一种紫外光固化半导电涂料及制备方法和应用与流程

本发明涉及半导电涂料，具体涉及一种紫外光固化半导电涂料及制备方法和应用。

背景技术：

1、随着电力工业的发展，电力系统也随之变多变复杂，在电力系统的运行过程中，高压设备可能会出现许多运行故障和安全事故，其中一部分原因是由于绝缘电阻的非线性行为所导致的。绝缘电阻的非线性行为会造成极大危害，比如：导致电器设备的工作效果下降；导致电器外壳或设备中出现电压泄露，增加触电风险；会在电路中引入额外的热量，导致电路过载或异常热量积聚，从而增加火灾风险；导致电器设备的能效下降，耗电增加，从而导致能源消耗和运行成本增加；导致电器设备损坏。因此有必要进行绝缘电阻非线性的治理，确保电器设备的安全运行和系统的可靠性。

2、绝缘电阻非线性治理的核心是改善非线性导致的电场不均匀分布，通常采取布置均压环、并联均压电容、优化电极形状等措施，这是从绝缘结构角度考虑的传统方法，有一定局限性。现有的紫外光固化涂料用于治理绝缘电阻非线性的效果差。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于如何提供一种紫外光固化半导电涂料，用于治理绝缘电阻非线性的效果好。

2、本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

3、本发明第一方面提供一种紫外光固化半导电涂料，包括如下质量百分比的组分：环氧树脂，65-85wt％；导电填料，5-15wt％；活性稀释剂，5-15wt％；光引发剂，5-10wt％；其中导电填料为质量比为2：(2-4)的银包铜粉和多壁碳纳米管。

4、有益效果：本发明采用粘结力和耐候性强的环氧树脂为涂料基体，使用银包铜粉和多壁碳纳米管作为复合导电填料，两种组分协同配合，使得紫外光固化半导电涂料具有良好的耐候性、机械性、粘结强度、韧性和导电性等优异性能，显著提高了其环境适应性，能够有效改善电场分布不均匀问题，具有不受结构限制的优点，能够降低高压电器设备发生故障甚至损坏的概率，提高了高压电器设备使用的安全性。

5、优选的，所述环氧树脂为双酚a型环氧树脂。

6、优选的，所述活性稀释剂为4-羟丁基乙烯基醚、正丁基缩水甘油醚中的至少一种。

7、优选的，所述光引发剂为三芳基硫鎓盐、二芳基碘鎓盐中的至少一种。

8、本发明第二方面提供上述紫外光固化半导电涂料制备方法，将银包铜粉和多壁碳纳米管按比例混合得到导电填料，然后将导电填料与环氧树脂共混后，再加入活性稀释剂和光引发剂，搅拌、除气，制得紫外光固化半导电涂料。

9、优选的，所述搅拌的条件包括：在室温下搅拌，搅拌时间为15-20min，搅拌速度为200-400rpm。

10、优选的，所述除气的条件包括：除气真空度在10-4pa以上，去气时间为10-15min。

11、本发明第三方面提供上述紫外光固化半导电涂料在直流高压绝缘电阻非线性中的应用。

12、优选的，将紫外光固化半导电涂料涂覆在直流高压绝缘电阻表面，在常温光照条件下进行紫外固化，形成半导电涂层。

13、优选的，所述固化时间为30-60s，光照功率500-1000w。

14、本发明的优点在于：

15、1、本发明采用粘结力和耐候性强的缩水甘油醚类环氧树脂为涂料基体，使用复合导电填料协同配合，使得紫外光固化半导电涂料具有良好的耐候性、机械性、粘结强度、韧性和导电性等优异性能，显著提高了其环境适应性，改善了现有电器设备中绝缘电阻的非线性行为，降低高压电器设备发生故障甚至损坏的概率，提高了高压电器设备使用的安全性。

16、2、本发明使用银包铜粉和多壁碳纳米管作为复合导电填料，利用银包铜粉和多壁碳纳米管协同作用，提高涂料的电导率。银包铜粉通过改善材料内部电子传输路径，提高导电性能；多壁碳纳米管则利用其独特的结构和性质，实现优异的导电性能。银包铜粉和多壁碳纳米管可以构建复合导电网络，提高导电性能。银包铜粉与多壁碳纳米管之间形成的界面产生界面效应，进一步增强导电性能。界面效应可以促进电子的传输和结合，减少电子在界面处的散射和损耗，从而提高导电性能。

17、3、本发明中的紫外光固化半导电涂料制备方法操作简单，经济实用，便于规模化生产；本发明的紫外光固化半导电涂料的应用简单便捷，对绝缘介质本体无破坏，在高压下阻值稳定性优异，提高了电力系统高压设备运行的安全可靠性。

技术特征：

1.一种紫外光固化半导电涂料，其特征在于，包括如下质量百分比的组分：环氧树脂，65-85wt％；导电填料，5-15wt％；活性稀释剂，5-15wt％；光引发剂，5-10wt％；其中导电填料为质量比为2：(2-4)的银包铜粉和多壁碳纳米管。

2.根据权利要求1所述的紫外光固化半导电涂料，其特征在于，所述环氧树脂为双酚a型环氧树脂。

3.根据权利要求1所述的紫外光固化半导电涂料，其特征在于，所述活性稀释剂为4-羟丁基乙烯基醚、正丁基缩水甘油醚中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的紫外光固化半导电涂料，其特征在于，所述光引发剂为三芳基硫鎓盐、二芳基碘鎓盐中的至少一种。

5.如权利要求1-4任一项所述的紫外光固化半导电涂料的制备方法，其特征在于，将银包铜粉和多壁碳纳米管按比例混合得到导电填料，然后将导电填料与环氧树脂共混后，再加入活性稀释剂和光引发剂，搅拌、除气，制得紫外光固化半导电涂料。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述搅拌的条件包括：在室温下搅拌，搅拌时间为15-20min，搅拌速度为200-400rpm。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述除气的条件包括：除气真空度在10-4pa以上，去气时间为10-15min。

8.如权利要求1-4所述的紫外光固化半导电涂料在直流高压绝缘电阻非线性中的应用。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，将紫外光固化半导电涂料涂覆在直流高压绝缘电阻表面，在常温光照条件下进行紫外固化，形成半导电涂层。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述固化时间为30-60s，光照功率500-1000w。

技术总结本发明提供一种紫外光固化半导电涂料，包括如下质量百分比的组分：环氧树脂，65‑85wt％；导电填料，5‑15wt％；活性稀释剂，5‑15wt％；光引发剂，5‑10wt％；其中导电填料为质量比为2：(2‑4)的银包铜粉和多壁碳纳米管。本发明采用粘结力和耐候性强的环氧树脂为涂料基体，使用银包铜粉和多壁碳纳米管作为复合导电填料，两种组分协同配合，使得紫外光固化半导电涂料具有良好的耐候性、机械性、粘结强度、韧性和导电性等优异性能，显著提高了其环境适应性，改善了现有电器设备中绝缘电阻的非线性行为，降低高压电器设备发生故障甚至损坏的概率，提高了高压电器设备使用的安全性。技术研发人员：高寅,高燃,王超,黄丹,陈征,刘单华,赵玉顺,胡圣涛受保护的技术使用者：国网安徽省电力有限公司营销服务中心技术研发日：技术公布日：2024/9/9