CN101698938A - 船舶的除锈方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的船舶的除锈方法，先将铁锈转化剂涂于船舶钢铁构件表面，经反应转化后再将涂料涂装于转化产物层上，其中，所用铁锈转化剂包括磷酸：30～35％(不含35％)，辅助转化剂：4～8％(均为质量百分比)，在常温下溶解配制后备用。使用时先将铁锈转化剂摇匀，再直接涂覆在船舶钢铁构件表面的氧化层上使氧化层完全润湿；再将涂有铁锈转化剂的船舶钢铁构件置于空气中3～5小时。本发明提供的船舶的除锈方法，采用了铁锈转化剂，使铁锈转化剂与钢铁构件表面的氧化层发生化学作用而转化成防锈层的一部分。与现有技术相比，所用铁锈转化剂还使用了比较低量的磷酸(主转化剂)、有机酸(辅助转化剂)和不必经加热便可使用，更环保。
Description
技术领域 本发明涉及的是一种船舶的除锈方法，属化学中表面与反应液反应、覆层中留存表面材料反应产物的金属材料表面化学处理技术领域。
背景技术 防腐防锈是始终困扰人类的一个难题。全世界每年因腐蚀造成的经济损失约7000亿美元，约为地震、水灾、台风等自然灾害总和的6倍。据统计，每年因腐蚀所造成的经济损失约占国民经济生产总值的2％～4％。
与陆地腐蚀相比，海洋腐蚀尤为严重。这是因为海洋环境是一个腐蚀性很强的环境，属于重防腐领域。海洋大气中相对湿度都高于它的临界值，海洋大气中的钢铁表面很容易形成有腐蚀性的水膜；海水中含有较高的盐分，是一种容易导电的电解质溶液，是腐蚀性最强的天然腐蚀剂之一。同时波、浪、潮、流又对金属构件产生低频往复应力和冲击，再加上海洋微生物、附着生物及它们的代谢产物等都对腐蚀过程产生直接或间接的加速作用。因此，在船舶工程、跨海大桥、港口建设、海洋油气田开发和深海勘探等领域广泛使用的钢结构、钢筋混凝土结构容易发生各种灾害性腐蚀破坏，导致巨大经济损失，其中尤以船舶受腐蚀破坏最为严重。
为了保护船舶钢铁构件不受腐蚀，延长其使用寿命，对钢铁进行防腐蚀涂装成为一种最经济和有效的方法。为了获得优良的耐腐蚀性能，涂装前必须把钢材上的铁锈清除干净，否则会由于铁锈的不断膨胀导致漆膜和防腐效果很差，因此，船舶钢铁构件的除锈处理是涂装工艺的重要组成部分，对防腐蚀涂装的成败起着决定性的作用。
目前，常用的船舶钢铁构件涂装前的除锈处理方法主要有两类：
1、手工或电动砂磨除锈：即人工砂纸或电动砂轮打磨除锈，主要用于施工现场油漆前除锈处理。但这一方法劳动强度大，除锈效率低，而且除锈质量差，难以达到规定的清洁度和粗糙度。
2、机械抛丸或喷砂除锈：即通过高压气体将磨料喷射到生锈的钢铁构件表面，从而达到除锈的目的。虽然这一方法能较为彻底地清除钢铁构件表面所有的杂质，如氧化皮、锈蚀和旧漆膜等，除锈效率高，机械程度高，除锈质量好。但由于对设备要求高而且磨料一般不能回收，作业时对其他作业有影响，清理现场麻烦，环境污染大，处理成本高。
