本发明属于轨道垫板技术领域，具体涉及一种铁路轨道垫板用具钢铁材料的高温抗腐蚀涂层。
背景技术：
传统的高速铁路、铁路、城市铁路上中大多使用的是钢枕或木枕，然后再其钢枕或木枕之间采用一些垫板来提高承载力，然而市面上各种的轨道垫板用具钢铁材料仍存在各种各样的问题。
如授权公告号为cn109929299a所公开的钢铁材料用涂料，其虽然实现了在钢铁材料表面会形成一层抗腐蚀涂层，具有优越的抗腐蚀性能，但是并未解决现有钢铁材料的高温抗腐蚀涂层还存在的问题：传统的钢铁材料的高温抗腐蚀涂层一般只有一层结构，在使用后，容易被刮伤，造成破损，破损后极大的降低了材料的耐高温和抗腐蚀性，从而降低了使用寿命，为此我们提出一种铁路轨道垫板用具钢铁材料的高温抗腐蚀涂层。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种铁路轨道垫板用具钢铁材料的高温抗腐蚀涂层，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种铁路轨道垫板用具钢铁材料的高温抗腐蚀涂层，包括第一高温抗腐蚀涂层、第二高温抗腐蚀涂层和第三高温抗腐蚀涂层，其特征在于：所述第一高温抗腐蚀涂层按重量份计，由以下成分组成为：环氧树脂50-80份，固化剂4-22份，功能性填料6-18份，颜料0.5-3份，消泡剂1-4份，脱气剂0.5-2份，流平剂1-4份，砂纹剂3-4份，分散剂0.5-1.5份，石墨烯1-5份；
所述第二高温抗腐蚀涂层按重量份计，由以下成分组成为：三氧化二铝粉50-90份，三氧化二铝纤维5-7份，锌白粉20-40份；
所述第三高温抗腐蚀涂层按重量份计，由以下成分组成为：环氧树脂25-35份、固化剂2-10份、增韧剂4-10份、碳化钛2-8份、焦宝石5-9份、堇青石4-12份、铝酸盐水泥3-5份、硅灰2-8份、硅酸铝纤维5-8份、有机硅化合物25-45份，光亮剂1-3份。
优选的，所述消泡剂为byk-a530。
优选的，所述流平剂为byk-323。
优选的，所述分散剂为byk-110。
优选的，所述固化剂为改性脂环族胺固化剂。
优选的，所述有机硅化合物选自烷氧基硅烷，所述烷氧基硅烷包括十二烷基三甲氧基硅烷、巯基丙基三甲氧基硅烷、环氧丙氧基三甲氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷、十八烷基三乙氧基硅烷中的任一种或者两种以上的组合。
优选的，所述增韧剂为液态橡胶。
本发明还提供一种铁路轨道垫板用具钢铁材料的高温抗腐蚀涂层的制备方法，包括以下步骤：
s1.对垫板材料表面进行预处理：将垫板材料表面的氧化皮、粘附物等清除，保持垫板材料表面清洁；
s2.碱洗：将上述垫板材料置于温度为65～80℃碱洗液中，浸泡10～15min：
s3.水洗：将上述碱洗后的垫板材料使用流动水冲洗，然后吹干待用；
s4.制备第一高温抗腐蚀涂层材料：将功能性填料、颜料、消泡剂、脱气剂、流平剂、砂纹剂、分散剂和石墨烯按重量份计加入混合箱内，在500～800转/分的转速下搅拌5～15分钟，然后放入500-800℃高温炉进行煅烧1-3h，煅烧之后待冷却至室温，取出，放入研磨机进行研磨，至粉料的平均粒径为0.1-2um，将环氧树脂和固化剂加入上述的粉料中，放入水粉混合机中进行混合，搅拌均匀，得第一高温抗腐蚀涂层材料；
