一種水基防銹劑及其制備方法和應用的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種水基防銹劑及其制備方法和應用。本發明所述的水基防銹劑包括30～50g/L的明膠，3～5g/L的明礬，20～30g/L的十二烷基磺酸鈉，20～30g/L的水溶性硅油，余量為水。本發明還公開了所述水基防銹劑的制備方法及其在熱壓帶肋鋼筋防銹中的應用。本發明所述的防銹劑使用方便、防銹效果佳且成本低廉，在露天環境下，經風吹、雨淋、日曬，可保持2～3月不會產生銹蝕，也不影響鋼筋的力學機械性能和焊接性能，從根本上解決了現有熱軋帶肋鋼筋銹蝕嚴重，從而影響鋼筋混凝土構件承載力和耐久性等問題。
【專利說明】一種水基防銹劑及其制備方法和應用

【技術領域】
[0001] 本發明屬于鋼材表面處理技術【技術領域】，具體涉及一種能延緩熱軋帶肋鋼筋在大 氣環境下銹蝕的環保型高溫水基防銹劑及其制備方法和應用。

【背景技術】
[0002] 熱軋帶肋鋼筋作為建筑用鋼材，其消費量一直占據著我國鋼材生產的較大比重， 在國民經濟中起到至關重要的作用。近年來，為了生產低成本高強度鋼筋，各大鋼鐵企業采 用的主要方法是終軋后穿水冷卻工藝。該工藝能在一定程度上改善組織，提高鋼筋的機械 性能，但該工藝存在著一個很大的缺點，即穿水冷卻的熱軋帶肋鋼筋在儲存和運輸過程中 很容易生銹，即使在室內環境下通常5?6天左右即出現銹蝕，如在雨天，數小時即可出現 紅色銹斑，這嚴重影響了熱軋帶肋鋼筋的表面質量，而且銹跡會造成熱軋帶肋鋼筋表面與 混凝土握裹強度降低，嚴重影響建筑質量，鋼筋的銹蝕成為了影響建筑物持久性的主要因 素。
[0003] 目前市場上主要的處理方法是對熱軋帶肋鋼筋表面做防銹處理，即在常溫下對螺 紋鋼進行表面處理。常溫防銹劑主要是在常溫下對成品鋼材進行處理，要對鋼筋進行清洗、 除油、浸泡、鈍化、干燥等步驟，處理過程往往需要數小時甚至一天，不能完全滿足各種情況 下的材料表面防銹要求，仍有許多場合需要用高溫防銹工藝來達到防腐蝕的目的，即直接 對高溫鋼材表面進行處理，提高鋼筋的常溫耐腐蝕性能。目前，高溫防銹難度較大，因此，還 沒有行之有效的高溫防銹方法。
[0004] 為此，研制開發一種在熱軋帶肋鋼筋生產線上在線即能完成防銹處理的高溫水基 防銹劑及其制備方法和應用。


【發明內容】

[0005] 本發明第一目的在于提供一種環保型高溫水基防銹劑；第二目的在于提供一種所 述水基防銹劑的制備方法；第三目的在于提供一種所述水基防銹劑在熱壓帶肋鋼筋防銹中 的應用。
[0006] 本發明第一目的這樣實現的，所述的水基防銹劑包括30?50g/L的明膠，3?5g/ L的明礬，20?30g/L的十二烷基磺酸鈉，20?30g/L的水溶性硅油，余量為水。
[0007] 本發明第二目的這樣實現的，所述的水基防銹劑的制備方法包括如下具體步驟： (1) 確定各組分用量； (2) 明膠加入水中充分攪拌直至溶解完全，明膠與水的料液質量體積比（g:L)為1 :8? 15 ;明礬加入水中充分攪拌直至溶解完全，料液質量體積比（g :L)為1 :20?40 ;十二烷基 磺酸鈉加入水中充分攪拌直至溶解完全，料液質量體積比（g :L)為1 :6?15 ; (3) 將以上3種溶液與水溶性硅油混合均勻； (4) 加水定容，即得所述的水基防銹劑。
[0008] 本發明第三目的這樣實現的，所述的水基防銹劑在熱壓帶肋鋼筋防銹中的應用。
