CN112403858A - 一种自修复型磁引流式防腐涂层制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自修复型磁引流式防腐涂层制备工艺，属于防腐涂层领域，一种自修复型磁引流式防腐涂层制备工艺，通过铁粉层和磁球颗粒的配合使用，当本防腐涂层意外破损后，破损处裸露在外，空气中的水汽以及雨水等通过裂缝处渗入到裂缝内，并接触到附近的磁球颗粒时，其边缘的水溶连须遇水逐渐溶解，使得内嵌储液囊处对应的位置形成孔隙，此时在内部的内气推囊的挤压作用下，磁性修补液溢出，在铁粉层的吸附作用下，先朝向金属表面一侧渗透，从内向外逐渐填补破损处，实现本防腐涂层的自修复，同时从内向外的修补方式可以有效避免破损处底部存在空隙，有效提高自修复后本防腐涂层的强度，延长修补处的使用寿命。

Description

一种自修复型磁引流式防腐涂层制备工艺
技术领域
本发明涉及防腐涂层领域，更具体地说，涉及一种自修复型磁引流式防腐涂层制备工艺。
背景技术
防腐涂层是指涂敷在金属表面上使之与周围介质隔离，以控制管道腐蚀的一种覆盖层。应具有良好的电绝缘性和隔水性，与管道表面有较强的附着力，能抗化学破坏和有一定的机械强度。防腐涂层常由三部分组成:第一层是涂在金属表面的底漆，用以增强金属与主要涂料的粘结力；第二层是主要涂料，常用的材料有煤焦油瓷漆、石油沥青、聚乙烯胶粘带、环氧树脂、聚烯烃涂层等，近年来国外使用较多的是后两种；第三层是包扎带，用以保持一定的机械强度，以免在运输和施工过程中受损。涂层施工完成后必须进行耐冲击、抗剥离及电绝缘性等一系列测试，合格者方能投用。
防腐涂料防腐蚀机理是在金属表面形成一层屏蔽涂层，阻止水和氧与金属表面接触。但有大量研究表明，涂层总有一定的透气性和渗水性，涂料透水和氧的速度往往高于裸露钢铁表面腐蚀消耗水和氧的速度，涂层不可能达到完全屏蔽作用。涂料的防腐蚀作用是因为导电度降低而阻止了腐蚀的进行，虽然导电度高的涂料，防腐蚀能力的确不好，但导电度低的涂层，导电率和防腐蚀性能并没有明确的关系，所以涂料与钢铁表面的湿附着力对防腐蚀起着重要的防腐作用。
按使用基材不同可分为环氧防腐涂层，鳞片防腐涂层，环氧聚酯混合型，户外纯聚酯等。
按使用温度不同分为低温防腐涂层，常温防腐涂层，高温防腐涂层。
在防腐层涂覆后，往往会因各种意外的碰撞，造成局部的破损，导致对内部金属的防腐保护作用受到影响，并且破损处未能及时修补还容易导致破损处逐渐增大，导致其防腐作用大打折扣。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种自修复型磁引流式防腐涂层制备工艺，它通过铁粉层和磁球颗粒的配合使用，当本防腐涂层意外破损后，破损处裸露在外，空气中的水汽以及雨水等通过裂缝处渗入到裂缝内，并接触到附近的磁球颗粒时，其边缘的水溶连须遇水逐渐溶解，使得内嵌储液囊处对应的位置形成孔隙，此时在内部的内气推囊的挤压作用下，磁性修补液溢出，在铁粉层的吸附作用下，先朝向金属表面一侧渗透，从内向外逐渐填补破损处，实现本防腐涂层的自修复，同时从内向外的修补方式可以有效避免破损处底部存在空隙，有效提高自修复后本防腐涂层的强度，延长修补处的使用寿命。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种自修复型磁引流式防腐涂层制备工艺，包括以下步骤：
S1、首先将待处理的金属表面进行清灰除油处理；
S2、在待处理的金属表面喷涂一层底漆；
S3、依次在底漆表面喷涂铁粉和铝粉，形成铁粉层以及铝粉层；
S4、将磁球颗粒与防腐涂料均匀混合，得到防腐磁料，将防腐磁料均匀涂覆在铝粉层外表面，晾干形成外防腐层。
