一种带湿带锈涂装钢结构防腐的工艺
阅读说明：本技术 一种带湿带锈涂装钢结构防腐的工艺 (Technology for preventing corrosion of wet and rusty coated steel structure ) 是由 陈鹏 杨震霖 翁同和 于 2021-08-24 设计创作，主要内容包括：本发明涉及钢结构处理技术领域,具体为一种带湿带锈涂装钢结构防腐的工艺,包括步骤一、钢结构除锈,步骤二、钢结构清洗,步骤三、制备环保型石墨烯金属带锈防腐涂料,步骤四、钢结构的涂装,步骤五、油漆涂装质量检验与验收。本发明整个复涂工作用时短,安全风险小,除锈快、涂装快,复涂质量好,寿命长,整个复涂工程总造价不会高于普通油漆的造价,但寿命最少提高1倍,复涂作业全过程环保,对环境和人体都没有伤害,降低对钢结构表面处理的标准要求以及环境的湿度、温度对涂装工作的影响,降低对钢结构表面处理的标准要求,工艺简单,操作便捷,有效提高了防腐工艺的工作效率,降低工作时长。(The invention relates to the technical field of steel structure treatment, in particular to a process for coating a steel structure with wet rust for corrosion prevention. The invention has the advantages of short time for the whole recoating work, small safety risk, fast rust removal, fast coating, good recoating quality and long service life, the total cost of the whole recoating project is not higher than that of the common paint, but the service life is improved by at least 1 time, the whole recoating work process is environment-friendly, the environment and human bodies are not damaged, the standard requirement on the surface treatment of the steel structure and the influence of the environment humidity and temperature on the coating work are reduced, the standard requirement on the surface treatment of the steel structure is reduced, the process is simple, the operation is convenient, the working efficiency of the anticorrosion process is effectively improved, and the working time is reduced.)
技术领域
本发明涉及钢结构处理技术领域，具体为一种带湿带锈涂装钢结构防腐的工艺。
背景技术
腐蚀是金属和周围环境发生化学或电化学反应而导致的一种破坏性侵蚀，这是一种普遍存在的自然现象。它潜伏在我们的身边，使珍贵的材料变为废物、使生产和生活设施过早的报废、使国民经济和个人财产遭受重大损失。铁路系统因腐蚀造成钢结构截面削弱劣化、桥梁托架栏杆断裂、支座过早失效、扣件失效断裂等比比皆是。沿海地区、南方湿润地区和酸性土壤、酸雨集中地区钢结构的腐蚀更是如影随行，越演越烈，因此，大力发展防腐新技术、简化钢结构表面处理工艺，已成为减少腐蚀损失、提高设备和作业人员安全度、推进资源节约的迫切需要。