[0009] 本發明與現有技術相比具有下列優點和效果： (1) 所提供的水基防銹劑由無毒無味的化學試劑配制而成，以水為溶劑，屬環保型產 品，不僅安全環保，而且成本低廉，處理費用不超過10元/噸鋼，具有良好的經濟性； (2) 所提供的水基防銹劑的防銹效果好，能較大程度地延緩了熱軋帶肋鋼筋在大氣環 境下表面銹蝕的現象，在露天環境下，經風吹、雨淋、日曬，可保持2?3月不會產生銹蝕。從 根本上解決了現有熱軋帶肋鋼筋因穿水冷卻銹蝕嚴重，從而影響鋼筋混凝土構件承載力和 耐久性等力學性能問題； (3) 所提供的制備方法，工藝簡單，便于操作； (4) 所提供的水基防銹劑的使用方法簡便，耗時極少，可在軋鋼生產線上在線完成對熱 軋帶肋鋼筋的防銹處理，并充分利用鋼筋余熱實現自行干燥，從而在鋼筋表面形成一層外 觀光亮的防銹膜，不僅使得鋼筋表面美觀，而且不會影響鋼筋的力學機械性能和焊接性能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010] 圖1為熱軋帶肋鋼筋防銹處理試驗圖（2個月）； 圖中：熱軋帶肋鋼筋的兩端分別進行了水基防銹劑防銹處理和未經防銹處理(對照)， 處理后在室外露天環境放置2個月。
[0011] 圖2為熱軋帶肋鋼筋防銹處理試驗圖（3個月）； 圖中：熱軋帶肋鋼筋的兩端分別進行了水基防銹劑防銹處理和未經防銹處理(對照)， 處理后在室外露天環境放置3個月。

【具體實施方式】
[0012] 下面結合附圖對本發明作進一步說明，但不以任何方式對本發明加以限制，基于 本發明教導所作的任何變換，均落入本發明保護范圍。
[0013] 本發明所述的水基防銹劑，包括30?50g/L的明膠，3?5g/L的明礬，20?30g/ L的十二烷基磺酸鈉，20?30g/L的水溶性硅油，余量為水。
[0014] 作為本發明技術方案的一種優選，所述的水基防銹劑包括50 g/L的明膠，5g/L的 明礬，30g/L的十二烷基磺酸鈉，30g/L的水溶性硅油，1000余量為水。
[0015] 本發明所述的水基防銹劑的制備方法，包括如下具體步驟： (1) 確定各組分用量； (2) 明膠加入水中充分攪拌直至溶解完全，明膠與水的料液質量體積比（g:L)為1 :8? 15 ;明礬加入水中充分攪拌直至溶解完全，料液質量體積比（g :L)為1 :20?40 ;十二烷基 磺酸鈉加入水中充分攪拌直至溶解完全，料液質量體積比（g :L)為1 :6?15 ; (3) 將以上3種溶液與水溶性硅油混合均勻； (4) 加水定容，即得所述的水基防銹劑。
[0016] 明膠在常溫常壓下很難溶于水，本技術方案采用的溶解方法為先在室溫下將明膠 浸泡10?30min，再在65~70°C恒溫水浴中，充分攪拌至完全溶解。另外，也可采用高壓溶 解或者微波溶解等常用手段。
[0017] 明礬選用粉末狀為佳，若是塊狀明礬，宜粉碎成小塊或粉末后再行溶解，以加快溶 解速率，可在常溫下溶解，也可加熱助溶，以增大溶解度和加快溶解速率。
[0018] 十二烷基磺酸鈉一般在常溫下溶解即可，但有些十二烷基磺酸鈉產品由于品質的 問題，在常溫下溶解很慢，可在65~70°c恒溫水浴中溶解，以增大溶解度和加快溶解速率。
[0019] 水溶性硅油為液體，直接加入混合即可。
[0020] 作為本技術方案的一種優選，明膠加入水中充分攪拌直至溶解完全，明膠與水的 料液質量體積比（g :L)為1 :10 ;明礬加入水中充分攪拌直至溶解完全，料液質量體積比 (g :L)為1 :30 ;十二烷基磺酸鈉加入水中充分攪拌直至溶解完全，料液質量體積比為（g : L) 1 :10。
