ПОЛИМЕРНЫЙ ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ИЗОЛЯТОР С ТВЕРДОЙ ГИДРОФОБНОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ

1. Изделие с покрытием, включающее:
предмет; и
покрытие, нанесенное на данный предмет, где покрытие включает силоксановый углеводородный сополимер, включающий силоксановый фрагмент, соответствующий органофункциональному силоксановому олигомеру или полимеру, и углеводородный фрагмент, соответствующий олигомеру или полимеру на основе углеводорода, где данное покрытие дополнительно включает частицы наполнителя и другие добавки, где в силоксановом фрагменте атом кремния непосредственно ковалентно связан с атомом углерода углеводородного фрагмента.
2. Изделие с покрытием по п.1, где после отверждения данного покрытия силоксановый углеводородный сополимер представляет собой фазу, отделенную так, что поверхностная область данного покрытия обогащена силоксановым фрагментом относительно объема покрытия, и силоксановый фрагмент ковалентно связан с углеводородным фрагментом в объеме.
3. Изделие с покрытием по п.1, где частицы наполнителя включают наноразмерные частицы наполнителя, и наноразмерные частицы наполнителя преобладают в области поверхности относительно объема покрытия и придают упорядоченную микронную и наноразмерную шероховатость данной области поверхности, образуя твердую, самоочищающуюся и сверхгидрофобную поверхность и вызывая фотокаталитическое разложение органических веществ.
4. Изделие с покрытием по п.1, где органофункциональный силоксановый олигомер или полимер соответствует органофункциональному полидиметилсилоксану, выбранному из олигомеров или полимеров с формулой (А') или (А")
3
2
включающих от 5 до 2000 силоксановых групп {-Si(CH)-O-}, в которых Y является реакционноспособным заместителем.
5. Изделие с покрытием по п.4, в котором данный органофункциональный полидиметилсилоксан выбирают из:
(1) полидиметилсилоксанов с концевыми винильными группами, CAS: [68083-19-2]; n=5-480;
(2) винилметилсилоксан-диметилсилоксан сополимеров с концевыми триметилсилокси-группами, CAS: [67762-94-1]; m=10-100; р=1-5;
(3) метилгидридсилоксан-диметилсилоксан сополимеров с концевыми триметилсилокси-группами, CAS: [68037-59-2];
(4) полидиметилсилоксана с концевыми α,ψ-аминопропил-группами, CAS: [106214-84-0]; n=10-2000;
(5) полидиметилсилоксана с концевыми α,ψ-аминопропил-группами, CAS: [106214-84-0];
(6) полидиметилсилоксанов с концевыми эпоксипропоксипропил-группами, CAS: [102782-97-8];
(7) полидиметилсилоксанов с концевыми карбинол(гидроксил)-группами, CAS: [156327-07-0];
(8) полидиметилсилоксанов с концевыми метакрилоксипропил-группами, CAS: [58130-03-3]; и
(9) полидиметилсилоксанов с концевыми (3-акрилокси-2-гидроксипропил)-группами, CAS: [128754-61-0].
-1
6. Изделие с покрытием по п.4, где органофункциональный полидиметилсилоксан (А') или (А") имеет соответствующую молекулярную массу от 116 до приблизительно 35000 г·моль, и реакционноспособный заместитель Y включает реакционноспособную концевую группу, которая отделена от силоксановых групп посредством приблизительно 2-10 метиленовых групп.
7. Способ получения покрытия, включающий:
прививку органофункционального полидиметилсилоксана (А') или (А") по п.4 на частицы металлоксидного наполнителя (МО) в разбавленном растворе частиц наполнителя в растворителе при перемешивании,
приготовление смолы (С),
х
х
х
добавление частиц привитого наполнителя к смоле (С) с получением (А')(МО)(А') или (А")(МО) и
добавление других наполнителей и добавок.
8. Способ по п.7, где частицы наполнителя включают, по меньшей мере, одни из частиц: (а) частиц диоксида титана в форме анатаза или рутила, (b) частиц оксида кремния, (с) частиц оксида алюминия и (d) частиц оксида цинка, где частицы наполнителя включают, по меньшей мере, одни из частиц: (а) наноразмерных частиц, имеющих размер от 2 до 100 нм, и (b) частиц микронного размера, и где частицы наполнителя прививают отдельно или вместе после обработки ультразвуком на один органофункциональный полидиметилсилоксан или смесь разных органофункциональных полидиметилсилоксанов в органическом растворителе.
9. Способ получения покрытия, включающий:
приготовление смолы (С),
добавление органофункционального полидиметилсилоксана (А') или (А") по п.4 к смоле (С), получая состав, и
добавление наполнителей и других добавок к данному составу.