然而现有防腐工艺是：传统的涂料要求对钢结构表面处理要求达到露出白金属光泽、湿度低于80％的情况下才可以进行涂装保护钢结构发生腐蚀的工艺，其具有以下缺点：对要求钢结构表面处理露出白金属光泽所花费的时间长，而湿度在80％以下一天只有8个小时，降低了工作效率，对施工环境的湿度、温度控制提高了施工成本。
因此，为了解决上述问题，提出一种带湿带锈涂装钢结构防腐的工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种带湿带锈涂装钢结构防腐的工艺，以解决上述背景技术中提出的钢结构表面处理要求高，所花费的时间长，对施工环境的湿度、温度控制，提高了施工成本，降低了工作效率的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种带湿带锈涂装钢结构防腐的工艺，包括，
步骤一、钢结构除锈：采用动力工具对钢结构构件表面的焊药、焊瘤、飞溅物、灰尘、疏松的氧化皮和较厚的锈层清理干净，除锈等级ISO8501-1St2；
步骤二、钢结构清洗：采用碱液或有机溶剂将钢结构表面的油污、油脂清洗干净，用碱液清洗后，采用用洁净水冲洗2-3次，并用无油压缩空气将钢结构的表面吹干；
步骤三、一、制备环保型石墨烯金属带锈防腐涂料：
1.制备SBS改性丙烯酸树脂：将三元乙丙树脂、丁二烯苯乙烯共聚物(SBS树脂)通过特殊的制备手段先期复合，然后与咪唑类化合物、醋酸乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、丁酸异丙酯、2-甲基丙酸乙酯中的任意一种混合，反应温度控制在160-200℃，反应2-8 小时，制得SBS改性丙烯酸树脂；
2.制备带锈防锈涂料：以杂环(如内酯、内酰胺、内酐，吡啶、吡咯、呋喃)化合物(10％-30％)、改性丙烯酸树脂(20％-80％)和环氧树脂等构成互穿网络构建新型高分子树脂，使之含有羟基、羧基、环氧基、双键等基团。同时用异佛尔酮二胺(21％-42％)、脂肪族异氰酸酯(12％-25％)、改性低分子量双酚F型环氧树脂(20％-50％) 做为固化剂，在进行重大改性工作后制备带锈防锈涂料；
二、与上述材料匹配的无公害的溶剂与稀释剂。溶剂其主要成分包括：酯类1％-10％、酮类2％-12％、醇类5％-10％、烃类1.5％-10％、醇醚类5％-14％。主要的溶剂与稀释剂带有活性基团，既起到溶解基料及稀释涂料的作用，又可以在双组分材料中与固化体系牢固结合，极大的提高防腐性能和材料在被涂物表面的附着力。着重了树脂基料的溶解度参数和溶剂的溶解度参数，由于是混合溶剂，还必须无苯等有害物。稀释剂的稀释比值，配制的稀释剂稀释树脂的能力强、无毒、无特殊臭味、不易挥发并能满足漆膜的性能要求，还要考虑到成本、稀释效果、气味、体系硬度、体系耐温等，从而选取不同的稀释剂。
③制备环保型石墨烯金属带锈防腐处理材料：应用以上材料与石墨烯材料进行复合得到环保型石墨烯金属带锈防腐处理材料；
步骤四、钢结构的涂装：经使用动力工具对钢结构构件打磨并且做好清洁度的检查后，再进行步骤三中带锈涂料与助剂重量配比 8.3:1混合15分钟后，然后用毛刷先将钢结构的夹角细缝进行预涂，在使用辊筒进行大面积辊涂，在进行下一道工序之前间隔在30min 左右；
步骤五、油漆涂装质量检验与验收：油漆涂层干燥后，应对漆膜厚度进行测量检验合格，涂层表面应均匀，色泽一致，无明显皱皮、流淌、起泡、裂纹等缺陷，构件表面不应漏涂、误涂，涂层不应脱皮、返锈。
优选的，所述步骤一的除锈等级要求由Sa2.5或St3级降为St2 级，金属表面处理更快捷。
优选的，所述步骤三中SBS改性丙烯酸树脂中各物质的质量组分为三元乙丙树脂、SBS树脂(丁二烯苯乙烯共聚物)与咪唑类化合物3％-20％、醋酸乙烯酯10％-20％、乙烯-醋酸乙烯共聚物15％-20％、丁酸异丙酯5％-12％、2-甲基丙酸乙酯5％-35％。
优选的，所述步骤四的涂装环境温度≥10℃，拓宽到可在温度 0℃左右进行施工作业。
