专利名称：一种用于钢铁材料的无尘防腐蚀涂装工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于钢铁材料的无尘防腐蚀涂装工艺。
背景技术：
目前国内的钢铁材料的最高等级的防腐蚀涂装主要采用以下工艺用喷砂(或抛丸)工艺处理基材至5级一喷涂底漆一喷涂中涂漆后再喷涂面漆或直接喷涂面漆。这种工艺的防腐能力尚可，是目前国内最高防腐要求的主流工艺。但这种工艺也有其明显的缺陷一是喷砂(抛丸)工艺会造成严重的粉尘污染，对环境和施工人员的健康有严重危害； 二是喷砂(抛丸)工艺处理过的底材的清洁度较低除了喷砂(抛丸)会产生大量粉尘落在基材上以外，工艺中使用的钢丸或石英砂也会对基材产生强大的机械撞击，导致基材波峰的微观变形，而将一些灰尘、无机盐等杂质包裹在里面，最终造成防腐能力的下降。
发明内容
本发明的目的是提供一种减少对于环境和施工人员健康造成的危害及提高底材清洁度的用于钢铁材料的防腐蚀涂装工艺。为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种用于钢铁材料的无尘防腐蚀涂装工艺，其特征在于，步骤为
步骤1、通过由超高压水射流设备产生的高压水对待涂装的基材表面进行清洗，以去除基材表面的铁锈、氧化皮、或旧漆，清洗过的基材表面在干燥后产生浮锈；
步骤2、在基材表面涂装水性铁锈转化底漆，待水性铁锈转化底漆干燥后形成转化膜； 步骤3、喷涂中涂漆后再喷涂面漆或直接喷涂面漆。优选地，步骤1中所述高压水的压力设定为1800-2800bar。优选地，步骤2中所述水性铁锈转化底漆选用水溶型或水分散型带锈施工的防腐底漆。优选地，所述高压水为自来水或去离子水。铁锈的主要成分是三氧化二铁，这也是一种具有防腐功能的颜料，很多防腐油漆中都添加这种成分为了提高防腐效果，本发明中使用的水性铁锈转化底漆能够和铁锈发生反应，产生有机铁。有机铁具有较好的防腐效果，而且水性铁锈转化底漆中的丙烯酸乳液发生聚合形成网状结构，和基材通过三价铁离子形成共价键的结合，其键能远高于传统的物理粘附型油漆，所以具有更好的防腐能力和附着力。同时，喷砂、抛丸所用的磨料，是要重复利用的，会给钢构表面带来二次污染。而且，本发明的除锈原理与喷砂、抛丸的除锈原理有着本质区别喷砂、抛丸是利用机械动能将磨料打击在基材被处理表面，依靠摩擦力将表面的附着物清除，这样就会改变基材表面的粗糙度，会将部分细微附着物包覆；而超高压水射流处理是利用水的压力，穿透附着物， 至基材表面，在反射回弹的同时，将附着物彻底剥离，不改变钢构表面状态。本发明的无尘涂装工艺不但在施工时候不会产生任何烟尘，而且被处理表面的清洁度远远高于传统的喷砂、抛丸。同时，处理速度快，单枪处理速度是单枪喷砂的3-4倍。
图1为试样示意图； 图2为试样I区的电镜图； 图3为试样II区的电镜图。
具体实施例方式为使本发明更明显易懂，兹以一优选实施例，并配合附图作详细说明如下。本发明提供了一种用于钢铁材料的无尘防腐蚀涂装工艺，其步骤为
步骤1、通过由超高压水射流设备产生的2500bar高压水对待涂装的基材表面进行清洗，以去除基材表面的铁锈、氧化皮、及旧漆。该工艺可以将金属基材完全处理干净，达到 Sa2. 5级标准以上。由于水里含氧，又在超高压的状态射击金属表面，会激活金属表面原子使之氧化，很短时间内产生二次浮锈。因此，清洗过的基材表面在干燥后产生浮锈。超高压水射流设备可以采用柴油机驱动形式，也可以采用电动驱动形式。步骤2、在基材表面涂装水性铁锈转化底漆，水性铁锈转化底漆选用上海路丰助剂有限公司生产的型号为WX-618的产品，待水性铁锈转化底漆干燥后形成转化膜。形成的转化膜的硬度极高，附着力0级，厚度约45微米左右，铁锈已经被完全彻底转化。步骤3、喷涂中涂漆后再喷涂面漆或直接喷涂面漆。针对如图1所示的试样，在I区用水刀处理，II区用喷砂处理，达到SA3级，置入3% 的重铬酸钾溶液钝化防锈处理60秒，再用去离子水清洗干净，热风吹干，放到显微镜下放大10000倍观察图2为I区照片，图3为II区照片。在图2中，几乎均为金属机体，只有微小的白点；在图3中，有大面积的白斑。