一种用于硅铝耐候钢的铁锈稳定剂及其应用制造技术

本发明专利技术属于金属表面处理领域，尤其涉及一种用于硅铝耐候钢的铁锈稳定剂及其应用。所述稳定剂包括以下质量百分比组分：三组分连接料12～18wt％、镁粉2～5wt％、水分稳定剂1～3wt％，和余量溶剂；所述三组分连接料包括低羟值丙烯酸乳液、聚二甲基硅烷和全氟聚醚；所述三组分连接料中聚二甲基硅烷含量为3～5wt％、全氟聚醚含量为2～3wt％，余量为低羟值丙烯酸乳液。本发明专利技术通过协调构件形成无机

【技术实现步骤摘要】
一种用于硅铝耐候钢的铁锈稳定剂及其应用


[0001]本专利技术涉及金属表面处理领域，尤其涉及一种用于硅铝耐候钢的铁锈稳定剂及其应用。

技术介绍

[0002]耐候钢是一种通过添加少量合金元素，在自然大气环境中能够形成致密的锈层，锈层能够阻碍腐蚀性介质的进一步侵入，以形成良好的耐大气腐蚀性能的钢材。
[0003]目前，耐候钢主要的合金元素包括如铜、磷、铬、镍、锰、钼、铝和硅等。而其中，硅铝系耐候钢是近年来新兴发展的一种无贵金属掺杂的低成本耐候钢，其普遍具备较强的耐腐蚀性，甚至于相较常规的SPA H等常见牌号的耐候钢，其抗大气腐蚀性能也有显著的提升。
[0004]但是，硅铝耐候钢却也存在着一个较为显著的缺陷。即其抗腐蚀主要依靠内部富集的铝和基材铁配合构建FeAl2O4晶粒，以产生耐腐蚀性能。而在实际使用过程中，FeAl2O4形成较为缓慢，并且在部分相对湿度较大的环境中，更会影响该成分的形成，因而容易产生锈泡、流锈等问题，最终导致无法形成有效、稳定的锈层，进而导致耐候钢的实际使用效果不佳。

