一种防凝露涂料及其制备方法与应用
阅读说明：本技术 一种防凝露涂料及其制备方法与应用 (Anti-condensation coating and preparation method and application thereof ) 是由 盘思伟 赵耀洪 钱艺华 王青 郭国伟 何山 方鹏飞 牛莉 李媛媛 于 2021-11-02 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种防凝露涂料及其制备方法与应用。涂料包括A组分和B组分；A组分包括氟碳树脂、丙二醇甲醚醋酸酯、乙酸丁酯、乙二醇丁醚、聚酮树脂、羟基丙烯酸树脂、分散剂、消泡剂、流平剂、固化促进剂、白色浆、黑色浆、防沉剂；B组分包括固化剂、乙酸丁酯、二甲苯。本发明的防凝露涂料基体树脂选用表面能较低的氟碳树脂,低表面能使得表面与水滴的黏附力降低,具有较好的憎水性,可起到良好的疏水效果；针对环网柜有多种基材的特点,通过添加适量的聚酮树脂和羟基丙烯酸,使得涂层对塑料、玻璃以及金属都具有良好的附着力,适用于多种基材的环网柜。(The invention discloses an anti-condensation coating and a preparation method and application thereof. The coating comprises a component A and a component B; the component A comprises fluorocarbon resin, propylene glycol monomethyl ether acetate, butyl acetate, ethylene glycol butyl ether, polyketone resin, hydroxyl acrylic resin, a dispersing agent, a defoaming agent, a leveling agent, a curing accelerator, white slurry, black slurry and an anti-settling agent; the component B comprises a curing agent, butyl acetate and xylene. The fluorocarbon resin with lower surface energy is selected as the matrix resin of the anti-condensation coating, the low surface energy reduces the adhesion between the surface and water drops, and the anti-condensation coating has better hydrophobicity and can play a good role in hydrophobicity; aiming at the characteristics that the ring main unit has various base materials, the coating has good adhesive force to plastics, glass and metals by adding a proper amount of polyketone resin and hydroxyacrylic acid, and is suitable for the ring main unit with various base materials.)
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种防凝露涂料及其制备方法与应用。
背景技术
控制柜、变电柜、环网柜等电气设备金属机柜在户外环境中被广泛使用，但在实际运行中，户外机柜内部普遍存在凝露现象，引起金属件锈蚀。严重时凝结水直接滴落在设备表面或在设备表面形成凝露，凝露逐渐损坏内部元件并引发元件故障。同时，由于绝缘材料的绝缘强度降低，严重时会引起爬电、闪络等事故。
