CN116855108A - 一种磷酸铵镁基钢基材防腐涂层及其制备方法 - Google Patents
一种磷酸铵镁基钢基材防腐涂层及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116855108A CN116855108A CN202310616083.6A CN202310616083A CN116855108A CN 116855108 A CN116855108 A CN 116855108A CN 202310616083 A CN202310616083 A CN 202310616083A CN 116855108 A CN116855108 A CN 116855108A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- component
- ammonium phosphate
- magnesium
- coating
- steel substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 118
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 112
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 110
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 110
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 title claims abstract description 91
- MXZRMHIULZDAKC-UHFFFAOYSA-L ammonium magnesium phosphate Chemical compound [NH4+].[Mg+2].[O-]P([O-])([O-])=O MXZRMHIULZDAKC-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims abstract description 87
- 239000000463 material Substances 0.000 title abstract description 43
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 17
- 229910052567 struvite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 68
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 52
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 49
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 35
- 239000006255 coating slurry Substances 0.000 claims abstract description 34
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 30
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 235000019832 sodium triphosphate Nutrition 0.000 claims abstract description 29
- UNXRWKVEANCORM-UHFFFAOYSA-I triphosphate(5-) Chemical compound [O-]P([O-])(=O)OP([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O UNXRWKVEANCORM-UHFFFAOYSA-I 0.000 claims abstract description 29
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 26
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims abstract description 22
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N ammonium dihydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].OP(O)([O-])=O LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229910000387 ammonium dihydrogen phosphate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 235000019837 monoammonium phosphate Nutrition 0.000 claims abstract description 15
- 229910021538 borax Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 claims abstract description 13
- 239000004328 sodium tetraborate Substances 0.000 claims abstract description 13
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 claims abstract description 13
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims abstract description 12
- -1 polysiloxane Polymers 0.000 claims abstract description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 claims abstract description 11
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims abstract description 11
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims description 55
- 239000002585 base Substances 0.000 claims description 54
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 49
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 49
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 48
