一种码头钢柱防腐蚀涂层及其制备方法与流程

1.本发明属于防腐技术领域，具体涉及一种码头钢柱防腐蚀涂层及其制备方法。


背景技术：

2.码头钢柱防腐是目前海工领域面临的严峻问题，海洋相对恶劣的生态环境下对钢铁腐蚀更加严重。每年都会因腐蚀造成巨大的损失，普通的防腐涂料需要在施工前对金属表面做喷砂处理，不但造价高，而且在实际的工程施工中，很难达到规定。开发一种具有转锈活性基团的涂层，可以减缓码头钢柱的腐蚀程度以及延长其使用寿命。
3.带锈涂料一般是通过加入锈转化剂与锈层中铁的氧化物发生反应，将疏松多孔的锈层转化为致密、与基体有良好结合力的络合物或鳌合物。常用的锈转化剂包括磷酸、单宁酸、植酸。这些锈转化剂多为酸类，因此锈转化剂的用量十分关键。转化剂用量少就不能使全部的铁的氧化物发生反应。转化剂用量过多，因其具有酸性，容易引起漆膜下腐蚀或界面腐蚀，对金属造成更大的破坏。同时，因为转化剂只与锈层发生化学反应，容易引起漆膜变脆，易发生起皮、脱落等现象。
4.为适应码头钢柱防腐更高需求研制、开发的一种新型无腐蚀、无污染可转锈活性基团的稳定型涂料是目前急需解决的问题。


