地處重污染工業(yè)區(qū)內(nèi)輸變電金屬設(shè)施在運(yùn)行過(guò)程中所處大氣環(huán)境條件惡劣，尤其是在酸性氣氛環(huán)境對(duì)輸變電線路、隔離開(kāi)關(guān)、刀閘等金屬設(shè)施造成的腐蝕破壞直接影響輸變?cè)O(shè)備及電線路的安全可靠性和使用壽命。

    目前國(guó)內(nèi)外針對(duì)輸電設(shè)備防腐處理側(cè)重于輸電桿塔噴砂除銹及預(yù)裝底漆處理，對(duì)運(yùn)行中輸電桿塔進(jìn)行防腐涂層處理的研究應(yīng)用也較多，但因材質(zhì)及腐蝕特點(diǎn)與鋼芯鋁絞線、刀閘不同，對(duì)于輸變電鋼芯鋁絞線、刀閘等設(shè)備防腐處理研究應(yīng)用較少。本文針對(duì)蒙西地區(qū)污穢成分特點(diǎn)，開(kāi)展了輸變電鋼芯鋁絞線、隔離開(kāi)關(guān)、刀閘等金屬設(shè)備腐蝕防護(hù)涂層應(yīng)用研究。

    試驗(yàn)部分

    1試樣制備

    A組分制備工藝：在去離子水中加入偶聯(lián)劑、聚苯胺、硅強(qiáng)粉，超聲分散20分鐘后加入環(huán)氧樹(shù)脂中，高速攪拌得到混合乳液，然后依次加入填料納米二氧化硅、流變改性增稠劑、潤(rùn)濕滲透劑、分散劑、流平劑及消泡劑，高速攪拌30min后得到聚苯胺/硅強(qiáng)粉環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合涂料。

    B組分制備工藝：將適量的聚酰胺固化劑與少量去離子水稀釋后攪拌均勻可得，涂敷時(shí)按照A組分：B組分=3:1混勻后使用。

    2涂層性能測(cè)試

    涂層憎水性實(shí)驗(yàn)按照按DL/T864-2003《標(biāo)乘電壓高于1000V交流架空線路用復(fù)合絕緣子》執(zhí)行；涂層附著力按照GB/T1720-79《漆膜附著力測(cè)定法》執(zhí)行；涂層硬度按照GB/T1730-93《漆膜硬度測(cè)定法》執(zhí)行；耐酸堿性按照GB/T1763《漆膜耐化學(xué)試劑性測(cè)定方法》執(zhí)行。利用日立SC300型掃描電鏡觀察涂層形貌，利用海辰華電化學(xué)工作站測(cè)量涂層的電化學(xué)性質(zhì)，涂有防腐蝕涂層的鋁部件為工作電極，鉑絲電極為對(duì)電極，Ag/AgCl 為參比電極，研究涂層試樣在中性的3.5%（質(zhì)量百分?jǐn)?shù)）NaCl溶液中的電化學(xué)行為。

    試驗(yàn)結(jié)果分析與討論

    1 不同偶聯(lián)劑添加量對(duì)涂層微觀形貌的影響

    圖1　涂層掃描電鏡的形貌分析

    圖1（a）、（b）、（c）、（d）分別是不同偶聯(lián)劑sw80、sw82、KH460、KH560處理后得到的涂層圖片。可以看出樹(shù)脂對(duì)填料包裹較好，相比其它三種偶聯(lián)劑致密平整，孔隙較少，復(fù)合涂料在金屬基體表面形成了一層有效的防護(hù)膜，從而起到防腐蝕的效果。

    2 不同聚苯胺添加量對(duì)涂層表觀性能的影響

    表1 不同聚苯胺添加量涂層表觀性能的影響

    通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)比得知，聚苯胺的用量最佳值為0.8-1%。

    3 不同硅強(qiáng)粉添加量對(duì)涂層性能的影響

    硅強(qiáng)粉是近年來(lái)使用性價(jià)比較高的防腐蝕填料，按聚苯胺1%比例，添加與樹(shù)脂不同比例的硅強(qiáng)粉進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)研究，考察硅強(qiáng)粉/聚苯胺復(fù)配添加到樹(shù)脂中的防腐蝕效果，得出最佳的硅強(qiáng)粉添加量。

    表2不同硅強(qiáng)粉添加量對(duì)涂層性能的影響

    根據(jù)表2結(jié)果綜合考慮確定硅強(qiáng)粉的添加量為20%。

    4 聚苯胺/硅強(qiáng)粉復(fù)合涂層的耐化學(xué)品性能

    表3 聚苯胺/硅強(qiáng)粉復(fù)合涂料耐鹽水、酸堿浸泡實(shí)驗(yàn)

    按照漆膜的耐堿性（GB/T 1763-1979）測(cè)定，規(guī)定48h內(nèi)漆膜無(wú)起泡、裂痕、剝落、粉化等現(xiàn)象，即符合要求，從表3可以看出所制備出的聚苯胺/硅強(qiáng)粉涂料在堿性溶液中浸泡30天沒(méi)有出現(xiàn)氣泡，粉化等現(xiàn)象，所制備涂料符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求。

    5 聚苯胺/硅強(qiáng)粉復(fù)合涂層紅外光譜分析

    圖2.聚苯胺硅強(qiáng)粉復(fù)合涂料的紅外光譜圖

    從圖2可以看出，偶聯(lián)劑在復(fù)合涂料中發(fā)揮了改性復(fù)配的效果。

    6 聚苯胺/硅強(qiáng)粉復(fù)合涂層電化學(xué)性能分析

    圖3.不同復(fù)合涂層的塔菲爾曲線

    圖3中曲線a-d分別表示環(huán)氧樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂+硅強(qiáng)粉、環(huán)氧樹(shù)脂+聚苯胺、環(huán)氧樹(shù)脂+硅強(qiáng)粉+聚苯胺四種涂層塔菲爾曲線，其中四種涂層腐蝕電流分別為10-7.806A、10-8.393A、10-8.743A、10-9.203A，腐蝕電位分別為-0.343V、-0.284V、-0.216V、-0.127V。可以看出聚苯胺的獨(dú)特電化學(xué)性能起到了緩蝕陽(yáng)極保護(hù)作用，使金屬鈍化并在金屬表面形成起保護(hù)作用的氧化膜層。

    結(jié)論

    本文以環(huán)氧樹(shù)脂為成膜物質(zhì)、聚酰胺為固化劑、經(jīng)改性處理的聚苯胺/硅強(qiáng)粉為防腐介質(zhì)、以二氧化硅和二氧化鈦為填料所制備的環(huán)境友好型防腐蝕水性涂料可耐鹽水浸泡超過(guò)60天，電化學(xué)測(cè)試腐蝕電流由原來(lái)的10-7.806A降低到10-9.203A，腐蝕電位由涂裝純環(huán)氧樹(shù)脂的-0.343V降到-0.127V，有效降低了金屬的腐蝕速率，且漆膜性能穩(wěn)定符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，可用于重污染工業(yè)區(qū)內(nèi)惡劣大氣環(huán)境下輸變電站金屬設(shè)施防腐蝕涂裝應(yīng)用。

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責(zé)任編輯：王元

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