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應(yīng)用于鋼鐵材質(zhì)變壓器散熱器表面鋅鋁涂料及其制備方法

文檔序號:3717046閱讀:361來源:國知局
應(yīng)用于鋼鐵材質(zhì)變壓器散熱器表面鋅鋁涂料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及鋼鐵材質(zhì)變壓器散熱器表面防護技術(shù),具體為一種應(yīng)用于鋼鐵材質(zhì)變壓器散熱器表面鋅鋁涂料及其制備方法。該鋅鋁涂料包括以下組分和重量含量:片狀金屬鋅粉20%~60%,片狀金屬鋁粉5%~20%,改性環(huán)氧樹脂10%~30%,稀釋劑10%~20%,硅烷偶聯(lián)劑1%~5%,鈦酸酯偶聯(lián)劑1%~5%,表面活性劑1%~5%,銹層轉(zhuǎn)化劑1%~3%,抗沉降劑0.2%~1%。首先將片狀鋁粉用稀釋劑潤濕,之后加入鈦酸酯偶聯(lián)劑和硅烷偶聯(lián)劑混合攪拌成鋁漿,再加入改性環(huán)氧樹脂、片狀鋅粉、表面活性劑、銹層轉(zhuǎn)化劑、抗沉降劑,再次攪拌均勻,最后得到成品鋅鋁涂料。本發(fā)明室溫固化、易于修補、戶外涂裝效果好,在不影響散熱效率的前提下,實現(xiàn)變壓器散熱器的長效防護。
【專利說明】應(yīng)用于鋼鐵材質(zhì)變壓器散熱器表面鋅鋁涂料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋼鐵材質(zhì)變壓器散熱器表面防護技術(shù),具體為一種應(yīng)用于鋼鐵材質(zhì)變壓器散熱器表面鋅鋁涂料及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國電力行業(yè)的快速發(fā)展,對電力設(shè)施的需求也越來越多,同時對于電網(wǎng)的安全運行要求也越來越嚴(yán)格。所以,對電力設(shè)施的耐腐蝕和穩(wěn)定性的要求也越來越高。電力設(shè)施已經(jīng)延伸到我國的幾乎全部海岸線和海島,海洋氣候的惡劣氣氛對電力設(shè)施的耐蝕性能提出了更高的要求。電力設(shè)施優(yōu)良的耐腐蝕性是電力系統(tǒng)可靠長期運行的重要保障因素之一,然而設(shè)施的腐蝕破壞在短期內(nèi)不易覺察,往往被人們所忽視,但一旦引起事故,就有可能造成不可預(yù)計的后果,可以引起設(shè)備損壞、火災(zāi)、甚至?xí)斐砂l(fā)電廠和變電站停止運行,有的甚至?xí)l(fā)展成為嚴(yán)重的系統(tǒng)事故。
[0003]變壓器作為電網(wǎng)配電的最重要的設(shè)備之一,其所用的片式散熱器是保證其穩(wěn)定有效工作的必備配套產(chǎn)品,也是變壓器所屬部件中易發(fā)生腐蝕的薄弱環(huán)節(jié),其表面防護是變壓器可靠運行的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。
[0004]片式散熱器多采用片式結(jié)構(gòu),其特點是用料薄、空殼多層疊加結(jié)構(gòu)、三維剛性差異大,目前大多采用熱浸鍍鋅進行防護,但熱浸鍍鋅具有以下缺點:1)工件尺寸受限散熱片易變形鍍鋅層易流掛,鍍層厚度不能精確控制前處理要求嚴(yán)格;5〉難以實現(xiàn)戶外和現(xiàn)場施工;6〉熱浸鋅的防護壽命有限,維護成本高。一般只能保證3?5年的防護壽命,給大修和日常的維護增加了困難,也增加了維護成本。
[0005]因此,一種具有室溫固化、易于修補、戶外涂裝效果好,在不影響散熱效率的前提下,具有較好結(jié)合力的同時實現(xiàn)變壓器散熱器的長效防護,可滿足電力行業(yè)中,不同規(guī)格散熱器片對長效防護涂層的要求的防護技術(shù)有待于開發(fā)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對目前鋼鐵材質(zhì)變壓器散熱器防護技術(shù)存在的缺點及不足,本發(fā)明的目的在于提供一種應(yīng)用于鋼鐵材質(zhì)變壓器散熱器表面鋅鋁涂料及其制備方法,該涂料具有室溫固化、易于修補、戶外涂裝的優(yōu)點,且在不影響散熱效率的前提下,實現(xiàn)變壓器散熱器的長效防護,可滿足電力行業(yè)中,不同規(guī)格散熱器片對長效防護涂層的要求,在提高性能的同時,降低生產(chǎn)、施工及維護成本,具有廣闊的市場前景。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0008]一種應(yīng)用于鋼鐵材質(zhì)變壓器散熱器表面鋅鋁涂料,該鋅鋁涂料包括以下組成和重量含量:片狀金屬鋅粉20 %?60 %,片狀金屬鋁粉5 %?20 %,改性環(huán)氧樹脂10 %?30%,稀釋劑10%?50%,硅烷偶聯(lián)劑1%?10%,鈦酸酯偶聯(lián)劑1%?10%,表面活性劑0.3%?5%,銹層轉(zhuǎn)化劑1%?3%,抗沉降劑0.2%?1%。
[0009]所述的應(yīng)用于鋼鐵材質(zhì)變壓器散熱器表面鋅鋁涂料,金屬鋅粉為片狀,片徑為10?30 4 111,厚度為0.1?0.3 4 111 ;金屬鋁粉為片狀,片徑為15?35 4 111,厚度為0.1?
