地處重污染工業區內輸變電金屬設施在運行過程中所處大氣環境條件惡劣，尤其是在酸性氣氛環境對輸變電線路、隔離開關、刀閘等金屬設施造成的腐蝕破壞直接影響輸變設備及電線路的安全可靠性和使用壽命。

    目前國內外針對輸電設備防腐處理側重于輸電桿塔噴砂除銹及預裝底漆處理，對運行中輸電桿塔進行防腐涂層處理的研究應用也較多，但因材質及腐蝕特點與鋼芯鋁絞線、刀閘不同，對于輸變電鋼芯鋁絞線、刀閘等設備防腐處理研究應用較少。本文針對蒙西地區污穢成分特點，開展了輸變電鋼芯鋁絞線、隔離開關、刀閘等金屬設備腐蝕防護涂層應用研究。

    試驗部分

    1試樣制備

    A組分制備工藝：在去離子水中加入偶聯劑、聚苯胺、硅強粉，超聲分散20分鐘后加入環氧樹脂中，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/硅強粉環氧樹脂復合涂料。

    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，涂敷時按照A組分：B組分=3:1混勻后使用。

    2涂層性能測試

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

    試驗結果分析與討論

    1 不同偶聯劑添加量對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）分別是不同偶聯劑sw80、sw82、KH460、KH560處理后得到的涂層圖片。可以看出樹脂對填料包裹較好，相比其它三種偶聯劑致密平整，孔隙較少，復合涂料在金屬基體表面形成了一層有效的防護膜，從而起到防腐蝕的效果。

    2 不同聚苯胺添加量對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

    通過實驗對比得知，聚苯胺的用量最佳值為0.8-1%。

    3 不同硅強粉添加量對涂層性能的影響

    硅強粉是近年來使用性價比較高的防腐蝕填料，按聚苯胺1%比例，添加與樹脂不同比例的硅強粉進行對比實驗研究，考察硅強粉/聚苯胺復配添加到樹脂中的防腐蝕效果，得出最佳的硅強粉添加量。

    表2不同硅強粉添加量對涂層性能的影響

    根據表2結果綜合考慮確定硅強粉的添加量為20%。

    4 聚苯胺/硅強粉復合涂層的耐化學品性能

    表3 聚苯胺/硅強粉復合涂料耐鹽水、酸堿浸泡實驗

    按照漆膜的耐堿性（GB/T 1763-1979）測定，規定48h內漆膜無起泡、裂痕、剝落、粉化等現象，即符合要求，從表3可以看出所制備出的聚苯胺/硅強粉涂料在堿性溶液中浸泡30天沒有出現氣泡，粉化等現象，所制備涂料符合國家標準的要求。

    5 聚苯胺/硅強粉復合涂層紅外光譜分析

    圖2.聚苯胺硅強粉復合涂料的紅外光譜圖

    從圖2可以看出，偶聯劑在復合涂料中發揮了改性復配的效果。

    6 聚苯胺/硅強粉復合涂層電化學性能分析

    圖3.不同復合涂層的塔菲爾曲線

    圖3中曲線a-d分別表示環氧樹脂、環氧樹脂+硅強粉、環氧樹脂+聚苯胺、環氧樹脂+硅強粉+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特電化學性能起到了緩蝕陽極保護作用，使金屬鈍化并在金屬表面形成起保護作用的氧化膜層。

    結論

    本文以環氧樹脂為成膜物質、聚酰胺為固化劑、經改性處理的聚苯胺/硅強粉為防腐介質、以二氧化硅和二氧化鈦為填料所制備的環境友好型防腐蝕水性涂料可耐鹽水浸泡超過60天，電化學測試腐蝕電流由原來的10-7.806A降低到10-9.203A，腐蝕電位由涂裝純環氧樹脂的-0.343V降到-0.127V，有效降低了金屬的腐蝕速率，且漆膜性能穩定符合相關標準規定，可用于重污染工業區內惡劣大氣環境下輸變電站金屬設施防腐蝕涂裝應用。

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責任編輯：王元

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