传统的环网柜没有通风措施，柜内封闭的特性使得内部水气不能风干，空气中包含的水分一直停留在柜体内。当因昼夜温差等因素导致环境温度变化时，会使凝露反复循环产生，设备的使用寿命就会大大降低，严重时会出现短路、设备跳闸等现象，影响设备的正常使用。
传统的环网柜除湿主要是采用温湿度控制器控制的加热驱潮装置，通过柜内温度高于柜外温度来保证柜体内空气中水分的不饱和程度，从而达到降低柜内湿度、防止柜内凝露的目的。虽然传统环网柜内部安装有加热驱潮装置有一定效果，但是此种除湿方法使凝露变成湿气之后，水分量仍然存在于柜体内部，加热后蒸汽没有排出柜体，潮湿的问题没有得到根本解决，甚至有时候使潮气更加严重。此种情况下，若是户外环境温度降低，柜内的潮湿空气会再次形成凝露，长期就会出现环网柜锈蚀、发霉等现象。加热驱潮装置在夏季炎热天气下也会造成箱内过热导致线缆损坏、老化。所以使用传统的加热驱潮装置存在除湿效果不彻底、不安全的隐患。
环网柜的基材往往有多种，根据使用需求可分为无机材料(陶瓷、混凝土、水泥、玻璃等)、有机材料(例如聚苯乙烯塑料、亚克力板等)、金属(冷轧钢板、不锈钢板、覆铝锌板)等，因此一种防护涂料只能适用于一种或几种基材的环网柜。
发明内容
本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种防凝露涂料。
本发明的另一目的在于提供上述防凝露涂料的制备方法。
本发明的再一目的在于提供上述防凝露涂料的应用。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种防凝露涂料，包括A组分和B组分，其质量比为100：(10～13)。
A组分包括以下质量份数计的组分：氟碳树脂52-56份、丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)14-16份、乙酸丁酯10-11份、乙二醇丁醚1-2份、聚酮树脂0.3-0.6份、羟基丙烯酸树脂5-6份、分散剂0.3-0.4份、消泡剂0.2-0.3份、流平剂0.2-0.3份、固化促进剂0.1-0.2份、白色浆10-12份、黑色浆0.2-0.3份、防沉剂0.1-0.2份。
B组分包括以下质量份数计的组分：固化剂43-50份、乙酸丁酯40-45份、二甲苯3-5份。
优选地，所述氟碳树脂为上海东氟牌号HLR-6的氟碳树脂。
优选地，所述聚酮树脂为德国巴斯夫(BASF)公司牌号A81的聚酮树脂。
优选地，所述羟基丙烯酸树脂为海名斯徳谦(Hypomer)公司牌号FS2060A的羟基丙烯酸树脂。
优选地，所述分散剂为德国毕克(BYK)公司牌号为P-104S的分散剂。
优选地，所述消泡剂为有机硅消泡剂；更优选地，为德国毕克(BYK)公司牌号为066N的消泡剂。
优选地，所述流平剂为丙烯酸酯流平剂；更优选地，为德国迪高(TEGO)公司牌号为370的流平剂。
优选地，所述固化促进剂为锡类促进剂；更优选地，为四价有机锡化合物；最优选地，为德谦公司牌号为tin-22的固化促进剂。
优选地，所述防沉剂为气相二氧化硅；更优选地，为疏水性气相二氧化硅；最优选地，为赢创德固赛公司牌号为R972的气相二氧化硅。
优选地，所述固化剂为聚氨酯固化剂；更优选地，为六亚甲基二异氰酸酯(HDI)三聚体固化剂；最优选地，为德国拜耳公司牌号为3390的固化剂和日本旭化成公司牌号为TPA-100的固化剂，所述牌号为3390的固化剂和牌号为TPA-100的固化剂的质量比为(40-45)：(3-5)。
上述防凝露涂料的制备方法，具体步骤如下：
(1)按照A组分制备混合物A：乙酸丁酯中依次加入丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇丁醚、聚酮树脂，混匀，加入分散剂、消泡剂、流平剂，混匀，加入羟基丙烯酸树脂，混匀，加入氟碳树脂，混匀，加入白色浆和黑色浆，混匀，加入固化促进剂，混匀，加入防沉剂，混匀，过滤，得到混合物A；
