CN108970949B - 一种化学储罐的喷涂方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种化学储罐的喷涂方法，首先对化学储罐内壁进行喷砂处理进行除油除锈，处理后，采用硅烷偶联剂对储罐表面进行硅烷处理，待硅烷膜自干后，采用人工方法对表面预先喷底漆，保证漆膜与金属表面紧密结合，底漆自干后，采用喷涂机器人按照指定路径对表面进行喷涂作业，完成面漆喷涂。本发明采用硅烷预处理工艺代替了长期使用的磷化工艺，节约了预处理成本，后续工艺中采用纳米SiO2微粒改性的底漆和面漆，保证了涂层的质量，涂层表面无龟裂、橘皮起泡、针孔等缺陷，而且具有良好的耐腐蚀性。

Description

一种化学储罐的喷涂方法
技术领域
本发明属于表面工程领域，具体地涉及一种化学储罐的喷涂方法。
背景技术
化学储罐主要用于储存危险化学品，常常与硫酸、盐酸、苛性钠水溶液等腐蚀介质接触，而且储罐以金属材质居多，例如碳钢储罐、不锈钢储罐、铝储罐，这样很容易引发储罐的腐蚀，使得储罐丧失原有的功能。虽然可以用玻璃钢、陶瓷、塑料等材质代替金属材料，但强度往往达不到要求，而且无意间增加了储罐制造成本，因此在金属材质的基础上采用适当的防腐技术，可以节约成本，延长储罐的使用寿命。
有机高分子涂料可以很好地解决上述问题，将其涂覆在被保护或被装饰的物体表面，并能与被涂物形成牢固附着的连续薄膜，起到防腐蚀、装饰性的作用。首先，决定涂层质量的前提是要对金属表面进行适当的预处理，例如除油除锈、磷化处理等等，没有适宜的表面预处理，即便是采用多么先进的高级涂料，也不会得到满意的涂装效果。其次，对经过预处理的表面进行涂装加工，可获得连续、致密的保护性涂层。涂料中加入适当含量的纳米微粒，可以明显改善涂料的性能以及增添新的功能比如自清洁能力。将纳米材料用在底漆中，可以增加底漆与基材的附着力，提高机械强度，且纳米级的颜料与底漆的强作用力及填充效果，有助于改进底漆涂层的界面结合；纳米材料在面漆中可起到表面填充和光洁作用，提高面漆的光泽，减少阻力。因此，纳米材料在涂装领域的应用具有广泛的前景。
发明内容
本发明的目的在于提供一种化学储罐的喷涂方法，它包括以下步骤：
（1）对化学储罐内壁进行喷砂处理，达到除油除锈的目的；
（2）喷砂处理后，采用硅烷偶联剂对储罐表面进行硅烷处理；
（3）待硅烷膜自干后，采用人工方法对表面预先喷底漆；
（4） 底漆自干后，采用喷涂机器人按照指定路径对表面进行喷涂作业，完成面漆喷涂。
特别地，所述步骤（2）中所述的硅烷偶联剂可选用可水解的两种或两种以上的硅烷；所述的可水解硅烷配制成硅烷水溶液的浓度以质量百分比来计算，所用硅烷含量为5~10 wt.% 。
特别地，所述步骤（2）中所述的硅烷处理适用于钢铁、铝合金、锌合金等金属材料或其他非金属材料。
特别地，所述步骤（3）的底漆为纳米SiO2微粒改性环氧树脂富锌底漆，底漆分为A组分和B组分，A组分按质量百分比包括：双酚A环氧树脂10~20 wt.%、触变剂A1~5 wt.%、滑石粉3~15 wt.%、硫酸钡10~20 wt.%、纳米SiO2 5~10 wt.%、分散剂5~10 wt.%、球状锌粉20~25 wt.%、混合溶剂10~15 wt.%、消泡剂5~10 wt.%；B组分为胺类固化剂 100 wt.%。
特别地，所述步骤（4）的面漆为纳米SiO2改性的环氧树脂面漆，面漆也分为A组分和B组分，A组分按质量百分比包括：双酚A环氧树脂10~20 wt.%、混合溶剂10~20 wt.%、KH560硅烷偶联剂10~20 wt.%、滑石粉3~15 wt.%、硫酸钡10~20 wt.%、纳米SiO2 5~10wt.%、分散剂10~20 wt.%、消泡剂10~20 wt.%；B组分为胺类固化剂 100 wt.%。