通过铁粉层和磁球颗粒的配合使用，当本防腐涂层意外破损后，破损处裸露在外，空气中的水汽以及雨水等通过裂缝处渗入到裂缝内，并接触到附近的磁球颗粒时，其边缘的水溶连须遇水逐渐溶解，使得内嵌储液囊处对应的位置形成孔隙，此时在内部的内气推囊的挤压作用下，磁性修补液溢出，在铁粉层的吸附作用下，先朝向金属表面一侧渗透，从内向外逐渐填补破损处，实现本防腐涂层的自修复，同时从内向外的修补方式可以有效避免破损处底部存在空隙，有效提高自修复后本防腐涂层的强度，延长修补处的使用寿命。
进一步的，所述S3中在底漆未干时涂覆铁粉和铝粉，使得铁粉和铝粉能够自然粘附在底漆上，使得连接强度更好，同时有效减少单独粘附铁粉和铝粉的步骤，有效加快本防腐涂层的制备效率。
进一步的，所述铁粉的粒径为铝粉粒径的1.5-2倍，且铁粉粒径不超过1mm，相比较而言，铝粉更加细腻，其喷涂在铁粉外时，能够有效盖住铁粉，使得铝粉形成的氧化层能够有效保护铁粉，使得铁粉不易被氧化生锈，从而有效保证本防腐涂层的强度，不易发生起皮脱落的情况。
进一步的，在进行S4之前，将铝粉层自然暴露在空气中3-5h，从而使得铝粉能够在该段时间充分与空气接触，进而便于铝粉形成氧化层，从而有效保护其内部的铁粉不易被氧化。
进一步的，所述磁球颗粒包括外硬球壳，所述外硬球壳表面镶嵌有多个均匀分布的内嵌储液囊，所述内嵌储液囊内填充有磁性修补液，所述外硬球壳内部中心处放置有内气推囊，所述内气推囊与多个内嵌储液囊相互接触，当本防腐涂层意外破损后，破损处裸露在外，空气中的水汽以及雨水等通过裂缝处渗入到裂缝内，并接触到附近的磁球颗粒时，其边缘的水溶连须遇水逐渐溶解，使得内嵌储液囊处对应的位置形成孔隙，此时在内部的内气推囊的挤压作用下，磁性修补液溢出，在铁粉层的吸附作用下，先朝向金属表面一侧渗透，从内向外逐渐填补破损处，实现本防腐涂层的自修复，从而显著延长其防腐作用。
进一步的，所述内气推囊内部填充有惰性气体，当其意外溢出时，其不易影响内部的铁粉，有效避免其生锈的可能性，且内气推囊为弹性材料制成，使内气推囊能够在惰性气体挤压下发生形变。
进一步的，所述惰性气体在内气推囊内处于压缩状态，且压缩1.5-2倍，使得内气推囊对内嵌储液囊处存在向外的挤压力。
进一步的，所述磁性修补液为磁粉和修补剂按照1:2-3的体积比均匀混合而成，使得磁性修补液具备磁性，在发生局部破损后，磁性修补液溢出时，能够与内部的铁粉层产生吸附力，使其能够先向着铁粉层流动，从而达到对破损处的修补是按照从底部向破损的口部的方向进行修补，进而有效避免破损处底部存在空隙，有效提高自修复后的本防腐涂层的强度，延长修补处的使用寿命。
进一步的，所述外硬球壳和内嵌储液囊的外端均固定连接有多个均匀分布的水溶连须，所述内嵌储液囊上的水溶连须固定贯穿内嵌储液囊并延伸至内嵌储液囊内，水溶连须一方面提高磁球颗粒在外防腐层内的连接度，另一方面其用于封堵内嵌储液囊，使其内部的磁性修补液在未遇水时不易溢出。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本方案通过铁粉层和磁球颗粒的配合使用，当本防腐涂层意外破损后，破损处裸露在外，空气中的水汽以及雨水等通过裂缝处渗入到裂缝内，并接触到附近的磁球颗粒时，其边缘的水溶连须遇水逐渐溶解，使得内嵌储液囊处对应的位置形成孔隙，此时在内部的内气推囊的挤压作用下，磁性修补液溢出，在铁粉层的吸附作用下，先朝向金属表面一侧渗透，从内向外逐渐填补破损处，实现本防腐涂层的自修复，同时从内向外的修补方式可以有效避免破损处底部存在空隙，有效提高自修复后本防腐涂层的强度，延长修补处的使用寿命。
(2)S3中在底漆未干时涂覆铁粉和铝粉，使得铁粉和铝粉能够自然粘附在底漆上，使得连接强度更好，同时有效减少单独粘附铁粉和铝粉的步骤，有效加快本防腐涂层的制备效率。
(3)铁粉的粒径为铝粉粒径的1.5-2倍，且铁粉粒径不超过1mm，相比较而言，铝粉更加细腻，其喷涂在铁粉外时，能够有效盖住铁粉，使得铝粉形成的氧化层能够有效保护铁粉，使得铁粉不易被氧化生锈，从而有效保证本防腐涂层的强度，不易发生起皮脱落的情况。
