一種氟改性納米防銹顏料基本信息

本發(fā)明公開(kāi)了一種氟改性納米防銹顏料，防銹顏料由聚四氟乙烯、高分子納米材料、超細(xì)防銹顏料和納米氧化鋅組成，其各組分的重量比為10－20：5－10：30－40：6－10，按上述原料配比將聚四氟乙烯經(jīng)過(guò)220度高溫融化成液體在攪拌罐內(nèi)攪拌，保持溫度在220度，再加入硅烷偶聯(lián)劑，低速攪拌，持續(xù)攪拌10分鐘后，再加入高分子納米材料繼續(xù)攪拌10分鐘，再加超細(xì)防銹顏料和納米氧化鋅，高速攪拌，徹底把材料溶解，冷卻成型，在由三輥機(jī)壓成片狀，先經(jīng)過(guò)粉碎機(jī)打成粉狀，在由高強(qiáng)度粉碎機(jī)粉碎成納米粉狀，檢查粉體的粒徑，粒徑要≤15微米，本發(fā)明具有防腐性增強(qiáng)，對(duì)大氣無(wú)污染，對(duì)身體無(wú)害，又能提供長(zhǎng)期的防腐功效，是一種環(huán)保型多功能的防銹材料。

納米改性變壓器油作為一種新型的絕緣材料，給傳統(tǒng)的油紙復(fù)合絕緣結(jié)構(gòu)帶來(lái)了新的突破。一方面它可以顯著改善油紙絕緣結(jié)構(gòu)的散熱性能，有效地解決絕緣材料的熱老化問(wèn)題;另一方面，納米顆粒的引入還可以提高變壓器油的絕緣特性。 國(guó)內(nèi)外的研究狀況為基礎(chǔ)，從交直流耐壓、沖擊特性、抗老化、抗水分以及納米油一紙交互作用等方面對(duì)納米改性油的性能進(jìn)行總結(jié)，介紹適用于納米改性油擊穿特性解釋的3種理論模型。然而納米改性變壓器油還是一個(gè)全新的領(lǐng)域，針對(duì)它的研究還比較少，不管是在理論解釋還是在絕緣特性上都有許多問(wèn)題需要深入探索，具體敘述如下:

1)納米材料體系的選擇。理論上講，絕大部分固體材料都可以提高納米流體的導(dǎo)熱性能，例如金屬材料、絕緣材料、半導(dǎo)體材料等。但是納米顆粒的引入必須考慮到納米油作為絕緣材料實(shí)際使用的這一要求，而不能僅僅追求散熱能力的提高。對(duì)于納米改性變壓器油的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)將是電氣耐壓特性、抗老化特性、穩(wěn)定性和散熱性等多種因素的綜合，所以改性納米顆粒材料體系的篩選將是當(dāng)前以及今后一個(gè)長(zhǎng)期存在的問(wèn)題。

2)納米改性變壓器油的穩(wěn)定性是其作為絕緣

材料運(yùn)用的必備條件。在納米流體中，納米粒子很容易聚集形成團(tuán)聚體，在重力的作用下緩慢沉降，這樣會(huì)使納米流體性能逐步退化，甚至造成微管堵塞、熱導(dǎo)率降低。克服顆粒團(tuán)聚，保持流體穩(wěn)定性的有效手段是對(duì)顆粒進(jìn)行表面處理，一般為通過(guò)分散劑改善顆粒表面活性。但是利用化學(xué)試劑表面改性往往會(huì)破壞改性油的電氣特性和老化特性，因此尋找合適的改性變壓器油的制備工藝，保證改J陛油的穩(wěn)定性與其他性能的平衡，將是納米改性變壓器油研究過(guò)程中的主要問(wèn)題 。

3)國(guó)內(nèi)外針對(duì)納米改性變壓器油開(kāi)展的研究還比較少，而關(guān)于改性油獨(dú)特性能的理論解釋更僅僅處于開(kāi)始階段，很大程度上還依賴(lài)于固體聚合物中納米改性的相關(guān)理論。在今后的研究中，除了關(guān)注不同材料體系和制備方法對(duì)納米改性油傳熱、電氣等方面性能的影響之外，納米顆粒對(duì)變壓器油的改性機(jī)理將是另一個(gè)研究重點(diǎn)。2100433B