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 claims description 25
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 claims description 22
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 22
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 claims description 20
- 125000002057 carboxymethyl group Chemical group [H]OC(=O)C([H])([H])[*] 0.000 claims description 20
- 239000013530 defoamer Substances 0.000 claims description 18
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 16
- 239000006012 monoammonium phosphate Substances 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 10
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 9
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 9
- 230000001680 brushing effect Effects 0.000 claims description 8
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 5
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 4
- 230000021523 carboxylation Effects 0.000 claims description 2
- 238000006473 carboxylation reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 claims description 2
- 235000014380 magnesium carbonate Nutrition 0.000 claims description 2
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 34
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 25
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 25
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 20
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 16
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 12
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 11
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 11
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 11
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 10
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 10
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 10
- 238000000157 electrochemical-induced impedance spectroscopy Methods 0.000 description 9
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 6
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 4
- 229920006334 epoxy coating Polymers 0.000 description 4
- GVALZJMUIHGIMD-UHFFFAOYSA-H magnesium phosphate Chemical compound [Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O GVALZJMUIHGIMD-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 4
- 239000004137 magnesium phosphate Substances 0.000 description 4
- 229960002261 magnesium phosphate Drugs 0.000 description 4
- 229910000157 magnesium phosphate Inorganic materials 0.000 description 4
- 235000010994 magnesium phosphates Nutrition 0.000 description 4
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 4
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 3
- 239000013074 reference sample Substances 0.000 description 3
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 2
