CN105670358A - 一种钢材表面防腐纳米涂料及其制作工艺 - Google Patents

一种钢材表面防腐纳米涂料及其制作工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种钢材表面防腐纳米涂料，该涂料包含如下配方(重量份)：该纳米涂料主要包括如下配方(重量份)：纳米二氧化硅20～22；蜡粉8～10；正丁醇18～20；乙酸丁酯4～5；丙烯酸10～12；丙烯酸丁酯8～10；氨基甲酸乙酯5～6；钛白粉13～15；沉淀硫酸钡10～12。该纳米涂料适用于各类钢结构表面，包括钢结构建筑、市政护栏、路灯、水闸门、钢管等钢材的表面。该纳米材料在常温下可以在钢材表面形成一层致密、坚硬的保护膜，使得钢材表面与空气中的氧气、水、氯离子等腐蚀性介质完全隔离，从而达到很好的防腐效果，同时该纳米材料具有很强的附着力和耐候性能。

Description

一种钢材表面防腐纳米涂料及其制作工艺
技术领域
本发明涉及一种防腐涂料，具体地说是一种钢材表面防腐纳米涂料。
背景技术
腐蚀是指金属或非金属在周围介质(水、空气、酸、碱、盐、溶剂等)作用下产生损耗与破坏的过程，它是一种自发进行的过程，给人类带来的经济损失和社会危害极大。金属的腐蚀，遍及国民经济的各个领域、几乎所有的行业，包括：能源(石油天然气、核电、水电、风电等)、交通运输(航空航天、公路、铁路、船舶海运等)、机械冶金(电冶金、化工冶金等)、化工行业(石油化工、煤化工、精细化工等)、轻工、城乡建设、信息、农业、海洋利用开发等等，还包括一些前沿科技和国防设施。因此防腐蚀也成为当今世界的难题之一。
我国已经研制成功许多防腐涂料品种，如氯化橡胶涂料、环氧云铁涂料、环氧沥青涂料、氯磺化聚乙烯涂料等，对我国金属结构防腐蚀起到重要作用，但防腐涂料的发展仍不能适应我国建设工程的需要，大量海上和沿岸工程、石化工程及冶金建设工程的长效防腐蚀问题，还未能根本解决。目前存在的主要问题是：缺少具有特殊性能的防腐蚀涂料。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足，本发明提供了一种具有高耐候性、高耐磨性、高耐腐蚀性的钢材表面防腐纳米涂料，该钢材表面防腐纳米涂料可有效的满足钢材长期防氯离子渗透、防生物侵蚀、防腐蚀等要求。
同时，本发明还提供了一种制备钢材表面防腐纳米涂料的工艺。
为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：
一种钢材表面防腐纳米涂料，该纳米涂料主要包括如下配方(重量份)：该纳米涂料主要包括如下配方(重量份)：纳米二氧化硅20～22；蜡粉8～10；正丁醇18～20；乙酸丁酯4～5；丙烯酸10～12；丙烯酸丁酯8～10；氨基甲酸乙酯5～6；钛白粉13～15；沉淀硫酸钡10～12。
作为本发明的一种优选方案，所述纳米二氧化硅平均粒径为28nm，比表面积为600m2/g。
作为本发明的另一种优选方案，所述蜡粉为巴斯夫AF-30。
一种制备上述钢材表面防腐纳米涂料的工艺，该工艺包括如下步骤：
1)在反应釜中按重量份比例加入正丁醇和丙烯酸，然后边搅拌边加入纳米二氧化硅，800r/min的速度搅拌30分钟；
2)按重量份比例将蜡粉和乙酸丁酯加入到反应釜中，500r/min的速度搅拌40分钟；
3)按重量份比例将钛白粉和沉淀硫酸钡加入到反应釜中，800r/min的速度搅拌30分钟；