此外，又有中国发明专利ZL99125516.X“一种铁锈转化剂”公开了一种利用化学反应将钢铁表面的铁锈层转化为非腐蚀性物质的转化剂，使涂料可直接在此产物层上进行涂装。“该转化剂是一种以磷酸为主，以水为溶剂，并含有有机酸、催化剂、防锈剂、缓蚀剂、活性剂、渗透剂和铁合金粉所组成的处理液，其特征在于具体化学成份为(重量％)：磷酸(H3PO4，85％)为35～50％，有机酸为8～10％，自来水为35～45％，催化剂为1.0～2.0％，防锈剂为0.2～0.8％，缓蚀剂为0.05～0.5％，活性剂为0.01～1.0％，渗透剂为0.05～2.0％，铁合金粉为4～9％。”但这种转化剂首先是磷酸用量高，其次是需要加热混合后使用，使其在环保方面存在缺陷。
发明内容 针对现有技术的不足，本发明就是要提供一种更加环保的船舶的除锈方法。
本发明提供的船舶的除锈方法，先将铁锈转化剂涂于船舶钢铁构件表面，经反应转化后再将涂料涂装于转化产物层上，其中，所用铁锈转化剂的化学组分及其质量百分比为：
主转化剂：磷酸，30～35％，不含35％；
辅助转化剂：酒石酸或乳酸或单宁酸或柠檬酸或葡萄糖酸中的一种，4～8％；
助溶剂：异丙醇或乙醇中的一种，11～13％；
分散剂：甘油，9～11％；
溶剂：自来水，35～42％。
所用铁锈转化剂的生产工艺为：
先将各组份按质量百分比计量备用；再将辅助转化剂在常温下溶解于主转化剂中；然后加入溶剂搅拌溶解；最后加入助溶剂、分散剂全部溶解完成配制；
所说铁锈转化剂的涂覆工艺为：首先将铁锈转化剂摇匀，再直接涂覆在船舶钢铁构件表面的氧化层上使氧化层完全润湿，氧化层是氧化皮或铁锈层；然后在常温下，将涂有铁锈转化剂的船舶钢铁构件置于空气中3～5小时，使在船舶钢铁构件表面形成一层坚硬的保护膜。
对于要求较高，并作为最终防腐涂层的，可在涂完一遍的基础上，再每间隔30～60分钟涂1～2遍，使膜层均匀、致密、光亮，防腐性能更强；对于锈蚀严重并产生浮锈的船舶钢铁构件表面，最好先将浮锈清除，再进行涂装以获得更好的保护膜和减少转化剂用量。
涂覆铁锈转化剂可用毛刷、滚刷、喷枪等现有技术中常用的涂刷工具。
本发明提供的船舶的除锈方法，在操作过程中，带有氧化皮或铁锈的船舶钢铁构件不用预先除锈，而是采用铁锈转化剂直接涂覆。铁锈转化剂则会在钢铁构件表面形成一层致密、坚硬的保护膜。该保护膜又隔离了船舶钢铁构件与腐蚀环境的接触，以达到防止环境侵蚀的目的，因此该保护膜也可作为防锈底漆。也即铁锈转化剂与钢铁构件表面氧化形成的氧化层发生化学作用，将氧化铁转化成防锈层的一部分，从而阻止锈蚀的发展。所用铁锈转化剂使用了比较低量的磷酸(主转化剂)、有机酸(辅助转化剂)和不必经加热便可使用，使更环保。同时使用工艺简单，操作人员劳动负荷低。
本发明提供的船舶的除锈方法具有以下优点：除锈彻底、施工简单、技术先进、经济高效、无环境污染等优点，可增强船舶钢铁构件的防腐能力、提高其机械性能，降低船舶涂装成本。
本发明提供的船舶的除锈方法完全可以替代传统的除锈方法，属于节能环保方法，所用转化剂水溶性无毒无味，可以像刷涂油漆一样施工，采用刷涂、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。应用本发明提供的船舶的除锈方法，船舶钢铁构件表面厚度在100μm内的铁锈、氧化皮，直接涂刷铁锈转化剂即可被彻底转化除净；同时在钢铁构件表面形成的保护膜能有效提高船舶的防腐蚀能力，其防锈作用相当于一层红丹底漆。所用成本比抛丸除锈处理方法节约30％以上。
具体实施方式 下面结合实施例对本发明作进一步说明。
