一種耐候鋼銹層穩(wěn)定化處理液的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于鋼鐵防腐技術(shù)領(lǐng)域，特別設(shè)及一種耐候鋼誘層穩(wěn)定化處理液。
【背景技術(shù)】
[0002] 與碳鋼相比，耐候鋼在大氣中能形成致密和粘附性良好的穩(wěn)定誘層，阻礙腐蝕性 介質(zhì)的滲入，因而具有更好的耐腐蝕性能。然而，在自然環(huán)境中要完成誘層的穩(wěn)定化一般需 要數(shù)年時(shí)間，在形成穩(wěn)定化誘層之前，腐蝕速率較高，常常出現(xiàn)誘液流掛與飛散的現(xiàn)象，并 污染周圍環(huán)境。歐美、日本等發(fā)達(dá)國家的耐候鋼使用廣泛，國內(nèi)除鐵路車輛的用量稍大，其 它行業(yè)尚未進(jìn)入規(guī)模化應(yīng)用階段。
[0003] 為了推動(dòng)耐候鋼裸鋼的使用，日本的技術(shù)工作者率先進(jìn)行了耐候鋼誘層的穩(wěn)定化 技術(shù)研究，較成熟的誘層穩(wěn)定化處理技術(shù)有：（1)日本憐化處理公司開發(fā)的耐候涂層法；（2) 日本川崎制鐵公司的RS涂層；（3)日本NKK公司的CUPTEN涂層等。
[0004] 目前國內(nèi)在耐候鋼表面誘層穩(wěn)定化處理方面開展了一些工作，但尚未開發(fā)出成熟 的廣泛應(yīng)用于耐候鋼構(gòu)件表面誘層穩(wěn)定化處理的技術(shù)。專利一（申請(qǐng)?zhí)?01210497491.6)公 開了一種耐候鋼表面預(yù)處理的方法，將重量百分比為0.6 % NaCl、0.9 %化S〇4、〇. 6 %化S化和 0.9 %NaHS化與水混合攬拌均勻得到耐候鋼的表面處理劑，噴涂在耐候鋼表面，溶液中的化 學(xué)物質(zhì)與鋼基體發(fā)生反應(yīng)，形成一層均勻、致密的保護(hù)性誘層。
[0005] 專利二（【申請(qǐng)?zhí)枴?01310399076.1)公開了一種耐候鋼表面誘層穩(wěn)定化涂料，其組 成為:聚乙締醇縮下醒樹脂、硫酸銘、阻誘劑、鐵紅、硫酸領(lǐng)，余量溶劑為無水乙醇，采用刷涂 方式，提高耐候鋼的耐蝕性和改善誘液流掛現(xiàn)象。其涂料使用了有機(jī)樹脂和乙醇等。
[0006] 專利Ξ(申請(qǐng)?zhí)?01510405888.1)公開了一種耐候鋼快速穩(wěn)定化方法，采用噴丸+ 高溫氧化處理的方法，在耐候鋼表面形成誘層，促進(jìn)穩(wěn)定誘層的形成。該方法需要熱處理設(shè) 備及進(jìn)行加熱處理。
[0007] 論文"耐候鋼表面誘層穩(wěn)定化處理用新型涂層研究"（劉麗宏，李明，李曉剛等，金 屬學(xué)報(bào)，2004年第40卷第11期)給出了一種由憐化膜、樹脂及娃溶膠組成的復(fù)合型耐候鋼表 面誘層穩(wěn)定化處理涂層，該涂層能夠防止誘液流掛并促進(jìn)保護(hù)性誘層生成。該技術(shù)先將耐 候鋼在Zn-Ca系憐化液中進(jìn)行涂膜前處理，在此基礎(chǔ)上涂覆B-Si有機(jī)無機(jī)復(fù)合膜，并在120 °C左右固化成膜。運(yùn)種處理技術(shù)工序繁瑣且涂膜需高溫固化，不符合使用耐候鋼降低成本 的初衷。
[0008] 實(shí)用化的耐候鋼表面處理方法可促進(jìn)耐候鋼在國內(nèi)的推廣應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種工藝簡單，適合現(xiàn)場使用的耐候鋼誘 層穩(wěn)定化處理液，該處理液可采用浸泡或噴淋方式對(duì)耐候鋼進(jìn)行表面處理。
[0010] 現(xiàn)有研究中，為解決耐候鋼裸露使用時(shí)早期誘液流掛與飛散問題，促進(jìn)穩(wěn)定誘層 盡快形成，普遍采用氧化鐵-憐酸鹽系或樹脂溶劑處理耐候鋼，但上述體系在環(huán)境腐蝕嚴(yán)重 的地區(qū)，還需要涂刷面漆，成本和處理效果皆達(dá)不到預(yù)期的要求。
[0011] 為此，本發(fā)明在現(xiàn)有憐酸鹽處理體系的基礎(chǔ)上，通過在憐酸和憐酸二氨鹽的組合， 實(shí)現(xiàn)了致密、穩(wěn)定、更具保護(hù)性的耐候鋼誘層的制備；另外，本發(fā)明中還添加相應(yīng)的成膜促 進(jìn)劑和輔助助劑，進(jìn)一步地提高耐候鋼的穩(wěn)定化處理效率。