[0021] 本發明所述的水基防銹劑的在熱壓帶肋鋼筋防銹中的應用，具體為在運行中的熱 軋帶肋鋼筋的軋制線上，一般在精整定尺剪后輸送輪道部位用所述的水基防銹劑噴淋或浸 沒表面溫度為200?350°C的熱軋帶肋鋼筋，鋼筋表面被水基防銹劑完全覆蓋，鋼筋余熱使 得水基防銹劑迅速干燥，在鋼筋表面形成光亮的防銹膜。所述水基防銹劑的噴淋或浸沒時 間為1?30s。
[0022] 作為本發明技術方案的一種優選，所述的噴淋或浸沒時間為5?10s。
[0023] 實施例1 水基防銹劑配方為：30g/L明膠，3g/L明礬，20g/L十二烷基磺酸鈉，20g/L水溶性硅 油，余量為水。
[0024] 先將30g明膠在室溫條件下浸泡lOmin，加入250mL水中，65°C恒溫水浴中充分攪 拌至完全溶解。在120mL水中加入3g明礬充分攪拌直至溶解完全，在200mL水中加入20g 十二烷基磺酸鈉充分攪拌直至溶解完全。將以上3種溶液與20g水溶性硅油充分混合，力口 水定容至1L，得到所述的水基防銹劑。
[0025] 將表面溫度為200°C的熱軋帶肋鋼筋，完全浸于防銹劑中10s，防銹劑干燥后在鋼 筋表面形成光亮的防銹膜。
[0026] 實施例2 水基防銹劑配方為：30g/L明膠，3g/L明礬，20g/L十二烷基磺酸鈉，20g/L水溶性硅 油，余量為水。
[0027] 先將30g明膠在室溫條件下浸泡20min，加入300mL水中，65°C恒溫水浴中充分攪 拌至完全溶解；在l〇〇mL水中加入3g明礬充分攪拌直至溶解完全；在300mL水中加入20g 十二烷基磺酸鈉充分攪拌直至溶解完全。將以上3種溶液與20g水溶性硅油充分混合，力口 水定容至1L，得到所述的水基防銹劑。
[0028] 將表面溫度為200°C的熱軋帶肋鋼筋，完全浸于防銹劑中10s，防銹劑干燥后在鋼 筋表面形成光亮的防銹膜。
[0029] 實施例3 水基防銹劑配方為：50g/L明膠，5g/L明礬，30g/L十二烷基磺酸鈉，30g/L水溶性硅 油，余量為水。
[0030] 先將50g明膠在室溫條件下浸泡30min，加入500mL水中，65°C恒溫水浴中充分攪 拌至完全溶解；在150mL水中加入5g明研^充分攪拌直至溶解完全；在300mL水中加入30g 十二烷基磺酸鈉，65°C恒溫水浴中充分攪拌至完全溶解。將以上3種溶液與30g水溶性硅 油充分混合，加水定容至1L，得到所述的水基防銹劑。
[0031] 將表面溫度為350°C的熱軋帶肋鋼筋用水基防銹劑噴淋30s，防銹劑干燥后在鋼 筋表面形成光亮的防銹膜。
[0032] 實施例4 水基防銹劑配方為：50g/L明膠，5g/L明礬，30g/L十二烷基磺酸鈉，30g/L水溶性硅 油，余量為水。
[0033] 先將50g明膠在室溫條件下浸泡lOmin，加入600mL水中，70°C恒溫水浴中充分攪 拌至完全溶解；在120mL水中加入5g明礬充分攪拌直至溶解完全；在180mL水中加入30g 十二烷基磺酸鈉，70°C恒溫水浴中充分攪拌至完全溶解。將以上3種溶液與30g水溶性硅 油充分混合，加水定容至1L，得到所述的水基防銹劑。
[0034] 將表面溫度為350°C的熱軋帶肋鋼筋用水基防銹劑噴淋30s，防銹劑干燥后在鋼 筋表面形成光亮的防銹膜。
[0035] 實施例5 水基防銹劑配方為：40g/L明膠，4g/L明礬，25g/L十二烷基磺酸鈉，25g/L水溶性硅 油，余量為水。
