CN107337951A - 一种钢结构耐热绝缘防腐涂料的制备方法及其应用 - Google Patents

一种钢结构耐热绝缘防腐涂料的制备方法及其应用 Download PDF

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Abstract

一种钢结构耐热绝缘防腐涂料的制备方法及其应用，属于金属防腐涂料技术领域。包括以下步骤：（1）将MgSO4·7H2O和NH4Al（SO4）2·12H2O放入反应器中加入去离子水搅拌成混合溶液；（2）将混合溶液用石英杯盛装后放于马弗炉中高温煅烧，然后冷却至室温得到MgAl2O4粉体，研磨后用分样筛筛分，得到MgAl2O4粉末；（3）将MgAl2O4粉末、中温煤焦油、石墨、硫酸钙、滑石粉和膨胀土投入反应器中升温，搅拌均匀后待用；（4）将二甲苯溶剂投入冷却至室温后的上述物料中，超声震荡后制成所述钢结构耐热绝缘防腐涂料。产品的涂层外观光滑平整，耐水性好，具备耐腐蚀性强、耐磨损及耐冲击性能好，耐酸碱性和抗微生物腐蚀，耐高温并且具有良好的电绝缘性能等优点。

Description

一种钢结构耐热绝缘防腐涂料的制备方法及其应用
技术领域
本发明属于金属防腐涂料技术领域，具体涉及一种钢结构耐热绝缘防腐涂料的制备方法及其应用。
背景技术
金属材料受周围介质的作用而损坏，称为金属腐蚀(Metallic Corrosion)。金属的锈蚀是最常见的腐蚀形态。腐蚀时，在金属的界面上发生了化学或电化学多相反应，使金属转入氧化(离子)状态。这会显著降低金属材料的强度、塑性、韧性等力学性能，破坏金属构件的几何形状，增加零件间的磨损，恶化电学和光学等物理性能，缩短设备的使用寿命，甚至造成火灾、爆炸等灾难性事故。美国1975年因金属腐蚀造成的经济损失为700亿美元，占当年国民经济生产总值的4.2％.据统计，每年由于金属腐蚀造成的钢铁损失约占当年钢产量的10～20％。金属腐蚀事故引起的停产、停电等间接损失就更无法计算。金属的腐蚀现象非常普遍。如铁制品生锈(Fe2O3·xH2O)，铝制品表面出现白斑(Al2O3)，铜制品表面产生铜绿[Cu2(OH)2CO3]，银器表面变黑(Ag2S，Ag2O)等都属于金属腐蚀，其中用量最大的金属——钢铁制品的腐蚀最为常见。
保护钢铁，阻缓它的腐蚀，延长钢铁制品的寿命，是最为重要的防腐蚀工作，在腐蚀和防腐蚀领域中，关注最多的也就是钢铁的腐蚀和防护，在实践中应用较多的防腐蚀手段主要包括采用缓蚀剂、电化学保护(其中包含阴极保护和阳极保护两种)、采用防护覆盖层和涂装防腐蚀涂料。
缓蚀剂能够在腐蚀介质中抑制钢铁的腐蚀，但是只能用于一般的腐蚀环境，耐水性差，不能应用于水利水电工程中；电化学保护造价昂贵，需要特定的环境；现有技术中采用防护覆盖层和涂装防腐蚀涂料耐腐蚀性差、耐磨损及耐冲击性能差，并且不具备耐高温、不具备良好的电绝缘性能。
发明内容
解决的技术问题：针对上述技术问题，本发明提供一种钢结构耐热绝缘防腐涂料的制备方法及其应用，具备耐腐蚀性强、耐磨损及耐冲击性能好，耐酸碱性和抗微生物腐蚀，耐高温并且具有良好的电绝缘性能等优点。
技术方案：一种钢结构耐热绝缘防腐涂料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将摩尔比为0.5～1.5:2的MgSO4·7H2O和NH4Al(SO4)2·12H2O放入反应器中加入去离子水搅拌成混合溶液；
(2)将混合溶液用石英杯盛装后放于马弗炉中1100℃～1200℃煅烧3～4h，然后冷却至室温得到MgAl2O4粉体，研磨后用100～140目分样筛筛分，得到MgAl2O4粉末；
(3)将8～15质量份MgAl2O4粉末、60～70质量份中温煤焦油、4～8质量份石墨、5～10质量份硫酸钙、6～8质量份滑石粉和3～5质量份膨胀土投入反应器中升温至70～100℃，搅拌均匀后待用；
(4)将20～35质量份二甲苯溶剂投入冷却至室温后的上述物料中，超声震荡20～40min后制成所述钢结构耐热绝缘防腐涂料。
作为优选，所述步骤(1)中将摩尔比为1：2的MgSO4·7H2O和NH4Al(SO4)2·12H2O放入反应器中。
作为优选，所述步骤(2)将混合溶液用石英杯盛装后放于马弗炉中1150℃煅烧3.5h，然后冷却至室温得到MgAl2O4粉体，研磨后用120目分样筛筛分。
