CN100460562C - Ⅱ型锌铬复合涂层防腐方法 - Google Patents

Ⅱ型锌铬复合涂层防腐方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及II型锌铬复合涂层防腐方法,该复合涂层防腐方法包括热喷锌、铬酸盐处理、聚氨酯涂层三个部分:热喷锌采用锌合金丝,铬酸盐处理液浓度为1-15%;聚氨酯涂层的涂料由环氧改性聚氨酯树脂、颜料、纳米浆、溶剂、固化剂组成;采用高压无气喷涂将涂层喷涂在工件上,涂层在常温下固化或加热固化。优点是耐冲击耐碰撞性能提高,防腐蚀性能好,耐中性盐雾腐蚀时间达到1500h以上。该技术可取代热镀锌,可降低生产成本,减少能源消耗,消除三废污染,有显著的经济效益和社会效益。

Description

Ⅱ型锌铬复合涂层防腐方法
技术领域
本发明涉及金属材料及结构件的腐蚀防护技术,可用于电力、交通、化工等领域。
背景技术
金属材料从投入使用起,腐蚀及其带来的破坏随之就发生了。腐蚀直接带来的材料损失以及由于材料破坏引起的间接损失每年都达到上千亿美元。多少年来人们除了使用合金等直接提高金属材料本身的耐腐蚀性能外,还发明了许多防护技术,如热镀、电镀、热喷涂、各种涂料、表面改性、离子注入等。这些技术各有其特点和优点,但同时也存在着一些局限性。
本申请人于2002年3月21日申请的专利号为ZL02109307.5的发明专利“锌铬复合涂层防腐技术”公开了一种金属材料及结构件的腐蚀防护技术,该技术有优异的防腐性能和经济实用性。经过四年的实际应用证明了它的优点,同时也暴露了它的局限性。其涂层的强度尚不理想,在长途运输和野蛮装卸和安装过程中经受强烈冲击、碰撞和在山坡地上长距离拖拉时,涂层容易造成损坏,从而使工件整体防腐性能明显降低,满足不了电力部门输电杆塔三十年不腐蚀的要求。
发明内容
为解决上述锌铬复合涂层的局限性,本发明提供一种耐冲击、耐腐蚀的II型锌铬复合涂层防腐方法。
本发明II型锌铬复合涂层防腐方法的内容叙述如下:
II型锌铬复合涂层防腐方法,其特征在于该复合涂层防腐方法包括热喷锌、铬酸盐处理、聚氨脂涂层三个部分:
1)热喷锌;采用锌合金丝,该合金丝的成分是Zn 94-99.99%、Al 0.01-6%;
2)铬酸盐处理;处理液浓度为1-15%;使用铬酸盐的铬由+6价和+3价两种价态组成,两种价态的重量份比例为(0.3-0.7):(0.7-0.3);铬酸盐处理液中含有植酸,其重量百分比的(0.5-15)%;铬酸盐中还含有聚乙烯醇,其重量百分比的(1-10)%;
3)聚氨脂涂层;涂料由环氧改性聚氨酯树脂、颜料、纳米浆、溶剂、固化剂组成;环氧改性聚氨酯树脂、颜料、纳米浆、溶剂的重量份比例为(20-70):(5-20):(0.1-15):(30-70);涂料为双组分,固化剂与环氧改性聚氨酯树脂的重量份比例为(0.8-1.3):1;溶剂选择丙酮、甲苯、二甲苯、或丁醇;
采用高压无气喷涂将涂层喷涂在工件上,涂层在常温下固化或加热固化。
所述的热喷锌采用电弧喷涂。
喷锌层的厚度为50-180μm。
所述的纳米浆由超细片状Al粉、溶剂、环氧改性聚氨酯树脂组成,其重量份比例为(15-30):(50-70):(50-15);超细片状Al粉的片径为微米级,片厚为纳米级;溶剂选择丙酮、甲苯、二甲苯、或丁醇。
本发明与现有技术相比的有益效果是:耐冲击耐碰撞性能提高,防腐蚀性能好,耐中性盐雾腐蚀时间达到1500h以上。该技术扩大了产品的应用范围,其成本远低于热镀锌,该技术可取代热镀锌,可降低生产成本,减少能源消耗,消除三废污染,有显著的经济效益和社会效益。
具体实施方式
实施例1
本发明II型锌铬复合涂层防腐方法的内容叙述如下:
II型锌铬复合涂层防腐方法,该复合涂层防腐技术包括热喷锌、铬酸盐处理、聚氨脂涂层三个部分:
1)热喷锌;采用锌合金丝,该合金丝的成分是Zn 96%、Al 4%;采用电弧喷涂;喷锌层的厚度为120μm;在锌中加铝,一是可以降低金属熔点,易于熔化,熔化状态金属流动性好,在高压空气作用下易于雾化,雾化颗粒细,与基体结合力好。二是耐蚀性能好,相同厚度的Zn-Al合金层比纯Zn层综合耐蚀性能提高一倍以上,耐中性盐雾腐蚀性能提高二倍以上。
