[发明专利]金属防护栏及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种防护栏，具体讲是一种表面覆有纳米涂层的金属防护栏及制备方法，属于防护设施领域。

背景技术

在大众的理解中，防护栏的材质就是钢铁，成品的防护栏就是在钢材基质的基础上再表面覆有底漆以及面漆。但是，随着材料科技以及表面工程技术的发展，防护栏的表面涂层以及不仅仅只是底漆加面漆。表面工程技术是指运用物理、化学或者机械的方法在改变金属表面的形态，从而使得金属的性能得到提高，从而达到使用要求。对于防护栏表面的复合涂层的结构，目前已有的技术还是停留在镀锌或者是镀其他的金属元素，这些在提高防护栏的性能方面有进一步的提高，但是对于防护栏长久的使用来说还是存在不足。

如今的大气污染严重，空气中的灰尘颗粒杂质成分复杂，对于一些酸性的介质附在钢铁表面时，首先会引起局部的腐蚀，继而再扩大腐蚀面积，因此，并不是镀锌的防护栏在耐腐蚀方面就是万能的，对于镀锌量不够多或者是镀锌不均匀是很容易引发防护栏的生锈。因此，随着科技的发展进步，以及鉴于防护栏长久的使用，将现有的科学技术运用于防护栏的实际应用中是应运而生。

发明内容

本发明解决的技术问题在于克服现有技术缺陷，提供一种防腐性能好的金属防护栏及制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供的金属防护栏，所述防护栏的表面由内至外依次涂覆镀锌层、纳米级TiAl合金层和聚酯层，所述镀锌层中含有纳米级CeO₂颗粒。

本发明中，所述镀锌层中纳米级CeO₂（二氧化铈）颗粒粒度为20-30nm。

本发明中，所述纳米级TiAl合金层涂覆的厚度为0.3mm-0.4mm。

本发明中，所述聚酯层为水性的丙烯酸聚氨酯面漆。

本发明还提供上述述金属防护栏的制备方法，具体步骤如下：

1）、对金属防护栏进行脱脂处理；

2）、将纳米CeO₂颗粒加入到含有酸性氯化钾的镀锌液中形成混合溶液，所述纳米CeO₂颗粒与镀锌液的质量比为1:60-80；含有酸性氯化钾的镀锌液的浓度为5g/L，PH为5.2-5.4；然后，将脱脂后的金属防护栏置于混合溶液中施镀，温度为25℃-29℃，时间为45min-51min；

3）、选择焦磷酸钠作为分散剂将TiAl合金的颗粒调制成糊状，然后涂覆到金属防护栏表面晾干；

4）、在步骤3）处理后的金属防护栏表面涂覆水性的丙烯酸聚氨酯；所述水性的丙烯酸聚氨酯由体积为80-87%的丙烯酸聚氨酯和20-13%的二氯甲烷组成。

本发明中，所述TiAl合金中Ti、Al和氧的质量比为40：17：43。

本发明的有益效果在于：（1）、在涂层中加入纳米CeO₂颗粒有利于镀锌层的成型，同时增强锌层的作用机制，其中稀土元素Ce的使用，可以减少其他金属元素材料在基体上的扩散作用，可以大幅度提高镀层的耐腐蚀性能，同时纳米CeO₂的引入也可以增强防护栏的耐腐蚀以及耐磨性能；（2）、TiAl合金密度极低，同时具有很强的耐腐蚀性能，Al本身氧化后可以形成致密的氧化薄膜，其中TiAl合金化后更是强化了防腐性能；（3）、水性的丙烯酸聚氨酯可以提高防护栏防水性能，在腐蚀的源头上降低表面的水结合能力，从而起到防腐蚀作用。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明的技术方案做进一步的阐述。

本发明金属防护栏的表面由内至外依次涂覆含有纳米级CeO₂颗粒的镀锌层，其制备方法如下：

实施例1

1、使用碱性溶液对钢材料的防护拦表面进行除油、除锈的处理。碱性溶液选择磷酸三钠与硅酸钠混合而成，二者的摩尔质量为1：1的配比，硅酸钠还可以为缓蚀剂。碱性溶剂中也可以添加Ni（镍）、Co（钴）的金属元素，加入量为0.1mol/L，使得防护拦在第一步处理时也可以得到一层无形的保护层。

2、首先，将10L纳米CeO₂颗粒加入到600L的镀锌液中形成混合溶液。其中，纳米级CeO₂颗粒粒度为20-30nm；镀锌液纯度为95%；镀锌液中含有酸性氯化钾，酸性氯化钾浓度为5g/L，PH保持在5.2-5.4之间，酸性氯化钾可以保证纳米CeO₂颗粒的稳定性。