輸電線路桿塔長(zhǎng)效防護(hù)涂層及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種輸電線路桿塔長(zhǎng)效防護(hù)涂層及其制備方法，屬于輸電線桿塔防護(hù)的技術(shù)領(lǐng)域。所述輸電線路桿塔由中碳鋼制成，所述中碳鋼中碳的重量百分比為0.25～0.50wt％；所述桿塔表面噴涂形成有鋅合金涂層、鋅合金鍍層上噴涂有環(huán)氧富鋅封閉層。所述的鋅合金涂層中含有0.15～0.25wt％的Al、0.20～0.25wt％的Si、0.20～0.25wt％的Mg，和余量的Zn。本發(fā)明所述的長(zhǎng)效防護(hù)涂層不含鉻酸鹽組分，環(huán)保性能好；而且通過(guò)對(duì)鋅合金涂料進(jìn)行組分改進(jìn)提高了其與中碳鋼基材的耐蝕性。在封閉層中通過(guò)將鋅粉與二氧化鈦交聯(lián)在一起不僅提供了良好的耐蝕性，而且還賦予涂層優(yōu)異的耐候性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
輸電線路桿塔長(zhǎng)效防護(hù)涂層及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及輸電線桿塔防護(hù)的技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種輸電線路桿塔長(zhǎng)效防護(hù)涂層及其制備方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]輸電桿塔是將電力從發(fā)電廠或發(fā)電站輸送到變電站，再?gòu)母骷?jí)變電站輸送到用戶的專(zhuān)用設(shè)施。為了減少電能在長(zhǎng)距離輸送過(guò)程中的電能損失，通常要先將發(fā)電廠或發(fā)電站的電能升壓到高壓或超高壓狀態(tài)。目前我國(guó)輸配電等級(jí)已達(dá)lOOOkv以上。隨著輸配電等級(jí)的提高，輸電桿塔變得越來(lái)越高、越來(lái)越大，對(duì)其使用壽命的要求也越來(lái)越長(zhǎng)。輸電桿塔通常由鋼材制成，其表面通常通過(guò)噴涂鋅以及封閉樹(shù)脂形成防護(hù)涂層，但是現(xiàn)有技術(shù)中通常使用的醇酸樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂涂料等其耐候性較差，難以適應(yīng)高熱、高寒或高濕地區(qū)的防護(hù)要求。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種輸電線路桿塔長(zhǎng)效防護(hù)涂層及其制備方法。
[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題并實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的，本發(fā)明的第一方面提供了以下技術(shù)方案:
[0005]—種輸電線路桿塔長(zhǎng)效防護(hù)涂層，其特征在于:所述輸電線路桿塔由中碳鋼制成， 所述中碳鋼中碳的重量百分比為〇.25?0.50wt% ;所述桿塔表面噴涂形成有鋅合金涂層、 鋅合金鍍層上噴涂有環(huán)氧富鋅封閉層。
[0006]其中，所述的鋅合金涂層中含有1.2?1.5wt%的Al、0.20?0.25wt%的S1、 0.10?0.15wt%的Mg，和余量的Zn。在所述的鋅鍍層中添加少量的A1和Si，有利于提高鋅鍍層的耐蝕性，而添加的Mg有利于改善鋅鍍層與桿塔之間的結(jié)合力，從而提高所述鋅合金鍍層的綜合性能。
[0007]其中，所述鋅合金涂層的厚度為50?200 ym。
[0008]其中，所述環(huán)氧富鋅封閉層通過(guò)噴涂環(huán)氧富鋅涂料形成，其干膜厚度為20? 50 ym ;所述環(huán)氧富鋅涂料含有8.0?12.5wt%的環(huán)氧樹(shù)脂E12、l.0?1.2wt%的1-氰乙基-2-苯基偏苯三酸咪唑鹽、0.2?0.3wt %的六甲氧甲基三聚氰胺、55?75wt %的改性鋅粉，和余量的溶劑。
