CN106048589A - 一种水冷设备用高强防腐水冷槽及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水冷设备用高强防腐水冷槽的制备方法，包括如下步骤：S1、制备水冷槽铸件：将钢铁熔炼，精炼，浇铸，风冷，热处理，空冷得到水冷槽铸件；S2、预处理：将S1中得到的水冷槽铸件依次用800目、1200目、2000目砂纸打磨，金刚石研磨抛光，有机溶剂超声清洗，水清洗，吹干得到预处理铸件；S3、镀膜：将S2中得到的预处理铸件加入镀膜液中进行镀膜，提拉出铸件，干燥得到水冷设备用高强防腐水冷槽，其中，镀膜液的原料包括：双‑[3‑(三乙氧基)硅丙基]四硫化物、植酸、水性环氧树脂乳液、硬脂酸、OP‑10、乙烯基三乙氧基硅烷、水。

Description

一种水冷设备用高强防腐水冷槽及其制备方法
技术领域
本发明涉及水冷槽技术领域，尤其涉及一种水冷设备用高强防腐水冷槽的制备方法。
背景技术
目前，水冷设备已被广泛应用于钢铁制造过程中，水冷设备中含有一定数量的水冷槽，水冷槽内部为具有一定内径的长直径通道，钢铁线材通过水冷设备时，就在这些水冷槽的长直径通道内穿行，高温的钢铁线材与通道直接接触并相互摩擦，容易造成水冷槽表面的划伤，加上喷洒水冷液体，会大大加快水冷槽的腐蚀，从而导致水冷槽不能使用，而只能更换新的水冷槽，从而增加了生产成本。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种水冷设备用高强防腐水冷槽的制备方法，本发明制备得到的水冷槽强度高，耐腐蚀性好。
本发明提出的一种水冷设备用高强防腐水冷槽的制备方法，包括如下步骤：
S1、制备水冷槽铸件：将钢铁熔炼，精炼，浇铸，风冷，热处理，空冷得到水冷槽铸件；
S2、预处理：将S1中得到的水冷槽铸件依次用800目、1200目、2000目砂纸打磨，金刚石研磨抛光，有机溶剂超声清洗，水清洗，吹干得到预处理铸件；
S3、镀膜：将S2中得到的预处理铸件加入镀膜液中进行镀膜，提拉出铸件，干燥得到水冷设备用高强防腐水冷槽，其中，镀膜液的原料包括：双-[3-(三乙氧基)硅丙基]四硫化物、植酸、水性环氧树脂乳液、硬脂酸、OP-10、乙烯基三乙氧基硅烷、水。
优选地，S2中，将S1中得到的水冷槽铸件依次用800目、1200目、2000目砂纸打磨，金刚石研磨抛光，丙酮超声清洗3-5min，无水乙醇超声清洗6-10min，水清洗，氮气流吹干得到预处理铸件。
优选地，S2中，金刚石的粒径大小为0.3-0.5μm。
优选地，S3中，将S2中得到的预处理铸件加入镀膜液中，升温至30-40℃，镀膜80-100s，垂直提拉出铸件，室温放置50-80min，升温至60-80℃，干燥2-4h得到水冷设备用高强防腐水冷槽。
优选地，S3中，镀膜液的原料按重量份包括：双-[3-(三乙氧基)硅丙基]四硫化物5-6份，植酸1-1.5份，水性环氧树脂乳液25-35份，硬脂酸0.6-0.8份，OP-10 1-2份，乙烯基三乙氧基硅烷10-20份，水100-120份。
优选地，S3中，镀膜液的制备方法为：将植酸加入水中溶解，调节温度至30-40℃，加入双-[3-(三乙氧基)硅丙基]四硫化物、水性环氧树脂乳液、硬脂酸、OP-10，以100-300r/min的速度保温搅拌2-3h，调节温度至23-27℃，加入乙烯基三乙氧基硅烷，以200-400r/min的速度保温搅拌30-50min得到镀膜液。
