本发明涉及化工涂料技术领域，具体涉及一种综合性能优异新型防污闪涂料及其制备方法。
背景技术：
电网运行过程中，绝缘子表面由于受环境污染其绝缘能力会明显降低，造成绝缘子表面闪络放电(即污闪现象)事故，给工农业生产带来严重损失。
室温硫化硅橡胶(简称rtv)具有良好的耐候性、耐酸碱性及电气特性，因此长期被涂覆在绝缘子表面作为防污闪绝缘涂料。但是rtv涂料长期以来侧重于材料的某一方面性能，其综合性能(力学性能、附着力、阻燃性等)偏低。早期制定的rtv涂料标准同样过低，一些必要性的指标未能予以考虑。这种状况使之不能适应国内的污染严重和复杂多变的气候。在防污闪涂料的推广应用过程中，研究者们已经根据实际情况在不断地制定、完善合理的标准和技术条件，以促进防污闪涂料行业的整体规范和提高。随着气候环境的不断变化，提高传统防污闪涂料的综合性能已经成为输变电设备安全稳定运行的紧迫任务。
现有技术中，关于新型防污闪涂料也有相关报道：
专利cn106118464a公开了一种用于防污闪涂料的组合物及防污闪涂料，按重量份数计，该组合物包含端羟基聚硅氧烷25-40份，端羟基含氟聚硅氧烷5-15份、纳米二氧化硅6.0-8.0份，纳米碳酸钙2.5-3.5份，交联剂4.8-5.5份，润湿剂3.5-4.5份，硅烷偶联剂0.8-1.3份和催化剂0.2-0.4份。该涂料具有长效防污闪的特性，大大提高了涂层的憎水性和憎水迁移性、抗撕裂强度、剪切强度、耐酸碱性、自洁性和老化性，其性能指标是根据电力设备运行的实际需要并结合有机硅氟材料的发展水平设计的，在保证设备长期防污闪性能的前提下，能够最大限度地降低设备运行维护方面的要求及限制，但是其阻燃性有待进一度提高，同时氟硅材料的使用使得其环保性能降低。
专利cn106543895a公开了一种新型防污闪涂料及其制备方法，属于电力外绝缘涂料技术领域。所述新型防污闪涂料包括以下重量份的组分：端羟基聚二甲基硅氧烷50～200份、白炭黑5～50份、阻燃剂10～60份、颜料0-10份、交联剂5-30份、催化剂0.01～10份、稀释剂50-600份、迁移助剂5～50份、缓释剂0～10份。该发明解决了传统rtv涂料在低温下迁移性不佳的问题，且具有较高的憎水性，可根据环境温度实现智能调控，循环使用，高效节能。该发明主要解决涂料的憎水性能及低温迁移性，其阻燃性、自洁性和附着能力等综合性能偏低。
技术实现要素：
为解决现有技术中防污闪涂料侧重于材料某一方面性能，综合性能偏低的问题，本发明提供一种综合性能优异新型防污闪涂料及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：
一方面，本发明提供一种新型防污闪涂料，由以下重量份组分组成：基胶80-110份、白炭黑10-25份、阻燃剂30-60份、阻燃助剂0.1-2份、交联剂5-15份、稀释剂50-250、增粘剂0.1-20份、催化剂0.01-5份和自洁助剂0.01-5份；
所述阻燃助剂为铂、钯、铑中的一种或几种金属络合物溶液。
进一步的，所述新型防污闪涂料由以下重量份组分组成：基胶100-110份、白炭黑20-25份、阻燃剂30-50份、阻燃助剂1-2份、交联剂10-15份、稀释剂150-250、增粘剂10-20份、催化剂3-5份和自洁助剂2-5份，
所述阻燃助剂为二乙烯基四甲基二硅氧烷配位的铂、钯或铑络合物溶液。
进一步的，所述阻燃助剂浓度为2000-8000ppm，铂、钯或铑元素占整个配方的百分比为1ppm-100ppm。
优选的，所述增粘剂为kh-791、kh-602、kh-792中的一种或几种。
进一步的，所述基胶为端羟基聚二甲基硅氧烷，黏度为2000～6000mpa·s。
进一步的，所述白炭黑为疏水气相白炭黑，比表面积为100～400m2/g。
进一步的，所述阻燃剂为改性氢氧化铝和/或改性氢氧化镁，粒径为0.1～10μm。
进一步的，所述交联剂为甲基三丁酮肟基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷和甲基三丙酮肟基硅烷中的一种或几种；
