一種耐候鋼表面銹層穩(wěn)定化處理劑的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于鋼鐵材料防腐蝕技術領域，特別涉及一種耐候鋼表面銹層穩(wěn)定化處理劑。
【背景技術】
[0002]耐候鋼由于其表面能夠生成致密的保護性銹層，相對于碳鋼來說，具有非常良好的耐大氣腐蝕能力。在實際工程中，耐候鋼應用可以分為三類:(I)裸露使用；(2)涂裝使用；(3)表面處理后使用。然而，在自然狀態(tài)下，裸露的耐候鋼表面生產穩(wěn)定銹層需要10年左右的時間，而且，在使用初期往往會發(fā)生銹液倒掛與飛散現象，污染環(huán)境。在一些鹽分及SO2含量過高的地區(qū)耐候鋼表面穩(wěn)定銹層難以形成，耐候鋼在這些地區(qū)使用必須進行涂裝，這就增加了使用成本和后期的維護費用。
[0003]為了解決耐候鋼裸露使用產生的上述問題，日本學者在耐候鋼表面銹層穩(wěn)定化處理技術方面做了大量開發(fā)研究工作，該技術是在耐候鋼使用之前對其構件表面實施一種處理，以縮短耐候鋼表面穩(wěn)定銹層的形成過程。它既可以避免耐候鋼使用初期銹液倒掛和飛散的現象，又能快速形成能致密的保護銹層。目前，國外開展的耐候鋼表面處理工藝有耐候性涂膜技術、氧化物涂膜技術和帶銹涂層N處理以及新型表面處理劑(即在聚乙烯醇縮丁醛樹脂中加入一定量的硫酸鉻，制成表面復合處理劑，在耐大氣腐蝕鋼表面直接涂覆15-20 μ m厚，涂膜和鋼的界面發(fā)生反應，在短時間內使鋼表面生成穩(wěn)定銹層)等。另外，近期新開發(fā)的CUPTEN COAT M表面處理技術能促進高鹽分大氣環(huán)境下穩(wěn)定銹層的生成，避免銹液流掛現象。國內許多科研機構目前也都在進行耐候鋼表面銹層穩(wěn)定化處理技術的研究，但還未開發(fā)出較成熟的廣泛應用于穩(wěn)定耐候鋼構件表面銹化層的處理技術。
[0004]發(fā)明專利公開公告號為CN102268663的一種耐候鋼用表面穩(wěn)定處理劑，其主要成分包括主劑、輔劑、改性劑、阻銹劑等，溶劑為乙醇。此發(fā)明中溶劑乙醇為揮發(fā)性物質，處理劑在制備和使用過程中揮發(fā)對其應用產生不利影響。
[0005]發(fā)明專利公開公告號為CN103556143的一種帶氧化鐵皮鋼生成銹層穩(wěn)定的噴液，其主要成分包括FeS04、CuSO4, NaHSO3, Na2S13、單寧酸，溶劑為水。該發(fā)明處理劑可噴涂在帶氧化鐵皮的鋼板表面，但是需要多次重復噴涂，且干燥時間較長。
[0006]為了盡快實現耐候鋼免涂裝在橋梁、高速公路等實際工程中的推廣應用，亟需一種新型的耐候鋼表面銹層穩(wěn)定化處理技術。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種耐候鋼表面銹層穩(wěn)定化處理劑，解決了目前耐候鋼免涂裝應用遇到的表面銹層穩(wěn)定化處理技術問題。實現一種以水溶性丙烯酸樹脂為主體，水為溶劑，添加硫酸鉻、氧化鐵等顏料的新型耐候鋼表面銹層穩(wěn)定劑。
[0008]—種耐候鋼表面銹層穩(wěn)定化處理劑，各組份按質量百分比為:水溶性丙烯酸樹脂液:40% -50%、硫酸鉻:0.1 % -2 %, Fe2O3 = I % _5%、Fe 304:0.5 % _3%、聚乙二醇:0.01% -0.1 %、消泡劑:0.01% -0.1 %、潤濕劑:0.01% -0.1%，其余為水。
[0009]本發(fā)明所述方法具體包括如下步驟:
[0010]步驟1:將鋼板通過噴丸或酸洗去除表面氧化鐵皮。
[0011]步驟2:配制表面銹層穩(wěn)定劑，將質量百分比為40% -50%水溶性丙烯酸樹脂液、