优选地，S3中，水性环氧树脂乳液的制备方法为：将环氧树脂加入正丁醇和乙二醇丁醚的混合溶剂中溶解，通入氮气，升温至100-120℃，以0.3-0.5ml/min的速度滴加甲基丙烯酸和过氧化苯甲酰混合溶液，以200-400r/min的速度保温搅拌4-6h，滴加过程中不断搅拌，降温至30-50℃，滴加质量分数为8-10wt％N,N-二甲氨基乙醇胺的水溶液至溶液pH＝7-8，加水，以600-800r/min的速度保温搅拌4-5h得到水性环氧树脂乳液。
优选地，水性环氧树脂乳液的制备方法中，环氧树脂、甲基丙烯酸、过氧化苯甲酰、正丁醇、乙二醇丁醚、水的重量比为60-80：60-80：0.5-1.5：40-50：20-30：100-140。
本发明提出的一种水冷设备用高强防腐水冷槽，采用上述任一项所述的水冷设备用高强防腐水冷槽的制备方法制成。
上述“水”均为去离子水。
本发明选用的植酸可以与金属络合形成一层致密的单分子保护膜，能有效阻止氧气等进入金属表面，从而增加水冷槽的耐腐蚀性能；双-[3-(三乙氧基)硅丙基]四硫化物中的硅羟基与金属结合形成具有网状结构的保护膜，从而增加水冷槽的耐腐蚀性能；植酸与金属络合形成的单分子保护膜和双-[3-(三乙氧基)硅丙基]四硫化物与金属结合形成的网状结构保护膜相互作用大大增加了本发明的耐腐蚀性能；环氧树脂具有优异的稳定性、黏结性、附着性、耐化学品性，将甲基丙烯酸接枝到环氧树脂上得到水性环氧树脂乳液，兼具环氧树脂和甲基丙烯酸树脂的特性，具有强度高、防腐性好、耐候性强、水分散性好等特点，可以与各物质均匀分散，水性环氧树脂上的羧基可以和植酸上的羟基、磷酸基，双-[3-(三乙氧基)硅丙基]四硫化物上剩余的羟基发生化学发应，牢固的结合在植酸的单分子保护膜和硅烷的网状保护膜上，经乙烯基三乙氧基硅烷交联形成致密的第二层保护膜，大大增加了水冷槽的耐腐蚀性和强度，乙烯基三乙氧基硅烷在交联的同时，也可以和金属结合形成交联网络，进一步增加水冷槽的耐腐蚀性。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种水冷设备用高强防腐水冷槽的制备方法，包括如下步骤：
S1、制备水冷槽铸件：将钢铁熔炼，精炼，浇铸，风冷，热处理，空冷得到水冷槽铸件；
S2、预处理：将S1中得到的水冷槽铸件依次用800目、1200目、2000目砂纸打磨，粒径大小为0.3μm的金刚石研磨抛光，丙酮超声清洗5min，无水乙醇超声清洗6min，水清洗，氮气流吹干得到预处理铸件；
S3、镀膜：将S2中得到的预处理铸件加入镀膜液中，升温至40℃，镀膜80s，垂直提拉出铸件，室温放置80min，升温至60℃，干燥4h得到水冷设备用高强防腐水冷槽，其中，镀膜液的原料按重量份包括：双-[3-(三乙氧基)硅丙基]四硫化物5份，植酸1.5份，水性环氧树脂乳液25份，硬脂酸0.8份，OP-10 1份，乙烯基三乙氧基硅烷20份，水100份；
镀膜液的制备方法为：将植酸加入水中溶解，调节温度至40℃，加入双-[3-(三乙氧基)硅丙基]四硫化物、水性环氧树脂乳液、硬脂酸、OP-10，以100r/min的速度保温搅拌3h，调节温度至23℃，加入乙烯基三乙氧基硅烷，以400r/min的速度保温搅拌30min得到镀膜液；
水性环氧树脂乳液的制备方法为：将环氧树脂加入正丁醇和乙二醇丁醚的混合溶剂中溶解，通入氮气，升温至120℃，以0.3ml/min的速度滴加甲基丙烯酸和过氧化苯甲酰混合溶液，以400r/min的速度保温搅拌4h，滴加过程中不断搅拌，降温至50℃，滴加质量分数为8wt％N,N-二甲氨基乙醇胺的水溶液至溶液pH＝8，加水，以600r/min的速度保温搅拌5h得到水性环氧树脂乳液，其中，环氧树脂、甲基丙烯酸、过氧化苯甲酰、正丁醇、乙二醇丁醚、水的重量比为60：80：0.5：50：20：140。