0.3卩爪。
[0010]所述的應(yīng)用于鋼鐵材質(zhì)變壓器散熱器表面鋅鋁涂料,硅烷偶聯(lián)劑為硅酸四乙酯、^550, ^560, ^570, ^578, ^566中的一種或兩種以上,鈦酸酯偶聯(lián)劑為異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯、異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯、二(亞磷酸二辛酯基)鈦酸四異丙酯、鈦酸丁酯、鈦酸乙酯、鈦酸四異丙酯中的一種或兩種以上。
[0011]所述的應(yīng)用于鋼鐵材質(zhì)變壓器散熱器表面鋅鋁涂料,改性環(huán)氧樹脂為丙烯酸改性環(huán)氧樹脂、聚氨酯改性環(huán)氧樹脂、硅烷改性環(huán)氧樹脂、氟碳改性環(huán)氧樹脂中的一種。
[0012]所述的應(yīng)用于鋼鐵材質(zhì)變壓器散熱器表面鋅鋁涂料,稀釋劑為甲苯、二甲苯、乙二醇丁醚、乙二醇甲醚,丙二醇乙醚、丙二醇甲醚中的一種或兩種以上,表面活性劑為0?-10或冊-4,銹層轉(zhuǎn)化劑為磷酸鋅、磷酸胍、亞鐵氰化鉀、磷酸中的一種或兩種以上,抗沉降劑為膨潤土。
[0013]所述的應(yīng)用于鋼鐵材質(zhì)變壓器散熱器表面鋅鋁涂料,將制備好的涂料涂裝在變壓器散熱器表面,兩涂,一涂室溫固化6?10卜后進行二涂,室溫固化24?50匕涂層厚度30?40 9 III,涂層結(jié)合力為8?15腿^,涂層耐鹽霧時間可達到2000?3000匕。
[0014]所述的應(yīng)用于鋼鐵材質(zhì)變壓器散熱器表面鋅鋁涂料的制備方法,包括以下步驟:
[0015](1)、先將金屬鋁粉用稀釋劑潤濕10?之后加入鈦酸酯偶聯(lián)劑和硅烷偶聯(lián)劑混合攪拌1?211,潤濕放置24?4811,形成招衆(zhòng);
[0016](2)、將改性環(huán)氧樹脂加入到已潤濕的鋁漿中,攪拌3?5匕之后加入金屬鋅粉混合攪拌2?3匕使鋅粉得到充分的潤濕后,分別加入表面活性齊0、銹層轉(zhuǎn)化齊0、抗沉降劑,攪拌4?8卜,制得最終鋅鋁涂料。
[0017]本發(fā)明的設(shè)計思想是:
[0018]本發(fā)明首先將片狀鋁粉用稀釋劑潤濕,之后加入鈦酸酯偶聯(lián)劑和硅烷偶聯(lián)劑混合攪拌成鋁漿,再加入改性環(huán)氧樹脂、片狀鋅粉、表面活性劑、銹層轉(zhuǎn)化劑、抗沉降劑,再次攪拌均勻,最后得到成品鋅鋁涂料。其中,片狀金屬鋅粉和片狀金屬鋁粉的加入具有以下作用:1)犧牲陽極的保護作用:2)層層疊加具有迷宮效應(yīng),這是效仿達克羅涂層所具有的優(yōu)異特點而設(shè)計的。復(fù)合偶聯(lián)劑(硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑)的加入在提高涂層的硬度和柔韌性能的同時,還可以較大程度的提高涂層在高溫下的耐蝕性能。改性環(huán)氧樹脂不僅僅是對涂層結(jié)合力的影響,還有改性環(huán)氧樹脂對鋅鋁粉的包覆可以減緩?fù)繉訝奚枠O的速度,從而提高涂層的耐蝕性能。復(fù)合偶聯(lián)劑和改性環(huán)氧樹脂在控制犧牲陽極涂層具有協(xié)同作用,從而使本發(fā)明的涂料具有優(yōu)異的耐蝕性能。銹層轉(zhuǎn)化劑的加入是針對散熱器片由于形狀的特殊性,在除銹的過程中存在死角而設(shè)計的,從而降低了散熱器片的表面處理的要求。
[0019]本發(fā)明的優(yōu)點及有益效果是:
[0020]1、本發(fā)明提供的鋅鋁涂料具有室溫固化、易于修補、戶外涂裝效果好的優(yōu)點。
[0021]2、本法明提供的鋅鋁涂料,在不影響散熱器散熱效率的前提下,實現(xiàn)變壓器散熱器的長效防護,可滿足電力行業(yè)中,不同規(guī)格散熱器片對長效防護涂層的要求,同時涂層具有優(yōu)異的結(jié)合力。
