摘　要 : 用改性的硅溶胶 - 苯丙乳液为基料 , 吸光性能良好的 FeMnCuOx 为颜料 , 制备疏水防冰涂料。对所制备的涂料进行了性能检测和应用实验 , 结果表明 : 该涂料具有一定防覆冰性能 , 在 - 20 ～ 0 ℃和较高相对湿度的实验室条件下具有减缓铝线表面结冰的作用 , 同时该涂料还具有较好的结合力和耐候性。

    关键词 : 防覆冰涂料 ; 输电导线 ; 硅溶胶 ; 乳液

    0 　引　言

    输电线路的覆冰和积雪严重威胁着电力和通信网络的安全运行 , 目前尚无可靠的方法加以解决 , 较有前途的方案是采用防覆冰专用涂料 [ 1 ] , 其主要组成为具有高疏水性的基料和特定吸光传热性能的颜料。现有的氟塑料、硅橡胶等疏水涂料 , 虽然防水性较好 , 但无明显的防覆冰作用 , 尤其在气温低 , 水雾呈过冷却的情况下 , 防冰效果更差 [ 2 ] ; 美国 Martin Corp 等利用 F - 6331 铁黑作发射体 , 水玻璃作成膜物 [ 3 ] , 所得涂膜的吸收率提高 , 但防水性能不好 ; 日本 Des cem te Itd .用 C 、 Al 作发射体 , Boris Kidric Inst 1 利用有机炭黑配合 SiO 2 作发射体 , 提高了光谱选择性 , 但是传热和保温效果仍显不足 [ 4 ] ; 用丙烯酸酯改性的硅氧烷树脂作成膜物 , 提高了选择性 , 但成本较贵 [ 5 ] ; 也有报道用有机硅改性丙烯酸树脂为粘结剂 , 以 Fe 2 O 3 - Cr 2 0 3 和 MnO 2 为颜料 , 或用 PbS 为颜料 , 乙丙橡胶或氟树脂为粘结剂 , 但形成的涂膜易老化变形 , 使用寿命短 [ 6 - 7 ] 。这些结果表明 , 要获得性能良好的有实用价值的防覆冰涂层 , 在成膜物质的选择、配套颜料的制备、涂料合成工艺以及相关因素的影响等方面还有大量的工作有待开展。

    1 　实验部分

    本文采用改性硅溶胶 - 苯丙乳液为成膜物质 , 在适当条件下发生反应生成具有网状结构的疏水性基料 , 然后加入过渡金属复合氧化物 FeMnCuO x 颜料制成有一定防覆冰性能的涂料。具体做法是 : 先用氟硅酸盐将硅溶胶改性 , 增加其耐水性和成膜能力 ; 然后和适量苯丙乳液混合 , 加入分散剂搅拌均匀再用球磨机充分研磨分散 , 并于低速搅拌下加入增稠剂、成膜剂、消泡剂搅拌均匀 , 同时 , 通过水热反应合成过渡金属复合氧化物 FeMnCuO x , 测定并确定其性能 , 在高速分散机中进行分散达到所需粒径 ; 最后 , 将颜料、基料和其他必要的添加剂混合 , 充分搅拌分散制成涂料 , 涂覆在已经表面处理过的铝导线上固化成膜 , 然后进行性能检测。

    2 　结果和讨论

    2. 1 　颜料粒径的影响

    颜料粒径大小对涂料的性能影响很大。通常 , 当涂层厚度增大时 , 其吸收率也会随着增加 , 直到趋近于一稳定值。因此 , 要保持低的发射率和高的吸收率 , 就要求吸热涂层厚度要薄。这也要求所用的颜料 FeMnCuO x 粒径要小。通常涂料用颜料适宜的粒径范围在亚微米至微米水平。根据对防覆冰涂料的试验 , 所用颜料也应以微米级别为宜。图 1 是用 R ISE- 2008 型激光粒径仪测定所制颜料粒径分布的结果 , 分布曲线表明该颜料的平均粒径为 10 μ m 左右。