实施例2
一种水冷设备用高强防腐水冷槽的制备方法，包括如下步骤：
S1、制备水冷槽铸件：将钢铁熔炼，精炼，浇铸，风冷，热处理，空冷得到水冷槽铸件；
S2、预处理：将S1中得到的水冷槽铸件依次用800目、1200目、2000目砂纸打磨，粒径大小为0.5μm的金刚石研磨抛光，丙酮超声清洗3min，无水乙醇超声清洗10min，水清洗，氮气流吹干得到预处理铸件；
S3、镀膜：将S2中得到的预处理铸件加入镀膜液中，升温至30℃，镀膜100s，垂直提拉出铸件，室温放置50min，升温至80℃，干燥2h得到水冷设备用高强防腐水冷槽，其中，镀膜液的原料按重量份包括：双-[3-(三乙氧基)硅丙基]四硫化物6份，植酸1份，水性环氧树脂乳液35份，硬脂酸0.6份，OP-10 2份，乙烯基三乙氧基硅烷10份，水120份；
镀膜液的制备方法为：将植酸加入水中溶解，调节温度至30℃，加入双-[3-(三乙氧基)硅丙基]四硫化物、水性环氧树脂乳液、硬脂酸、OP-10，以300r/min的速度保温搅拌2h，调节温度至27℃，加入乙烯基三乙氧基硅烷，以200r/min的速度保温搅拌50min得到镀膜液；
水性环氧树脂乳液的制备方法为：将环氧树脂加入正丁醇和乙二醇丁醚的混合溶剂中溶解，通入氮气，升温至100℃，以0.5ml/min的速度滴加甲基丙烯酸和过氧化苯甲酰混合溶液，以200r/min的速度保温搅拌6h，滴加过程中不断搅拌，降温至30℃，滴加质量分数为10wt％N,N-二甲氨基乙醇胺的水溶液至溶液pH＝7，加水，以800r/min的速度保温搅拌4h得到水性环氧树脂乳液，其中，环氧树脂、甲基丙烯酸、过氧化苯甲酰、正丁醇、乙二醇丁醚、水的重量比为80：60：1.5：40：30：100。
实施例3
一种水冷设备用高强防腐水冷槽的制备方法，包括如下步骤：
S1、制备水冷槽铸件：将钢铁熔炼，精炼，浇铸，风冷，热处理，空冷得到水冷槽铸件；
S2、预处理：将S1中得到的水冷槽铸件依次用800目、1200目、2000目砂纸打磨，粒径大小为0.35μm的金刚石研磨抛光，丙酮超声清洗4.5min，无水乙醇超声清洗7min，水清洗，氮气流吹干得到预处理铸件；
S3、镀膜：将S2中得到的预处理铸件加入镀膜液中，升温至37℃，镀膜85s，垂直提拉出铸件，室温放置70min，升温至65℃，干燥3.5h得到水冷设备用高强防腐水冷槽，其中，镀膜液的原料按重量份包括：双-[3-(三乙氧基)硅丙基]四硫化物5.2份，植酸1.4份，水性环氧树脂乳液28份，硬脂酸0.75份，OP-10 1.3份，乙烯基三乙氧基硅烷18份，水105份；
镀膜液的制备方法为：将植酸加入水中溶解，调节温度至38℃，加入双-[3-(三乙氧基)硅丙基]四硫化物、水性环氧树脂乳液、硬脂酸、OP-10，以150r/min的速度保温搅拌2.7h，调节温度至24℃，加入乙烯基三乙氧基硅烷，以350r/min的速度保温搅拌35min得到镀膜液；
水性环氧树脂乳液的制备方法为：将环氧树脂加入正丁醇和乙二醇丁醚的混合溶剂中溶解，通入氮气，升温至115℃，以0.35ml/min的速度滴加甲基丙烯酸和过氧化苯甲酰混合溶液，以350r/min的速度保温搅拌4.5h，滴加过程中不断搅拌，降温至45℃，滴加质量分数为8.5wt％N,N-二甲氨基乙醇胺的水溶液至溶液pH＝7.8，加水，以650r/min的速度保温搅拌4.7h得到水性环氧树脂乳液，其中，环氧树脂、甲基丙烯酸、过氧化苯甲酰、正丁醇、乙二醇丁醚、水的重量比为65：75：0.8：47：22：130。