作为优选，所述步骤(3)将12质量份MgAl2O4粉末、65质量份中温煤焦油、6质量份石墨、7质量份硫酸钙、7质量份滑石粉和4质量份膨胀土投入反应器中升温至80℃。
作为优选，将28质量份二甲苯溶剂投入冷却至室温后的上述物料中。
作为优选，超声震荡30min后制成所述钢结构耐热绝缘防腐涂料。
本发明的另一个技术方案为所述制备方法制备的涂料在水下钢阀门中的应用。
有益效果：本发明提供一种钢结构耐热绝缘防腐涂料的制备方法及其应用，产品的涂层外观平整光滑，耐水性、耐10％H2SO4、耐10％NaOH测试，常温下30天涂层无气泡、开裂、脱落情况，35℃下3.5％NaCl进行盐雾腐蚀测试，至少不出现红斑点时间/h为1400～1800h，在室温经3.5％NaCl水溶液浸泡至少不出现红斑点时间为1500～2000h，耐磨性(落砂法)/(L/μm)大于8，具备耐腐蚀性强、耐磨损及耐冲击性能好，耐酸碱性和抗微生物腐蚀，耐高温并且具有良好的电绝缘性能等优点。
具体实施方式
实施例1
(1)将摩尔比为0.5:2的MgSO4·7H2O和NH4Al(SO4)2·12H2O放入反应器中加入去离子水搅拌成混合溶液；
(2)将混合溶液用石英杯盛装后放于马弗炉中1100℃煅烧3h，然后冷却至室温得到MgAl2O4粉体，研磨后用100目分样筛筛分，得到MgAl2O4粉末；
(3)将8质量份MgAl2O4粉末、60质量份中温煤焦油、4质量份石墨、5质量份硫酸钙、6质量份滑石粉和3质量份膨胀土投入反应器中升温至70℃，搅拌均匀后待用；
(4)将20质量份二甲苯溶剂投入冷却至室温后的上述物料中，超声震荡20min后制成所述钢结构耐热绝缘防腐涂料。
涂层外观平整光滑，耐水性、耐10％H2SO4、耐10％NaOH测试，常温下30天涂层无气泡、开裂、脱落情况，35℃下3.5％NaCl进行盐雾腐蚀测试，至少不出现红斑点时间/h为1400h，在室温经3.5％NaCl水溶液浸泡至少不出现红斑点时间为1500h，耐磨性(落砂法)/(L/μm)大于5。
实施例2
(1)将摩尔比为1.5:2的MgSO4·7H2O和NH4Al(SO4)2·12H2O放入反应器中加入去离子水搅拌成混合溶液；
(2)将混合溶液用石英杯盛装后放于马弗炉中1200℃煅烧4h，然后冷却至室温得到MgAl2O4粉体，研磨后用140目分样筛筛分，得到MgAl2O4粉末；
(3)将15质量份MgAl2O4粉末、70质量份中温煤焦油、8质量份石墨、10质量份硫酸钙、8质量份滑石粉和5质量份膨胀土投入反应器中升温至100℃，搅拌均匀后待用；
(4)将35质量份二甲苯溶剂投入冷却至室温后的上述物料中，超声震荡40min后制成所述钢结构耐热绝缘防腐涂料。
涂层外观平整光滑，耐水性、耐10％H2SO4、耐10％NaOH测试，常温下30天涂层无气泡、开裂、脱落情况，35℃下3.5％NaCl进行盐雾腐蚀测试，至少不出现红斑点时间/h为1700h，在室温经3.5％NaCl水溶液浸泡至少不出现红斑点时间为1800h，耐磨性(落砂法)/(L/μm)大于6.5，具备耐腐蚀性强、耐磨损及耐冲击性能好，耐酸碱性和抗微生物腐蚀，耐高温并且具有良好的电绝缘性能等优点。
实施例3
(1)将摩尔比为1:2的MgSO4·7H2O和NH4Al(SO4)2·12H2O放入反应器中加入去离子水搅拌成混合溶液；
(2)将混合溶液用石英杯盛装后放于马弗炉中1150℃煅烧3.5h，然后冷却至室温得到MgAl2O4粉体，研磨后用120目分样筛筛分，得到MgAl2O4粉末；
(3)将12质量份MgAl2O4粉末、65质量份中温煤焦油、6质量份石墨、7质量份硫酸钙、7质量份滑石粉和4质量份膨胀土投入反应器中升温至80℃，搅拌均匀后待用；
(4)将28质量份二甲苯溶剂投入冷却至室温后的上述物料中，超声震荡30min后制成所述钢结构耐热绝缘防腐涂料。
涂层外观平整光滑，耐水性、耐10％H2SO4、耐10％NaOH测试，常温下30天涂层无气泡、开裂、脱落情况，35℃下3.5％NaCl进行盐雾腐蚀测试，至少不出现红斑点时间/h为1400～1800h，在室温经3.5％NaCl水溶液浸泡至少不出现红斑点时间为1500～2000h，耐磨性(落砂法)/(L/μm)大于8，具备耐腐蚀性强、耐磨损及耐冲击性能好，耐酸碱性和抗微生物腐蚀，耐高温并且具有良好的电绝缘性能等优点。

