一种用于铁路轨道预埋件的防腐蚀处理工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种用于铁路轨道预埋件的防腐蚀处理工艺，包括碱洗除油、酸洗除锈以及钝化3个步骤，本发明专利技术中改性二氧化钛溶胶与环氧树脂混合后，在金属材料的表面形成具有三维网络结构的膜层，同时改性二氧化钛溶胶与环氧树脂中的活性基团相互作用，生成牢固的耐水化学键，形成结构紧凑的网状骨架，阻止水分子透过膜层，进而提高了金属材料的耐腐蚀性能，同时通过对纳米二氧化硅进行改性，提高了纳米二氧化硅在改性二氧化钛溶胶与环氧树脂中的分散性能，部分改性纳米二氧化硅均匀填充在三维网络结构的孔隙中，使膜层更加紧密，阻碍了腐蚀介质透过膜层向金属材料表面的渗透，进一步改善了金属材料的耐腐蚀性能。改善了金属材料的耐腐蚀性能。

【技术实现步骤摘要】
一种用于铁路轨道预埋件的防腐蚀处理工艺


[0001]本专利技术涉及铁路轨道部件处理
，具体涉及一种用于铁路轨道预埋件的防腐蚀处理工艺。

技术介绍

[0002]预埋件就是预先安装(埋藏)在隐蔽工程内的构件，在结构浇筑时安置的构配件，用于砌筑上部结构时的搭接，以利于外部工程设备基础的安装固定，预埋件大多由金属制造，例如：钢筋或者铸铁，其中在铁路施工过程中常需要用到预埋件。
[0003]铁路轨道预埋件埋藏在地质条件相当恶劣的环境中，会与氧、水及其它杂质在一定条件下发生化学作用或电化学作用而产生金属腐蚀，金属腐蚀不仅使金属材料本身在其外形、色泽以及机械性能方面受到破坏，更主要的是使其制品的质量等级下降、精度和灵敏度受损，为了改善这一问题、提高钢材的耐腐蚀性能，通常在钢材表面进行钝化处理，在钢材表面形成致密、耐腐蚀性能优良的钝化膜，从而隔绝与空气、水或酸碱介质的接触，防止腐蚀的发生，进而保护内部钢材，但现有的钝化液存在膜层较薄、膜层不够致密、自愈能力较差、成本较高、耐腐蚀性不理想等缺点。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种用于铁路轨道预埋件的防腐蚀处理工艺，解决现有的钝化液防锈蚀性能不佳的技术问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采取如下技术方案：
[0006]一种用于铁路轨道预埋件的防腐蚀处理工艺，其特征在于，所述处理工艺包括如下步骤：
[0007](1)碱洗除油：采用碱溶液对预埋件试样进行清洗，随后用超纯水清洗试样；r/>[0008](2)酸洗除锈：采用盐酸溶液对碱洗除油后的预埋件进行酸洗除锈操作，随后用超纯水清洗试样；
[0009](3)钝化：将酸洗除锈后的预埋件浸入钝化液中，待钝化完成后，清洗烘干，所述钝化液由改性纳米二氧化硅、改性二氧化钛溶胶和环氧树脂所组成。
[0010]优选的，所述改性纳米二氧化硅的制备方法如下：将单烷氧基脂肪酸钛酸酯偶联剂加入到有机溶剂异丙醇中，加热搅拌溶解，然后向其中加入纳米二氧化硅，搅拌混合均匀，再对其进行洗涤、抽滤，所得固体经干燥、研磨和过筛，即得到改性纳米二氧化硅。
[0011]优选的，所述单烷氧基脂肪酸钛酸酯偶联剂与纳米二氧化硅的质量比为5
‑
10:15
‑
25。
[0012]优选的，所述改性二氧化钛溶胶的制备方法如下：将钛酸四丁酯、无水乙醇和去离子水搅拌混合均匀，然后在搅拌状态下以1
‑
2滴/秒的速度向其中滴加冰乙酸，滴加完成后继续搅拌30
‑
60min，接着向其中加入改性活性炭，再搅拌2
‑
3h，调节溶液的pH为6
‑
7，即得到改性二氧化钛溶胶。
[0013]优选的，所述钛酸四丁酯、无水乙醇、冰乙酸、去离子水和改性活性炭的质量比为10
‑
15:60
‑
80:4
‑
7:10
‑
15:5
‑
8。
[0014]优选的，所述改性活性炭的制备步骤如下：将活性炭加入到(3
‑
氯
‑2‑
羟丙基)三甲基氯化铵溶液中，在室温下搅拌混合均匀，然后升温至35
‑
45℃，加入NaOH溶液，调节溶液的pH为8.5
‑
10，反应18
‑
24h，待反应完成后，冷却至室温，调节溶液的pH为酸性，然后将反应产物进行洗涤、干燥，即得到改性活性炭。
[0015]优选的，所述活性炭与(3
‑
氯
‑2‑
羟丙基)三甲基氯化铵溶液的质量比为1:2
‑
4。
[0016]优选的，所述改性纳米二氧化硅、改性二氧化钛溶胶和环氧树脂的质量比为2
‑
5:10
‑
20:15
‑
30。
[0017]优选的，所述钝化液的制备步骤如下：将改性纳米二氧化硅和改性二氧化钛溶胶加入到环氧树脂中，搅拌混合均匀，即得到钝化液。
[0018]优选的，步骤(3)中，钝化温度为30
‑
40℃，钝化时间为5
‑
10min。
[0019]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0020](1)本专利技术中改性二氧化钛溶胶与环氧树脂混合后，在金属材料的表面形成具有三维网络结构的膜层，同时改性二氧化钛溶胶与环氧树脂中的活性基团相互作用，生成牢固的耐水化学键，形成结构紧凑的网状骨架，阻止水分子透过膜层，进而提高了金属材料的耐腐蚀性能。