一种新型的船舶用钢铁构件铁锈转化剂，其特征在于，所述铁锈转化剂各组分及其质量百分比为：主转化剂30～35(不含35)；辅助转化剂4～8；助溶剂11～13；分散剂9～11；溶剂35～42。
所述主转化剂主要成分为磷酸，所述辅助转化剂主要成分为酒石酸或者乳酸或者单宁酸或者柠檬酸或者葡萄糖酸；所述助溶剂主要成分为异丙醇或者乙醇；所述分散剂主要成分为甘油；所述溶剂主要成分为水。
实施例配方：
| 原料 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 用途 |
| 磷酸 | 30％ | 33％ | 34.8％ | 主转化剂 |
| 酒石酸 | 8％ | 辅助转化剂 | ||
| 单宁酸 | 4.2％ | 辅助转化剂 | ||
| 柠檬酸 | 6％ | 辅助转化剂 | ||
| 异丙醇 | 12％ | 13％ | 助溶剂 | |
| 乙醇 | 11.3％ | 助溶剂 | ||
| 甘油 | 10％ | 9.5％ | 11％ | 分散剂 |
| 自来水 | 40％ | 42％ | 35.2％ | 溶剂 |
上述船舶用钢铁构件铁锈转化剂生产工艺，包括如下步骤：
1、将各例中所列的各种原料按质量百分配比用称量器具精确称量；
2、将辅助转化剂在常温下溶解于磷酸中，然后加入配方中的水搅拌溶解，最后加入助溶剂、分散剂全部溶解，制得船舶用钢铁构件铁锈转化剂；
本发明所采用的船舶除锈方法，具体包括如下步骤：
1、将上述制得的铁锈转化剂首先摇匀，然后用羊毛刷或滚刷将其直接涂覆在带氧化皮或铁锈的船舶钢铁构件表面，使氧化皮或铁锈完全润湿；若钢铁构件表面锈蚀严重并产生浮锈，应先将浮锈清除，再进行涂刷；
2、常温下，将涂有铁锈转化剂的钢铁构件置于空气中3～5小时，在构件表面形成一层坚硬、致密的黑色防锈膜层；若作为最终防腐涂层，可在涂完一遍的基础上，再各间隔30分钟涂1～2遍，使膜层更加均匀、致密、光亮，防腐性能更强；
3、在涂刷好的钢铁构件表面进行后续涂装工序。
Claims (3)
1.一种船舶的除锈方法，先将铁锈转化剂涂于船舶钢铁构件表面，经反应转化后再将涂料涂装于转化产物层上，其特征在于，所用铁锈转化剂的化学组分及其质量百分比为：
主转化剂：磷酸，30～35％，不含35％；
辅助转化剂：酒石酸或乳酸或单宁酸或柠檬酸或葡萄糖酸中的一种，4～8％；
助溶剂：异丙醇或乙醇中的一种，11～13％；
分散剂：甘油，9～11％；
溶剂：自来水，35～42％。
所用铁锈转化剂的生产工艺为：
先将各组份按质量百分比计量备用；再将辅助转化剂在常温下溶解于主转化剂中；然后加入溶剂搅拌溶解；最后加入助溶剂、分散剂全部溶解完成配制；
所说铁锈转化剂的涂覆工艺为：首先将铁锈转化剂摇匀，再直接涂覆在船舶钢铁构件表面的氧化层上使氧化层完全润湿，氧化层是氧化皮或铁锈层；然后在常温下，将涂有铁锈转化剂的船舶钢铁构件置于空气中3～5小时，使在船舶钢铁构件表面形成一层坚硬的保护膜。
2.如权利要求1所述的船舶的除锈方法，其特征是在涂覆铁锈转化剂时，在涂完一遍后，再每间隔30～60分钟涂1～2遍。
3.如权利要求1所述的船舶的除锈方法，其特征是在涂覆铁锈转化剂前，对于锈蚀严重并产生浮锈的船舶钢铁构件表面，先将浮锈清除。
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