[0012] 為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)效果，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0013] 一種耐候鋼誘層穩(wěn)定化處理液，每升水中含有的原料組成如下:憐酸54-90克、憐 酸二氨鋒15-30克，硝酸鹽3-8克，硫酸儘3-8克，鋼酸鹽3-6克，表面活性劑1-3克。W下含量 均指每升水中含有的量。
[0014] 本發(fā)明中，憐酸和憐酸二氨鋒為主要的成膜物質(zhì)，最終在耐候鋼表面形成W憐酸 鹽和憐酸氨鹽為主的薄膜，其中，憐酸的加入一為憐酸鹽成膜提供必需的憐酸根離子，二為 處理液提供必要的H+離子，抑制憐酸氨鹽的分解，促進(jìn)憐酸氨鹽為主的薄膜的形成，同時(shí)使 處理液具有合適的PH值。
[0015] 更具體地，當(dāng)憐酸的含量低于54克時(shí)，憐酸鹽含量過低，膜層結(jié)構(gòu)疏松，不利于憐 酸氨鹽為主薄膜的形成。當(dāng)憐酸的含量高于90克，處理液PH過低，成膜粗大，成膜速率下降。 本發(fā)明已確認(rèn)了下述結(jié)果：當(dāng)憐酸二氨鋒含量為15-30克時(shí)，憐酸的含量在54克W上且90克 W下的范圍時(shí)，制備的薄膜的耐腐蝕性較優(yōu)、成膜速度較快。
[0016] 硝酸鹽的去極化作用強(qiáng)烈，是成膜反應(yīng)的促進(jìn)劑，其作用機(jī)理是：（1)使反應(yīng)過程 中產(chǎn)生的氨原子氧化成水，（2)使反應(yīng)過程中生成的Fe 2+氧化成Fe3+。從而促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行 及使處理液中保持較穩(wěn)定的鐵離子含量；
[0017] 當(dāng)硝酸鹽的含量低于3克時(shí)，F(xiàn)e2+向Fe3+的轉(zhuǎn)化能力較弱，誘層中游離Fe2+比例較 高，無法形成致密均勻的誘層，抗大氣腐蝕性能較差。硝酸鹽的含量高于8克時(shí)，F(xiàn)e3+濃度過 高造成渾濁，并使形成的膜層粗糖色澤不均，硝酸鹽加入量在3-8克之間時(shí)，誘層的致密性 和均勻性隨硝酸鹽加入量的增加變化不大。因此，本申請(qǐng)中將硝酸鹽的加入量限定在8克W 下，因此不會(huì)產(chǎn)生上述問題。
[0018] 硫酸儘具有提高膜層結(jié)合力、提高膜層耐蝕性的作用，能減輕成膜過程中耐候鋼 表面的析氨速度，避免憐化物薄膜的開裂，保證在耐候鋼表面獲得致密、均勻的憐化物薄 膜。但要獲得兼具高粘接強(qiáng)度和耐蝕力的憐化物薄膜，硫酸儘的添加量需要嚴(yán)格控制。如果 硫酸儘添加量大于8克時(shí)，雖然耐候鋼表面形成的憐酸鹽薄膜的粘接性能較高，但耐蝕性很 差;如果硫酸儘添加量低于3克時(shí)，成膜速度很快，但由于成膜過程中氨氣不斷在耐候鋼的 表面析出，造成憐酸鹽薄膜的致密性下降，使得耐候鋼表面的耐蝕性能和粘接性能均有所 下降。
[0019] 鋼酸鹽為氧化劑，形成含鋼的膜層，具有純化作用，能提高膜的耐蝕性，特別是在 含氯離子溶液中的耐蝕性。同時(shí)，鋼酸鹽還能促進(jìn)憐酸二氨鹽不斷分解，使處理液中憐酸鹽 和憐酸氨鹽的比例處于動(dòng)態(tài)平衡之中，增加憐化膜和憐酸氨化膜的成膜速度。優(yōu)選的可W 是鋼酸鋼、鋼酸鐘等
[0020] 優(yōu)選的，由如下的原料組成，每升水中含有:憐酸54-72克、憐酸二氨鋒15-24克，硝 酸鹽3-5克，硫酸儘3-5克，鋼酸鹽3-4克，表面活性劑1-2克。
[0021] 優(yōu)選的，由如下的原料組成，每升水中含有:憐酸72-90克、憐酸二氨鋒24-30克，硝 酸鹽5-8克，硫酸儘5-8克，鋼酸鹽4-6克，表面活性劑2-3克。
[0022] 優(yōu)選的，所述硝酸鹽為硝酸鐘、硝酸鋼或二者的混合物。
[0023] 優(yōu)選的，所述鋼酸鹽為鋼酸鋼、鋼酸鐘或二者的混合物。鋼酸鹽既具有去極化作 用，促進(jìn)憐化物薄膜的形成，具有純化和凈化、穩(wěn)定和細(xì)化薄膜，提高薄膜耐蝕性的作用，起 緩蝕劑的作用。
[0024] 優(yōu)選的，所述表面活性劑為0P-10(市售產(chǎn)品）。
[0025] 0P-10是成膜反應(yīng)中的表面活性劑，其作用是提高浸潤性，使成膜均勻。
[00%]處理液配制完成并穩(wěn)定后，呈深藍(lán)色?？刹捎脟?