Claims (7)

1.一种钢结构耐热绝缘防腐涂料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
（1）将摩尔比为0.5~1.5:2的MgSO4·7H2O和NH4Al（SO4）2·12H2O放入反应器中加入去离子水搅拌成混合溶液；
（2）将混合溶液用石英杯盛装后放于马弗炉中1100℃~1200℃煅烧3~4h，然后冷却至室温得到MgAl2O4粉体，研磨后用100~140目分样筛筛分，得到MgAl2O4粉末；
（3）将8~15质量份MgAl2O4粉末、60~70质量份中温煤焦油、4~8质量份石墨、5~10质量份硫酸钙、6~8质量份滑石粉和3~5质量份膨胀土投入反应器中升温至70~100℃，搅拌均匀后待用；
（4）将20~35质量份二甲苯溶剂投入冷却至室温后的上述物料中，超声震荡20~40 min后制成所述钢结构耐热绝缘防腐涂料。
2.根据权利要求1所述的一种钢结构耐热绝缘防腐涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中将摩尔比为1：2的MgSO4·7H2O和NH4Al（SO4）2·12H2O放入反应器中。
3.根据权利要求1所述的一种钢结构耐热绝缘防腐涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）将混合溶液用石英杯盛装后放于马弗炉中1150 ℃煅烧3.5 h，然后冷却至室温得到MgAl2O4粉体，研磨后用120目分样筛筛分。
4.根据权利要求1所述的一种钢结构耐热绝缘防腐涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）将12质量份MgAl2O4粉末、65质量份中温煤焦油、6质量份石墨、7质量份硫酸钙、7质量份滑石粉和4质量份膨胀土投入反应器中升温至80℃。
5.根据权利要求1所述的一种钢结构耐热绝缘防腐涂料的制备方法，其特征在于，将28质量份二甲苯溶剂投入冷却至室温后的上述物料中。
6.根据权利要求1所述的一种钢结构耐热绝缘防腐涂料的制备方法，其特征在于，超声震荡30 min后制成所述钢结构耐热绝缘防腐涂料。
7.基于权利要求1所述制备方法制备的涂料在水下钢阀门中的应用。
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