配合后与设置在塔身上的塔身连接件连接，金属连接座通过紧固件与塔身连接件固定，从而将斜拉绝缘子连接在塔身上。金属连接座由于长期承受拉力以及日晒雨淋，仅依靠镀锌，防护效果不足，极易造成表面粉化、锈斑、蚀损以及金具强度下降等问题，威胁着输配电线路运行的安全。
3.在现有技术中，公开号为cn104725940a的专利文献公开了一种镀锌钢板用表面处理组合物，包含由有机树脂和无机粘结剂相耦合结合的有机
‑
无机复合树脂和余量的添加剂，所述有机
‑
无机复合树脂占组合物的固体粉末总重量的40至85重量百分比，所述无机粘结剂包含硅烷基化合物和钼基化合物，相对于组合物的固体粉末总重量，所述添加剂包含重量百分比为2至15的防锈防腐剂；重量百分比为5至20的无机金属溶胶；重量百分比为1至20的金属螯合剂；重量百分比为1至10的润滑剂；以及重量百分比为5至20的固化剂，其中所述防锈防腐剂包含磷酸化合物、钒化合物、三唑化合物以及胺化合物。所述组合物用于金属材料，特别是用于家电、建筑材料、汽车等，以改善具有含镁(mg)和铝(al)的镀锌层的钢板的耐腐蚀性和耐变黑性。该发明是采用涂布的方式处理镀锌钢板，从而增强镀锌钢板的抗腐蚀能力。
4.再如，公开号为cn109852972a的专利文献公开了一种防腐碳纳米管/硅烷复合超疏水涂层及其制备方法，主要包括以下步骤，将经过脱脂并羟基化的镀锌钢基体浸入含有搭载缓蚀剂的碳纳米管、无机纳米颗粒、低表面能修饰剂的硅烷溶液中处理1~10min，然后将镀锌钢基体缓慢取出，采用压缩空气除去多余液体，并用无水乙醇清洗，在80~150℃下固化成膜10~40min。该发明以环保无污染的有机硅烷为成膜剂，以负载缓蚀剂的多壁碳纳米管为载体，通过一步浸涂技术制备具有超疏水特性的功能化表面，将特殊浸润性表面与环保型硅烷钝化技术有机结合起来，进而大大延长镀锌钢的耐腐蚀寿命，降低维护成本。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种绝缘子金属连接座防腐涂料，以提高金属连接座的防腐蚀性能。
6.本发明的另一个目的是提供一种绝缘子金属连接座防腐涂料的使用方法。
7.为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种绝缘子金属连接座防腐涂料，所述金属连接座为镀锌金属连接座，由如下重量份的原料制成：环氧树脂45
‑
55份、纳米分子筛分散液5
‑
12份、填料13
‑
18份、铁红6
‑
10份、助剂0.5
‑
1.2份、固化剂10
‑
15份、水25
‑
35份。
8.优选地，所述纳米分子筛分散液的制备方法为：取纳米分子筛在水中超声分散0.8
‑
1h，将n,n
‑
二异丙基乙胺加入所得超声分散液中，再加入γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷；调节ph值至3.2，在25
‑
32℃下水浴搅拌1.5
‑
2d；然后离心，无水乙醇洗涤，再加去离子水洗涤，重新分散，得到纳米分子筛分散液。
9.优选地，所述纳米分子筛与γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷的重量比为（1
‑
1.5）：1。
10.优选地，每克所述纳米分子筛对应加入的所述n,n
‑
二异丙基乙胺的体积为0.2
‑
0.3ml。
11.优选地，所述填料为滑石粉、硫酸钡、硫酸锌和云母粉中的一种或多种，滑石粉、硫酸钡、硫酸锌和云母粉的重量比为（0
‑
1）：1：（0
‑
1.5）：（0
‑
1.2）。更优选为，硫酸钡、硫酸锌和云母粉的组合物，三者的重量比为1：（1
‑
1.5）：（0.8
‑
1.2）。
12.优选地，所述助剂为润湿剂、消泡剂、分散剂和增稠剂中的一种或多种。
13.在本发明中，润湿剂优选聚醚改性硅油或炔二醇类表面活性剂；消泡剂优选有机硅消泡剂或聚醚型消泡剂；分散剂优选水性分散剂聚丙烯酸酯水溶液或聚乙二醇；增稠剂优选海藻酸丙二醇酯或羧甲基纤维素钠。润湿剂、消泡剂、分散剂和增稠剂的重量比为1：（0
‑
1.2）：（0
‑
0.8）：（0
‑
1）。
14.一种绝缘子金属连接座防腐涂料的使用方法，包括如下步骤：步骤s1：对绝缘子金属连接座进行除锈处理；步骤s2：对除锈后的绝缘子金属连接座喷涂环氧防锈油漆作为底漆；步骤s3：制备防腐涂料，将所述防腐涂料喷涂至覆盖底漆；步骤s4：待所述防腐涂料固化，则完成对绝缘子金属连接座的防腐处理。
