專利名稱：“冷涂鋅”防腐涂層結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種金屬構(gòu)件的防腐涂層結(jié)構(gòu)，具體地，本實用新型涉及一種鋼構(gòu)件、構(gòu)架的防腐涂層結(jié)構(gòu)，更具體地，本實用新型涉及一種防止輸變電設(shè)備的鋼構(gòu)件、構(gòu)架銹蝕的“冷涂鋅”防腐涂層結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
露天的金屬構(gòu)架、構(gòu)件容易銹蝕。為解決所述金屬構(gòu)件、構(gòu)架的銹蝕問題，延長金屬構(gòu)件、構(gòu)架的使用壽命，迄今為止，已有為數(shù)眾多的技術(shù)方案為本領(lǐng)域所采納。
其中，用于輸變電設(shè)備的線路、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件、構(gòu)件的防腐問題及其解決方案特別引人注目。
由于現(xiàn)用于輸變電設(shè)備的線路、鐵塔等鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件、構(gòu)件，全部是露天設(shè)置，經(jīng)久使用，不可避免地在所述用于輸變電設(shè)備的線路、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件、構(gòu)件外層的防腐涂層、涂料等經(jīng)大氣的污染及風(fēng)雨侵蝕，出現(xiàn)化學(xué)及電化學(xué)腐蝕。而電力運行對設(shè)備要求極高。用于輸變電設(shè)備的線路、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件、構(gòu)件受腐蝕的后果，輕則使所述設(shè)備使用壽命減短，成本增大；重則造成停電，甚至導(dǎo)致重大事故的發(fā)生。因此，用于輸變電設(shè)備的線路、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件、構(gòu)件的防腐問題歷來是本領(lǐng)域的課題之一。
針對現(xiàn)使用的用于輸變電設(shè)備的線路、鐵塔等鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件、構(gòu)件的防腐特點，已有多種防腐技術(shù)方案問世。
例如，專利申請?zhí)枮?8112987.0、發(fā)明名稱為“冷涂鋅防腐涂料”的發(fā)明申請?zhí)岢隽艘环N用于輸電線路及設(shè)備上的冷涂鋅防腐涂料。所述涂料由底料和避免封固料二部分組成。其底料含有環(huán)氧樹脂、聚氨酯、熟化鋅漿、二丁酯等，其表面封固料含有環(huán)氧樹脂等，由于鋅的電位價高于鐵，鋅作為犧牲陽極，利用鋅作為成膜物質(zhì)，起到陰極保護(hù)的作用。同時，利用鋅的腐蝕產(chǎn)物氫氧化鋅填補(bǔ)涂層針孔，環(huán)氧樹脂作為高分子粘結(jié)劑，以增強(qiáng)對腐蝕基體表面的親和力，并封閉表面涂層，提高涂料的防腐能力。
又如，專利號為96116863、發(fā)明名稱為“雙組分硅酸鋅防腐涂料及其應(yīng)用”的發(fā)明專利提出了一種用于溫度變化大、使用環(huán)境惡劣條件下的、用于列車、船舶、艦艇車輛等的鋼鐵構(gòu)件的表面防腐涂料。
再如，專利號為98228694.5、發(fā)明名稱為“涂敷耐腐蝕涂層的鋼材”的專利提出了一種涂敷由無機(jī)磷酸鹽和鋁、鋅或鋁鋅合金等金屬的粉末組成的耐腐蝕涂層的鋼材，所述鋼材涂覆由無機(jī)磷酸鹽和鋁、鋅或鋁鋅合金等金屬的粉末組成的耐腐蝕涂層底層涂料及其上的其他有機(jī)或無機(jī)涂層。所述鋼材也可用于溫度變化大、使用環(huán)境惡劣條件。
然而，上述專利號為96116863、發(fā)明名稱為“雙組分硅酸鋅防腐涂料及其應(yīng)用”的發(fā)明專利和專利號為98228694.5、發(fā)明名稱為“涂敷耐腐蝕涂層的鋼材”的專利提出了一種涂敷由無機(jī)磷酸鹽和鋁、鋅或鋁鋅合金等金屬的粉末組成的耐腐蝕涂層的鋼材，皆須在高溫條件下對材料表面進(jìn)行預(yù)處理，無法適用于如輸電線路及設(shè)備上的、露天常溫下、或惡劣條件下，直接在鋼構(gòu)件、構(gòu)架上作冷鍍防腐處理。另外，其采用通常的二層涂料組成的涂覆防腐涂層結(jié)構(gòu)粘結(jié)牢度尚嫌不足。