- CKMXBZGNNVIXHC-UHFFFAOYSA-L ammonium magnesium phosphate hexahydrate Chemical compound [NH4+].O.O.O.O.O.O.[Mg+2].[O-]P([O-])([O-])=O CKMXBZGNNVIXHC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000000840 electrochemical analysis Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- YQRTZUSEPDULET-UHFFFAOYSA-K magnesium;potassium;phosphate Chemical compound [Mg+2].[K+].[O-]P([O-])([O-])=O YQRTZUSEPDULET-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N Borate Chemical compound [O-]B([O-])[O-] BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005955 Ferric phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910001294 Reinforcing steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000007718 adhesive strength test Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000011083 cement mortar Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- ZOMNIUBKTOKEHS-UHFFFAOYSA-L dimercury dichloride Chemical class Cl[Hg][Hg]Cl ZOMNIUBKTOKEHS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 229940021013 electrolyte solution Drugs 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 229940032958 ferric phosphate Drugs 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000009545 invasion Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- WBJZTOZJJYAKHQ-UHFFFAOYSA-K iron(3+) phosphate Chemical class [Fe+3].[O-]P([O-])([O-])=O WBJZTOZJJYAKHQ-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910000399 iron(III) phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 1
- XCDKAZXZKFBGLC-UHFFFAOYSA-K magnesium;potassium;phosphate;hydrate Chemical compound O.[Mg+2].[K+].[O-]P([O-])([O-])=O XCDKAZXZKFBGLC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910000402 monopotassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019796 monopotassium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- PJNZPQUBCPKICU-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid;potassium Chemical compound [K].OP(O)(O)=O PJNZPQUBCPKICU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 1
- XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M potassium benzoate Chemical compound [K+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000000979 retarding effect Effects 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D1/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on inorganic substances
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/08—Anti-corrosive paints
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/60—Additives non-macromolecular
- C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/70—Additives characterised by shape, e.g. fibres, flakes or microspheres
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
本申请公开一种磷酸铵镁基钢基材防腐涂层及其制备方法，将死烧氧化镁粉、偏高岭土和/或硫铝酸盐水泥、硼砂搅拌混合作A组份，将磷酸二氢铵、硼酸、三聚磷酸铝及其改性产品、羧甲基壳聚糖搅拌混合作B组份，将聚醚改性聚硅氧烷和碱式硫酸镁晶须混合作C组份；在自然环境下将A和B组份干粉与水混合，加入C组份再搅拌，得到磷酸铵镁基钢基材防腐涂层浆体；磷酸铵镁基钢基材防腐涂层为三组份固体粉末，便于贮存。涂料浆体制备工艺简单，可在常温下施工。浆体在20‑50min内可保证良好的和易性，在施工现场可以方便地对钢设施涂抹和二次修补，施工完成后涂层能够在正常大气环境下自主实现固化，以免需要专门的固化设备与加热工艺。
Description
技术领域
本申请涉及防腐涂料技术领域，特别是涉及一种磷酸铵镁基钢基材防腐涂层及其制备方法。
背景技术
钢材是工业发展中的重要原材料，广泛应用于建筑、交通和机械制造等领域。在钢材表面涂覆防腐涂料是预防钢设施腐蚀较有效的方法之一，防腐涂料的主胶黏对其性能有关键性影响，其中无机胶黏剂涂料本身不会释放有毒气体和老化，较有机胶黏剂涂料更有优势。但大多数无机胶黏剂涂料存在施工条件苛刻、低温成膜、固化速度慢、固化过程易产生体积收缩和涂层偏脆等缺陷，限制了其使用范围。
无机胶黏剂涂层系统中，主要以硅酸盐类胶黏剂和磷酸盐类胶黏剂为主。相比硅酸盐胶黏剂涂层，以磷酸盐胶黏剂为基料的耐高温防腐蚀涂层则各方面性能更优良，尤其在附着力方面。目前广泛应用的钢材的磷化处理是钢材的常用表面处理技术，其原理是钢材表面的铁元素会和磷酸盐发生反应生成磷酸铁盐保护膜，实现对钢材的保护，该化学作用还能提高钢基材与磷酸盐涂层的结合力，使涂层对钢基材的附着力更强。目前已有的磷酸盐耐热涂料因具有附着力强、耐高温性能好、价廉、毒性低、污染少、不燃不爆等优点而受到广泛关注。然而，现有技术中公开的部分磷酸盐防腐蚀涂料须经受较高温度烘烤才实现固化，导致其未能得到大范围推广和应用。
磷酸镁胶粘剂与水搅拌可以在常温下凝结硬化并形成类似烧结陶瓷的致密结构，具有快硬和高强、低收缩、抗冻和盐冻、抗盐侵蚀、耐高温及环境适应性强等优异性能。已有一些用磷酸镁胶粘剂制备涂层材料的公开报导。
