一种环保型热喷涂金属复合涂层防腐结构的制作方法

1.本实用新型属于腐蚀防护工程技术领域，具体是涉及一种环保型热喷涂金属复合涂层防腐结构。


背景技术：

2.金属腐蚀已成为钢结构建筑的最大危害，严重影响其使用安全和寿命。美国高速公路管理局1998年统计，其境内州际和国家级桥梁279543座，因腐蚀需要维修的桥梁68466座，腐蚀率24.5％；全球每年因腐蚀损耗的金属达2.3亿吨，约占当年钢产量的30％；美国2002年发布的第7次腐蚀损失调查表明，1999～2001年间美国每年直接腐蚀损失2760亿美元，约占gdp的3.1％；我国则达到4％，由腐蚀带来的间接损失更难以估算，而高效防腐技术可以使腐蚀损失减少25％～40％。
3.目前热喷涂金属涂层及其复合涂层防护技术作为优异的长效防腐技术已在在煤矿、港口码头、民用大型钢结构建筑、桥梁、高速铁路、大型船舶以及其他大型工业化项目（如石化、电力、海洋）上快速普及应用。武汉军山长江公路大桥为国内第一座推广应用该技术的户外大型钢结构工程，多年运行桥梁钢箱梁外观防护良好。cn200810190124.5公开了一种钢结构电弧喷涂复合防腐蚀涂层体系的方法及工艺，该防腐蚀涂层体系，先将钢结构表面除锈、粗化，然后电弧喷涂阳极性金属涂层，再在金属涂层上依次涂覆纳米改性环氧封闭涂料作底漆涂层，环氧云铁涂料或纳米改性环氧云铁涂料作中间漆涂层，纳米改性含氟聚氨酯涂料或含氟聚硅氧烷涂料或硅氧烷改性丙烯酸聚氨酯涂料作面漆涂层。所得的复合防腐蚀涂层体系具有优异的耐蚀性、耐候性、耐污性、耐化学品、装饰性等性能，显著减免钢结构后期防腐蚀维护工作和费用。
4.现有热喷涂金属涂层封闭涂层普遍采用溶剂型环氧底漆涂装形成，一是溶剂型底漆涂装使用会造成明显的环境污染，二是溶剂型环氧底漆涂层上涂装水性涂料涂层体系时会导致两种不同性质涂层界面间的附着力大幅下降，大幅降低整个涂层体系防护性能。
5.针对溶剂型涂料污染问题，水性涂料得到积极推广应用。水性涂料以水作溶剂，可节省大量资源；水性涂料消除了施工时火灾危险性；降低了对大气污染；水性涂料仅采用少量低毒性醇醚类有机溶剂，改善了作业环境条件。一般的水性涂料有机溶剂（占涂料）在10%～15%之间，对降低污染节省资源效果显著。水性涂料在湿表面和潮湿环境中可以直接涂覆施工；水性涂料对材质表面适应性好，涂层附着力强。水性涂料涂装工具可用水清洗，大大减少清洗溶剂的消耗。等等。同时水性涂料的缺点也呈现出来，如防腐整体性能略逊于同类的溶剂型涂料；水性涂料对施工过程中及材质表面清洁度要求高，因水的表面张力大，污物易使涂膜产生缩孔；水性涂料对涂装设备腐蚀性大，需采用防腐蚀衬里或不锈钢材料，设备造价高；水性涂料对输送管道的腐蚀，金属溶解，使分散微粒析出，涂膜产生麻点，也需采用不锈钢管；水性涂料存在耐水性差的问题，涂料稳定性差，涂膜的耐水性差。水性涂料的介质一般都在微碱性（ph7.5～ph8.5），树脂中的酯键易水解而使分子链降解，影响涂料稳定性及涂膜的性能。等等。


