CN105062174A - 一种用于热镀锌热喷锌修补的冷喷镀锌银防腐材料 - Google Patents
一种用于热镀锌热喷锌修补的冷喷镀锌银防腐材料 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种用于热镀锌热喷锌修补的冷喷镀锌银防腐材料，该材料由银粉、锌粉、挥发性溶剂、有机树脂和添加剂五部分配制而成，其中锌粉在防腐材料中的质量分数为85％。所述防腐材料可用于热镀锌和热喷锌表面锈蚀及破损后的修补，并有镀锌金属光泽，施工后即具有镀锌的长效防腐作用，又具有超强的金属光泽度，和原镀锌件融为一体外观效果。本发明的方法简单易行。
Description
技术领域
本发明属于防腐材料制造领域，具体涉及一种用于热镀锌热喷锌修补的防腐材料。
背景技术
热镀锌也叫热浸锌和热浸镀锌，是一种有效的金属防腐方式，主要用于各行业的金属结构设施上。热镀锌是将除锈后的钢件浸入500℃左右融化的锌液中，使钢构件表面附着锌层，从而起到防腐的作用。热镀锌工艺流程：成品酸洗-水洗-加助镀液-烘干-挂镀-冷却-药化-清洗-打磨-热镀锌-完工。热镀锌产品已经应用到很多领域，热镀锌的优点在于防腐年限长久、适应环境广泛，一直是很受欢迎的防腐处理方法，被广泛运用于电力铁塔、通信铁塔、铁路、公路防护、路灯杆、船用构件、建筑钢结构构件、变电站附属设施、轻工业等。
热喷锌原理是先利用高压空气和管道将砂粒吹到工件表面除掉金属表面锈和氧化皮，同时对表面增麻为热喷涂层，增加吸附力，然后利用氧气、乙炔或电热源(大型工件采用电加热，中小型采用氧气、乙炔加热)通过压缩空气和专用工具(喷枪)将锌雾化后，超高速喷到金属表面。
热镀锌工艺和热喷锌工艺目前已广泛应用于各行业金属结构设施上，但随着时间的推移，越来越多的经过热镀锌或热喷锌工艺处理后的金属表面出现锈蚀或破损，为了提高这些金属结构设施的防腐性能，同时降低防腐成本，寻找简便易行的防腐工艺势在必行。
冷喷锌为单组份高含锌量富锌涂料，它是由纯度高于99.9％的锌粉、挥发性溶剂和有机树脂三部分配制而成的镀锌涂料。冷喷锌材料具有以下优点：1、卓越的防锈效果，即具有阴极保护和屏障式保护双重作用；2、冷喷锌材料操作简单、使用方便，该材料是单组份富锌涂料，与双组分、三组分的涂料相比，不存在使用前繁琐的混合工序和涂料使用时间的限制。操作简便，不需要特别的技术，只需要搅拌均匀，保证必须的涂膜厚度。3、优异的底涂，良好的配套性；4、冷喷锌可以单独作为一套防腐体系，并且随着锌粉的氧化，涂膜的颜色将会渐渐发生变化。冷喷锌具有和镀锌板同等程度的褪色能力。5、具有导静电作用，但不具有导电油漆同等的导电性。
由于冷喷锌具有以上优异的性能，因此冷喷锌广泛应用于铁构造的防锈以及镀锌构件的维修维护。
现有的冷喷锌主要是单组份涂料，将涂料涂覆到金属构件后，与热镀锌和热喷锌金属构件相比，金属光泽性差，较难与原镀锌件的外观融为一体。为解决以上技术难题，本发明的一种用于热镀锌热喷锌修补的冷喷镀锌银防腐材料，在现有单组份的冷喷锌涂料中，添加了纳米银材料。本发明所制备的产品可用于热镀锌和热喷锌表面锈蚀及破损后的修补，并有镀锌金属光泽，施工后即具有镀锌的长效防腐作用，又具有超强的金属光泽度，和原镀锌件融为一体外观效果。
发明内容
本发明为了克服现有技术的缺陷，提供一种用于热镀锌热喷锌修补的冷喷镀锌银防腐材料及其制备方法。
本发明的一种用于热镀锌热喷锌修补的冷喷镀锌银防腐材料，由锌粉、银粉、挥发性溶剂、有机树脂和添加剂五部分配制而成，以所述防腐材料的总重量计，锌粉的质量分数为85％，银粉的质量分数为0.05-0.1％，挥发性溶剂的质量分数为5-10％，有机树脂的质量分数为5-10％，添加剂的质量分数为0.5-1％。
优选，所述的的锌粉为纯度大于99.9％，粒径为325目的超细粒度锌粉。
优选，所述的银为纳米银，纳米银的平均粒径约为40nm，纯度大于99.99％。
优选，所述的挥发性溶剂为丁醇、环已酮或者丙二醇乙醚醋酸酯的混合物。