s5.制备第二高温抗腐蚀涂层材料：将三氧化二铝粉、三氧化二铝纤维和锌白粉按重量份计加入加入水玻璃中混合，在500～800转/分的转速下搅拌10-30分钟，调成稀液状，得第二高温抗腐蚀涂层材料；
s6.制备第三高温抗腐蚀涂层材料：将碳化钛、焦宝石、堇青石、铝酸盐水泥、硅灰和硅酸铝纤维按重量份计加入混合箱内，在500～800转/分的转速下搅拌5～15分钟，然后放入500-800℃高温炉进行煅烧1-3h，煅烧之后待冷却至室温，取出，放入研磨机进行研磨，至粉料的平均粒径为0.1-2um，将环氧树脂和有机硅化合物加入到上述的粉料中，放入水粉混合机中进行混合，混合至均匀，取出，加入固化剂和增韧剂，搅拌均匀，得第三高温抗腐蚀涂层材；
s7.对s3中的待用垫板材料进行喷涂第一高温抗腐蚀涂层材料：采用静电喷涂，将干s3中的待用垫板材料送入喷涂室，使用静电喷枪对垫板材料全面喷涂第一高温抗腐蚀涂层材料，喷涂1-4min后，移出喷涂室，然后送入固化室内，在180℃-220℃环境下固化10-30min，冷却后取出待用；
s8.对s7中的待用垫板材料进行喷涂第二高温抗腐蚀涂层材料：将第二高温抗腐蚀涂层材料装入喷枪内，开启压气压缩机，使空气压力达2～4公斤力/cm2之间时，打开喷枪，对待用垫板材料表面进行均匀地喷涂，厚度控制在60～100μm左右，然后，关闭喷枪，将喷涂后的垫板材料移入200-300℃的空气炉内烘烤3-5小时，取出后，冷却至室温待用；
s9.对s8中的待用垫板材料进行喷涂第三高温抗腐蚀涂层材料：采用静电喷涂，将s8中的待用垫板材料送入喷涂室，使用静电喷枪对垫板材料全面喷涂第三高温抗腐蚀涂层材料，喷涂1-4min后，移出喷涂室，然后送入固化室内，在180℃-220℃环境下固化10-30min，冷却，完成垫板材料的高温抗腐蚀涂层的制备和喷涂。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）本发明通过将高温抗腐蚀涂层设置为三层，长期使用后，在第三高温抗腐蚀涂层被刮伤破损后，还会有第一高温抗腐蚀涂层和第二高温抗腐蚀涂层，能够对材料进行保护，从而增加了高温抗腐蚀涂层的耐高温和抗腐蚀性，增加了高温抗腐蚀涂层的使用寿命。
（2）本发明通过在第一高温抗腐蚀涂层中添加石墨烯，并且在加工过程中采用了高温固化工艺，使涂料与垫板材料表面的吸附力提高，增强了第一高温抗腐蚀涂层的耐腐蚀能力，使得第一高温抗腐蚀涂层的使用寿命延长。
（3）本发明中第二高温抗腐蚀涂层具有优越的抗腐蚀性，能长期工作而不被腐蚀，有效地延长了第二高温抗腐蚀涂层的使用寿命，并降低了生产成本，另外，由于在第二高温抗腐蚀涂层中加入了三氧化二铝纤维，使得第二高温抗腐蚀涂层的抗剥离性能大为提高。
（4）本发明通过用有机硅化合物、碳化钛、焦宝石、堇青石、铝酸盐水泥、硅灰和硅酸铝纤维作为第三高温抗腐蚀涂层的原料，具有优良的绝热特性，抗耐酸、碱腐蚀性能好，具有优良化学稳定性，有机硅化合物水解能得到耐高温、绝缘的物质，以环氧树脂为粘结剂，将原料粉碎，煅烧，形成耐磨、耐高温、抗腐蚀的材料，有机硅化合物这类聚合物耐高温和低温，防水，防潮，对化学药品稳定，并有优良的介电性能。
具体实施方式
