一種電場環(huán)境用耐磨型硅酸鈉涂料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種涂料及其制備方法，尤其涉及一種電場環(huán)境用耐磨型硅酸鈉涂料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在電力工業(yè)領(lǐng)域，金屬構(gòu)件在使用過程中比較容易腐蝕。目前金屬防腐最有效、最科學(xué)、最經(jīng)濟的方法之一是在金屬表面涂覆防腐蝕涂層。但是涂層在使用過程中難免會因為磨損和老化等引起涂層失效。
[0003]隨著電力容量的增大和電壓等級的升高，電網(wǎng)的大規(guī)模互聯(lián)已成為我國電力系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢。大電網(wǎng)能更合理地利用資源節(jié)約投資，提高電能質(zhì)量和供電可靠性同時，電網(wǎng)也是一個巨大的腐蝕破壞的承載體，電網(wǎng)中的塔、支架和變壓器等輸變電設(shè)備大多采用鋼鐵等金屬構(gòu)件，金屬構(gòu)件長期處于戶外經(jīng)受強電場破壞作用機械磨損等的侵襲，因而腐蝕問題相當嚴重。不僅電力系統(tǒng)企業(yè)需投入大量的人力和財力進行常年性的防腐蝕工作，而且還有潛在的安全隱患。調(diào)查結(jié)果表明:因涂層破損或未加涂層而裸露在大氣環(huán)境中的鋼構(gòu)件，其表面會產(chǎn)生氧化腐蝕，其速率可達lmm-2mm/年，經(jīng)4_5年，鋼結(jié)構(gòu)將完全報廢，若不及時采取措施，必將造成巨大的損失。因此，解決電力系統(tǒng)設(shè)備的腐蝕問題，從而避免電力系統(tǒng)的大停電等事故的發(fā)生，已成為電力系統(tǒng)安全運行迫切需要解決的問題。
[0004]現(xiàn)有的工業(yè)防腐涂料中，絕大多數(shù)都還停留在溶劑型涂料上，二甲苯、三甲苯類的芳香烴溶劑對環(huán)境和人身安全構(gòu)成了極大的威脅，而水性無機富鋅涂料具有優(yōu)異的耐熱性、耐腐蝕性、耐溶劑性、耐候性、耐磨性、高附著力，與生俱來的環(huán)保特性得到了愈來愈多業(yè)內(nèi)人士的認可。但市場現(xiàn)存的無機外涂料多為單組份的硅酸鉀涂料和硅溶膠基涂料，普遍存在穩(wěn)定性差、涂膜機械性能差、易分化開裂等無法長期耐受強電場環(huán)境的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對上述問題提供一種提高電場環(huán)境中鋼鐵構(gòu)件材料的耐腐蝕性能，而且有效提高涂層綜合性能的一種電場環(huán)境用耐磨型硅酸鈉涂料及其制備方法。
[0006]為實現(xiàn)上述目的本發(fā)明解決技術(shù)問題的技術(shù)方案是:
一種電場環(huán)境用耐磨型硅酸鈉涂料，是由以下原料并按下述質(zhì)量份數(shù)組成:液態(tài)硅酸鈉85?120份；鋅粉I?15份；含10%三聚磷酸鋁的水溶液3?20份；云母粉5?20份；納米三氧化二鋁5?15份；水10?500份。
[0007]所述的一種電場環(huán)境用耐磨型硅酸鈉涂料，是由以下原料并按下述質(zhì)量份數(shù)組成:液態(tài)硅酸鈉95?110份；鋅粉5?10份；含10%三聚磷酸鋁的水溶液5?15份；云母粉10?15份；納米三氧化二鋁8?12份冰100?380份。
