本發(fā)明屬于金屬防銹蝕領(lǐng)域，具體公開了一種用于鋼結(jié)構(gòu)表面的防銹涂層及其制備工藝。

背景技術(shù)：

1、鋼結(jié)構(gòu)是由鋼制材料組成的結(jié)構(gòu)，是主要的建筑結(jié)構(gòu)類型之一。結(jié)構(gòu)主要由型鋼和鋼板等制成的鋼梁、鋼柱、鋼桁架等構(gòu)件組成，并采用硅烷化、純錳磷化、水洗烘干、鍍鋅等除銹防銹工藝。各構(gòu)件或部件之間通常采用焊縫、螺栓或鉚釘連接。因其自重較輕，且施工簡單，廣泛應(yīng)用于大型廠房、場館、超高層、橋梁等領(lǐng)域。鋼結(jié)構(gòu)容易銹蝕，一般鋼結(jié)構(gòu)要除銹、鍍鋅或涂料，且要定期維護(hù)。

2、鋼結(jié)構(gòu)中的鋼材的主要基體成分是鐵，鐵是一種活性非常強(qiáng)的元素，容易在潮濕的空氣中被氧化，形成鐵的氧化物。鐵元素在鹽分環(huán)境下的防腐蝕能力也非常不容樂觀，腐蝕的原因主要是氯離子的點蝕作用。在實際中，往往鐵的氧化和鹽的腐蝕共同作用，以致鋼材的耐腐性非常差。這就需要對鋼結(jié)構(gòu)的鋼材進(jìn)行表面處理，在其表面涂覆一層具有防腐蝕性能的保護(hù)膜，以提高鋼材的使用壽命和維持所需的功能要求。

3、目前在大量使用的防銹方式是電鍍，比如鍍鋅，鍍鎳，鋅鋁涂層等。為使這些涂層發(fā)揮更好的防銹作用，往往對這些涂層進(jìn)行封閉處理。原因是這些涂層由于制備工藝、試劑成分和試劑體系的存在的缺陷，形成的鍍層往往并不致密，這會導(dǎo)致對鐵具有破壞作用的因子可以通過涂層的空隙直接到達(dá)基底，對鐵產(chǎn)生腐蝕作用。一旦某個點被攻破，則很快產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，使得鍍層快速失去防銹能力。封閉處理的目的就是通過填充鍍層中孔隙，對基底進(jìn)行全面的防護(hù)。

4、cn201610022301.3公開了一種用于鋼基材質(zhì)的防銹涂層及其制備方法，該防銹涂層材料包括無機(jī)鈦源、h2o2、檸檬酸、無機(jī)鈣源、有機(jī)硅乙二醇共聚體蠟，該防銹涂層的制備方法為在預(yù)先電鍍后的鋼材后，通過將該鋼材浸入防銹涂層材料液體內(nèi)，瀝干，烘干后，制備得到防銹涂層。上述方法使用的原料比較環(huán)保，并且制備過程也比較綠色環(huán)保。但是上述材料在使用時，需要高溫烘干，施工步驟較為繁瑣，成本高，并且上述涂層的疏水性較差，在鋼結(jié)構(gòu)表面容易積水，經(jīng)過實測，上述方法中制備得到的涂層，中性鹽霧試驗中，其耐腐蝕的時間最高不超過135h，這對一直暴露在戶外的鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的防銹能力是不足的。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決上述問題，本發(fā)明公開了一種用于鋼結(jié)構(gòu)表面的防銹涂層及其制備工藝，施工方便，施工成本低，涂層表面光滑，疏水性能好，耐磨性和抗老化性能好，防銹效果佳。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

3、一種用于鋼結(jié)構(gòu)表面的防銹涂層材料，按重量份數(shù)由以下原料組成：

4、

5、在優(yōu)選的實施例中，上述組成可以為：

6、

7、進(jìn)一步的，上述一種用于鋼結(jié)構(gòu)表面的防銹涂層材料，所述納米氧化鋯平均粒徑30-100nm。

8、進(jìn)一步的，上述一種用于鋼結(jié)構(gòu)表面的防銹涂層材料，所述玄武巖纖維粉末由玄武巖纖維研磨至過200目篩后得到。

9、進(jìn)一步的，上述一種用于鋼結(jié)構(gòu)表面的防銹涂層材料，所述納米二氧化鈦為金紅石型納米級鈦白粉。

10、進(jìn)一步的，上述一種用于鋼結(jié)構(gòu)表面的防銹涂層材料，所述稠化劑由十二羥基硬脂酸鋰和己二酸二鋰鹽組成；在一些實施例中，可以優(yōu)選為十二羥基硬脂酸鋰：己二酸二鋰鹽質(zhì)量比2:1。

11、進(jìn)一步的，上述一種用于鋼結(jié)構(gòu)表面的防銹涂層材料，所述潤滑劑由二(二丁基二硫代氨基甲酸)氧化鉬和硫化鉍組成；在一些實施例中，可以優(yōu)選為二(二丁基二硫代氨基甲酸)氧化鉬：硫化鉍的質(zhì)量比為5:1。