下面将本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明提供了一种铁路轨道垫板用具钢铁材料的高温抗腐蚀涂层，包括第一高温抗腐蚀涂层、第二高温抗腐蚀涂层和第三高温抗腐蚀涂层，所述第一高温抗腐蚀涂层按重量份计，由以下成分组成为：环氧树脂50份，固化剂4份，功能性填料6份，颜料0.5份，消泡剂1份，脱气剂0.5份，流平剂1份，砂纹剂3份，分散剂0.5份，石墨烯1份；
所述第二高温抗腐蚀涂层按重量份计，由以下成分组成为：三氧化二铝粉50份，三氧化二铝纤维5份，锌白粉20份；
所述第三高温抗腐蚀涂层按重量份计，由以下成分组成为：环氧树脂25份、固化剂2份、增韧剂4份、碳化钛2份、焦宝石5份、堇青石4份、铝酸盐水泥3份、硅灰2份、硅酸铝纤维5份、巯基丙基三甲氧基硅烷25份，光亮剂1份。
本发明还提供一种铁路轨道垫板用具钢铁材料的高温抗腐蚀涂层的制备方法，包括以下步骤：
s1.对垫板材料表面进行预处理：将垫板材料表面的氧化皮、粘附物等清除，保持垫板材料表面清洁；
s2.碱洗：将上述垫板材料置于温度为65℃碱洗液中，浸泡10min：
s3.水洗：将上述碱洗后的垫板材料使用流动水冲洗，然后吹干待用；
s4.制备第一高温抗腐蚀涂层材料：将功能性填料、颜料、消泡剂、脱气剂、流平剂、砂纹剂、分散剂和石墨烯按重量份计加入混合箱内，在500转/分的转速下搅拌5分钟，然后放入500℃高温炉进行煅烧1h，煅烧之后待冷却至室温，取出，放入研磨机进行研磨，至粉料的平均粒径为0.1um，将环氧树脂和固化剂加入上述的粉料中，放入水粉混合机中进行混合，搅拌均匀，得第一高温抗腐蚀涂层材料；
s5.制备第二高温抗腐蚀涂层材料：将三氧化二铝粉、三氧化二铝纤维和锌白粉按重量份计加入加入水玻璃中混合，在500转/分的转速下搅拌10分钟，调成稀液状，得第二高温抗腐蚀涂层材料；
s6.制备第三高温抗腐蚀涂层材料：将碳化钛、焦宝石、堇青石、铝酸盐水泥、硅灰和硅酸铝纤维按重量份计加入混合箱内，在500转/分的转速下搅拌5分钟，然后放入500℃高温炉进行煅烧1h，煅烧之后待冷却至室温，取出，放入研磨机进行研磨，至粉料的平均粒径为0.1um，将环氧树脂和有机硅化合物加入到上述的粉料中，放入水粉混合机中进行混合，混合至均匀，取出，加入固化剂和增韧剂，搅拌均匀，得第三高温抗腐蚀涂层材；
s7.对s3中的待用垫板材料进行喷涂第一高温抗腐蚀涂层材料：采用静电喷涂，将干s3中的待用垫板材料送入喷涂室，使用静电喷枪对垫板材料全面喷涂第一高温抗腐蚀涂层材料，喷涂1min后，移出喷涂室，然后送入固化室内，在180℃℃环境下固化10min，冷却后取出待用；
s8.对s7中的待用垫板材料进行喷涂第二高温抗腐蚀涂层材料：将第二高温抗腐蚀涂层材料装入喷枪内，开启压气压缩机，使空气压力达2公斤力/cm2之间时，打开喷枪，对待用垫板材料表面进行均匀地喷涂，厚度控制在60μm左右，然后，关闭喷枪，将喷涂后的垫板材料移入200℃的空气炉内烘烤3小时，取出后，冷却至室温待用；
s9.对s8中的待用垫板材料进行喷涂第三高温抗腐蚀涂层材料：采用静电喷涂，将s8中的待用垫板材料送入喷涂室，使用静电喷枪对垫板材料全面喷涂第三高温抗腐蚀涂层材料，喷涂1min后，移出喷涂室，然后送入固化室内，在180℃环境下固化10min，冷却，完成垫板材料的高温抗腐蚀涂层的制备和喷涂。
实施例2