所述稀释剂为甲苯、二甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮、丁酮、四氯乙烯和石油醚中的一种或多种；
所述催化剂为二月桂酸二丁基锡和/或辛酸亚锡；
所述自洁助剂为聚醚改性的有机硅小分子。
优选的，所述自洁助剂为dy-et116、dy-et113、dy-et103、dy-et102a和dy-et101中的一种或多种。
本发明以氢氧化铝和氢氧化镁为阻燃剂，以二乙烯基四甲基二硅氧烷配位的铂络合物为阻燃助剂，阻燃剂中氢氧化镁可以弥补氢氧化铝因其分解温度较低而导致材料的阻燃性能下降的缺陷。而铂络合物通过铂催化降解硅氧烷表面的有机基团，形成高交联网状结构，在网状结构孔隙出填充氢氧化铝和/或氢氧化镁，使得制备的涂层表面完全隔绝空气，提高其阻燃性能，并且可以减少阻燃剂的用量，提高复合材料的力学性能。
另一方面，本发明还提供一种上述新型防污闪涂料的制备方法，包括：
步骤1：将基胶、白炭黑分批加入捏合机中搅拌30分钟，然后加入阻燃剂搅拌30分钟，得到初混胶；
步骤2：将步骤1所得初混胶于100-150℃下真空搅拌2-3个小时，然后停止加热，继续抽真空至50-60℃，出料，得到混炼胶；
步骤3：将步骤2所得混炼胶冷却后，加入稀释剂、交联剂、硅烷偶联剂、增粘剂、催化剂以及阻燃助剂，高速分散15-30分钟，得到涂料。
本发明提供了一种新型防污闪涂料及其制备和使用方法，具有以下有益效果：
1)改变传统使用氢氧化铝、氢氧化镁以及十溴二苯乙醚为阻燃剂的方法，采用极少量金属络合物和氢氧化铝或氢氧化镁配合，得到阻燃性为fv-0的涂料，使其阻燃性能大大提高；
2)在传统单官能团偶联剂kh-550，kh-560，kh-570作为增粘剂的基础上，采用双官能团偶联剂作为增粘剂，增加了固化后涂层和基材的粘接性；
3)采用聚醚改性有机硅作为自洁助剂，不仅增加了涂料的自洁性，还提高了涂料各组分之间的相容性；
4)克服长期以来防污闪涂料综合性能偏低的状况，涂料的各项性能指标符合新颁布的《绝缘子用常温固化硅橡胶防污闪涂料》的技术规范。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例进行详细描述。
以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本发明而不限于限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。
下述实施例中所用的材料、试剂等，均可从商业途径得到。
本发明提供一种新型防污闪涂料及其制备和使用方法，具体物质用量及实验过程参见下述实施例。
实施例1：
一种新型防污闪涂料，由以下重量份组分组成：端羟基聚二甲基硅氧烷(黏度为3500mpa·s)100份、气相白炭黑(瓦克h30)14份、改性氢氧化铝40份、甲苯160份、甲基三丁酮肟基硅烷9份、kh-7922份、二月桂酸二丁基锡0.1份、二乙烯基四甲基二硅氧烷配位的铂络合物(0.3wt％)1份，聚醚改性有机硅0.3份。
上述新型防污闪涂料的制备方法如下：
1)将端羟基聚二甲基硅氧烷、白炭黑分批加入捏合机中搅拌30分钟，然后加入改性氢氧化铝搅拌30分钟，得到初混胶；
2)将步骤1所得到的初混胶于100～150℃下真空搅拌2～3个小时，然后停止加热，继续抽真空至50～60℃，出料得到混炼胶；
3)向混炼胶中加入稀释剂、交联剂、增粘剂、催化剂、阻燃助剂以及自洁助剂高速分散15～30分钟，得到涂料。
实施例2：
一种新型防污闪涂料，由以下重量份组分组成：端羟基聚二甲基硅氧烷(黏度为3500mpa·s)80份、气相白炭黑(瓦克h30)10份、改性氢氧化镁30份、丙酮50份、乙烯基三丁酮肟基硅烷5份、kh-7910.1份、辛酸亚锡0.01份、二乙烯基四甲基二硅氧烷配位的铂络合物(0.3wt％)0.1份，聚醚改性有机硅0.01份。
上述新型防污闪涂料的制备方法见实施例1。
实施例3：
一种新型防污闪涂料，由以下重量份组分组成：端羟基聚二甲基硅氧烷(黏度为3500mpa·s)100份、气相白炭黑(瓦克h30)20份、改性氢氧化镁30份、丙酮和丁酮150份、甲基三丙酮肟基硅烷10份、kh-60210份、辛酸亚锡3份、二乙烯基四甲基二硅氧烷配位的铂络合物(0.3wt％)1份，聚醚改性有机硅2份。
上述新型防污闪涂料的制备方法见实施例1。
实施例4：
一种新型防污闪涂料，由以下重量份组分组成：端羟基聚二甲基硅氧烷(黏度为3500mpa·s)110份、气相白炭黑(瓦克h30)25份、改性氢氧化铝和改性氢氧化镁的混合物50份、二氯甲烷250份、甲基三丁酮肟基硅烷和甲基三丙酮肟基硅烷的混合物15份、kh-79210份、kh-60210份、辛酸亚锡和二月桂酸二丁基锡的混合物5份、二乙烯基四甲基二硅氧烷配位的铂络合物(0.3wt％)2份，聚醚改性有机硅5份。
上述新型防污闪涂料的制备方法见实施例1。
实施例5：
一种新型防污闪涂料，由以下重量份组分组成：端羟基聚二甲基硅氧烷(黏度为5000mpa·s)110份、气相白炭黑(瓦克h30)24份、改性氢氧化铝60份、乙酸乙酯200份、甲基三丁酮肟基硅烷12份、kh-79215份、二月桂酸二丁基锡4份、二乙烯基四甲基二硅氧烷配位的铂络合物(0.3wt％)1.5份，聚醚改性有机硅4份。
上述新型防污闪涂料的制备方法见实施例1。
实施例6：
一种新型防污闪涂料，由以下重量份组分组成：端羟基聚二甲基硅氧烷(黏度为5000mpa·s)100份、气相白炭黑(瓦克h18)14份、改性氢氧化铝40份、二甲苯160份、交联剂甲基三丁酮肟基硅烷9份、增粘剂kh-7921份、kh-7911份、二月桂酸二丁基锡0.1份、二乙烯基四甲基二硅氧烷配位的铂络合物(0.3％)1份，聚醚改性有机硅0.3份。
上述新型防污闪涂料的制备方法见实施例1。
实施例7：
一种新型防污闪涂料，由以下重量份组分组成：端羟基聚二甲基硅氧烷(黏度为3500mpa·s)100份、气相白炭黑(瓦克h30)14份、改性氢氧化铝20份、改性氢氧化镁20份、石油醚160份、交联剂甲基三丁酮肟基硅烷9份、增粘剂kh-6020.5份、kh-7921份、二月桂酸二丁基锡0.1份、二乙烯基四甲基二硅氧烷配位的铂络合物(0.3％)0.8份，聚醚改性有机硅0.3％。
上述新型防污闪涂料的制备方法见实施例1。
因篇幅有限，为进一步说明本发明制备的新型防污闪涂料的性能，仅以实施例1为例构建对比例如下。
对比例1：
本对比例不含有二乙烯基四甲基二硅氧烷配位的铂络合物，其余条件与实施例1相同。
上述涂料的制备方法与实施例1相同。
对比例2：
本对比例将二乙烯基四甲基二硅氧烷配位的铂络合物替换为等量的十溴二苯乙醚，其余条件与实施例1相同。
上述涂料的制备方法与实施例1相同。
对比例3：
本对比例将kh-792替换为等量的kh-550，其余条件与实施例1相同。
上述涂料的制备方法与实施例1相同。
对比例4：
本对比例去除聚醚改性有机硅，其余条件与实施例1相同。
上述涂料的制备方法与实施例1相同。
对上述实施例1-7和对比例1-4制备的防污闪涂料的机械性能、可燃性、自洁性等进行测试，具体实施方法参见《dl/t-2012绝缘子用常温固化硅橡胶防污闪涂料》，测试结果见表1。
表1
由表1可知，本发明制备的新型防污闪涂料具有较好的机械性能和自洁性，同时其阻燃性能也较好。通过与对比例1-4对比，证明本发明制备的新型防污闪涂料中阻燃助剂、增粘剂和自洁助剂共同作用，得到的涂料的各方面性能都较好。
综上可知，本发明制备的新型防污闪涂料具有较好的阻燃性能、机械性能和自洁性，综合性能优越。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各技术特征所有可能的组合都进行描述，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。