技术实现要素：

5.本发明的主要目的在于提供一种码头钢柱防腐蚀涂层及其制备方法，其兼备环境友好型、附着力强、抗老化等优点。
6.依据本发明提出的一种码头钢柱防腐蚀涂层及其制备方法，码头钢柱防腐蚀涂层制备原料包括a组分与b组分；a组分与b组分物料输出比例为1.5:1；
7.a组分包括如下重量份的原料：聚四氢呋喃二醇40～60份、己二酸二辛酯5～15份、异佛尔酮二异氰酸酯35～60份；
8.b组分包括如下重量份的原料：2官能度d400系列的端氨基聚醚60～80份、脂肪酸聚乙二醇酯0.1～0.2份、天然油脂0.05～0.25份、邻羟基苯甲酸苯酯3～6份、三聚磷酸铝10～25份。
9.依据本发明提出的一种码头钢柱防腐蚀涂层及其制备方法，包括以下步骤：
10.a组分的制备方法：
11.(1)反应釜内加入40～60份聚四氢呋喃二醇，5～15份己二酸二辛酯。
12.(2)反应釜升温到60℃～90℃之后，开启真空系统，同时从反应釜底部充入氮气，脱去反应釜中物料的水分；
13.(3)0.4～1小时后，反应釜中物料水分检测小于0.05％后，温度降至45℃～60℃，加入35～60份异佛尔酮二异氰酸酯，搅拌；
14.(4)升温到75℃～90℃温度下反应3～6小时；
15.(5)降温到60℃以下，过滤，出料包装。
16.b组分的制备方法：
17.(1)反应釜内加入60～80份2官能度d400系列的端氨基聚醚。
18.(2)开启搅拌系统，调转速至400～600转/分；
19.(3)在此转速下，加入0.1～0.2份脂肪酸聚乙二醇酯，调转速至1000～1200转/分，高速分散30～40分钟；然后依次加入0.05～0.25份天然油脂、3～6份邻羟基苯甲酸苯酯、10～25份三聚磷酸铝；搅拌30～50分钟。
20.(4)用100目的滤网过滤充氮密封包装
21.涂层的制备：
22.常温环境下利用美国聚氨酷机械公司生产公司生产的h20/35主机喷涂设备采用一步法直接合成聚脲涂层，其中a组分与b组分物料输出比例为1.5:1，喷枪压力为80kpa，喷雾温度为65℃；将反应生成的材料喷涂在覆有脱模剂的pvc塑料板上，涂膜厚度2mm，喷涂而成的涂层常温养护一周左右即可。
23.本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
24.进一步的，a组分制备方法中前述的己二酸二辛酯为增塑剂，优选8～12份。
25.进一步的，a组分制备方法中前述的聚四氢呋喃二醇的作用是跟加入的异佛尔酮二异氰酸酯反应，优选45～55份。
26.进一步的，b组分制备方法中前述的脂肪酸聚乙二醇酯起到分散作用，优选0.15份。
27.进一步的，b组分制备方法中前述的天然油脂起到消泡作用，优选0.1～0.15份。
28.进一步的，b组分制备方法中前述的邻羟基苯甲酸苯酯起到紫外线吸收作用。
29.进一步的，b组分制备方法中前述的三聚磷酸铝作为转锈固锈活性基团，优选15～20份。
30.一种码头钢柱防腐蚀涂层及其制备方法，与现有技术相比，至少具有下列优点：
31.1、本发明采用三聚磷酸铝作为转锈固锈活性基团进行增强改性，提高了涂层的抗腐蚀性。
32.2、不含催化剂，固化异常快速，可带锈操作，减少施工成本。
33.3、固含量高，不含任何挥发性有机物(voc)，对环境友好；对施工环境要求不高，施工时不受环境温度、湿度的影响。
具体实施方式
34.为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的一种码头钢柱防腐蚀涂层及其制备方法其具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。
35.以下结合具体实施例进行进一步说明。
36.实施例1
37.a组分的制备方法：
38.(1)反应釜内加入50份，8份己二酸二辛酯。
39.(2)反应釜升温到80℃之后，开启真空系统，同时从反应釜底部充入氮气，脱去反应釜中物料的水分；
40.(3)0.4小时后，反应釜中物料水分检测小于0.05％后，温度降至50℃，加入45份异佛尔酮二异氰酸酯，搅拌；
41.(4)升温到80℃温度下反应5小时；
42.(5)降温到60℃以下，过滤，出料包装。
43.b组分的制备方法：
44.(1)反应釜内加入70份2官能度d400系列的端氨基聚醚。
45.(2)开启搅拌系统，调转速至500转/分；
46.(3)在此转速下，加入0.15份脂肪酸聚乙二醇酯，调转速至1100转/分，高速分散40分钟；然后依次加入0.1份天然油脂、4份邻羟基苯甲酸苯酯、15份三聚磷酸铝；搅拌40分钟。
47.(4)用100目的滤网过滤充氮密封包装
48.实施例2
49.a组分的制备方法：
50.(1)反应釜内加入40份聚四氢呋喃二醇，10份己二酸二辛酯。
