硅橡胶防污闪涂料涂覆工艺
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3. 1. 4 偶联剂对附着力的影响
通过 9、10号试验 ,无论先在有机底材表面涂覆一层偶联 剂 ,还是在 RTV 涂料中添加偶联剂 ,都能够显著提高 RTV 涂 层在有机底材表面的附着 。说明偶联剂已经在 RTV涂层和有 机底材之间起到桥梁作用 ,提高涂层的附着能力 。
3. 2 RTV 涂层附着机理
表 5 特种功能涂层体系可靠性试验结果 Table 5 Exper im en t results of spec ia l functiona l coa ting system under d ifferen t cond ition
试验项目
试验条件
试验结果
高温贮存
GJB15013—1986 70 ℃ /48 h
外观完好 ,无开裂 、无起皮 、无脱落
低温贮存
GJB15014—1986 - 55 ℃ /24 h
外观完好 ,无开裂 、无起皮 、无脱落
温度冲击 振动试验 综合应力试验
GJB15015—1986 - 55 ℃～75 ℃,保持时间 1 h, 转换时间不大于 5 m in,循环 3次
GJB150116—1986 随机振动 : 15 Hz 01016 g2 /Hz, 22 Hz 01016 g2 /Hz 40 Hz 01004 8 g2 /Hz, 1 050 Hz 01004 8 g2 /Hz 1 500 Hz 0104 g2 /Hz, 2 000 Hz 01008 g2 /Hz 试验轴向 : 3向 试验时间 :每个方向 215 h。
3. 1. 1 有机底材放置时间对附着力的影响
通过 1#和 2#底材的 1～7号试验 ,可以看出随着有机底材 放置时间的延长 , RTV 涂层的附着力明显变差 。说明随着底 材表面活性基团的活性逐步丧失 ,导致涂层附着变差 。也就 是说 , RTV涂层与有机底材之间形成化学键 (或氢键 )是其牢 固附着的基础 。
作者简介 :郝文光 (1973—) ,男 ,工程师 ,从事电器产品设计 ,绝缘材料复合材料制备及成型工艺 。
49
© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
Abstract: RTV silicone rubber coatings on insulato rs can increase the dirt flashover voltage. The RTV dir - tflashover resistant coatings was app lied on acrylic polyurethane p rim er by various app lication methods. The influence on adhesion is investigated. It is found that the increase of - OH content in p rimer, drying, and treated w ith coup ling agent are p referable to imp rove the adhesion of RTV coating on p rim er. The adhe2 sion w ill be decreased w ith the time exposed to air for p rimer after cure, which is attributed to the reaction of - OH group w ith water in air. Key W ords: silicone rubber dirt - flashover resistant coatings; acrylic po lyurethane p rimer; coup ling
2. 2 防污闪涂层试样的制备
刷涂前用丙酮擦净丙烯酸聚氨酯底材 ,待干燥后 ,分别在 1#和 2#样板上在刷 RTV涂料 , 放置 24 h后进行试验 。
2. 3 防污闪涂层的附着力试验
按 GB / T 1720—1979 (1989)方法进行附着力试验 。
3 结果与讨论
3. 1 试验结果分析
不同工艺涂敷 RTV涂料的附着力结果见表 1。
1 原材料及试验设备
羟基丙烯酸树脂 :帝斯曼先达合成树脂公司 ; N - 75固化 剂 :天津开发区国隆化工有限公司 ;三乙胺 : 上海建北有机化 工有限公司 ; RTV 防污闪涂料 :自配 ;偶联剂 KH - 550:江苏金 坛华东偶联剂厂 。
GFD 型电动漆膜附着力试验仪 : 天津市精科材料试 验 机厂 。
防污闪效果 [1 ] 。 通常 RTV涂料主要喷涂在绝缘子等高表面能的无机材料
表面 ,具有很强的附着力 ;但在有机低表面能表面涂敷时 ,如 果处理不当 ,会发生脱落现象 ,如某单位电器产品曾多次发生 RTV涂层起泡 、脱落的现象 。本文通过采用不同涂敷工艺 [1 ] , 研究 RTV防污闪涂料在丙烯酸聚氨酯底材的附着情况 ,并对 附着现象进行了分析 ,初步探讨了附着机理 ,提出了涂敷 RTV 防污闪涂料应采用的工艺措施 。