[0036] 先將40g明膠在室溫條件下浸泡20min，加入320mL水中，70°C恒溫水浴中溶解； 在160mL水中加入4g明礬充分攪拌直至溶解完全；在320mL水中加入25g十二烷基磺酸鈉 充分攪拌直至溶解完全。將以上3種溶液與25g水溶性硅油充分混合，加水定容至1L，得到 所述的水基防銹劑。
[0037] 將表面溫度為275°C的熱軋帶肋鋼筋浸于防銹劑中15s，干燥后在鋼筋表面形成 光亮的防銹膜。
[0038] 實施例6 水基防銹劑配方為：40g/L明膠，4g/L明礬，25g/L十二烷基磺酸鈉，25g/L水溶性硅 油，余量為水。
[0039] 先將40g明膠在室溫條件下浸泡20min，加入480mL水中，70°C恒溫水浴中溶解； 在lOOmL水中加入4g明礬充分攪拌直至溶解完全；在320mL水中加入25g十二烷基磺酸鈉 充分攪拌直至溶解完全。將以上3種溶液與25g水溶性硅油充分混合，加水定容至1L，得到 所述的水基防銹劑。
[0040] 將表面溫度為275°C的熱軋帶肋鋼筋浸于防銹劑中15s，干燥后在鋼筋表面形成 光亮的防銹膜。
[0041] 實施例7 水基防銹劑配方為：30g/L明膠，4g/L明礬，30g/L十二烷基磺酸鈉，25g/L水溶性硅 油，余量為水。
[0042] 先將30g明膠在室溫條件下浸泡20min，加入400mL水中，65°C恒溫水浴中溶解； 在150mL水中加入4g明礬充分攪拌直至溶解完全；在400mL水中加入30g十二烷基磺酸鈉 充分攪拌直至溶解完全。將以上3種溶液與25g水溶性硅油充分混合，加水定容至1L，得到 所述的水基防銹劑。
[0043] 將表面溫度為225°C的熱軋帶肋鋼筋浸于防銹劑中8s，干燥后在鋼筋表面形成光 殼的防鎊月旲。
[0044] 實施例8 水基防銹劑配方為：40g/L明膠，5g/L明礬，20g/L十二烷基磺酸鈉，30g/L水溶性硅 油，余量為水。
[0045] 先將40g明膠在室溫條件下浸泡lOmin，加入320mL水中，65°C恒溫水浴中溶解； 在200mL水中加入5g明礬充分攪拌直至溶解完全；在280mL水中加入20g十二烷基磺酸鈉 充分攪拌直至溶解完全。將以上3種溶液與30g水溶性硅油充分混合，加水定容至1L，得到 所述的水基防鎊劑。
[0046] 將表面溫度為320°C的熱軋帶肋鋼筋用防銹劑噴淋15s，干燥后在鋼筋表面形成 光亮的防銹膜。
[0047] 實施例9 水基防銹劑配方為：45g/L明膠，4g/L明礬，25g/L十二烷基磺酸鈉，25g/L水溶性硅油， 余量為水。
[0048] 先將45g明膠在室溫條件下浸泡lOmin，加入600mL水中，70°C恒溫水浴中溶解； 在lOOmL水中加入4g明礬充分攪拌直至溶解完全；在250mL水中加入25g十二烷基磺酸鈉 充分攪拌直至溶解完全。將以上3種溶液與25g水溶性硅油充分混合，加水定容至1L，得到 所述的水基防鎊劑。
[0049] 將表面溫度為320°C的熱軋帶肋鋼筋用防銹劑噴淋20s，干燥后在鋼筋表面形成 光亮的防銹膜。
[0050] 實施例10 水基防銹劑配方為：35g/L明膠，5g/L明礬，30g/L十二烷基磺酸鈉，20g/L水溶性硅 油，余量為水。
[0051] 先將35g明膠在室溫條件下浸泡lOmin，加入420mL水中，65°C恒溫水浴中溶解； 在200mL水中加入5g明礬充分攪拌直至溶解完全；在300mL水中加入30g十二烷基磺酸鈉 充分攪拌直至溶解完全。將以上3種溶液與20g水溶性硅油充分混合，加水定容至1L，得到 所述的水基防銹劑。