[0008]所述的一種電場環(huán)境用耐磨型硅酸鈉涂料，是由以下原料并按下述質(zhì)量份數(shù)組成:液態(tài)硅酸鈉100份；鋅粉7份；含10%三聚磷酸鋁的水溶液10份；云母粉12份；納米三氧化二鋁10份；水240份。
[0009]所述的液態(tài)硅酸鈉的模數(shù)為3.0?4.0。
[0010]所述的鋅粉的粒徑為10?50微米。
[0011]所述含10%三聚磷酸鋁的水溶液的pH值為5.0?7.5。
[0012]所述的云母粉的粒徑為5?50微米。
[0013]所述的納米三氧化二鋁粒徑為10?100納米。
[0014]所述的水為蒸餾水。
[0015]制備所述的一種電場環(huán)境用耐磨型硅酸鈉涂料的方法，包括以下步驟:
(a)、球磨，按配方配比選取鋅粉、含10%三聚磷酸鋁的水溶液、云母粉、納米三氧化二鋁，放入球磨罐中以250?350rpm的轉(zhuǎn)速球磨I?2h取出原料待用；
(b)、混合，先按比例分別取液態(tài)硅酸鈉和水，然后將步驟(a)待用的原料邊攪拌邊加入到液態(tài)硅酸鈉中并使二者充分混合后加入水；
(C)、制成品，將步驟(b)所得漿料倒入攪拌機容器中以200?350rpm的轉(zhuǎn)速攪拌5?20min后，經(jīng)200目篩網(wǎng)過濾即得所需的成品涂料。
[0016]本發(fā)明使用方法:將涂料噴涂或刷涂到經(jīng)過噴砂處理的鋼鐵材料零部件表面，表干5?1min在室溫下固化4?24h后，鋼鐵材料零部件表面即獲得本發(fā)明涂層。
[0017]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果:
本發(fā)明主要用于電場腐蝕環(huán)境中的鋼鐵構(gòu)件材料防護，具有耐強電場、防腐蝕、耐磨的特點。本發(fā)明所涉及的涂料不含有機溶劑，無毒、無污染，有利于環(huán)保。本發(fā)明中使用鋅粉一方面促進了硅酸鈉的固化，另一方面增強了涂層的耐腐蝕性能，含10%三聚磷酸鋁的水溶液是一種良好的防銹顏料，與金屬離子可形成復(fù)雜的化合物，對金屬有鈍化作用，可提進一步高涂層的耐腐蝕性能和耐水性能，云母粉可在涂層形成層狀排列從而提高涂層抗腐蝕介質(zhì)的滲透能力。納米三氧化二鋁具有優(yōu)異的耐磨性能，上述因素賦予了涂層良好的耐磨和耐強電場破壞性能，具有較好的社會效益和經(jīng)濟效益。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行進一步詳細說明，但本發(fā)明的保護范圍不受具體的實施例所限制，以權(quán)利要求書為準。另外，以不違背本發(fā)明技術(shù)方案的前提下，對本發(fā)明所作的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員容易實現(xiàn)的任何改動或改變都將落入本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
[0019]實施例1
原料:取模數(shù)為3.5的液態(tài)硅酸鈉100份；粒徑為30微米的鋅粉7份；pH值為6.0的含10%三聚磷酸鋁的水溶液10份；粒徑為25微米的云母粉12份；粒徑為50納米的納米三氧化二鋁10份；蒸餾水240份。
[0020]制備本發(fā)明一種電場環(huán)境用耐磨型硅酸鈉涂料的方法:(a)、球磨，將選取的鋅粉、含10%三聚磷酸鋁的水溶液、云母粉、納米三氧化二鋁，放入球磨罐中以300rpm的轉(zhuǎn)速球磨1.5h取出原料待用；(b)、混合，將步驟(a)待用的原料邊攪拌邊加入到液態(tài)硅酸鈉中并使二者充分混合后加入蒸餾水；(C)、制成品，將步驟(b)所得漿料倒入攪拌機容器中以300rpm的轉(zhuǎn)速攪拌1min后，經(jīng)200目篩網(wǎng)過濾即得所需的成品涂料。
