專利名稱：一種用于鋼鐵材料的無塵防腐蝕涂裝工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于鋼鐵材料的無塵防腐蝕涂裝工藝。
背景技術：
目前國內的鋼鐵材料的最高等級的防腐蝕涂裝主要采用以下工藝用噴砂(或拋丸)工藝處理基材至5級一噴涂底漆一噴涂中涂漆后再噴涂面漆或直接噴涂面漆。這種工藝的防腐能力尚可，是目前國內最高防腐要求的主流工藝。但這種工藝也有其明顯的缺陷一是噴砂(拋丸)工藝會造成嚴重的粉塵污染，對環境和施工人員的健康有嚴重危害； 二是噴砂(拋丸)工藝處理過的底材的清潔度較低除了噴砂(拋丸)會產生大量粉塵落在基材上以外，工藝中使用的鋼丸或石英砂也會對基材產生強大的機械撞擊，導致基材波峰的微觀變形，而將一些灰塵、無機鹽等雜質包裹在里面，最終造成防腐能力的下降。

發明內容
本發明的目的是提供一種減少對于環境和施工人員健康造成的危害及提高底材清潔度的用于鋼鐵材料的防腐蝕涂裝工藝。為了達到上述目的，本發明的技術方案是提供了一種用于鋼鐵材料的無塵防腐蝕涂裝工藝，其特征在于，步驟為
步驟1、通過由超高壓水射流設備產生的高壓水對待涂裝的基材表面進行清洗，以去除基材表面的鐵銹、氧化皮、或舊漆，清洗過的基材表面在干燥后產生浮銹；
步驟2、在基材表面涂裝水性鐵銹轉化底漆，待水性鐵銹轉化底漆干燥后形成轉化膜； 步驟3、噴涂中涂漆后再噴涂面漆或直接噴涂面漆。優選地，步驟1中所述高壓水的壓力設定為1800-2800bar。優選地，步驟2中所述水性鐵銹轉化底漆選用水溶型或水分散型帶銹施工的防腐底漆。優選地，所述高壓水為自來水或去離子水。鐵銹的主要成分是三氧化二鐵，這也是一種具有防腐功能的顏料，很多防腐油漆中都添加這種成分為了提高防腐效果，本發明中使用的水性鐵銹轉化底漆能夠和鐵銹發生反應，產生有機鐵。有機鐵具有較好的防腐效果，而且水性鐵銹轉化底漆中的丙烯酸乳液發生聚合形成網狀結構，和基材通過三價鐵離子形成共價鍵的結合，其鍵能遠高于傳統的物理粘附型油漆，所以具有更好的防腐能力和附著力。同時，噴砂、拋丸所用的磨料，是要重復利用的，會給鋼構表面帶來二次污染。而且，本發明的除銹原理與噴砂、拋丸的除銹原理有著本質區別噴砂、拋丸是利用機械動能將磨料打擊在基材被處理表面，依靠摩擦力將表面的附著物清除，這樣就會改變基材表面的粗糙度，會將部分細微附著物包覆；而超高壓水射流處理是利用水的壓力，穿透附著物， 至基材表面，在反射回彈的同時，將附著物徹底剝離，不改變鋼構表面狀態。本發明的無塵涂裝工藝不但在施工時候不會產生任何煙塵，而且被處理表面的清潔度遠遠高于傳統的噴砂、拋丸。同時，處理速度快，單槍處理速度是單槍噴砂的3-4倍。


圖1為試樣示意圖； 圖2為試樣I區的電鏡圖； 圖3為試樣II區的電鏡圖。
具體實施例方式為使本發明更明顯易懂，茲以一優選實施例，并配合附圖作詳細說明如下。本發明提供了一種用于鋼鐵材料的無塵防腐蝕涂裝工藝，其步驟為
步驟1、通過由超高壓水射流設備產生的2500bar高壓水對待涂裝的基材表面進行清洗，以去除基材表面的鐵銹、氧化皮、及舊漆。該工藝可以將金屬基材完全處理干凈，達到 Sa2. 5級標準以上。由于水里含氧，又在超高壓的狀態射擊金屬表面，會激活金屬表面原子使之氧化，很短時間內產生二次浮銹。因此，清洗過的基材表面在干燥后產生浮銹。超高壓水射流設備可以采用柴油機驅動形式，也可以采用電動驅動形式。步驟2、在基材表面涂裝水性鐵銹轉化底漆，水性鐵銹轉化底漆選用上海路豐助劑有限公司生產的型號為WX-618的產品，待水性鐵銹轉化底漆干燥后形成轉化膜。形成的轉化膜的硬度極高，附著力0級，厚度約45微米左右，鐵銹已經被完全徹底轉化。步驟3、噴涂中涂漆后再噴涂面漆或直接噴涂面漆。針對如圖1所示的試樣，在I區用水刀處理，II區用噴砂處理，達到SA3級，置入3% 的重鉻酸鉀溶液鈍化防銹處理60秒，再用去離子水清洗干凈，熱風吹干，放到顯微鏡下放大10000倍觀察圖2為I區照片，圖3為II區照片。在圖2中，幾乎均為金屬機體，只有微小的白點；在圖3中，有大面積的白斑。這些白色物質就是鋼構表面未處理干凈的附著物， 主要表現為可溶性鹽分，會被包覆在底漆里，是潛在的腐蝕“病原體”。