[0009]其中，所述改性鋅粉可以如下制備:取二氧化鈦微粉加入甲苯中配成懸浮液中，加入T -氨丙基三乙氧基硅烷和丙烯酸，攪拌1小時(shí)，加入過(guò)氧化月桂酰和鋅粉，加熱到60? 80°C攪拌反應(yīng)1小時(shí)，經(jīng)過(guò)濾、干燥后可得所述改性鋅粉；其中，Y-氨丙基三乙氧基硅烷的用量為球狀二氧化鈦的6?8wt%，丙稀酸的用量為二氧化鈦微粉的4?5wt%，鋅粉的用量為二氧化鈦微粉的200?250wt%。
[0010]其中，作為示例性地，所述中碳鋼的元素組成和重量百分比為:C: 0.2 5?0.50wt %、S1:0.10 ?0.30wt %、Mn:1.00 ?1.50wt%、V:0.01 ?0.02wt %、P 彡 0? 035wt %、S 彡 0? 035wt %、Cr 彡 0? 20wt %、Ni 彡 0? lOwt %、Cu 彡 0? lOwt %、 A1 < 0.02wt%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
[0011] 本發(fā)明的第二方面，涉及一種輸電線路桿塔長(zhǎng)效防護(hù)涂層的制備方法。
[0012] 本發(fā)明所述的輸電線路桿塔長(zhǎng)效防護(hù)涂層的制備方法，其特征在于包括以下步驟:
[0013] ③熱噴涂鋅合金底層，所述底層的厚度為50?200 ym ;所述鋅合金噴涂料中含有1.2 ?1.5wt% 的 A1、0.20 ?0? 25wt% 的 S1、0.10 ?0? 15wt% 的 Mg，和余量的 Zn ;
[0014] ④?chē)娡凯h(huán)氧富鋅涂料形成環(huán)氧富鋅封閉層，其干膜厚度為20?50 ym ;所述環(huán)氧富鋅涂料含有8.0?12.5wt%的環(huán)氧樹(shù)脂E12、1.0?1.2wt%的1-氰乙基-2-苯基偏苯三酸咪唑鹽、0.2?0.3wt%的六甲氧甲基三聚氰胺、55?75wt%的改性鋅粉，和余量的溶劑。
[0015]其中，所述輸電線路桿塔由中碳鋼制成，且其碳的重量百分比為0.25? 0.50wt % 〇
[0016]其中，所述改性鋅粉可以如下制備:取二氧化鈦微粉加入甲苯中配成懸浮液中，加入y -氨丙基三乙氧基硅烷和丙烯酸，攪拌1小時(shí)，加入過(guò)氧化月桂酰和鋅粉，加熱到60? 80°c攪拌反應(yīng)1小時(shí)，經(jīng)過(guò)濾、干燥后可得所述改性鋅粉；其中，Y-氨丙基三乙氧基硅烷的用量為球狀二氧化鈦的6?8wt%，丙稀酸的用量為二氧化鈦微粉的4?5wt%，鋅粉的用量為二氧化鈦微粉的200?250wt%。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述的輸電線路桿塔長(zhǎng)效防護(hù)涂層及其制備方法具有以下有益效果:
[0018] 本發(fā)明所述的長(zhǎng)效防護(hù)涂層不含鉻酸鹽組分，環(huán)保性能好；而且通過(guò)對(duì)鋅合金涂料進(jìn)行組分改進(jìn)提高了其與中碳鋼基材的耐蝕性。在封閉層中通過(guò)將鋅粉與二氧化鈦交聯(lián)在一起不僅提供了良好的耐蝕性，而且還賦予涂層優(yōu)異的耐候性和抗?jié)B透性。【具體實(shí)施方式】
[0019]以下將通過(guò)參考示范性實(shí)施例，闡明本發(fā)明的目的和功能以及用于實(shí)現(xiàn)這些目的和功能的方法。說(shuō)明書(shū)的實(shí)質(zhì)僅僅是幫助相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員綜合理解本發(fā)明的具體細(xì)節(jié)。
[0020]改性鋅粉1的制備
