CN108838054A - 一种用于海洋环境的钢结构保护层 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于海洋环境的钢结构保护层，该保护层的制备过程首先是把钢结构底材表面的灰尘、铁锈等杂物彻底清除，除锈质量指标达到Sa2.5级；然后在钢结构底材表面涂覆上保护层，该保护层由三层防腐漆构成：第一层为水性无机富锌底漆，第二层为环氧云铁中间漆，第三层为氯磺化聚乙烯面漆；所述的水性无机富锌底漆涂覆在洁净的钢结构底材表面，所述的环氧云铁中间漆涂覆在水性无机富锌底漆表面上，所述的氯磺化聚乙烯面漆涂覆在环氧云铁中间漆上。本发明所制备的一种用于海洋环境的钢结构的保护层不仅具有良好的耐腐蚀性、耐磨性、耐冲击力和优异的附着力，而且不会挥发有机化合物，有利于海洋生态保护。

Description

一种用于海洋环境的钢结构保护层
技术领域
本发明涉及钢结构防腐领域，尤其是一种用于海洋环境的钢结构保护层。
背景技术
海洋约占地球表面积的70％，拥有丰富的自然资源，为人类提供了赖以生存的空间环境。我国海岸线长达1.8万多千米，有渤海、黄海、东海、南海四大主要海域。随着陆地资源的日趋枯竭，海洋逐渐成为人类生存和发展的支柱。在海洋开发过程中，必然会使用大量的钢结构和装备，另一方面，海水含有丰富的氯化物和各种电解质，它是一种腐蚀性较强的天然腐蚀剂。海洋腐蚀环境大体分为5各区：海洋大气区、浪花飞溅区、海水潮差区、海水全浸区和海底泥土区，位于浪花飞溅区的钢铁在海面风浪的机械搅拌下腐蚀破坏最为严重。众所周知，“黄岛11·22”事故的直接原因，就是输油管道与排水暗渠交汇处管道因腐蚀减薄造成管道破裂，最终经济损失达7亿多元。海洋腐蚀具有隐蔽性、突发性特点，不仅造成资源浪费、环境污染，而且特别容易引发各种事故灾害，这不得不引起人们的深切关注。
目前，常用的海洋环境下的钢结构防腐涂层多为溶剂型的，这些防腐涂层的防腐性能优良，但是挥发的有机化合物较多，对人体健康会造成巨大伤害，有些挥发物会使人在短时间内感到头晕、头痛、恶心、乏力，并且还会伤害到人的肾脏、肝脏、大脑及中枢神经系统，生活海洋中的鱼虾等生物也会深受其害，这都不利于海洋生态环境平衡和海洋经济的可持续发展；另外，有的防腐涂层过于单薄，附着力和耐海水冲刷性能较差，影响整个结构的承载能力。
发明内容
为了解决现有钢结构保护层易挥发小分子有毒物，附着力和耐冲击性能差的问题，本发明提供了一种绿色环保、施工工艺简单、抗冲击性好、防腐效果好、使用寿命长的用于海洋环境的钢结构保护层。为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：把钢结构底材表面的灰尘、铁锈等杂物彻底清除，除锈质量指标达到Sa2.5级；然后在钢结构底材表面涂覆上保护层，该保护层由三层防腐漆构成：第一层为水性无机富锌底漆，第二层为环氧云铁中间漆，第三层为氯磺化聚乙烯面漆；所述的水性无机富锌底漆涂覆在洁净的钢结构底材表面，所述的环氧云铁中间漆涂覆在水性无机富锌底漆表面上，所述的氯磺化聚乙烯面漆涂覆在环氧云铁中间漆上。
上述一种用于海洋环境的钢结构保护层，所述的水性无机富锌底漆组份和质量份数为：硅酸钾5～12份、片状锌粉55～70份、KH550 1～1.8份、聚酰胺固化剂5～10、磷酸三丁酯3～4份、羧甲基纤维素钠盐1～3份、分散剂2～5份、触变剂3～15份、填料0～20份、去离子水20～55份。