优选，所述的有机树脂是乙基硅酸树脂或有机硅树脂或石墨烯导电树脂或改性丙烯酸树脂。
优选，所述的添加剂是膨润土、白炭黑或者高岭土。
优选，使用后所形成的干膜厚度不小于40μm。
优选，防腐材料的制备方法是首先将锌粉均匀分散于挥发性溶剂、有机树脂和添加剂的混合物中，待搅拌均匀后，在氮气保护的气氛下，将纳米银均匀分散于上述混合物中，经过5h的匀速搅拌，可制得冷喷锌银防腐材料。
本发明还提供一种用于热镀锌热喷锌修补的冷喷镀锌银防腐材料的制备方法，包括如下步骤：(1)将重量份为5-10的挥发性有机溶剂、重量份为5-10的有机树脂和重量份为0.5-1的添加剂混合，在常温密闭的条件下，以300rpm的速度搅拌1h；步骤(2)将重量份为85的锌粉分散于上述混合物中，在常温密闭的条件下，以300rpm的速度搅拌1h；步骤(3)在常温、氮气保护的气氛下，将0.05-0.1份的纳米银分散于上述混合物中，以300-1000rpm的速度搅拌5h，制得本产品。
优选，制备方法步骤(3)中将纳米银分散于混合物中的搅拌速度为400-1000rpm。
优选，制备方法步骤(3)中将纳米银分散于混合物中的搅拌速度为800rpm。
本发明的一种用于热镀锌热喷锌修补的冷喷镀锌银防腐材料，由锌粉、银粉、挥发性溶剂、有机树脂和添加剂五部分配制而成，
其中锌粉的化学活泼性比铁高，发生电化学腐蚀时，先腐蚀锌，同时锌的氧化物又比较致密，可以阻止金属镀件进一步的氧化；银粉可以显著提高镀件的金属光泽性，并且银粉不易被氧化，可以提高金属镀件的抗腐蚀性能；挥发性溶剂在使用后将全部挥发，主要起溶剂作用；有机树脂是锌膜的主要材料之一，起提高防腐材料附着力的作用；添加剂是辅助材料，跟有机树脂一起使用，起到增加防腐材料附着力的作用。
本发明与现有技术相比，具有显著的进步，优点在于：
(1)本发明添加了纳米银材料，可以显著提高金属镀件的金属光泽性，同时又可达到与原镀锌件融为一体外观效果。
(2)本发明添加了纳米银材料，由于银粉相对于锌粉不容易被氧化，因此可以显著提高金属镀件的抗腐蚀性能，延长了金属镀件的寿命。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明
实施例1
(1)取纯度大于99.9％，粒径为325目的超细粒度锌粉85kg、平均粒径约为40nm，纯度大于99.99％的纳米银50g、质量比为1∶1的丁醇和丙二醇乙醚醋酸酯的混合物5kg，乙基硅酸树脂9kg，白炭黑0.95kg；
(2)将5kg质量比为1∶1的丁醇和丙二醇乙醚醋酸酯的混合物、9kg乙基硅酸树脂和0.95kg白炭黑混合，在常温密闭的条件下，以300rpm的速度搅拌1h；
(3)将85kg纯度大于99.9％，粒径为325目的超细粒度锌粉分散于上述混合物中，在常温密闭的条件下，以300rpm的速度搅拌1h；
(4)在常温、氮气保护的气氛下，将50g纳米银分散于上述混合物中，以300rpm的速度搅拌5h，则制得100kg本产品。
实施例2
(1)取纯度大于99.9％，粒径为325目的超细粒度锌粉85kg、平均粒径约为40nm，纯度大于99.99％的纳米银100g、质量比为1∶1的环已酮和丙二醇乙醚醋酸酯的混合物7kg，质量比为1∶1的有机硅树脂和石墨烯导电树脂7kg，高岭土0.9kg；
(2)将7kg质量比为1∶1的环已酮和丙二醇乙醚醋酸酯的混合物、7kg质量比为1∶1的有机硅树脂和石墨烯导电树脂和0.9kg高岭土混合，在常温密闭的条件下，以300rpm的速度搅拌1h；
(3)将85kg纯度大于99.9％，粒径为325目的超细粒度锌粉分散于上述混合物中，在常温密闭的条件下，以300rpm的速度搅拌1h；
(4)在常温、氮气保护的气氛下，将100g纳米银分散于上述混合物中，以800rpm的速度搅拌5h，则制得100kg本产品。
实施例3
