一种防腐接地材料及其加工工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种防腐接地材料及其加工工艺，包括以下工艺：(1)表面镀锌：在钢材表面进行热镀锌，得到镀锌层；(2)钝化：取多巴胺盐酸盐、改性多巴胺，配置成混合溶液；将钢材A置于混合溶液中浸没，得到钝化层；所述改性多巴胺由多巴胺盐酸盐、二异氰酸酯、8

【技术实现步骤摘要】
一种防腐接地材料及其加工工艺


[0001]本专利技术涉及防腐接地
，具体为一种防腐接地材料及其加工工艺。

技术介绍

[0002]接地是指电力系统和电气装置的中性点、电气设备的外露导电部分和装置外导电部分经由导体与大地相连。而接地系统对电力系统的安全运行至关重要，在工作接地、保护接地、防雷接地方面发挥着重要作用，其正常安全的运行是保证人身安全、设备安全的关键。而基于经济和环境的双重考虑，我国主要采用钢材作为接地装置的主要材料，接地导电材料的选择一般为圆钢和扁钢。由于国内的接地材料大多为普通碳钢制成，常年埋在地下，运行多年后发生不同程度的腐蚀，特别是土壤呈酸性地区，腐蚀更为严重。接地材料腐蚀后易脆，腐蚀部位更是变细、变薄甚至点断裂，会使得接地材料的接地电阻变大，接地电位升高，易导致电气二次回路，造成二次设备的绝缘损坏。因此，我们提出一种防腐接地材料及其加工工艺。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种防腐接地材料及其加工工艺，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种防腐接地材料的加工工艺，包括以下工艺：
[0005](1)表面镀锌：在钢材表面进行热镀锌，得到镀锌层；
[0006](2)纳米喷涂：取多巴胺盐酸盐、改性多巴胺，配置成混合溶液；将钢材A置于混合溶液中浸没，得到钝化层。
[0007]进一步的，所述纳米碳为石墨、碳纳米管的混合物，石墨、碳纳米管的质量比为(1～ 5):1。
[0008]进一步的，所述涂料包括以下重量百分数组分：10～35％纳米碳、35～60％聚氨酯树脂，余量为有机溶剂。
[0009]进一步的，所述有机溶剂为乙酸乙酯。
[0010]进一步的，所述钢材为碳素结构钢Q235B。
[0011]进一步的，所述(1)包括以下工艺：
[0012]1.1.预处理：取钢材依次进行碱洗、水洗、酸洗、水洗、干燥；
[0013]1.2.表面镀锌：将上一步骤得到的钢材依次进行助镀、烘干、热浸镀锌、水冷，得到镀锌层，制得钢材A。
[0014]进一步的，所述碱洗工艺：碱液为100g/L～140g/L的氢氧化钠溶液，工艺温度为50～ 55℃，处理时间为10～25min。
[0015]进一步的，所述酸洗工艺：酸液为12～18g/L盐酸，酸洗时间为10～30s。
[0016]进一步的，所述(1)中助镀工艺：助镀剂为氯化铵、氯化锌的混合水溶液，氯化铵浓
度为150g/L，氯化锌浓度为100g/L，助镀温度55～65℃，助镀时间50～70s。
[0017]进一步的，所述(1)中热浸镀锌工艺：浸镀温度500～570℃。
[0018]进一步的，所述(1)中镀锌层的厚度为70～100μm。
[0019]当钢材的厚度不大于6mm时，镀锌层厚度不低于70μm；
[0020]当钢材的厚度大于6mm时，镀锌层厚度不低于85μm。
[0021]进一步的，所述(2)包括以下工艺：
[0022]在氮气气氛保护下，取N,N
‑
二甲基甲酰胺，加入二异氰酸酯、三乙胺混合；缓慢加入多巴胺盐酸盐，搅拌反应8～15min；过滤，取滤液用饱和氯化铵水溶液洗涤，利用正己烷/乙酸乙酯柱层析提纯，旋蒸，加入正己烷沉淀，冷冻过夜，旋蒸，真空干燥，得到多巴胺A；
[0023]在氮气氛围中，取N
‑
甲基吡咯烷酮，加入8
‑
羟基
‑
6氨基喹啉、辛酸亚锡混合，缓慢加入多巴胺A，搅拌反应8～15min，得到改性多巴胺；
[0024]取多巴胺盐酸盐、改性多巴胺，加入pH为8.5的Tris缓冲液，得到混合溶液；将钢材A置于混合溶液中浸没6～24h；取出，水洗，干燥，得到钝化层。
[0025]进一步的，所述多巴胺盐酸盐、N,N
‑
二甲基甲酰胺的比例为(0.41～0.50)g/10mL。
[0026]进一步的，所述(2)中多巴胺盐酸盐、三乙胺的质量比为(1.30～1.50):1；多巴胺盐酸盐、二异氰酸酯的摩尔比为1:(1.1～1.5)；
[0027]进一步的，所述(2)中多巴胺A、8
‑
羟基
‑
6氨基喹啉的摩尔比为1:(1.01～1.10)；辛酸亚锡的添加量为反应体系质量的0.35～0.5％。