由于其高散熱性和獨(dú)特的電氣性能，正受到越來(lái)越廣泛的關(guān)注。以近年來(lái)納米改性變壓器油的相關(guān)研究成果為基礎(chǔ)，分析了納米改性變壓器油在導(dǎo)熱、擊穿、老化、抗水分影響以及改性油一紙相互作用等方面的特點(diǎn)，并介紹了常用的三種用于解釋絕緣油介質(zhì)中納米顆粒改性機(jī)理的理論模型，最后提出了納米改性變壓器油領(lǐng)域后續(xù)研究需要關(guān)注的問(wèn)題，即納米顆粒材料體系的選擇、高穩(wěn)定性改性變壓器油的制備工藝以及納米顆粒對(duì)變壓器油的改性機(jī)理。

隨著電網(wǎng)系統(tǒng)的快速發(fā)展，電壓等級(jí)和傳輸容量不斷提升，這不僅使得電力設(shè)備的體積和重量持續(xù)增加，同時(shí)也降低了設(shè)備的安全可靠性。調(diào)查顯示，20052010年間我國(guó)因輸變電設(shè)備故障導(dǎo)致的電網(wǎng)停電事故占當(dāng)年總事故的37%-48%，居故障起因第一位。油紙絕緣作為一種較為成熟的絕緣技術(shù)，在電力設(shè)備中受到廣泛運(yùn)用，但隨著服役年限的增加，在電、磁、機(jī)械等多重物理場(chǎng)的作用下，油紙絕緣結(jié)構(gòu)暴露出了越來(lái)越嚴(yán)重的綜合老化問(wèn)題，尤其是由材料發(fā)熱引起的熱老化 .

為了解決油紙絕緣結(jié)構(gòu)的散熱問(wèn)題，1995年納米微粒首次被添加到變壓器油中形成納米流體，以提高絕緣結(jié)構(gòu)自身的散熱能力。C.Choi等的研究表明在變壓器油中添加體積分?jǐn)?shù)為0.5%的A1N納米顆粒，可將油流體的熱導(dǎo)率提高8%，整體熱效率提高20%。納米改性變壓器油是指在變壓器油中添加納米顆粒，并形成穩(wěn)定的懸浮膠體，這些粒子的平均直徑為幾到幾十納米，比變壓器油中常見(jiàn)微粒小2到3個(gè)數(shù)量級(jí)。納米改性變壓器油最開(kāi)始是以納米磁流體(magnetic nanofluids)作為研究對(duì)象，即添加Fe304等鐵磁性納米材料，但研究顯示鐵磁性納米油流體的穩(wěn)定性和擊穿特性受外部磁場(chǎng)的影響較大，并不適用于變壓器等油紙絕緣結(jié)構(gòu)的電力設(shè)備。在后續(xù)的相關(guān)研究中，半導(dǎo)體材料和絕緣材料逐漸被作為改性納米材料添加到變壓器油中。同時(shí)，流體基液也由礦物變壓器油發(fā)展到植物變壓器油。國(guó)內(nèi)外各項(xiàng)研究結(jié)果表明，通過(guò)納米材料改性的變壓器油在導(dǎo)熱性、電氣特性和抗老化等方面都具有較明顯的提高。

一種同步交聯(lián)改性聚偏氟乙烯微孔膜的制備方法專(zhuān)利目的

《一種同步交聯(lián)改性聚偏氟乙烯微孔膜的制備方法》的目的針對(duì)2012年技術(shù)的不足，提供了一種同步交聯(lián)改性聚偏氟乙烯微孔膜的制備方法，以提高分離膜的抗污能力、分離效率以及延長(zhǎng)使用壽命 。

一種同步交聯(lián)改性聚偏氟乙烯微孔膜的制備方法技術(shù)方案

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，《一種同步交聯(lián)改性聚偏氟乙烯微孔膜的制備方法》所采用的技術(shù)方案包括步驟如下：

步驟（1）將聚偏氟乙烯溶解在極性非質(zhì)子溶劑中，在75～125℃下攪拌5～72小時(shí)，制成成膜前驅(qū)體溶液；成膜前驅(qū)體溶液中聚偏氟乙烯的質(zhì)量百分含量為10～30﹪；