[0021]取二氧化鈦微粉加入甲苯中配成濃度為0.lmol/L的懸浮液中，加入y-氨丙基三乙氧基硅烷和丙烯酸，攪拌1小時(shí)，加入過(guò)氧化月桂酰和鋅粉，加熱到80°C攪拌反應(yīng)1小時(shí)， 經(jīng)過(guò)濾、干燥后可得所述改性鋅粉；其中，氨丙基三乙氧基硅烷的用量為球狀二氧化鈦的8wt%，丙烯酸的用量為二氧化鈦微粉的5wt%，鋅粉的用量為二氧化鈦微粉的220wt%， 過(guò)氧化月桂酰的用量為丙烯酸的1.〇wt%。其中，二氧化鈦微粉的平均粒徑為3?5 ym，鋅粉的平均粒徑為〇.2?0.5 y m。
[0022]改性鋅粉2的制備
[0023]取二氧化鈦微粉加入甲苯中配成濃度為0.lmol/L的懸浮液中，加入y-氨丙基三乙氧基硅烷和丙烯酸，攪拌1小時(shí)，加入過(guò)氧化月桂酰和鋅粉，加熱到80°C攪拌反應(yīng)1小時(shí)， 經(jīng)過(guò)濾、干燥后可得所述改性鋅粉；其中，氨丙基三乙氧基硅烷的用量為球狀二氧化鈦的6wt%，丙烯酸的用量為二氧化鈦微粉的4wt%，鋅粉的用量為二氧化鈦微粉的250wt%， 過(guò)氧化月桂酰的用量為丙烯酸的1.0wt%。其中，二氧化鈦微粉的平均粒徑為3?5 ym，鋅粉的平均粒徑為〇.2?0.5 y m。
[0024]實(shí)施例1
[0025]在含碳量為0.32wt %的桿塔表面電弧噴涂鋅合金噴涂料。噴涂前進(jìn)行除銹和噴砂處理，所述噴涂料中含有1.2wt%的A1、0.25wt%的S1、0.15wt%的Mg，和余量的Zn。噴涂后利用劃格法(GB/T 9286-88)，形成的鋅合金涂層的厚度為200 ym，測(cè)定其附著力等級(jí)達(dá)到0級(jí)。然后在鋅合金涂層表面上采用無(wú)氣噴涂環(huán)氧富鋅涂料形成環(huán)氧富鋅封閉層，壓力為15MPa，所述環(huán)氧富鋅涂料含有10.0wt%的環(huán)氧樹(shù)脂E12、l.0wt%的1-氰乙基-2-苯基偏苯三酸咪唑鹽、〇.3wt%的六甲氧甲基三聚氰胺、60.0wt%的改性鋅粉1，和余量的溶劑； 形成的干膜厚度為50 y m。
[0026]實(shí)施例2
[0027]在含碳量為0.32wt%的桿塔表面電弧噴涂鋅合金噴涂料。噴涂前進(jìn)行除銹和噴砂處理，所述噴涂料中含有1.5wt%的A1、0.25wt%的S1、0.15wt%的Mg，和余量的Zn。噴涂后利用劃格法(GB/T 9286-88)，形成的鋅合金涂層的厚度為200 ym，測(cè)定其附著力等級(jí)達(dá)到0級(jí)。然后在鋅合金涂層表面上采用無(wú)氣噴涂環(huán)氧富鋅涂料形成環(huán)氧富鋅封閉層，壓力為15MPa，所述環(huán)氧富鋅涂料含有12.5wt%的環(huán)氧樹(shù)脂E12、l.2wt%的1-氰乙基-2-苯基偏苯三酸咪唑鹽、〇.2wt%的六甲氧甲基三聚氰胺、65wt%的改性鋅粉1，和余量的溶劑；形成的干膜厚度為50 ym。
[0028]實(shí)施例3
[0029]在含碳量為0.40wt%的桿塔表面電弧噴涂鋅合金噴涂料。噴涂前進(jìn)行除銹和噴砂處理，所述噴涂料中含有1.2wt%的A1、0.25wt%的S1、0.15wt%的Mg，和余量的Zn。噴涂后利用劃格法(GB/T 9286-88)，形成的鋅合金涂層的厚度為200 ym，測(cè)定其附著力等級(jí)達(dá)到0級(jí)。然后在鋅合金涂層表面上采用無(wú)氣噴涂環(huán)氧富鋅涂料形成環(huán)氧富鋅封閉層，壓力為15MPa，所述環(huán)氧富鋅涂料含有10.0wt%的環(huán)氧樹(shù)脂E12、l.0wt%的1-氰乙基-2-苯基偏苯三酸咪唑鹽、〇.3wt%的六甲氧甲基三聚氰胺、60.0wt%的改性鋅粉2,和余量的溶劑； 形成的干膜厚度為50 y m。
[0030]實(shí)施例4
[0031]在含碳量為0.40wt%的桿塔表面電弧噴涂鋅合金噴涂料。噴涂前進(jìn)行除銹和噴砂處理，所述噴涂料中含有1.5wt%的A1、0.25wt%的S1、0.15wt%的Mg，和余量的Zn。噴涂后利用劃格法(GB/T 9286-88)，形成的鋅合金涂層的厚度為200 ym，測(cè)定其附著力等級(jí)達(dá)到0級(jí)。然后在鋅合金涂層表面上采用無(wú)氣噴涂環(huán)氧富鋅涂料形成環(huán)氧富鋅封閉層，壓力為15MPa，所述環(huán)氧富鋅涂料含有12.5wt%的環(huán)氧樹(shù)脂E12、l.2wt%的1-氰乙基-2-苯基偏苯三酸咪唑鹽、〇.2wt%的六甲氧甲基三聚氰胺、65wt%的改性鋅粉2,和余量的溶劑；形成的干膜厚度為50 ym。
