CN110669412A - 环保高效纳米防锈剂、制备方法及在螺纹钢表面的应用 - Google Patents

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Abstract

一种环保高效纳米防锈剂，其特征在于以重量百分比计，由以下成分制成：水性环氧树脂13.3‑16.8％，氨基甲氧基硅烷偶联剂0.8‑1.2％，氯化聚烯烃类附着力促进剂2.2‑3.2％，分散剂1.8‑2.8％，十二烷基硫酸钠0.8‑1.2％，余量为水。该环保高效纳米防锈剂与混凝土兼容性好，握裹力好。

Description

环保高效纳米防锈剂、制备方法及在螺纹钢表面的应用
技术领域
本发明属于金属处理技术领域，具体涉及一种环保高效纳米防锈剂、制备方法及在螺纹钢表面的应用。
背景技术
热轧带肋钢筋俗称螺纹钢，是目前建筑用钢材量最大的钢材产品。螺纹钢作为钢筋混凝土的骨架材料，被广泛应用于桥梁、港口、大坝、码头、平台、公路、工业与民用建筑等各种现代化工程建设中。近年来,为了生产低成本高强度钢筋，各钢铁企业大都采用了终轧后穿水冷却工艺。该工艺能在一定程度上改善组织，提高钢筋的机械性能，但该工艺存在着一个很大的缺点，即穿水冷却的螺纹钢在储存和运输过程中很容易生锈，这不仅严重影响了螺纹钢的表面质量，而且锈迹会造成螺纹钢表面与混凝土握裹强度降低，严重影响建筑质量，钢筋的锈蚀成为了影响建筑物持久性的主要因素。因此，越来越多的螺纹钢厂家采用化学处理剂对螺纹钢表面进行防锈防腐处理。螺纹钢表面处理剂的市场需求量巨大，其中各类防锈剂占据着主要地位。防锈剂主要包括水基防锈剂和防锈油。普通水基防锈剂由于含有亚硝酸钠等致癌物质，将会损害工人的身体健康，同时严重污染环境；防锈油会降低螺纹钢与混凝土的握裹力，严重影响螺纹钢的性能和质量。
中国专利CN201811557224.7提供了一种环保型多金属水基防锈剂，原料含有水溶性树脂、硅烷偶联剂、钝化剂、硅溶胶、pH调节剂(碱性)、表面活性剂、植物缓蚀剂、复配金属缓蚀剂和去离子水，还提供了上述防锈剂的制备方法。该专利的环保型多金属水基防锈剂，以水溶性树脂为支架，有机硅烷和硅溶胶为成膜剂，辅以特殊复配的金属缓蚀剂和从植物中提取的缓蚀剂，绿色，环保，经济实用，本发明防锈剂能在金属表面生成极薄的防护膜，防止大气中有害物对金属的侵蚀，实现对黑色金属、铝合金、铜等多种金属的防护，亦可用于金属涂装前的防护，能提高涂料的附着力，增强金属表面的耐腐蚀性。该专利采用了碱性调节剂使该水基防锈剂属于覆膜型防锈，其防锈时间较化学转化膜短。
中国专利201810645055.6公开了一种具有降温效果的轨道防锈剂，由如下原料组成：120号溶剂油、亚磷酸二正丁酯、苯并三氮唑钠、硫磷丁辛基碱性锌盐、磷酸钛、氧化铝、氮化铝、硅烷偶联剂、环氧树脂、月桂酰单乙醇胺、聚异丁烯、油酸乙二醇酯、十四烷基三甲基氯化铵、正丁醇、丁醚、羟乙基油酰咪唑啉、二壬基萘磺酸钙、成膜剂、抗氧化剂。其有益效果为：(1)该防锈剂不与轨道金属表面基体发生化学变化，能保持轨道表面平整、润滑、光滑，防锈性能好，持续时间长；(2)本发明环保性能高，在施工使用过程中不会造成对工作人员的伤害以及对环境的污染；(3)该防锈剂除了具有良好的防锈抗腐蚀能力，还具有良好的降温效果。但该专利含有120号溶剂油，会造成防锈膜与混凝土握裹力不佳。
发明内容
为了克服现有技术存在的缺点，本发明的目的之一在于提供一种环保高效纳米防锈剂，该环保高效纳米防锈剂防锈膜与混凝土兼容性好，握裹力好。
本发明的目的之二在于提供上述环保高效纳米防锈剂的制备方法。
本发明的目的之三在于提供上述环保高效纳米防锈剂在螺纹钢表面处理中的应用。
本发明环保型高效纳米防锈剂以重量百分比计，由以下成分制成：
Figure BDA0002254479110000021
优选地，本发明环保型高效纳米防锈剂以重量百分比计，由以下成分制成：
Figure BDA0002254479110000022