与现有技术相比，本发明具有以下优势：（1）表面预处理采用硅烷处理技术代替了长期使用的磷化工艺，节约了能源和处理成本，在常温下即可实现预处理，而且相比于单一硅烷，两种或两种以上的硅烷水解后中硅醇（Si-OH）含量高，形成的涂层与金属表面形成硅氧烷共价键的密度大，使得涂层与金属表面紧密结合，涂层附着能力显著提高；（2）纳米SiO2微粒添加到底漆和面漆中，可使涂料的附着力、耐候性、耐老化性等性能显著提高，而且纳米SiO2微粒填充到涂层有机高分子间的缝隙中起到封孔作用，阻碍了腐蚀介质进入涂层中，提高了涂层的耐腐蚀性能。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合优选实施方式对本发明作进一步的详细说明。应当指出的是，下述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
实施例1：
一种化学储罐的喷涂方法，它包括以下步骤：
（1） 对化学储罐内壁进行喷砂处理，达到除油除锈的目的，喷砂除锈达到Sa2.5级；
（2）喷砂处理后，采用硅烷偶联剂对储罐表面进行硅烷处理，硅烷一定要事先经过水解方可使用，选择KH560和KH570两种硅烷偶联剂，比例按照质量百分比进行计算：KH560：KH570=1:1，最终配制成硅烷水溶液的硅烷含量为5~10 wt.%；
（3）待硅烷膜自干后，采用人工方法对表面预先喷底漆，底漆A和B组分按照各自比例配制后混合在一起进行使用；
（4）底漆自干后，采用喷涂机器人按照指定路径对表面进行喷涂作业，面漆A和B组分按照各自比例配制后混合在一起进行使用，自动喷枪与坩埚表面的距离保持在10~20cm，面漆流体的流量控制在500~600ml/遍，喷涂完毕等待涂膜自干。
所述步骤（3）的底漆为纳米SiO2微粒改性环氧树脂富锌底漆，底漆分为A组分和B组分，A组分按质量百分比包括：双酚A环氧树脂15 wt.%、触变剂A 3 wt.%、滑石粉9 wt.%、硫酸钡10 wt.%、纳米SiO2 8 wt.%、分散剂10 wt.%、球状锌粉20 wt.%、混合溶剂15 wt.%、消泡剂10 wt.%；B组分为胺类固化剂 100 wt.%。
所述步骤（4）的面漆为纳米SiO2改性的环氧树脂面漆，面漆也分为A组分和B组分，A组分按质量百分比包括：双酚A环氧树脂17 wt.%、混合溶剂15 wt.%、KH560硅烷偶联剂12wt.%、滑石粉10 wt.%、硫酸钡13 wt.%、纳米SiO2 8 wt.%、分散剂10 wt.%、消泡剂15 wt.%；B组分为胺类固化剂 100 wt.%。
对底漆和面漆喷涂完成后的漆膜进行检测，涂层要保证颜色均匀、厚度一致、无龟裂、橘皮起泡、针孔等缺陷。
实施例2：
一种化学储罐的喷涂方法，它包括以下步骤：
（1） 对化学储罐内壁进行喷砂处理，达到除油除锈的目的，喷砂除锈达到Sa2.5级；
（2）喷砂处理后，采用硅烷偶联剂对储罐表面进行硅烷处理，硅烷一定要事先经过水解方可使用，选择KH550和KH560两种硅烷偶联剂，比例按照质量百分比进行计算：KH550：KH560=1:1，最终配制成硅烷水溶液的硅烷含量为5~10 wt.%；
（3）待硅烷膜自干后，采用人工方法对表面预先喷底漆，底漆A和B组分按照各自比例配制后混合在一起进行使用；
（4）底漆自干后，采用喷涂机器人按照指定路径对表面进行喷涂作业，面漆A和B组分按照各自比例配制后混合在一起进行使用，自动喷枪与坩埚表面的距离保持在10~20cm，面漆流体的流量控制在500~600ml/遍，喷涂完毕等待涂膜自干。
所述步骤（3）的底漆为纳米SiO2微粒改性环氧树脂富锌底漆，底漆分为A组分和B组分，A组分按质量百分比包括：双酚A环氧树脂11 wt.%、触变剂A 5 wt.%、滑石粉11 wt.%、硫酸钡13 wt.%、纳米SiO2 8 wt.%、分散剂8 wt.%、球状锌粉23 wt.%、混合溶剂13 wt.%、消泡剂8 wt.%；B组分为胺类固化剂 100 wt.%。
所述步骤（4）的面漆为纳米SiO2改性的环氧树脂面漆，面漆也分为A组分和B组分，A组分按质量百分比包括：双酚A环氧树脂15 wt.%、混合溶剂13 wt.%、KH560硅烷偶联剂15wt.%、滑石粉8 wt.%、硫酸钡15 wt.%、纳米SiO2 8 wt.%、分散剂15 wt.%、消泡剂11 wt.%；B组分为胺类固化剂 100 wt.%。
