CN101187026A - 建筑用钢结构转锈防锈涂剂及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种建筑用钢结构转锈防锈涂剂，配方为：多元酸转锈剂300－700份；胶凝剂20－40份；大气缓蚀剂1－2份；渗透剂0.5－1份；有机硅消泡剂0.1－0.5份；水256－678份。其使用方法包括如下步骤：将上述各组分依次加入反应缸中，在40－60℃温度条件下混合搅拌50分钟左右，冷却、过滤，制得钢结构转锈防锈涂剂；清除建筑钢结构表面的油污、泥砂及灰尘，将钢结构转锈防锈涂剂直接涂刷在钢材表面；将涂有转锈防锈涂剂的钢材置于空气中1－2小时，然后进行油漆施工。该转锈防锈涂剂具有除锈彻底、施工简单、经济高效、节能环保等优点，还能增强油漆的防锈和防火能力，提高油漆的内在质量。

Description

建筑用钢结构转锈防锈涂剂及其使用方法

技术领域

本发明涉及化工材料领域，具体涉及一种用于建筑钢结构材料除锈、防腐蚀的转锈防锈涂剂及其使用方法。

背景技术

钢铁是热力学性质不稳定的最常用结构材料，暴露在大气中必然发生腐蚀、转化成疏松的铁锈。我国各种金属构件及设备，每年因锈蚀造成的损失高达100-150亿元。在保护建筑钢结构表面免遭腐蚀为目的的涂装与防腐的工程技术中，除锈是十分重要且必不可少的工艺步骤。

钢结构建筑使用过程中的两大技术关键：一是防锈，二是防火。这需要通过涂装(油漆)工艺来解决，而油漆涂装前，彻底除锈是提高油漆内在质量的重要保证。以钢铁为结构材料的各类厂房、管道、桥梁、塔架等，防腐蚀能力不高的重要原因，除油漆本身的质量外，就是不重视涂装前处理。目前，我国钢结构建筑涂装前除锈的现行方法主要有两类：

1、机械抛丸或喷砂除锈：即通过高压气体将钢丸或沙粒喷射到生锈的钢材表面，将铁锈磨掉。主要是钢构公司、大型设备生产企业使用，需要造价上百万元的喷射设备，超过1.6米长的钢件不便操作，复杂构件的夹角处不易除净，不适用于薄壁钢材，而且环境污染较大，处理一吨钢材的成本较高。

2、手工或电动砂磨除锈：即人工砂纸打磨或电动砂轮打磨除锈。主要用于施工现场油漆前除锈处理，除锈不彻底，构件夹角处、焊接部位更不容易除净，是造成油漆内在质量不高的重要原因，往往短期内再出现锈蚀，而且，劳动强度高、费工费时，施工进度慢。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种建筑钢结构转锈防锈涂剂，该转锈防锈涂剂具有除锈彻底、施工简单、技术先进、经济高效、无环境污染等优点，还能增强油漆的防锈和防火能力，提高油漆的内在质量。

为能达到上述发明目的，所采用的技术方案是：一种建筑用钢结构转锈防锈涂剂，其特征在于，所述转锈防锈涂剂各组分及其质量配比为：

多元酸转锈剂    300-700份

胶凝剂          20-40份

大气缓蚀剂      1-2份

渗透剂          0.5-1份

有机硅消泡剂    0.1-0.5份

水              256-678份

按照本发明提供的建筑用钢结构转锈防锈涂剂，其特征在于，所述多元酸转锈剂主要成分为C₆H₂(OH)₃COOH·H₂O、H₃PO₄、C₇₆H₅₂O₄₆和C₆H₈O₇·H₂O。

按照本发明提供的建筑用钢结构转锈防锈涂剂，其特征在于，所述胶凝剂主要成分为磷酸铝。

按照本发明提供的建筑用钢结构转锈防锈涂剂，其特征在于，所述大气缓蚀剂主要成分为C₇H₅NS。

按照本发明提供的建筑用钢结构转锈防锈涂剂，其特征在于，所述渗透剂主要成分为脂肪醇聚氧乙烯醚高分子聚合物。

按照本发明提供的建筑用钢结构转锈防锈涂剂，其特征在于，所述有机硅消泡剂主要成分为有机硅高分子聚合物。

按照本发明提供的建筑用钢结构转锈防锈涂剂，其特征在于，所述水为纯净水。

一种上述建筑用钢结构转锈防锈涂剂的使用方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

A、将权利要求1所述的配方中所列各组分依次加入反应缸中，在40-60℃温度条件下混合搅拌50分钟左右，冷却、过滤，制得钢结构转锈防锈涂剂成品；

B、清除建筑钢结构表面的油污、泥砂及灰尘，将本产品用羊毛刷直接涂刷在带氧化皮或铁锈的钢材表面，使表面完全润湿；

C、常温下，将涂有转锈防锈涂剂的钢结构件置于空气中1-2小时，然后进行油漆施工。

本发明提供的建筑用钢结构转锈防锈涂剂的优点：

1、具有除锈、防锈双重功能：厚度在100um内的铁锈、氧化皮，直接涂刷即可被彻底转化除净。按照GB/T 1771-91《色漆和清漆耐中性盐雾性能的测定》和D609《涂料、清漆、转化涂层和相关覆层产品的测试用冷扎钢板制备的标准实施规范》进行人工加速腐蚀的NSS试验表明：