实施例4
一种水冷设备用高强防腐水冷槽的制备方法，包括如下步骤：
S1、制备水冷槽铸件：将钢铁熔炼，精炼，浇铸，风冷，热处理，空冷得到水冷槽铸件；
S2、预处理：将S1中得到的水冷槽铸件依次用800目、1200目、2000目砂纸打磨，粒径大小为0.45μm的金刚石研磨抛光，丙酮超声清洗3.5min，无水乙醇超声清洗9min，水清洗，氮气流吹干得到预处理铸件；
S3、镀膜：将S2中得到的预处理铸件加入镀膜液中，升温至33℃，镀膜95s，垂直提拉出铸件，室温放置60min，升温至75℃，干燥2.5h得到水冷设备用高强防腐水冷槽，其中，镀膜液的原料按重量份包括：双-[3-(三乙氧基)硅丙基]四硫化物5.8份，植酸1.2份，水性环氧树脂乳液32份，硬脂酸0.65份，OP-10 1.7份，乙烯基三乙氧基硅烷12份，水115份；
镀膜液的制备方法为：将植酸加入水中溶解，调节温度至32℃，加入双-[3-(三乙氧基)硅丙基]四硫化物、水性环氧树脂乳液、硬脂酸、OP-10，以250r/min的速度保温搅拌2.3h，调节温度至26℃，加入乙烯基三乙氧基硅烷，以250r/min的速度保温搅拌45min得到镀膜液；
水性环氧树脂乳液的制备方法为：将环氧树脂加入正丁醇和乙二醇丁醚的混合溶剂中溶解，通入氮气，升温至105℃，以0.45ml/min的速度滴加甲基丙烯酸和过氧化苯甲酰混合溶液，以250r/min的速度保温搅拌5.5h，滴加过程中不断搅拌，降温至35℃，滴加质量分数为9.5wt％N,N-二甲氨基乙醇胺的水溶液至溶液pH＝7.2，加水，以750r/min的速度保温搅拌4.3h得到水性环氧树脂乳液，其中，环氧树脂、甲基丙烯酸、过氧化苯甲酰、正丁醇、乙二醇丁醚、水的重量比为75：65：1.2：43：28：110。
实施例5
一种水冷设备用高强防腐水冷槽的制备方法，包括如下步骤：
S1、制备水冷槽铸件：将钢铁熔炼，精炼，浇铸，风冷，热处理，空冷得到水冷槽铸件；
S2、预处理：将S1中得到的水冷槽铸件依次用800目、1200目、2000目砂纸打磨，粒径大小为0.4μm的金刚石研磨抛光，丙酮超声清洗4min，无水乙醇超声清洗8min，水清洗，氮气流吹干得到预处理铸件；
S3、镀膜：将S2中得到的预处理铸件加入镀膜液中，升温至35℃，镀膜90s，垂直提拉出铸件，室温放置75min，升温至70℃，干燥3h得到水冷设备用高强防腐水冷槽，其中，镀膜液的原料按重量份包括：双-[3-(三乙氧基)硅丙基]四硫化物5.5份，植酸1.3份，水性环氧树脂乳液30份，硬脂酸0.7份，OP-10 1.5份，乙烯基三乙氧基硅烷15份，水110份；
镀膜液的制备方法为：将植酸加入水中溶解，调节温度至35℃，加入双-[3-(三乙氧基)硅丙基]四硫化物、水性环氧树脂乳液、硬脂酸、OP-10，以200r/min的速度保温搅拌2.5h，调节温度至25℃，加入乙烯基三乙氧基硅烷，以300r/min的速度保温搅拌40min得到镀膜液；
水性环氧树脂乳液的制备方法为：将环氧树脂加入正丁醇和乙二醇丁醚的混合溶剂中溶解，通入氮气，升温至110℃，以0.4ml/min的速度滴加甲基丙烯酸和过氧化苯甲酰混合溶液，以300r/min的速度保温搅拌5h，滴加过程中不断搅拌，降温至40℃，滴加质量分数为9wt％N,N-二甲氨基乙醇胺的水溶液至溶液pH＝7.5，加水，以700r/min的速度保温搅拌4.5h得到水性环氧树脂乳液，其中，环氧树脂、甲基丙烯酸、过氧化苯甲酰、正丁醇、乙二醇丁醚、水的重量比为70：70：1：45：25：120。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种水冷设备用高强防腐水冷槽的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、制备水冷槽铸件：将钢铁熔炼，精炼，浇铸，风冷，热处理，空冷得到水冷槽铸件；