2)铬酸盐处理;处理液浓度为10%;使用铬酸盐的铬由+6价和+3价两种价态组成,两种价态的重量份比例为0.4:0.6;铬酸盐处理液中含有植酸,其含量占铬酸盐处理液的重量百分比的10%;铬酸盐中还含有聚乙烯醇,其含量占铬酸盐处理液的重量百分比的5%;铬酸盐处理应在热喷锌后立即实施。
3)聚氨脂涂层;涂料由环氧改性聚氨酯树脂、颜料、纳米浆、溶剂、固化剂组成;环氧改性聚氨酯树脂、颜料、纳米浆、溶剂的重量份比例为40:15:5:40;涂料为双组分,固化剂与环氧改性聚氨酯树脂的重量份比例为1:1;溶剂选择丙酮、甲苯、二甲苯、或丁醇类物质;
所述的纳米浆由超细片状Al粉、溶剂、环氧改性聚氨酯树脂组成,超细片状Al粉的片径微米级,片厚纳米级;溶剂选择丙酮、甲苯、二甲苯、或丁醇类物质;其重量份比例为20:60:20;
采用高压无气喷涂将涂层喷涂在工件上,涂层可在常温下固化,也可加热固化。
实施例2
本发明II型锌铬复合涂层防腐方法的内容叙述如下:
II型锌铬复合涂层防腐方法,该复合涂层防腐技术包括热喷锌、铬酸盐处理、聚氨脂涂层三个部分:
1)热喷锌;采用锌合金丝,该合金丝的成分是Zn 94%、Al 6%;采用电弧喷涂;喷锌层的厚度为50μm;在锌中加铝,一是可以降低金属熔点,易于熔化,熔化状态金属流动性好,在高压空气作用下易于雾化,雾化颗粒细,与基体结合力好。二是耐蚀性能好,相同厚度的Zn-Al合金层比纯Zn层综合耐蚀性能提高一倍以上,耐中性盐雾腐蚀性能提高二倍以上。
2)铬酸盐处理;处理液浓度为1%;使用铬酸盐的铬由+6价和+3价两种价态组成,两种价态的重量份比例为0.3:0.7;铬酸盐处理液中含有植酸,其含量占铬酸盐处理液的重量百分比的0.5%;铬酸盐中还含有聚乙烯醇,其含量占铬酸盐处理液的重量百分比的1-10%;铬酸盐处理应在热喷锌后立即实施。
3)聚氨脂涂层;涂料由环氧改性聚氨酯树脂、颜料、纳米浆、溶剂、固化剂组成;环氧改性聚氨酯树脂、颜料、纳米浆、溶剂的重量份比例为20:5:5:70;涂料为双组分,固化剂与环氧改性聚氨酯树脂的重量份比例为0.8:1;溶剂选择丙酮、甲苯、二甲苯、或丁醇类物质;
所述的纳米浆由超细片状Al粉、溶剂、环氧改性聚氨酯树脂组成,超细片状Al粉的片径微米级,片厚纳米级;溶剂选择丙酮、甲苯、二甲苯、或丁醇;其重量份比例为15:70:15;
采用高压无气喷涂将涂层喷涂在工件上,涂层可在常温下固化,也可加热固化。
实施例3
本发明II型锌铬复合涂层防腐方法的内容叙述如下:
II型锌铬复合涂层防腐方法,该复合涂层防腐方法包括热喷锌、铬酸盐处理、聚氨脂涂层三个部分:
1)热喷锌;采用锌合金丝,该合金丝的成分是Zn 99.99%、Al 0.01%;采用电弧喷涂;喷锌层的厚度为180μm;在锌中加铝,一是可以降低金属熔点,易于熔化,熔化状态金属流动性好,在高压空气作用下易于雾化,雾化颗粒细,与基体结合力好。二是耐蚀性能好,相同厚度的Zn-Al合金层比纯Zn层综合耐蚀性能提高一倍以上,耐中性盐雾腐蚀性能提高二倍以上。
2)铬酸盐处理;处理液浓度为15%;使用铬酸盐的铬由+6价和+3价两种价态组成,两种价态的重量份比例为0.7:0.3;铬酸盐处理液中含有植酸,其含量占铬酸盐处理液的重量百分比的15%;铬酸盐中还含有聚乙烯醇,其含量占铬酸盐处理液的重量百分比的10%;铬酸盐处理应在热喷锌后立即实施。
3)聚氨脂涂层;涂料由环氧改性聚氨酯树脂、颜料、纳米浆、溶剂、固化剂组成;环氧改性聚氨酯树脂、颜料、纳米浆、溶剂的重量份比例为60:9.9:0.1:30;涂料为双组分,固化剂与环氧改性聚氨酯树脂的重量份比例为1.3:1;溶剂选择丙酮、甲苯、二甲苯、或丁醇类物质;
所述的纳米浆由超细片状Al粉、溶剂、环氧改性聚氨酯树脂组成,超细片状Al粉的片径微米级,片厚纳米级;溶剂选择丙酮、甲苯、二甲苯、或丁醇类物质;其重量份比例为30:50:20;
采用高压无气喷涂将涂层喷涂在工件上,涂层可在常温下固化,也可加热固化。

