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输变电设备外绝缘层的污闪,对电力系统造成了严重危害与损失。人们通常在绝缘子表面涂刷室温硫化(RTV-Room Temerature Vulcanized)硅橡胶涂料,利用它的良好的憎水性和憎水迁移性,防止在绝缘子表面形成连续水膜,从而减少泄漏电流,提高瓷绝缘子的耐污闪能力。但为了获得更好的使用效果,RTV硅橡胶的防污闪能力仍需改善,使RTV长时间防闪络的能力得到充分发挥。因此研究开发出一种具有表面超疏水、自清洁作用的长效型室温硫化(PRTV-Permanent RTV_)硅橡胶涂料显得尤为必要。
本文先采用真空混炼法,以端羟基聚二甲基硅氧烷、气相白炭黑和Al(OH)3等微纳米无机粒子、硅烷偶联剂及其它助剂为原料,制备了一种通用型符合使用标准的RTV涂料作为PRTV的底涂。对所制得的底层RTV涂料的憎水性、憎水迁移性、力学、热学、耐酸碱性能和耐漏电起痕、tgδ和ξr等基本电气性能指标进行了测试。研究表明,所制得的底层RTV涂料可以直接作为瓷质或玻璃绝缘子涂覆的防污闪材料。
采用粒子添加法构造了具有表面微纳米结构的超疏水表面。对亲水性沉淀法白炭黑用不同改性剂进行了表面改性,并对不同改性白炭黑对硅橡胶疏水度和填充力学性能的影响进行了比较,以获得最优的改性方案。然后将白炭黑复合Al(OH)3粒子制备具有超疏水性能的室温硫化硅橡胶(RTV)复合涂层用作PRTV的面涂。采用AFM和SEM对复合涂层结构和表面形貌进行了表征,并用接触角测定仪定量测定了该涂层的憎水性和憎水迁移性。结果表明复合涂层表面的微纳米二级粗糙结构使涂层具有了类荷叶的优异疏水性能;该表面静态接触角达到153.4°和小于5°的动态滚动角。同时,也保持了优良的憎水迁移性,污秽表面疏水角可达159°,具有自清洁效果。还对超疏水涂层和一般RTV涂层表面进行了湿闪络和污秽闪络对比实验,表明超疏水涂层的防闪络性能得到了很大的提高。将其涂覆在普通RTV涂料表面制备的PRTV涂料在电力行业和其它行业都具有极广泛的应用前景。