本发明提供了一种铁路轨道垫板用具钢铁材料的高温抗腐蚀涂层，包括第一高温抗腐蚀涂层、第二高温抗腐蚀涂层和第三高温抗腐蚀涂层，所述第一高温抗腐蚀涂层按重量份计，由以下成分组成为：环氧树脂80份，固化剂22份，功能性填料18份，颜料3份，消泡剂4份，脱气剂2份，流平剂4份，砂纹剂4份，分散剂1.5份，石墨烯5份；
所述第二高温抗腐蚀涂层按重量份计，由以下成分组成为：三氧化二铝粉90份，三氧化二铝纤维7份，锌白粉40份；
所述第三高温抗腐蚀涂层按重量份计，由以下成分组成为：环氧树脂35份、固化剂10份、增韧剂10份、碳化钛8份、焦宝石9份、堇青石12份、铝酸盐水泥5份、硅灰8份、硅酸铝纤维8份、有机硅化合物45份，光亮剂3份。
本发明还提供一种铁路轨道垫板用具钢铁材料的高温抗腐蚀涂层的制备方法，包括以下步骤：
s1.对垫板材料表面进行预处理：将垫板材料表面的氧化皮、粘附物等清除，保持垫板材料表面清洁；
s2.碱洗：将上述垫板材料置于温度为80℃碱洗液中，浸泡15min：
s3.水洗：将上述碱洗后的垫板材料使用流动水冲洗，然后吹干待用；
s4.制备第一高温抗腐蚀涂层材料：将功能性填料、颜料、消泡剂、脱气剂、流平剂、砂纹剂、分散剂和石墨烯按重量份计加入混合箱内，在800转/分的转速下搅拌15分钟，然后放入800℃高温炉进行煅烧3h，煅烧之后待冷却至室温，取出，放入研磨机进行研磨，至粉料的平均粒径为2um，将环氧树脂和固化剂加入上述的粉料中，放入水粉混合机中进行混合，搅拌均匀，得第一高温抗腐蚀涂层材料；
s5.制备第二高温抗腐蚀涂层材料：将三氧化二铝粉、三氧化二铝纤维和锌白粉按重量份计加入加入水玻璃中混合，在800转/分的转速下搅拌30分钟，调成稀液状，得第二高温抗腐蚀涂层材料；
s6.制备第三高温抗腐蚀涂层材料：将碳化钛、焦宝石、堇青石、铝酸盐水泥、硅灰和硅酸铝纤维按重量份计加入混合箱内，在800转/分的转速下搅拌15分钟，然后放入800℃高温炉进行煅烧3h，煅烧之后待冷却至室温，取出，放入研磨机进行研磨，至粉料的平均粒径为2um，将环氧树脂和有机硅化合物加入到上述的粉料中，放入水粉混合机中进行混合，混合至均匀，取出，加入固化剂和增韧剂，搅拌均匀，得第三高温抗腐蚀涂层材；
s7.对s3中的待用垫板材料进行喷涂第一高温抗腐蚀涂层材料：采用静电喷涂，将干s3中的待用垫板材料送入喷涂室，使用静电喷枪对垫板材料全面喷涂第一高温抗腐蚀涂层材料，喷涂4min后，移出喷涂室，然后送入固化室内，在220℃环境下固化30min，冷却后取出待用；
s8.对s7中的待用垫板材料进行喷涂第二高温抗腐蚀涂层材料：将第二高温抗腐蚀涂层材料装入喷枪内，开启压气压缩机，使空气压力达4公斤力/cm2之间时，打开喷枪，对待用垫板材料表面进行均匀地喷涂，厚度控制在100μm左右，然后，关闭喷枪，将喷涂后的垫板材料移入300℃的空气炉内烘烤5小时，取出后，冷却至室温待用；
s9.对s8中的待用垫板材料进行喷涂第三高温抗腐蚀涂层材料：采用静电喷涂，将s8中的待用垫板材料送入喷涂室，使用静电喷枪对垫板材料全面喷涂第三高温抗腐蚀涂层材料，喷涂4min后，移出喷涂室，然后送入固化室内，在220℃环境下固化30min，冷却，完成垫板材料的高温抗腐蚀涂层的制备和喷涂。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。