Claims (4)

1.II型锌铬复合涂层防腐方法,其特征在于该复合涂层防腐方法包括热喷锌、铬酸盐处理、聚氨脂涂层三个部分:
1)热喷锌;采用锌合金丝,该合金丝的成分是Zn 94-99.99%、Al 0.01-6%;
2)铬酸盐处理;处理液浓度为1-15%;使用铬酸盐的铬由+6价和+3价两种价态组成,两种价态的重量份比例为(0.3-0.7):(0.7-0.3);铬酸盐处理液中含有植酸,其重量百分比的(0.5-15)%;铬酸盐中还含有聚乙烯醇,其重量百分比的(1-10)%;
3)聚氨脂涂层;涂料由环氧改性聚氨酯树脂、颜料、纳米浆、溶剂、固化剂组成;环氧改性聚氨酯树脂、颜料、纳米浆、溶剂的重量份比例为(20-70):(5-20):(0.1-15):(30-70);涂料为双组分,固化剂与环氧改性聚氨酯树脂的重量份比例为(0.8-1.3):1;溶剂选择丙酮、甲苯、二甲苯、或丁醇;
采用高压无气喷涂将涂层喷涂在工件上,涂层在常温下固化或加热固化。
2.根据权利要求1所述的II型锌铬复合涂层防腐方法,其特征在于:所述的热喷锌采用电弧喷涂。
3.根据权利要求1所述的II型锌铬复合涂层防腐方法,其特征在于:喷锌层的厚度为50-180μm。
4.根据权利要求1所述的II型锌铬复合涂层防腐方法,其特征在于:所述的纳米浆由超细片状Al粉、溶剂、环氧改性聚氨酯树脂组成,其重量份比例为(15-30):(50-70):(50-15);超细片状Al粉的片径为微米级,片厚为纳米级;溶剂选择丙酮、甲苯、二甲苯、或丁醇。
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