这些白色物质就是钢构表面未处理干净的附着物， 主要表现为可溶性盐分，会被包覆在底漆里，是潜在的腐蚀“病原体”。无论是暴露于海洋环境或是工业大气中的钢结构，腐蚀的问题都相当突出，由此引起的经济损失和对人身安全的威胁十分严重，可溶性盐分和灰分就是罪魁祸首，可溶性盐分主要是指氯化物和硫化物，这两种物质极易电离为离子状态，就可以和钢铁基体形成电解池，形成腐蚀源。特别是生锈等级为C和D级的钢材，和要维修的船只，在经过喷砂、抛丸处理后，即使表面达到SA2-SA3级的标准，表面还会残留无色的氯化物、硫化物和铁盐， 尤其是在海洋作业的船只，表现的更为突出，这些可溶性盐分往往会集中在腐蚀坑的底部， 和喷砂、抛丸时使船板表面粗糙度的改变，被微型变所包覆。如果涂装前不将这些盐分清除，化学反应会造成腐蚀产物的大量积累，从而使基材与涂层之间造成破坏，严重影响涂层寿命。此外，船体涂装前，表面还会存在灰分，灰分中还可能夹杂盐分，如果不将此灰分去掉，不仅影响附着力，并且还会给防腐性能造成隐患。在国际IS08502的标准中，规定了钢铁涂装前表面可溶性盐分和杂质的一系列的检测方法。据相关资料介绍，如果铁离子在钢铁表面的含量小于15mg/平方米，不会对涂装后的涂层质量产生较大的影响。所以在国内外有些涂装标准注规定了涂装前钢铁表面可溶性盐分的含量，不得高于某一个量，例如GB50393-2008《钢制石油储罐防腐工程技术规范》 中规定了涂装前罐体外表面不得高于50mg/平方米，内表面不得高于30mg/平方米。离专家提出的不得高于15mg/平方米，还是有一定的差距，若采用上述两种涂装前处理工艺，可以将表面可溶性盐分降低至5-10mg/平方米(视自来水的水质而定，必要时要使用去离子水)。
本发明的无尘涂装工艺和传统的喷砂、抛丸工艺的防腐性能比较如下
选取20CmX30Cm自然生锈的D级A3板，在表面各选二分之一面积分别采用超高压水射流工艺和喷砂工艺将底材处理至5级，超高压水射流工艺后涂装WX-618水性铁锈转化底漆20微米、环氧云铁中涂50微米、丙烯酸聚氨酯面漆60微米。喷砂后涂装环氧富锌底漆50微米、环氧云铁中涂50微米、丙烯酸聚氨酯面漆60微米，采用美国ASTM-117标准进行盐雾试验，超高压水射流工艺出现锈蚀时间是3648小时，喷砂工艺出现锈蚀的时间是 Μ72小时，新工艺防腐能力提高47. 57%。这一数据和国外资料报道的影响涂层寿命的因素表面前处理质量占49. 5%、涂装工艺条件占26. 5%、涂层厚度占19. 1%、涂料种类占4. 9% 相吻合，可以节约材料，减少污染。
权利要求
1.一种用于钢铁材料的无尘防腐蚀涂装工艺，其特征在于，步骤为步骤1、通过由超高压水射流设备产生的高压水对待涂装的基材表面进行清洗，以去除基材表面的铁锈、氧化皮、或旧漆，清洗过的基材表面在干燥后产生浮锈；步骤2、在基材表面涂装水性铁锈转化底漆，待水性铁锈转化底漆干燥后形成转化膜； 步骤3、喷涂中涂漆后再喷涂面漆或直接喷涂面漆。
2.如权利要求1所述的一种用于钢铁材料的无尘防腐蚀涂装工艺，其特征在于，步骤1 中所述高压水的压力设定为1800-2800bar。
3.如权利要求1所述的一种用于钢铁材料的无尘防腐蚀涂装工艺，其特征在于，步骤2 中所述水性铁锈转化底漆选用水溶型或水分散型带锈施工的防腐底漆。
4.如权利要求1所述的一种用于钢铁材料的无尘防腐蚀涂装工艺，其特征在于，所述高压水为自来水或去离子水。
全文摘要
本发明提供了一种用于钢铁材料的无尘防腐蚀涂装工艺，其特征在于，步骤为步骤1、通过由超高压水射流设备产生的高压水对待涂装的基材表面进行清洗，以去除基材表面的铁锈、氧化皮、或旧漆，清洗过的基材表面在干燥后产生浮锈；步骤2、在基材表面涂装水性铁锈转化底漆，待水性铁锈转化底漆干燥后形成转化膜；步骤3、喷涂中涂漆后再喷涂面漆或直接喷涂面漆。本发明的无尘涂装工艺不但在施工时候不会产生任何烟尘，而且被处理表面的清洁度远远高于传统的喷砂、抛丸。同时，处理速度快，单枪处理速度是单枪喷砂的3-4倍。
文档编号B05D3/00GK102489434SQ20111036292
公开日2012年6月13日 申请日期2011年11月16日 优先权日2011年11月16日
发明者王峰 申请人:上海路丰达表面材料科技有限公司