优选的，所述步骤四的涂装环境湿度<80％，拓展到可在饱和湿度(100％)下施工，避免了现场环境湿度对涂装质量的影响。
优选的，所述步骤四的最小涂装间隔由24h，缩短到常温20分钟左右，涂装周期大大缩短，与原涂装体系相比，涂装道数减少了1 倍，降低了劳动强度，节省了作业时间。
优选的，所述步骤四的涂装道数为两道或三道，且第一道防腐材料涂装的好坏对整个防腐体系的防腐性和寿命极为关键，其厚度必须要达到锈层厚度的2倍。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明大大降低对钢结构表面处理的标准要求以及环境的湿度、温度对涂装工作的影响，降低对钢结构表面处理的标准要求，使用手动工具对夹缝、细缝和设计不合理的地方难以除锈也可以达到的防腐效果，同时节约防腐所花费的时间以及成本，工艺简单，操作便捷，有效提高了防腐工艺的工作效率，降低工作时长。
本发明利用三元乙丙树脂与SBS树脂的优良浸润性和渗透性的特点渗入疏松多孔的锈层，置换锈层中的水分，形成连续性涂膜，从而隔绝外界腐蚀介质对锈层的侵害，防止了锈蚀的扩展。以石墨烯复合型树脂作基料，除双组分外还可以制备底面合一涂料。高固含量，兼有稳定、转化和渗透三种作用，无环境污染，同时发挥了石墨烯特有的优越性能。
本发明涂料中含有能与铁锈起反应的物质(如无机酸、磷酸)，把铁锈转化为无害的、难溶的或具有一定保护作用的络合物与螯合物，生成的络合物与螯合物通过成膜物质的粘附作用固定在钢铁基本表面上。稳定型带锈涂料主要是依靠活性颜料，如铬酸锌、磷酸锌等使铁锈形成难溶的络合物和稳定的Fe3O4，使金属钝化而达到稳定锈蚀的目的。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对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。
本发明提供的一种实施例：一种带湿带锈涂装钢结构防腐的工艺，包括：
步骤一、钢结构除锈：采用动力工具对钢结构构件表面的焊药、焊瘤、飞溅物、灰尘、疏松的氧化皮和较厚的锈层清理干净，除锈等级ISO8501-1St2；
步骤二、钢结构清洗：采用碱液或有机溶剂将钢结构表面的油污、油脂清洗干净，用碱液清洗后，采用用洁净水冲洗2-3次，并用无油压缩空气将钢结构的表面吹干；
步骤三、一、制备环保型石墨烯金属带锈防腐涂料：
1.制备SBS改性丙烯酸树脂：将三元乙丙树脂、丁二烯苯乙烯共聚物(SBS树脂)通过特殊的制备手段先期复合，然后与咪唑类化合物、醋酸乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、丁酸异丙酯、2-甲基丙酸乙酯中的任意一种混合，反应温度控制在160-200℃，反应2-8 小时，制得SBS改性丙烯酸树脂；
2.制备带锈防锈涂料：以杂环(如内酯、内酰胺、内酐，吡啶、吡咯、呋喃)化合物(10％-30％)、改性丙烯酸树脂(20％-80％)和环氧树脂等构成互穿网络构建新型高分子树脂，使之含有羟基、羧基、环氧基、双键等基团。同时用异佛尔酮二胺(21％-42％)、脂肪族异氰酸酯(12％-25％)、改性低分子量双酚F型环氧树脂(20％-50％) 做为固化剂，在进行重大改性工作后制备带锈防锈涂料；
二、与上述材料匹配的无公害的溶剂与稀释剂。溶剂其主要成分包括：酯类1％-10％、酮类2％-12％、醇类5％-10％、烃类1.5％-10％、醇醚类5％-14％。主要的溶剂与稀释剂带有活性基团，既起到溶解基料及稀释涂料的作用，又可以在双组分材料中与固化体系牢固结合，极大的提高防腐性能和材料在被涂物表面的附着力。着重了树脂基料的溶解度参数和溶剂的溶解度参数，由于是混合溶剂，还必须无苯等有害物。稀释剂的稀释比值，配制的稀释剂稀释树脂的能力强、无毒、无特殊臭味、不易挥发并能满足漆膜的性能要求，还要考虑到成本、稀释效果、气味、体系硬度、体系耐温等，从而选取不同的稀释剂。