CN 106116438 B提供了一种磷酸镁基钢筋防护涂层材料及其制备方法，所述涂层材料以A组份和B组份呈现，B组份需通过低温加热制备且为水剂，不便于运输和保存。其中的磷酸镁胶凝组分以活性氧化镁作为碱组份，存在凝结时间太快和不便于施工的缺陷。
CN 113149597 A提供了一种磷酸钾镁基钢材防腐涂层材料及其制备方法，以磷酸二氢钾作为酸组份制备磷酸钾镁胶粘剂，可实现凝结时间可控，但由钾盐生成的磷酸钾镁水合物在中性水环境下易溶解，所制备的涂层硬化体的长期水稳定性不足。
申请内容
解决的技术问题：
本申请需要解决的技术问题是无机胶粘剂施工条件苛刻、低温成膜、固化速度慢、固化过程易产生体积收缩和涂层偏脆、磷酸盐防腐蚀涂料须经受较高温度烘烤才实现固化、不便于运输和保存、凝结时间太快和不便于施工和涂层硬化体的长期水稳定性不足等技术问题，提供一种磷酸铵镁基钢基材防腐涂层及其制备方法，具有常温固化、快硬、高强、与钢基材附着力强、体积稳定性和水稳定性好、耐盐侵蚀性强等优异性能。除此之外，所制备涂层硬化体还有较好的韧性、与钢基材的相容性好。
技术方案：
一种磷酸铵镁基钢基材防腐涂层，所述磷酸铵镁基钢基材防腐涂层的原料按质量份数配比由磷酸铵镁胶粘剂82-90份、缓凝剂3-8份、消泡剂1-2份、缓蚀增强组份5-8份和增韧组份0.5-1.5份混合而成。
作为本申请的一种优选技术方案：所述磷酸铵镁胶粘剂按质量比由酸组份1份与碱组份2.5-3.0份组成。
作为本申请的一种优选技术方案：所述碱组份由死烧氧化粉与偏高岭土和/或硫铝酸盐水泥组成。
作为本申请的一种优选技术方案：所述死烧氧化镁占碱组份的80-90％，偏高岭土和/或硫铝酸盐水泥占碱组份的10-20％。
作为本申请的一种优选技术方案：所述死烧氧化镁为菱镁矿经1300-1600℃高温煅烧和粉磨得到，死烧氧化镁中MgO含量为88-92％，粉磨后细度为200-300目；偏高岭土经＞800℃煅烧，细度为1000～1500目；硫铝酸盐水泥的细度为400～800目；所述酸组份为磷酸二氢铵，工业级，NH4H2PO4含量≥98％，晶体粒径为60～150目。
作为本申请的一种优选技术方案：所述缓凝剂为硼砂和/或硼酸，晶体粉末状，粒径在60～150目范围内，工业级。
作为本申请的一种优选技术方案：所述消泡剂为聚醚改性聚硅氧烷固体粉末。
作为本申请的一种优选技术方案：所述缓蚀增强组份为三聚磷酸铝及其改性产品和羧甲基壳聚糖复合，其中三聚磷酸铝及其改性产品和羧甲基壳聚糖的质量比为1：0.3-0.8；三聚磷酸铝及其改性产品为优品级，细度为800～1250目，pH值5.5-7；羧甲基壳聚糖为食品级，羧化度大于80％，细度为800～1250目。
作为本申请的一种优选技术方案：所述增韧组份为碱式硫酸镁晶须，为针状单晶体，直径D＜1.0μm，平均长度L为10-60μm，长径比L/D＞30，pH值为9～9.5。
本申请还公开了一种磷酸铵镁基钢基材防腐涂层的制备方法，步骤为：
第一步：用干粉搅拌机将死烧氧化镁粉、偏高岭土和/或硫铝酸盐水泥、缓凝剂硼砂搅拌混合2～3min并密封包装作为A组份，用干粉搅拌机将酸组份磷酸二氢铵、缓凝剂硼酸、缓蚀增强组份三聚磷酸铝及其改性产品、羧甲基壳聚糖搅拌混合2～3min并密封包装，作为B组份，将消泡剂聚醚改性聚硅氧烷固体粉末和增韧组份碱式硫酸镁晶须混合并密封包装作为C组份；
第二步：在5℃-30℃，50％-80％RH的自然环境条件下将第一步得到的A和B组份干粉与水混合搅拌2～3min，最后加入C组份再混合搅拌3～5min，得到所述磷酸铵镁基钢基材防腐涂层浆体；所述第二步中水的添加量以浆体达到规定要求的初始流动度为准；
第三步：该涂料浆体通过喷涂或刷涂的工艺一次性或分二次涂覆于钢基材表面形成磷酸铵镁基钢基材防腐涂层。
技术原理：
磷酸铵镁基钢基材防腐涂料具有化学陶瓷属性、颗粒之间由离子键或共价键连接，具有致密的结构和抗渗透能力，可阻挡腐蚀性介质接触钢材表面和腐蚀钢材(物理屏蔽)，磷酸铵镁主胶粘剂中的磷酸盐对钢基材有磷化作用，在钢材表面形成不溶性薄膜(磷化膜)进一步阻止了腐蚀性离子的侵入和腐蚀的发生。
在磷酸铵镁基钢基材防腐涂料中的缓凝组份通过生成硼酸盐保护膜、溶解吸热降温和调节pH值三种作用控制新拌涂料浆体的凝结时间和水化速度，但会抑制浆体的后期反应活性，导致硬化体的后期强度较低。适量三聚磷酸铝的加入不仅可作为缓蚀组份，提高涂层的抗腐蚀能力，还可通过激发磷酸铵镁胶粘剂浆体的后期水化活性，提高硬化体的后期强度；适量羧甲基壳聚糖的加入可利用其成膜作用和吸咐作用填充磷酸铵镁胶粘剂基涂层硬化体的毛细孔隙，使涂层硬化体的结构致密程度提高和物理保护作用增强，进而提高了涂层硬化体的强度和抗腐蚀能力。
有益效果：
本申请所述一种磷酸铵镁基钢基材防腐涂层及其制备方法采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
1、磷酸铵镁基钢基材防腐涂层为三组份固体粉末，便于贮存。涂料浆体制备工艺简单，可在常温下施工。浆体在20-50min内可保证良好的和易性，在施工现场可以方便地对钢设施涂抹和二次修补，施工完成后涂层能够在正常大气环境下(5℃-30℃，30％-80％RH)自主实现固化(表7中实施例1-例3的涂层硬化体3h抗折强度超过9.0MPa，3h抗压强度超过35.0MPa)，以免需要专门的固化设备与加热工艺；
2、涂料浆体中的可溶性磷酸盐可与钢基材表面的铁元素结合形成一层致密的磷酸铁类化合物保护层，既可保护钢结构表面的锈蚀，又增强了涂料在钢结构表面的附着力(与钢基材的3d粘结强度为5.0-6.0MPa)。主要胶凝性水化产物六水磷酸铵镁晶体或凝胶体(鸟粪石)在弱酸、中性和弱碱介质腐蚀环境下有较好的稳定性(在弱酸、中性和弱碱性腐蚀介质中浸泡90d的粘结强度损失不超过10％)；
3、涂层中的钢材缓蚀增强组份，既有缓蚀作用(比较表8和实施例1和参考1，初始极化电阻提高12.2％，电化学实验28d后实施例1的极化电阻损失为37.7％，参考1的极化电阻损失为50.8％)，又通过增强反应活性(水化温度峰值提高23.5℃见图1中参考1和实施例1的比较)和吸咐作用提高硬化体的结构致密程度(对比例3与对比例2比较，涂层硬化体的孔隙率降低4.63％)，具有加强物理隔绝防蚀和钝态防蚀的双重作用；
4、防腐涂料中采用了碱式硫酸镁晶须作为韧性提升组分，可有效提升涂层的柔韧性(比较表7的对比例3和实施例1，实施例1的折压比提高3.2％)，保证钢设施受弹性应力作用时涂层硬化体能够与基材协同一致变形不开裂。
5、该磷酸铵镁基钢基材防腐涂层与目前防腐性能最好的产品之一富锌环氧涂层底漆比较，其基础防腐能力适量提高(比较表8的对比例4和实施例1，初始极化电阻提高63.1％)，防腐稳定性大幅度提高(比较表8的对比例4和实施例1，电化学实验28d后实施例1的极化电阻损失为37.7％，参考4的极化电阻损失为99.99％％)。
附图说明
图1为本申请的磷酸铵镁胶粘剂基涂料浆体的水化温度曲线图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明,下面结合实施例进一步阐明本发明的内容,但本发明的内容不仅仅局限于以下的实施例。
实施例1:
一种磷酸铵镁基钢基材防腐涂层，所述磷酸铵镁基钢基材防腐涂层的原料按质量份数配比由磷酸铵镁胶粘剂84份、缓凝剂7份、消泡剂1份、缓蚀增强组份7份和增韧组份1份混合而成。
一种磷酸铵镁基钢基材防腐涂层，该涂层由A组分、B组分和C组份混合组成，A组份、B组份和C组份分别按表1所示进行配料。