(4)在进行S4之前，将铝粉层自然暴露在空气中3-5h，从而使得铝粉能够在该段时间充分与空气接触，进而便于铝粉形成氧化层，从而有效保护其内部的铁粉不易被氧化。
(5)磁球颗粒包括外硬球壳，外硬球壳表面镶嵌有多个均匀分布的内嵌储液囊，内嵌储液囊内填充有磁性修补液，外硬球壳内部中心处放置有内气推囊，内气推囊与多个内嵌储液囊相互接触，当本防腐涂层意外破损后，破损处裸露在外，空气中的水汽以及雨水等通过裂缝处渗入到裂缝内，并接触到附近的磁球颗粒时，其边缘的水溶连须遇水逐渐溶解，使得内嵌储液囊处对应的位置形成孔隙，此时在内部的内气推囊的挤压作用下，磁性修补液溢出，在铁粉层的吸附作用下，先朝向金属表面一侧渗透，从内向外逐渐填补破损处，实现本防腐涂层的自修复，从而显著延长其防腐作用。
(6)内气推囊内部填充有惰性气体，当其意外溢出时，其不易影响内部的铁粉，有效避免其生锈的可能性，且内气推囊为弹性材料制成，使内气推囊能够在惰性气体挤压下发生形变。
(7)惰性气体在内气推囊内处于压缩状态，且压缩1.5-2倍，使得内气推囊对内嵌储液囊处存在向外的挤压力。
(8)磁性修补液为磁粉和修补剂按照1:2-3的体积比均匀混合而成，使得磁性修补液具备磁性，在发生局部破损后，磁性修补液溢出时，能够与内部的铁粉层产生吸附力，使其能够先向着铁粉层流动，从而达到对破损处的修补是按照从底部向破损的口部的方向进行修补，进而有效避免破损处底部存在空隙，有效提高自修复后的本防腐涂层的强度，延长修补处的使用寿命。
(9)外硬球壳和内嵌储液囊的外端均固定连接有多个均匀分布的水溶连须，内嵌储液囊上的水溶连须固定贯穿内嵌储液囊并延伸至内嵌储液囊内，水溶连须一方面提高磁球颗粒在外防腐层内的连接度，另一方面其用于封堵内嵌储液囊，使其内部的磁性修补液在未遇水时不易溢出。
附图说明
图1为本发明的主要的流程结构示意图；
图2为本发明的防腐涂层截面的结构示意图；
图3为本发明的磁球颗粒正面的结构示意图；
图4为本发明的磁球颗粒截面的结构示意图；
图5为本发明的磁球颗粒内的磁性修补液逐渐溢出时的结构示意图。
图中标号说明：
1外硬球壳、2内气推囊、3内嵌储液囊、4水溶连须。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1-2，图中a表示铁粉层、b表示铝粉层、c表示外防腐层，一种自修复型磁引流式防腐涂层制备工艺，包括以下步骤：
S1、首先将待处理的金属表面进行清灰除油处理；
S2、在待处理的金属表面喷涂一层底漆；
S3、依次在底漆表面喷涂铁粉和铝粉，形成铁粉层以及铝粉层；
S4、将磁球颗粒与防腐涂料均匀混合，得到防腐磁料，将防腐磁料均匀涂覆在铝粉层外表面，晾干形成外防腐层。
S3中在底漆未干时涂覆铁粉和铝粉，使得铁粉和铝粉能够自然粘附在底漆上，使得连接强度更好，同时有效减少单独粘附铁粉和铝粉的步骤，有效加快本防腐涂层的制备效率，铁粉的粒径为铝粉粒径的1.5-2倍，且铁粉粒径不超过1mm，相比较而言，铝粉更加细腻，其喷涂在铁粉外时，能够有效盖住铁粉，使得铝粉形成的氧化层能够有效保护铁粉，使得铁粉不易被氧化生锈，从而有效保证本防腐涂层的强度，不易发生起皮脱落的情况；在进行S4之前，将铝粉层自然暴露在空气中3-5h，从而使得铝粉能够在该段时间充分与空气接触，进而便于铝粉形成氧化层，从而有效保护其内部的铁粉不易被氧化。
请参阅图3-4，磁球颗粒包括外硬球壳1，外硬球壳1表面镶嵌有多个均匀分布的内嵌储液囊3，内嵌储液囊3内填充有磁性修补液，外硬球壳1内部中心处放置有内气推囊2，内气推囊2与多个内嵌储液囊3相互接触，外硬球壳1和内嵌储液囊3的外端均固定连接有多个均匀分布的水溶连须4，内嵌储液囊3上的水溶连须4固定贯穿内嵌储液囊3并延伸至内嵌储液囊3内，水溶连须4一方面提高磁球颗粒在外防腐层内的连接度，另一方面其用于封堵内嵌储液囊3，使其内部的磁性修补液在未遇水时不易溢出，请参阅图5，当本防腐涂层意外破损后，破损处裸露在外，空气中的水汽以及雨水等通过裂缝处渗入到裂缝内，并接触到附近的磁球颗粒时，其边缘的水溶连须4遇水逐渐溶解，使得内嵌储液囊3处对应的位置形成孔隙，此时在内部的内气推囊2的挤压作用下，磁性修补液溢出，在铁粉层的吸附作用下，先朝向金属表面一侧渗透，从内向外逐渐填补破损处，实现本防腐涂层的自修复，从而显著延长其防腐作用。
