本發(fā)明涉及接地材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種防雷防腐接地材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
接地材料在輸變電工程、重大建筑物的整個投資中所占的比例雖然很小，但它因被腐蝕或雷擊而引發(fā)的事故卻極其驚人，可謂是“安全殺手”，它能很快摧毀電網(wǎng)中的二次設(shè)備，如直流、保護、通信等設(shè)備，并擴大事故影響范圍。
隨著通訊、電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，對接地環(huán)境要求也越來越高，有一個很小的流涌就可以使設(shè)備損壞，因此，對接地系統(tǒng)和材料的可靠性、安全性的要求不斷提高，以保證通訊、電子設(shè)備的可靠運行，杜絕安全隱患。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種防雷防腐接地材料及其制備方法，該接地材料以金屬基質(zhì)材料為基礎(chǔ)，分別由內(nèi)向外涂覆轉(zhuǎn)化膜層、封閉層、導電表面層，層層復合后，大大增強了防雷、防腐蝕的效果，滿足了重腐蝕環(huán)境下的防雷接地系統(tǒng)的防護要求。
本發(fā)明解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案：
一種防雷防腐接地材料，包括由內(nèi)到外的金屬基質(zhì)材料、導電保護膜層，導電保護膜層包括由內(nèi)到外的轉(zhuǎn)化膜層、封閉層、導電表面層；
所述轉(zhuǎn)化膜層包括如下重量份的原料：硫酸鋅2～6份、硝酸鈦3～8份、鉬酸銨1～5份、鐵屑3～8份、去離子水10～22份；
所述封閉層包括如下重量份的原料：納米石墨10～25份、改性酚醛環(huán)氧樹脂20～30份、納米二氧化硅粉末5～10份、固化劑1～6份、潤濕分散劑2～8份、二甲苯40～60份、乙酸乙酯30～50份；
所述導電表面層包括如下重量份的原料：納米導電碳10～25份、改性丙烯酸樹脂10～20份、磷鐵粉5～12份、硅烷偶聯(lián)劑1～5份、甲苯30～40份、乙酸乙酯40～60份。
優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)化膜層包括如下重量份的原料：硫酸鋅5份、硝酸鈦6份、鉬酸銨2份、鐵屑5份、去離子水20份；
所述封閉層包括如下重量份的原料：納米石墨20份、改性酚醛環(huán)氧樹脂26份、納米二氧化硅粉末7份、固化劑5份、潤濕分散劑3份、二甲苯52份、乙酸乙酯45份；
所述導電表面層包括如下重量份的原料：納米導電碳18份、改性丙烯酸樹脂16份、磷鐵粉10份、硅烷偶聯(lián)劑3份、甲苯35份、乙酸乙酯50份。
優(yōu)選地，所述封閉層的固化劑為593固化劑、703固化劑、591固化劑、590固化劑、704固化劑中的一種或多種的組合。
優(yōu)選地，所述封閉層的潤濕分散劑為乙烯基雙硬酯酰胺、硬脂酸單甘油酯、硬脂酸鋇、硬脂酸鈣、硬脂酸鎂中的一種或多種的組合。
優(yōu)選地，所述導電表面層的硅烷偶聯(lián)劑為乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷、γ―氨丙基三乙氧基硅烷、甲基乙烯基二乙氧基硅烷、γ―脲丙基三乙氧基硅烷中的一種或多種的組合。
上述防雷防腐接地材料的制備方法，包括以下步驟：
（1）轉(zhuǎn)化膜層的形成：按照重量份稱取硫酸鋅、硝酸鈦、鉬酸銨、鐵屑、去離子水，混合后60～80℃攪拌30～40分鐘，混合物趁熱均勻涂覆在金屬基質(zhì)材料的外層，常溫干燥1～2小時得到轉(zhuǎn)化膜層；
（2）封閉層的形成：按照重量份稱取納米石墨、改性酚醛環(huán)氧樹脂、納米二氧化硅粉末、固化劑、潤濕分散劑、二甲苯、乙酸乙酯，混合后于30～40℃攪拌20～30分鐘，再將混合物均勻涂覆于轉(zhuǎn)化膜層的外部，120～150℃烘30～40分鐘后，形成封閉層；