其中所述的水性环氧树脂为CAS NO.38891-59-7，广州市乾亦元合成材料科技有限公司环氧树脂cydw-100。
其中所述的附着力促进剂优选伊士曼的CP-343-1。
其中所述的分散剂为沃克尔VOK-SOLSPERSE 24000。
本发明环保型高效纳米防锈剂以水性环氧树脂为主成膜剂，氨基甲氧基硅烷偶联剂为辅助成膜剂，附带交联作用，使膜层更致密，附着力促进剂提供树脂、硅烷与螺纹钢极佳的结合力，使防锈膜与混凝土兼容性好，握裹力好，分散剂为防止树脂，硅烷聚合在一起影响防锈膜的均匀性和功能性，十二烷基硫酸钠为增稠剂和增亮剂。
本发明环保型高效纳米防锈剂的制备方法如下：
将各成分称量，共混、搅拌溶解均匀即可。
本发明环保型高效纳米防锈剂的使用方法如下：
工作液配制：使用时须将环保型高效纳米防锈剂原液加自来水进行稀释，加水稀释比率一般为1：3-5。稀释前应先搅拌均匀，稀释后必须搅拌均匀再投入生产。
防锈过程：利用螺纹钢的锻造余热，让螺纹钢保持匀速通过上述纳米防锈的工作液，纳米防锈工作液加温至95-98℃。螺纹钢通过后，冷却自干，即得纳米防锈膜(膜层厚度为200-400nm)，可使螺纹钢6个月内不锈蚀。
本发明环保型高效纳米防锈剂的有益效果如下：耐腐蚀性好，防锈性能好，对混凝土的握裹力无影响。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。
所用水性环氧树脂的生产单位为广州市乾亦元合成材料科技有限公司，牌号为cydw-100，氨基甲氧基硅烷偶联剂牌号为KH-103，其中所述的附着力促进剂为伊士曼的CP-343-1，其中所述的分散剂为沃克尔VOK-SOLSPERSE 24000。表1为实施例1-4、对比例1-2的配方，单位为wt％。
表1实施例1-4、对比例1-2的配方
Figure BDA0002254479110000031
对比例3
将氨基甲氧基硅烷偶联剂替换为乙烯基二甲氧基硅烷，其他与实施例2相同。
以上环保高效纳米防锈剂的制备方法如下：
将各组分称量，共混、搅拌溶解均匀即可。
本发明环保型高效纳米防锈剂的使用方法如下：
工作液配制：使用时须将环保型高效纳米防锈剂原液加自来水进行稀释，加水稀释比率为1：4，稀释前应先搅拌均匀，稀释后必须搅拌均匀再投入生产。
防锈过程：利用螺纹钢的锻造余热，让螺纹钢保持匀速通过上述纳米防锈的工作液，纳米防锈工作液加温至95-98℃。螺纹钢通过后，冷却自干，即得纳米防锈膜，可使螺纹钢6个月内不锈蚀。
以上环保型高效纳米防锈剂的使用效果如下：
表2
Figure BDA0002254479110000032
Figure BDA0002254479110000041
表2中各项目的测试方法如下：
中性盐雾试验：GB/T 10125
大气曝露防锈时间：室外曝露试验
对混凝土的握裹力影响：钢筋混凝土握裹力测试仪。

Claims (7)

1.一种环保高效纳米防锈剂，其特征在于以重量百分比计，由以下成分制成：
Figure FDA0002254479100000011
2.根据权利要求1所述的环保高效纳米防锈剂，其特征在于，由以下成分制成：
3.根据权利要求1所述的环保高效纳米防锈剂，其特征在于所述的水性环氧树脂为广州市乾亦元合成材料科技有限公司的环氧树脂cydw-100。
4.根据权利要求1所述的环保高效纳米防锈剂，其特征在于所述的附着力促进剂为伊士曼的CP-343-1。
5.根据权利要求1所述的环保高效纳米防锈剂，其特征在于所述的分散剂为沃克尔VOK-SOLSPERSE 24000。
6.根据权利要求1所述环保高效纳米防锈剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：将各成分称量，共混、搅拌溶解均匀即可。
7.根据权利要求1所述环保高效纳米防锈剂在螺纹钢表面处理中的应用。
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