(1)取纯度大于99.9％，粒径为325目的超细粒度锌粉85kg、平均粒径约为40nm，纯度大于99.99％的纳米银80g、质量比为1∶1的环已酮和丙二醇乙醚醋酸酯的混合物9kg，质量比为1∶1的有机硅树脂和改性丙烯酸树脂5kg，膨润土0.92kg；
(2)将9kg质量比为1∶1的环已酮和丙二醇乙醚醋酸酯的混合物、5kg质量比为1∶1的有机硅树脂和改性丙烯酸树脂、0.92kg膨润土混合，在常温密闭的条件下，以300rpm的速度搅拌1h；
(3)将85kg纯度大于99.9％，粒径为325目的超细粒度锌粉分散于上述混合物中，在常温密闭的条件下，以300rpm的速度搅拌1h；
(4)在常温、氮气保护的气氛下，将80g纳米银分散于上述混合物中，以1000rpm的速度搅拌5h，则制得100kg本产品。
通过实施例1-3制备的所述防腐材料，取得了本领域技术人员预料不到的技术效果，具体参见表1.
表1
通过以上参数对比可知，本发明的防腐材料可以显著提高金属镀件的金属光泽性，又可以达到与原镀锌件融为一体外观效果；同时可以显著提高金属镀件的抗腐蚀性能，延长了金属镀件的寿命。
Claims (11)
1.一种用于热镀锌热喷锌修补的冷喷镀锌银防腐材料，其特征在于，所述防腐材料由锌粉、银粉、挥发性溶剂、有机树脂和添加剂五部分配制而成，以所述防腐材料的总重量计，锌粉的质量分数为85％，银粉的质量分数为0.05-0.1％，挥发性溶剂的质量分数为5-10％，有机树脂的质量分数为5-10％，添加剂的质量分数为0.5-1％。
2.根据权利要求1所述的一种用于热镀锌热喷锌修补的冷喷锌银防腐材料，其特征是：所述的锌粉为纯度大于99.9％，粒径为325目的超细粒度锌粉。
3.根据权利要求1所述的一种用于热镀锌热喷锌修补的冷喷锌银防腐材料，其特征是：所述的银为纳米银，纳米银的平均粒径为40nm，纯度大于99.99％。
4.根据权利要求1所述的一种用于热镀锌热喷锌修补的冷喷锌银防腐材料，其特征是：所述的挥发性溶剂为丁醇、环己酮或者丙二醇乙醚醋酸酯中的一种或几种的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种用于热镀锌热喷锌修补的冷喷锌银防腐材料，其特征是：所述的有机树脂是乙基硅酸树脂或有机硅树脂或石墨烯导电树脂或改性丙烯酸树脂。
6.根据权利要求1所述的一种用于热镀锌热喷锌修补的冷喷锌银防腐材料，其特征是：所述的添加剂是膨润土、白炭黑或者高岭土。
7.根据权利要求1所述的一种用于热镀锌热喷锌修补的冷喷锌银防腐材料，其特征是：使用后所形成的干膜厚度不小于40μm。
8.根据权利要求1所述的一种用于热镀锌热喷锌修补的冷喷锌银防腐材料，其特征是：防腐材料的制备方法是首先将锌粉均匀分散于挥发性溶剂、有机树脂和添加剂的混合物中，待搅拌均匀后，在氮气保护的气氛下，将纳米银均匀分散于上述混合物中，经过5h的匀速搅拌，即制得冷喷锌银防腐材料。
9.如权利要求1-8任一项所述防腐材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将重量份为5-10的挥发性溶剂、重量份为5-10的有机树脂和重量份为0.5-1的添加剂混合，在常温密闭的条件下，以300rpm的速度搅拌1h；(2)将重量份为85的锌粉分散于上述混合物中，在常温密闭的条件下，以300rpm的速度搅拌1h；(3)在常温、氮气保护的气氛下，将0.05-0.1份的纳米银分散于步骤(2)得到的混合物中，以300-1000rpm的速度搅拌5h，制得所述防腐材料。
10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中将纳米银分散于混合物中的搅拌速度为400-1000rpm。
11.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中将纳米银分散于混合物中的搅拌速度为800rpm。
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