CN115710448A - 一种用于钢结构异型部位的防腐蚀涂层 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于钢结构异型部位的防腐蚀涂层，属于涂装技术领域。本发明的涂层包括：锈转化底漆、环氧连接漆和耐候疏水面漆，锈转化底漆为双组份水性环氧涂料，环氧连接漆为双组份防锈聚酰胺固化的环氧涂料，耐候疏水面漆为双组份改性氟碳涂料。本发明涂装施工预处理工艺简单，大大缩短施工工期，可在大型工程任务和工作间隙施工；涂层重涂后疏水性能好，耐腐蚀、耐水、耐候性能优异，可延长钢结构异型部位涂层在高温、高湿、高盐雾恶劣海洋大气环境下的使用寿命。

Description

一种用于钢结构异型部位的防腐蚀涂层

技术领域

本发明属于涂装技术领域，具体涉及一种用于钢结构异型部位的防腐蚀涂层。

背景技术

金属腐蚀会导致材料破坏和设施设备功能失效，从而引起设施设备的结构损伤，缩短使用寿命，对经济造成的损失巨大，据统计全世界每年因金属腐蚀造成的经济损失约7000亿美元，是台风、水灾、地震等自然灾害造成损失总和的6倍，约占国民生产总值的3～4％，因此保护金属不被腐蚀意义重大。

金属钢结构设施设备常用的防腐手段为涂层保护。在涂装前需要对金属表面进行除锈，且除锈等级通常要达到Sa2.5以上。除锈方法有喷砂除锈、机械除锈、化学除锈等，具有成本高、工作强度大、造成环境污染等缺点，特别是针对既有钢构设施的涂层维护，很多情况下无法做到完全除锈，在这种情况下直接进行防腐涂料的涂装，达不到预想的效果，造成很大的人工和材料浪费。尤其是焊缝、连接板、紧固件等异型部位，很容易优先腐蚀，除锈高度更大，据有关调查，防腐重涂时除锈工作量至少占工程施工工作量的50％以上，因此减少异型部位防腐蚀涂装时的工作量，提高异型部位的涂层防护效果是必须解决的难点问题之一。

带锈涂装成为该领域解决问题的方法之一，将锈转化涂料直接在一定锈蚀的金属表面上施工，使锈稳定、钝化或转化，使活泼的铁锈变成无害的物质，以达到既除锈又保护的双重目的。锈转化涂料亦称为反应型带锈涂料，通过涂料中的酸性锈转化剂与金属表面锈层进行反应，生成惰性难溶的络合物、螯合物，但是由于其自身预防再次生锈的能力相对较差，并且涂层外观观感一般不好，只能用于防腐要求较低、外观要求不高的场所。

因此，开发一种能够高效实现锈转化并能够满足后续防护要求的涂层，实现其在海洋大气恶劣环境下对钢结构建筑、避雷塔、电力塔等重要设施设备异型部位金属的保护，可以达到节省人力和材料、美化外观的目的，提升防护效果和安全性，满足新建结构、翻新维护的重防腐要求，具有特别重要的意义。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是如何提供一种用于钢结构异型部位的防腐蚀涂层，以解决带锈涂装，减少异型部位防腐蚀涂装时的工作量，提高异型部位的涂层防护效果的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提出一种用于钢结构异型部位的防腐蚀涂层，该涂层包括：锈转化底漆、环氧连接漆和耐候疏水面漆；

锈转化底漆为双组份水性环氧涂料，底漆A组份包括：水性聚合物乳液、锈转化剂、防锈颜料、乳液稳定剂、附着力促进剂、增稠剂和流平剂，底漆B组份包括：水性胺固化剂、渗透剂和去离子水；

环氧连接漆为双组份防锈聚酰胺固化的环氧涂料，连接漆A组份包括：环氧树脂、云母氧化铁、防锈颜料及改性助剂，连接漆B组份包括：聚酰胺固化剂和去离子水；

耐候疏水面漆为双组份改性氟碳涂料，面漆A组份包括氟碳树脂、石墨烯类物质、疏水填料及改性助剂，面漆B组份为异氰酸酯固化剂和去离子水。

进一步地，所述锈转化底漆组份以质量份数计，底漆A组份中，水性聚合物乳液40-60份，锈转化剂2-15份、防锈颜料1-5份、乳液稳定剂1-5份、附着力促进剂0.5-2份、增稠剂0.5-2份、流平剂0.5-1份，底漆B组份中，固化剂10～15份、渗透剂0.5-2份、去离子水0-20份。

进一步地，所述环氧连接漆组份以质量份数计，连接漆A组份中，环氧树脂35-60份、云母氧化铁35-45份、防锈颜料1-5份、改性助剂1-5份，连接漆B组份中，固化剂10-25份、去离子水0-20份。

进一步地，所述耐候疏水面漆组份以质量份数计，面漆A组份中，氟碳树脂70-90份、疏水填料5-15份、改性助剂1-5份，面漆B组份固化剂5-30份、去离子水0-20份

进一步地，所述锈转化剂为亚铁***系列锈转化剂、红树丹宁系列锈转化剂、单宁酸类锈转化剂、单宁酸磷酸复合锈转化剂、植酸系列锈转化剂中的一种或几种。

进一步地，所述防锈颜料为磷酸锌、有机改性磷酸锌、三聚磷酸铝、磷酸钼锌、硅酸锌、有机防锈颜料中的一种或几种。

进一步地，所述改性助剂为分散剂、消泡剂、增稠剂、流平剂中的一种或几种。

进一步地，所述疏水填料为聚二甲基硅氧烷、纳米二氧化钛、白碳黑的一种或两种。

进一步地，所述锈转化底漆的渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚类活性剂。

进一步地，所述耐候疏水面漆水滴接触角为150度～165度，滚动角小于10度；所述锈转化底漆厚度为60～100μm，环氧连接漆厚度为80～120μm，疏水耐候面漆厚度为60～80μm；涂装施工前底材进行手动或动力除锈，达到St2等级后，再按照漆层厚度要求，采用刷涂、辊涂或喷涂的方式涂装在底材表面。

(三)有益效果

本发明提出一种用于钢结构异型部位的防腐蚀涂层，本发明提出一种用于钢结构异型部位的防腐蚀涂层,本发明的技术效果和优点：涂装施工预处理工艺简单，大大缩短施工工期，可在大型工程任务和工作间隙施工；涂层重涂后疏水性能好，耐腐蚀、耐水、耐候性能优异，可延长钢结构异型部位涂层在高温、高湿、高盐雾恶劣海洋大气环境下的使用寿命。

本发明重点是应用于焊缝、紧固件等异型部位的涂层，这个地方非常容易优先腐蚀，腐蚀处理也很困难。

现场施工时涂装前处理一般要求Sa2.5级或Sa3级，预处理工作量至少占到整体涂装工作的一半以上，锈转换底漆对涂装表面腐蚀处理要求低，可大大节约施工时间，简化施工工作；连接漆就是中间漆，起到阻隔水气进入涂层的作用；面漆不仅起到美观涂层的作用，还有很强的疏水作用，在高湿度环境下，涂层上面结露或过水后，很容易滑落，保持表面清洁。

三层漆的组分是根据实际作用需求进行了合理配置，针对异型部位涂装时附着力不好，添加了附着力促进剂；容易涂层不均匀，添加了增稠剂；针对锈蚀很难处理，添加了锈转化剂；针对涂层结露现象严重问题，增加了面漆的疏水性。

附图说明

图1为本发明用于钢结构异型部位的防腐蚀涂层示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

本发明属于涂装技术领域，具体涉及到一种用于钢结构焊缝、连接板、紧固件等异型部位的防腐蚀涂层及涂装工艺。

本发明目的主要是针对恶劣海洋大气环境下涂层防护的金属焊缝、连接板、紧固件等容易发生优先腐蚀的异型部位，发生腐蚀后进行重涂施工，能够降低施工难度，增强锈转化层附着力以及整体涂层的耐腐蚀性、耐水性、耐候性，提供钢结构异型部位的防腐蚀能力。

为了达到上述目的，本发明提出以下技术方案：一种用于钢结构异型部位的防腐蚀涂层，所述涂层包括：锈转化底漆、环氧连接漆和耐候疏水面漆。

其中，锈转化底漆为双组份水性环氧涂料，底漆A组份由水性聚合物乳液、锈转化剂、防锈颜料、乳液稳定剂、附着力促进剂、增稠剂、流平剂等组成，底漆B组份由水性胺固化剂、渗透剂和去离子水组成；环氧连接漆为双组份防锈聚酰胺固化的环氧涂料，连接漆A组份包括由环氧树脂、云母氧化铁、防锈颜料及改性助剂组成，连接漆B组份为聚酰胺固化剂和去离子水；耐候疏水面漆为双组份改性氟碳涂料，面漆A组份由氟碳树脂、石墨烯类物质、疏水填料及改性助剂组成，面漆B组份为异氰酸酯固化剂和去离子水。

进一步地，所述锈转化底漆组份以质量份数计，底漆A组份水性聚合物乳液40-60份，锈转化剂2-15份、防锈颜料1-5份、乳液稳定剂1-5份、附着力促进剂0.5-2份、增稠剂0.5-2份、流平剂0.5-1份，底漆B组份固化剂10～15份、渗透剂0.5-2份、去离子水0-20份；所述环氧连接漆组份以质量份数计，连接漆A组份环氧树脂35-60份、云母氧化铁35-45份、防锈颜料1-5份、改性助剂1-5份，连接漆B组份固化剂10-25份、去离子水0-20份；所述耐候疏水面漆组份以质量份数计，面漆A组份氟碳树脂70-90份、疏水填料5-15份、改性助剂1-5份，面漆B组份固化剂5-30份、去离子水0-20份。

进一步地，所述锈转化剂为亚铁***系列锈转化剂、红树丹宁系列锈转化剂、单宁酸类锈转化剂、单宁酸磷酸复合锈转化剂、植酸系列锈转化剂中的一种或几种。

进一步地，所述防锈颜料为磷酸锌、有机改性磷酸锌、三聚磷酸铝、磷酸钼锌、硅酸锌、有机防锈颜料中的一种或几种。

进一步地，所述改性助剂为分散剂、消泡剂、增稠剂、流平剂中的一种或几种。

进一步地，所述疏水填料为聚二甲基硅氧烷、纳米二氧化钛、白碳黑的一种或两种。

进一步地，所述锈转化底漆的渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚类活性剂。

进一步地，所述耐候疏水面漆水滴接触角为150度～165度，滚动角小于10度。

进一步地，所述锈转化底漆厚度为60～100μm，环氧连接漆厚度为80～120μm，疏水耐候面漆厚度为60～80μm。

进一步地，涂装施工前底材进行手动或动力除锈，达到St2等级后，再按照漆层厚度要求，采用刷涂、辊涂或喷涂的方式涂装在底材表面。

为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合实施例，对发明的具体实施方式作进一步详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：本实施例提供了一种用于钢结构异型部位的防腐蚀涂层,本实施例中涂层由内到外依次由锈转化底漆、环氧连接漆和耐候疏水面漆组成。各层涂料均为双组份常温自干涂料。所述锈转化底漆厚度为65μm，环氧连接中间漆厚度为100μm，疏水面漆厚度为75μm。

锈转化底漆质量配比：A组份水性聚合物乳液45份，锈转化剂8份、防锈颜料3.5份、乳液稳定剂4份、附着力促进剂2份、增稠剂0.5份、流平剂1份，B组份水性胺固化剂15份、渗透剂1份、去离子水10份。环氧连接漆质量配比：A组份环氧树脂46份、云母氧化铁38份、防锈颜料2份、改性助剂2份，B组份固化剂12份、去离子水5份；疏水耐候面漆质量配比：A组份氟碳树脂80份、疏水填料12份、改性助剂2份，B组份固化剂8份、去离子水5份。

其中锈转化剂采用亚铁***，防锈颜料采用超细磷酸锌。

改性助剂为消泡剂0.5份、增稠剂0.8份、流平剂0.7份。

疏水填料为纳米二氧化钛。

渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚类活性剂。

涂装施工包括以下步骤：

步骤1：采用手动方式将异型部位除锈至St2等级，并作表面清洁；

步骤2：刷涂一道锈转化底漆，养护1～3天，干膜厚度约65μm；

步骤3：刷涂二道环氧中间漆，每道养护时间一般为4～10h，干膜后涂层累计后约165μm；

步骤4：刷涂一至二道疏水面漆，每道养护时间一般为4～10h，干膜后涂层累计后约240μm。

实施例2：本实施例提供了一种用于钢结构异型部位的防腐蚀涂层,本实施例中涂层由内到外依次由锈转化底漆、环氧连接漆和耐候疏水面漆组成。各层涂料均为双组份常温自干涂料。所述锈转化底漆厚度为80μm，环氧连接中间漆厚度为120μm，疏水面漆厚度为80μm。

锈转化底漆质量配比：A组份水性聚合物乳液50份，锈转化剂10份、防锈颜料3份、乳液稳定剂3份、附着力促进剂2份、增稠剂1份、流平剂0.5份，B组份水性胺固化剂15份、渗透剂1份、去离子水15份。环氧连接漆质量配比：A组份环氧树脂46份、云母氧化铁40份、防锈颜料2份、改性助剂2份，B组份固化剂10份、去离子水6份；疏水耐候面漆质量配比：A组份氟碳树脂75份、疏水填料15份、改性助剂2份，B组份固化剂8份、去离子水6份。

其中锈转化剂采用单宁酸，防锈颜料采用三聚磷酸铝。

改性助剂为消泡剂1份、增稠剂0.5份、流平剂0.5份。

疏水填料为白碳黑。

渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚类活性剂。

涂装施工包括以下步骤：

步骤1：采用动力方式将异型部位除锈至St2等级，并作表面清洁；

步骤2：喷涂一至二道锈转化底漆，养护1～3天，干膜厚度约80μm；

步骤3：喷涂二道环氧中间漆，每道养护时间一般为4～10h，干膜后涂层累计后约200μm；

步骤4：喷涂一至二道疏水面漆，每道养护时间一般为4～10h，干膜后涂层累计后约280μm。

实施例3：本实施例提供了一种用于钢结构异型部位的防腐蚀涂层,本实施例中涂层由内到外依次由锈转化底漆、环氧连接漆和耐候疏水面漆组成。各层涂料均为双组份常温自干涂料。所述锈转化底漆厚度为70μm，环氧连接中间漆厚度为110μm，疏水面漆厚度为70μm。

锈转化底漆质量配比：A组份水性聚合物乳液48份，锈转化剂15份、防锈颜料3份、乳液稳定剂2份、附着力促进剂2份、增稠剂1.5份、流平剂0.5份，B组份水性胺固化剂15份、渗透剂1份、去离子水13份。环氧连接漆质量配比：A组份环氧树脂43份、云母氧化铁42份、防锈颜料3份、改性助剂2份，B组份固化剂10份、去离子水10份；疏水耐候面漆质量配比：A组份氟碳树脂80份、疏水填料10份、改性助剂2份，B组份固化剂8份、去离子水10份。

其中锈转化剂采用单宁酸磷酸复合锈转化剂，防锈颜料采用磷酸钼锌。

改性助剂为消泡剂0.8份、增稠剂0.6份、流平剂0.6份。

疏水填料为聚二甲基硅氧烷。

渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚类活性剂。

涂装施工包括以下步骤：

步骤1：采用动力方式将异型部位除锈至St2等级，并作表面清洁；

步骤2：喷涂一至二道锈转化底漆，养护1～3天，干膜厚度约70μm；

步骤3：喷涂二道环氧中间漆，每道养护时间一般为4～10h，干膜后涂层累计后约180μm；

步骤4：喷涂一至二道疏水面漆，每道养护时间一般为4～10h，干膜后涂层累计后约250μm。

本发明提出一种用于钢结构异型部位的防腐蚀涂层,本发明的技术效果和优点：涂装施工预处理工艺简单，大大缩短施工工期，可在大型工程任务和工作间隙施工；涂层重涂后疏水性能好，耐腐蚀、耐水、耐候性能优异，可延长钢结构异型部位涂层在高温、高湿、高盐雾恶劣海洋大气环境下的使用寿命。

本发明重点是应用于焊缝、紧固件等异型部位的涂层，这个地方非常容易优先腐蚀，腐蚀处理也很困难。

现场施工时涂装前处理一般要求Sa2.5级或Sa3级，预处理工作量至少占到整体涂装工作的一半以上，锈转换底漆对涂装表面腐蚀处理要求低，可大大节约施工时间，简化施工工作；连接漆就是中间漆，起到阻隔水气进入涂层的作用；面漆不仅起到美观涂层的作用，还有很强的疏水作用，在高湿度环境下，涂层上面结露或过水后，很容易滑落，保持表面清洁。

三层漆的组分是根据实际作用需求进行了合理配置，针对异型部位涂装时附着力不好，添加了附着力促进剂；容易涂层不均匀，添加了增稠剂；针对锈蚀很难处理，添加了锈转化剂；针对涂层结露现象严重问题，增加了面漆的疏水性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于钢结构异型部位的防腐蚀涂层，其特征在于，该涂层包括：锈转化底漆、环氧连接漆和耐候疏水面漆；

锈转化底漆为双组份水性环氧涂料，底漆A组份包括：水性聚合物乳液、锈转化剂、防锈颜料、乳液稳定剂、附着力促进剂、增稠剂和流平剂，底漆B组份包括：水性胺固化剂、渗透剂和去离子水；

环氧连接漆为双组份防锈聚酰胺固化的环氧涂料，连接漆A组份包括：环氧树脂、云母氧化铁、防锈颜料及改性助剂，连接漆B组份包括：聚酰胺固化剂和去离子水；

耐候疏水面漆为双组份改性氟碳涂料，面漆A组份包括氟碳树脂、石墨烯类物质、疏水填料及改性助剂，面漆B组份为异氰酸酯固化剂和去离子水。

2.如权利要求1所述的用于钢结构异型部位的防腐蚀涂层，其特征在于，所述锈转化底漆组份以质量份数计，底漆A组份中，水性聚合物乳液40-60份，锈转化剂2-15份、防锈颜料1-5份、乳液稳定剂1-5份、附着力促进剂0.5-2份、增稠剂0.5-2份、流平剂0.5-1份，底漆B组份中，固化剂10～15份、渗透剂0.5-2份、去离子水0-20份。

3.如权利要求1所述的用于钢结构异型部位的防腐蚀涂层，其特征在于，所述环氧连接漆组份以质量份数计，连接漆A组份中，环氧树脂35-60份、云母氧化铁35-45份、防锈颜料1-5份、改性助剂1-5份，连接漆B组份中，固化剂10-25份、去离子水0-20份。

4.如权利要求1所述的用于钢结构异型部位的防腐蚀涂层，其特征在于，所述耐候疏水面漆组份以质量份数计，面漆A组份中，氟碳树脂70-90份、疏水填料5-15份、改性助剂1-5份，面漆B组份固化剂5-30份、去离子水0-20份。

5.如权利要求1所述的用于钢结构异型部位的防腐蚀涂层，其特征在于，所述锈转化剂为亚铁***系列锈转化剂、红树丹宁系列锈转化剂、单宁酸类锈转化剂、单宁酸磷酸复合锈转化剂、植酸系列锈转化剂中的一种或几种。

6.如权利要求1所述的用于钢结构异型部位的防腐蚀涂层，其特征在于，所述防锈颜料为磷酸锌、有机改性磷酸锌、三聚磷酸铝、磷酸钼锌、硅酸锌、有机防锈颜料中的一种或几种。

7.如权利要求1所述的用于钢结构异型部位的防腐蚀涂层，其特征在于，所述改性助剂为分散剂、消泡剂、增稠剂、流平剂中的一种或几种。

8.如权利要求1所述的用于钢结构异型部位的防腐蚀涂层，其特征在于，所述疏水填料为聚二甲基硅氧烷、纳米二氧化钛、白碳黑的一种或两种。

9.如权利要求1所述的用于钢结构异型部位的防腐蚀涂层，其特征在于，所述锈转化底漆的渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚类活性剂。

10.如权利要求1-9任一项所述的用于钢结构异型部位的防腐蚀涂层，其特征在于，所述耐候疏水面漆水滴接触角为150度～165度，滚动角小于10度；所述锈转化底漆厚度为60～100μm，环氧连接漆厚度为80～120μm，疏水耐候面漆厚度为60～80μm；涂装施工前底材进行手动或动力除锈，达到St2等级后，再按照漆层厚度要求，采用刷涂、辊涂或喷涂的方式涂装在底材表面。

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