CN209778717U - 防腐涂层及具有防腐涂层的金属工件 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于防腐技术领域，为了解决目前防腐层寿命短的问题，本实用新型公开了一种防腐涂层及具有防腐涂层的金属工件，所述的防腐涂层，其用于金属制品的防腐，包括设于金属表面的水性环保层和设置在水性环保层上的氟碳面漆层，所述的防腐涂层的厚度≥80μm。本实用新型的防腐涂层具有寿命长和污染低的优点。

Description

防腐涂层及具有防腐涂层的金属工件

技术领域

本实用新型涉及防腐技术领域，具体涉及一种防腐涂层及具有防腐涂层的金属工件。

背景技术

本实用新型对于背景技术的描述属于与本实用新型相关的相关技术，仅仅是用于说明和便于理解本实用新型的内容，不应理解为申请人明确认为或推定申请人认为是本实用新型在首次提出申请的申请日的现有技术。

金属腐蚀是人们面临的一个十分严重而又最为普遍的问题，全世界每年因腐蚀造成的经济损失约占各国GDP的2％～4％，因腐蚀而报废的金属达亿吨以上。

在金属表面设置防腐层是有效解决金属腐蚀的方法，然而，目前的防腐涂层的寿命较短，难以达到较好的防腐效果。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的是提供一种防腐涂层及具有防腐涂层的金属工件，本实用新型提供的防腐涂层具有寿命长，防腐效果好的优点。

本实用新型的目的是通过如下技术方案实现的：

第一方面，本实用新型实施例提供了一种防腐涂层，其用于金属制品的防腐，包括设于金属表面的水性环保层和设置在水性环保层上的氟碳面漆层，所述的防腐涂层的厚度≥80μm。

进一步的，所述的水性环保层的厚度≥50μm，所述的氟碳面漆层的厚度≥30μm。

进一步的，所述的水性环保层厚度为60μm，所述的氟碳面漆层的厚度为30μm。

进一步的，所述的水性环保层包含锌和/或铝。

进一步的，所述的水性环保层由水溶性高分子富锌底漆喷涂到金属表面而得。

进一步的，所述的水性环保层由水性无机涂料喷涂到金属表面而得。

第二方面，本实用新型实施例提供了一种具有防腐涂层的金属工件，包括金属工件和设置在所述的金属工件表面的防腐涂层，所述的防腐涂层为上述的任一种防腐涂层。

进一步的，所述的金属工件为金属管。

进一步的，所述的金属管为无缝钢管。

借由上述方案，本实用新型防腐涂层及具有防腐涂层的金属工件至少具有如下有益效果：

本申请采用水性环保层与氟碳面漆层相结合，大大提高了防腐层的寿命和防腐效果。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中具有防腐涂层的金属工件的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型进行进一步的详细介绍，应当理解，实施例是为了本领域技术人员更容易理解本实用新型的技术方案，而不能作为本实用新型保护范围的限定。

在下述介绍中，术语“第一”、“第二”仅为用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。下述介绍提供了本实用新型的多个实施例，不同实施例之间可以替换或者合并组合，因此本实用新型也可认为包含所记载的相同和/或不同实施例的所有可能组合。因而，如果一个实施例包含特征A、B、C，另一个实施例包含特征B、D，那么本实用新型也应视为包括含有A、B、C、D的一个或多个所有其他可能的组合的实施例，尽管该实施例可能并未在以下内容中有明确的文字记载。

图1为一种具有防腐涂层的金属工件的结构示意图，结合图1，本实用新型实施例提供了一种防腐涂层，其用于金属制品的防腐，包括设于金属1表面的水性环保层2和设置在水性环保层上的氟碳面漆层3，所述的防腐涂层的厚度≥80μm。