4 可靠性试验
能实验以及底 、面漆配套全面环境性能实验结果 ,因此在使用 该特种功能涂层时需要对该批零部件原有的底漆进行脱除处 理 ,选用配套的磷化底漆体系 。
根据目前实际零部件是毛孔较多的铸铝 ,采用小型喷砂 的方法可以较彻底地去除旧底漆涂层 ,操作中同时需要对加 工面进行适当保护 。
采用 XF06 - 2作为底漆 、该特种功能涂层为中间层以及 S04 - 60作为面漆构成该零部件的特种功能涂层系统 ,在实际 应用的零部件上喷涂了该涂层系统并经过 60 ℃环境 10 h固 化后 ,进行了可靠性试验 ,包括高 、低温贮存试验 、温度冲击试 验 、振动试验和综合应力试验 ,试验结果见表 5。
通过上述分析 ,初步认为防污闪涂料在丙烯酸聚氨酯底 材上的附着可以排除机械 、扩散机理等 ,应主要为吸附机理 , RTV与有机底材之间主要依靠化学键 (或氢键 )形成牢固的附 着 。具体过程如图 1所示 。
图 1 RTV 与有机底材的吸附机理 Fig. 1 Adhesion mechanism of RTV coatings on acrylic PU p rimer
关键词 :硅橡胶防污闪涂料 ;丙烯酸聚氨酯底漆 ;偶联剂 中图分类号 : TQ 63017 文献标识码 : A 文章编号 : 0253 - 4312 (2008) 03 - 0049 - 03
D iscussion on Applica tion Technology of RTV S ilicone Rubber D irt - Fla shover Resistan t Coa tings
1
1
放置 45 d后 , RTV涂层对其附着已经非常差了 ,然而通过加热 有机底材 , RTV 涂层的附着力又有很大提高 。说明通过加热可 以使底材表面活性基团得到恢复 ,因而推测有机底材表面活性 基团的降低可能是由于表面羟基与水分结合 (形成氢键 )有关 , 通过加热 ,破坏了氢键 ,有机底材表面羟基又得到恢复 。
2
7
直接涂 RTV 涂料
1
1
3
15
直接涂 RTV 涂料
1
1
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22
直接涂 RTV 涂料
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直接涂 RTV 涂料
7
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直接涂 RTV 涂料
7
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7
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直接涂 RTV 涂料
7
7
8
有机底材加热至 110 ℃, 2 h后 ,涂 RTV涂料
1
1
先涂偶联剂 ,
9
再涂 RTV 涂料
1
1
10
配制 RTV 涂料时 加入偶联剂
Hao W enguang1, 2 , Peng Guirong2 , L i Q inshan2
( 1. B eijing E lectric Pow er Group, B eijing 102401, Ch ina; 2. S ta te Key L abora tory of M etastable M a teria ls S cience and Technology, Yanshan U n iversity, Q inhuangdao, Hebei 066004, Ch ina)
3. 1. 3 有机底材干燥处理对附着力的影响
分别对比 1#和 2#底材 7、8号试验数据 ,可以看出有机底材
表 1 附着力试验结果 Table 1 Test results of adhesion
试验 底材放 序号 置时间 / d
涂覆工艺
附着力 /级 1#底材 2#底材
1
0
直接涂 RTV 涂料
1
1
第 38卷第 3期 2008年 3月
涂料工业 PA INT & COATINGS INDUSTRY
源自文库
Vol. 38 No. 3 M ar. 2008
硅橡胶防污闪涂料涂覆工艺
郝文光 1, 2 ,彭桂荣 ,李青山 1 (11北京电力设备总厂 ,北京 102401; 21燕山大学材料学院 ,河北秦皇岛 066004)
0 引 言
随着城乡工农业生产的发展 ,环境恶化 ,电压升高和网络 扩展 ,电网的污闪事故不断增多 [1 ] 。电力系统户外设备的表 面自然积污现象是不可避免的 ,在潮湿条件 (如雾 、露 、 雨 ) 下设备外绝缘水平大大降低 ,因而在正常运行情况下发生表 面闪络 ,即污闪 ,一般其闪络电压是正常值的 20%以下 ,污闪 可造成电网停电 。近几年在多个电网的输电线路相继发生了 污闪事故 ,如 2001年 2月 22日 ,在辽宁 、河南 、河北和京津唐 地区发生了大面积污闪事件 [1 ] 。硅橡胶防污闪涂料 ( RTV 涂 料 )具有优良的耐温特性 、介电性 、耐候性 、憎水性 、涂敷工艺 简单等优点 ,特别是其具有优良的憎水迁移性 ,在绝缘子表面 涂覆一层 RTV涂料 ,能够大幅度地提高其污闪电压 ,防止在自 然积污 、潮湿的条件下 ,电瓷瓶发生沿面闪络 ,确保电网的安 全运行 。国内 20世纪 80年代初 ,清华大学率先对 RTV 进行 了研究 ,而后天津 、河北 、河南等地区的一些生产厂家相继研 制生产了该涂料 [1 ] 。经过十几年的挂网运行 ,取得了明显的