無論是暴露于海洋環境或是工業大氣中的鋼結構，腐蝕的問題都相當突出，由此引起的經濟損失和對人身安全的威脅十分嚴重，可溶性鹽分和灰分就是罪魁禍首，可溶性鹽分主要是指氯化物和硫化物，這兩種物質極易電離為離子狀態，就可以和鋼鐵基體形成電解池，形成腐蝕源。特別是生銹等級為C和D級的鋼材，和要維修的船只，在經過噴砂、拋丸處理后，即使表面達到SA2-SA3級的標準，表面還會殘留無色的氯化物、硫化物和鐵鹽， 尤其是在海洋作業的船只，表現的更為突出，這些可溶性鹽分往往會集中在腐蝕坑的底部， 和噴砂、拋丸時使船板表面粗糙度的改變，被微型變所包覆。如果涂裝前不將這些鹽分清除，化學反應會造成腐蝕產物的大量積累，從而使基材與涂層之間造成破壞，嚴重影響涂層壽命。此外，船體涂裝前，表面還會存在灰分，灰分中還可能夾雜鹽分，如果不將此灰分去掉，不僅影響附著力，并且還會給防腐性能造成隱患。在國際IS08502的標準中，規定了鋼鐵涂裝前表面可溶性鹽分和雜質的一系列的檢測方法。據相關資料介紹，如果鐵離子在鋼鐵表面的含量小于15mg/平方米，不會對涂裝后的涂層質量產生較大的影響。所以在國內外有些涂裝標準注規定了涂裝前鋼鐵表面可溶性鹽分的含量，不得高于某一個量，例如GB50393-2008《鋼制石油儲罐防腐工程技術規范》 中規定了涂裝前罐體外表面不得高于50mg/平方米，內表面不得高于30mg/平方米。離專家提出的不得高于15mg/平方米，還是有一定的差距，若采用上述兩種涂裝前處理工藝，可以將表面可溶性鹽分降低至5-10mg/平方米(視自來水的水質而定，必要時要使用去離子水)。
本發明的無塵涂裝工藝和傳統的噴砂、拋丸工藝的防腐性能比較如下
選取20CmX30Cm自然生銹的D級A3板，在表面各選二分之一面積分別采用超高壓水射流工藝和噴砂工藝將底材處理至5級，超高壓水射流工藝后涂裝WX-618水性鐵銹轉化底漆20微米、環氧云鐵中涂50微米、丙烯酸聚氨酯面漆60微米。噴砂后涂裝環氧富鋅底漆50微米、環氧云鐵中涂50微米、丙烯酸聚氨酯面漆60微米，采用美國ASTM-117標準進行鹽霧試驗，超高壓水射流工藝出現銹蝕時間是3648小時，噴砂工藝出現銹蝕的時間是 Μ72小時，新工藝防腐能力提高47. 57%。這一數據和國外資料報道的影響涂層壽命的因素表面前處理質量占49. 5%、涂裝工藝條件占26. 5%、涂層厚度占19. 1%、涂料種類占4. 9% 相吻合，可以節約材料，減少污染。
權利要求
1.一種用于鋼鐵材料的無塵防腐蝕涂裝工藝，其特征在于，步驟為步驟1、通過由超高壓水射流設備產生的高壓水對待涂裝的基材表面進行清洗，以去除基材表面的鐵銹、氧化皮、或舊漆，清洗過的基材表面在干燥后產生浮銹；步驟2、在基材表面涂裝水性鐵銹轉化底漆，待水性鐵銹轉化底漆干燥后形成轉化膜； 步驟3、噴涂中涂漆后再噴涂面漆或直接噴涂面漆。
2.如權利要求1所述的一種用于鋼鐵材料的無塵防腐蝕涂裝工藝，其特征在于，步驟1 中所述高壓水的壓力設定為1800-2800bar。
3.如權利要求1所述的一種用于鋼鐵材料的無塵防腐蝕涂裝工藝，其特征在于，步驟2 中所述水性鐵銹轉化底漆選用水溶型或水分散型帶銹施工的防腐底漆。
4.如權利要求1所述的一種用于鋼鐵材料的無塵防腐蝕涂裝工藝，其特征在于，所述高壓水為自來水或去離子水。
全文摘要
本發明提供了一種用于鋼鐵材料的無塵防腐蝕涂裝工藝，其特征在于，步驟為步驟1、通過由超高壓水射流設備產生的高壓水對待涂裝的基材表面進行清洗，以去除基材表面的鐵銹、氧化皮、或舊漆，清洗過的基材表面在干燥后產生浮銹；步驟2、在基材表面涂裝水性鐵銹轉化底漆，待水性鐵銹轉化底漆干燥后形成轉化膜；步驟3、噴涂中涂漆后再噴涂面漆或直接噴涂面漆。本發明的無塵涂裝工藝不但在施工時候不會產生任何煙塵，而且被處理表面的清潔度遠遠高于傳統的噴砂、拋丸。同時，處理速度快，單槍處理速度是單槍噴砂的3-4倍。
文檔編號B05D3/00GK102489434SQ20111036292
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月16日 優先權日2011年11月16日
發明者王峰 申請人:上海路豐達表面材料科技有限公司