CN108816709A - 一种钢结构防腐涂层及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢结构表面防腐涂层及其制备方法，表面防腐涂层主要由三部分构成：第一部分为醇溶性无机富锌底漆层，第二部分为聚氨酯中间漆层，第三部分为氟碳面漆层；该防腐涂层制备过程中首先对钢结构表面进行清洁和喷砂除锈处理，紧接着进行底漆涂覆、中间漆涂覆和面漆涂覆；所述醇溶性无机富锌底漆层涂覆在钢结构基材表面，所述聚氨酯中间漆涂覆在底漆上，所述氟碳面漆涂覆在中间漆上。本发明所制备得到的防腐涂层具有优异的耐腐蚀、耐高温、耐化学药品性和良好的装饰性，延长了钢结构的使用期限，降低了后期的防腐蚀维护成本。

Description

一种钢结构防腐涂层及其制备方法

技术领域

本发明涉及钢材表面的防腐领域，尤其涉及一种钢材的防腐涂层及其制备方法。

背景技术

众所周知钢铁是国家生存和发展的物质保障。钢铁工业是我国国民经济的基础产业。但是，许多钢结构材料长期曝露在复杂的外界环境中，极易受到的腐蚀而损坏，造成资源浪费。因此钢结构的防腐保护工作意义十分重大。与此同时钢结构防腐涂层也越来越受到各方面的关注。传统钢材防腐是通过加入其它元素改变钢材的种类来达到防腐目的，工艺复杂，条件严苛，从长效经济性经济考虑，必须对钢材进行有效的防腐，以确保钢结构材料的使用寿命。

发明内容

本发明的目的，就是为了解决上述问题，提供一种工艺简单、具有耐腐蚀、耐高温、耐老化、使用寿命长的防腐涂层。

为了达到上述目的，本发明具体通过以下方案得以实现：本发明提供了一种钢结构防腐涂层，首先对钢结构基材表面进行清洁和喷砂除锈处理，紧接着进行醇溶性无机富锌底漆涂覆、聚氨酯中间漆涂覆和氟碳面漆涂覆；所述醇溶性无机富锌底漆涂覆在钢结构基材表面，所述聚氨酯中间漆涂覆在底漆上，所述氟碳面漆涂覆在中间漆上。

上所述的一种钢结构防腐涂层，所述的醇溶性无机富锌底漆各组份的质量百分数如下：正硅酸乙酯15％～20％，鳞片状锌粉25％～45％，乙二醇8％～10％，丁醇9％～13％，稀盐酸2.5％～5％，冰醋酸6％～8％，分散剂0.5％～1.5％，增稠剂1％～3％。

上所述的一种钢结构防腐涂层，所述醇溶性无机富锌底漆中分散剂选自硅酸盐类、碱金属磷酸盐类和有机分散剂中的一种或多种；所述增稠剂选自羟基纤维素、羟乙基纤维素和羟丙基纤维素中的一种或多种。

上所述的一种钢结构防腐涂层，所述聚氨酯中间漆各组份的质量百分数如下：水性聚氨酯树脂35％～45％，聚羧酸金属盐2％～4％，亚硝酸钠0.5％～1.5％，稀释剂1％～1.5％，消泡剂2％～2.5％，防沉剂0.5％～2％，流平剂5％～8％，填料10％～40％。

上所述的一种钢结构防腐涂层，所述聚氨酯中间漆中稀释剂选自乙酸乙酯、丙二醇甲醚乙酸酯中的一种或多种；所述的消泡剂选自磷酸酯类、酞胺类、脂肪酸类中的一种或多种。

上所述的一种钢结构防腐涂层，所述聚氨酯中间漆中防沉剂选自气相二氧化硅、有机膨润土和改性氢化蓖麻油类中的一种或多种；所述的流平剂选自硝化纤维素、聚乙烯醇缩丁醛中的一种或多种；所述的填料选自碳酸钙、滑石粉、硅灰石中的一种或多种。

上所述的一种钢结构防腐涂层，所述氟碳面漆各组份的质量百分数如下：FEVE树脂50％～55％，多异氰酸酯树脂8％～10％，颜料15％～20％，填料10％～18％，分散剂0.6％～0.8％，消泡剂1.5％～2.5％，增稠剂2％～4％，防霉剂1％～2％。