郝文光 ,等 :硅橡胶防污闪涂料涂覆工艺
2 试样的制备和试验
2. 1 有机底材制备
分别按照 n ( —NCO ) ∶n ( —OH )为 1 ∶1105 ( 1#底材 )和 1 ∶ 1115 (2#底 材 ) 配 制 丙 烯 酸 聚 氨 酯 , 并 刷 涂 多 个 样 板 后 于 120 ℃烘箱内 ,烘 2 h。冷却后于清洁干燥处保存 。
50
(下转第 53页 )
© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
杨军华 ,等 :某特种功能涂料的工程化应用研究
- 1底漆遭到了破坏 ,导致了该特种功能涂层起皮现象 。这一 点进一步验证了该特种功能涂料在实验室阶段的全面环境性
摘 要 :电器设备涂覆硅橡胶防污闪涂料 (RTV涂料 )后能够大幅度提高污闪电压 ,本文在丙烯酸聚氨酯底漆上 , 采用不同的方法刷涂 RTV防污闪涂料并研究其附着情况 ,发现底漆中 —OH含量提高 、干燥处理及加入偶联剂均有利 于防污闪涂层的附着 ,而底材固化后放置时间的延长却不利于防污闪涂层的附着 ,并初步分析了原因 。
3. 1. 2 —OH含量对附着力的影响
分别对比 3～7号试验中 1#和 2#底材数据 ,可以看出随着 有机底材放置时间的延长 , RTV 涂层对 2#底材的附着力明显 好于对 1#底材的附着力 。而 1#和 2#底材仅仅有 n ( —NCO ) ∶n ( —OH )的区别 ,即使因放置时间的延长 ,部分 —OH失去活 性 , 2#底材的活性 —OH含量还是高于 1#底材 。说明有机底材 中活性 —OH含量的增多有利于提高 RTV涂层的附着 。
通过 9、10号试验 ,无论先在有机底材表面涂覆一层偶联 剂 ,还是在 RTV 涂料中添加偶联剂 ,都能够显著提高 RTV 涂 层在有机底材表面的附着 。说明偶联剂已经在 RTV涂层和有 机底材之间起到桥梁作用 ,提高涂层的附着能力 。
3. 2 RTV 涂层附着机理
表 5 特种功能涂层体系可靠性试验结果 Table 5 Exper im en t results of spec ia l functiona l coa ting system under d ifferen t cond ition
试验项目
试验条件
试验结果
高温贮存
GJB15013—1986 70 ℃ /48 h
外观完好 ,无开裂 、无起皮 、无脱落
低温贮存
GJB15014—1986 - 55 ℃ /24 h
外观完好 ,无开裂 、无起皮 、无脱落
温度冲击 振动试验 综合应力试验
GJB15015—1986 - 55 ℃～75 ℃,保持时间 1 h, 转换时间不大于 5 m in,循环 3次
GJB150116—1986 随机振动 : 15 Hz 01016 g2 /Hz, 22 Hz 01016 g2 /Hz 40 Hz 01004 8 g2 /Hz, 1 050 Hz 01004 8 g2 /Hz 1 500 Hz 0104 g2 /Hz, 2 000 Hz 01008 g2 /Hz 试验轴向 : 3向 试验时间 :每个方向 215 h。
3. 1. 1 有机底材放置时间对附着力的影响
通过 1#和 2#底材的 1～7号试验 ,可以看出随着有机底材 放置时间的延长 , RTV 涂层的附着力明显变差 。说明随着底 材表面活性基团的活性逐步丧失 ,导致涂层附着变差 。也就 是说 , RTV涂层与有机底材之间形成化学键 (或氢键 )是其牢 固附着的基础 。
作者简介 :郝文光 (1973—) ,男 ,工程师 ,从事电器产品设计 ,绝缘材料复合材料制备及成型工艺 。
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© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