（3）導電表面層的形成：按照重量份稱取納米導電碳、改性丙烯酸樹脂、磷鐵粉、硅烷偶聯(lián)劑、甲苯、乙酸乙酯，混合后于30～40℃攪拌20～30分鐘，再將混合物涂覆于封閉層的外層，常溫干燥30～40分鐘后，168～180℃干燥1～2小時，得到導電表面層；
（4）接地材料的制備：將形成導電表面層的材料放置通風干燥處養(yǎng)護20～30小時得到該接地材料。
優(yōu)選地，所述涂覆的方式為浸涂、輥涂或噴涂。
優(yōu)選地，所述養(yǎng)護的溫度為18～28℃。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：
（1）本發(fā)明的防雷防腐接地材料，以金屬基質(zhì)材料為基礎(chǔ)，分別由內(nèi)向外涂覆轉(zhuǎn)化膜層、封閉層、導電表面層，層層烘干緊密復合后，大大增強了金屬基質(zhì)材料的防雷、防腐蝕效果，滿足了嚴重化學試劑腐蝕環(huán)境下的防雷接地系統(tǒng)的防護要求。
（2）本發(fā)明的轉(zhuǎn)化膜層，具有接地設(shè)備應有的熱穩(wěn)定性、耐候性、耐化學物質(zhì)腐蝕的性能，與膨潤土類降阻劑有很好的相融性，不存在金屬相與非金屬相材料相接觸時電氣接觸電阻無法保證其穩(wěn)定性的質(zhì)量缺陷。
（3）本發(fā)明的封閉層，能有效避免降阻劑對金屬接地主材的腐蝕，有效避免金屬相與非金屬相材料相接觸時無法保證的接觸電阻不穩(wěn)定的現(xiàn)象。
（4）本發(fā)明的導電表面層，以納米導電碳為主要成分，進一步增強了防腐蝕性能、熱穩(wěn)定性，克服了采用石墨作防腐涂層的主導電助劑時，在膠結(jié)成膜過程中由于其特有的層狀結(jié)構(gòu)，因產(chǎn)生收縮應力的影響而致使導電性的防腐膜層開裂的現(xiàn)象。
（5）本發(fā)明的接地材料的制備方法，采用特定形狀或材質(zhì)的金屬基質(zhì)材料，預先酸洗、水洗、干燥后分層制備和涂覆，嚴格按照工藝標準操作，保證了接地材料的表面平滑均勻，無劃痕、缺損、銹蝕的情況發(fā)生。
具體實施方式
以下結(jié)合具體實施例對發(fā)明作進一步詳細的描述。
實施例1.
一種防雷防腐接地材料，包括由內(nèi)到外的金屬基質(zhì)材料、導電保護膜層，導電保護膜層包括由內(nèi)到外的轉(zhuǎn)化膜層、封閉層、導電表面層；
轉(zhuǎn)化膜層包括如下重量的原料：硫酸鋅5g、硝酸鈦6g、鉬酸銨2g、鐵屑5g、去離子水20g；
封閉層包括如下重量的原料：納米石墨20g、改性酚醛環(huán)氧樹脂26g、納米二氧化硅粉末7g、703固化劑5g、潤濕分散劑硬脂酸鋇3g、二甲苯52g、乙酸乙酯45g；
導電表面層包括如下重量的原料：納米導電碳18g、改性丙烯酸樹脂16g、磷鐵粉10g、硅烷偶聯(lián)劑γ―氨丙基三乙氧基硅烷3g、甲苯35g、乙酸乙酯50g。
上述防雷防腐接地材料的制備方法，包括以下步驟：
（1）轉(zhuǎn)化膜層的形成：按照重量稱取硫酸鋅、硝酸鈦、鉬酸銨、鐵屑、去離子水，混合后60～80℃攪拌30～40分鐘，混合物趁熱均勻涂覆在金屬基質(zhì)材料的外層，常溫干燥1～2小時得到轉(zhuǎn)化膜層；
（2）封閉層的形成：按照重量稱取納米石墨、改性酚醛環(huán)氧樹脂、納米二氧化硅粉末、固化劑、潤濕分散劑、二甲苯、乙酸乙酯，混合后于30～40℃攪拌20～30分鐘，再將混合物均勻涂覆于轉(zhuǎn)化膜層的外部，120～150℃烘30～40分鐘后，形成封閉層；
（3）導電表面層的形成：按照重量g稱取納米導電碳、改性丙烯酸樹脂、磷鐵粉、硅烷偶聯(lián)劑、甲苯、乙酸乙酯，混合后于30～40℃攪拌20～30分鐘，再將混合物涂覆于封閉層的外層，常溫干燥30～40分鐘后，168～180℃干燥1～2小時，得到導電表面層；
（4）接地材料的制備：將形成導電表面層的材料放置通風干燥處養(yǎng)護20～30小時得到該接地材料。
其中，涂覆的方式為浸涂、輥涂或噴涂，養(yǎng)護的溫度為18～28℃。
實施例2.