表1磷酸铵镁胶粘剂基钢结构防腐涂料配方
表1中死烧氧化镁为细度为220目，偏高岭土细度为1000目，磷酸二氢铵(晶体粒径为60目)组成，三聚磷酸铝(及其改性产品)和羧甲基壳聚糖的细度均为1000目。
碱式硫酸镁晶须具有较高的表面活性和亲水性，在磷酸铵镁胶粘剂基涂料浆体中具有较好的分散性，且制备简单成本低廉，可改善涂料硬化体的脆性，提高其韧性和抗裂性。
一种磷酸铵镁基钢基材防腐涂层的制备方法，采用以下步骤：
第一步：用干粉搅拌机将死烧氧化镁粉、偏高岭土和/或硫铝酸盐水泥、缓凝剂硼砂搅拌混合2～3min并密封包装作为A组份，用干粉搅拌机将酸组份磷酸二氢铵、缓蚀增强组份三聚磷酸铝及其改性产品、羧甲基壳聚糖搅拌混合2～3min并密封包装，作为B组份，将消泡剂聚醚改性聚硅氧烷固体粉末和增韧组份碱式硫酸镁晶须混合并密封包装作为C组份；
第二步：在5℃-30℃，50％-80％RH的自然环境条件下将：将A和B组份干粉与适量的水(以涂料浆体达到规定要求的初始稠度为准)混合搅拌2～3min，制得涂料浆料，最后加入C组份再混合搅拌3～5min。得到所述磷酸铵镁胶粘剂基钢材防腐涂层材料浆体；
第三步：该涂料浆体通过喷涂或刷涂的工艺一次性或分二次涂覆于钢基材表面形成磷酸铵镁基钢基材防腐涂层。
所述表4为涂层硬化体的抗折和抗压强度、折压比、与钢基材的粘结强度。
所述表5为分析阳极极化曲线得到的极化电阻、电化学阻抗(EIS)分析得到的荷转移电阻和盐雾试验结果。
实施例2：
一种磷酸铵镁基钢基材防腐涂层，所述磷酸铵镁基钢基材防腐涂层的原料按质量份数配比由磷酸铵镁胶粘剂88份、缓凝剂3份、消泡剂1份、缓蚀增强组份7份和增韧组份1份混合而成。
一种磷酸铵镁基钢基材防腐涂层，该涂层由A组分、B组分和C组份混合组成，A组份、B组份和C组份分别按表2所示进行配料。
表2磷酸铵镁胶粘剂基钢结构防腐涂料配方
表2中死烧氧化镁为细度为220目，偏高岭土细度为1000目，磷酸二氢铵(晶体粒径为60目)组成，三聚磷酸铝(及其改性产品)和羧甲基壳聚糖的细度均为1000目。
一种磷酸铵镁基钢基材防腐涂层的制备方法，采用以下步骤：
第一步：用干粉搅拌机将死烧氧化镁粉、偏高岭土和/或硫铝酸盐水泥、搅拌混合2～3min并密封包装作为A组份，用干粉搅拌机将酸组份磷酸二氢铵、缓凝剂硼酸、缓蚀增强组份三聚磷酸铝及其改性产品、羧甲基壳聚糖搅拌混合2～3min并密封包装，作为B组份，将消泡剂聚醚改性聚硅氧烷固体粉末和增韧组份碱式硫酸镁晶须混合并密封包装作为C组份；
第二步：在5℃-30℃，50％-80％RH的自然环境条件下将：将A和B组份干粉与适量的水(以涂料浆体达到规定要求的初始稠度为准)混合搅拌2～3min，制得涂料浆料，最后加入C组份再混合搅拌3～5min。得到所述磷酸铵镁胶粘剂基钢材防腐涂层材料浆体；
第三步：该涂料浆体通过喷涂或刷涂的工艺一次性或分二次涂覆于钢基材表面形成磷酸铵镁基钢基材防腐涂层。
所述表4为涂层硬化体的抗折和抗压强度、折压比、与钢基材的粘结强度。
所述表5为分析阳极极化曲线得到的极化电阻、分析电化学阻抗(EIS)得到的荷转移电阻和盐雾试验结果。
实施例3：
一种磷酸铵镁基钢基材防腐涂层，所述磷酸铵镁基钢基材防腐涂层的原料按质量份数配比由磷酸铵镁胶粘剂84份、缓凝剂7份、消泡剂1份、缓蚀增强组份7份和增韧组份1份混合而成。
一种磷酸铵镁基钢基材防腐涂层，该涂层由A组分、B组分和C组份混合组成，A组份、B组份和C组份分别按表3所示进行配料。
表3磷酸铵镁胶粘剂基钢结构防腐涂料配方
表3中死烧氧化镁的细度为280目，偏高岭土的细度为1000目，磷酸二氢铵的粒径为150目，硼砂的粒径为150目，三聚磷酸铝(及其改性产品)和羧甲基壳聚糖的细度均为1000目。
一种磷酸铵镁基钢基材防腐涂层的制备方法，采用以下步骤：
第一步：用干粉搅拌机将死烧氧化镁粉、偏高岭土和/或硫铝酸盐水泥、缓凝剂硼砂搅拌混合2～3min并密封包装作为A组份，用干粉搅拌机将酸组份磷酸二氢铵、缓蚀增强组份三聚磷酸铝及其改性产品、羧甲基壳聚糖搅拌混合2～3min并密封包装，作为B组份，将消泡剂聚醚改性聚硅氧烷固体粉末和增韧组份碱式硫酸镁晶须混合并密封包装作为C组份；
第二步：在5℃-30℃，50％-80％RH的自然环境条件下将：将A和B组份干粉与适量的水(以涂料浆体达到规定要求的初始稠度为准)混合搅拌2～3min，制得涂料浆料，最后加入C组份再混合搅拌3～5min。得到所述磷酸铵镁胶粘剂基钢材防腐涂层材料浆体；
第三步：该涂料浆体通过喷涂或刷涂的工艺一次性或分二次涂覆于钢基材表面形成磷酸铵镁基钢基材防腐涂层。
所述表4为涂层硬化体的抗折和抗压强度、折压比、与钢基材的粘结强度。
所述表5为分析阳极极化曲线得到的极化电阻、分析电化学阻抗(EIS)得到的荷转移电阻和盐雾试验结果。
对比例1
为了证实缓蚀增强组份和增韧组份双掺的效果而加的参考样，与实施例1比较可反映缓蚀增强组份和增韧组份双掺对磷酸铵镁基钢基材防腐涂层的性能的改善效果，其中磷酸铵镁胶粘剂的酸碱比例与实施例1一致。
一种磷酸铵镁基钢基材防腐涂层对比样，所述磷酸铵镁基钢基材防腐涂层的原料按质量份数配比由磷酸铵镁胶粘剂90份、缓凝剂8份、消泡剂2份。
一种磷酸铵镁基钢基材防腐涂层对比样，该涂层由A组分、B组分和C组份混合组成，A组份、B组份和C组份分别按表4所示进行配料。
表4磷酸铵镁胶粘剂基钢结构防腐涂料配方
表1中死烧氧化镁为细度为220目，偏高岭土细度为1000目，磷酸二氢铵(晶体粒径为60目)组成。
一种磷酸铵镁基钢基材防腐涂层的制备方法，采用以下步骤：
第一步：用干粉搅拌机将死烧氧化镁粉、偏高岭土、缓凝剂硼砂搅拌混合2～3min并密封包装作为A组份，酸组份磷酸二氢铵密封包装，作为B组份，将消泡剂聚醚改性聚硅氧烷固体粉末密封包装作为C组份；
第二步：在5℃-30℃，50％-80％RH的自然环境条件下将：将A和B组份干粉与适量的水(以涂料浆体达到规定要求的初始稠度为准)混合搅拌2～3min，制得涂料浆料，最后加入C组份再混合搅拌3～5min。得到所述磷酸铵镁胶粘剂基钢材防腐涂层材料浆体对比样；
第三步：该涂料浆体通过喷涂或刷涂的工艺一次性或分二次涂覆于钢基材表面形成磷酸铵镁基钢基材防腐涂层。
对比例2：
为了证实单一缓蚀增强组份三聚磷酸铝的效果而加的参考样，与对比例1比较，可反映三聚磷酸铝的作用效果，其中磷酸铵镁胶粘剂的酸碱比例与实施例1一致。
一种磷酸铵镁基钢基材防腐涂层对比样，所述磷酸铵镁基钢基材防腐涂层的原料按质量份数配比由磷酸铵镁胶粘剂86份、缓凝剂7份、缓蚀增强组分5.5份和消泡剂1.5份组成。
一种磷酸铵镁基钢基材防腐涂层对比样，该涂层由A组分、B组分和C组份混合组成，A组份、B组份和C组份分别按表5所示进行配料。
表5磷酸铵镁胶粘剂基钢结构防腐涂料配方
一种磷酸铵镁基钢基材防腐涂层的制备方法，采用以下步骤：
第一步：用干粉搅拌机将死烧氧化镁粉、偏高岭土和缓凝剂硼砂搅拌混合2～3min并密封包装作为A组份，用干粉搅拌机将酸组份磷酸二氢铵、缓蚀增强组份三聚磷酸铝及其改性产品搅拌混合2～3min并密封包装，作为B组份，将消泡剂聚醚改性聚硅氧烷固体粉末密封包装作为C组份；
第二步：在5℃-30℃，50％-80％RH的自然环境条件下将：将A和B组份干粉与适量的水(以涂料浆体达到规定要求的初始稠度为准)混合搅拌2～3min，制得涂料浆料，最后加入C组份再混合搅拌3～5min。得到所述磷酸铵镁胶粘剂基钢材防腐涂层材料浆体；