Abstract: RTV silicone rubber coatings on insulato rs can increase the dirt flashover voltage. The RTV dir - tflashover resistant coatings was app lied on acrylic polyurethane p rim er by various app lication methods. The influence on adhesion is investigated. It is found that the increase of - OH content in p rimer, drying, and treated w ith coup ling agent are p referable to imp rove the adhesion of RTV coating on p rim er. The adhe2 sion w ill be decreased w ith the time exposed to air for p rimer after cure, which is attributed to the reaction of - OH group w ith water in air. Key W ords: silicone rubber dirt - flashover resistant coatings; acrylic po lyurethane p rimer; coup ling
2. 2 防污闪涂层试样的制备
刷涂前用丙酮擦净丙烯酸聚氨酯底材 ,待干燥后 ,分别在 1#和 2#样板上在刷 RTV涂料 , 放置 24 h后进行试验 。
2. 3 防污闪涂层的附着力试验
按 GB / T 1720—1979 (1989)方法进行附着力试验 。
3 结果与讨论
3. 1 试验结果分析
不同工艺涂敷 RTV涂料的附着力结果见表 1。
1 原材料及试验设备
羟基丙烯酸树脂 :帝斯曼先达合成树脂公司 ; N - 75固化 剂 :天津开发区国隆化工有限公司 ;三乙胺 : 上海建北有机化 工有限公司 ; RTV 防污闪涂料 :自配 ;偶联剂 KH - 550:江苏金 坛华东偶联剂厂 。
GFD 型电动漆膜附着力试验仪 : 天津市精科材料试 验 机厂 。
防污闪效果 [1 ] 。 通常 RTV涂料主要喷涂在绝缘子等高表面能的无机材料
表面 ,具有很强的附着力 ;但在有机低表面能表面涂敷时 ,如 果处理不当 ,会发生脱落现象 ,如某单位电器产品曾多次发生 RTV涂层起泡 、脱落的现象 。本文通过采用不同涂敷工艺 [1 ] , 研究 RTV防污闪涂料在丙烯酸聚氨酯底材的附着情况 ,并对 附着现象进行了分析 ,初步探讨了附着机理 ,提出了涂敷 RTV 防污闪涂料应采用的工艺措施 。
4 可靠性试验
能实验以及底 、面漆配套全面环境性能实验结果 ,因此在使用 该特种功能涂层时需要对该批零部件原有的底漆进行脱除处 理 ,选用配套的磷化底漆体系 。
根据目前实际零部件是毛孔较多的铸铝 ,采用小型喷砂 的方法可以较彻底地去除旧底漆涂层 ,操作中同时需要对加 工面进行适当保护 。
采用 XF06 - 2作为底漆 、该特种功能涂层为中间层以及 S04 - 60作为面漆构成该零部件的特种功能涂层系统 ,在实际 应用的零部件上喷涂了该涂层系统并经过 60 ℃环境 10 h固 化后 ,进行了可靠性试验 ,包括高 、低温贮存试验 、温度冲击试 验 、振动试验和综合应力试验 ,试验结果见表 5。
通过上述分析 ,初步认为防污闪涂料在丙烯酸聚氨酯底 材上的附着可以排除机械 、扩散机理等 ,应主要为吸附机理 , RTV与有机底材之间主要依靠化学键 (或氢键 )形成牢固的附 着 。具体过程如图 1所示 。
图 1 RTV 与有机底材的吸附机理 Fig. 1 Adhesion mechanism of RTV coatings on acrylic PU p rimer
关键词 :硅橡胶防污闪涂料 ;丙烯酸聚氨酯底漆 ;偶联剂 中图分类号 : TQ 63017 文献标识码 : A 文章编号 : 0253 - 4312 (2008) 03 - 0049 - 03
D iscussion on Applica tion Technology of RTV S ilicone Rubber D irt - Fla shover Resistan t Coa tings
1
1
放置 45 d后 , RTV涂层对其附着已经非常差了 ,然而通过加热 有机底材 , RTV 涂层的附着力又有很大提高 。说明通过加热可 以使底材表面活性基团得到恢复 ,因而推测有机底材表面活性 基团的降低可能是由于表面羟基与水分结合 (形成氢键 )有关 , 通过加热 ,破坏了氢键 ,有机底材表面羟基又得到恢复 。
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直接涂 RTV 涂料
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直接涂 RTV 涂料
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直接涂 RTV 涂料
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直接涂 RTV 涂料
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直接涂 RTV 涂料
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直接涂 RTV 涂料
7