[0032]實(shí)施例1?4制備得到的防護(hù)涂層試樣利用GB1766-1995進(jìn)行耐候性測(cè)試，利用 GB1740-79進(jìn)行中性鹽霧實(shí)驗(yàn)，其耐候性可以達(dá)到1級(jí)，耐鹽霧性可以達(dá)到0級(jí)。
[0033]比較例1
[0034]在含碳量為0.32wt %的桿塔表面電弧噴涂鋅合金噴涂料。噴涂前進(jìn)行除銹和噴砂處理，所述噴涂料中含有1.2wt%的A1、0.25wt%的S1、0.15wt%的Mg，和余量的Zn。噴涂后利用劃格法(GB/T 9286-88)，形成的鋅合金涂層的厚度為200 ym，測(cè)定其附著力等級(jí)達(dá)到0級(jí)。然后在鋅合金涂層表面上采用無(wú)氣噴涂環(huán)氧富鋅涂料形成環(huán)氧富鋅封閉層，壓力為15MPa，所述環(huán)氧富鋅涂料含有10.0wt %的環(huán)氧樹(shù)脂E12、1.0wt%的聚酰胺、0.2wt%的六甲氧甲基三聚氰胺、70.0wt%的鋅粉，和余量的溶劑；形成的干膜厚度為50 ym。
[0035]比較例2
[0036]在含碳量為0.40wt %的桿塔表面電弧噴涂鋅合金噴涂料。噴涂前進(jìn)行除銹和噴砂處理，所述噴涂料中含有1.5wt%的A1、0.25wt%的S1、0.15wt%的Mg，和余量的Zn。噴涂后利用劃格法(GB/T 9286-88)，形成的鋅合金涂層的厚度為200 ym，測(cè)定其附著力等級(jí)達(dá)到0級(jí)。然后在鋅合金涂層表面上采用無(wú)氣噴涂環(huán)氧富鋅涂料形成環(huán)氧富鋅封閉層，壓力為15MPa，所述環(huán)氧富鋅涂料含有10.0wt %的環(huán)氧樹(shù)脂E12、1.0wt%的聚酰胺、0.2wt%的六甲氧甲基三聚氰胺、70.0wt%的鋅粉，和余量的二甲苯；形成的干膜厚度為20 ym ;最后噴涂丙稀酸面層，所述丙稀酸面漆層由30wt%的丙稀酸酯聚合物、10wt%的錯(cuò)楽；、20wt%的熱可塑性丙烯酸樹(shù)脂以及余量的溶劑組成，形成的干膜厚度為30 ym。
[0037]比較例1?2制備得到的防護(hù)涂層耐候性?xún)H可以達(dá)到2?3級(jí)，耐鹽霧性?xún)H為2 級(jí)。
[0038]對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，具體實(shí)施例只是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述， 顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種輸電線路桿塔長(zhǎng)效防護(hù)涂層及其制備方法，其特征在于:所述輸電線路桿塔由 中碳鋼制成，所述中碳鋼中碳的重量百分比為0.25?0.50wt% ;所述桿塔表面噴涂形成有 鋅合金涂層、鋅合金鍍層上噴涂有環(huán)氧富鋅封閉層。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸電線路桿塔長(zhǎng)效防護(hù)涂層，其特征在于:所述的鋅合金涂 層中含有1.2?1.5wt%的A1、0.20?0? 25wt%的S1、0.10?0? 15wt%的Mg，和余量的 Zn〇3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輸電線路桿塔長(zhǎng)效防護(hù)涂層，其特征在于:所述鋅合金涂層 的厚度為50?200 ym。