所述的極性非質(zhì)子溶劑為N，N-二甲基甲酰胺（DMF）、N，N-二甲基乙酰胺（DMAc）、磷酸三乙酯（TEP）、磷酸三甲酯（TMP）、甲基吡咯烷酮（NMP）、二甲基亞砜（DMSO）中的一種；

步驟（2）保持?jǐn)嚢铚囟群蛿嚢杷俣炔蛔?，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下將活性溶液加入到成膜前驅(qū)體溶液中進(jìn)行聚合反應(yīng)，反應(yīng)2～48小時(shí)后，停止氮?dú)獗Ｗo(hù)，使反應(yīng)物暴露在空氣中終止反應(yīng)，保持反應(yīng)溫度不變靜置18～36小時(shí)，脫泡后得到鑄膜液；其中活性溶液與成膜前驅(qū)體溶液的質(zhì)量比為0.02～0.3：1；

所述的活性溶液為引發(fā)劑、改性單體和極性非質(zhì)子溶劑的混合液；其中引發(fā)劑、改性單體和磷酸三乙酯的質(zhì)量比為1:130:50

所述的引發(fā)劑為偶氮二異丁腈（AIBN）、偶氮二異庚腈（ABVN）、過(guò)氧化二苯甲酰（BPO）中的一種；

所述的改性單體為乙烯基親水單體與硅烷偶聯(lián)劑的混合物；其中乙烯基親水單體與硅烷偶聯(lián)劑的質(zhì)量比為（4:6）～（19:1）；

所述的乙烯基親水單體為N-乙烯基吡咯烷酮、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丁酯中、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙酰胺中的一種或多種；當(dāng)為多種時(shí)，比例為任意比；

所述的硅烷偶聯(lián)劑為乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一種；

步驟（3）將鑄膜液通過(guò)成膜機(jī)加工成型，制成初生膜；

步驟（4）初生膜成型后30分鐘內(nèi)浸入到凝固浴中浸沒(méi)1分鐘～12小時(shí)固化成膜并完成一次交聯(lián)，然后轉(zhuǎn)移到pH值為3～12的水浴中，浸沒(méi)2～96小時(shí)完成二次交聯(lián)，空氣中常溫下自然晾干，得到親水聚偏氟乙烯干膜；

所述的凝固浴為去離子水或質(zhì)量百分含量為10～90﹪極性非質(zhì)子溶劑的水溶液；

所述的凝固浴的溫度為10～80℃；

所述的水浴的溫度為40～80℃；

所述的水浴用醋酸和氨水調(diào)節(jié)pH；

作為優(yōu)選，步驟（1）中攪拌溫度為80～100℃，攪拌時(shí)間為24～60小時(shí)；

作為優(yōu)選，步驟（2）中聚合反應(yīng)時(shí)間為6～24小時(shí)；

作為優(yōu)選，步驟（4）中初生膜在凝固浴中的浸沒(méi)時(shí)間為1分鐘～3小時(shí)，在水浴中的浸沒(méi)時(shí)間為6～48小時(shí)；

作為優(yōu)選，步驟（4）中水浴的pH值為5～10；

作為優(yōu)選，步驟（4）中凝固浴的溫度為25～50℃；

作為優(yōu)選，步驟（4）中水浴的溫度為40～60℃ 。

一種同步交聯(lián)改性聚偏氟乙烯微孔膜的制備方法有益效果

《一種同步交聯(lián)改性聚偏氟乙烯微孔膜的制備方法》所具有的有益效果：

《一種同步交聯(lián)改性聚偏氟乙烯微孔膜的制備方法》通過(guò)在PVDF鑄膜液中進(jìn)行親水單體的聚合，直接在親水聚合物分子中引入可交聯(lián)點(diǎn)，后經(jīng)熱處理，親水分子之間發(fā)生水解縮合形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)，有效地提高了親水成分在聚偏氟乙烯微孔膜中的穩(wěn)定性。由《一種同步交聯(lián)改性聚偏氟乙烯微孔膜的制備方法》方法制備的微孔膜具有出眾穩(wěn)定的親水性，并且反應(yīng)條件溫和，制備方法簡(jiǎn)單，重復(fù)性好；該方法不受限于微孔膜的形式，無(wú)需額外加致孔劑便可得到高通量的分離膜，制備的微孔膜為強(qiáng)親水性干膜 。