上所述的一种钢结构防腐涂层，所述氟碳面漆中颜料选自环保颜料钛镍黄、钛铬棕、铜铬黑、钴绿、钴蓝、铁铬黑、铁锌铬棕中的一种或多种；所述填料选自云母粉、硫酸钡、硅酸钙、滑石粉中的一种或多种；所述分散剂选自聚乙烯蜡、金属皂类、脂肪族酰胺类中的一种或多种。

上所述的一种钢结构防腐涂层，所述氟碳面漆中消泡剂选自聚醚类、有机硅类、高碳醇类中的一种或多种；所述增稠剂选自聚丙烯酰胺、聚丙烯酸酯中的一种或多种；所述防霉剂选自五氯苯酚、双硫代氨基甲酸酯中的一种。

上所述的一种钢结构防腐涂层，其制备的具体步骤如下：

(1)对钢结构表面进行清洁、喷砂除锈处理，所述喷砂除锈采用金刚砂，砂粒大小控制在1.0mm～1.5mm，压缩空气为动力，喷砂气体压力控制在0.7MPa，喷砂距离控制在90mm～150mm，喷砂角度控制在60度。

(2)采用醇溶性无机富锌底漆在洁净的钢结构基材表面涂刷两次，使其表面均匀覆盖，两次涂刷总的厚度30μm～80μm。

(3)采用聚氨酯中间漆涂刷两次，使涂刷在钢结构基材表面的醇溶性无机富锌底漆均匀覆盖，两次涂刷总的厚度100μm～160μm。

(4)采用氟碳面漆涂刷两次，使涂刷在钢结构基材表面的聚氨酯中间漆均匀覆盖，两次涂刷总的厚度120μm～220μm。

上述每一次涂刷漆，要确保前一次涂刷漆平整均匀、无气泡、完全干燥。

本研究者，将经过上述防腐处理的钢结构材料，在0.1mol/L的氢氧化钠、0.05mol/L的硫酸、120#汽油中分别浸泡7天，检查钢结构的表面以及防腐涂层的外观、结构，并未发现三组试验结果与测试前相比有任何异常，并经过1000h的盐雾试验处理，发现钢结构材料不起锈、不开裂。

本发明的有益效果是，除锈方法选择喷砂除锈，与传统机械除锈、化学除锈以及手工除锈相比除锈更彻底，工作效率更高；防腐涂层采用醇溶性富锌底漆、聚氨酯中间漆涂刷、氟碳面漆；醇溶性富锌底漆不仅起到隔离屏蔽的作用，而且其中的金属锌，在水和氧的存在下发生阳极反应，减缓腐蚀速率，对钢结构起到长效的电化学保护作用，这是传统防腐漆层所达不到的；聚氨酯中间漆具有优异的物理机械性能和耐腐蚀性能；氟碳面漆具有良好的自洁性、耐化学腐蚀性、耐候性和阻燃性，而且氟碳面漆可以实现外观调色，有利于实现与周围环境的协调，起到装饰的作用；此外，漆层涂刷工艺简单，对设备要求低，方便操作，选取的原料易获得，使得钢结构材料能够不受外界环境的侵蚀，更好的发挥自身的作用。

附图说明

图1是本发明钢结构防腐涂层的横截面结构示意图。

图中，1.钢结构基材，2.醇溶性无机富锌底漆层，3.聚氨酯中间漆层，4.氟碳面漆层。

具体实施方式

下面结合具体的实施方案来对本发明做进一步限定，但要求保护的范围不仅局限于此。

【实施例1】

一种钢结构防腐涂层，首先对钢结构基材表面进行清洁和喷砂除锈处理，紧接着进行醇溶性无机富锌底漆涂覆、聚氨酯中间漆涂覆和氟碳面漆涂覆；所述醇溶性无机富锌底漆涂覆在钢结构基材表面，所述聚氨酯中间漆涂覆在底漆上，所述氟碳面漆涂覆在中间漆上；

