CN111570237A - 一种栅栏防腐工艺及其生产的防腐栅栏 - Google Patents

一种栅栏防腐工艺及其生产的防腐栅栏 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种栅栏防腐工艺及其生产的防腐栅栏，涉及材料防腐处理的技术领域。一种栅栏防腐工艺，包括以下步骤：S1碱液浸泡：将栅栏组件转入碱液中浸泡，取出栅栏组件，用水淋洗，将栅栏组件烘干，制得去污栅栏组件；所述碱液的制备方法为：取无水乙醇，加入氢氧化钾和无水硫酸钠，搅拌，制得碱液；S2喷塑：向去污栅栏组件表面喷涂环氧树脂型塑粉，去污栅栏组件表面形成塑粉涂层，制得喷塑栅栏组件；S3干燥固化：将喷塑栅栏组件高温固化，制得防腐栅栏组件，再将防腐栅栏组件组装成防腐栅栏。栅栏防腐工艺具有便于降低成本的优点。防腐栅栏具有成本低的优点。

Description

一种栅栏防腐工艺及其生产的防腐栅栏
技术领域
本发明涉及材料防腐处理的技术领域，尤其是涉及一种栅栏防腐工艺及其生产的防腐栅栏。
背景技术
栅栏是我们生活中常见的一种防护设施，在花园、公路、铁路和施工工地等场所被广泛使用。为了提高栅栏的稳定性和安全性，大多使用金属材质的栅栏，由于栅栏大多在露天环境使用，容易被雨水冲刷而逐渐被腐蚀，因此，有必要对栅栏进行防腐处理。
申请公布号为CN107583836A的申请文件公开了一种栅栏防腐工艺，包括除锈、喷漆以及包裹热缩膜三个步骤：(1)除锈：利用激光除锈装置，对栅栏进行除锈处理；(2)喷漆：采用环氧防腐系列漆，喷涂工艺如下：A、采用刷涂法施工时，朝同一方向涂刷；B、采用喷涂时，喷枪移动速度应均匀，并保持喷嘴与被喷面垂直；(3)包裹热缩膜，防腐漆凝固后，包裹热缩膜，利用火焰喷枪加热热缩膜，使其均匀包裹在栅栏表面。该技术方案通过除锈、喷漆和包裹热缩膜实现了对栅栏的防腐处理，延长了栅栏的使用寿命。
然而，该技术方案需要使用激光除锈设备进行除锈，增加了设备投资成本和设备运行维护成本，在一定程度上增加了防腐成本，因此，有必要开发出一种成本低且防腐效果好的栅栏防腐工艺。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种可以在一定程度上降低成本的栅栏防腐工艺，其具有便于降低成本的优点。
本发明的第二个目的在于提供一种可以在一定程度上降低成本的防腐栅栏，其具有成本低的优点。
为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：一种栅栏防腐工艺，包括以下步骤：
S1碱液浸泡：将栅栏组件转入碱液中浸泡100min-200min，取出栅栏组件，用水淋洗至pH＝6-7，将栅栏组件烘干，制得去污栅栏组件；所述碱液的制备方法为：取100重量份的无水乙醇，加入5-25重量份的氢氧化钾和2-5重量份的无水硫酸钠，搅拌10min-20min，制得碱液；
S2喷塑：向去污栅栏组件表面喷涂环氧树脂型塑粉，去污栅栏组件表面形成塑粉涂层，制得喷塑栅栏组件；
S3干燥固化：将喷塑栅栏组件于180℃-220℃固化200min-250min，制得防腐栅栏组件，再将防腐栅栏组件组装成防腐栅栏。
通过采用上述技术方案，通过用含有氢氧化钾和乙醇的碱液浸泡栅栏组件，栅栏组件表面的铁锈和粘性污物出现松动而从栅栏组件上脱落，然后通过清洗工序实现对栅栏组件的清洁，再通过喷涂环氧树脂塑粉在栅栏组件表面形成防腐层，实现对栅栏的防腐处理，碱液浸泡处理栅栏组件有助于提高防腐层与栅栏组件表面之间的粘附强度，提高防腐效果；本发明通过碱液浸泡避免了激光除锈设备的使用，减少了设备投资和维护成本，在一定程度上降低了防腐处理成本。
