一种用于水龙头输水管材内表面的防腐涂层及其制备方法与流程

本发明属于水龙头制造领域，具体公开了一种用于水龙头输水管材内表面的防腐涂层及其制备方法。

背景技术：

1、水龙头是水阀的通俗称谓，用来控制水流的大小开关，有节水的功效。金属的水龙头目前依旧是主流，在水龙头的长期使用中，金属表面会受到水中的腐蚀性物质的侵袭，而造成损耗。其具体原理是由于金属表面与周围的介质接触，在接触界面上会发生金属阳极溶解过程，同时还存在相应的阴极过程，构成自发的腐蚀电池，使金属阳极溶解持续进行，从而引起金属的腐蚀。防腐涂层可以保护并延缓金属的腐蚀，但是现有的防腐涂层，其寿命和附着力都并不令人满意。如cn201810451926.0公开了一种金属防腐涂层，此涂层具有双层结构，包括外层的搪瓷涂层和内层的基体氧化物涂层，同时基体金属氧化物的含量由内层向外层递减，从而造成涂层的热膨胀系数由内层向外层递增，保证了涂层的整体热膨胀系数与各种基体金属协调一致。外层的搪瓷涂层的成分按重量计包括硅1～40份，钠1～30份，钾1～20份，钙2～20份，氟0.5～15份，钴0.3～10份，镍0.2～10份，硼1～18份，磷0.5～10份，镁0.1～8份，其余为氧；内层的基体氧化物涂层的成分包括基体金属和氧。还公开了一种低温烧结形成的双层致密金属防腐涂层的制备工艺，包括以下步骤：1)研磨；2)制备混料；3)研磨；4)高温反应；5)研磨；6)涂覆；7)烧结。本发明的涂层具有耐腐蚀性能提高14倍以上的优势。虽然上述发明中的耐腐蚀性能强，但是对于涂层，附着力(adhesion)也是一项重要的指标，附着力是涂层与基体金属之间相互结合的能力。附着力越大，涂层与基体金属的粘结就更加紧密，于是涂层拥有更好的完整性，从而涂层对于基体金属的保护效果最好，现有的无机防腐涂层的附着力一般为5mpa，在水龙头输水管材表面，由于其常年需要经历水流的冲力，需要更高附着力的防腐涂层。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明公开了一种用于水龙头输水管材内表面的防腐涂层及其制备方法。

2、本发明的技术方案如下：

3、一种用于水龙头输水管材内表面的防腐涂层，

4、所述防腐涂层包括底层的增强黏附层，中间的基体氧化物涂层和表层的纳米陶瓷涂层；

5、所述增强黏附层由聚合物高分子涂料喷涂而成；

6、所述内表面先经过酸处理和磨砂处理；

7、所述管材为铝合金管材。

8、本方案中，增强黏附层的加入，可以有效的作为中介层，分别与防腐涂层中的基体氧化物涂层和输水管材内表面牢固结合

9、进一步的，上述一种用于水龙头输水管材内表面的防腐涂层，所述组成增强黏附层的聚合物高分子涂料由以下步骤制备，

10、1)按照重量份，将100份聚酰胺类高分子聚合物和30-60份聚氨酯丙烯酸酯加入反应釜中，0.3-0.5mpa压力下，90-110℃在300～500r/min转速条件下搅拌反应40-60min，

11、2)加入疏水疏油助剂10-20份，相同压力下，继续300-500r/min转速条件下搅拌10-30min；

12、3)将温度降至70-80摄氏度，再加入15-30份四氯乙烯，压力调整为0.15-0.2mpa，在500-800r/min转速条件下搅拌30-60min，冷却至室温，制备得到聚合物高分子涂料。

13、优选的，所述聚酰胺类高分子聚合物为双马来酰亚胺聚乙二醇。

14、进一步的，上述一种用于水龙头输水管材内表面的防腐涂层，所述酸处理包括以下步骤：

15、s1阳极氧化：将内表面用去离子水清洗干净，通过阳极氧化得到表面含有阳极氧化膜层的内表面；

16、s2盐酸处理：将步骤s1所得含有阳极氧化膜层的内表面浸入到盐酸处理液中处理，30-40℃，处理30-45min,得到经过酸处理的内表面，所述盐酸处理液的浓度为25wt％～30wt％。