③制备环保型石墨烯金属带锈防腐处理材料：应用以上材料与石墨烯材料进行复合得到环保型石墨烯金属带锈防腐处理材料，该材料是改性树脂与石墨烯优异性能的技术合成，针对不同的使用对象、使用要求和使用环境，研发的全新功能性金属腐蚀处理材料，其中，石墨烯是已知材料中最坚硬的纳米级材料，一根头发丝的直径约是10万层石墨烯叠加起来的厚度，石墨烯的高比表面积，使其表面吸附力强；能在涂料干燥时形成网状结构，从而增强涂层与基体的吸附作用，使涂层更加致密，提高涂层附着力、耐冲击、耐磨、耐候和防腐性，对于不能彻底除锈的金属表面，该材料仍具有高渗透性、稳定性、转化性，能够透过锈层到达钢铁表面，赶出锈层中的空气和水，从而实现在苛刻腐蚀环境下的长效防护性能，在高腐蚀环境中其寿命一般为10—15年；
步骤四、钢结构的涂装：经使用动力工具对钢结构构件打磨并且做好清洁度的检查后，再进行步骤三中带锈涂料与助剂重量配比8.3:1混合15分钟后，然后用毛刷先将钢结构的夹角细缝进行预涂，在使用辊筒进行大面积辊涂，在进行下一道工序之前间隔在30min左右；
步骤五、油漆涂装质量检验与验收：油漆涂层干燥后，应对漆膜厚度进行测量检验合格，涂层表面应均匀，色泽一致，无明显皱皮、流淌、起泡、裂纹等缺陷，构件表面不应漏涂、误涂，涂层不应脱皮、返锈。
进一步的，步骤一的除锈等级要求由Sa2.5或St3级降为St2 级，金属表面处理更快捷，缩短了钢结构的除锈时间。
进一步的，步骤三中SBS改性丙烯酸树脂中各物质的质量组分为三元乙丙树脂、SBS树脂(丁二烯苯乙烯共聚物)与咪唑类化合物 3％-20％、醋酸乙烯酯10％-20％、乙烯-醋酸乙烯共聚物15％-20％、丁酸异丙酯5％-12％、2-甲基丙酸乙酯5％-35％。
进一步的，步骤四的涂装环境温度≥10℃，拓宽到可在温度0℃左右进行施工作业，避免了现场环境温度对涂装质量的影响，从而提高了涂装工艺的施工灵活性，降低了温度对施工的影响。
进一步的，步骤四的涂装环境湿度<80％，拓展到可在饱和湿度 (100％)下施工，避免了现场环境湿度对涂装质量的影响，进一步提高了施工的灵活性，减少环境影响，提高工作效率。
进一步的，步骤四的最小涂装间隔由24h，缩短到常温20分钟左右，涂装周期大大缩短，与原涂装体系相比，涂装道数减少了1 倍，降低了劳动强度，节省了作业时间，干燥时间；表干(25℃) 时间小于等于0.5小时；硬干(25℃)时间小于等于12小时；完全固化(25℃)时间为7天；最小复涂时间(25℃)为20分钟；最大复涂时间(25℃)为3个月。
进一步的，步骤四的涂装道数为两道或三道，且第一道防腐材料涂装的好坏对整个防腐体系的防腐性和寿命极为关键，其厚度必须要达到锈层厚度的2倍，石墨烯金属带锈防腐处理材料涂装工艺，托架栏杆等附属设施，其除锈等级为St2，涂装2道：1底1面(或 2道底面合一)，漆膜厚度是80μm，可在0℃以上涂装、对湿度和粗糙度无要求，上道漆表干后涂装下道漆(常温20min)，在雨天雾天和风沙天不能施工；支座(焊缝)其除锈等级为St2，涂装3道： 2底1底面合一，漆膜厚度是120μm，可在0℃以上涂装、对湿度和粗糙度无要求，上道漆表干后涂装下道漆(常温20min)，在雨天雾天和风沙天不能施工；钢梁其除锈等级为St2，涂装3道：2底1底面合一，漆膜厚度是120μm，可在0℃以上涂装、对湿度和粗糙度无要求，上道漆表干后涂装下道漆(常温20min)，在雨天雾天和风沙天不能施工；箱梁内部其除锈等级为St2，涂装2道：2底，漆膜厚度是80μm，可在0℃以上涂装、对湿度和粗糙度无要求，上道漆表干后涂装下道漆(常温20min)，在雨天雾天和风沙天不能施工。
工作原理：首先对所需防腐处理的钢结构进行除锈处理，其除锈等级为ISO8501-1St2，通过动力工具的使用实现对钢结构表面的杂质秀层进行清理，进一步对清理后的表面残留物进行清洗，并通过无油压缩空气将钢结构的表面吹干，进而将制备好的环保型石墨烯金属带锈防腐涂料涂覆在钢结构的表面，且涂覆钢结构的不同决定防腐材料涂装的道数，
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。
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