涂层前处理方式	机械除锈/环氧防锈漆	刷转锈防锈涂剂/环氧防锈漆	机械除锈/红丹底漆/环氧防锈漆
				NSS试验时间(h)及结果	600小时无起泡、不生锈	600小时无起泡、不生锈	600小时无起泡、不生锈
800小时锈蚀≥2mm	800小时无起泡、不生锈	800小时无起泡、不生锈

可见，使用本发明提供的建筑用钢结构转锈防锈涂剂不仅除锈干净彻底，而且形成的转化膜层能有效提高油漆的防腐蚀能力，其防锈作用相当于一层红丹底漆。

2、节能环保：传统的机械抛丸、喷砂除锈消耗能源，污染环境。手工、电动打磨除锈劳动强度大，效率底，除锈不彻底。酸洗除锈存在大量废水排放，污染环境。本发明提供的建筑用钢结构转锈防锈涂剂完全可以替代传统的除锈方法，属于节能环保型产品，水溶性无毒无味，单组分液体，可以象刷涂油漆一样施工，刷涂、滚涂、喷涂皆可，避免了抛丸、喷砂的噪音与粉尘污染，也避免了酸洗磷化的污水排放，有效地保护了工作环境与自然环境。

3、无损钢铁：本发明提供的建筑用钢结构防锈涂剂适用于各类标号的钢材、铸铁、铁合金，只与其腐蚀产物发生作用，不影响钢铁的化学及机械力学性能，如抗拉强度、伸长率、屈服点、冷弯性能、冲击韧性等。

4、与油漆结合力强、配合性好：本发明提供的建筑用钢结构转锈防锈涂剂在除锈的过程中，通过分子键合力与基底金属牢固结合，同时，形成的防锈膜层平整而紧密，呈微观网状结构，油漆高分子渗入其中，因此与油漆的结合力更强。该膜层可与各类油漆(红丹、酚醛、沥青、氨基、醇酸、硝基、聚酯、环氧、乙烯、聚氨酯、丙烯酸等)、膏灰、涂料(防火涂料、粉末涂料等)配合使用，不存在油漆起皱、鼓泡等相溶性问题。

5、使用方便：直接涂刷在带有铁锈、氧化皮的钢铁表面，春夏季1-2小时、秋冬季2-4小时后即完成转化除锈，并可进行油漆施工。不再用喷射设备，不受钢构件复杂的造型及尺寸影响，可以现场施工。

6、成本低廉：以钢构公司为例，采用抛丸除锈处理1吨钢材的成本费用为150-200元，采用本产品除锈处理1吨钢材的综合成本为110元左右，节约使用成本30％以上。以建筑现场施工为例，采用手工电动砂磨除锈2人4小时的工作，采用本产品只需1人1小时即可完成，大大降低了劳动强度，节约了工时成本，提高了施工进度。

具体实施方式

下面对本发明作进一步描述。

一种建筑用钢结构转锈防锈涂剂，其特征在于，所述转锈防锈涂剂各组分及其质量配比为：多元酸转锈剂300-700份；胶凝剂20-40份；大气缓蚀剂1-2份；渗透剂0.5-1份；有机硅消泡剂0.1-0.5份；水256-678份。

所述多元酸转锈剂主要成分为C₆H₂(OH)₃COOH·H₂O、H₃PO₄、C₇₆H₅₂O₄₆和C₆H₈O₇·H₂O；所述胶凝剂主要成分为磷酸铝；所述大气缓蚀剂主要成分为C₇H₅NS；所述渗透剂主要成分为脂肪醇聚氧乙烯醚高分子聚合物；所述有机硅消泡剂主要成分为有机硅高分子聚合物；所述水为纯净水。

上述建筑用钢结构转锈防锈涂剂的使用方法，包括如下步骤：

A、将权利要求1所述的配方中所列各组分依次加入反应缸中，在40-60℃温度条件下混合搅拌50分钟左右，冷却、过滤，制得钢结构转锈防锈涂剂成品；

B、清除建筑钢结构表面的油污、泥砂及灰尘，将本产品用羊毛刷直接涂刷在带氧化皮或铁锈的钢材表面，使表面完全润湿；

C、常温下，将涂有转锈防锈涂剂的钢结构件置于空气中1-2小时，然后进行油漆施工。

实施例1：

选用由等量的C₆H₂(OH)₃COOH·H₂O和C₇₆H₅₂O₄₆组成的多元酸转锈剂500g，胶凝剂20g，大气缓蚀剂1g，渗透剂0.5g，有机硅消泡剂0.5g，余量为水，依次加入反应缸中，在40℃温度下混合搅拌48分钟，冷却、过滤，制得呈黄色液态的钢结构转锈防锈涂剂成品1L。