第三步：该涂料浆体通过喷涂或刷涂的工艺一次性或分二次涂覆于钢基材表面形成磷酸铵镁基钢基材防腐涂层。
所述表4为涂层硬化体的抗折和抗压强度、折压比、与钢基材的粘结强度。
所述表5为分析阳极极化曲线得到的极化电阻、分析电化学阻抗(EIS)得到的荷转移电阻和盐雾试验结果。
对比例3：
为了证实缓蚀增强组份三聚磷酸铝和羧甲基壳聚糖复掺的效果而加的参考样，与比例2比较，可反映羧甲基壳聚糖的作用效果，将实施例1与该例比较，可反映增韧组份的作用效果。其中磷酸铵镁胶粘剂的酸碱比例与实施例1一致。
一种磷酸铵镁基钢基材防腐涂层对比样，所述磷酸铵镁基钢基材防腐涂层的原料按质量份数配比由磷酸铵镁胶粘剂86份、缓凝剂7份、缓蚀增强组分5.5份和消泡剂1.5份组成。
一种磷酸铵镁基钢基材防腐涂层对比样，该涂层由A组分、B组分和C组份混合组成，A组份、B组份和C组份分别按表6所示进行配料。
表6磷酸铵镁胶粘剂基钢结构防腐涂料配方
一种磷酸铵镁基钢基材防腐涂层的制备方法，采用以下步骤：
第一步：用干粉搅拌机将死烧氧化镁粉、偏高岭土和缓凝剂硼砂搅拌混合2～3min并密封包装作为A组份，用干粉搅拌机将酸组份磷酸二氢铵、缓蚀增强组份三聚磷酸铝及其改性产品、羧甲基壳聚糖搅拌混合2～3min并密封包装，作为B组份，将消泡剂聚醚改性聚硅氧烷固体粉末密封包装作为C组份；
第二步：在5℃-30℃，50％-80％RH的自然环境条件下将：将A和B组份干粉与适量的水(以涂料浆体达到规定要求的初始稠度为准)混合搅拌2～3min，制得涂料浆料，最后加入C组份再混合搅拌3～5min。得到所述磷酸铵镁胶粘剂基钢材防腐涂层材料浆体；
第三步：该涂料浆体通过喷涂或刷涂的工艺一次性或分二次涂覆于钢基材表面形成磷酸铵镁基钢基材防腐涂层。
所述表4为涂层硬化体的抗折和抗压强度、折压比、与钢基材的粘结强度。
所述表5为分析阳极极化曲线得到的极化电阻、分析电化学阻抗(EIS)得到的荷转移电阻和盐雾试验结果。
应用性能检测
将上述实施例1-3和对比例1-3制备的防腐涂料分别进行抗折、抗压强度(3h、3d和28d)和孔隙率测试，涂层硬化体与钢基材的粘结强度测试(3d)，获得的结果如表7所示。
参照GB/T 17671-2021《水泥胶砂强度检验方法》，用40mm×40mm×160mm的棱柱体试件来测试不同龄期的涂层硬化体的抗折强度和抗压强度。涂层粘结强度测试参照GB/T5210-2006标准，将直径25mm的柱状样品端面涂覆涂层后，在室温(25℃)下养护3d；采用万能材料试验机以1mm/min的速率拉伸至粘结面断裂，根据断裂负载来计算涂层与基底的结合强度。采用低场核磁测试对涂层硬化体进行孔隙率分析,采用Limecho公司生产的LF1HNMR谱仪，固定磁场0.5T，对应的质子共振频率为2MHz，磁体和探头组件的温度保持在32±0.01℃恒定。将搅拌好的涂料浆体倒入体积为50ml的塑料密封罐中养护48h，测试涂料样品的内孔隙分布和孔隙率。
表7涂层硬化体的力学性能和孔隙率
*对比例4为250μm厚的富锌环氧涂层底漆；
由表4可知，本发明实施例1-3制得的磷酸铵镁胶粘剂基钢材防腐涂料，其28d强度、尤其是折压比均较对比例3明显提高，验证了碱式硫酸镁晶须的增韧效果。对比例2与对比例1比较，抗折和抗压强度、与钢基材的粘结强度均明显提高，表明了三聚磷酸铝有较好的增强作用。对比例3与对比例2比较，抗折和抗压强度、与钢基材的粘结强度均明显提高，表明复合增强组份较单掺三聚磷酸铝有更好的增强效果，且对比例3与对比例2涂层硬化体的孔隙率明显降低，表明三聚磷酸铝与羧甲基壳聚糖复合，有较好的密实填充作用。
动电位极化曲线和交流阻抗(EIS)测试采用尺寸为15mm×15mm×2mm的钢基材，其上磷酸铵镁胶粘剂基钢材防腐涂层厚度为800μm。电化学测试采用三电极体系：参比电极为饱和甘汞电极(SCE)，辅助电极为铂片，电解质溶液为3.5％的NaCl溶液，工作电极分别为浸泡不同时间的涂料样品；极化曲线测试采用的实验参数为：电位扫描区间为相对于开路电位(OPC)±250mV，电位扫描速率为2mV/s，测试得到的数据采用Cview进行分析处理；电化学阻抗谱(EIS)采用试验参数为：交流扰动信号为15mV，频率范围为10-2Hz到105Hz，采用Zsimpwin软件进行等效电路的拟合；所有测试都是在开路电位稳定后进行，测试过程中环境温度为25℃。
盐雾腐蚀参照国家规范ISO9227-2006《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》，试验采用的钢板尺寸为150mm×70mm×2mm，涂层厚度为800μm。NaCl溶液质量浓度为5.0±0.5％，连续喷雾1440h。
表8涂覆防腐涂层材料试件的电化学试验和盐雾试验检测结果
*对比例4为250μm厚的富锌环氧涂层底漆；
由表5可知，本发明实施例1-3制得的磷酸铵镁胶粘剂基钢材防腐涂料，其极化曲线极化电阻(Rp)和EIS试验电荷转移电阻(Rct)的初始值均略高于对比例4(富锌环氧涂层底漆)。将涂料样品在3.5％NaCl溶液中浸泡28d后继续做电化学试验，实施例1-3样品分析所得Rp和Rct较参考4高2个数量级，表明实施例1-3样品的防腐稳定性远高于对比例4。盐雾试验结果也表明实施例1-3在无应力状态和有应力状态的防腐能力均明显优于对比例4。将对比例1和对比例2比较，对比例2涂层样品的初始Rp和Rct和盐溶液浸泡28d的Rp和Rct明显高于对比例1，证实了三聚磷酸铝的缓蚀作用。将对比例3和对比例2比较，对比例3涂层样品的初始Rp和Rct和盐溶液浸泡28d的Rp和Rct略高于对比例2，证实了三聚磷酸铝与羧甲基壳聚糖复合，缓蚀作用可进一步增强。将实施例1-3与对比例3比较，实施例1-3样品的初始Rp和Rct和盐溶液浸泡28d的Rp和Rct均高于对比例3样品，表明碱式硫酸镁晶须的加入可提高涂料样品的抗腐蚀能力。承受25MPa应力作用的样品的盐雾试验结果表明，碱式硫酸镁晶须有较好的增韧作用，可改善涂层与钢基材的协同受力能力。
图1为对比例1、对比例2和实施例1-3的水化温度曲线。由图可知，由于缓凝剂硼砂和酸组份复合磷酸盐的溶解吸热，造成体系温度迅速下降，最低温度较室温降低近10℃。随后浆体的温度逐步上升，但在20min内浆体的温度均末超过35℃(初凝温度)，表明涂料浆体的初凝时间均大于20min。由于缓凝剂硼砂(或硼酸)抑制了磷酸铵镁胶粘剂的酸碱反应活性，导致对比例1的最高水化温度仅为66.7℃，造成了涂料硬化体的早期和后期强度均较低(见表7)。对比例2中，单掺了三聚磷酸铝增强组份的涂料浆体的水化活性被激发，浆体的最高水化温度提高到89.6℃，最终使涂料硬化体的早期和后期强度均明显提高(表7)。实施例1中，双掺了三聚磷酸铝和羧甲基壳聚糖增强组份，涂料浆体的水化活性被进一步激发，使浆体的最高水化温度提高到90.2℃，涂料硬化体的早期和后期强度均较对比例2提高(表7)。
以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，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。
Claims (10)
1.一种磷酸铵镁基钢基材防腐涂层，其特征在于：所述磷酸铵镁基钢基材防腐涂层的原料按质量份数配比由磷酸铵镁胶粘剂82-90份、缓凝剂5-8份、消泡剂1-2份、缓蚀增强组份5-8份和增韧组份0.5-1.5份混合而成。
2.根据权利要求1所述的一种磷酸铵镁基钢基材防腐涂层，其特征在于：所述磷酸铵镁胶粘剂按质量比由酸组份1份与碱组份2.5-3.0份组成。