4)按重量份比例将丙烯酸丁酯和氨基甲酸乙酯加入到反应釜中，1000r/min的速度搅拌20分钟，制得钢材表面防腐纳米涂料；
5)密封灌装钢材表面防腐纳米涂料，必须在1小时内完成密封灌装。
本发明的技术效果是：该纳米涂料适用于各类钢结构表面，包括钢结构建筑、市政护栏、路灯、水闸门、钢管等钢材的表面。该纳米材料在常温下可以在钢材表面形成一层致密、坚硬的保护膜，使得钢材表面与空气中的氧气、水、氯离子等腐蚀性介质完全隔离，从而达到很好的防腐效果，同时该纳米材料具有很强的附着力和耐候性能。
具体实施方式
一种钢材表面防腐纳米涂料，该涂料包含如下配方(重量份)：该纳米涂料主要包括如下配方(重量份)：纳米二氧化硅20～22；蜡粉8～10；正丁醇18～20；乙酸丁酯4～5；丙烯酸10～12；丙烯酸丁酯8～10；氨基甲酸乙酯5～6；钛白粉13～15；沉淀硫酸钡10～12。其中，纳米二氧化硅平均粒径为28nm，比表面积为600m2/g。蜡粉为巴斯夫AF-30。
实施例1
一种制备钢材表面防腐纳米涂料的工艺，该工艺包括如下步骤：
1)在反应釜中加入正丁醇18Kg和丙烯酸10Kg，然后边搅拌边加入纳米二氧化硅20Kg，800r/min的速度搅拌30分钟；
2)将蜡粉8Kg和乙酸丁酯4Kg加入到反应釜中，500r/min的速度搅拌40分钟；
3)将钛白粉13Kg和沉淀硫酸钡10Kg加入到反应釜中，800r/min的速度搅拌30分钟；
4)将丙烯酸丁酯8Kg和氨基甲酸乙酯5Kg加入到反应釜中，1000r/min的速度搅拌20分钟，制得钢材表面防腐纳米涂料；
5)密封灌装钢材表面防腐纳米涂料，必须在1小时内完成密封灌装。
将制备的钢材表面防腐纳米涂料用于钢结构表面，实验测试指标：
项目 参数 标准
耐盐雾性(600h) 无变化 GB/T 1771-2007
拉拔法附着力测试，MPa 1级 GB/T 5210-2006
铅笔硬度 6H未划破 GB/T 6739-2006
耐水性(浸31天) 无变化 GB/T 1733-1993
耐碱性(饱和Ca(OH)10天) 无变化 GB/T 9274-1988
耐酸性((0.1mol/L)HCI4天) 无变化 GB/T 9274-1988
实施例2
一种制备钢材表面防腐纳米涂料的工艺，该工艺包括如下步骤：
1)在反应釜中加入正丁醇18.5Kg和丙烯酸10.5Kg，然后边搅拌边加入纳米二氧化硅20.5Kg，800r/min的速度搅拌30分钟；
2)将蜡粉8.5Kg和乙酸丁酯4.4Kg加入到反应釜中，500r/min的速度搅拌40分钟；
3)将钛白粉13.8Kg和沉淀硫酸钡10.8Kg加入到反应釜中，800r/min的速度搅拌30分钟；
4)将丙烯酸丁酯8.8Kg和氨基甲酸乙酯5.4Kg加入到反应釜中，1000r/min的速度搅拌20分钟，制得钢材表面防腐纳米涂料；
5)密封灌装钢材表面防腐纳米涂料，必须在1小时内完成密封灌装。
将制备的钢材表面防腐纳米涂料用于钢结构表面，实验测试指标：
项目 参数 标准
耐盐雾性(600h) 无变化 GB/T 1771-2007
拉拔法附着力测试，MPa 1级 GB/T 5210-2006
铅笔硬度 6H未划破 GB/T 6739-2006
耐水性(浸32天) 无变化 GB/T 1733-1993
耐碱性(饱和Ca(OH)11天) 无变化 GB/T 9274-1988
耐酸性((0.1mol/L)HCI5天) 无变化 GB/T 9274-1988