所述醇溶性无机富锌底漆各组份的质量百分数如下：正硅酸乙酯20％，鳞片状锌粉42％，乙二醇10％，丁醇12％，稀盐酸5％，冰醋酸7％，水玻璃1％，羟基纤维素3％；

所述聚氨酯中间漆各组份的质量百分数如下：水性聚氨酯树脂43％，聚羧酸金属盐2.5％，亚硝酸钠1％，乙酸乙酯1.5％，磷酸三丁酯2％，气相二氧化硅2％，硝化纤维素8％，滑石粉40％；

所述氟碳面漆各组份的质量百分数如下：FEVE树脂54％，多异氰酸酯树脂8％，钛镍黄15％，云母粉15.4％，聚乙烯蜡0.6％，聚氧乙烯醚2％，聚丙烯酰胺3.2％，五氯苯酚1.8％。

一种钢结构防腐涂层，按以下步骤制备：

(1)对钢结构表面进行清洁、喷砂除锈处理，所述喷砂除锈采用金刚砂，砂粒大小控制在1.0mm，压缩空气为动力，喷砂气体压力控制在0.7MPa，喷砂距离控制在90mm，喷砂角度控制在60度。

(2)采用醇溶性无机富锌底漆在洁净的钢结构基材表面涂刷两次，使其表面均匀覆盖，两次涂刷总的厚度30μm。

(3)采用聚氨酯中间漆涂刷两次，使涂刷在钢结构基材表面的醇溶性无机富锌底漆均匀覆盖，两次涂刷总的厚度100μm。

(4)采用氟碳面漆涂刷两次，使涂刷在钢结构基材表面的聚氨酯中间漆均匀覆盖，两次涂刷总的厚度120μm。

上述每一次涂刷漆，要确保前一次涂刷漆平整均匀、无气泡、完全干燥。

【实施例2】

一种钢结构防腐涂层，首先对钢结构基材表面进行清洁和喷砂除锈处理，紧接着进行醇溶性无机富锌底漆涂覆、聚氨酯中间漆涂覆和氟碳面漆涂覆；所述醇溶性无机富锌底漆涂覆在钢结构基材表面，所述聚氨酯中间漆涂覆在底漆上，所述氟碳面漆涂覆在中间漆上；

所述醇溶性无机富锌底漆各组份的质量百分数如下：正硅酸乙酯19％，鳞片状锌粉43％，乙二醇9％，丁醇13％，稀盐酸4.5％，冰醋酸8％，焦磷酸钠1.5％，羟丙基纤维素2％，

所述聚氨酯中间漆各组份的质量百分数如下：水性聚氨酯树脂44％，聚羧酸金属盐3.5％，亚硝酸钠1.5％，丙二醇甲醚乙酸酯1.5％，磷酸正丁酯2.2％，有机膨润土1.8％，聚乙烯醇缩丁醛7.5％，硅灰石38％，

所述氟碳面漆各组份的质量百分数如下：FEVE树脂52％，多异氰酸酯树脂9％，钴蓝16.3％，硫酸钡14％，硬脂酸锌0.7％，甘油聚醚2.5％，聚丙烯酸酯4％，双硫代氨基甲酸酯1.5％，

一种钢结构防腐涂层，按以下步骤制备：

(1)对钢结构表面进行清洁、喷砂除锈处理，所述喷砂除锈采用金刚砂，砂粒大小控制在1.5mm，压缩空气为动力，喷砂气体压力控制在0.7MPa，喷砂距离控制在150mm，喷砂角度控制在60度。

(2)采用醇溶性无机富锌底漆在洁净的钢结构基材表面涂刷两次，使其表面均匀覆盖，两次涂刷总的厚度70μm。

(3)采用聚氨酯中间漆涂刷两次，使涂刷在钢结构基材表面的醇溶性无机富锌底漆均匀覆盖，两次涂刷总的厚度160μm。

(4)采用氟碳面漆涂刷两次，使涂刷在钢结构基材表面的聚氨酯中间漆均匀覆盖，两次涂刷总的厚度200μm。

上述每一次涂刷漆，要确保前一次涂刷漆平整均匀、无气泡、完全干燥。

上面结合实例对本发明进行了示例性描述，而非对本发明的限制，在本发明的精神范围内，还可以做出各种等同修改和变换，这种等同修改和变换属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种钢结构防腐涂层，其特征在于，首先对钢结构基材表面进行清洁和喷砂除锈处理，紧接着进行醇溶性无机富锌底漆涂覆、聚氨酯中间漆涂覆和氟碳面漆涂覆；所述醇溶性无机富锌底漆涂覆在钢结构基材表面，所述聚氨酯中间漆涂覆在底漆上，所述氟碳面漆涂覆在中间漆上。