15.其中，除锈处理为现有技术，例如可采用酸洗膏除锈、喷砂除锈、机械除锈、手工除锈等方法。
16.底漆环氧防锈油漆为现有技术，可市售获取。
17.优选地，所述制备防腐涂料的方法，包括以下步骤：步骤s30：在容器内依次加入水和助剂，调整分散机转速至600
‑
1000r/min，持续分散18
‑
20min；再加入铁红和填料，转速调至1800
‑
2000r/min，高速分散18
‑
20min，调整转速至600
‑
1000r/min，加入环氧树脂，搅拌8
‑
12min后，缓缓加入纳米分子筛分散液至分散均匀，得到第一组分；步骤s31：在容器内加入水和固化剂，在 600
‑
1000 r/min 转速下分散 12
‑
15min，得到第二组分；步骤s32：取第一组分和第二组分，混合加入容器中，经搅拌混合均匀，得到防腐涂料。
18.绝缘子金属连接座是连接绝缘子与杆塔连接的部件，其稳定性对绝缘子及其整个输配电线路的安全性至关重要。在日常巡查及检修中，星星点点的锈蚀很常见，这些小的锈蚀往往容易被忽视或不被重视，就会成为更大的潜在隐患。作为涂料而言，良好的附着能力很重要。如果涂料的附着能力差，在空气中盐和水的共同作用下，容易老化脱落，失去对绝缘子金属连接座的保护作用，导致绝缘子金属连接座耐腐蚀性差，进而影响到杆塔的运行寿命。
19.本发明通过在涂料中添加纳米分子筛分散液，使涂料的防腐蚀性能得到有效提
高，通过合理的改性方法使纳米分子筛发挥出更为显著的防腐蚀性能提升作用。经研究表明，本发明涂料的附着性能优异，且在一定的比例范围内，附着力稳定。当纳米分子筛分散液的使用量在本发明限定范围内时，涂料的耐盐雾性可以达到31天，耐酸性169h，耐盐水性158h。
20.纳米分子筛为纳米级多孔结构，单独使用易团聚，而且使用量越多，团聚越严重，无法有效分散，会严重降低阻隔作用。经过合适的改性方法，纳米分子筛能够与环氧基结合更，使体系更加稳定，不易团聚，从而显著延长了涂料的耐盐雾性、耐酸性和耐盐水性。
具体实施方式
21.为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步清楚阐述本发明的内容，但本发明的保护内容不仅仅局限于下面的实施例。在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。
22.实施例1一种绝缘子金属连接座防腐涂料，所述金属连接座为镀锌金属连接座，由如下重量份的原料制成：环氧树脂45份、纳米分子筛分散液5份、填料13份、铁红6份、助剂0.5份、固化剂10份、水25份。
23.在本发明中，所述纳米分子筛分散液的制备方法为：取纳米分子筛在水中超声分散0.8h，将n,n
‑
二异丙基乙胺加入所得超声分散液中，再加入γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷；调节ph值至3.2，在25℃下水浴搅拌1.5d；然后离心，无水乙醇洗涤，再加去离子水洗涤，重新分散，得到纳米分子筛分散液。
24.在本发明中，所述纳米分子筛与γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷的重量比为1：1。
25.在本发明中，每克所述纳米分子筛对应加入的所述n,n
‑
二异丙基乙胺的体积为0.2ml。
26.在本发明中，所述填料为硫酸钡、硫酸锌和云母粉的组合物，三者的重量比为1：1：0.8。
27.在本发明中，所述助剂为润湿剂、消泡剂、分散剂和增稠剂，润湿剂、消泡剂、分散剂和增稠剂的重量比为1：0.5：0.1：0.4。润湿剂选择聚醚改性硅油；消泡剂选择有机硅消泡剂；分散剂选择水性分散剂聚丙烯酸酯水溶液；增稠剂选择海藻酸丙二醇酯。
28.在本发明中，所述制备防腐涂料的方法，包括以下步骤：步骤s30：在容器内依次加入水和助剂，调整分散机转速至600r/min，持续分散18min；再加入铁红和填料，转速调至1800r/min，高速分散18min，调整转速至600r/min，加入环氧树脂，搅拌8min后，缓缓加入纳米分子筛分散液至分散均匀，得到第一组分；步骤s31：在容器内加入水和固化剂，在 600 r/min 转速下分散 12min，得到第二组分；步骤s32：取第一组分和第二组分，混合加入容器中，经搅拌混合均匀，得到防腐涂料。