(2)按照B组分制备混合物B：将乙酸丁酯和二甲苯混合，搅拌，加入固化剂，再次搅拌，过滤，得到混合物B；
(3)使用前，将步骤(1)所述混合物A、步骤(2)所述混合物B混合均匀，得到防凝露涂料。
优选地，步骤(1)中加入所述白色浆和黑色浆前混匀采用的搅拌转速为600-800r/min，加入白色浆和黑色浆后转速调整为180-300r/min。
优选地，步骤(2)所述搅拌为500-700r/min搅拌10-20min。
优选地，步骤(2)所述固化剂为两种以上时，分开加入。
优选地，步骤(2)所述再次搅拌转速为500-750r/min，搅拌总时间为10-40min。
优选地，步骤(1)和(2)中所述过滤采用的滤网为80-100目。
上述防凝露涂料在电气设备机柜基材中的应用。
优选地，所述电气设备机柜为环网柜。
现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明的防凝露涂料基体树脂选用表面能较低的氟碳树脂，低表面能使得涂料表面与水滴的黏附力降低，具有较好的憎水性，可起到良好的疏水效果。通过添加适量的聚酮树脂和羟基丙烯酸，使得涂层对塑料、玻璃以及金属都具有良好的附着力，且适用于多种基材的环网柜。
附图说明
图1是实施例1和对比例1的附着力试验结果图；其中，a为实施例1，b为对比例1。
具体实施方式
下面将结合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作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。
实施例1
一种防凝露涂料，其原料由A组分和B组分组成，按如下步骤进行制备：
1、按照质量份称取A组分：称取10.3份乙酸丁酯加入分散容器，控制搅拌转速至600r/min，依次加入15.5份PMA、1.7份乙二醇丁醚、0.5份聚酮树脂(BASF，A81)，搅拌15分钟。称取0.3份分散剂(BYK，P-104S)、0.3份消泡剂(BYK，066N)、0.3份流平剂(TEGO Flow370)加入分散容器，继续搅拌15分钟。称取5.5份羟基丙烯酸树脂(Hypomer，FS2060A)加入分散容器，搅拌10分钟。称取55份氟碳树脂(HLR-6)加入分散容器，搅拌十分钟。称取10份白色浆和0.2份黑色浆加入分散容器，搅拌45分钟(调整转速为188r/min)。称取0.1份固化促进剂(德谦，tin-22)，加入分散容器，搅拌15分钟。称取0.2份防沉剂(赢创德固赛，R-972)加入分散容器，搅拌15分钟。停止搅拌，用80目滤网过滤，得混合物A。
2、按照质量份称取B组分：称取45份乙酸丁酯加入分散容器，控制搅拌转速至500r/min，称取5份二甲苯加入分散容器，搅拌10分钟。称取5份固化剂(旭化成，TPA-100)加入分散容器搅拌15分钟。称取45份固化剂(拜耳，3390)加入分散容器(调整转速为750r/min)，搅拌20分钟，停止搅拌。用80目滤网过滤，得混合物B。
3、使用前，将步骤1中配制的混合物A和步骤2中配制的混合物B按照质量比100：13混合均匀，即可。
实施例2
一种防凝露涂料，其原料由A组分和B组分组成，按如下步骤进行制备：
1、按照质量份称取A组分：称取10份乙酸丁酯加入分散容器，控制搅拌转速至600r/min，依次加入14.5份PMA、1.5份乙二醇丁醚、0.55份聚酮树脂(BASF，A81)，搅拌15分钟。称取0.35份分散剂(BYK，P-104S)、0.25份消泡剂(BYK，066N)、0.25份流平剂(TEGO Flow370)加入分散容器，继续搅拌15分钟。称取5份羟基丙烯酸树脂(Hypomer，FS2060A)加入分散容器，搅拌10分钟。称取53份氟碳树脂(HLR-6)加入分散容器，搅拌十分钟。称取10.5份白色浆和0.2份黑色浆加入分散容器，搅拌45分钟(调整转速为188r/min)。称取0.18份固化促进剂(德谦，tin-22)，加入分散容器，搅拌15分钟。称取0.15份防沉剂(赢创德固赛，R-972)加入分散容器，搅拌15分钟。停止搅拌，用80目滤网过滤，得混合物A。
