一种应用于镀锌钢或锌合金的防腐蚀涂层及其制备方法与流程

本发明属于涂层领域，具体涉及一种在锌合金或镀锌层表面制高导电的防腐蚀有机酸掺杂聚苯胺涂层。

背景技术：

1、在电力系统中，为了保证设备安全稳定运行以及电力工作人员的安全，需要将电力设备进行接地。考虑到接地材料的寿命及成本，常采用镀锌钢作为接地材料。但镀锌钢表面的锌镀层容易在土壤中发生腐蚀，腐蚀后一方面会造成接地体缩小，防雷击能力下降；一方面造成接地体电阻增加，无法持续可靠接地。

2、在现有技术中，为了保证接地用镀锌钢的正常工作寿命，常需要对镀锌钢表面的锌镀层进行涂装防护。传统防护涂层的防腐蚀效果突出，但由于其防护涂层的厚度较厚，导致其电阻很大并不利于接地的导通。为解决上述的技术问题，常常需要对镀锌钢表面进行额外的导电性增强处理，这样也增加了施工及运营成本。此外，涂敷的防护涂层与镀锌钢的表面为异相界面，进而导致防护涂层的附着力较弱，出现涂层脱落的现象，不利于镀锌钢的防护。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供了一种防腐涂层，以及在接地用镀锌钢或锌合金表面制备防腐涂层方法。

2、本发明提供一种防腐涂层，防腐涂层的化学结构如下所示：

3、

4、其中n为大于等于1小于等于12的整数。

5、优选的，防腐涂层的体积电阻率为0.7-1.0ωcm。

6、优选的，防腐涂层的厚度为50nm-10μm。

7、一种在接地用镀锌钢或接地用锌合金表面制备防腐涂层的方法，制备方法包括如下步骤：

8、以无水乙醇作为溶剂，配置浓度为0.3mol/l的巯基烷胺单体溶液a，配制溶液所用玻璃容器在配制前需用浓度为20-60wt％的硫酸浸泡8-12h，并用去离子水洗净；

9、将锌合金或镀锌钢打磨平整(镀锌钢应保留完整镀锌层)洗净，浸泡于所述0.3mol/l的巯基烷胺单体溶液a中，反应0.5-24h，获得表面氨基化的锌合金或镀锌层；

10、将苯胺单体加入到hcl浓度为0.1mol/l的hcl水溶液中，并超声处理30min，配置成苯胺浓度为0.05mol/l的苯胺溶液b；

11、向hcl浓度为1mol/l的hcl水溶液中加入过硫酸铵，配制成浓度为0.005mol/l的过硫酸铵溶液c；

12、将表面氨基化的锌合金或镀锌层浸泡于所述苯胺溶液b中，并在摄氏0-4℃的温度下，将所述过硫酸铵溶液c滴加进苯胺溶液b中，对混合后的溶液持续搅拌8-12h，在锌合金或镀锌钢表面接枝聚苯胺，对接枝后的锌合金及镀锌层进行无水乙醇及去离子水超声清洗；

13、将表面接枝有聚苯胺的锌合金或镀锌钢浸泡于浓度为0.1-0.8mol/l的十二烷基苯磺酸溶液中反应12-24h，即可在锌合金或镀锌层表面获得高导电的有机酸掺杂聚苯胺防腐涂层。

14、优选的，巯基烷胺单体具有如下ⅱ所示的化学结构式：

15、

16、其中n为大于等于1小于等于12的整数。

17、优选的，在锌合金或镀锌钢表面氨基化的化学结构式如下ⅲ所示：

18、

19、其中n为大于等于1小于等于12的整数。

20、优选的，所述表面锌合金或镀锌钢表面接枝有聚苯胺的化学结构式如下ⅳ所示：

21、

22、其中n为大于等于1小于等于12的整数。

23、本发明的有益效果如下：

24、(1)防腐涂层既保持了接地用锌钢高或锌合金的导电的特性，有利于保持良好的接地能力，同时较好增强了镀锌层的耐蚀性，增加其服役寿命和工作稳定性。

25、(2)制备的成本较低，制备工艺简单、可行。

技术特征：

1.一种防腐涂层，其特征在于，所述防腐涂层具有高的导电性，其化学结构如i所示：

2.如权利要求1所述的防腐涂层，其特征在于，所述防腐涂层的体积电阻率为0.7-1.0ωcm。

3.如权利要求1所述的防腐涂层，其特征在于，所述防腐涂层的厚度为50nm-10μm。

4.一种在接地用镀锌钢或接地用锌合金表面制备防腐涂层的方法，其特征在于，制备方法包括如下步骤：

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述巯基烷胺单体具有如下ⅱ所示的化学结构式：

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，在所述锌合金或镀锌钢表面氨基化的化学结构式如下ⅲ所示：

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(6)中，所述表面锌合金或镀锌钢表面接枝有聚苯胺的化学结构式如下ⅳ所示：

技术总结
本发明公开了一种防腐涂层以及在接地用镀锌钢或接地用锌合金表面制备防腐涂层的方法。通过镀锌钢或锌合金中的锌与巯基烷胺进行化学键合，在镀锌钢或锌合金的表面获得导电的聚苯胺涂层，再通过十二烷基苯磺酸对锌表面的聚苯胺涂层进行有机酸掺杂，进一步增强聚苯胺涂层的导电能力，获得用于接地镀锌钢或锌合金的防腐涂层。本发明制备的防腐涂层既保持了接地用镀锌钢或锌合金的高导电的特性，有利于保持良好的接地能力，同时较好增强了镀锌层的耐蚀性，增加其服役寿命和工作稳定性。此外，防腐涂层制备的工艺具有制备的成本较低，制备工艺简单、可行。

技术研发人员：李文杰,车晓钰,栗世勇,孟令健,唐永存,唐继朋,耿芳,刘光明,杨海涛
受保护的技术使用者：国网天津市电力公司建设分公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15