[0021](2)本专利技术通过对纳米二氧化硅进行改性，提高了纳米二氧化硅在改性二氧化钛溶胶与环氧树脂中的分散性能，部分改性纳米二氧化硅均匀填充在三维网络结构的孔隙中，使膜层更加紧密，阻碍了腐蚀介质透过膜层向金属材料表面的渗透，进一步改善了金属材料的耐腐蚀性能。
[0022](3)本专利技术采用改性活性炭粉对二氧化钛溶胶进行改性，活性炭粉具有比表面积大和吸附性能好的优点，利用活性炭粉对腐蚀介质进行吸附，防止腐蚀介质浸入金属材料表面，通过对活性炭粉进行烷基化改性，改性活性炭粉中的烷基长链具有疏水的特性，能够有效阻止水分子对金属基底的腐蚀，此外，活性炭具有蓬松多孔的结构，部分改性纳米二氧化硅填充在活性炭的孔隙结构中，与改性活性炭粉中的烷基长链协同作用，共同增加了空间位阻，减缓了金属基体的腐蚀。
具体实施方式
[0023]以下通过具体较佳实施例对本专利技术作进一步详细说明，但本专利技术并不仅限于以下的实施例。
[0024]需要说明的是，无特殊说明外，本专利技术中涉及到的化学试剂均通过商业渠道购买。
[0025]本实施例以Q345钢材作为铁路轨道预埋件基础材料；
[0026]单烷氧基脂肪酸钛酸酯偶联剂的型号为G
‑
132，购自南京全希化工有限公司；
[0027]纳米二氧化硅购自上海超威纳米科技有限公司；
[0028]钛酸四丁酯购自山东辉安化工有限公司；
[0029](3
‑
氯
‑2‑
羟丙基)三甲基氯化铵溶液购自山东力昂新材料科技有限公司；
[0030]环氧树脂的牌号为E
‑
44，购自沈阳鑫茂发精细化工原料有限公司。
[0031]实施例1
[0032]一种用于铁路轨道预埋件的防腐蚀处理工艺，包括如下步骤：
[0033](1)碱洗除油：采用75℃，10wt％的氢氧化钠溶液对预埋件试样清洗10min，随后用超纯水清洗试样，从而去除试样表层的杂物；
[0034](2)酸洗除锈：在室温下，采用10wt％的盐酸溶液对碱洗除油后的预埋件进行酸洗除锈操作，酸洗时间为3min，随后用超纯水清洗试样，去除试样表面粘附的铁盐残留物、酸性物质、亚铁离子；
[0035](3)钝化：将酸洗除锈后的预埋件浸入钝化液中，钝本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于铁路轨道预埋件的防腐蚀处理工艺，其特征在于，所述处理工艺包括如下步骤：(1)碱洗除油：采用碱溶液对预埋件试样进行清洗，随后用超纯水清洗试样；(2)酸洗除锈：采用盐酸溶液对碱洗除油后的预埋件进行酸洗除锈操作，随后用超纯水清洗试样；(3)钝化：将酸洗除锈后的预埋件浸入钝化液中，待钝化完成后，清洗烘干，所述钝化液由改性纳米二氧化硅、改性二氧化钛溶胶和环氧树脂所组成。2.根据权利要求1所述的用于铁路轨道预埋件的防腐蚀处理工艺，其特征在于，所述改性纳米二氧化硅的制备方法如下：将单烷氧基脂肪酸钛酸酯偶联剂加入到有机溶剂异丙醇中，加热搅拌溶解，然后向其中加入纳米二氧化硅，搅拌混合均匀，再对其进行洗涤、抽滤，所得固体经干燥、研磨和过筛，即得到改性纳米二氧化硅。3.根据权利要求2所述的用于铁路轨道预埋件的防腐蚀处理工艺，其特征在于，所述单烷氧基脂肪酸钛酸酯偶联剂与纳米二氧化硅的质量比为5
‑
10:15
‑
25。4.根据权利要求1所述的用于铁路轨道预埋件的防腐蚀处理工艺，其特征在于，所述改性二氧化钛溶胶的制备方法如下：将钛酸四丁酯、无水乙醇和去离子水搅拌混合均匀，然后在搅拌状态下以1
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2滴/秒的速度向其中滴加冰乙酸，滴加完成后继续搅拌30
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60min，接着向其中加入改性活性炭，再搅拌2
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3h，调节溶液的pH为6
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7，即得到改性二氧化钛溶胶。5.根据权利要求4所述的用于铁路轨道预埋件的防腐蚀处理工艺，其特征在于，所述钛酸四丁酯、无水乙醇、冰乙酸、去离子水和改性活性炭的质量比为10
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15:60
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【专利技术属性】
技术研发人员：张理武，黄艳兰，周卓英，李洁，王峰，王红红，吴杰，胡晓明，
申请(专利权)人：武汉铁路职业技术学院，
类型：发明
国别省市：