2、按照质量份称取B组分：称取42份乙酸丁酯加入分散容器，控制搅拌转速至500r/min，称取3.5份二甲苯加入分散容器，搅拌10分钟。称取4.5份固化剂(旭化成，TPA-100)加入分散容器搅拌15分钟。称取43份固化剂(拜耳，3390)加入分散容器(调整转速为750r/min)，搅拌20分钟，停止搅拌。用80目滤网过滤，得混合物B。
3、使用前，将步骤1中配制的混合物A和步骤2中配制的混合物B按照质量比100：12.5混合均匀，即可。
对比例1
1、称取10份乙酸丁酯加入分散容器，控制搅拌转速至600r/min，依次加入14.5份PMA、1.5份乙二醇丁醚、0.35份分散剂(BYK，P-104S)、0.25份消泡剂(BYK，066N)、0.25份流平剂(TEGO Flow 370)加入分散容器，继续搅拌15分钟。称取53份氟碳树脂(HLR-6)加入分散容器，搅拌十分钟。称取10.5份白色浆和0.3份份黑色浆加入分散容器，搅拌45分钟(调整转速为188r/min)。称取0.18份固化促进剂(德谦，tin-22)，加入分散容器，搅拌15分钟。称取0.15份防沉剂(赢创德固赛，R-972)加入分散容器，搅拌15分钟。停止搅拌，用80目滤网过滤，得混合物A。
2、按照质量份称取B组分：称取42份乙酸丁酯加入分散容器，控制搅拌转速至500r/min，称取3.5份二甲苯加入分散容器，搅拌10分钟。称取4.5份固化剂(旭化成，TPA-100)加入分散容器搅拌15分钟。称取43份固化剂(拜耳，3390)加入分散容器(调整转速为750r/min)，搅拌20分钟，停止搅拌。用80目滤网过滤，得混合物B。
3、使用前，将步骤1中配制的混合物A和步骤2中配制的混合物B按照质量比100：12.5混合均匀，即可。
对比例2
1、称取10.3份乙酸丁酯加入分散容器，控制搅拌转速至600r/min，依次加入15.5份PMA、1.7份乙二醇丁醚、0.5份聚酮树脂(BASF，A81)，搅拌15分钟。称取0.3份分散剂(BYK，P-104S)、0.3份消泡剂(BYK，066N)、0.3份流平剂(TEGO Flow 370)加入分散容器，继续搅拌15分钟。称取5.5份羟基丙烯酸树脂(Hypomer，FS2060A)加入分散容器，搅拌10分钟。称取55份聚氨酯树脂(YP2224，上海元邦)加入分散容器，搅拌十分钟。称取10份白色浆和0.3份黑色浆加入分散容器，搅拌45分钟(调整转速为188r/min)。称取0.1份固化促进剂(德谦，tin-22)，加入分散容器，搅拌15分钟。称取0.2份防沉剂(赢创德固赛，R-972)加入分散容器，搅拌15分钟。停止搅拌，用80目滤网过滤，得混合物A。
2、按照质量份称取B组分：称取45份乙酸丁酯加入分散容器，控制搅拌转速至500r/min，称取5份二甲苯加入分散容器，搅拌10分钟。称取5份固化剂(旭化成，TPA-100)加入分散容器搅拌15分钟。称取45份固化剂(拜耳，3390)加入分散容器(调整转速为750r/min)，搅拌20分钟，停止搅拌。用80目滤网过滤，得混合物B。
3、使用前，将步骤1中配制的混合物A和步骤2中配制的混合物B按照质量比100：13混合均匀，即可。
针对以上涂料进行性能测试，涂层具体性能见表1。
表1实施例1-2、对比例1-2配制的涂料性能测试表
表2涂料在不同基材上的附着力(划格法)
结果表明，实施例1和2制得的防凝露涂料涂布得到的涂层具有良好的疏水性，对不同基材都展现出了较强的附着力，实用性很高。而对比例1未添加聚酮树脂和羟基丙烯酸的涂料在基材上的附着力明显较差，该涂料只能涂在有底漆或中间漆的基材表面，且该涂料自身的层间附着力也不佳(图1)。对比例2中用聚氨酯树脂代替氟碳树脂得到的涂料静态接触角较小，表面张力较大，无法形成疏水表面，达不到防凝露的效果，而且该涂料涂布得到的涂层耐水性、防涂鸦性以及附着力等性能均无法达到使用要求。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
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