申请/专利权人：青海大学;南方电网科学研究院有限责任公司

申请日：2018-12-19

公开（公告）日：2020-11-24

公开（公告）号：CN109651639B

主分类号：C08J7/00(20060101)

分类号：C08J7/00(20060101);C08J7/06(20060101);C08L83/04(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2020.11.24#授权;2019.05.14#实质审查的生效;2019.04.19#公开

摘要：本发明公开了一种在硅橡胶表面制备超疏水表面的方法，涉及高电压外绝缘领域，具体包括如下步骤：步骤一：将硅橡胶试样分别用去离子水和无水乙醇冲洗擦拭表面污物，自然晾干；步骤二：量取0.800g的硬脂酸，并将硬脂酸倒入盛有20ml无水乙醇溶液的烧杯一中，通过磁力搅拌器进行搅拌；步骤三：然后称取1.5g氧化锌粉末，然后将氧化锌粉末加入烧杯一的溶液中，通过磁力搅拌器进行搅拌；步骤四：采用高压试验装置对硅橡胶表面进行电晕处理；步骤五：立即将配置好的溶液用刷子均匀涂覆到电晕处理后硅橡胶表面，然后放进鼓风干燥箱干燥40℃，干燥30分钟，取出室温晾干即可。在本发明的方法的实施过程中，能够保持较长时间的疏水性，起到较高的超疏水性。

主权项：1.一种在硅橡胶表面制备超疏水表面的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：将10cm×10cm硅橡胶试样分别用去离子水和无水乙醇冲洗擦拭玻璃表面污物，自然晾干；步骤二：量取0.800g的硬脂酸，在称取硬脂酸时，通过分析天平来进行量取，且在称量时，首先将一张干净的称量纸铺在分析天平的表面，然后对分析天平进行调零，调零完成后将硬脂酸放到称量纸上进行称量，当分析天平上的数据显示达到0.800g时，将装有硬脂酸的称量纸取走，并将硬脂酸倒入盛有20ml无水乙醇溶液的烧杯一中，通过磁力搅拌器进行搅拌；步骤三：然后称取1.5g氧化锌粉末，然后将氧化锌粉末加入烧杯一的溶液中，通过磁力搅拌器进行搅拌，并标记为溶液1；步骤四：采用高压试验装置对硅橡胶表面进行电晕处理，电极采用多针电极，电极与硅橡胶表面距离1cm，交流电压采用10kV，进行电晕处理1h；步骤五：立即将配置好的溶液1，用刷子均匀涂覆到电晕处理后硅橡胶表面，然后放进鼓风干燥箱干燥40℃，干燥30分钟，取出室温晾干即可；步骤六：采用喷水分级法对硅橡胶绝缘子表面进行喷水测试，硅橡胶表面呈现出较圆的球形。