[0022]3、本法明提供的涂料,在保證鋅鋁干膜含量的同時具有優(yōu)異的涂層結(jié)合力,拉開法測試涂層結(jié)合力可達到8?15即3以上。
[0023]4、本法明提供的涂料,在涂層30?40 ^ III的厚度,其耐鹽霧性能可達到2000?300011 以上。

【具體實施方式】
[0024]在【具體實施方式】中,本發(fā)明應(yīng)用于鋼鐵材質(zhì)變壓器散熱器表面鋅鋁涂料包括以下組成和重量含量:片狀金屬鋅粉20%?60% (優(yōu)選35%?55% ),片狀金屬鋁粉5%?20% (優(yōu)選5%?12% ),改性環(huán)氧樹脂10%?30% (優(yōu)選10%?20% ),稀釋劑10%?50% (優(yōu)選30%?40% ),硅烷偶聯(lián)劑1%?10% (優(yōu)選4%?8% ),鈦酸酯偶聯(lián)劑1%?10% (優(yōu)選4%?8% ),表面活性劑0.3%?5% (優(yōu)選0.5%?2% ),銹層轉(zhuǎn)化劑1 %?3%,抗沉降劑0.2%?1%。其中,
[0025]金屬鋅粉為片狀,片徑為10?30 ^ III,厚度為0.1?0.3 ^ III。金屬招粉為片狀,片徑為15?35 9 0,厚度為0.1?0.3 9 0。硅烷偶聯(lián)劑為硅酸四乙酯、狃550 ( V -氨丙基三乙氧基硅烷〉、101560(7-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷),^570(^-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷)、1(11578( V -縮水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基硅烷)、1(11566(2-(3,4-環(huán)氧環(huán)己烷基)乙基三甲氧基硅烷)中的一種或兩種以上。鈦酸酯偶聯(lián)劑為異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯、異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯、二(亞磷酸二辛酯基)鈦酸四異丙酯、鈦酸丁酯、鈦酸乙酯、鈦酸四異丙酯中的一種或兩種以上。改性環(huán)氧樹脂為丙烯酸改性環(huán)氧樹脂、聚氨酯改性環(huán)氧樹脂、硅烷改性環(huán)氧樹脂、氟碳改性環(huán)氧樹脂中的一種。稀釋劑為甲苯、二甲苯、乙二醇丁醚、乙二醇甲醚,丙二醇乙醚、丙二醇甲醚中的一種或兩種以上。表面活性劑為09-10(烷基酚與環(huán)氧乙烷的縮合物)或冊-4(壬基酚聚氧乙烯醚銹層轉(zhuǎn)化劑為磷酸鋅、磷酸胍、亞鐵氰化鉀、磷酸中的一種或兩種以上??钩两祫榕驖櫷痢?br> [0026]本發(fā)明應(yīng)用于鋼鐵材質(zhì)變壓器散熱器表面鋅鋁涂料的制備方法,包括以下步驟:
[0027](1)、先將金屬鋁粉用稀釋劑潤濕10?之后加入鈦酸酯偶聯(lián)劑和硅烷偶聯(lián)劑混合攪拌1?211,潤濕放置24?4811,形成招衆(zhòng)。
[0028](2)、將改性環(huán)氧樹脂加入到已潤濕的鋁漿中,攪拌3?5匕之后加入金屬鋅粉混合攪拌2?3匕使鋅粉得到充分的潤濕后,分別加入表面活性齊0、銹層轉(zhuǎn)化齊0、抗沉降劑,攪拌4?8卜,制得最終鋅鋁涂料。
[0029]將制備好的鋅鋁涂料涂裝在模擬小型的變壓器散熱器表面,兩涂,一涂室溫固化6?1011后進行二涂,之后室溫固化24?50卜,涂層厚度30?40 ^ 0,涂層結(jié)合力為8?15腿^,涂層耐鹽霧時間可達到200(--3000匕。
[0030]下面通過實施例對本發(fā)明進一步詳細(xì)描述。
[0031]實施例1:
[0032]涂料的制備方法:
[0033]1、將招粉708分散于二甲苯150@和乙二醇丁醚150@中潤濕15111111,攪拌均勻后加入硅烷偶聯(lián)劑狃570 (50^)、鈦酸丁酯608,混合攪拌1.5卜后,放置2處。
[0034]2、將聚氨酯改性環(huán)氧樹脂1508加入到以放置2處的鋁漿中,攪拌處后,加入鋅粉3508,混合攪拌211后,加入0?-10 (10^),亞鐵氰化鉀15@,膨潤土 8仏混合攪拌611,制得最終鋅鋁涂料。
[0035]將制備好的涂料涂裝在模擬小型的變壓器散熱器表面,兩涂,一涂室溫固化71!后進行二涂,之后室溫固化2611,涂層厚度35 9 III,涂層結(jié)合力為8.41?3,涂層耐鹽霧時間210011。
[0036]實施例2:
[0037]涂料的制備方法:
[0038]1、將招粉608分散于甲苯150@和丙二醇乙醚160@中潤濕10111111,攪拌均勻后加入硅烷偶聯(lián)劑1^578(408^二(亞磷酸二辛酯基)鈦酸四異丙酯508,混合攪拌1卜后,放置30匕。
[0039]2、將丙烯酸改性環(huán)氧樹脂1408加入到以放置30卜的鋁漿中,攪拌3卜后,加入鋅粉3708,混合攪拌211后,加入0?-10 (10^),磷酸胍10@,膨潤土 5仏混合攪拌511,制得最終鋅招涂料。
[0040]將制備好的涂料涂裝在模擬小型的變壓器散熱器表面,兩涂,一涂室溫固化71!后進行二涂,之后室溫固化2811,涂層厚度40 4 111,涂層結(jié)合力為9.61?3,涂層耐鹽霧時間220011。
[0041]實施例3:
[0042]涂料的制備方法:
[0043]1、將招粉558分散于甲苯2008和乙二醇甲醚150@中潤濕20111111,攪拌均勻后加入硅烷偶聯(lián)劑1(11550(508)、鈦酸四異丙酯608,混合攪拌2卜后,放置32匕。
[0044]2、將丙烯酸改性環(huán)氧樹脂1008加入到以放置32卜的鋁漿中,攪拌3卜后,加入鋅粉4008,混合攪拌311后,加入0?-10 (5^),磷酸胍12〖,膨潤土 6〖,混合攪拌711,制得最終鋅招涂料。
[0045]將制備好的涂料涂裝在模擬小型的變壓器散熱器表面,兩涂,一涂室溫固化61!后進行二涂,之后室溫固化3011,涂層厚度38 4 111,涂層結(jié)合力為101?3,涂層耐鹽霧時間200011。
[0046]實施例4:
[0047]涂料的制備方法:
[0048]1、將招粉808分散于二甲苯100@和乙二醇甲醚250@中潤濕15111111,攪拌均勻后加入硅烷偶聯(lián)劑狃550 (40^)、異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯508,混合攪拌1.5匕后,放置3711。
[0049]2、將丙烯酸改性環(huán)氧樹脂1208加入到以放置37卜的鋁漿中,攪拌3卜后,加入鋅粉3508,混合攪拌311后,加入冊-4 (5^),磷酸胍10〖,磷酸2呂,膨潤土 6〖,混合攪拌611,制得最終鋅鋁涂料。
[0050]將制備好的涂料涂裝在模擬小型的變壓器散熱器表面,兩涂,一涂室溫固化61!后進行二涂,之后室溫固化4011,涂層厚度40 11III,涂層結(jié)合力為9.2腿涂層耐鹽霧時間200011。
[0051]實施例5:
[0052]涂料的制備方法:
[0053]1、將招粉658分散于甲苯150@和乙二醇甲醚200@中潤濕15111111,攪拌均勻后加入硅烷偶聯(lián)劑1(11560(508)、鈦酸四異丙酯558,混合攪拌卟后,放置33匕。
[0054]2、將硅烷改性環(huán)氧樹脂1108加入到以放置33卜的鋁漿中,攪拌3卜后,加入鋅粉3808,混合攪拌311后,加入冊-4 (5^),磷酸胍10@,磷酸鋅膨潤土 7邑,混合攪拌811,制得最終鋅鋁涂料。
[0055]將制備好的涂料涂裝在模擬小型的變壓器散熱器表面,兩涂,一涂室溫固化51!后進行二涂,之后室溫固化35卜,涂層厚度37 ^ 0,涂層結(jié)合力為10.21?^涂層耐鹽霧時間210011。
【權(quán)利要求】