优选的，所述步骤S2包括以下步骤：
S2A底粉喷塑：向去污栅栏组件表面喷涂富锌底粉，去污栅栏组件表面形成富锌涂层，制得富锌栅栏组件；
S2B环氧喷塑：向富锌栅栏组件表面喷涂环氧树脂型塑粉，富锌栅栏组件表面形成塑粉涂层，制得喷塑栅栏组件。
通过采用上述技术方案，在去污栅栏组件表面先喷涂富锌底粉，形成富锌涂层，锌的标准电极电位较低，防腐栅栏上有腐蚀物质时，首先对锌进行腐蚀形成致密的保护层，显著提高防腐栅栏的耐腐蚀性能。
优选的，所述步骤S2A向去污栅栏组件表面喷涂富锌底粉，去污栅栏组件表面形成富锌涂层，于60℃-80℃干燥180min-240min，制得富锌栅栏组件。
通过采用上述技术方案，将富锌涂层干燥后再进行环氧喷塑，有助于提高富锌涂层在去污栅栏组件表面的附着力，降低富锌涂层和塑粉涂层从防腐栅栏上脱落的几率，更好地发挥防腐功能，提高防腐效果，延长栅栏使用寿命。
优选的，所述富锌涂层的厚度为70μm-90μm，所述塑粉涂层厚度为140μm-160μm。
通过采用上述技术方案，采用合适的富锌涂层和塑粉涂层厚度，一方面可以更高效地将环境中的腐蚀物质与栅栏组件分隔，另一方面可以降低富锌涂层和塑粉涂层从防腐栅栏上脱落的几率，更好地发挥防腐功能，提高防腐效果，延长栅栏使用寿命。
优选的，所述底粉喷塑和环氧喷塑均采用静电喷塑方式，所述静电喷塑的静电电压为70-80KV，流速压力为0.35MPa-0.45MPa。
通过采用上述技术方案，采用合适的喷塑条件，有助于提高涂层与栅栏组件表面的粘附强度，降低涂层脱落的几率，更好地发挥防腐功能，提高防腐效果，延长栅栏使用寿命。
优选的，所述步骤S3将喷塑栅栏组件于70℃-90℃干燥100min-200min，再于180℃-220℃固化200min-250min，制得防腐栅栏组件，再将防腐栅栏组件组装成防腐栅栏。
通过采用上述技术方案，先通过烘干处理脱除涂层上的水等低沸点杂质，再通过高温固化使富锌涂层和塑粉涂层流平固化，塑料颗粒融化形成致密保护层粘附在栅栏组件表面形成保护层，先通过烘干处理有助于提高涂层与栅栏组件表面之间的粘附强度，降低涂层脱落的几率，更好地发挥防腐功能，提高防腐效果，延长栅栏使用寿命。
优选的，所述碱液在-0.095Mpa至-0.09MPa状态下存放，所述步骤S1将栅栏组件放入碱液中，于-0.095Mpa至-0.09MPa状态下浸泡100min-200min。
通过采用上述技术方案，在真空状态下存放和使用碱液，避免空气中的二氧化碳和水分等物质进入碱液中，可以多批次重复使用同一批碱液，延长碱液使用寿命，降低防腐处理成本。
为实现上述第二个目的，本发明提供了如下技术方案：一种防腐栅栏，由上述的栅栏防腐工艺制得。
通过采用上述技术方案，使用本发明制得的防腐栅栏，有助于提高栅栏防腐效果，延长栅栏使用寿命，在一定程度上降低了防腐栅栏的生产成本。
综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
