输电线路防覆冰涂料的技术和研究

北京鼎鑫艾华科贸有限公司、北京懋龙源环境科技有限公司010－82780448输电线路防覆冰涂料的技术和研究北京鼎鑫艾华科贸有限公司北京懋龙源环境科技有限公司20010－8－23北京鼎鑫艾华科贸有限公司、北京懋龙源环境科技有限公司010－82780448一、公司简介北京鼎鑫艾华科贸有限公司（原瑞华信通科技有限公司）是以引进、开发、销售新型高分子新材料为主的专业化科技企业,是国内较早开始研发防覆冰系列产品的专业研究、制造商之一。北京鼎鑫艾华科贸有限公司依托于部队研究院所，研制开发的可剥涂料、防水、防冰的胶体密封剂、红外瞄准仪防护涂料等都已列装军队。防覆冰产品的业务由北京懋龙源环境科技有限公司负责代理二、防覆冰涂料的研制我们致力于防覆冰材料的研究，开始于2006年，我们的研发人员主要从事飞机防结冰的研究工作。我们使用高精度的电子显微镜，对覆冰体表面进行显微成像分析，籍此探索水在物体表面结冰以及冰在物体表面可以牢固附着的原因。目前用于防覆冰的材料，主要选用氟塑料、有机硅、硅橡胶等疏水型好、表面光滑的材料,我们对这些材料进行了防覆冰效果的测试，历时1年多。测试结果表明：一、冰可以附着在任何物体表面上；二、物体表面上微细的裂缝和凹陷的麻坑，是冰可以牢固地粘附在物体表面上的主要原因；三、单纯疏水性能好的材料，可以延缓结冰的过程，却无法阻止冰的形成。为了更为准确地对比不同材料间防覆冰的能力，我们深刻研究了不同物件的表面结构、表面物性等与覆冰的内在关系：共研究了以下八个内容：①结构外形与覆冰，②结构材质与覆冰，③结构组织与覆冰，④表面光洁度与覆冰，⑤表面能与覆冰，⑥表面刚性与覆冰，⑦表面弹性与覆冰，⑧表面颜色与覆冰。根据以上研究成果，我们设定了我们研发的目标：目前，我们尚不能通过改变诸如飞行器、电力电缆等材料本身的结构设计来预防表面结冰，但是，我们希望可以通过改变这些物体本身材料的表面物性的方法，即：添加具备主动防护功能的防覆冰涂层，来达到预防严重覆冰的目的。北京鼎鑫艾华科贸有限公司、北京懋龙源环境科技有限公司010－82780448我们选择了一种表面性能优异的热塑性高分子材料作为基体材料，加入具有明显疏水、防冰、脱冰效果的改性材料，釆用熔融混合法等工艺，生产出了防覆冰系列产品：防覆冰涂料，户外装备用胶体密封润滑脂、防覆冰玻纤布、架空导线/电缆/光缆防覆冰用开口式套管等。三、防覆冰效果测试实验一：防覆冰套管测试方法在冰箱下部搁置一长方形盛满水的容器，将导线穿入防覆冰套管，两头各露出2－3cm导线，将套管、露出的导线浸湿后放置在托盘上方，如图示。为了近可能地模拟室外实际情况，尤其是过冷却水存在的情况，定期用喷雾器喷0℃左右雾状冰水在套管、露出的导线表面上。在-20℃环境下,实验时间为12h。经12h低温高湿处理后，套管表面有一层薄薄的碎冰存在，底部被冰层包围。如果轻轻用牙签拨动碎冰，碎冰可以从套管表面脱离，说明冰与套管表面附着力较差。如果整个拿起套管，套管可以与底部冰层轻松脱离，套管表面的碎冰随之轻松脱离；脱冰后套管表面光滑，只有少量细微的冰渣附着。而金属导线表面则凝结了一层厚厚的冰凌及冰砣，冻得非常结实。实验二：防覆冰片材（涂料涂层）测试方法在冰箱内部搁置一长方形盛满水的容器，将长方形防覆冰片材放入容器中，由于片材的密度与水的密度相当，片材一半在水中，一半浮在水面。让片材另一端露出水面，如图示。