[发明专利]水工钢结构防腐抗老化高分子纳米改性涂层材料

说明书

技术领域

本发明属于水工钢结构的腐蚀防护涂层领域，具体涉及一种水工钢结构防腐抗老化高分子纳米改性涂层材料。

背景技术

钢结构材料在各个工程领域中应用都非常广泛，但与此同时，世界上每年因腐蚀而报废的金属材料和设备就占生产量的五分之一以上，造成了巨大的经济损失。随着全球工业化发展进程的加快，腐蚀问题日趋严重，其中水工钢结构的腐蚀问题是最严重的问题之一。

随着防腐技术的不断发展，在金属材料表面涂覆一层防腐蚀保护涂层是目前最经济适用的一种防护措施。喷涂聚脲弹性体具有优异的综合机械性能、良好的防渗效果，以及较强的耐腐蚀性和抗老化性，是水工钢结构防腐抗老化涂层的最佳选择之一。

随着纳米表面工程技术的推广应用，在聚脲弹性体制备原料B组分中添加少量的纳米粉体颗粒，可以有效改善涂层的表面性能。如在B组分中添加纳米聚四氟乙烯粉体，制得的纳米改性涂层对光的敏感性降低，抗紫外线能力和抗老化能力得到显著提高，纳米改性涂层的自腐蚀电位较未添加纳米粉体的涂层升高了约100 mV，使得涂层的耐蚀性能增强了很多，并且纳米改性涂层对腐蚀性介质具有很好的隔绝作用，对金属底材起到了很好的保护作用。

发明内容

本发明的目的是提供一种可有效防护或减少金属材料的腐蚀和老化的水工钢结构防腐抗老化高分子纳米改性涂层材料。

本发明采用以下技术方案：

一种水工钢结构防腐抗老化高分子纳米改性涂层材料，具体步骤如下：

第一步，基材表面预处理，然后做喷砂处理；

第二步，在底漆中添加占其质量分数为0.5%~1%的聚四氟乙烯纳米粉体并将其均匀刷涂到基材表面；

第三步，制备A组分和混合有聚四氟乙烯纳米粉体的B组分；

第四步，将体积比为1:1的A组份和混合有聚四氟乙烯纳米粉体的B组份在喷涂设备中充分混合后，在基材上喷涂纳米改性涂层材料，制得的涂层的整体厚度不小于0.5 mm。

作为优选，所述A组分是由质量比为3:2的碳化二亚胺改性二苯甲烷-4，4’-二异氰酸酯和聚醚三元醇混合组成。

作为优选，所述B组分是由占B组份质量比为5%~22%的端氨基聚醚D-400，18%~56%的4,4-亚甲基双[N-仲丁基苯胺]，16%~55%端氨基聚醚D-2000，0%~11%的端氨基聚醚T-5000以及占纳米改性涂层质量百分比含量为1~3%聚四氟乙烯纳米粉体混合组成。

所述B组分的制备过程为：将占B组分的质量分数为5%~22%的端氨基聚醚D-400，18%~56%的4，4-亚甲基双[N-仲丁基苯胺]或者两者的混合物与占纳米改性涂层质量百分比含量为1%~3%的聚四氟乙烯纳米粉体高速搅拌混合在一起，再将分散后的纳米粉体与占B组分的质量分数为16%~55%的端氨基聚醚D-2000和0%~11%的端氨基聚醚T-5000一同置入容器中，高速分散20~90 min后制得B组分。

作为优选，所述的聚四氟乙烯纳米粉体，纯度＞99.9%，平均粒径在200~300 nm。

本发明的有益效果为： 

本发明制得的水工钢结构防腐抗老化高分子纳米改性涂层材料，具有纳米材料的优异性能，同时聚四氟乙烯中含有极性基团，所以制得的涂层表现出很好的抗老化性能和良好的耐腐蚀性能，较基材的耐蚀性提高了3~5倍。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。

具体实施方式：

以下用实施例对本发明作进一步的详细说明：

实施例1：

第一步：清除基材表面的油渍和可溶性盐等污染物，然后对其进行喷砂处理，使基材表面清洁度不小于Sa2.5，表面粗糙度可达Rz 50μm。

第二步：在底漆中添加占其质量分数为1%的聚四氟乙烯纳米粉体，高速分散半小时，然后在底材上均匀刷涂两层底漆。聚四氟乙烯纳米粉体，纯度＞99.9%，平均粒径在200~300 nm。