29.实施例2一种绝缘子金属连接座防腐涂料，所述金属连接座为镀锌金属连接座，由如下重
量份的原料制成：环氧树脂48份、纳米分子筛分散液7份、填料14份、铁红7份、助剂0.8份、固化剂11份、水28份。
30.在本发明中，所述纳米分子筛分散液的制备方法为：取纳米分子筛在水中超声分散0.9h，将n,n
‑
二异丙基乙胺加入所得超声分散液中，再加入γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷；调节ph值至3.2，在28℃下水浴搅拌1.8d；然后离心，无水乙醇洗涤，再加去离子水洗涤，重新分散，得到纳米分子筛分散液。
31.在本发明中，所述纳米分子筛与γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷的重量比为1.2：1。
32.在本发明中，每克所述纳米分子筛对应加入的所述n,n
‑
二异丙基乙胺的体积为0.3ml。
33.在本发明中，所述填料为硫酸钡、硫酸锌和云母粉的组合物，三者的重量比为1：1.2：1。
34.在本发明中，所述助剂为润湿剂、消泡剂、分散剂和增稠剂。润湿剂、消泡剂、分散剂和增稠剂的重量比为1：1.2：0.8：1。润湿剂选择炔二醇类表面活性剂；消泡剂选择聚醚型消泡剂；分散剂选择聚乙二醇；增稠剂选择羧甲基纤维素钠。
35.在本发明中，所述制备防腐涂料的方法，包括以下步骤：步骤s30：在容器内依次加入水和助剂，调整分散机转速至900r/min，持续分散20min；再加入铁红和填料，转速调至2000r/min，高速分散20min，调整转速至1000r/min，加入环氧树脂，搅拌12min后，缓缓加入纳米分子筛分散液至分散均匀，得到第一组分；步骤s31：在容器内加入水和固化剂，在 1000 r/min 转速下分散 15min，得到第二组分；步骤s32：取第一组分和第二组分，混合加入容器中，经搅拌混合均匀，得到防腐涂料。
36.实施例3一种绝缘子金属连接座防腐涂料，所述金属连接座为镀锌金属连接座，由如下重量份的原料制成：环氧树脂50份、纳米分子筛分散液8份、填料15份、铁红7份、助剂1.0份、固化剂12份、水30份。
37.在本发明中，所述纳米分子筛分散液的制备方法为：取纳米分子筛在水中超声分散1h，将n,n
‑
二异丙基乙胺加入所得超声分散液中，再加入γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷；调节ph值至3.2，在32℃下水浴搅拌2d；然后离心，无水乙醇洗涤，再加去离子水洗涤，重新分散，得到纳米分子筛分散液。
38.在本发明中，所述纳米分子筛与γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷的重量比为1.5：1。
39.在本发明中，每克所述纳米分子筛对应加入的所述n,n
‑
二异丙基乙胺的体积为0.2ml。
40.在本发明中，所述填料为滑石粉、硫酸钡、硫酸锌和云母粉中的一种或多种。硫酸钡、硫酸锌和云母粉的组合物，三者的重量比为1：1.5：1.2。
41.在本发明中，所述助剂为润湿剂、消泡剂和分散剂。润湿剂、消泡剂和分散剂的重量比为1：0.8：0.5：0.7。润湿剂选择聚醚改性硅油；消泡剂选择聚醚型消泡剂；分散剂选择水性分散剂聚丙烯酸酯水溶液。
42.在本发明中，所述制备防腐涂料的方法，包括以下步骤：
步骤s30：在容器内依次加入水和助剂，调整分散机转速至1000r/min，持续分散18min；再加入铁红和填料，转速调至1800r/min，高速分散20min，调整转速至900r/min，加入环氧树脂，搅拌11min后，缓缓加入纳米分子筛分散液至分散均匀，得到第一组分；步骤s31：在容器内加入水和固化剂，在850r/min 转速下分散 13min，得到第二组分；步骤s32：取第一组分和第二组分，混合加入容器中，经搅拌混合均匀，得到防腐涂料。
43.实施例4一种绝缘子金属连接座防腐涂料，所述金属连接座为镀锌金属连接座，由如下重量份的原料制成：环氧树脂55份、纳米分子筛分散液12份、填料18份、铁红10份、助剂1.2份、固化剂15份、水35份。