上述一种用于海洋环境的钢结构保护层，所述的水性无机富锌底漆的片状锌粉的目数为600目。
上述一种用于海洋环境的钢结构保护层，所述的水性无机富锌底漆的分散剂为蒙脱土或聚丙烯酸钠；所述的触变剂为凹凸棒土、气相二氧化硅或膨润土中的一种或多种；所述的填料为石墨烯、碳纳米管或滑石粉中的一种或多种。
上述一种用于海洋环境的钢结构保护层，所述的环氧云铁中间漆组份和质量份数为：固体环氧树脂50～80份，环氧固化剂4～5份，丁醇30～35份，液体环氧树脂15～35份，云铁粉42～48份，聚乙烯蜡2～3份，触变剂6～10份，丙二醇甲醚醋酸酯3～4份。
上述一种用于海洋环境的钢结构保护层，所述的环氧云铁中间漆的触变剂为有机膨润土或凹凸棒土中的一种或多种。
上述一种用于海洋环境的钢结构保护层，所述的氯磺化聚乙烯面漆组份和质量份数为：氯磺化聚乙烯40～50份，环己酮1～8份，丁醇1～5份，有机膨润土10～25份，促进剂D1.5～3份，颜料8～15份，胺固化剂1～5份，环氧树脂液8～9份。
上述一种用于海洋环境的钢结构保护层，所述的氯磺化聚乙烯面漆的颜料为氧化铁红、炭黑、钛镍黄、钴绿、银粉中的一种或几种。
上述一种用于海洋环境的钢结构保护层，该保护层的制备过程如下：
(1)把钢结构底材表面的灰尘、铁锈等杂物彻底清除，除锈质量指标应达到Sa2.5级；
(2)采用水性无机富锌底漆涂刷，使洁净的钢结构底材表面均匀覆盖水性无机富锌底漆，涂层的厚度控制在60μm～80μm；
(3)采用环氧云铁中间漆涂刷，使涂刷在钢结构底材表面的水性无机富锌底漆均匀覆盖，涂层的厚度控制在150μm～220μm；
(4)采用氯磺化聚乙烯面漆涂刷，使涂刷在钢结构表面的环氧云铁中间漆均匀覆盖，涂层的厚度控制在90μm～120μm；
上述每道漆的涂刷间隔时间不大于20h，下一次涂刷前保证上道漆已经固化；最后将钢结构保护层在50℃～55℃的远红外灯下烘烤2h。
本发明的有益效果是，钢结构保护层采用水性无机富锌底漆、环氧云铁中间漆和氯磺化聚乙烯面漆；水性无机富锌底漆具有良好耐磨、环保、附着力强耐海浪冲刷、耐化学药品和耐腐蚀性能；环氧云铁中间漆具有良好的隔绝作用，能够降低电解质和氧渗入到钢结构表面的速率，增加长效防腐性能，提高钢结构的使用寿命；氯磺化聚乙烯是一种饱和型高分子成膜物质，具有优异的耐化学稳定性、耐磨性、防霉菌性和耐盐雾性；上述钢结构保护层制备周期短、工艺简单，漆料分散均匀，环保，有利于保护钢结构材料，免受海水腐蚀。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为海洋中的钢结构大桥示意图；
图2为图1中a部分的钢结构保护层局部截面示意图；
图中1.钢结构底材，2.水性无机富锌底漆保护层，3.环氧云铁中间漆保护层，4.氯磺化聚乙烯面漆保护层。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，但要求保护的范围不仅局限于此。
【实施例1】
一种用于海洋环境的钢结构保护层，首先把钢结构底材表面的灰尘、铁锈等杂物彻底清除，除锈质量指标达到Sa2.5级；然后在钢结构底材表面涂覆上保护层，该保护层由三层防腐漆构成：第一层为水性无机富锌底漆，第二层为环氧云铁中间漆，第三层为氯磺化聚乙烯面漆；所述的水性无机富锌底漆涂覆在洁净的钢结构底材表面，所述的环氧云铁中间漆涂覆在水性无机富锌底漆表面上，所述的氯磺化聚乙烯面漆涂覆在环氧云铁中间漆上。
