CN202211343474.7 一种输电线防覆冰涂层及制备方法-西安知识产权运营服务平台

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1.一种输电线防覆冰涂层，其特征在于，包括从内到外依次附着在输电线基材(1)表面的绝缘-防腐内涂层(2)以及光热-电热-超疏水外涂层(3)，光热-电热-超疏水外涂层(3)由疏水改性的C/SiO2填料(4)、纳米压电颗粒(5)、PVDF或其共聚物(6)、碳纳米管(7)共同复合而成。

2.根据权利要求1所述的一种输电线防覆冰涂层，其特征在于，所述绝缘-防腐内涂层厚度为50μm～80μm；光热-电热-超疏水外涂层厚度为200μm～500μm。

3.根据权利要求1所述的一种输电线防覆冰涂层，其特征在于，所述碳纳米管为多壁碳纳米管，碳纳米管直径为10nm～30nm，长度为10μm～20μm；纳米压电颗粒粒径为100nm～300nm。

4.一种输电线防覆冰涂层的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1、制备疏水微/纳米颗粒：将稻壳放入无机酸溶液中浸泡，用去离子水洗涤并干燥后，置于氮气气氛下炭化处理，经球磨细化后，与溶剂和疏水改性剂混合并水浴搅拌，在离心、干燥后获得疏水改性的C/SiO2微/纳米结构颗粒；步骤2、配制内外层涂料：将PVDF或PVDF的共聚物、正硅酸乙酯、去离子水、氨水和有机溶剂混合，水浴搅拌，得到混合均匀的内层绝缘-防腐涂料；将步骤1获得的疏水改性的C/SiO2微/纳米结构颗粒与PVDF或PVDF的共聚物、纳米压电颗粒、碳纳米管、分散剂和有机溶剂混合，水浴搅拌，超声处理得到分散均匀的外层光热-电热-超疏水涂料；步骤3、构建绝缘-防腐内涂层：用步骤2得到的绝缘-防腐涂料浸泡输电线，干燥固化后，在输电线表面形成绝缘-防腐内涂层；步骤4、复合光热-电热-超疏水外涂层：将步骤3得到的含有绝缘-防腐内涂层的输电线浸泡到光热-电热-超疏水涂料中，热固化处理后，得到光热-电热-超疏水防覆冰复合涂层。

5.根据权利要求4所述的一种输电线防覆冰涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤1中无机酸溶液为磷酸、盐酸中的任意一种，无机酸溶液浓度为1mol/L～3mol/L，稻壳与无机酸溶液的质量比为1:9～10，浸泡时间为1h～2h，炭化处理温度为500℃～600℃，炭化处理时间为1h～2h，球磨转速为400rpm～800rpm，球磨时间为6h～12h。

6.根据权利要求4所述的一种输电线防覆冰涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤1中疏水改性剂和溶剂的质量比为1:1～2.5:20～35，C/SiO2微/纳米结构颗粒和溶剂的质量比为1:1～2.5:20～35，溶剂为去离子水、乙醇、氨水、乙酸乙酯中的任意一种或多种，疏水改性剂为三甲基氯硅烷、六甲基二硅氮烷、三氟丙基三甲氧基硅烷、聚二甲基硅氧烷三乙氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、全氟癸基三乙氧基硅烷中的任意一种或多种；水浴温度为40℃～80℃，搅拌时间为12h～24h；干燥温度为60℃～80℃，干燥时间为6h～12h。

7.根据权利要求4所述的一种输电线防覆冰涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，绝缘-防腐涂料按质量百分比由以下物质组成：PVDF或PVDF的共聚物20％～30％，正硅酸乙酯0.5％～1.5％，去离子水1％～2％，氨水0.3％～1％，有机溶剂65.5％～78.2％；光热-电热-超疏水涂料按质量百分比由以下物质组成：疏水改性的C/SiO2微/纳米结构颗粒8％～12％，PVDF或PVDF的共聚物15％～20％，纳米压电颗粒2％～6％，碳纳米管3％～5％，分散剂1％～3％，有机溶剂54％～71％；PVDF或PVDF共聚物为PVDF、VDF-TrFE、VDF-HFP中的任意一种；有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、丙酮、四氢呋喃中的任意一种或多种，纳米压电颗粒为钛酸钡、钛酸铅、铁酸铋、铌酸钾以及氧化锌中的任意一种或多种，分散剂为KH570、十六烷基三甲氧基硅烷、甲基三乙酰氧基硅烷或四丙氧基硅烷中的任意一种。

8.根据权利要求4所述的一种输电线防覆冰涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，水浴温度为60℃～80℃，搅拌时间为2h～4h，超声时间为5min～10min。

9.根据权利要求4所述的一种输电线防覆冰涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤3中浸泡时间为15min～30min，干燥温度为60℃～80℃。

10.根据权利要求4所述的一种输电线防覆冰涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤4中浸泡时间为30min～60min，热固化温度为100℃～120℃，热固化时间为1h～2h。

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