对底漆和面漆喷涂完成后的漆膜进行检测，涂层要保证颜色均匀、厚度一致、无龟裂、橘皮起泡、针孔等缺陷。
实施例3：
一种化学储罐的喷涂方法，它包括以下步骤：
（1） 对化学储罐内壁进行喷砂处理，达到除油除锈的目的，喷砂除锈达到Sa2.5级；
（2）喷砂处理后，采用硅烷偶联剂对储罐表面进行硅烷处理，硅烷一定要事先经过水解方可使用，选择KH550、KH570、KH570三种硅烷偶联剂，比例按照质量百分比进行计算：KH550：KH560：KH570=1:1:1，最终配制成硅烷水溶液的硅烷含量为5~10 wt.%；
（3）待硅烷膜自干后，采用人工方法对表面预先喷底漆，底漆A和B组分按照各自比例配制后混合在一起进行使用；
（4）底漆自干后，采用喷涂机器人按照指定路径对表面进行喷涂作业，面漆A和B组分按照各自比例配制后混合在一起进行使用，自动喷枪与坩埚表面的距离保持在10~20cm，面漆流体的流量控制在500~600ml/遍，喷涂完毕等待涂膜自干。
所述步骤（3）的底漆为纳米SiO2微粒改性环氧树脂富锌底漆，底漆分为A组分和B组分，A组分按质量百分比包括：双酚A环氧树脂14 wt.%、触变剂A 3 wt.%、滑石粉13 wt.%、硫酸钡15 wt.%、纳米SiO2 5 wt.%、分散剂5 wt.%、球状锌粉21 wt.%、混合溶剂15 wt.%、消泡剂9 wt.%；B组分为胺类固化剂 100 wt.%。
所述步骤（4）的面漆为纳米SiO2改性的环氧树脂面漆，面漆也分为A组分和B组分，A组分按质量百分比包括：双酚A环氧树脂10 wt.%、混合溶剂20 wt.%、KH560硅烷偶联剂10wt.%、滑石粉12 wt.%、硫酸钡13 wt.%、纳米SiO2 7 wt.%、分散剂13 wt.%、消泡剂15 wt.%；B组分为胺类固化剂 100 wt.%。
对底漆和面漆喷涂完成后的漆膜进行检测，涂层要保证颜色均匀、厚度一致、无龟裂、橘皮起泡、针孔等缺陷。
耐化学试剂腐蚀测试
测试过程中使用的金属材料，选择与化学储罐一样的材质：碳素钢试片，对其按照实施例中的步骤完成喷涂过程，处理后的试片放入装有下列腐蚀介质的烧杯中，观察试片的腐蚀状况，测试结果见表1。耐化学试剂腐蚀测试结果显示，在不同的腐蚀介质中，试片经过2000h的化学腐蚀，表面没有发生明显变化，显示涂层具有良好的耐腐蚀性，经得起苛刻环境的考验。
表1耐化学试剂腐蚀测结果
Figure RE-GDA0001809694640000051

Claims (2)

1.一种化学储罐的喷涂方法，其特征在于：首先对化学储罐内壁进行喷砂处理进行除油除锈，处理后，采用硅烷偶联剂对储罐表面进行硅烷处理，待硅烷膜自干后，对表面预先喷底漆，底漆自干后，进行喷涂作业，完成面漆喷涂；所述底漆为纳米SiO2微粒改性环氧树脂富锌底漆，底漆分为A组分和B组分，A组分按质量百分比包括：双酚A环氧树脂10~20wt.%、触变剂A1~5 wt.%、滑石粉3~15 wt.%、硫酸钡10~20 wt.%、纳米SiO2 5~10 wt.%、分散剂5~10 wt.%、球状锌粉20~25 wt.%、混合溶剂10~15 wt.%、消泡剂5~10 wt.%；B组分为胺类固化剂 100 wt.%；
所述面漆为纳米SiO2改性的环氧树脂面漆，面漆也分为A组分和B组分，A组分按质量百分比包括：双酚A环氧树脂10~20 wt.%、混合溶剂10~20 wt.%、KH560硅烷偶联剂10~20wt.%、滑石粉3~15 wt.%、硫酸钡10~20 wt.%、纳米SiO2 5~10wt.%、分散剂10~20 wt.%、消泡剂10~20 wt.%；B组分为胺类固化剂 100 wt.%；
所述的硅烷偶联剂可选用可水解的两种或两种以上的硅烷；所述的可水解硅烷配制成硅烷水溶液的浓度以质量百分比来计算，所用硅烷含量为5~10 wt.%；
所述硅烷处理适用于钢铁、铝合金、锌合金金属材料或其他非金属材料。
2.根据权利要求1所述的化学储罐的喷涂方法，其特征在于，所述的面漆喷涂采用机器人喷涂技术进行喷涂作业。
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