S2、预处理：将S1中得到的水冷槽铸件依次用800目、1200目、2000目砂纸打磨，金刚石研磨抛光，有机溶剂超声清洗，水清洗，吹干得到预处理铸件；
S3、镀膜：将S2中得到的预处理铸件加入镀膜液中进行镀膜，提拉出铸件，干燥得到水冷设备用高强防腐水冷槽，其中，镀膜液的原料包括：双-[3-(三乙氧基)硅丙基]四硫化物、植酸、水性环氧树脂乳液、硬脂酸、OP-10、乙烯基三乙氧基硅烷、水。
2.根据权利要求1所述水冷设备用高强防腐水冷槽的制备方法，其特征在于，S2中，将S1中得到的水冷槽铸件依次用800目、1200目、2000目砂纸打磨，金刚石研磨抛光，丙酮超声清洗3-5min，无水乙醇超声清洗6-10min，水清洗，氮气流吹干得到预处理铸件。
3.根据权利要求1或2所述水冷设备用高强防腐水冷槽的制备方法，其特征在于，S2中，金刚石的粒径大小为0.3-0.5μm。
4.根据权利要求1-3任一项所述水冷设备用高强防腐水冷槽的制备方法，其特征在于，S3中，将S2中得到的预处理铸件加入镀膜液中，升温至30-40℃，镀膜80-100s，垂直提拉出铸件，室温放置50-80min，升温至60-80℃，干燥2-4h得到水冷设备用高强防腐水冷槽。
5.根据权利要求1-4任一项所述水冷设备用高强防腐水冷槽的制备方法，其特征在于，S3中，镀膜液的原料按重量份包括：双-[3-(三乙氧基)硅丙基]四硫化物5-6份，植酸1-1.5份，水性环氧树脂乳液25-35份，硬脂酸0.6-0.8份，OP-10 1-2份，乙烯基三乙氧基硅烷10-20份，水100-120份。
6.根据权利要求1-5任一项所述水冷设备用高强防腐水冷槽的制备方法，其特征在于，S3中，镀膜液的制备方法为：将植酸加入水中溶解，调节温度至30-40℃，加入双-[3-(三乙氧基)硅丙基]四硫化物、水性环氧树脂乳液、硬脂酸、OP-10，以100-300r/min的速度保温搅拌2-3h，调节温度至23-27℃，加入乙烯基三乙氧基硅烷，以200-400r/min的速度保温搅拌30-50min得到镀膜液。
7.根据权利要求1-6任一项所述水冷设备用高强防腐水冷槽的制备方法，其特征在于，S3中，水性环氧树脂乳液的制备方法为：将环氧树脂加入正丁醇和乙二醇丁醚的混合溶剂中溶解，通入氮气，升温至100-120℃，以0.3-0.5ml/min的速度滴加甲基丙烯酸和过氧化苯甲酰混合溶液，以200-400r/min的速度保温搅拌4-6h，滴加过程中不断搅拌，降温至30-50℃，滴加质量分数为8-10wt％N,N-二甲氨基乙醇胺的水溶液至溶液pH＝7-8，加水，以600-800r/min的速度保温搅拌4-5h得到水性环氧树脂乳液。
8.根据权利要求7所述水冷设备用高强防腐水冷槽的制备方法，其特征在于，S3中，水性环氧树脂乳液的制备方法中，环氧树脂、甲基丙烯酸、过氧化苯甲酰、正丁醇、乙二醇丁醚、水的重量比为60-80：60-80：0.5-1.5：40-50：20-30：100-140。
9.一种水冷设备用高强防腐水冷槽，其特征在于，采用权利要求1-9中任一项所述的水冷设备用高强防腐水冷槽的制备方法制成。
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