一种金属材料用防腐涂料及其使用方法与流程

1.本发明涉及金属防腐技术，具体是一种金属材料用防腐涂料及其使用方法。


背景技术：

2.目前，国内金属材料防腐材料采用两大类：一、热喷锌从80年代起，作为重防腐措施，在矿山、电力、水利、军工等行业开始应用推广，陆续组建一批专业公司，从事热喷锌涂料、设备研制，并承接大气、海洋环境中钢结构防腐。与传统的有机溶剂防腐涂料相比在性能上有优势，但始终未能大面积推广，市场很小。主要原因：对涂装表面处理要求至sa3，施工困难费用高；喷涂需要专用设备，工艺复杂；消耗材料高，损失大，涂层可修复性差，造价偏高，成本高；喷涂过程中污染环境，操作人员易发生锌中毒。目前金属结构防腐主要采用涂料防腐，将来热喷锌也不会大面积推广。
3.二。传统涂料国内最普遍采用的金属材料防腐方法，涂料生产厂家众多，应用广范，在销量上处于垄断地位。其主要缺点是：有较为严重的污染环境，不适用于重防腐需要；使用寿命短，如果要延长使用年限，就要选择特种涂料体系，层数多，施工难度大，总造价增加，但最终的使用寿命仍然受到有机成膜物老化失效的制约，超不过5年。随着环保限制越来越严格，继续发展受到很大限制，寻找环保型替代产品已势在必行。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本发明提供了一种金属材料用防腐涂料及其使用方法，适用于海洋腐蚀、地下腐蚀或者大气环境腐蚀等状态中的钢结构防腐，与钢结构表面附着性好，使用寿命长，对环境无污染。本发明采用的技术方案如下：一种金属材料用防腐涂料，包括金属氧化物、氧化钝化锌粉、纳米鳞片石墨和无机改性螯合溶液。
5.上述金属材料用防腐涂料，按照重量比：所述金属氧化物为15~25份、所述氧化钝化锌粉为6~12份，所述纳米鳞片石墨为0.3~0.8份，所述无机改性螯合溶液为22~38份。
6.一种使用上述金属材料用防腐涂料的使用方法，包括以下步骤：s1)基层清理：对待涂刷的金属基体表面进行喷砂除锈，喷砂等级为sa2.5；s2)检测环境温度和湿度，检测待涂刷的金属基体表面温度；s3)在金属基体表面涂刷一遍底漆：应当先用稀释剂将底漆调至所需粘度，当气温较高时稀释剂挥发快，可适当增加稀释剂的用量，避免底漆流挂和厚薄不均。
7.s4)用腻子找平：s5) 配置所述的防腐涂料；s6)将步骤s5)的防腐涂料涂刷在金属基体上，涂刷两遍；s7)防腐涂料涂层常温固化。
8.上述步骤s5)中，配置防腐涂料时要将固化机溶液倒入涂料中，持续搅拌均匀；搅拌完成后，静置3~5分钟使用；配置好的防腐涂料的有效使用期限为8小时。静置可以排掉涂料中的少量气泡，避免涂刷时产生气孔缺陷。该防腐涂料必须在8小时内使用，超过8小时就逐渐固化无法涂刷；固化剂与涂料的使用比例为1：8.8~9.2。。
9.上述步骤s2)中，检测要求所述环境温度为10~60℃、所述环境湿度小于60%、所述金属基体表面温度不超过60℃。温度过高，防腐涂料中的水分容易蒸发，影响粘合性和固化时间，同时温度过高或过低防腐涂料中其它添加剂比如ph调节剂的品质。湿度过高防腐涂料不容易固化，造成涂料厚度不均匀。
10.上述步骤s3)中，所述底漆的涂刷方式为先上后下、先左后右或者先左右、后上下，涂刷完毕后立即检查涂刷表层，若漏刷处则进行补刷，所述底漆漆膜的厚度为20~25um。
11.本发明的有益效果是：防腐涂料能与金属结构表面的金属原子快速反应，具有物理、化学的双重保护作用，通过化学键与基体牢固结合形成的防腐涂层，对环境无污染，使用寿命长，防腐性能好，符合环保要求。
具体实施方式
12.下面对本发明进一步解释说明。
13.本实施例涉及一种金属材料用防腐涂料，包括浆液组分和溶液组分，所述浆液组分包含金属氧化物、氧化钝化锌粉和纳米鳞片石墨，所述溶液组分为无机改性螯合溶液。
14.上述金属材料用防腐涂料，所述浆液组分中，所述金属氧化物为15~25份、所述氧化钝化锌粉为6~12份，所述纳米鳞片石墨为0.3~0.8份。
15.下列实施例1至4中为本发明提供的防腐涂料，对比例1中的防腐涂料不含氧化钝化锌粉。具体见表1。
16.表1对实施例1至4，以及对比例1的涂料形成的200um的防腐涂层的性能，进行标准试验，包括耐磨性、附着力、硬度和防腐性测试，测试结果见表2。
17.表2
由上表2可知，本涂料中添加的钝化锌粉和适量的鳞片石墨，能够提高防腐涂层的各项性能指标，特别是防腐性和硬度有很大提高。
18.本发明还提供了使用上述金属材料用防腐涂料的使用方法，包括以下步骤：s1)基层清理：对待涂刷的金属基体表面进行喷砂除锈，喷砂等级为sa2.5；s2)检测环境温度和湿度，检测待涂刷的金属基体表面温度；s3)在金属基体表面涂刷一遍底漆：应当先用稀释剂将底漆调至所需粘度，当气温较高时稀释剂挥发快，可适当增加稀释剂的用量，避免底漆流挂和厚薄不均。
19.s4)用腻子找平：s5) 配置所述的防腐涂料；s6)将步骤s5)的防腐涂料涂刷在金属基体上，涂刷两遍；s7)防腐涂料涂层常温固化。
20.上述步骤s5)中，配置防腐涂料时要将溶液组分倒入浆液组分中，持续搅拌均匀；搅拌完成后，静置3~5分钟使用；配置好的防腐涂料的有效使用期限为8小时。静置可以排掉涂料中的少量气泡，避免涂刷时产生气孔缺陷。该防腐涂料必须在8小时内使用，超过8小时就逐渐固化无法涂刷；固化剂与涂料的使用比例为1：8.8~9.2。
21.上述步骤s2)中，检测要求所述环境温度为10~60℃、所述环境湿度小于60%、所述金属基体表面温度不超过60℃。温度过高，防腐涂料中的水分容易蒸发，影响粘合性和固化时间，同时温度过高或过低防腐涂料中其它添加剂比如ph调节剂的品质。湿度过高防腐涂料不容易固化，造成涂料厚度不均匀。
22.上述步骤s3)中，所述底漆的涂刷方式为先上后下、先左后右或者先左右、后上下，涂刷完毕后立即检查涂刷表层，若漏刷处则进行补刷，所述底漆漆膜的厚度为20~25um。
23.使用该防腐涂料作为金属材料的防腐层，有益效果如下：1、绿色环保：以水为溶剂，有机挥发物（voc）含量为0，不含铅、铬、镉等有毒化合物，无闪点，在运输使用过程中无燃烧、爆炸危险。
24.2、长效防腐：氧化钝化锌和鳞片石墨成分保证了极好的耐腐蚀性，抗潮湿大气、酸雨、海水和盐雾腐蚀，对石化产品和有机溶剂具有极高的稳定性。
25.3、附着力强：涂层与金属基体结合力强，涂料组成物中含有羟基（-oh），金属基体提供正离子，形成化学键结合，在涂料中的偶联剂帮助下，甚至实现共价链的结合。在空间网状结构维系下，涂料组合物中含有的金属氧化物、鳞片石墨和氧化钝化锌粉，形成一个致密的界面过渡层，使其综合热力学性质与金属基体相匹配。
26.4、高效方便：施工简便，真正实现无机涂料的常温固化，当环境温度20℃，相对湿度小于85%时，表干15min，实干2h，可保证高效率施工，具有优异的抗盐雾，耐老化单层涂装体系，适用于十分恶劣的环境，如常年浸入海水中的轮船体等。