进一步的，第一层水性无机富锌底漆组份和质量份数为：硅酸钾8份、片状锌粉(600目)50份、KH550 1份、聚酰胺固化剂6份、磷酸三丁酯3.4份、羧甲基纤维素钠盐1.4份、蒙脱土2份、气相二氧化硅4份、石墨烯3份、去离子水30份。
进一步的，第二层环氧云铁中间漆组份和质量份数为：固体环氧树脂60份，环氧固化剂4.2份，丁醇33份，液体环氧树脂18份，云铁粉42份，聚乙烯蜡2.2份，有机膨润土6份，丙二醇甲醚醋酸酯3.5份。
进一步的，第三层氯磺化聚乙烯面漆组份和质量份数为：氯磺化聚乙烯40份，环己酮3份，丁醇2份，有机膨润土15份，促进剂D 1.5份，氧化铁红8份，胺固化剂2份，环氧树脂液8.5份。
一种用于海洋环境的钢结构保护层，其制备过程如下：
a)把钢结构底材表面的灰尘、铁锈等杂物彻底清除，除锈质量指标应达到Sa2.5级；
b)采用水性无机富锌底漆涂刷，使洁净的钢结构底材表面均匀覆盖水性无机富锌底漆，涂层的厚度控制在75μm；
c)采用环氧云铁中间漆涂刷，使涂刷在钢结构底材表面的水性无机富锌底漆均匀覆盖，涂层的厚度控制在150μm；
d)采用氯磺化聚乙烯面漆涂刷，使涂刷在钢结构表面的环氧云铁中间漆均匀覆盖，涂层的厚度控制在120μm；
上述每道漆的涂刷间隔时间不大于20h，下一次涂刷前保证上道漆已经固化；最后将钢结构保护层在50℃的远红外灯下烘烤2h。
【实施例2】
一种用于海洋环境的钢结构保护层，首先把钢结构底材表面的灰尘、铁锈等杂物彻底清除，除锈质量指标达到Sa2.5级；然后在钢结构底材表面涂覆上保护层，该保护层由三层防腐漆构成：第一层为水性无机富锌底漆，第二层为环氧云铁中间漆，第三层为氯磺化聚乙烯面漆；所述的水性无机富锌底漆涂覆在洁净的钢结构底材表面，所述的环氧云铁中间漆涂覆在水性无机富锌底漆表面上，所述的氯磺化聚乙烯面漆涂覆在环氧云铁中间漆上。
进一步的，第一层水性无机富锌底漆组份和质量份数为：硅酸钾10份、片状锌粉(600目)55份、KH550 1.4份、聚酰胺固化剂8份、磷酸三丁酯4份、羧甲基纤维素钠盐2份、蒙脱土2份、膨润土5份、滑石粉10份、去离子水45份。
进一步的，第二层环氧云铁中间漆组份和质量份数为：固体环氧树脂70份，环氧固化剂4.5份，丁醇30份，液体环氧树脂15份，云铁粉45份，聚乙烯蜡2.5份，凹凸棒土10份，丙二醇甲醚醋酸酯3份。
进一步的，第一层氯磺化聚乙烯面漆组份和质量份数为：氯磺化聚乙烯48份，环己酮5份，丁醇1份，有机膨润土10份，促进剂D 1.7份，钛镍黄9份，胺固化剂1份，环氧树脂液9份。
一种用于海洋环境的钢结构保护层，其特征在于，该保护层的制备过程如下：
a)把钢结构底材表面的灰尘、铁锈等杂物彻底清除，除锈质量指标应达到Sa2.5级；
b)采用水性无机富锌底漆涂刷，使洁净的钢结构底材表面均匀覆盖水性无机富锌底漆，涂层的厚度控制在80μm；
c)采用环氧云铁中间漆涂刷，使涂刷在钢结构底材表面的水性无机富锌底漆均匀覆盖，涂层的厚度控制在200μm；
d)采用氯磺化聚乙烯面漆涂刷，使涂刷在钢结构表面的环氧云铁中间漆均匀覆盖，涂层的厚度控制在100μm；
上述每道漆的涂刷间隔时间不大于20h，下一次涂刷前保证上道漆已经固化；最后将钢结构保护层在50℃的远红外灯下烘烤2h。