17、进一步的，上述一种用于水龙头输水管材内表面的防腐涂层，所述基体氧化物涂层的成分包括基体金属和氧。

18、进一步的，上述一种用于水龙头输水管材内表面的防腐涂层，所述基体氧化物涂层为纳米二氧化钛涂层。所述纳米二氧化钛能提高防腐涂层的抗老化能力、抗粉化能力。

19、进一步的，上述一种用于水龙头输水管材内表面的防腐涂层，所述纳米二氧化钛的平均粒径为30nm。

20、进一步的，上述一种用于水龙头输水管材内表面的防腐涂层，所述磨砂处理后，内表面的清洁度等级不低于sa2.5级。

21、进一步的，上述一种用于水龙头输水管材内表面的防腐涂层，所述增强黏附层厚度为30-90μm，基体氧化物涂层厚度为15-30μm，纳米陶瓷涂层的厚度为5-15μm。

22、进一步的，上述一种用于水龙头输水管材内表面的防腐涂层的制备方法，包括以下步骤：

23、1)对内表面先经过酸处理和磨砂处理，随后用去离子水清洗，并烘干：

24、2)将聚合物高分子涂料加热至90-100℃，均匀的喷涂在内表面上，形成增强黏附层；

25、3)在增强黏附层温度55-65℃时，将基体氧化物涂料，在氮气保护下，均匀的喷涂在增强黏附层上，形成基体氧化物涂层；

26、4)将纳米陶瓷涂料加热至75-85℃，均匀的喷涂在基体氧化物涂层上，形成纳米陶瓷涂层。

27、纳米陶瓷粉末涂料在高温环境下具有优异的隔热保温效果，不脱落、不燃烧，耐水、防潮，无毒、对环境没有污染。

28、相比现有技术，本发明具有如下有益效果:

29、本发明公开了一种用于水龙头输水管材内表面的防腐涂层，本发明所述的防腐涂层含有增强黏附层，增强黏附层的加入，可以有效的作为中介层，分别与防腐涂层中的基体氧化物涂层和输水管材内表面牢固结合，证明了聚氨酯丙烯酸酯经过双马来酰亚胺聚乙二醇改性，与铝合金以及纳米二氧化钛均有较好的结合力。可以将无机的基体氧化物涂层牢固的结合在输水管材表面，附着力高，寿命长，长期在高温高酸性环境情况下使用也可以保护输水管材内表面不受腐蚀侵害而破损，可以挽回大量经济损失，并提高设备的安全性能。

技术特征：

1.一种用于水龙头输水管材内表面的防腐涂层，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的一种用于水龙头输水管材内表面的防腐涂层，其特征在于，所述组成增强黏附层的聚合物高分子涂料由以下步骤制备，

3.根据权利要求1所述的一种用于水龙头输水管材内表面的防腐涂层，其特征在于，所述酸处理包括以下步骤：

4.根据权利要求1所述的一种用于水龙头输水管材内表面的防腐涂层，其特征在于，所述基体氧化物涂层的成分包括基体金属和氧。

5.根据权利要求4所述的一种用于水龙头输水管材内表面的防腐涂层，其特征在于，所述基体氧化物涂层为纳米二氧化钛涂层。

6.根据权利要求5所述的一种用于水龙头输水管材内表面的防腐涂层，其特征在于，所述纳米二氧化钛的平均粒径为30nm。

7.根据权利要求1所述的一种用于水龙头输水管材内表面的防腐涂层，其特征在于，所述磨砂处理后，内表面的清洁度等级不低于sa2.5级。

8.根据权利要求1所述的种用于水龙头输水管材内表面的防腐涂层，其特征在于，所述增强黏附层厚度为30-90μm，基体氧化物涂层厚度为15-30μm，纳米陶瓷涂层的厚度为5-15μm。

9.如权利要求1-8任一项所述的防腐涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明属于水龙头制造领域，具体公开了一种用于水龙头输水管材内表面的防腐涂层及其制备方法；所述防腐涂层包括底层的增强黏附层，中间的基体氧化物涂层和表层的纳米陶瓷涂层；所述增强黏附层由聚合物高分子涂料喷涂而成；所述内表面先经过酸处理和磨砂处理；所述管材为铝合金管材；本发明所述的防腐涂层含有增强黏附层，可以将无机的基体氧化物涂层牢固的结合在输水管材表面，附着力高，寿命长，长期在高温高酸性环境情况下使用也可以保护输水管材内表面不受腐蚀侵害而破损，可以挽回大量经济损失，并提高设备的安全性能。

技术研发人员：乔玉和
受保护的技术使用者：临澧嘉宸铸业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12