一种带锈涂装防腐蚀涂料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于腐蚀防护技术领域，涉及海洋高技术装备功能防腐防护涂层技术领域，具体涉及一种带锈涂装防腐蚀涂料及其制备方法与应用。本发明专利技术将聚氨酯树脂、氟聚合物及有机溶剂协同配比，制成具有一定粘度的带锈涂装防腐蚀涂层前驱体，然后通过喷涂或浸涂的方式涂覆于已锈蚀金属基材表面，制成带锈涂装防腐蚀涂层。采用本发明专利技术方法制备的带锈涂装防腐蚀涂层，具有优异的机械力学性能：粘结强度>18MPa，耐中性盐雾>6000h，经涠洲岛热带海洋暴露试验＞3年无明显变化，经带锈涂装可以阻止金属基材

【技术实现步骤摘要】
一种带锈涂装防腐蚀涂料及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于腐蚀防护
，涉及海洋高技术装备功能防腐防护涂层
，具体涉及一种带锈涂装防腐蚀涂料及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]海洋装备的关键部件直接暴露于高温高湿高盐强紫外的盐雾气氛中，受电化学、紫外光老化引起的腐蚀以及力学因素引起的摩擦磨损交互作用，急剧加速了金属材料的损伤失效。目前，常用的海洋工程材料(如耐候钢、钛合金和铝合金等)还不能完全满足海洋装备外暴露传动部件的高可靠性与长寿命运行要求。因此，如何解决海洋盐雾气氛中运动系统与传动部件所面临的腐蚀与磨损协同损伤是海洋工程装备领域亟待解决的共性技术难题。
[0003]传统的装备表面涂装技术(比如，中国专利技术专利CN113953952A、CN113843666A公开的技术)需机械去除金属基材表面的金属氧化物、锈层及污损物。因为锈层作为界面夹杂物，会减小底漆与金属基材之间的实际接触面积，导致涂层
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基材界面结合强度急剧下降；且锈层存在微
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纳米裂纹、孔洞等缺陷，会阻碍传统高粘度无机
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有机杂化底漆的润湿和扩散作用。同时，虽然传统的喷砂、打磨等机械除锈技术已被广泛应用，但海洋武器高技术装备领域由于其特殊的工程服役环境，存在易产生静电、火花安全隐患及界面粘附缺陷、环境污染等问题，导致无法采用传统的机械喷砂除锈工艺与锈转化等防锈技术来进行有效的防锈除锈。因此，有必要开发新的功能防腐防护涂料以及涂层涂覆技术，使其适用于海洋环境的现场维护维保领域，以满足海洋装备在海洋这种特殊服役环境下于金属基材表面进行“除锈或防锈”的需求。