北京鼎鑫艾华科贸有限公司、北京懋龙源环境科技有限公司010－82780448为了近可能地模拟室外实际情况，尤其是过冷却水存在的情况，定期用喷雾器喷0℃左右雾状冰水在片材表面上。在-20℃环境下,实验时间为12h。经12h低温高湿处理后，容器中的片材底部被冰包围，因为是平面的缘故，片材上部有一层碎冰存在。用手提起片材的一端，片材底部可以轻松与冰层脱离，脱冰后的底表面光滑没有冰渣遗留。脱冰后的上表面会有少量细微冰渣存在，但与片材附着力较差，轻微外力就可以除去。实验结论：该防覆冰材料,防冰覆着以及脱冰效果，在模拟情况下非常明显。一方面，可以有效地抑制水在表面结冰；结冰后的冰渣在该材料的表面的附着力很差，容易脱落。另一方面，该材料表面不粘冰，在被冰渣覆盖的情况下，施加外力，很容易与冰脱离，脱冰效果非常好。这两个试验，都是在冰箱内静止、无风的条件下进行的测试。总体看，该材料防冰雪附着能力和被冰包围后脱冰能力的效果都达到了我们的设计要求，可以有效的避免严重的覆冰事故的发生。2007年，我们在大连一家大型冰库内进行了实际测试，测试物为：防覆冰涂料、涂覆了防覆冰涂料的玻纤布、开口式套管。测试目的主要是检测不同的表面覆冰情况及脱冰能力。北京鼎鑫艾华科贸有限公司、北京懋龙源环境科技有限公司010－82780448实际测试结果表明，防覆冰玻纤布、防覆冰开口式套管无论抗覆冰还是外力脱冰效果都很优异，而涂敷在钢板上的防覆冰涂料则要差许多。究其原因，就是材料的表面刚性、表面弹性的差异导致抗覆冰能力的差距。而涂覆了防冰涂料的防覆冰玻纤布、防覆冰开口式套管，材质更为柔软、韧性更高，对外来压力韧性表现得更强一些。四、防覆冰涂料产品介绍我公司生产的多功能防覆冰涂料，系选用多种进口高分子材料复合而成，具有优异的抗冰雪覆盖能力。适用于：南方地区、沿海地区、高寒多雨潮湿地区，尤其是低温、冻雨、凝雪等重覆冰环境下使用。应用范围：●架空输电导线、电缆、光缆等表面，可有效地阻止冰雪覆盖，尤其是阻止冰陀的形成。●军队、电力、通信、石油、化工等铁塔、野外设备表面防冰、防锈、防腐，防滑。●飞机机翼、尾翼、进气道、操控部位等防覆冰。产品优点：●高弹力，柔韧性好，表面光滑。●超轻重量，不增加输电导线、线路等载荷。●透明度高，便于实施维修。●低温性能好，防冰雪覆盖效果优异。●良好的电器绝缘性能。●对金属基材，无腐蚀，防腐、防锈效果优异。●耐酸碱好、耐海水性优异。●适应温度范围宽（－60℃-120℃）。北京鼎鑫艾华科贸有限公司、北京懋龙源环境科技有限公司010－82780448●伸长率》100。使用方法：●本涂料由底漆、面漆组成，无需调配。●喷涂、粉刷、滚涂均可，●一遍底漆，两遍面漆。●使用温度在5℃或以上。●干时间依据外界温度和湿度约1-2小时●养生时间依据外界温度和湿度约6-8小时。性能指标：性能数据表内容测试结果拉伸强度2MPa延伸率100%使用温度（℃）－60℃－120℃耐候性5年剥离强度3.5-8Kgf/25mm电击穿强度26.3KV/mm盐雾试验30天试验合格保存措施：保持低温，远离火星，内部安装适当的通风和排气设备。注意事项：北京鼎鑫艾华科贸有限公司、北京懋龙源环境科技有限公司010－82780448涂料含有挥发性的混合溶剂，请在通风的地方使用(户外最好)。不要与皮肤长期接触，不可食用。请放在小孩够不到的地方。如果暂不使用，请盖上桶盖。处理产品和容器时，一定要置于安全环境中。涂覆防覆冰涂料的电缆照片(一)涂覆防覆冰涂料的电缆照片（二）