1.本发明通过将栅栏组件用含有氢氧化钾、无水乙醇和无水硫酸钠的碱液浸泡，有助于清除栅栏组件表面的铁锈和粘性污渍等污染物，再通过喷塑形成塑粉涂层，再通过高温固化使塑粉涂层中的塑料颗粒融化并在栅栏组件表面形成致密的保护层，碱液浸泡处理有助于提高涂层与栅栏组件表面之间的粘附强度，更好地发挥防腐功效，提高防腐效果，避免了激光除锈设备的使用，减少了设备投资和维护成本，在一定程度上降低了防腐成本；
2.本发明通过使用底粉喷塑和环氧喷塑的双层喷塑工艺，优化喷塑工艺条件和干燥固化工艺条件等方式提高了涂层与栅栏附件表面之间的粘附强度，提高了防腐功效；
3.本发明通过在真空状态下存放和使用碱液，碱液可多次重复使用，真空存放碱液有助于延长碱液使用寿命，在一定程度上降低了防腐成本。
具体实施方式
实施例
本发明所涉及的原料均为市售，部分原料的型号及来源如表1所示。
表1原料的规格型号及来源
原料名称 规格型号 产地/厂家
富锌底粉 锌粉30％ 青岛美恒塑粉有限公司
环氧树脂型塑粉 颜色为黄色 山东碧山特种涂料科技有限公司
实施例1：一种栅栏防腐工艺，包括如下步骤：
S1碱液浸泡：称取1吨无水乙醇，加入150Kg工业级氢氧化钾和35Kg无水硫酸钠，以200转/分钟的转速搅拌15min，制得碱液，转入碱液罐，碱液罐连接有真空泵，碱液罐设置有用于与外界空气连通的放气阀，碱液罐顶部设置有可打开的罐门(罐门可密封)，通过真空泵将碱液罐抽真空至-0.092Mpa条件下存放碱液。取11根尺寸为50cm*2cm*1.5cm的竖杆栅栏组件和2根尺寸为1m*8cm*6cm的横杆栅栏组件，通过碱液罐顶部的罐门放入碱液中，碱液液面的位置高于栅栏组件的位置，抽真空至-0.092Mpa条件下浸泡150min，取出栅栏组件。用自来水淋洗栅栏组件，直至最后一批淋洗液的pH＝7为止，将栅栏组件于65℃干燥300min，肉眼观察栅栏组件表面无液相物质，表示栅栏组件已烘干，制得去污栅栏组件。
S2喷塑，喷塑包括如下步骤：S2A底粉喷塑：提前准备50Kg富锌底粉，向去污栅栏组件表面通过静电喷涂方式喷涂富锌底粉，去污栅栏组件表面形成富锌涂层，静电电压为75KV，流速压力为0.4Mpa，控制富锌涂层的厚度为80μm，于70℃干燥200min，制得富锌栅栏组件。S2B环氧喷塑：提前准备50Kg环氧树脂型塑粉，向富锌栅栏组件表面通过静电喷涂的方式喷涂环氧树脂型塑粉，富锌栅栏组件表面形成塑粉涂层，静电电压为75KV，流速压力为0.4Mpa，控制塑粉涂层厚度为150μm，制得喷塑栅栏组件。
S3干燥固化：将喷塑栅栏组件于80℃干燥150min，再于200℃固化220min，制得防腐栅栏组件，将10根尺寸为50cm*2cm*1.5cm的竖杆防腐栅栏组件与两根尺寸为1m*8cm*6cm的横杆防腐栅栏组件通过焊接组装，竖杆的两端分别垂直焊接在两根横杆上，10根竖杆等间距分布，相距最远的两根竖杆的两端分别均各自与横杆的两端连接，制得防腐栅栏，剩下的一根竖杆防腐栅栏组件用于涂层附着力强度测试。
实施例2
实施例2与实施例1的区别在于，实施例2的步骤S2A向去污栅栏组件表面喷涂富锌底粉，制得富锌栅栏组件，实施例2的步骤S2A喷涂富锌底粉后不经过70℃干燥处理直接进行步骤S2B，其它均与实施例1保持一致。
实施例3
实施例3与实施例1的区别在于，实施例3的环氧喷塑完成后不经过80℃干燥，实施例3的步骤S3直接将喷塑栅栏组件于200℃固化220min，制得防腐栅栏组件，其它均与实施例1保持一致。
实施例4-11