44.纳米分子筛分散液的制备方法参照实施例1，不再赘述。
45.在本发明中，所述填料为硫酸钡和云母粉，滑石粉和云母粉的重量比为1：0.5。
46.在本发明中，所述助剂为润湿剂和分散剂。润湿剂和分散剂的重量比为1：0.3。润湿剂为聚醚改性硅油；分散剂为水性分散剂聚丙烯酸酯水溶液。
47.所述制备防腐涂料的方法，参阅实施例1，不再赘述。
48.实施例5一种绝缘子金属连接座防腐涂料，所述金属连接座为镀锌金属连接座，由如下重量份的原料制成：环氧树脂53份、纳米分子筛分散液10份、填料17份、铁红9份、助剂1.0份、固化剂14份、水32份。
49.纳米分子筛分散液的制备方法参照实施例1，不再赘述。
50.在本发明中，所述填料为滑石粉、硫酸钡和云母粉，三者的重量比为0.3：1：0.5。
51.在本发明中，所述助剂为润湿剂、消泡剂、分散剂和增稠剂。润湿剂、消泡剂、分散剂和增稠剂的重量比为1：0.1：0.6：0.8。
52.润湿剂选择炔二醇类表面活性剂；消泡剂选择有机硅消泡剂；分散剂选择聚乙二醇；增稠剂选择海藻酸丙二醇酯。
53.制备防腐涂料的方法，参阅实施例1，不再赘述。
54.实施例6一种绝缘子金属连接座防腐涂料的使用方法，包括如下步骤：步骤s1：对绝缘子金属连接座进行除锈处理；步骤s2：对除锈后的绝缘子金属连接座喷涂环氧防锈油漆作为底漆；步骤s3：制备防腐涂料，将所述防腐涂料喷涂至覆盖底漆；步骤s4：待所述防腐涂料固化，则完成对绝缘子金属连接座的防腐处理。
55.对比例1一种绝缘子金属连接座防腐涂料，所述金属连接座为镀锌金属连接座，由如下重量份的原料制成：环氧树脂45份、纳米分子筛5份、填料13份、铁红6份、助剂0.5份、固化剂10份、水25份。其中的原料与实施例1均相同。
56.对比例2与实施例1不同的是：
纳米分子筛分散液的制备方法为：取纳米分子筛在水中超声分散0.8h，将三乙烯二胺加入所得超声分散液中，再加入n
‑
(2
‑
氨乙基)
‑3‑
氨丙基三甲氧基硅烷；调节ph值至5，在25℃下水浴搅拌1.5d；然后离心，无水乙醇洗涤，再加去离子水洗涤，重新分散，得到纳米分子筛分散液。
57.纳米分子筛与n
‑
(2
‑
氨乙基)
‑3‑
氨丙基三甲氧基硅烷的重量比为1：1。
58.每克所述纳米分子筛对应加入的所述三乙烯二胺的体积为0.3ml。
59.对比例3与实施例1不同的是：纳米分子筛分散液的制备方法为：取纳米分子筛在水中超声分散0.8h，调节ph值至3.2，将n,n
‑
二异丙基乙胺加入所得超声分散液中，再加入γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷；60℃下水浴搅拌1d；然后离心，无水乙醇洗涤，再加去离子水洗涤，重新分散，得到纳米分子筛分散液。
60.对比例4一种绝缘子金属连接座防腐涂料，所述金属连接座为镀锌金属连接座，由如下重量份的原料制成：环氧树脂45份、填料13份、铁红6份、助剂0.5份、固化剂10份、水25份。其中的原料与实施例1均相同。
61.将实施例1
‑
3以及对比例1
‑
4所制备的绝缘子金属连接座防腐涂料按gb/t9271
‑
2008的要求制作样板。附着力测试：采用划圈法附着力测试仪测定涂层的附着力。耐盐雾性能按照gb/t1771
‑
2007测试，每天观察一次样板情况，评定方法按照iso4628
‑
1：2006中的分级标准。耐盐水性和耐酸性均按照jg/t224
‑
2007测试。
62.测试结果如下表所示：表一附着力性能表一数据显示，本发明防腐蚀涂料的附着力表现更显著，通过各原料的合理搭配，涂料整体表现出优异的附着性能，有利于提高涂料的防腐蚀性能。
63.表二耐盐雾性能
表二数据显示，使用纳米分子筛分散液较之直接使用纳米分子筛的防锈蚀效果更为显著，耐盐雾的时间明显延长。而且，使用纳米分子筛分散液较之不使用纳米分子筛而言，耐烟雾的时间延长更为显著，可见纳米分子筛能够提升涂料的防腐蚀性能。此外，采用不同的制备方法所得纳米分子筛分散液对涂料防腐蚀性能的提升也不同。
64.表三耐酸性和耐盐水性表三数据显示，添加纳米分子筛后，涂料的耐酸性和耐盐水性有明显提高。纳米分子筛为纳米级的多孔结构，增加了腐蚀物质的渗透路径，起到阻隔作用。
65.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。