实施例2：

选用由质量比为3∶1的C₆H₂(OH)₃COOH·H₂O和C₆H₈O₇·H₂O组成的多元酸转锈剂600g，胶凝剂30g，大气缓蚀剂1.5g，渗透剂0.6g，有机硅消泡剂0.4g，余量为水，依次加入反应缸中，在40℃温度下混合搅拌50分钟，冷却、过滤，制得呈无色液态的钢结构转锈防锈涂剂成品1L。

实施例3：

选用由质量比为3∶1的H₃PO₄和C₆H₈O₇·H₂O组成的多元酸转锈剂400g，胶凝剂25g，大气缓蚀剂2g，渗透剂0.9g，有机硅消泡剂0.1g，余量为水，依次加入反应缸中，在40℃温度下混合搅拌51分钟，冷却、过滤，制得呈无色液态的钢结构转锈防锈涂剂成品1L。

实施例4：

选用由质量比为2∶2∶1的C₆H₂(OH)₃COOH·H₂O、C₇₆H₅₂O₄₆和C₆H₈O₇·H₂O组成的多元酸转锈剂350g，胶凝剂40g，大气缓蚀剂2g，渗透剂1g，有机硅消泡剂0.5g，余量的水，依次加入反应缸中，在40℃温度下混合搅拌55分钟，冷却、过滤，制得呈黄色液态的钢结构转锈防锈涂剂成品1L。

上述方法制得的钢结构转锈防锈涂剂使用方法：清除建筑钢结构表面的油污、泥砂、灰尘，将本产品用羊毛刷直接涂刷在带氧化皮或铁锈的钢材表面，锈厚多涂、锈薄少涂，使表面完全润湿，常温下1-2小时即可将铁锈转化除净，并在钢材表面形成紧密的灰黑色防锈膜层，然后再进行油漆施工。实践证明，经这样处理后的钢结构材料，油漆的内在质量显著提高，防腐蚀时间大大延长，同时兼具一定的防火性能。

本发明提供的建筑用钢结构转锈防锈涂剂呈黄色或无色透明稠状液体，无毒无味，并具有水溶性。20℃时，该建筑用钢结构防锈涂剂的密度为1.30±0.5g/cm³，粘度为13±0.5s。使用2小时后，铁锈完全转化为灰黑色，无可见污垢、氧化皮、铁锈等附着物。

使用本发明提供的建筑用钢结构转锈防锈涂剂所得涂层的技术参数如下表所示：

膜层外观	亮黑灰色
		表干(h室温)	1.5
实干(h室温)	22
		耐打磨性	易打磨、不粘砂
柔韧性	1mm
		冲击强度(kg.cm)	50
附着力(级)	1

Claims (8)

1.一种建筑用钢结构转锈防锈涂剂，其特征在于，所述转锈防锈涂剂各组分及其质量配比为：

多元酸转锈剂     300-700份；

胶凝剂           20-40份；

大气缓蚀剂       1-2份；

渗透剂           0.5-1份；

有机硅消泡剂     0.1-0.5份；

水               256-678份。

2.根据权利要求1所述的建筑用钢结构转锈防锈涂剂，其特征在于，所述多元酸转锈剂主要成分为C₆H₂(OH)₃COOH·H₂O、H₃PO₄、C₇₆H₅₂O₄₆和C₆H₈O₇·H₂O。

3.根据权利要求1所述的建筑用钢结构转锈防锈涂剂，其特征在于，所述胶凝剂主要成分为磷酸铝。

4.根据权利要求1所述的建筑用钢结构转锈防锈涂剂，其特征在于，所述大气缓蚀剂主要成分为C₇H₅NS。

5.根据权利要求1所述的建筑用钢结构转锈防锈涂剂，其特征在于，所述渗透剂主要成分为脂肪醇聚氧乙烯醚高分子聚合物。

6.根据权利要求1所述的建筑用钢结构转锈防锈涂剂，其特征在于，所述有机硅消泡剂主要成分为有机硅高分子聚合物。

7.根据权利要求1所述的建筑用钢结构转锈防锈涂剂，其特征在于，所述水为纯净水。

8.一种权利要求1所述的建筑用钢结构转锈防锈涂剂的使用方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

A、将权利要求1所述的配方中所列各组分依次加入反应缸中，在40-60℃温度条件下混合搅拌50分钟左右，冷却、过滤，制得钢结构转锈防锈涂剂成品；

B、清除建筑钢结构表面的油污、泥砂及灰尘，将本产品用羊毛刷直接涂刷在带氧化皮或铁锈的钢材表面，使表面完全润湿；

C、常温下，将涂有转锈防锈涂剂的钢结构件置于空气中1-2小时，然后进行油漆施工。