[0021]本發(fā)明使用方法:將涂料噴涂或刷涂到經(jīng)過噴砂處理的鋼鐵材料零部件表面，表干8min在室溫下固化12h后，鋼鐵材料零部件表面即獲得本發(fā)明涂層。
[0022]實施例2
原料:取模數(shù)為3.0的液態(tài)硅酸鈉85份；粒徑為50微米的鋅粉15份；pH值為7.0的含10%三聚磷酸鋁的水溶液20份；粒徑為50微米的云母粉20份；粒徑為100納米的納米三氧化二鋁20份；水500份。
[0023]制備本發(fā)明一種電場環(huán)境用耐磨型硅酸鈉涂料的方法:(a)、球磨，將選取的鋅粉、含10%三聚磷酸鋁的水溶液、云母粉、納米三氧化二鋁，放入球磨罐中以250rpm的轉(zhuǎn)速球磨2h取出原料待用；(b)、混合，將步驟(a)待用的原料邊攪拌邊加入到液態(tài)硅酸鈉中并使二者充分混合后加入水；(C)、制成品，將步驟(b)所得漿料倒入攪拌機容器中以350rpm的轉(zhuǎn)速攪拌5min后，經(jīng)200目篩網(wǎng)過濾即得所需的成品涂料。
[0024]本發(fā)明使用方法:將涂料噴涂或刷涂到經(jīng)過噴砂處理的鋼鐵材料零部件表面，表干5min在室溫下固化24h后，鋼鐵材料零部件表面即獲得本發(fā)明涂層。
[0025]實施例3
原料:取模數(shù)為4.0的液態(tài)硅酸鈉120份；粒徑為10微米的鋅粉I份；pH值為5.0的含10%三聚磷酸鋁的水溶液3份；粒徑為5微米的云母粉5份；粒徑為10納米的納米三氧化二鋁5份；水10份。
[0026]制備本發(fā)明一種電場環(huán)境用耐磨型硅酸鈉涂料的方法:(a)、球磨，將選取的鋅粉、含10%三聚磷酸鋁的水溶液、云母粉、納米三氧化二鋁，放入球磨罐中以280rpm的轉(zhuǎn)速球磨Ih取出原料待用；(c)、制成品，將步驟(b)所得漿料倒入攪拌機容器中以200rpm的轉(zhuǎn)速攪拌20min后，經(jīng)200目篩網(wǎng)過濾即得所需的成品涂料。其它同實施例2，不再贅述。
[0027]本發(fā)明使用方法:將涂料噴涂或刷涂到經(jīng)過噴砂處理的鋼鐵材料零部件表面，表干1min在室溫下固化4h后，鋼鐵材料零部件表面即獲得本發(fā)明涂層。
[0028]實施例4
原料:取模數(shù)為3.0的液態(tài)硅酸鈉95份；粒徑為20微米的鋅粉10份；pH值為7.0的含10%三聚磷酸鋁的水溶液15份；粒徑為40微米的云母粉15份；粒徑為30納米的納米三氧化二鋁12份；蒸餾水380份。
[0029]制備本發(fā)明一種電場環(huán)境用耐磨型硅酸鈉涂料的方法:(a)、球磨，將選取的鋅粉、含10%三聚磷酸鋁的水溶液、云母粉、納米三氧化二鋁，放入球磨罐中以320rpm的轉(zhuǎn)速球磨1.5h取出原料待用；(C)、制成品，將步驟(b)所得漿料倒入攪拌機容器中以250rpm的轉(zhuǎn)速攪拌12min后，經(jīng)200目篩網(wǎng)過濾即得所需的成品涂料。其它同實施例1，不再贅述。
[0030]本發(fā)明使用方法:將涂料噴涂或刷涂到經(jīng)過噴砂處理的鋼鐵材料零部件表面，表干6min在室溫下固化8h后，鋼鐵材料零部件表面即獲得本發(fā)明涂層。
實施例5
原料:取模數(shù)為3.3的液態(tài)硅酸鈉110份；粒徑為40微米的鋅粉5 ；p