一種防雷防腐接地材料，包括由內(nèi)到外的金屬基質(zhì)材料、導電保護膜層，導電保護膜層包括由內(nèi)到外的轉(zhuǎn)化膜層、封閉層、導電表面層；
轉(zhuǎn)化膜層包括如下重量的原料：硫酸鋅5g、硝酸鈦4g、鉬酸銨3g、鐵屑5g、去離子水16g；
封閉層包括如下重量的原料：納米石墨18g、改性酚醛環(huán)氧樹脂25g、納米二氧化硅粉末7g、591固化劑3g、潤濕分散劑乙烯基雙硬酯酰胺7g、二甲苯48g、乙酸乙酯42g；
導電表面層包括如下重量的原料：納米導電碳10～25g、改性丙烯酸樹脂10～20g、磷鐵粉5～12g、硅烷偶聯(lián)劑甲基乙烯基二乙氧基硅烷1～5g、甲苯30～40g、乙酸乙酯40～60g。
上述防雷防腐接地材料的制備方法，包括以下步驟：
（1）轉(zhuǎn)化膜層的形成：按照重量稱取硫酸鋅、硝酸鈦、鉬酸銨、鐵屑、去離子水，混合后60～80℃攪拌30～40分鐘，混合物趁熱均勻涂覆在金屬基質(zhì)材料的外層，常溫干燥1～2小時得到轉(zhuǎn)化膜層；
（2）封閉層的形成：按照重量稱取納米石墨、改性酚醛環(huán)氧樹脂、納米二氧化硅粉末、固化劑、潤濕分散劑、二甲苯、乙酸乙酯，混合后于30～40℃攪拌20～30分鐘，再將混合物均勻涂覆于轉(zhuǎn)化膜層的外部，120～150℃烘30～40分鐘后，形成封閉層；
（3）導電表面層的形成：按照重量稱取納米導電碳、改性丙烯酸樹脂、磷鐵粉、硅烷偶聯(lián)劑、甲苯、乙酸乙酯，混合后于30～40℃攪拌20～30分鐘，再將混合物涂覆于封閉層的外層，常溫干燥30～40分鐘后，168～180℃干燥1～2小時，得到導電表面層；
（4）接地材料的制備：將形成導電表面層的材料放置通風干燥處養(yǎng)護20～30小時得到該接地材料。
其中，涂覆的方式為浸涂、輥涂或噴涂，養(yǎng)護的溫度為18～28℃。
實施例3.
一種防雷防腐接地材料，包括由內(nèi)到外的金屬基質(zhì)材料、導電保護膜層，導電保護膜層包括由內(nèi)到外的轉(zhuǎn)化膜層、封閉層、導電表面層；
轉(zhuǎn)化膜層包括如下重量的原料：硫酸鋅5g、硝酸鈦8g、鉬酸銨5g、鐵屑5g、去離子水20g；
封閉層包括如下重量的原料：納米石墨23g、改性酚醛環(huán)氧樹脂28g、納米二氧化硅粉末7g、704固化劑5g、潤濕分散劑硬脂酸單甘油酯6g、二甲苯54g、乙酸乙酯44g；
導電表面層包括如下重量的原料：納米導電碳25g、改性丙烯酸樹脂18g、磷鐵粉12g、硅烷偶聯(lián)劑5g、甲苯40g、乙酸乙酯60g。
上述防雷防腐接地材料的制備方法，包括以下步驟：
（1）轉(zhuǎn)化膜層的形成：按照重量稱取硫酸鋅、硝酸鈦、鉬酸銨、鐵屑、去離子水，混合后60～80℃攪拌30～40分鐘，混合物趁熱均勻涂覆在金屬基質(zhì)材料的外層，常溫干燥1～2小時得到轉(zhuǎn)化膜層；
（2）封閉層的形成：按照重量稱取納米石墨、改性酚醛環(huán)氧樹脂、納米二氧化硅粉末、固化劑、潤濕分散劑、二甲苯、乙酸乙酯，混合后于30～40℃攪拌20～30分鐘，再將混合物均勻涂覆于轉(zhuǎn)化膜層的外部，120～150℃烘30～40分鐘后，形成封閉層；
（3）導電表面層的形成：按照重量稱取納米導電碳、改性丙烯酸樹脂、磷鐵粉、硅烷偶聯(lián)劑、甲苯、乙酸乙酯，混合后于30～40℃攪拌20～30分鐘，再將混合物涂覆于封閉層的外層，常溫干燥30～40分鐘后，168～180℃干燥1～2小時，得到導電表面層；
（4）接地材料的制備：將形成導電表面層的材料放置通風干燥處養(yǎng)護20～30小時得到該接地材料。
其中，涂覆的方式為浸涂、輥涂或噴涂，養(yǎng)護的溫度為18～28℃。
對實施例1制備的接地材料進行了性能測試，40%wt的naoh溶液高溫煮沸69小時無明顯變化，30%wt的鹽酸溶液常溫浸泡680小時無明顯變化，對常見的無機強酸強堿20天無明顯腐蝕現(xiàn)象。
本發(fā)明的接地材料大大增強了金屬基質(zhì)材料的防雷、防腐蝕效果，滿足了嚴重化學試劑腐蝕環(huán)境下的防雷接地系統(tǒng)的防護要求。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，本發(fā)明的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護范圍。應當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進和潤飾，也應視為本發(fā)明的保護范圍。