3.根据权利要求2所述的一种磷酸铵镁基钢基材防腐涂层，其特征在于：所述碱组份由死烧氧化粉与偏高岭土和/或硫铝酸盐水泥组成。
4.根据权利要求3所述的一种磷酸铵镁基钢基材防腐涂层，其特征在于：所述死烧氧化镁占碱组份的80-90％，偏高岭土和/或硫铝酸盐水泥占碱组份的10-20％。
5.根据权利要求4所述的一种磷酸铵镁基钢基材防腐涂层，其特征在于：所述死烧氧化镁为菱镁矿经1300-1600℃高温煅烧和粉磨得到，死烧氧化镁中MgO含量为88-92％，粉磨后细度为200-300目；偏高岭土经＞800℃煅烧，细度为1000～1500目；硫铝酸盐水泥的细度为400～800目；所述酸组份为磷酸二氢铵，工业级，NH4H2PO4含量≥98％，晶体粒径为60～150目。
6.根据权利要求1所述的一种磷酸铵镁基钢基材防腐涂层，其特征在于：所述缓凝剂为硼砂和/或硼酸，晶体粉末状，粒径在60～150目范围内，工业级。
7.根据权利要求1所述的一种磷酸铵镁基钢基材防腐涂层，其特征在于：所述消泡剂为聚醚改性聚硅氧烷固体粉末。
8.根据权利要求1所述的一种磷酸铵镁基钢基材防腐涂层，其特征在于：所述缓蚀增强组份为三聚磷酸铝及其改性产品和羧甲基壳聚糖复合，其中三聚磷酸铝及其改性产品和羧甲基壳聚糖的质量比为1：0.3-0.8；三聚磷酸铝及其改性产品为优品级，细度为800～1250目，pH值5.5-7；羧甲基壳聚糖为食品级，羧化度大于80％，细度为800～1250目。
9.根据权利要求1所述的一种磷酸铵镁基钢基材防腐涂层，其特征在于：所述增韧组份为碱式硫酸镁晶须，为针状单晶体，直径D＜1.0μm，平均长度L为10-60μm，长径比L/D＞30，pH值为9～9.5。
10.一种权利要求1所述磷酸铵镁基钢基材防腐涂层的制备方法，其特征在于，步骤为：
第一步：用干粉搅拌机将死烧氧化镁粉、偏高岭土和/或硫铝酸盐水泥、缓凝剂硼砂搅拌混合2～3min并密封包装作为A组份，用干粉搅拌机将酸组份磷酸二氢铵、缓凝剂硼酸、缓蚀增强组份三聚磷酸铝及其改性产品、羧甲基壳聚糖搅拌混合2～3min并密封包装，作为B组份，将消泡剂聚醚改性聚硅氧烷固体粉末和增韧组份碱式硫酸镁晶须混合并密封包装作为C组份；
第二步：在5℃-30℃，50％-80％RH的自然环境条件下将第一步得到的A和B组份干粉与水混合搅拌2～3min，最后加入C组份再混合搅拌3～5min，得到所述磷酸铵镁基钢基材防腐涂层浆体；水的添加量以浆体达到规定要求的初始流动度为准；
第三步：该涂料浆体通过喷涂或刷涂的工艺一次性或分二次涂覆于钢基材表面形成磷酸铵镁基钢基材防腐涂层。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310616083.6A CN116855108A (zh) | 2023-05-29 | 2023-05-29 | 一种磷酸铵镁基钢基材防腐涂层及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310616083.6A CN116855108A (zh) | 2023-05-29 | 2023-05-29 | 一种磷酸铵镁基钢基材防腐涂层及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116855108A true CN116855108A (zh) | 2023-10-10 |
Family
ID=88234821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310616083.6A Pending CN116855108A (zh) | 2023-05-29 | 2023-05-29 | 一种磷酸铵镁基钢基材防腐涂层及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116855108A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118222124A (zh) * | 2024-05-08 | 2024-06-21 | 天津市北洋水运水利勘察设计研究院有限公司 | 磷酸盐类海工钢结构防火、防腐一体式无机涂料 |
Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105603504A (zh) * | 2014-11-21 | 2016-05-25 | 合肥杰事杰新材料股份有限公司 | 一种超声辅助制备针状碱式硫酸镁晶须的方法 |
| KR101765116B1 (ko) * | 2016-09-28 | 2017-08-07 | 이성식 | 키토산 세라믹을 포함하는 강관 코팅용 도료 제조방법, 이를 통하여 제조된 도료, 그리고 이 도료가 코팅된 강관 |
| CN107083057A (zh) * | 2017-04-29 | 2017-08-22 | 成都博美实润科技有限公司 | 一种具有电活性的羧化壳聚糖基复合材料的制备方法 |
| CN110527142A (zh) * | 2019-09-12 | 2019-12-03 | 四川轻化工大学 | 一种硫酸钙晶须的改性方法及其在水性丙烯酸涂料中的应用 |
| CN111662037A (zh) * | 2020-06-12 | 2020-09-15 | 贵州凯襄新材料有限公司 | 一种混凝土缓凝剂及其制备方法 |
| CN113149597A (zh) * | 2021-04-09 | 2021-07-23 | 苏州诚开新材料有限公司 | 一种磷酸钾镁基钢材防腐涂层材料及其制备方法 |
| CN113149608A (zh) * | 2021-04-23 | 2021-07-23 | 唐山雷诺瓷业有限公司 | 一种卫生陶瓷及其制备方法 |
| CN113772986A (zh) * | 2021-10-29 | 2021-12-10 | 沈阳建筑大学 | 一种适用于铵基磷酸镁水泥体系的缓凝剂及其使用方法 |
| CN114106643A (zh) * | 2021-12-09 | 2022-03-01 | 珠海华发建筑设计咨询有限公司 | 改性壳聚糖在涂料中的应用 |
| CN114213047A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-03-22 | 中国科学院青海盐湖研究所 | 一种新型高强磷硅酸镁水泥及其制备方法 |
| CN114735998A (zh) * | 2022-05-18 | 2022-07-12 | 湖北工业大学 | 一种基于水化协同作用的高性能磷石膏复合胶凝材料 |
| CN115746590A (zh) * | 2022-09-29 | 2023-03-07 | 江苏科技大学 | 一种硫铝酸盐水泥改性磷酸铵镁基钢材防腐涂层材料及其制备方法 |
-
2023
- 2023-05-29 CN CN202310616083.6A patent/CN116855108A/zh active Pending
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105603504A (zh) * | 2014-11-21 | 2016-05-25 | 合肥杰事杰新材料股份有限公司 | 一种超声辅助制备针状碱式硫酸镁晶须的方法 |