全文数据：一种在硅橡胶表面制备超疏水表面的方法技术领域本发明涉及高电压外绝缘领域，具体是一种在硅橡胶表面制备超疏水表面的方法。背景技术现在的电力系统的输电线路中大规模使用硅橡胶绝缘子，用于线路电气绝缘与机械支撑，对保障电能的正常输送具有重要意义。硅橡胶为有机外绝缘材料，已经具备一定的疏水性，但由于外界紫外线以及风雨侵蚀，硅橡胶绝缘子的疏水性会下降。为了提高硅橡胶绝缘子的耐污闪与防覆冰能力，在硅橡胶表面制备出超疏水效果的涂层具有重要意义。因硅橡胶具有一定的疏水性，为了能够与其他材料具有更好的化学连接，本发明首先对硅橡胶表面进行电晕处理获得较活泼且亲水的硅橡胶表面，之后采用硬脂酸、氧化锌、无水乙醇方法在硅橡胶表面制备具有较高疏水效果以及具有较长持久性的疏水表面，能够提高硅橡胶绝缘子耐污闪与防覆冰的能力，提高输电稳定性。发明内容本发明的目的在于提供一种在硅橡胶表面制备超疏水表面的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种在硅橡胶表面制备超疏水表面的方法，包括如下步骤：步骤一：将10cm×10cm硅橡胶试样分别用去离子水和无水乙醇冲洗擦拭表面污物，自然晾干；步骤二：量取0.800g的硬脂酸，在称取硬脂酸时，通过分析天平来进行量取，且在称量时，首先将一张干净的称量纸铺在分析天平的表面，然后对分析天平进行调零，调零完成后将硬脂酸放到称量纸上进行称量，当分析天平上的数据显示达到0.800g时，将装有硬脂酸的称量纸取走，并将硬脂酸倒入盛有20ml无水乙醇溶液的烧杯一中，通过磁力搅拌器进行搅拌；步骤三：然后称取1.5g氧化锌粉末，然后将氧化锌粉末加入烧杯一的溶液中，通过磁力搅拌器进行搅拌；步骤四：采用高压试验装置对硅橡胶表面进行电晕处理；步骤五：立即将配置好的溶液1，用刷子均匀涂覆到电晕处理后硅橡胶表面，然后放进鼓风干燥箱干燥40℃，干燥30分钟，取出室温晾干即可；步骤六：采用喷水分级法对硅橡胶绝缘子表面进行喷水测试，硅橡胶表面呈现出较圆的球形。作为本发明进一步的方案：所述分析天平在称量时的称量误差不超过0.001g。作为本发明进一步的方案：硬脂酸溶解无水乙醇溶液时搅拌时长定为10min。作为本发明进一步的方案：称取氧化锌粉末步骤与步骤一中量取硬脂酸的方法一致。作为本发明进一步的方案：使氧化锌与硬脂酸溶液混合均匀的搅拌时间定为1h。作为本发明进一步的方案：电极采用多针电极，电极与硅橡胶表面距离1cm，交流电压采用10kV，进行电晕处理1h。与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1）本发明采用试验变压器对硅橡胶表面进行电晕处理，使硅橡胶表面具有一定的化学活性，然后再对硅橡胶表面进行超疏水表面制备，能够使得硅橡胶表面与疏水涂层进行化学键的连接，具有较强的粘接力，能够保持较长时间的疏水性；（2）对于超疏水制备涂层，采用硬脂酸溶解在无水乙醇中，然后加入氧化锌，经过磁力搅拌均匀混合，将溶液涂抹到硅橡胶表面，经过干燥箱干燥，无水乙醇蒸发，在硅橡胶表面形成具有氧化锌为支撑结构，硬脂酸包裹住氧化锌，能够起到较高的超疏水性；（3）本发明首先对硅橡胶表面进行电晕处理，然后再进行硬脂酸、氧化锌与无水乙醇溶液配制，然后均匀涂抹在硅橡胶表面，然后在干燥箱中干燥，自然晾干即可，操作均采用较为常规的处理方法，电晕处理采用多针电极，方便操作。附图说明图1为一种在硅橡胶表面制备超疏水表面的方法制备的硅橡胶超疏水表面图。图2为一种在硅橡胶表面制备超疏水表面的方法中水滴在硅橡胶表面的状态图。图3为一种在硅橡胶表面制备超疏水表面的方法中单个水滴在硅橡胶表面的状态图。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明实施例中，一种在硅橡胶表面制备超疏水表面的方法，包括如下步骤：步骤一：将10cm×10cm硅橡胶试样分别用去离子水和无水乙醇冲洗擦拭表面污物，自然晾干；步骤二：量取0.800g的硬脂酸，在称取硬脂酸时，通过分析天平来进行量取，该分析天平在称量时的称量误差不超过0.001g，且在称量时，首先将一张干净的称量纸铺在分析天平的表面，然后对分析天平进行调零，调零完成后将硬脂酸放到称量纸上进行称量，当分析天平上的数据显示达到0.800g时，将装有硬脂酸的称量纸取走，并将硬脂酸倒入盛有20ml无水乙醇溶液的烧杯一中，通过磁力搅拌器进行搅拌，搅拌时长为10分钟，使硬脂酸完全溶解；步骤三：然后称取1.5g氧化锌粉末，称取氧化锌粉末步骤与步骤一中量取硬脂酸的方法一致，然后将氧化锌粉末加入烧杯一的溶液中，通过磁力搅拌器进行搅拌，搅拌时长为1个小时，使氧化锌与硬脂酸溶液混合均匀，记为溶液1；步骤四：采用高压试验装置对硅橡胶表面进行电晕处理，电极采用多针电极，电极与硅橡胶表面距离1cm，交流电压采用10kV，进行电晕处理1h，检测硅橡胶表面疏水性；步骤五：立即将配置好的溶液1，用刷子均匀涂覆到电晕处理后硅橡胶表面，然后放进鼓风干燥箱干燥40℃，干燥30分钟，取出室温晾干即可；步骤六：采用喷水分级法对硅橡胶绝缘子表面进行喷水测试，硅橡胶表面呈现出较圆的球形。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种在硅橡胶表面制备超疏水表面的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：将10cm×10cm硅橡胶试样分别用去离子水和无水乙醇冲洗擦拭表面污物，自然晾干；步骤二：量取0.800g的硬脂酸，在称取硬脂酸时，通过分析天平来进行量取，且在称量时，首先将一张干净的称量纸铺在分析天平的表面，然后对分析天平进行调零，调零完成后将硬脂酸放到称量纸上进行称量，当分析天平上的数据显示达到0.800g时，将装有硬脂酸的称量纸取走，并将硬脂酸倒入盛有20ml无水乙醇溶液的烧杯一中，通过磁力搅拌器进行搅拌；步骤三：然后称取1.5g氧化锌粉末，然后将氧化锌粉末加入烧杯一的溶液中，通过磁力搅拌器进行搅拌；步骤四：采用高压试验装置对硅橡胶表面进行电晕处理；步骤五：立即将配置好的溶液1，用刷子均匀涂覆到电晕处理后硅橡胶表面，然后放进鼓风干燥箱干燥40℃，干燥30分钟，取出室温晾干即可；步骤六：采用喷水分级法对硅橡胶绝缘子表面进行喷水测试，硅橡胶表面呈现出较圆的球形。2.根据权利要求1所述的一种在硅橡胶表面制备超疏水表面的方法，其特征在于，所述分析天平在称量时的称量误差不超过0.001g。3.根据权利要求1所述的一种在硅橡胶表面制备超疏水表面的方法，其特征在于，硬脂酸溶解无水乙醇溶液时搅拌时长定为10min。4.根据权利要求1所述的一种在硅橡胶表面制备超疏水表面的方法，其特征在于，称取氧化锌粉末步骤与步骤一中量取硬脂酸的方法一致。5.根据权利要求1所述的一种在硅橡胶表面制备超疏水表面的方法，其特征在于，使氧化锌与硬脂酸溶液混合均匀的搅拌时间定为1h。6.根据权利要求1所述的一种在硅橡胶表面制备超疏水表面的方法，其特征在于，电极采用多针电极，电极与硅橡胶表面距离1cm，交流电压采用10kV，进行电晕处理1h。

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