在本发明的一些实施例中，所述的水性环保层2的厚度≥50μm，所述的氟碳面漆层3的厚度≥30μm。

在本发明的一些实施例中，所述的水性环保层2厚度为60μm，所述的氟碳面漆层3的厚度为30μm。

在本发明的一些实施例中，所述的水性环保层2包含锌和/或铝。

在本发明的一些实施例中，所述的水性环保层2由水溶性高分子富锌底漆喷涂到金属表面而得。

在本发明的一些实施例中，水溶性高分子富锌底漆的制备方法，包括如下步骤：

(1)制备A相：

将锌粉30重量份和云母粉10重量份混合研磨成第一粉末；

向所述的第一粉末中加入水性助溶剂2份和硅酸盐分散剂2份，得到第一混合物；

将第一混合物与抗老化剂2份、改性水性环氧固化剂3份混合研磨得到第二混合物，即A相；抗老化剂为购自威海云清化工开发院的抗老化剂，在26.6pa的沸点为220-222℃

(2)制备B相：

将水溶性树脂90重量份与二丙酮醇1重量份在30-46℃条件下混合，冷却至室温得到第一混合液；

向第一混合液中加入矿物油2重量份剂和多价羧酸类分散剂3重量份，在55℃保温30min，降温至常温既得所述的B相；

将所述的A相与B相按照质量比为1:1混合加热搅拌均匀得到所述的水溶性高分子富锌底漆。

在本发明的一些实施例中，所述的水性环保层2由水性无机涂料喷涂到金属表面而得。

水性无机涂料的制备方法：

仪器

高速搅拌器；温度控制仪；电子天平；柔韧性测定器；漆膜冲击试验器；干燥试验器等。

原材料

硅酸钾溶液、硅溶胶——安阳怡合化工有限公司；

改性剂(WE)——河南特种防腐工程材料有限公司；

硅丙乳液——河南特种防腐材料有限公司；

硅烷偶联剂——天津市试剂有限公司；

锌粉——中国有色金属进出口总公司葫芦岛锌业

铝粉——中国有色金属进出口总公司西南铝业

流平剂、增韧剂、消泡剂、分散剂、颜、填料等

马口铁片、钢板等。

方法

富锌(富铝)涂料的制备

将一定量的低模数硅酸钾溶液倒入三口烧瓶中，控制温度在30～70℃，在搅拌下滴加计量的硅溶胶。滴加完毕，继续向体系中滴加计量的改性剂或偶联剂、流平剂、增韧剂、消泡剂、分散剂、颜、填料等，高速搅拌，得到透明高模数硅酸钾溶液。停止加热，当体系温度降至室温时，滴加定量的硅丙乳液得到液料组分。在此基础上，加入锌粉(铝粉)，形成高摩尔比水性无机富锌(富铝)涂料。

水性无机涂料采用硅酸盐为主要粘结剂，硅酸盐与锌粉(铝粉)在一定条件下反应交联成膜。由于锌(铝)的标准电位较钢铁低，腐蚀介质渗入时，钢铁与锌粉(铝粉)形成原电池，锌粉(铝粉)作为原电池的负极失去电子，钢铁作为正极得到电子而获得保护。另外，溶解出来的锌离子(铝离子)与腐蚀介质中的阴离子结合而形成碱式锌盐(铝盐)和锌铁复盐(铝铁复盐)，它们填满涂膜的裂缝，而达到隔离防锈的目的。

液料稳定性测试

将液料组份放入50℃烘箱中，考察组分的储存稳定性。

漆膜性质的测定

漆膜性能的测定参见HG/T3668—2009。

影响高模数硅酸钾溶液制备的因素

温度的影响

在30～70℃范围内合成了系列高模数硅酸钾水溶液，考察温度对体系反应程度的影响，考察结果如表1所示。

表1 合成温度对高模数硅酸钾溶液的影响

由表1可知，温度刘高模数硅酸钾溶液的制备有较大影响。温度较低时，滴入的硅溶胶与硅酸钾反应不完全析出白色絮状沉淀；温度较高时，反应体系不稳定也有沉淀生产。50℃是制备高模数硅酸钾的最佳温度，溶解/增长反应能平稳进行。