0.1%-2%硫酸鉻、1%-5%卩6203、0.5%-3%卩6304、0.01%-0.I %聚乙二醇、0.01 %-0.1%消泡劑、0.01% -0.1 %潤濕劑與水混合，放入容器中進行攪拌均勻后得到銹層穩(wěn)定劑，溶液呈巧克力色。
[0012]步驟3:用毛刷將銹層穩(wěn)定劑溶液均勻刷涂在鋼板表面，室溫下風干15-25min。
[0013]本發(fā)明所述的耐候鋼表面銹層穩(wěn)定劑中水溶性丙烯酸樹脂為成膜主體，硫酸鉻、Fe2O3可以促進a -FeOOH的生成，Fe 304起調色作用，聚乙二醇、消泡劑和潤濕劑促進溶液均勻混合，但加入量不宜過多，加入過量會導致溶液整體流動性降低，不利于涂覆。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)點在于:用水溶液取代了有機揮發(fā)溶劑，從而最大限度的降低了對環(huán)境的污染，而且，涂覆后干燥時間短，實施工藝簡單，可廣泛應用于橋梁、建筑、電力塔架等鋼結構工程。
【附圖說明】
[0015]圖1為72h周浸加速腐蝕后涂覆試樣和裸鋼試樣的失重腐蝕速率。
[0016]圖2為72h周浸加速腐蝕后銹層電化學阻抗譜。
[0017]圖3為72h周浸加速腐蝕后銹層電化學極化曲線。
【具體實施方式】
[0018]實施例1
[0019]本發(fā)明實施例是通過在耐候鋼表面涂覆銹層穩(wěn)定劑后進行周期浸潤加速腐蝕實驗進行驗證，具體包括如下步驟:
[0020]步驟1:將耐候鋼加工成40mmX60mmX4mm的試樣，丙酮除油，酒精清洗，吹干備用。
[0021]步驟2:配制10g銹層穩(wěn)定劑溶液，45g水溶性丙烯酸樹脂+0.5g硫酸鉻+2gFe2O3+Ig Fe304+0.05g聚乙二醇+0.25g消泡劑+0.25g潤濕劑。用毛刷將銹層穩(wěn)定劑刷涂在耐候鋼試樣表面，干燥20min。
[0022]步驟3:對涂覆銹層穩(wěn)定劑試樣和裸鋼試樣進行72h周浸腐蝕實驗(實驗介質為
0.01mol/L的NaHSO3溶液，實驗溫度45 ± 2°C，濕度70 ± 5 %，每個循環(huán)周期為60min，其中浸潤時間12min，干燥時間48min。)，對實驗后的試樣進行失重腐蝕速率和銹層電化學分析。
[0023]圖1為涂覆銹層穩(wěn)定劑和裸鋼試樣失重腐蝕速率，可見涂覆后試樣失重腐蝕速率明顯低于裸鋼。圖2和圖3為腐蝕后銹層電化學曲線，可以看到，涂覆后試樣電化學性能要優(yōu)于裸鋼試樣。這說明銹層穩(wěn)定劑在腐蝕初期較短時間內對于耐候鋼表面具有很強的保護能力，生成穩(wěn)定銹層作用明顯。
【主權項】
1.一種耐候鋼表面銹層穩(wěn)定化處理劑，其特征在于，各組份按質量百分比為:水溶性丙烯酸樹脂液:40% -50%，硫酸絡:0.1% -2%, Fe2O3:1 % -5%, Fe 304:0.5% -3%，聚乙二醇:0.01% -0.1%,消泡劑:0.01% -0.1%,潤濕劑:0.01% -0.1%,其余為水。
【專利摘要】一種耐候鋼表面銹層穩(wěn)定化處理劑，屬于鋼鐵材料防腐蝕技術領域。組份包括：水溶性丙烯酸樹脂液、硫酸鉻、Fe2O3、Fe3O4、聚乙二醇、消泡劑、潤濕劑和水。優(yōu)點在于，用水溶液取代了有機揮發(fā)溶劑，從而最大限度的降低了對環(huán)境的污染。
【IPC分類】C23C22/05
【公開號】CN105154859
【申請?zhí)枴緾N201510671690
【發(fā)明人】高立軍, 楊建煒, 曹建平, 生海, 許靜, 劉立偉, 于東云, 郝玉林, 石云光, 趙一
【申請人】首鋼總公司
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年10月16日