具有优良防脱落和防腐蚀性能的重防腐蚀涂层钢材料制造技术

本发明专利技术涉及一种便宜的、高生产率的且不需要钛金属涂层的方法，对满足重防腐蚀钢材料的长寿命要求和提供具有优良防脱落和防腐蚀性能的重防腐蚀涂层的钢材料是必要的。为达到这种要求，在重防腐蚀涂层中结合一层阻氧层，例如，在传统重防腐蚀涂层或经过化学转化表面处理的重防腐蚀涂层上堆积或喷涂一层能够阻氧渗透的有机树脂薄片（膜）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种通过层压或涂漆法而具有重防腐蚀涂层的重防腐蚀涂层钢材料，所述钢材料的涂层边缘部分或缺陷部分几乎不会发生脱落，并能长时间维持优良的防腐蚀性。
技术介绍
重防腐蚀涂层对于应用在恶劣的腐蚀环境如海水中的钢材料来说是重要的。人们期望重防腐蚀涂层能使用超过几十年，因此有必要提高它的可靠性。在重防腐蚀涂层中，用于涂层的塑料具有十分高的耐用性，而为了维持这种作用，涂层边缘部分或缺陷部分的防脱落性能就显得重要。进一步地，当重防腐蚀涂层与阴极保护混合使用时，阴极防剥离也很重要。当钢材料是钢管板桩或变形钢板桩时，因为其复杂的外形只能用厚涂漆来形成防腐层。而且，尽管形状不复杂，也对一些钢管板桩或钢板桩施加厚的漆层。应用于恶劣的腐蚀环境如船舶钢结构中的钢材料施加了防腐蚀涂层，特别是具有厚达几毫米的重防腐蚀涂层是有效的。当需要超过几十年的长期耐用性时，通过使用树脂作为涂覆材料来生成重防腐蚀涂层钢材料，所述树脂例如是聚烯烃和聚氨酯，它们不贵但在如电绝缘性和抗化学腐蚀的腐蚀防护中性能优良。在重防腐蚀涂层中，如日本未审的公开专利(Kokai)No.3-23527所述的那样，防腐涂覆工艺与钢材料的特殊表面处理和底漆处理相结合以确保长期粘附。在钢材料具有复杂外形如钢管板桩的情况下，使用聚烯烃涂覆或附着变得困难，所以采用聚氨酯漆层。相似的，当线形管材等需要具有长期耐腐蚀性时，使用被聚烯烃树脂涂覆的重防腐蚀涂层钢管。管材在很多情况下在地下使用，因此使用树脂涂层的钢管时，假如在运输和建筑工程中产生了孔缺陷，便混合使用阴极保护以防止钢材料在缺陷部分发生腐蚀。然而，阴极保护会导致阴极剥离，使得缺陷外围的涂层粘附强度下降。所以，对用作线形管材的重防腐蚀涂层钢管来说，防阴极剥离显得重要。为了满足这种需求，迄今通过使用铬酸盐处理或树脂底漆处理的表面处理来增强防阴极剥离性能，而没有对重防腐蚀涂层做任何改变。例如，日本已审公开专利(Kokoku)No.3-66393公开了一种在表面处理中利用磷酸铬酸盐作为铬酸盐处理剂以改善高温下阴极剥离的工艺。至于除了表面处理以外的改善防腐涂层的耐久性的方法，有一种是进一步在表面层堆积抗腐蚀金属例如钛，通过完全阻挡恶化因素例如光、氧和水来提高表面强度和增强涂层抗刮擦性能和可靠性。然而，在表面层上涂覆抗腐蚀金属的方法对于生产率或材料损耗，或当所用的钢材外形变化很难克服时是不利的。在重防腐蚀涂层的表面处理步骤中，化学转化处理主要是铬酸盐处理，而不含铬化合物的化学转化处理很难确保满意的表现。另一方面，将能提高重防腐蚀涂层的耐久性的抗腐蚀金属粘附到表面的方法很难成为通用的防腐方法，因为这种方法不能用于除钢管以外的结构并且抗腐蚀金属本身很昂贵。因此，人们需要可提高耐久性并且低成本的其它工艺。现在重防腐蚀涂层所用的聚烯烃或聚氨酯树脂是不贵的，在现实环境中表现出良好的耐久性和高可靠性。而且，这种树脂的涂层是几毫米厚的厚膜，因此，抗刮擦性能同一般的漆层一样高。当聚烯烃或聚氨酯树脂涂层有几毫米厚时，引起钢材料腐蚀的水、氧或离子组分能被阻挡在防腐蚀涂层表面上而到达不了钢材料。然而，即使当水含量或氧的量少到不能发生腐蚀时，也有可能减低钢材料和树脂之间的粘附强度，因此重防腐蚀涂层必须与优良的表面处理和底漆处理结合，使得粘附性能例如粘附耐久性和防脱落得以维持。为了防止涂层的渗透，可以考虑使用增加防腐涂层厚度的方法，但这很低效。而且，厚度的增加存在涂层内应力增加并成为导致脱落的因素的问题，并且得不到与厚度相对应的效果。
技术实现思路
这种情况下，本专利技术中注意到了对在传统重防腐蚀厚涂层中具有足够高的防腐蚀性的树脂材料进行改进，并且通过将传统防腐层与具有阻氧渗透功能的薄膜相结合，提供了不再有成本或内应力问题并且具有优良防脱落性能的重防腐蚀涂层。也即，本