实施例3
一种制备钢材表面防腐纳米涂料的工艺，该工艺包括如下步骤：
1)在反应釜中加入正丁醇19Kg和丙烯酸11Kg，然后边搅拌边加入纳米二氧化硅21Kg，800r/min的速度搅拌30分钟；
2)将蜡粉9Kg和乙酸丁酯4.8Kg加入到反应釜中，500r/min的速度搅拌40分钟；
3)将钛白粉14Kg和沉淀硫酸钡11Kg加入到反应釜中，800r/min的速度搅拌30分钟；
4)将丙烯酸丁酯9Kg和氨基甲酸乙酯5.8Kg加入到反应釜中，1000r/min的速度搅拌20分钟，制得钢材表面防腐纳米涂料；
5)密封灌装钢材表面防腐纳米涂料，必须在1小时内完成密封灌装。
将制备的钢材表面防腐纳米涂料用于钢结构表面，实验测试指标：
项目 参数 标准
耐盐雾性(600h) 无变化 GB/T 1771-2007
拉拔法附着力测试，MPa 1级 GB/T 5210-2006
铅笔硬度 6H未划破 GB/T 6739-2006
耐水性(浸34天) 无变化 GB/T 1733-1993
耐碱性(饱和Ca(OH)13天) 无变化 GB/T 9274-1988
耐酸性((0.1mol/L)HCI6天) 无变化 GB/T 9274-1988
实施例4
一种制备钢材表面防腐纳米涂料的工艺，该工艺包括如下步骤：
1)在反应釜中加入正丁醇20Kg和丙烯酸12Kg，然后边搅拌边加入纳米二氧化硅22Kg，800r/min的速度搅拌30分钟；
2)将蜡粉10Kg和乙酸丁酯5Kg加入到反应釜中，500r/min的速度搅拌40分钟；
3)将钛白粉15Kg和沉淀硫酸钡12Kg加入到反应釜中，800r/min的速度搅拌30分钟；
4)将丙烯酸丁酯10Kg和氨基甲酸乙酯6Kg加入到反应釜中，1000r/min的速度搅拌20分钟，制得钢材表面防腐纳米涂料；
5)密封灌装钢材表面防腐纳米涂料，必须在1小时内完成密封灌装。
将制备的钢材表面防腐纳米涂料用于钢结构表面，实验测试指标：
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种钢材表面防腐纳米涂料，其特征在于，该纳米涂料主要包括如下配方(重量份)：纳米二氧化硅20～22；蜡粉8～10；正丁醇18～20；乙酸丁酯4～5；丙烯酸10～12；丙烯酸丁酯8～10；氨基甲酸乙酯5～6；钛白粉13～15；沉淀硫酸钡10～12。
2.根据权利要求1所述的一种钢材表面防腐纳米涂料，其特征在于，所述纳米二氧化硅平均粒径为28nm，比表面积为600m2/g。
3.根据权利要求1所述的一种钢材表面防腐纳米涂料，其特征在于，所述蜡粉为巴斯夫AF-30。
4.一种制备权利要求1至3中任一项权利要求所述的钢材表面防腐纳米涂料的工艺，其特征在于，该工艺包括如下步骤：
1)在反应釜中按重量份比例加入正丁醇和丙烯酸，然后边搅拌边加入纳米二氧化硅，800r/min的速度搅拌30分钟；
2)按重量份比例将蜡粉和乙酸丁酯加入到反应釜中，500r/min的速度搅拌40分钟；
3)按重量份比例将钛白粉和沉淀硫酸钡加入到反应釜中，800r/min的速度搅拌30分钟；
4)按重量份比例将丙烯酸丁酯和氨基甲酸乙酯加入到反应釜中，1000r/min的速度搅拌20分钟，制得钢材表面防腐纳米涂料；
5)密封灌装钢材表面防腐纳米涂料，必须在1小时内完成密封灌装。
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