51.(2)反应釜升温到80℃之后，开启真空系统，同时从反应釜底部充入氮气，脱去反应釜中物料的水分；
52.(3)0.4小时后，反应釜中物料水分检测小于0.05％后，温度降至50℃，加入50份异佛尔酮二异氰酸酯，搅拌；
53.(4)升温到80℃温度下反应5小时；
54.(5)降温到60℃以下，过滤，出料包装。
55.b组分的制备方法：
56.(1)反应釜内加入70份2官能度d400系列的端氨基聚醚。
57.(2)开启搅拌系统，调转速至500转/分；
58.(3)在此转速下，加入0.15份脂肪酸聚乙二醇酯，调转速至1100转/分，高速分散40分钟；然后依次加入0.15份天然油脂、5份邻羟基苯甲酸苯酯、20份三聚磷酸铝；搅拌40分钟。
59.(4)用100目的滤网过滤充氮密封包装
60.实施例3
61.a组分的制备方法：
62.(1)反应釜内加入60份聚四氢呋喃二醇，12份己二酸二辛酯。
63.(2)反应釜升温到80℃之后，开启真空系统，同时从反应釜底部充入氮气，脱去反应釜中物料的水分；
64.(3)0.4小时后，反应釜中物料水分检测小于0.05％后，温度降至50℃，加入55份异佛尔酮二异氰酸酯，搅拌；
65.(4)升温到80℃温度下反应5小时；
66.(5)降温到60℃以下，过滤，出料包装。
67.b组分的制备方法：
68.(1)反应釜内加入75份2官能度d400系列的端氨基聚醚。
69.(2)开启搅拌系统，调转速至500转/分；
70.(3)在此转速下，加入0.15份脂肪酸聚乙二醇酯，调转速至1100转/分，高速分散40分钟；然后依次加入0.15份天然油脂、6份邻羟基苯甲酸苯酯、15份三聚磷酸铝；搅拌40分钟。
71.(4)用100目的滤网过滤充氮密封包装
72.实施例4
73.a组分的制备方法：
74.(1)反应釜内加入50份聚四氢呋喃二醇，5份己二酸二辛酯。
75.(2)反应釜升温到80℃之后，开启真空系统，同时从反应釜底部充入氮气，脱去反应釜中物料的水分；
76.(3)0.4小时后，反应釜中物料水分检测小于0.05％后，温度降至50℃，加入35份异佛尔酮二异氰酸酯，搅拌；
77.(4)升温到80℃温度下反应5小时；
78.(5)降温到60℃以下，过滤，出料包装。
79.b组分的制备方法：
80.(1)反应釜内加入75份2官能度d400系列的端氨基聚醚。
81.(2)开启搅拌系统，调转速至500转/分；
82.(3)在此转速下，加入0.1份脂肪酸聚乙二醇酯，调转速至1100转/分，高速分散40分钟；然后依次加入0.05份天然油脂、5份邻羟基苯甲酸苯酯、10份三聚磷酸铝；搅拌40分钟。
83.(4)用100目的滤网过滤充氮密封包装
84.实施例4
85.a组分的制备方法：
86.(1)反应釜内加入60份聚四氢呋喃二醇，15份己二酸二辛酯。
87.(2)反应釜升温到80℃之后，开启真空系统，同时从反应釜底部充入氮气，脱去反应釜中物料的水分；
88.(3)0.4小时后，反应釜中物料水分检测小于0.05％后，温度降至50℃，加入60份异佛尔酮二异氰酸酯，搅拌；
89.(4)升温到80℃温度下反应5小时；
90.(5)降温到60℃以下，过滤，出料包装。
91.b组分的制备方法：
92.(1)反应釜内加入75份2官能度d400系列的端氨基聚醚。
93.(2)开启搅拌系统，调转速至500转/分；
94.(3)在此转速下，加入0.2份脂肪酸聚乙二醇酯，调转速至1100转/分，高速分散40分钟；然后依次加入0.25份天然油脂、5份邻羟基苯甲酸苯酯、25份三聚磷酸铝；搅拌40分钟。
95.(4)用100目的滤网过滤充氮密封包装
96.对实施实例1-5进行喷涂以及性能测试，具体喷涂步骤如下：常温环境下利用美国聚氨酷机械公司生产公司生产的h20/35主机喷涂设备采用一步法直接合成聚脲涂层，其中
a组分与b组分物料输出比例为1.5:1，喷枪压力为80kpa，喷雾温度为65℃；将反应生成的材料喷涂在覆有脱模剂的pvc塑料板上，涂膜厚度2mm。
97.表1：喷涂涂层基本性能指标如表1所示
[0098][0099]
由表1中的测试性能结果可知，基于本发明的一种码头钢柱防腐蚀涂层在固体含量、凝胶时间、粘结强度与耐nacl腐蚀性能均通过甚至高于国标要求。
[0100]
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
[0101]
本发明中所述的数值范围包括此范围内所有的数值，并且包括此范围内任意两个数值组成的范围值。本发明所有实施例中出现的同一指标的不同数值，可以任意组合，组成范围值。
[0102]
本发明权利要求和/或说明书中的技术特征可以进行组合，其组合方式不限于权利要求中通过引用关系得到的组合。通过权利要求和/或说明书中的技术特征进行组合得到的技术方案，也是本发明的保护范围。