技术特征：
1.一种金属材料用防腐涂料，其特征在于：包括金属氧化物、氧化钝化锌粉、纳米鳞片石墨和无机改性螯合液。2.根据权利要求1所述的金属材料用防腐涂料，其特征在于：按照重量比，所述金属氧化物为15~25份、所述氧化钝化锌粉为6~12份、所述纳米鳞片石墨为0.3~0.8份、所述无机改性螯合液为22~38份。3.一种使用如权利要求2所述金属材料用防腐涂料的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：s1)基层清理：对待涂刷的金属基体表面进行喷砂除锈，喷砂等级为sa2.5；s2)检测环境温度和湿度，检测待涂刷的金属基体表面温度；s3)在金属基体表面涂刷一遍底漆：s4)用腻子找平：s5) 配置所述的防腐涂料；s6)将步骤s5)的防腐涂料涂刷在金属基体上，涂刷两遍；s7)防腐涂料涂层常温固化。4.根据权利要求3所述金属材料用防腐涂料的使用方法，其特征在于：上述步骤s5)中，配置防腐涂料时要固化剂溶液倒入涂料内，持续搅拌均匀；搅拌完成后，静置3~5分钟使用；配置好的防腐涂料的有效使用期限为8小时；固化剂与涂料的使用比例为1：8.8~9.2。5.根据权利要求3所述金属材料用防腐涂料的使用方法，其特征在于：所述步骤s2)中，检测要求所述环境温度为10~60℃、所述环境湿度小于60%、所述金属基体表面温度不超过60℃。6.根据权利要求3所述金属材料用防腐涂料的使用方法，其特征在于：上述步骤s3)中，所述底漆的涂刷方式为先上后下、先左后右或者先左右、后上下，涂刷完毕后立即检查涂刷表层，若漏刷处则进行补刷，所述底漆漆膜的厚度为20~25um。

技术总结
本发明涉及金属防腐技术，具体是一种金属材料用防腐涂料，包括金属氧化物、氧化钝化锌粉、纳米鳞片石墨和无机改性螯合溶液。防腐涂料能与金属结构表面的金属原子快速反应，具有物理、化学的双重保护作用，通过化学键与基体牢固结合形成的防腐涂层，对环境无污染，使用寿命长，防腐性能好，符合环保要求。符合环保要求。


技术研发人员：刘智 张纪升 王文建 马国勇
受保护的技术使用者：中国电建集团山东电力建设第一工程有限公司
技术研发日：2020.03.31
技术公布日：2021/10/7