技术实现思路

[0004]为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种带锈涂装防腐蚀涂层及其制备方法，本专利技术利用毛细力渗透、机械锚合、化学键键合及胶粘剂交联固化的原理，将一定粘度及表面张力的聚合物涂层前驱体涂覆于腐蚀锈层金属基材表面，所制得的高分子湿膜可以通过毛细力渗入并填充贯穿锈层的微
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纳米孔隙/通道中，进而创新性地制备了一种聚合物
‑
锈层
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金属基材的三维空间互穿网络结构的带锈涂装防腐蚀涂层。
[0005]为实现上述目的，本专利技术是通过以下技术方案来实现的：
[0006]本专利技术第一方面提供了一种带锈涂装防腐蚀涂层的制备方法，包括以下步骤：
[0007]S1、将氟聚合物分散于由丙酮、乙酸乙酯及环己酮组成的混合溶剂中，研磨分散48
‑
72h后制成氟聚合物分散液；
[0008]S2、将取步骤S1制备的氟聚合物分散液加入到湿汽固化型聚氨酯树脂胶粘剂分散体系中，均匀制得带锈涂装防腐蚀涂料；
[0009]S3、将步骤S2的带锈涂装防腐蚀涂料涂覆在已锈蚀金属基材表面，制得涂层湿膜，所得涂层湿膜经过常温固化后制得带锈涂装防腐蚀涂层。
[0010]本专利技术利用毛细力渗透、机械锚合、化学键键合及胶粘剂交联固化的原理，将一定粘度及表面张力的聚合物涂层前驱体喷涂于腐蚀锈层金属基材表面，形成的高分子湿膜可以通过毛细管力渗入并填充于贯穿锈层的微
‑
纳米孔隙通道中，从而创新性地制备得到一种聚合物
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锈层
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金属基材的三维空间互穿网络结构的抗腐蚀涂层材料，使疏松、钝化的废旧腐蚀锈层转变为致密、化学稳定的抗腐蚀表面，从而抑制酸碱介质、氯离子盐雾气氛、水分子等吸附和进入锈层，阻止金属基材
‑
锈层锈蚀恶化的几率；有望应用于通信电子雷达系统、海洋工程高技术装备及核电海上风电装备领域的现场维护维保，提升装备的可靠性及市场核心竞争力。
[0011]优选地，所述丙酮、乙酸乙酯及环己酮的体积比为1
‑
1.2:4
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4.3:1。
[0012]优选地，所述氟聚合物分散液中，氟聚合物的体积分数为30
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42vol.％。
[0013]优选地，所述带锈涂装防腐蚀涂料中，涂料的固含量为30
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40wt.％，涂
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4杯粘度为15
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20s。
[0014]优选地，所述常温固化的相对湿度为10
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100％，时间为48
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72h。
[0015]优选地，固化后的带锈涂装防腐蚀涂层的厚度为20
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100μm。
[0016]优选地，已锈蚀金属基材选自Q235锈钢，表面粗糙度约为0.5
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1μm，锈层厚度为5
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15μm。
[0017]优选地，所述涂覆的方法包括喷涂、浸涂、稀释喷涂或超声浸涂。
[0018]更优选地，所述喷涂为：从垂直10
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15cm的距离处，通过使用W
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101或Anest Iwata型的喷枪将涂
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4杯粘度为15
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20s的涂料喷涂到锈蚀金属基材的表面上。在室温和相对湿度为10
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100％的条件下用空气干燥5
‑
15min后，重复喷涂操作多次以达到一定的湿膜厚度；
[0019]更优选地，所述稀释喷涂为：涂料用混合溶剂稀释粘度到12
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14s，然后使用喷涂的方法喷涂到锈蚀金属基材上，干燥10
‑
15min后，重复喷涂工序多次以达到一定的湿膜厚度；
[0020]更优选地，所述浸涂为：将锈蚀金属基材浸入涂料3
‑
7min后取出，干燥10
‑
15min后，浸涂工序重复多次以达到一定的湿膜厚度；
[0021]更优选地，所述超声波浸涂为：将锈蚀金属基材浸入涂料超声3
‑
7min后取出，干燥10
‑
15min后，重复浸涂多次以达到一定的湿膜厚度。该涂覆方式适合精密零部件表面。
[0022]优选地，已锈蚀金属基材在涂覆前经过去油清洗。
[0023]本专利技术第二方面提供了采用第一方面所述的制备方法制备得到的带锈涂装防腐蚀涂层。本专利技术创新性地制备了一种聚合物
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锈层
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金属基材的三维空间互穿网络结构的带锈涂装防腐蚀涂层。
[0024]本专利技术第三方面提供了第二方面所述的带锈涂装防腐蚀涂层在通信电子雷达系统、海洋工程高技术装备以及核电海上风电装备的现场维护维保中的应用。
[0025]本专利技术所构筑的带锈涂装防腐蚀涂层具有优异的粘附力，通过喷涂工艺制备的带锈涂装防腐蚀涂层的粘结强度达到18.2MPa；具有优异的耐腐蚀性能，在240h盐雾试验后的粘附力仍保持于16.5MPa，中性盐雾＞6000h，涂层厚度20
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100μm，热带海洋暴露试验＞3年无明显变化，在特种危化管道、涉海通信雷达等领域的现场维护维保工程应用中，可以有效延长部件于海洋气氛工况下的动态防腐本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带锈涂装防腐蚀涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将氟聚合物分散于由丙酮、乙酸乙酯及环己酮组成的混合溶剂中，研磨分散48
‑
72h后制成氟聚合物分散液；S2、将取步骤S1制备的氟聚合物分散液加入到湿汽固化型聚氨酯树脂胶粘剂分散体系中，均匀制得带锈涂装防腐蚀涂料；S3、将步骤S2的带锈涂装防腐蚀涂料涂覆在已锈蚀金属基材表面，制得涂层湿膜，所得涂层湿膜经过常温固化后制得带锈涂装防腐蚀涂层。2.根据权利要求1所述的一种带锈涂装防腐蚀涂层的制备方法，其特征在于，所述丙酮、乙酸乙酯及环己酮的体积比为1
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1.2:4
‑
4.3:1。3.根据权利要求1所述的一种带锈涂装防腐蚀涂层的制备方法，其特征在于，所述氟聚合物分散液中，氟聚合物的体积分数为30
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42vol.％。4.根据权利要求1所述的一种带锈涂装防腐蚀涂层的制备方法，其特征在于，所述带锈涂装防腐蚀涂料中，涂料的固含量为30
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40wt.％，涂
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【专利技术属性】
技术研发人员：罗荘竹，罗一旻，杨雨杰，陈力滔，刘帅康，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：