内气推囊2内部填充有惰性气体，当其意外溢出时，其不易影响内部的铁粉，有效避免其生锈的可能性，且内气推囊2为弹性材料制成，使内气推囊2能够在惰性气体挤压下发生形变，惰性气体在内气推囊2内处于压缩状态，且压缩1.5-2倍，使得内气推囊2对内嵌储液囊3处存在向外的挤压力。
磁性修补液为磁粉和修补剂按照1:2-3的体积比均匀混合而成，使得磁性修补液具备磁性，在发生局部破损后，磁性修补液溢出时，能够与内部的铁粉层产生吸附力，使其能够先向着铁粉层流动，从而达到对破损处的修补是按照从底部向破损的口部的方向进行修补，进而有效避免破损处底部存在空隙，有效提高自修复后的本防腐涂层的强度，延长修补处的使用寿命。
通过铁粉层和磁球颗粒的配合使用，当本防腐涂层意外破损后，破损处裸露在外，空气中的水汽以及雨水等通过裂缝处渗入到裂缝内，并接触到附近的磁球颗粒时，其边缘的水溶连须4遇水逐渐溶解，使得内嵌储液囊3处对应的位置形成孔隙，此时在内部的内气推囊2的挤压作用下，磁性修补液溢出，在铁粉层的吸附作用下，先朝向金属表面一侧渗透，从内向外逐渐填补破损处，实现本防腐涂层的自修复，同时从内向外的修补方式可以有效避免破损处底部存在空隙，有效提高自修复后本防腐涂层的强度，延长修补处的使用寿命。
以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种自修复型磁引流式防腐涂层制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1、首先将待处理的金属表面进行清灰除油处理；
S2、在待处理的金属表面喷涂一层底漆；
S3、依次在底漆表面喷涂铁粉和铝粉，形成铁粉层以及铝粉层；
S4、将磁球颗粒与防腐涂料均匀混合，得到防腐磁料，将防腐磁料均匀涂覆在铝粉层外表面，晾干形成外防腐层。
2.根据权利要求1所述的一种自修复型磁引流式防腐涂层制备工艺，其特征在于：所述S3中在底漆未干时涂覆铁粉和铝粉。
3.根据权利要求1所述的一种自修复型磁引流式防腐涂层制备工艺，其特征在于：所述铁粉的粒径为铝粉粒径的1.5-2倍，且铁粉粒径不超过1mm。
4.根据权利要求1所述的一种自修复型磁引流式防腐涂层制备工艺，其特征在于：在进行S4之前，将铝粉层自然暴露在空气中3-5h。
5.根据权利要求1所述的一种自修复型磁引流式防腐涂层制备工艺，其特征在于：所述磁球颗粒包括外硬球壳(1)，所述外硬球壳(1)表面镶嵌有多个均匀分布的内嵌储液囊(3)，所述内嵌储液囊(3)内填充有磁性修补液，所述外硬球壳(1)内部中心处放置有内气推囊(2)，所述内气推囊(2)与多个内嵌储液囊(3)相互接触。
6.根据权利要求5所述的一种自修复型磁引流式防腐涂层制备工艺，其特征在于：所述内气推囊(2)内部填充有惰性气体，且内气推囊(2)为弹性材料制成。
7.根据权利要求6所述的一种自修复型磁引流式防腐涂层制备工艺，其特征在于：所述惰性气体在内气推囊(2)内处于压缩状态，且压缩1.5-2倍。
8.根据权利要求5所述的一种自修复型磁引流式防腐涂层制备工艺，其特征在于：所述磁性修补液为磁粉和修补剂按照1:2-3的体积比均匀混合而成。
9.根据权利要求5所述的一种自修复型磁引流式防腐涂层制备工艺，其特征在于：所述外硬球壳(1)和内嵌储液囊(3)的外端均固定连接有多个均匀分布的水溶连须(4)，所述内嵌储液囊(3)上的水溶连须(4)固定贯穿内嵌储液囊(3)并延伸至内嵌储液囊(3)内。
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