| KR101765116B1 (ko) * | 2016-09-28 | 2017-08-07 | 이성식 | 키토산 세라믹을 포함하는 강관 코팅용 도료 제조방법, 이를 통하여 제조된 도료, 그리고 이 도료가 코팅된 강관 |
| CN107083057A (zh) * | 2017-04-29 | 2017-08-22 | 成都博美实润科技有限公司 | 一种具有电活性的羧化壳聚糖基复合材料的制备方法 |
| CN110527142A (zh) * | 2019-09-12 | 2019-12-03 | 四川轻化工大学 | 一种硫酸钙晶须的改性方法及其在水性丙烯酸涂料中的应用 |
| CN111662037A (zh) * | 2020-06-12 | 2020-09-15 | 贵州凯襄新材料有限公司 | 一种混凝土缓凝剂及其制备方法 |
| CN113149597A (zh) * | 2021-04-09 | 2021-07-23 | 苏州诚开新材料有限公司 | 一种磷酸钾镁基钢材防腐涂层材料及其制备方法 |
| CN113149608A (zh) * | 2021-04-23 | 2021-07-23 | 唐山雷诺瓷业有限公司 | 一种卫生陶瓷及其制备方法 |
| CN113772986A (zh) * | 2021-10-29 | 2021-12-10 | 沈阳建筑大学 | 一种适用于铵基磷酸镁水泥体系的缓凝剂及其使用方法 |
| CN114106643A (zh) * | 2021-12-09 | 2022-03-01 | 珠海华发建筑设计咨询有限公司 | 改性壳聚糖在涂料中的应用 |
| CN114213047A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-03-22 | 中国科学院青海盐湖研究所 | 一种新型高强磷硅酸镁水泥及其制备方法 |
| CN114735998A (zh) * | 2022-05-18 | 2022-07-12 | 湖北工业大学 | 一种基于水化协同作用的高性能磷石膏复合胶凝材料 |
| CN115746590A (zh) * | 2022-09-29 | 2023-03-07 | 江苏科技大学 | 一种硫铝酸盐水泥改性磷酸铵镁基钢材防腐涂层材料及其制备方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118222124A (zh) * | 2024-05-08 | 2024-06-21 | 天津市北洋水运水利勘察设计研究院有限公司 | 磷酸盐类海工钢结构防火、防腐一体式无机涂料 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ding et al. | Electrochemical properties of aluminum tripolyphosphate modified chemically bonded phosphate ceramic anticorrosion coating | |
| CN114478064B (zh) | 一种混凝土养护剂、养护涂层及其制备方法 | |
| CN116855108A (zh) | 一种磷酸铵镁基钢基材防腐涂层及其制备方法 | |
| Da et al. | Reinforcement corrosion research based on electrochemical impedance spectroscopy for coral aggregate seawater concrete in a seawater immersion environment | |
| WO2021082105A1 (zh) | 一种海工掺合料 | |
| JP2018172234A (ja) | 微生物封入マイクロカプセル、微生物封入マイクロカプセルを含むセメント混和材料及びセメント系構造物の補修材料 | |
| Ma et al. | Influencing mechanism of silica fume on early-age properties of magnesium phosphate cement-based coating for hydraulic structure | |
| Wu et al. | Effects of various curing conditions on volume stability of magnesium phosphate cement | |
| CN113234337A (zh) | 一种蒸压加气混凝土板钢筋防锈涂层材料及其制备方法与应用 | |
| CN113149597A (zh) | 一种磷酸钾镁基钢材防腐涂层材料及其制备方法 | |
| CN115043624A (zh) | 一种耐侵蚀大体积混凝土及其制备方法 | |
| CN108516727B (zh) | 一种超高性能混凝土防水复合液及其制备方法 | |
| Ye et al. | Mechanisms of alkali-silica reaction in alkali-activated high-volume fly ash mortars | |
| Kushartomo et al. | The application of sodium acetate as concrete permeability-reducing admixtures | |
| CN111978036B (zh) | 一种c50级海洋高性能混凝土 | |
| Li et al. | Role of encapsulated corrosion inhibitor on the anti-corrosion performance of reinforcing steel in lightweight concrete | |
| CN113213806A (zh) | 一种延迟渗透型核壳结构氯离子固化剂及其制备方法 | |
| CN115746590B (zh) | 一种硫铝酸盐水泥改性磷酸铵镁基钢材防腐涂层材料及其制备方法 | |
| CN114605096B (zh) | 一种用于海工结构的偏高岭石基地聚物及其制备方法 | |
| CN110423289A (zh) | 改性天然甲壳素聚合物磷酸钠阴极阻锈剂的制备方法 | |
| CN114956733A (zh) | 一种高强度抗侵蚀海工混凝土及其制备方法 | |
| Zhou et al. | Development of inorganic anticorrosive coatings for steel bars: corrosion resistance testing and design | |
| Yi et al. | Research on inhibiting performance of compound corrosion inhibitors based on nitrite | |
| Tognonvi et al. | Durability of tubular geopolymer reinforced with silica sand | |
| CN111286728A (zh) | 一种磷化液、磷酸盐涂层及其制备方法和应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |