一种防腐蚀钢结构的制备工艺的制作方法
1.本发明属于防腐工艺技术领域，具体涉及一种防腐蚀钢结构的制备工艺。
背景技术：
2.钢结构具有轻质高强、塑性韧性好、材质均匀工作可靠性高、适用机械化加工、工业生产程度高、施工周期短以及密封性能好等优点。因此，在工业与民用建筑中得到了越来越广泛的应用。但是，易腐蚀是钢结构的致命缺点之一，钢结构一旦被腐蚀，其强度、塑性等主要力学性能指标显著下降，严重地降低了钢结构构件和建筑物的安全性和耐久性。
3.为防止钢结构的腐蚀，通常可在钢铁表面覆盖各种保护层。保护层分为金属保护层和非金属保护层两大类。例如，专利号为de102015101312公开了将金属保护镀层施加到钢产品的表面上的方法，该金属保护镀层的施加通过热浸镀在热浸镀浴中进行并且在热浸镀之前在不需要金属保护镀层的表面上设置一层由sio2组成的预涂层，该预涂层在进行热浸镀时阻止金属保护镀层附着在相关表面上，起到防腐蚀的作用。例如，中国专利申请号为cn201910555730.0公开了一种钢结构防腐涂料，以水性环氧树脂为基体，作为添加剂的改性纳米复合粉体和改性氧化石墨烯在基体中具有良好的分散性，该涂料涂层具有光阴极保护和非金属保护的能力，起到防腐蚀的作用。
4.因此，本发明的目的是：研发出3种防腐蚀钢结构的制备工艺，分别针对应用在室外腐蚀性大的气体或者粉尘环境、应用在室外腐蚀性小的气体或者粉尘环境、应用在室内腐蚀性小的气体或者粉尘环境这3种情况，既具有优异的防腐蚀效果，又节约成本、节约人工。
技术实现要素：
5.发明目的：为了克服以上不足，本发明的目的是提供一种防腐蚀钢结构的制备工艺，根据钢结构所处环境条件选择合适的涂料，使其既具有更优异的防腐蚀效果，又节约成本、人工，应用前景广泛。
6.本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种防腐蚀钢结构的制备工艺，包括应用在室外腐蚀性大的气体或者粉尘环境的防腐蚀钢结构制备，采用改性氯化橡胶涂料对钢结构表面进行喷涂；还包括应用在室外腐蚀性小的气体或者粉尘环境的防腐蚀钢结构制备，采用改性耐候醇酸涂料对钢结构表面进行喷涂；还包括应用在室内腐蚀性小的气体或者粉尘环境的防腐蚀钢结构制备，采用改性环氧树脂涂料对钢结构表面进行喷涂。
7.进一步的，上述的防腐蚀钢结构的制备工艺，所述改性氯化橡胶涂料，按质量份数计，包括以下组分：氯化橡胶30-40份、苯乙烯5-8份、甲基丙烯酸甲酯4-7份、丙烯酸异辛酯4-7份、四氢呋喃3-6份、过氧化苯甲酰3-5份、硫酸钡2-4份、云母1-3份、丙烯酸0.5-1份、硅烷偶联剂0.2-0.5份、流平剂h-633 0.05-0.1份、分散剂byk102 0.05-0.1份、固化剂n3580 0.05-0.1份。
8.所述改性氯化橡胶涂料的配方设计合理，通过对氯化橡胶进行丙烯酸改性，相比现有技术中氯化橡胶涂料，防腐蚀效果好，并且与钢结构的附着力更好，具有更好的抗紫外线能力、耐久性、耐水性，适用于室外。
9.进一步的，上述的防腐蚀钢结构的制备工艺，所述应用在室外腐蚀性大的气体或者粉尘环境的防腐蚀钢结构制备，具体包括如下步骤：（1）除锈：对钢结构表面进行除锈处理，除锈要求不低于st3级；（2）喷涂：对上述钢结构表面进行喷涂处理，施工环境温度在-20-50℃、湿度不超过85％，先采用氯化橡胶底漆涂料喷涂1道，其漆膜厚度为30-40μm，然后再采用改性氯化橡胶涂料喷涂2-4道，每道漆膜厚度为35-45μm，每层涂料必须在前一层涂料实干后再进行喷涂。
10.所述改性氯化橡胶涂料对施工环境要求不高，更方便工人施工。各层的施工间隔时间为需要根据施工环境的环境的温度进行调整。
11.进一步的，上述的防腐蚀钢结构的制备工艺，所述改性环氧树脂涂料，按质量份数计，包括以下组分：环氧树脂bh-620 90-95份、膨润土10-13份、玻璃鳞片5-8份、固化剂多胺4-7份、氧化石墨烯0.2-0.5份、流平剂byk-381 0.5-1份、消泡剂byk-028 0.5-1份、分散剂byk-154 0.5-1份。
12.所述氧化石墨烯采用密闭氧化法制备，然后通过湿式转移法分散在环氧树脂中，与膨润土、玻璃鳞片填料以及固化剂多胺、流平剂byk-381等多种助剂复配，解决其在涂料细化过程中破乳、容易产生微孔的问题，提高了其防腐蚀性能。
13.进一步的，上述的防腐蚀钢结构的制备工艺，所述应用在室内腐蚀性小的气体或者粉尘环境的防腐蚀钢结构制备，具体包括如下步骤：（1）除锈：对钢结构表面进行除锈处理，除锈要求不低于st2级；（2）喷涂：对上述钢结构表面进行喷涂处理，施工环境温度在15-35℃，先采用铁红环氧酯底漆涂料喷涂1道，其漆膜厚度为15-20μm，然后再采用改性环氧树脂涂料喷涂2-4道，每道漆膜厚度为25-35μm，然后再采用环氧树脂清漆喷涂1道，其漆膜厚度为20-30μm，每层涂料必须在前一层涂料实干后再进行喷涂，各层的施工间隔时间为6-8h。
14.与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：（1） 本发明所述的防腐蚀钢结构的制备工艺，根据钢结构所处环境条件选择合适的涂料，应用在室外腐蚀性大的气体或者粉尘环境的防腐蚀钢结构制备，采用改性氯化橡胶涂料对钢结构表面进行喷涂，应用在室外腐蚀性小的气体或者粉尘环境的防腐蚀钢结构制备，采用改性耐候醇酸涂料对钢结构表面进行喷涂，应用在室内腐蚀性小的气体或者粉尘环境的防腐蚀钢结构制备，采用改性环氧树脂涂料对钢结构表面进行喷涂，使其既具有优异的防腐蚀效果，又节约成本、人工；（2） 本发明所述的防腐蚀钢结构的制备工艺，所述改性氯化橡胶涂料的配方设计合理，通过对氯化橡胶进行丙烯酸改性，相比现有技术中氯化橡胶涂料，防腐蚀效果好，并且与钢结构的附着力更好，具有更好的抗紫外线能力、耐久性、耐水性，适用于室外，并且对施工环境要求不高；所述改性耐候醇酸涂料的配方设计合理，通过饱和聚酯树脂90173 ss-50、氨基树脂560作为改性剂以及二氧化硅作为颜料、200号溶剂汽油作为溶剂和催干剂zhv-18、流平剂moneng-1073等多种助剂的配合下改性醇酸树脂，结合其优点，具有更好的
防腐蚀性能、耐候性、硬度；所述氧化石墨烯采用密闭氧化法制备，然后通过湿式转移法分散在环氧树脂中，与膨润土、玻璃鳞片填料以及固化剂多胺、流平剂byk-381等多种助剂复配，解决其在涂料细化过程中破乳、容易产生微孔的问题，提高了其防腐蚀性能。
具体实施方式
15.下面将实施例1、实施例2、实施例3、对比例1、对比例2、对比例3结合具体实验数据，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，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，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。其中，所述实施例1、实施例2、实施例3、对比例1、对比例2、对比例3的钢结构材料均为实际建筑工程中最为常用的q235钢材。
16.实施例1应用在室外腐蚀性大的气体或者粉尘环境的防腐蚀钢结构制备，采用改性氯化橡胶涂料对钢结构表面进行喷涂，所述改性氯化橡胶涂料，按质量份数计，包括以下组分：氯化橡胶32份、苯乙烯6份、甲基丙烯酸甲酯5份、丙烯酸异辛酯4.5份、四氢呋喃3.2份、过氧化苯甲酰3份、硫酸钡2.5份、云母1.8份、丙烯酸0.5份、硅烷偶联剂0.4份、流平剂h-633 0.1份、分散剂byk102 0.05份、固化剂n3580 0.05-0.1份，具体包括如下步骤：（1）除锈：对钢结构表面进行除锈处理，除锈要求不低于st3级；（2）喷涂：对上述钢结构表面进行喷涂处理，施工环境温度在-20-50℃、湿度不超过85％，先采用氯化橡胶底漆涂料喷涂1道，其漆膜厚度为30μm，然后再采用改性氯化橡胶涂料喷涂3道，每道漆膜厚度为40μm，每层涂料必须在前一层涂料实干后再进行喷涂。其中，各层的施工间隔时间见表1。
17.表1施工温度/℃-20-00-1515-3030-50施工间隔时间≥24≥12≥8≥6对比例1应用在室外腐蚀性大的气体或者粉尘环境的防腐蚀钢结构制备，采用氯化橡胶涂料对钢结构表面进行喷涂，氯化橡胶涂料采用氯化橡胶涂料j50-4，其他同实施例1。
18.实施例2应用在室外腐蚀性小的气体或者粉尘环境的防腐蚀钢结构制备，采用改性耐候醇酸涂料对钢结构表面进行喷涂，所述改性耐候醇酸涂料，按质量份数计，包括以下组分：醇酸树脂40份、聚酯树脂90173 ss-50 20份、二氧化硅15份、200号溶剂汽油14份、氨基树脂5603 6份、催干剂zhv-18 1.5份、流平剂moneng-1073 1份、消泡剂efka-2526 0.6份、甲乙酮肟防结皮剂 0.5份，具体包括如下步骤：（1）除锈：对钢结构表面进行除锈处理，除锈要求不低于st2级；（2）喷涂：对上述钢结构表面进行喷涂处理，施工环境温度在10-30℃、湿度不超过80％，先采用醇酸底漆涂料喷涂1道，其漆膜厚度为6μm，然后再采用改性耐候醇酸涂料喷涂4道，每道漆膜厚度为25μm，每层涂料必须在前一层涂料实干后再进行喷涂，各层的施工间隔时间为20-24h。
19.对比例2应用在室外腐蚀性小的气体或者粉尘环境的防腐蚀钢结构制备，采用醇酸涂料对钢结构表面进行喷涂，醇酸涂料采用醇酸涂料c50，其他同实施例2。
20.实施例3应用在室内腐蚀性小的气体或者粉尘环境的防腐蚀钢结构制备，采用改性环氧树脂涂料对钢结构表面进行喷涂，所述改性环氧树脂涂料，按质量份数计，包括以下组分：环氧树脂bh-620 92份、膨润土11份、玻璃鳞片6份、固化剂多胺4.5份、氧化石墨烯0.25份、流平剂byk-381 0.5份、消泡剂byk-028 0.5份、分散剂byk-154 0.5份，具体包括如下步骤：（1）除锈：对钢结构表面进行除锈处理，除锈要求不低于st2级；（2）喷涂：对上述钢结构表面进行喷涂处理，施工环境温度在15-35℃，先采用铁红环氧酯底漆涂料喷涂1道，其漆膜厚度为15μm，然后再采用改性环氧树脂涂料喷涂3道，每道漆膜厚度为30μm，然后再采用环氧树脂清漆喷涂1道，其漆膜厚度为20μm，每层涂料必须在前一层涂料实干后再进行喷涂，各层的施工间隔时间为6-8h。
21.对比例3应用在室内腐蚀性小的气体或者粉尘环境的防腐蚀钢结构制备，采用环氧树脂涂料对钢结构表面进行喷涂，环氧树脂涂料采用红丹环氧防锈漆，其他同实施例3。
22.效果验证：将由上述实施例1、实施例2、实施例3、对比例1、对比例2、对比例3制得的防腐蚀钢结构、与对比例4(未经处理的钢结构)在实验室模拟盐雾快速腐蚀试验。
23.1、在0.5％nacl盐雾介质中149h，实施例1、实施例2、实施例3制得的防腐蚀钢结构的腐蚀量分别为对比例4的68%、75%、77%，强度损失分别为对比例4的35%、38%、37%；其中，实施例1的腐蚀量为对比例1的83%，强度损失为对比例1的76%；实施例2的腐蚀量为对比例2的78%，强度损失为对比例2的72%；实施例3的腐蚀量为对比例3的81%，强度损失为对比例3的75%。
24.2、在3％nacl盐雾介质中144h，实施例1、实施例2、实施例3制得的防腐蚀钢结构的腐蚀量分别为对比例4的61%、66%、65%，强度损失分别为对比例1的24%、31%、26%。其中，实施例1的腐蚀量为对比例1的79%，强度损失为对比例1的78%；实施例2的腐蚀量为对比例2的73%，强度损失为对比例2的76%；实施例3的腐蚀量为对比例3的78%，强度损失为对比例3的81%。
25.本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出，以上实施例仅用于说明本发明，而并不用于限制本发明的保护范围。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
技术特征：
1.一种防腐蚀钢结构的制备工艺，其特征在于，包括应用在室外腐蚀性大的气体或者粉尘环境的防腐蚀钢结构制备，采用改性氯化橡胶涂料对钢结构表面进行喷涂；还包括应用在室外腐蚀性小的气体或者粉尘环境的防腐蚀钢结构制备，采用改性耐候醇酸涂料对钢结构表面进行喷涂；还包括应用在室内腐蚀性小的气体或者粉尘环境的防腐蚀钢结构制备，采用改性环氧树脂涂料对钢结构表面进行喷涂。2.根据权利要求1所述的防腐蚀钢结构的制备工艺，其特征在于，所述改性氯化橡胶涂料，按质量份数计，包括以下组分：氯化橡胶30-40份、苯乙烯5-8份、甲基丙烯酸甲酯4-7份、丙烯酸异辛酯4-7份、四氢呋喃3-6份、过氧化苯甲酰3-5份、硫酸钡2-4份、云母1-3份、丙烯酸0.5-1份、硅烷偶联剂0.2-0.5份、流平剂h-633 0.05-0.1份、分散剂byk102 0.05-0.1份、固化剂n3580 0.05-0.1份。3.根据权利要求1或者2任一所述的防腐蚀钢结构的制备工艺，其特征在于，所述应用在室外腐蚀性大的气体或者粉尘环境的防腐蚀钢结构制备，具体包括如下步骤：除锈：对钢结构表面进行除锈处理，除锈要求不低于st3级；喷涂：对上述钢结构表面进行喷涂处理，施工环境温度在-20-50℃、湿度不超过85％，先采用氯化橡胶底漆涂料喷涂1道，其漆膜厚度为30-40μm，然后再采用改性氯化橡胶涂料喷涂2-4道，每道漆膜厚度为35-45μm，每层涂料必须在前一层涂料实干后再进行喷涂。4.根据权利要求1所述的防腐蚀钢结构的制备工艺，其特征在于，所述改性耐候醇酸涂料，按质量份数计，包括以下组分：醇酸树脂35-45份、聚酯树脂90173 ss-50 15-25份、二氧化硅10-20份、200号溶剂汽油10-20份、氨基树脂5603 5-10份、催干剂zhv-18 1-3份、流平剂moneng-1073 0.5-2份、消泡剂efka-2526 0.5-1.5份、甲乙酮肟防结皮剂 0.5-1份。5.根据权利要求1或者4任一所述的防腐蚀钢结构的制备工艺，其特征在于，所述应用在室外腐蚀性小的气体或者粉尘环境的防腐蚀钢结构制备，具体包括如下步骤：（1）除锈：对钢结构表面进行除锈处理，除锈要求不低于st2级；（2）喷涂：对上述钢结构表面进行喷涂处理，施工环境温度在10-30℃、湿度不超过80％，先采用醇酸底漆涂料喷涂1道，其漆膜厚度为5-10μm，然后再采用改性耐候醇酸涂料喷涂4-6道，每道漆膜厚度为20-25μm，每层涂料必须在前一层涂料实干后再进行喷涂，各层的施工间隔时间为20-24h。6.根据权利要求1所述的防腐蚀钢结构的制备工艺，其特征在于，所述改性环氧树脂涂料，按质量份数计，包括以下组分：环氧树脂bh-620 90-95份、膨润土10-13份、玻璃鳞片5-8份、固化剂多胺4-7份、氧化石墨烯0.2-0.5份、流平剂byk-381 0.5-1份、消泡剂byk-028 0.5-1份、分散剂byk-154 0.5-1份。7.根据权利要求1或者6任一所述的防腐蚀钢结构的制备工艺，其特征在于，所述应用在室内腐蚀性小的气体或者粉尘环境的防腐蚀钢结构制备，具体包括如下步骤：（1）除锈：对钢结构表面进行除锈处理，除锈要求不低于st2级；（2）喷涂：对上述钢结构表面进行喷涂处理，施工环境温度在15-35℃，先采用铁红环氧酯底漆涂料喷涂1道，其漆膜厚度为15-20μm，然后再采用改性环氧树脂涂料喷涂2-4道，每道漆膜厚度为25-35μm，然后再采用环氧树脂清漆喷涂1道，其漆膜厚度为20-30μm，每层涂料必须在前一层涂料实干后再进行喷涂，各层的施工间隔时间为6-8h。
技术总结
一种防腐蚀钢结构的制备工艺，包括应用在室外腐蚀性大的气体或者粉尘环境的防腐蚀钢结构制备，采用改性氯化橡胶涂料对钢结构表面进行喷涂；还包括应用在室外腐蚀性小的气体或者粉尘环境的防腐蚀钢结构制备，采用改性耐候醇酸涂料对钢结构表面进行喷涂；还包括应用在室内腐蚀性小的气体或者粉尘环境的防腐蚀钢结构制备，采用改性环氧树脂涂料对钢结构表面进行喷涂。本发明所述的防腐蚀钢结构的制备工艺，根据钢结构所处环境条件选择合适的涂料，使其既具有优异的防腐蚀效果，又节约成本、人工，应用前景广泛。应用前景广泛。