以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种用于海洋环境的钢结构保护层，其特征在于，首先把钢结构底材表面的灰尘、铁锈等杂物彻底清除；然后在钢结构底材表面涂覆上保护层，该保护层由三层防腐漆构成：第一层为水性无机富锌底漆，第二层为环氧云铁中间漆，第三层为氯磺化聚乙烯面漆；所述的水性无机富锌底漆涂覆在洁净的钢结构底材表面，所述的环氧云铁中间漆涂覆在水性无机富锌底漆表面上，所述的氯磺化聚乙烯面漆涂覆在环氧云铁中间漆上。
2.根据权利要求1所述一种用于海洋环境的钢结构保护层，其特征在于，所述的水性无机富锌底漆组份和质量份数为：硅酸钾5～12份、片状锌粉55～70份、KH550 1～1.8份、聚酰胺固化剂5～10、磷酸三丁酯3～4份、羧甲基纤维素钠盐1～3份、分散剂2～5份、触变剂3～15份、填料0～20份、去离子水20～55份。
3.根据权利要求2所述一种用于海洋环境的钢结构保护层，其特征在于，所述的水性无机富锌底漆的片状锌粉的目数为600目。
4.根据权利要求2所述一种用于海洋环境的钢结构保护层，其特征在于，所述的水性无机富锌底漆的分散剂为蒙脱土或聚丙烯酸钠；所述的触变剂为凹凸棒土、气相二氧化硅或膨润土中的一种或多种；所述的填料为石墨烯、碳纳米管或滑石粉中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述一种用于海洋环境的钢结构保护层，其特征在于，所述的环氧云铁中间漆组份和质量份数为：固体环氧树脂50～80份，环氧固化剂4～5份，丁醇30～35份，液体环氧树脂15～35份，云铁粉42～48份，聚乙烯蜡2～3份，触变剂6～10份，丙二醇甲醚醋酸酯3～4份。
6.根据权利要求5所述一种用于海洋环境的钢结构保护层，其特征在于，所述的环氧云铁中间漆的触变剂为有机膨润土或凹凸棒土中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述一种用于海洋环境的钢结构保护层，其特征在于，所述的氯磺化聚乙烯面漆组份和质量份数为：氯磺化聚乙烯40～50份，环己酮1～8份，丁醇1～5份，有机膨润土10～25份，促进剂D 1.5～3份，颜料8～15份，胺固化剂1～5份，环氧树脂液8～9份。
8.根据权利要求7所述一种用于海洋环境的钢结构保护层，其特征在于，所述的氯磺化聚乙烯面漆的颜料为氧化铁红、炭黑、钛镍黄、钴绿、银粉中的一种或几种。
9.根据权利要求1所述一种用于海洋环境的钢结构保护层，其特征在于，该保护层的制备过程如下：
(1)把钢结构底材表面的灰尘、铁锈等杂物彻底清除，除锈质量指标应达到Sa2.5级；
(2)采用水性无机富锌底漆涂刷，使洁净的钢结构底材表面均匀覆盖水性无机富锌底漆，涂层的厚度控制在60μm～80μm；
(3)采用环氧云铁中间漆涂刷，使涂刷在钢结构底材表面的水性无机富锌底漆均匀覆盖，涂层的厚度控制在150μm～220μm；
(4)采用氯磺化聚乙烯面漆涂刷，使涂刷在钢结构表面的环氧云铁中间漆均匀覆盖，涂层的厚度控制在90μm～120μm；
上述每道漆的涂刷间隔时间不大于20h，下一次涂刷前保证上道漆已经固化；最后将钢结构保护层在50℃～55℃的远红外灯下烘烤2h。
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