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有机底材加热至 110 ℃, 2 h后 ,涂 RTV涂料
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先涂偶联剂 ,
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再涂 RTV 涂料
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配制 RTV 涂料时 加入偶联剂
Hao W enguang1, 2 , Peng Guirong2 , L i Q inshan2
( 1. B eijing E lectric Pow er Group, B eijing 102401, Ch ina; 2. S ta te Key L abora tory of M etastable M a teria ls S cience and Technology, Yanshan U n iversity, Q inhuangdao, Hebei 066004, Ch ina)
3. 1. 3 有机底材干燥处理对附着力的影响
分别对比 1#和 2#底材 7、8号试验数据 ,可以看出有机底材
表 1 附着力试验结果 Table 1 Test results of adhesion
试验 底材放 序号 置时间 / d
涂覆工艺
附着力 /级 1#底材 2#底材
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直接涂 RTV 涂料
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第 38卷第 3期 2008年 3月
涂料工业 PA INT & COATINGS INDUSTRY
源自文库
Vol. 38 No. 3 M ar. 2008
硅橡胶防污闪涂料涂覆工艺
郝文光 1, 2 ,彭桂荣 ,李青山 1 (11北京电力设备总厂 ,北京 102401; 21燕山大学材料学院 ,河北秦皇岛 066004)
0 引 言
随着城乡工农业生产的发展 ,环境恶化 ,电压升高和网络 扩展 ,电网的污闪事故不断增多 [1 ] 。电力系统户外设备的表 面自然积污现象是不可避免的 ,在潮湿条件 (如雾 、露 、 雨 ) 下设备外绝缘水平大大降低 ,因而在正常运行情况下发生表 面闪络 ,即污闪 ,一般其闪络电压是正常值的 20%以下 ,污闪 可造成电网停电 。近几年在多个电网的输电线路相继发生了 污闪事故 ,如 2001年 2月 22日 ,在辽宁 、河南 、河北和京津唐 地区发生了大面积污闪事件 [1 ] 。硅橡胶防污闪涂料 ( RTV 涂 料 )具有优良的耐温特性 、介电性 、耐候性 、憎水性 、涂敷工艺 简单等优点 ,特别是其具有优良的憎水迁移性 ,在绝缘子表面 涂覆一层 RTV涂料 ,能够大幅度地提高其污闪电压 ,防止在自 然积污 、潮湿的条件下 ,电瓷瓶发生沿面闪络 ,确保电网的安 全运行 。国内 20世纪 80年代初 ,清华大学率先对 RTV 进行 了研究 ,而后天津 、河北 、河南等地区的一些生产厂家相继研 制生产了该涂料 [1 ] 。经过十几年的挂网运行 ,取得了明显的
郝文光 ,等 :硅橡胶防污闪涂料涂覆工艺
2 试样的制备和试验
2. 1 有机底材制备
分别按照 n ( —NCO ) ∶n ( —OH )为 1 ∶1105 ( 1#底材 )和 1 ∶ 1115 (2#底 材 ) 配 制 丙 烯 酸 聚 氨 酯 , 并 刷 涂 多 个 样 板 后 于 120 ℃烘箱内 ,烘 2 h。冷却后于清洁干燥处保存 。
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(下转第 53页 )
© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
杨军华 ,等 :某特种功能涂料的工程化应用研究
- 1底漆遭到了破坏 ,导致了该特种功能涂层起皮现象 。这一 点进一步验证了该特种功能涂料在实验室阶段的全面环境性
摘 要 :电器设备涂覆硅橡胶防污闪涂料 (RTV涂料 )后能够大幅度提高污闪电压 ,本文在丙烯酸聚氨酯底漆上 , 采用不同的方法刷涂 RTV防污闪涂料并研究其附着情况 ,发现底漆中 —OH含量提高 、干燥处理及加入偶联剂均有利 于防污闪涂层的附着 ,而底材固化后放置时间的延长却不利于防污闪涂层的附着 ,并初步分析了原因 。
3. 1. 2 —OH含量对附着力的影响
分别对比 3～7号试验中 1#和 2#底材数据 ,可以看出随着 有机底材放置时间的延长 , RTV 涂层对 2#底材的附着力明显 好于对 1#底材的附着力 。而 1#和 2#底材仅仅有 n ( —NCO ) ∶n ( —OH )的区别 ,即使因放置时间的延长 ,部分 —OH失去活 性 , 2#底材的活性 —OH含量还是高于 1#底材 。说明有机底材 中活性 —OH含量的增多有利于提高 RTV涂层的附着 。