技术实现要素：

6.针对现有技术存在的技术问题，本实用新型公开了一种环保型热喷涂金属复合涂层防腐结构，其中热喷涂金属涂层采用锌、铝或其合金或其稀土合金，其表面采用水性涂料涂层中，有效解决了现有技术问题，设计简捷，工艺环保，防腐耐久可靠。具体技术方案如下：
7.一种环保型热喷涂金属复合涂层防腐结构，环保型热喷涂金属复合涂层防腐结构，是指钢基体的表面向外依次包裹有：热喷涂金属涂层和水性涂料涂层；
8.所述钢基体表面的清洁度不低于sa2
½
级、粗糙度40
‑
100μm；所述热喷涂金属涂层的厚度为80
‑
200μm；所述水性涂料涂层的厚度为80
‑
200μm。
9.作为本实用新型所述的一种环保型热喷涂金属复合涂层防腐结构的优选方案：所述水性涂料涂层，除是单一水性涂料涂装形成的水性涂料涂层外，还可以是水性涂料涂装形成的水性涂料复合涂层，水性涂料复合涂层厚度为90
‑
250μm；所述水性涂料复合涂层由热喷涂金属涂层表面向外依次喷涂有：水性环氧底漆涂层、水性环氧中间漆涂层及水性耐候面漆涂层，其中：
10.所述水性环氧底漆涂层渗入所述热喷涂金属涂层内部，且水性环氧底漆涂层厚度不大于50μm；水性环氧中间漆涂层的厚度为50
‑
150μm；水性耐候面漆涂层的厚度为40
‑
100μm。
11.作为本实用新型所述的一种环保型热喷涂金属复合涂层防腐结构的优选方案：所述热喷涂金属涂层为：锌涂层或锌合金涂层。
12.作为本实用新型所述的一种环保型热喷涂金属复合涂层防腐结构的优选方案：所述热喷涂金属涂层为：铝涂层或铝合金涂层。
13.作为本实用新型所述的一种环保型热喷涂金属复合涂层防腐结构的优选方案：所述热喷涂金属涂层为：稀土合金涂层；
14.所述稀土合金涂层为：稀土铝合金涂层、稀土铝镁合金涂层或稀土锌铝合金涂层。
15.本实用新型的有益效果是：
16.本实用新型采用长效耐久的热喷涂金属复合涂层防腐结构，将现有溶剂型涂料涂装体系以及水型与溶剂型混杂涂料涂层体系创新为全部的水性涂料涂层体系，并针对户内外腐蚀环境不同分别进行设计优化，方案简捷，工艺环保，防腐耐久可靠，有效解决了现有技术问题。表1相关测试及与现有技术对比情况表明本实用新型取得了良好的技术效果。
17.附图说明：
18.图1为实施例1
‑
2的环保型热喷涂金属复合涂层防腐结构示意图；
19.图2为实施例3环保型热喷涂金属复合涂层防腐结构示意图；
20.图中：1
‑
钢基体，2
‑
热喷涂金属涂层，3
‑
水性涂料涂层，301
‑
水性环氧底漆涂层，302
‑
水性环氧中间漆涂层，303
‑
水性耐候面漆涂层。
具体实施方式
21.下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步的说明。
22.实施例1
23.如图1所示，一种环保型热喷涂金属复合涂层防腐结构，对户内建筑钢结构件表面
采用环保型热喷涂金属复合涂层防腐结构，环保型热喷涂金属复合涂层防腐结构，是指钢基体1的表面向外依次包裹有：热喷涂金属涂层2和水性涂料涂层3；
24.先将钢基体1表面进行机械喷射清洁处理，清洁度sa2
½
级、粗糙度40
‑
80μm；然后采用金属锌丝对其进行电弧喷涂处理，热喷涂锌涂层厚度120
‑
180μm，形成热喷涂金属涂层2；然后用市售水性聚氨酯涂料对热喷涂锌涂层进行涂装处理，形成厚度80
‑
160μm的水性涂料涂层3，根据水性聚氨酯涂料产品技术要求，可进行多道涂装直至厚度达到要求。
25.实施例2
26.如图1所示，一种环保型热喷涂金属复合涂层防腐结构，对户内建筑钢结构件表面采用环保型热喷涂金属复合涂层防腐结构，环保型热喷涂金属复合涂层防腐结构，是指钢基体1的表面向外依次包裹有：热喷涂金属涂层2和水性涂料涂层3；
27.先将钢基体1表面进行机械喷射清洁处理，清洁度sa2
½
级、粗糙度40
‑
80μm；然后采用金属稀土铝丝对其进行电弧喷涂处理，热喷涂稀土铝涂层厚度80
‑
160μm，形成热喷涂金属涂层2；然后用市售水性环氧涂料对热喷涂涂层进行涂装处理，形成厚度100
‑
200μm的水性涂料涂层3，根据水性环氧涂料产品技术要求，可进行多道涂装直至厚度达到要求。
28.实施例3
29.如图2所示，一种环保型热喷涂金属复合涂层防腐结构，对户内建筑钢结构件表面采用环保型热喷涂金属复合涂层防腐结构，环保型热喷涂金属复合涂层防腐结构，是指钢基体1的表面向外依次包裹有：热喷涂金属涂层2和复合涂层；
30.所述复合涂层，厚度为90
‑
250μm；所述复合涂层由热喷涂金属涂层2表面向外依次喷涂有：水性环氧底漆涂层301、水性环氧中间漆涂层302及水性耐候面漆涂层303，其中：
31.先将上述户外钢结构钢基体1表面进行机械喷射清洁处理，清洁度sa2
½
级、粗糙度40
‑
80μm；然后采用锌铝合金丝对其进行电弧喷涂处理，形成热喷涂金属涂层2，厚度80
‑
200μm；然后用市售水性环氧底漆对热喷涂金属涂层进行封闭处理形成水性环氧底漆涂层301，厚度不大于20μm；在水性环氧底漆涂层上涂装市售水性环氧中间漆，形成中间漆涂层302，厚度70
‑
150μm；最后在中间漆涂层上涂装市售水性聚氨酯面漆，形成耐候面漆涂层303，其厚度40
‑
60μm，总厚度可控制在110
‑
230μm。
32.将本实用新型实施例1
‑
3与现有热喷锌复合涂层技术、涂料重防腐涂层技术进行环保性及防腐性能对比（见表1），本实用新型保证了热喷涂金属复合涂层技术长效防腐的可靠性，设计及工艺绿色环保，效果良好。
33.表1 本实用新型实施例与现有技术测试对比情况
34.