[0028]进一步的，所述多巴胺盐酸盐、改性多巴胺的摩尔比为(4～6):1，多巴胺盐酸盐、改性多巴胺混合物在Tris缓冲液中的浓度为(2.4～3.0)mg/mL。
[0029]进一步的，所述(2)包括以下工艺：
[0030]2.1.纳米碳的改性：
[0031]取纳米碳分散于Tris缓冲液中，超声处理30～60min，加入锌粉、多巴胺盐酸盐、改性多巴胺，于25～37℃温度条件下，以500～1000rpm转速搅拌24h；离心，乙醇、去离子水洗涤，68～72℃干燥至恒重，得到改性纳米碳；
[0032]2.2.聚氨酯树脂/改性纳米碳的制备：
[0033]取改性纳米碳、四氢呋喃、KH
‑
550，搅拌30～35min；加入二异氰酸酯，升温至37～ 45℃，30min内缓慢滴加聚醚二醇，加入三羟甲基丙烷、二月桂酸二丁基锡、全氟辛醇， 60～65℃反应100～150min，得到聚氨酯树脂/改性纳米碳；
[0034]2.3.纳米碳涂层的制备：
[0035]取聚氨酯树脂/改性纳米碳，加入有机溶剂，配置成涂料，喷涂在镀锌层表面，75～ 85℃干燥1h，形成纳米碳涂层，得到接地材料。
[0036]进一步的，所述纳米碳、Tris缓冲液的比例为(1.0～1.2)g/L。
[0037]进一步的，所述(3)中锌粉、纳米碳、多巴胺盐酸盐的质量比为0.2:(0.36～0.45):0.5。
[0038]进一步的，所述多巴胺盐酸盐、改性多巴胺的摩尔比为(4～6):1。
[0039]进一步的，所述(3)中改性纳米碳、四氢呋喃、KH
‑
550的质量比为100:(15～25):5，
[0040]进一步的，所述(3)中二异氰酸酯、聚醚二醇、三羟甲基丙烷、全氟辛醇的质量比为1:(1.3～1.4):(0.04～0.10):(0.25～0.35)。
[0041]进一步的，所述二异氰酸酯为多亚甲基多苯基多异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯中的一种。
[0042]进一步的，所述聚醚二醇为聚氧化丙烯二醇、聚己二酸
‑
1,4
‑
丁二醇酯二醇中的一种。
[0043]进一步的，所述二月桂酸二丁基锡的添加量为反应体系质量的0.05～0.3％。
[0044]进一步的，所述纳米碳的平均粒径为50～100nm，锌粉的平均粒径为10～40μm。
[0045]进一步的，所述钝化层的厚度为10～50μm；纳米碳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防腐接地材料的加工工艺，其特征在于：包括以下工艺：(1)表面镀锌：在钢材表面进行热镀锌，得到镀锌层；(2)钝化：取多巴胺盐酸盐、改性多巴胺，配置成混合溶液；将钢材A置于混合溶液中浸没，得到钝化层；所述改性多巴胺由多巴胺盐酸盐、二异氰酸酯、8
‑
羟基
‑
6氨基喹啉反应制得；(2)纳米喷涂：取纳米碳、聚氨酯树脂、有机溶剂配置成涂料，喷涂在镀锌层表面，形成纳米碳涂层，得到接地材料。2.根据权利要求1所述的一种防腐接地材料的加工工艺，其特征在于：所述(1)包括以下工艺：1.1.预处理：取钢材依次进行碱洗、水洗、酸洗、水洗、干燥；1.2.表面镀锌：将上一步骤得到的钢材依次进行助镀、烘干、热浸镀锌、水冷，得到镀锌层，制得钢材A。3.根据权利要求2所述的一种防腐接地材料的加工工艺，其特征在于：所述(2)包括以下工艺：在氮气气氛保护下，取N,N
‑
二甲基甲酰胺，加入二异氰酸酯、三乙胺混合；缓慢加入多巴胺盐酸盐，搅拌反应8～15min；过滤，取滤液用饱和氯化铵水溶液洗涤，利用正己烷/乙酸乙酯柱层析提纯，旋蒸，加入正己烷沉淀，冷冻过夜，旋蒸，真空干燥，得到多巴胺A；在氮气氛围中，取N
‑
甲基吡咯烷酮，加入8
‑
羟基
‑
6氨基喹啉、辛酸亚锡混合，缓慢加入多巴胺A，搅拌反应8～15min，得到改性多巴胺；取多巴胺盐酸盐、改性多巴胺，加入pH为8.5的Tris缓冲液，得到混合溶液；将钢材A置于混合溶液中浸没6～24h；取出，水洗，干燥，得到钝化层。4.根据权利要求3所述的一种防腐接地材料的加工工艺，其特征在于：所述(3)包括以下工艺：3.1.纳米碳的改性：取纳米碳分散于Tris缓冲液中，超声处理30～60min，加入锌粉、多巴胺盐酸盐、改性多巴胺，于25～37℃温度条件下，以500～1000rpm转速搅拌24h；离心...

【专利技术属性】
技术研发人员：金传广，纪福明，顾金春，刘加标，乐焕江，宋大顺，钱中森，
申请(专利权)人：中造科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：