技术实现思路

[0005]为解决现有的硅铝耐候钢需要较长的时间形成稳定锈层，尤其在高相对湿度的环境中实际使用效果不佳的问题，本专利技术提供了一种用于硅铝耐候钢的铁锈稳定剂，并且提供了该铁锈稳定剂的应用。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]本专利技术提供一种用于硅铝耐候钢的铁锈稳定剂，按质量百分比，包括以下组分：三组分连接料12～18wt％、镁粉2～5wt％、水分稳定剂1～3wt％和余量的溶剂；
[0008]所述三组分连接料，按质量百分比，组分包括聚二甲基硅烷3～5wt％、全氟聚醚2～3wt％和余量的中羟值丙烯酸乳液。
[0009]作为优选，所述聚二甲基硅烷为三乙氧基硅基乙基封端的聚二甲基硅烷。
[0010]作为优选，所述中羟值丙烯酸乳液的羟值为60～80mgKOH/g。
[0011]作为优选，所述水分稳定剂为羟基氧化铁，或者包括磷酸钾、钼酸钠、硝酸钠中的任意一种或两种以上的混合物和羟基氧化铁。
[0012]作为优选，所述溶剂为醇和/或水。
[0013]本专利技术还提供一种上述稳定剂在用于促进硅铝耐候钢表面保护性锈膜生长中的应用。
[0014]作为优选，所述应用的应用方法包括以下步骤：
[0015]1)将镁粉加入到三组分连接料中，混合均匀后涂布于待处理的硅铝耐候钢表面，之后静置处理；
[0016]2)将水分稳定剂加入到溶剂中，混匀均匀后喷涂在经步骤1)处理过的硅铝耐候钢
的涂布区域，最后静置干燥即可。
[0017]本专利技术在步骤1)形成有机
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无机连续复合成膜，步骤2)形成疏水复合膜层，阻隔水分子在锈层内的扩散，防止锈层的进一步生长和蔓延。本专利技术首先提供了一种能够基于有机
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无机连续复合成膜的机制，构建由原生锈层，即钢材本身已经形成的FeAl2O4晶粒和复合保护膜构成的复合锈层。
[0018]本专利技术选用中羟值的丙烯酸乳液作为连接料的主要构成部分，这是因为丙烯酸乳液具有良好的渗透性和氧气渗透能力，其能够渗入耐候钢表层的微观缺陷，增大成膜深度并加快成膜速率。丙烯酸乳液的选择十分关键，丙烯酸乳液除固含量等因素以外，还有一个重要的综合性指标，即羟值，其羟值是取决于其浓度、固含量等多因素计算的结果，对其性能有着较为重大的影响。低羟值的丙烯酸乳液通常具有更优的扩散能力，能够更加有效地实现深层渗透，有利于增大成膜深度，但实际使用中却发现其促进氧化成膜的效果不佳，表明其促进氧气扩散的能力有限，而高羟值的丙烯酸乳液能够促进氧气扩散，但实际其渗透性将会产生较为明显的下降，因而本专利技术特选采用60～80mgKOH/g羟值的丙烯酸乳液，是介于低羟值丙烯酸乳液与高羟值丙烯酸乳液之间的产品，其作为主要的连接料，能够促进连接料中的其余组分有效作用于硅铝耐候钢，并且能够促进膜层的深度生长和快速生长。
[0019]基于此，本专利技术连接料中还选用了聚二甲基硅烷和全氟聚醚。对于聚二甲基硅烷的选择，本专利技术优选采用乙氧基封端的聚二甲基硅烷，这是因为其更容易与全氟聚醚形成双亲交联网络，有利于提高所构成的有机
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无机复合膜层与基材耐候钢的结合强度，而全氟聚醚的选用则是形成有机
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无机复合的关键。全氟聚醚中的氟具备反应活性，且其本身具有良好的润滑效果，也常用于润滑剂和表面活性剂使用，在本专利技术中，特选添加了少量的镁粉，在全氟聚醚的作用下首先能够形成有效的分散，而后在使用后于自然大气环境中，单质镁粉在丙烯酸乳液扩散氧的影响下快速氧化形成氧化镁，氧化镁的形成将会放热，进而激发氧化镁与全氟聚醚的反应，能够形成与全氟聚醚交联的无机氟化镁膜层。氟化镁膜层具有高度致密的特性，并且具有良好的力学性能。氟化镁膜层继而与羟基聚二甲基硅烷交联固化，最终形成氟化镁
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聚二甲基硅烷连续复合膜层，上述原料与丙烯酸乳液共同成膜能够大大提高稳定剂所形成膜层的稳定性，相较于常规的有机保护膜，本专利技术所构建的保护性膜层在力学性能和结合强度两方面均有显著的提升，而此外，由于多样化且高效的氧扩散，实际在硅铝耐候钢中能够更加高效地形成FeAl2O4保护相。
[0020]本专利技术的有益效果体现在：
[0021]本专利技术通过协调形成无机
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有机复合连续膜，能够更加高效快速地与原锈层保护相构成稳定的复合锈层，复合锈层具有良好的抗大气腐蚀能力、结合强度和硬度，以显著提升硅铝耐候钢的实际使用效果，相较于自然锈化更加快速。本专利技术能够有效适用于硅铝耐候钢协调形成稳定的锈层，且处理过程快速有效，能够高效形成稳定锈层。
附图说明
[0022]图1为实施例1裸Q345W耐候钢经盐雾腐蚀后的表面拍摄照片；
[0023]图2为实施例1经过本专利技术稳定剂处理后的Q345W耐候钢表面拍摄照片。
具体实施方式
[0024]以下结合具体实施例对本专利技术作出进一步清楚详细的描述说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本专利技术。此外，下述说明中涉及到的本专利技术的实施例通常仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本专利技术中的实施例，本领域普通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他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0025]如无特殊说明，本专利技术实施例所用原料均为市售或本领域技术人员可获得的原料；如无特殊说明，本专利技术实施例所用方法均为本领域技术人员所掌握的方法。其中，中羟值丙烯酸乳液由45mgKOH/g羟值的CRT
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6066和120mgKOH/g羟值的康迪隆丙烯酸乳液以(8～12)：(3～7)的质量比调配而成，如调配60mgKOH/g羟值的丙烯酸乳液，采用12份45mgKOH/g羟值的丙烯酸乳液和3份120mgKOH/g羟值的丙烯酸乳液混合调配，调配80mgKOH/g羟值的丙烯酸乳液采用8份45mgKOH/g羟值的丙烯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于硅铝耐候钢的铁锈稳定剂，其特征在于，按质量百分比，包括以下组分：三组分连接料12～18wt％、镁粉2～5wt％、水分稳定剂1～3wt％和余量的溶剂；所述三组分连接料，按质量百分比，组分包括聚二甲基硅烷3～5wt％、全氟聚醚2～3wt％和余量的中羟值丙烯酸乳液。2.根据权利要求1所述的用于硅铝耐候钢的铁锈稳定剂，其特征在于，所述聚二甲基硅烷为三乙氧基硅基乙基封端的聚二甲基硅烷。3.根据权利要求1所述的用于硅铝耐候钢的铁锈稳定剂，其特征在于，所述中羟值丙烯酸乳液的羟值为60～80mgKOH/g。4.根据权利要求1所述的用于硅铝耐候钢的铁锈稳定剂，...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗义华，张浩，刘兴中，张金锋，张文学，汪和龙，李强，戴明明，黄耀，陈枫，刘鑫，刘军，程智余，汪宏春，张永奈，刘勇，王鹏，肖黎明，吴睿，雷庆坤，
申请(专利权)人：国网安徽省电力有限公司亳州供电公司中国电力科学研究院有限公司浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：