2.根据权利要求1所述的一种钢结构防腐涂层，其特征在于，所述的醇溶性无机富锌底漆各组份的质量百分数如下：正硅酸乙酯15％～20％，鳞片状锌粉25％～45％，乙二醇8％～10％，丁醇9％～13％，稀盐酸2.5％～5％，冰醋酸6％～8％，分散剂0.5％～1.5％，增稠剂1％～3％。

3.根据权利要求2所述的一种钢结构防腐涂层，其特征在于，所述分散剂选自硅酸盐类、碱金属磷酸盐类和有机分散剂中的一种或多种；所述增稠剂选自羟基纤维素、羟乙基纤维素和羟丙基纤维素中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种钢结构防腐涂层，其特征在于，所述聚氨酯中间漆各组份的质量百分数如下：水性聚氨酯树脂35％～45％，聚羧酸金属盐2％～4％，亚硝酸钠0.5％～1.5％，稀释剂1％～1.5％，消泡剂2％～2.5％，防沉剂0.5％～2％，流平剂5％～8％，填料10％～40％。

5.根据权利要求4所述的一种钢结构防腐涂层，其特征在于，所述的稀释剂选自乙酸乙酯、丙二醇甲醚乙酸酯中的一种或多种；所述的消泡剂选自磷酸酯类、酞胺类、脂肪酸类中的一种或多种。

6.根据权利要求4所述的一种钢结构防腐涂层，其特征在于，所述的防沉剂选自气相二氧化硅、有机膨润土和改性氢化蓖麻油类中的一种或多种；所述的流平剂选自硝化纤维素、聚乙烯醇缩丁醛中的一种或多种；所述的填料选自碳酸钙、滑石粉、硅灰石中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的一种钢结构防腐涂层，其特征在于，所述氟碳面漆各组份的质量百分数如下：FEVE树脂50％～55％，多异氰酸酯树脂8％～10％，颜料15％～20％，填料10％～18％，分散剂0.6％～0.8％，消泡剂1.5％～2.5％，增稠剂2％～4％，防霉剂1％～2％。

8.根据权利要求7所述的一种钢结构防腐涂层，其特征在于，所述颜料选自环保颜料钛镍黄、钛铬棕、铜铬黑、钴绿、钴蓝、铁铬黑、铁锌铬棕中的一种或多种；所述填料选自云母粉、硫酸钡、硅酸钙、滑石粉中的一种或多种；所述分散剂选自聚乙烯蜡、金属皂类、脂肪族酰胺类中的一种或多种。

9.根据权利要求7所述的一种钢结构防腐涂层，其特征在于，所述消泡剂选自聚醚类、有机硅类、高碳醇类中的一种或多种；所述增稠剂选自聚丙烯酰胺、聚丙烯酸酯中的一种或多种；所述防霉剂选自五氯苯酚、双硫代氨基甲酸酯中的一种。

10.根据权利要求1所述的一种钢结构防腐涂层的制备方法，其特征在于，其制备的具体步骤如下：

(1)对钢结构表面进行清洁、喷砂除锈处理，所述喷砂除锈采用金刚砂，砂粒大小控制在1.0mm～1.5mm，压缩空气为动力，喷砂气体压力控制在0.7MPa，喷砂距离控制在90mm～150mm，喷砂角度控制在60度。

(2)采用醇溶性无机富锌底漆在洁净的钢结构基材表面涂刷两次，使其表面均匀覆盖，两次涂刷总的厚度30μm～80μm。

(3)采用聚氨酯中间漆涂刷两次，使涂刷在钢结构基材表面的醇溶性无机富锌底漆均匀覆盖，两次涂刷总的厚度100μm～160μm。

(4)采用氟碳面漆涂刷两次，使涂刷在钢结构基材表面的聚氨酯中间漆均匀覆盖，两次涂刷总的厚度120μm～220μm。

上述每一次涂刷漆，要确保前一次涂刷漆平整均匀、无气泡、完全干燥。