改性剂和偶联剂的影响改性

不同种类偶联剂对制备稳定的高模数硅酸钾溶液有较大影响。结果如表2所示。

表2 改性剂对高模数硅酸钾溶液透明度和稳定性的影响

由表2可知，未加入改性剂，合成的高模数硅酸钾溶液在高温(50℃)时的贮存稳定性不佳，6d便凝胶硬化。环氧基硅烷的加入略微提高高模数硅酸钾溶液的稳定性，甲基硅烷的效果优于环氧基硅烷，可能是因为甲基硅烷的水解产物与硅酸钾的胶体反应更完全，减缓了体系的凝胶化过程。改性剂WE-1效果最佳，WE-1的水解产物改变了胶体表面电荷分布，同时其为低聚物，也起到了体积位阻的作用，使高模数硅酸钾溶液的高温稳定性得到明显改善。加入WE-1的高模数硅酸钾溶液常温放置1年仍澄清透明，未发现凝胶化现象。

搅拌速度的影响胶体颗粒在反应体系中的分散情况是制备高模数硅酸钾溶液成功与否的关键因素。因此要求较高的搅拌速度，要求反应器中的溶液在搅拌过程中能形成稳定的涡旋，使胶体溶解/增长反应顺利进行。在反应过程中，要根据反应情况改变转速，使反应充分进行。

涂层性能测试

将液料与粉料按1：2.50的比例混合均匀，熟化20min后制板，固化后进行性能测试。表3列出了自制的高模数水性无机富锌涂层(WE-1)与无机富铝涂层的基本性能参数。

表3 自制高模数硅酸钾富锌、无机富铝涂料{涂层}性能

测试项目	WE-1	WE-2
			表干时间/min	12	10
实干时间/min	75	65
			适用期/h	8	7
耐冲击性/cm	50	50
			附着力/MPa	≥4.0	≥4.2
柔韧性/mm	2	1
			铅笔硬度/H	≥6	≥5
耐中性盐雾/h	10000	10000

合成反应条件是影晌漆膜性能的主要因素之一。本实验研制的高模数硅酸钾水性无机富锌涂料(WE-1)\无机富铝涂料(WE-2)在基本性能方面达到或超过现有高档市售的水性无机涂料产品的性能指标。

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种具有防腐涂层的金属工件，包括金属工件和设置在所述的金属工件表面的防腐涂层，所述的防腐涂层为上述的任一种防腐涂层。

在本发明的一些实施例中，所述的金属工件为金属管。

在本发明的一些实施例中，所述的金属管为无缝钢管。

以上介绍仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种防腐涂层，其用于金属制品的防腐，其特征在于，包括设于金属表面的水性环保层和设置在水性环保层上的氟碳面漆层，所述的防腐涂层的厚度≥80μm。

2.根据权利要求1所述的防腐涂层，其特征在于，所述的水性环保层的厚度≥50μm，所述的氟碳面漆层的厚度≥30μm。

3.根据权利要求2所述的防腐涂层，其特征在于，所述的水性环保层厚度为60μm，所述的氟碳面漆层的厚度为30μm。

4.根据权利要求1所述的防腐涂层，其特征在于，所述的水性环保层包含锌和/或铝。

5.根据权利要求1所述的防腐涂层，其特征在于，所述的水性环保层由水溶性高分子富锌底漆喷涂到金属表面而得。

6.根据权利要求1所述的防腐涂层，其特征在于，所述的水性环保层由水性无机涂料喷涂到金属表面而得。

7.一种具有防腐涂层的金属工件，其特征在于，包括金属工件和设置在所述的金属工件表面的防腐涂层，所述的防腐涂层为权利要求1-6任一项所述的防腐涂层。

8.根据权利要求7所述的具有防腐涂层的金属工件，其特征在于，所述的金属工件为金属管。

9.根据权利要求8所述的具有防腐涂层的金属工件，其特征在于，所述的金属管为无缝钢管。