輸電線路防覆冰用超疏水自清潔涂料的制備.pdf

1、輸電線路的積雪覆冰會(huì)對(duì)通信及電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的安全運(yùn)行造成嚴(yán)重的威脅。覆冰常引起倒桿、斷線等輸電線路上的重大事故，會(huì)對(duì)其安全運(yùn)行造成嚴(yán)重危害。因此，研究和開發(fā)輸電線路相應(yīng)的防覆冰技術(shù)，已成為一個(gè)重要而緊迫的課題。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)輸電線路的除冰防冰方法合計(jì)約有30余種。對(duì)輸電線路的冰雪災(zāi)害，應(yīng)防除并舉，著重于防。因此，在輸電線上涂覆超疏水的涂料，突出以防為主，力爭(zhēng)長(zhǎng)期高效、方便經(jīng)濟(jì)地解決問題，是一個(gè)較好的思路。目前構(gòu)建超疏水涂層的主要方法有模板

2、法、溶膠-凝膠法、氣相沉積法等，這些方法大多制備工藝復(fù)雜或儀器成本昂貴，難以實(shí)現(xiàn)大面積推廣。所以尋找一種成本較低，簡(jiǎn)單易行的超疏水涂層的制備方法就顯得很有意義。本研究中，則是采用了的粒子填充法，將氟改性丙烯酸樹脂與納米粒子進(jìn)行復(fù)合來制備了超疏水涂料，來避免傳統(tǒng)方法繁瑣復(fù)雜的制備工藝或高昂的生產(chǎn)成本，試圖簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝并提高其性能。
　　本文首先采用甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、苯乙烯與甲基丙烯酸全氟辛烷酯作為反應(yīng)單體，采用自由

3、基溶液聚合的方法，制備了氟改性丙烯酸樹脂，并對(duì)合成過程中的氟單體用量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)單體濃度、滴加時(shí)間、玻璃化溫度等工藝條件作了逐一考察，結(jié)果表明含氟單體用量為5％，反應(yīng)溫度為85℃，玻璃化溫度為60℃，單體濃度為50%，滴加時(shí)間為2.5h時(shí),涂膜的疏水性最佳。并對(duì)產(chǎn)物涂膜進(jìn)行了紅外圖譜表征，結(jié)果表明聚合反應(yīng)較完全，含氟單體完全參與到了聚合反應(yīng)的過程之中。
　　以納米粒子填充的方法，將納米SiO2與上述氟改性丙烯酸樹脂進(jìn)行了復(fù)合，

4、制備了一種超疏水涂料，并探討了納米SiO2的加入量對(duì)最終涂層表面疏水性的影響并分析了其形成原因。SEM測(cè)試結(jié)果表明涂層表面具有微米級(jí)的粗糙結(jié)構(gòu)，且在微米粗糙結(jié)構(gòu)的表面還具有納米級(jí)的凸起。AFM測(cè)試結(jié)果表明，涂層表面分布著20nm左右的凸起不平的粗糙結(jié)構(gòu)。
　　在試驗(yàn)過程中，將少量的SiO2被納米TiO2所代替從而使涂層具有一定的光催化性能?？疾炝思{米TiO2的加入量對(duì)涂層表面的催化性能的影響并分析了其原因。采用油漬將涂層表面污染后

5、在紫外光照射下對(duì)涂層的自清潔性能進(jìn)行了考察，結(jié)果表明，涂層對(duì)其表面污物具有一定的分解與自清潔能力，使涂層的超疏水性在一定程度上有所恢復(fù)，有利于操持涂層疏水性的持久性，增加其實(shí)際利用價(jià)值。
　　在覆冰模擬實(shí)驗(yàn)中，對(duì)不同基材與覆冰之間的粘附力進(jìn)行了測(cè)量并進(jìn)行了逐一對(duì)比。結(jié)果表明疏水性的不斷增加會(huì)使覆冰的粘附力逐漸下降。當(dāng)涂層具有超疏水性時(shí)，其與表層覆冰之間的粘附力比常見玻璃基材下降了80%左右，顯著提高了其抗覆冰性能。
　　綜上