实施例4-11与实施例1的区别在于，实施例4-11各原料的加量不同，及工艺参数不同。实施例4-11各原料的加量见表2，实施例4-11中栅栏组件的形状、尺寸大小和数量均与实施例1保持一致，实施例4-11防腐栅栏的组装方式均与实施例1保持一致，实施例4-11提前准备的富锌底粉和环氧树脂型塑粉重量均与实施例1保持一致，实施例4-11工艺参数见表3。
表2实施例4-11的各原料的加量
组分(Kg) 实施例4 实施例5 实施例6 实施例7 实施例8 实施例9 实施例10 实施例11
无水乙醇 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000
氢氧化钾 50 100 150 200 250 50 250 175
无水硫酸钠 30 40 50 20 50 40 20 30
表3实施例4-11的步骤中的参数
Figure BDA0002511395670000051
对比例
对比例1
对比例1与实施例1的区别在于，对比例1不用碱液浸泡，对比例1直接向栅栏组件表面喷塑富锌底粉，制得富锌栅栏组件，其它均与实施例1保持一致。
性能检测
将实施例1-11和对比例1制备出的竖杆防腐栅栏组件送样进行涂层附着力强度检测，检测方法参照GB/T31586.1-2005《防护涂料体系对钢结构的防腐保护涂层附着力/内聚力(破坏强度)的评定和验收准则第一部分：拉开法试验》的方法进行涂层附着力检测，用XH-M型(星火牌)拉开法附着力测试仪，用双组分环氧胶类胶黏剂(广州市联中电子科技有限公司提供的型号为DP460产品)，固化养护24小时后开始实验，用20mm锭子，逐渐加大拉力直至涂层被破坏，记录涂层被破坏的临界压力，临界压力即为附着力强度，附着力强度越大，涂层附着性能越好，实验结果如表4。
表4不同实施方式制备的防腐栅栏组件涂层附着力强度检测结果对比表
样品编号 附着力强度(MPa)
实施例1 7.86
实施例2 4.65
实施例3 5.18
实施例4 7.72
实施例5 7.93
实施例6 7.65
实施例7 7.81
实施例8 7.74
实施例9 7.79
实施例10 7.68
实施例11 7.83
对比例1 1.32
如上表所示，上表是不同实施方案制得的竖杆防腐栅栏组件的涂层附着力强度结果，对比例1不用碱液浸泡处理，制得的竖杆防腐栅栏组件的涂层附着力强度较差，防腐涂层容易脱落，防腐效果不佳，不利于产品的市场推广。实施例1在对比例1的基础上先将栅栏组件用碱液浸泡，制得的产品涂层附着力强度显著提高，提高了防腐效果，同时避免了价格昂贵的激光除锈设备的使用，减少了设备投资成本和设备维护成本，在一定程度上降低了防腐处理成本。
相比于实施例1，实施例2的步骤S2A喷涂富锌底粉后不经过70℃干燥处理直接进行步骤S2B，制备出的产品涂层附着力强度有所降低，不利于产品市场推广。相比于实施例1，实施例3的环氧喷塑完成后不经过80℃干燥，实施例3的步骤S3直接将喷塑栅栏组件于200℃固化处理，制备出的产品涂层附着力强度有所降低，不利于产品市场推广。因此，本发明较优的实施方案是底粉喷塑和环氧喷塑后均需先进行干燥处理，再进行后续步骤。
相比于实施例1，实施例4-11各原料的加量不同，及工艺参数不同，制备出的产品涂层附着力强度较大，防腐效果好，有助于延长防腐栅栏的使用寿命，产品市场竞争力较好。