[0052] 將表面溫度為250°C的熱軋帶肋鋼筋浸沒于水基防銹劑3s，干燥后在鋼筋表面形 成光亮的防銹膜。
[0053] 實施例11 :防銹效果試驗 為測試本發明的防銹效果，以軋后穿水、控制冷卻速度的方式生產的HRB400熱軋帶肋 鋼筋作為試驗材料，將熱軋帶肋鋼筋的一端使用所述的水基防銹劑進行防銹處理，未經防 銹處理的另一端作為試驗對照，重復處理1000根，處理后放置于室外露天環境，觀察記錄 其銹蝕情況。
[0054] 如圖1，2所示，經歷一場雨水后，未防銹處理端已經開始生銹，半個月后已經完全 被紅銹覆蓋，防銹處理端2個月后局部位置才出現銹斑，3個月還能大部分保持鋼筋的本 色。
【權利要求】
1. 一種水基防銹劑，其特征在于包括30?50g/L的明膠，3?5g/L的明礬，20?30g/ L的十二烷基磺酸鈉，20?30g/L的水溶性硅油，余量為水。
2. 根據權利要求1所述的水基防銹劑，其特征在于包括50g/L的明膠，5g/L的明礬， 30g/L的十二烷基磺酸鈉，30g/L的水溶性硅油，1000g/L的水。
3. -種權利要求1或2所述的水基防銹劑的制備方法，其特征在于包括如下具體步 驟： (1) 確定各組分用量； (2) 明膠加入水中充分攪拌直至溶解完全，明膠與水的料液質量體積比為1 :8?15 ;明 礬加入水中充分攪拌直至溶解完全，料液質量體積比為1 :20?40 ;十二烷基磺酸鈉加入水 中充分攪拌直至溶解完全，料液質量體積比為1 :6?15 ; (3) 將以上3種溶液與水溶性硅油混合均勻； (4) 加水定容，即得所述的水基防銹劑。
4. 根據權利要3的水基防銹劑的制備方法，其特征在于在明膠先浸泡l(T30min，再在 65~70°C恒溫水浴中，充分攪拌至完全溶解。
5. 根據權利要3的水基防銹劑的制備方法，其特征在于明膠加入水中充分攪拌直至溶 解完全，明膠與水的料液質量體積比為1 :1〇 ;明礬加入水中充分攪拌直至溶解完全，料液 質量體積比為1 :30 ;十二烷基磺酸鈉加入水中充分攪拌直至溶解完全，料液質量體積比為 1 :10。
6. -種根據權利要求1或2所述的水基防銹劑在熱壓帶肋鋼筋防銹中的應用。
7. 根據利要求6所述的水基防銹劑在熱壓帶肋鋼筋防銹中的應用，其特征在于在運行 中的熱軋帶肋鋼筋的軋制線上，用所述的水基防銹劑噴淋或浸沒表面溫度為200?350°C 的熱軋帶肋鋼筋，鋼筋表面被水基防銹劑完全覆蓋，鋼筋余熱使得水基防銹劑迅速干燥，在 鋼筋表面形成光亮的防銹膜。
8. 根據利要求7所述的水基防銹劑在熱壓帶肋鋼筋防銹中的應用，其特征在于所述的 運行中的熱軋帶肋鋼筋的軋制線為精整定尺剪后輸送輪道部位。
9. 根據利要求7所述的水基防銹劑在熱壓帶肋鋼筋防銹中的應用，其特征在于用所述 水基防銹劑的噴淋或浸沒熱軋帶肋鋼筋1?30s。
10. 根據利要求9所述的水基防銹劑在熱壓帶肋鋼筋防銹中的應用，其特征在用所述 水基防銹劑的噴淋或浸沒熱軋帶肋鋼筋5?10s。
【文檔編號】C23F11/173GK104109862SQ201410376477
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年8月1日 優先權日:2014年8月1日
【發明者】陶俊, 趙宇, 張衛強, 蘇寧, 陳濤, 孫肖媛, 鄭玲 申請人:武鋼集團昆明鋼鐵股份有限公司