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(hù)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(bǔ)、戶外涂裝效果好，在不影響散熱效率的前提下，實(shí)現(xiàn)變壓器散熱器的長效防護(hù)。
【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(hù)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(duì)電力設(shè)施的需求也越來越多，同時(shí)對(duì)于電網(wǎng)的安全運(yùn)行要求也越來越嚴(yán)格。所以，對(duì)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(duì)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(yùn)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(jì)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(yùn)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(hù)是變壓器可靠運(yùn)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(diǎn)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(jìn)行防護(hù)，但熱浸鍍鋅具有以下缺點(diǎn):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(shí)現(xiàn)戶外和現(xiàn)場(chǎng)施工；6〉熱浸鋅的防護(hù)壽命有限,維護(hù)成本高。一般只能保證3?5年的防護(hù)壽命，給大修和日常的維護(hù)增加了困難，也增加了維護(hù)成本。
[0005]因此，一種具有室溫固化、易于修補(bǔ)、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(shí)實(shí)現(xiàn)變壓器散熱器的長效防護(hù)，可滿足電力行業(yè)中，不同規(guī)格散熱器片對(duì)長效防護(hù)涂層的要求的防護(hù)技術(shù)有待于開發(fā)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)目前鋼鐵材質(zhì)變壓器散熱器防護(hù)技術(shù)存在的缺點(diǎn)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(bǔ)、戶外涂裝的優(yōu)點(diǎn)，且在不影響散熱效率的前提下，實(shí)現(xiàn)變壓器散熱器的長效防護(hù)，可滿足電力行業(yè)中，不同規(guī)格散熱器片對(duì)長效防護(hù)涂層的要求，在提高性能的同時(shí)，降低生產(chǎn)、施工及維護(hù)成本，具有廣闊的市場(chǎng)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(cè)-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(jìn)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(shí)間可達(dá)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(jì)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(hù)作用:2)層層疊加具有迷宮效應(yīng)，這是效仿達(dá)克羅涂層所具有的優(yōu)異特點(diǎn)而設(shè)計(jì)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(shí)，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(duì)涂層結(jié)合力的影響，還有改性環(huán)氧樹脂對(duì)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(duì)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(jì)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(diǎn)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(bǔ)、戶外涂裝效果好的優(yōu)點(diǎn)。
[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(shí)現(xiàn)變壓器散熱器的長效防護(hù)，可滿足電力行業(yè)中，不同規(guī)格散熱器片對(duì)長效防護(hù)涂層的要求，同時(shí)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(shí)具有優(yōu)異的涂層結(jié)合力，拉開法測(cè)試涂層結(jié)合力可達(dá)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(dá)到2000?300011 以上。

【具體實(shí)施方式】
[0024]在【具體實(shí)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(cè)-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(jìn)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(shí)間可達(dá)到200(--3000匕。
[0030]下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0031]實(shí)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(jìn)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(shí)間210011。
[0036]實(shí)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(jìn)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(shí)間220011。
[0041]實(shí)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(jìn)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(shí)間200011。
[0046]實(shí)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(cè)-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(jìn)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(shí)間200011。
[0051]實(shí)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(cè)-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(jìn)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(shí)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(jìn)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(shí)間可達(dá)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(hào)】C09D163/00GK104356867SQ201410652312
【公開日】2015年2月18日 申請(qǐng)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(qǐng)人:中國科學(xué)院金屬研究所