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸電線路桿塔長(zhǎng)效防護(hù)涂層，其特征在于:所述環(huán)氧富鋅 封閉層通過(guò)噴涂環(huán)氧富鋅涂料形成，其干膜厚度為20?50 ym ;所述環(huán)氧富鋅涂料含有 8.0?12.5wt%的環(huán)氧樹(shù)脂E12、1.0?1.2wt%的1-氰乙基-2-苯基偏苯三酸咪唑鹽、0.2?0.3wt%的六甲氧甲基三聚氰胺、55?75wt%的改性鋅粉，和余量的溶劑。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的輸電線路桿塔長(zhǎng)效防護(hù)涂層，其特征在于:所述改性鋅粉通 過(guò)如下工藝制備:取二氧化鈦微粉加入甲苯中配成懸浮液中，加入y-氨丙基三乙氧基硅 烷和丙烯酸，攪拌1小時(shí)，加入過(guò)氧化月桂酰和鋅粉，加熱到60?80°C攪拌反應(yīng)1小時(shí)， 經(jīng)過(guò)濾、干燥后可得所述改性鋅粉；其中，氨丙基三乙氧基硅烷的用量為球狀二氧化鈦 的6?8wt %，丙烯酸的用量為二氧化鈦微粉的4?5wt %，鋅粉的用量為二氧化鈦微粉的 200 ?250wt%。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸電線路桿塔長(zhǎng)效防護(hù)涂層，其特征在于:所述中碳鋼的元 素組成和重量百分比為:C:0? 25 ?0? 50wt%、S1:0? 10 ?0? 30wt%、Mn:1.00 ?1.50wt%、 V:0? 01 ?0? 02wt %、P 彡 0? 035wt %、S 彡 0? 035wt %、Cr 彡 0? 20wt %、Ni 彡 0? 10wt %、 Cu < 0.10wt%、A1 < 0.02wt%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。7.—種輸電線路桿塔長(zhǎng)效防護(hù)涂層的制備方法，其特征在于包括以下步驟:①熱噴涂鋅合金底層，所述底層的厚度為50?200 ym ;所述鋅合金噴涂料中含有1.2 ?1.5wt% 的 A1、0.20 ?0? 25wt% 的 S1、0.10 ?0? 15wt% 的 Mg，和余量的 Zn ;②噴涂環(huán)氧富鋅涂料形成環(huán)氧富鋅封閉層，其干膜厚度為20?50 y m ;所述環(huán)氧富鋅 涂料含有8.0?12.5wt%的環(huán)氧樹(shù)脂E12、1.0?1.2wt%的1-氰乙基-2-苯基偏苯三酸 咪唑鹽、0.2?0.3wt%的六甲氧甲基三聚氰胺、55?75wt%的改性鋅粉，和余量的溶劑。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的輸電線路桿塔長(zhǎng)效防護(hù)涂層的制備方法，其特征在于所述輸 電線路桿塔由中碳鋼制成，且其碳的重量百分比為〇.25?0.50wt%。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的輸電線路桿塔長(zhǎng)效防護(hù)涂層的制備方法，其特征在于所述改 性鋅粉可以如下制備:取二氧化鈦微粉加入甲苯中配成懸浮液中，加入T-氨丙基三乙氧 基硅烷和丙烯酸，攪拌1小時(shí)，加入過(guò)氧化月桂酰和鋅粉，加熱到60?80°C攪拌反應(yīng)1小 時(shí)，經(jīng)過(guò)濾、干燥后可得所述改性鋅粉；其中，T-氨丙基三乙氧基硅烷的用量為球狀二氧 化鈦的6?8wt %，丙稀酸的用量為二氧化鈦微粉的4?5wt %，鋅粉的用量為二氧化鈦微 粉的 200 ?250wt%。
【文檔編號(hào)】C23C4/06GK105986217SQ201510073017
【公開(kāi)日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2015年2月11日
【發(fā)明人】陳瑞, 楊志, 李明, 劉兗松, 趙帥, 余田清, 周金雙, 王凱, 王澤曉, 夏永平
【申請(qǐng)人】國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)新疆電力公司哈密供電公司