12、本發(fā)明還公開了上述用于鋼結(jié)構(gòu)表面的防銹涂層材料的制備方法，包括以下步驟：

13、1)將配方量的山梨糖醇酐單油酸酯、辛基硫酸鈉、納米氧化鋯、玄武巖纖維粉末和納米二氧化鈦粉末投入到裝有乙烯基乙二醇醚的反應(yīng)釜中攪拌均勻，隨后在保護(hù)氣體存在下，2-4mpa，50-80℃，反應(yīng)20-40min得到原料a；

14、2)常溫下，將稠化劑和潤滑劑中加入原料a中，攪拌均勻，得到所述防銹涂層材料。

15、進(jìn)一步的，本發(fā)明公開了一種鋼結(jié)構(gòu)表面的防銹涂層，其上述的防銹涂層材料制備而成。

16、進(jìn)一步的，本發(fā)明還公開了上述鋼結(jié)構(gòu)表面的防銹涂層的制備工藝，包括以下步驟：將防銹涂層材料加熱至80-90℃，使用噴涂裝置均勻的噴涂在電鍍后的鋼結(jié)構(gòu)表面，并在空氣中自然晾干后制備得到所述防銹涂層。

17、進(jìn)一步的，上述制備工藝中，所述防銹涂層厚度為5-30μm；優(yōu)選為20μm。

18、相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下有益效果；

19、本發(fā)明的技術(shù)方案中聯(lián)合使用山梨糖醇酐單油酸酯和辛基硫酸鈉，能夠大幅的提高防銹性能，具體從實施例2和對比例1-3的數(shù)據(jù)可以看出，聯(lián)合使用山梨糖醇酐單油酸酯和辛基硫酸鈉，相比單獨或者不使用上述原料，中性鹽霧實驗等結(jié)果能夠提升20％以上；從實施例2和實施例4-5的結(jié)果來看，使用特定的稠化劑組合和潤滑劑組合也能夠提升提升防銹性能10％以上；進(jìn)一步，本發(fā)明發(fā)現(xiàn)聯(lián)合的使用玄武巖纖維粉末和納米氧化鋯可以增加最終涂層的疏水性能30％以上，而同時使用山梨糖醇酐單油酸酯和辛基硫酸鈉可提高涂層的附著力(40％以上)和耐老化性能；進(jìn)一步的，相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明施工方便，施工成本低，涂層表面光滑，疏水性能和抗老化性能好，防銹效果佳。

技術(shù)特征：

1.一種用于鋼結(jié)構(gòu)表面的防銹涂層材料，其特征在于，按重量份數(shù)由以下原料組成：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于鋼結(jié)構(gòu)表面的防銹涂層材料，其特征在于，所述納米氧化鋯平均粒徑30-100nm。

3.據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于鋼結(jié)構(gòu)表面的防銹涂層材料，其特征在于，所述玄武巖纖維粉末由玄武巖纖維研磨至過200目篩后得到。

4.據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于鋼結(jié)構(gòu)表面的防銹涂層材料，其特征在于，所述納米二氧化鈦為金紅石型納米級鈦白粉。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于鋼結(jié)構(gòu)表面的防銹涂層材料，其特征在于，所述稠化劑由十二羥基硬脂酸鋰和己二酸二鋰鹽組成。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于鋼結(jié)構(gòu)表面的防銹涂層材料，其特征在于，所述潤滑劑由二(二丁基二硫代氨基甲酸)氧化鉬和硫化鉍組成。

7.如權(quán)利要求1-6任一項所述的防銹涂層材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

8.一種鋼結(jié)構(gòu)表面的防銹涂層，其特征在于，由權(quán)利要求1-6任一項所述的防銹涂層材料制備而成。

9.如權(quán)利要求8所述的鋼結(jié)構(gòu)表面的防銹涂層的制備工藝，其特征在于，包括以下步驟：將防銹涂層材料加熱至80-90℃，使用噴涂裝置均勻的噴涂在電鍍后的鋼結(jié)構(gòu)表面，并在空氣中自然晾干后制備得到所述防銹涂層。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備工藝，其特征在于，所述防銹涂層厚度為5-30μm。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于金屬防銹蝕領(lǐng)域，具體公開了一種用于鋼結(jié)構(gòu)表面的防銹涂層及其制備工藝，所述防銹涂層的材料按重量份數(shù)由以下原料組成：乙烯基乙二醇醚30?50份、山梨糖醇酐單油酸酯10?20份、辛基硫酸鈉5?15份、納米氧化鋯5?10份、玄武巖纖維粉末5?10份、納米二氧化鈦3?6份、稠化劑15?20份、潤滑劑3?8份；本發(fā)明所述防銹涂層材料制備方法簡單，噴涂之后與鋼結(jié)構(gòu)表面結(jié)合緊密，無需后期烘烤處理，施工方便，施工成本低，涂層表面光滑，疏水性能好，耐磨性和抗老化性能好，防銹效果佳。

技術(shù)研發(fā)人員：喬玉和
受保護(hù)的技術(shù)使用者：臨澧嘉宸鑄業(yè)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6