技术实现思路
如下。一种重防腐蚀涂层钢材料，包含一种钢材料，一种位于钢材料表面上的防腐蚀涂层，和一种位于钢材料和防腐蚀涂层之间的或在防腐蚀涂层表面上的阻氧树脂层，该阻氧树脂层被调整到氧渗透率为100cm3(标准)/m2·天·大气压(20℃)或更少。如上面所述的重防腐蚀涂层钢材料，其中阻氧树脂层是通过使用粘合层而层压在防腐蚀树脂层上的10-500μm厚的树脂片层。如上面所述的重防腐蚀涂层钢材料，其中阻氧树脂层是通过树脂底漆处理层涂覆在防腐蚀树脂层上的50-1000μm厚的树脂涂膜。如上面、任一所述的重防腐蚀涂层钢材料，其中阻氧树脂层由选自聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚酯、聚酰胺和聚乙烯醇的树脂形成。如上面所述的重防腐蚀涂层钢材料，其中阻氧树脂层是由选自多元醇、聚氨酯、聚偏二氯乙烯、聚乙烯醇、环氧树脂及其改性树脂的树脂形成。如上面-任一所述的重防腐蚀涂层钢材料，其中阻氧树脂层被调整到氧渗透率为40cm3(标准)/m2·天·大气压(20℃)或更少。如上面-任一所述的重防腐蚀涂层钢材料，其中防腐蚀树脂层是通过使用粘合层而层压到钢材料表面上的0.3-5mm厚的树脂片层。如上面-任一所述的重防腐蚀涂层钢材料，其中防腐蚀树脂层是通过树脂底漆处理层涂覆在钢材料表面上的0.5-6mm厚的树脂涂膜。如上面所述的重防腐蚀涂层钢材料，其中树脂底漆处理层通过向热塑性树脂添加固化剂和一种无机颜料并固化该树脂形成。如上面-任一所述的重防腐蚀涂层钢材料，其中防腐蚀涂层是聚烯烃或聚烯烃共聚物树脂层。如上面-任一所述的重防腐蚀涂层钢材料，其中防腐蚀涂层是聚氨酯或聚脲树脂层。如上面-任一所述的重防腐蚀涂层钢材料，其中在钢材料表面上具有表面处理层。如上面所述的重防腐蚀涂层钢材料，其中表面处理层是不含铬化合物的化学转化层。如上面-任一所述的重防腐蚀涂层钢材料，其中进一步在阻氧树脂层上堆积一种彩色片层。如上面-任一所述的重防腐蚀涂层钢材料，其中将彩色涂料进一步施用在阻氧树脂层上。一种重防腐蚀涂层钢材料，包含一种钢材料，一种位于钢材料表面之上的表面处理层，和一种位于表面处理层之上的树脂底漆处理层，一种500μm或更厚的防腐蚀树脂片层，和一种位于防腐蚀树脂片层之上的阻氧树脂片层，该阻氧树脂片层的厚度为10-500μm并将氧渗透率调整到100cm3(标准)/m2·天·大气压(20℃)或更少。一种重防腐蚀涂层钢材料，包含一种钢材料，一种位于钢材料表面之上的表面处理层，和一种位于表面处理层之上的树脂底漆处理层， 一种500μm或更厚的防腐蚀树脂层，和一种位于防腐蚀树脂层之上的阻氧树脂涂膜，该阻氧树脂涂膜的厚度为50-1000μm并将氧渗透率调整到100cm3(标准)/m2·天·大气压(20℃)或更少。附图的简要说明附图说明图1是显示本专利技术重防腐蚀涂层钢材料的涂层组成的一个例子的截面图。图2是显示本专利技术重防腐蚀涂层钢材料的涂层组成的另一个例子的截面图。图3是显示本专利技术重防腐蚀涂层钢材料的涂层组成的又一个例子的截面图。图4是显示本专利技术重防腐蚀涂层钢材料的涂层组成的再一个例子的截面图。专利技术的详细说明本专利技术中具有良好防脱落性能的重防腐蚀涂层钢材料在其防腐蚀涂层内侧或表面上具有一种氧渗透率被调整到100cm3(标准)/m2·天·大气压(20℃)或更少的阻氧层。至于涂层组成，例如，如图1的截面图所示，表面处理层2(喷丸处理等当然不会以层出现，但这也包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种重防腐蚀涂层钢材料，包含：一种钢材料，一种位于钢材料表面之上的防腐蚀涂层，和一种位于钢材料和防腐蚀涂层之间的或在防腐蚀涂层表面上的阻氧树脂层，该阻氧树脂层被调整到氧渗透率为１００ｃｍ↑［３］（标准）／ｍ↑［２］. 天.大气压（２０℃）或更少。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：吉崎信树，三村博幸，原田佳幸，山本正弘，
申请(专利权)人：新日本制铁株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]