1.一種應(yīng)用于鋼鐵材質(zhì)變壓器散熱器表面鋅鋁涂料,其特征在于,該鋅鋁涂料包括以下組成和重量含量:片狀金屬鋅粉20 %?60 %,片狀金屬鋁粉5 %?20 %,改性環(huán)氧樹脂10%?30%,稀釋劑10%?50%,硅烷偶聯(lián)劑1%?10%,鈦酸酯偶聯(lián)劑1%?10%,表面活性劑0.3%?5%,銹層轉(zhuǎn)化劑1%?3%,抗沉降劑0.2%?1%。
2.按照權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于鋼鐵材質(zhì)變壓器散熱器表面鋅鋁涂料,其特征在于,金屬鋅粉為片狀,片徑為10?30 μ m,厚度為0.1?0.3 μ m ;金屬鋁粉為片狀,片徑為15?35 μ m,厚度為 0.1 ?0.3 μ m。
3.按照權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于鋼鐵材質(zhì)變壓器散熱器表面鋅鋁涂料,其特征在于,硅烷偶聯(lián)劑為硅酸四乙酯、KH550、KH560、KH570、KH578、KH566中的一種或兩種以上,鈦酸酯偶聯(lián)劑為異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯、異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯、二(亞磷酸二辛酯基)鈦酸四異丙酯、鈦酸丁酯、鈦酸乙酯、鈦酸四異丙酯中的一種或兩種以上。
4.按照權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于鋼鐵材質(zhì)變壓器散熱器表面鋅鋁涂料,其特征在于,改性環(huán)氧樹脂為丙烯酸改性環(huán)氧樹脂、聚氨酯改性環(huán)氧樹脂、硅烷改性環(huán)氧樹脂、氟碳改性環(huán)氧樹脂中的一種。
5.按照權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于鋼鐵材質(zhì)變壓器散熱器表面鋅鋁涂料,其特征在于,稀釋劑為甲苯、二甲苯、乙二醇丁醚、乙二醇甲醚,丙二醇乙醚、丙二醇甲醚中的一種或兩種以上,表面活性劑為OP-1O或NP-4,銹層轉(zhuǎn)化劑為磷酸鋅、磷酸胍、亞鐵氰化鉀、磷酸中的一種或兩種以上,抗沉降劑為膨潤土。
6.按照權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于鋼鐵材質(zhì)變壓器散熱器表面鋅鋁涂料,其特征在于,將制備好的涂料涂裝在變壓器散熱器表面,兩涂,一涂室溫固化6?1h后進行二涂,室溫固化24?50h,涂層厚度30?40 μ m,涂層結(jié)合力為8?15MPa,涂層耐鹽霧時間可達到2000 ?3000h。
7.—種權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于鋼鐵材質(zhì)變壓器散熱器表面鋅鋁涂料的制備方法,其特征在于,包括以下步驟: (1)、先將金屬鋁粉用稀釋劑潤濕10?20min,之后加入鈦酸酯偶聯(lián)劑和硅烷偶聯(lián)劑混合攪拌I?2h,潤濕放置24?48h,形成招衆(zhòng); (2)、將改性環(huán)氧樹脂加入到已潤濕的鋁漿中,攪拌3?5h,之后加入金屬鋅粉混合攪拌2?3h,使鋅粉得到充分的潤濕后,分別加入表面活性劑、銹層轉(zhuǎn)化劑、抗沉降劑,攪拌4?8h,制得最終鋅鋁涂料。
【文檔編號】C09D163/00GK104356867SQ201410652312
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月17日
【發(fā)明者】李慶鵬, 趙煥, 張博, 劉建國, 嚴(yán)川偉 申請人:中國科學(xué)院金屬研究所
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