本发明栅栏组件的形状、大小等可以根据实际需要进行调节；防腐栅栏组件可以根据需要通过焊接、螺纹连接等方式组装成防腐栅栏。环氧树脂型塑粉可根据需要选取不同的颜色。实际生产中，准备的富锌底粉和环氧树脂型塑粉的重量分别远大于栅栏组件表面的富锌涂层和塑粉涂层的重量(如准备的富锌底粉的重量是生产所需栅栏组件表面的富锌涂层重量的50倍，准备的环氧树脂型塑粉的重量是生产所需栅栏组件表面的塑粉涂层重量的50倍)，静电喷塑在专门的洁净的喷塑操作室中进行，多余的和喷洒的富锌底粉和环氧树脂型塑粉分别进行收集并回收使用。富锌底粉粒径不大于20μm，富锌底粉用孔径为20μm的筛网筛分，粒径大于20μm的颗粒粉碎成粒径不大于20μm后再使用；环氧树脂型塑粉的粒径不大于25μm，环氧树脂型塑粉用孔径为25μm的筛网筛分，粒径大于25μm的颗粒粉碎成粒径不大于25μm后再使用。喷塑时工人根据经验调节喷塑时间、喷涂时栅栏组件移动速度、喷涂时喷枪移动速度等参数来控制涂层厚度。实际生产中碱液可以重复使用，当碱液中固体物质含量较高(如固体含量超过20％)时可将碱液过滤处理后再次重复使用。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种栅栏防腐工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1碱液浸泡：将栅栏组件转入碱液中浸泡100min-200min，取出栅栏组件，用水淋洗至pH=6-7，将栅栏组件烘干，制得去污栅栏组件；所述碱液的制备方法为：取100重量份的无水乙醇，加入5-25重量份的氢氧化钾和2-5重量份的无水硫酸钠，搅拌10min-20min，制得碱液；
S2喷塑：向去污栅栏组件表面喷涂环氧树脂型塑粉，去污栅栏组件表面形成塑粉涂层，制得喷塑栅栏组件；
S3干燥固化：将喷塑栅栏组件于180℃-220℃固化200min-250min，制得防腐栅栏组件，再将防腐栅栏组件组装成防腐栅栏。
2.根据权利要求1所述的一种栅栏防腐工艺，其特征在于，所述步骤S2包括以下步骤：
S2A底粉喷塑：向去污栅栏组件表面喷涂富锌底粉，去污栅栏组件表面形成富锌涂层，制得富锌栅栏组件；
S2B环氧喷塑：向富锌栅栏组件表面喷涂环氧树脂型塑粉，富锌栅栏组件表面形成塑粉涂层，制得喷塑栅栏组件。
3.根据权利要求2所述的一种栅栏防腐工艺，其特征在于：所述步骤S2A向去污栅栏组件表面喷涂富锌底粉，去污栅栏组件表面形成富锌涂层，于60℃-80℃干燥180min-240min，制得富锌栅栏组件。
4.根据权利要求3所述的一种栅栏防腐工艺，其特征在于：所述富锌涂层的厚度为70μm-90μm，所述塑粉涂层厚度为140μm-160μm。
5.根据权利要求2所述的一种栅栏防腐工艺，其特征在于：所述底粉喷塑和环氧喷塑均采用静电喷塑方式进行，所述静电喷塑的静电电压为70-80KV，流速压力为0.35MPa-0.45MPa。
6.根据权利要求1所述的一种栅栏防腐工艺，其特征在于：所述步骤S3将喷塑栅栏组件于70℃-90℃干燥100min-200min，再于180℃-220℃固化200min-250min，制得防腐栅栏组件，再将防腐栅栏组件组装成防腐栅栏。
7.根据权利要求1所述的一种栅栏防腐工艺，其特征在于：所述碱液在-0.095Mpa至-0.09MPa状态下存放，所述步骤S1将栅栏组件放入碱液中，于-0.095Mpa至-0.09MPa状态下浸泡100min-200min。
8.一种防腐栅栏，其特征在于：由权利要求1-7任意一项所述的一种栅栏防腐工艺制得。
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