10. Способ по любому из пп.7 и 9, где получение покрытия включает одно из следующего:
(а) органофункциональный полидиметилсилоксан (А') или (А") отдельно сополимеризуют с функциональным олигомером или мономерами (В), используя систему свободнорадикального, термического или УФ отверждения, с получением сополимера типа (А')(В)(А') или (А")(В), и сополимер (А')(В)(А') или (А")(В) смешивают со смолой (С), образуя смоляную композицию (D1) в виде взаимопроникающей сетки в растворителе;
(b) органофункциональный полидиметилсилоксан (А') или (А") отдельно сополимеризуют с функциональным олигомером или мономерами (В), используя систему свободнорадикального, термического или УФ отверждения, с получением сополимера типа (А')(В)(А') или (А")(В), и сополимер (А')(В)(А') или (А")(В) реагирует со смолой (С), образуя сополимер, с помощью системы свободнорадикального, термического или УФ отверждения в общем растворителе, образуя смоляную композицию (D2);
(с) органофункциональный полидиметилсилоксан (А') или (А") непосредственно смешивают со смолой (С) в растворителе, получая смоляную композицию (D3) низкой вязкости, и смоляную композицию (D3) затем отверждают; и
(d) органофункциональный полидиметилсилоксан (А') или (А") непосредственно полимеризуют со смолой (С) в системе свободнорадикального, термического или УФ отверждения, образуя смоляную композицию (D4).
11. Способ по п.10, где функционализированный олигомер или мономеры (В) и смолу (С) независимо выбирают из полиметилметакрилатов, полиметакрилатов, полиакрилатов, циклоалифатических или других эпоксидных соединений, полиамидов, сложных полиэфиров, РЕТ или РВТ, включая циклический бутилтерефталат, виниловых эфиров, полиимидов, полифениленсульфида, полисилоксанов, полиолефинов, полиуретанов и их сополимеров, и где полимеризацию инициируют ультрафиолетовым излучением, инфракрасным излучением или добавлением свободнорадикального инициатора, и где добавки включают в себя, по меньшей мере, одну из добавок: (а) органический краситель; (b) неорганический пигмент; (с) силоксан с низкой молекулярной массой; (d) пламегаситель; и (е) твердые стеклянные сферы, имеющие размеры от 100 нм до 1000 мкм и от 0 до 15 мас.% от данной композиции, чтобы регулировать твердость поверхности.
12. Способ получения покрытия, включающий:
приготовление смолы (С),
добавление органофункционального полидиметилсилоксана (А') или (А") по п.4 к смоле (С) с получением состава и
добавление наполнителя в данный состав, где добавление наполнителей включает, по меньшей мере, одно из следующего:
введение наполнителя в виде дискретных частиц;
нанесение наполнителя на поверхность покрытия, используя лазерное осаждение из газовой фазы;
in situ
формирование наполнителя  с помощью золь-гель технологии;
введение наполнителя в данный состав; и
нанесение покрытия погружением в раствор титановых, циркониевых, алюминиевых или кремниевых предшественников.
13. Высоковольтный электрический изолятор, содержащий:
сердцевину из армированного волокном полимербетона; и
силоксановый углеводородный сополимер, введенный в или нанесенный на полимербетонную сердцевину, где силоксановый углеводородный сополимер включает силоксановый фрагмент, соответствующий органофункциональному силоксановому олигомеру или полимеру, и углеводородный фрагмент, соответствующий олигомеру или полимеру на основе углеводорода, где в силоксановом фрагменте атом кремния непосредственно ковалентно связан с атомом углерода углеводородного фрагмента.
14. Высоковольтный электрический изолятор по п.13, в котором полимербетонная сердцевина включает армирование волокном в количестве от 0,1 до 5 мас.% от массы полимерной смолы, где волокна имеют длину от 1,5 мм до 12 мм, где данные волокна включают, по меньшей мере, одно из волокон (а) неорганических волокон и (b) полимерных волокон, и где поверхность волокна необязательно обрабатывают или активируют.
15. Высоковольтный электрический изолятор по п.13, в котором полимербетонная сердцевина включает полиакрилонитриловые волокна от 0,5 dtex до 8 dtex.
16. Высоковольтный электрический изолятор по п.13, в котором полимербетонная сердцевина представляет собой высоко наполненную сердцевину, и волокна сначала хорошо диспергируют в смоле перед добавлением наполнителей к данной смоле при перемешивании.
17. Высоковольтный электрический изолятор по п.13, в котором полимербетонная сердцевина включает частицы наполнителя, выбранные из, по меньшей мере, одного из камня, кварцевого песка, кварцевой муки, дробленого стекла, измельченной силиконовой резины, стеклянных шариков и алюмосиликатов.
18. Высоковольтный электрический изолятор по п.13, где полимербетонная сердцевина включает зольную пыль, и где средний размер частиц зольной пыли составляет от 10 до 20 мкм, и зольная пыль получается из бойлера на основе измельченного угля на электростанции.
19. Способ получения высоковольтного электрического изолятора, включающий:
получение армированного волокном полимербетона-сердцевины, используя полимерную форму; и
нанесение покрытия на данную полимербетонную сердцевину, где покрытие включает силоксановый углеводородный сополимер, включающий силоксановый фрагмент, соответствующий органофункциональному силоксановому олигомеру или полимеру, и углеводородный фрагмент, соответствующий олигомеру или полимеру на основе углеводорода, где покрытие дополнительно включает частицы наполнителя и другие добавки, где в силоксановом фрагменте атом кремния непосредственно ковалентно связан с атомом углерода углеводородного фрагмента.
20. Способ по п.19, где полимербетонную сердцевину покрывают после извлечения из формы, или покрытие наносят на внутреннюю сторону полимерной формы до введения полимербетона в данную полимерную форму.