又，上述專利申請?zhí)枮?8112987.0、發(fā)明名稱為“冷涂鋅防腐涂料”的發(fā)明申請?zhí)岢隽艘环N用于輸電線路及設(shè)備上的冷涂鋅防腐涂料。所述涂料雖然采用通常的冷涂鋅防腐原理，即，將被保護(hù)的金屬外加陰極化，在被保護(hù)設(shè)備上連接一個更負(fù)的金屬-鋅作陽極，鋅與被保護(hù)金屬在介質(zhì)中形成大電池，而使設(shè)備進(jìn)行陰極極化，犧牲陽極-鋅，保護(hù)陰極(設(shè)備構(gòu)架、構(gòu)件)。由此，減小或防止金屬腐蝕。
然而，如同通常的冷涂鋅涂料，該專利申請采用了通常的二層涂料結(jié)構(gòu)形式，及采用環(huán)氧樹脂作為第二層中的粘結(jié)劑。但當(dāng)?shù)讓油苛现械匿\在遭到腐蝕時，其腐蝕產(chǎn)物的氫氧化鋅雖能填補(bǔ)涂層針孔，使涂層具有更好的屏蔽作用。但在經(jīng)久使用的情況下，其表層中的環(huán)氧樹脂近深層部分容易發(fā)生風(fēng)化，導(dǎo)致底料層和表面封固料剝離，或上述環(huán)氧樹脂表層從底料層表面漸次分離。從而，又最終導(dǎo)致所述環(huán)氧樹脂對腐蝕基體表面的銹蝕變動的浸透力減弱，而無法直接親和于基體上，形成對銹跡的包圍，難以防止基體再度被腐蝕。由此，該專利申請技術(shù)仍難以解決用于防止輸變電設(shè)備的鋼構(gòu)件、構(gòu)架銹蝕的“冷涂鋅”防腐涂料的使用壽命較短(3-5年)的問題。
針對上述問題，本實用新型的目的在于提供一種鋼構(gòu)件、構(gòu)架的防腐涂層結(jié)構(gòu)。
本實用新型的目的又在于提供一種用于防止輸變電設(shè)備的鋼構(gòu)件、構(gòu)架銹蝕的“冷涂鋅”防腐涂層結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的發(fā)明目的由下述結(jié)構(gòu)實現(xiàn)粘附于鋼構(gòu)件、構(gòu)架粗糙表面上的“冷涂鋅”防腐涂層，所述“冷涂鋅”防腐涂層由含有鋅粉、環(huán)氧樹脂的“冷涂鋅”底料涂層和含有鋁銀粉、脂肪族異氰酸酯的(表面封固料)面料層二部分組成，所述含有鋅粉、環(huán)氧樹脂的“冷涂鋅”底料涂層與所述構(gòu)件、構(gòu)架的粗糙表面層以其互為嵌合的粗糙面相互密接，所述含有鋁銀粉、脂肪族異氰酸酯的面料層與所述含有鋅粉、環(huán)氧樹脂的“冷涂鋅”底料涂層以與其互為嵌合的鋸齒狀粗糙面相互密接。
由于所述含有鋅粉、環(huán)氧樹脂的“冷涂鋅”底料涂層與所述構(gòu)件、構(gòu)架的粗糙表面層以其互為嵌合的粗糙面相互密接，加大了其間的接觸面積，使所述含有鋅粉、環(huán)氧樹脂的底料與鋼構(gòu)件、構(gòu)架表面附著力增強(qiáng)。從而，有助于其使用壽命的延長。
優(yōu)選的是，所述含有鋅粉、環(huán)氧樹脂的“冷涂鋅”底料涂層與所述金屬構(gòu)件、構(gòu)架的粗糙表面層以其互為嵌合的波峰波谷狀粗糙面相互密接。由此，可進(jìn)一步加大其間的接觸面積，使所述含有鋅粉、環(huán)氧樹脂的底料與鋼構(gòu)件、構(gòu)架表面附著力增強(qiáng)。
優(yōu)選的是，所述含有鋅粉、環(huán)氧樹脂的“冷涂鋅”底料涂層與所述金屬構(gòu)件、構(gòu)架的粗糙表面層以其互為嵌合的點狀粗糙面相互密接。由此，可進(jìn)一步加大其間的接觸面積，使所述含有鋅粉、環(huán)氧樹脂的底料與鋼構(gòu)件、構(gòu)架表面附著力增強(qiáng)。
進(jìn)一步，如所述含有鋁銀粉、脂肪族異氰酸酯的面料層以與其互為嵌合的鋸齒狀粗糙面與所述含有鋅粉、環(huán)氧樹脂的“冷涂鋅”底料涂層相互密接，由此，可進(jìn)一步加大其二層之間的接觸面積和附著力，并使得所述含有鋁銀粉、脂肪族異氰酸酯的面料層經(jīng)久使用，也不易從所述含有鋅粉、環(huán)氧樹脂的“冷涂鋅”底料涂層剝離。從而，又大大提高本實用新型的所述含有鋅粉、環(huán)氧樹脂的“冷涂鋅”底料涂層對于鋼構(gòu)件、構(gòu)架的表面防腐能力。
視需要，也可使所述含有鋅粉、環(huán)氧樹脂的“冷涂鋅”底料涂層與所述構(gòu)件、構(gòu)架的粗糙表面層以其互為嵌合的鋸齒狀粗糙面相互密接，由此，加大其間的接觸面積，使所述含有鋅粉、環(huán)氧樹脂的底料與鋼構(gòu)件、構(gòu)架表面附著力增強(qiáng)。
在本實用新型的“冷涂鋅”防腐涂層結(jié)構(gòu)中，所述粘附于鋼構(gòu)件、構(gòu)架粗糙表面上的含有鋅粉、環(huán)氧樹脂的“冷涂鋅”底料涂層厚為50-145μm。較好的是，所述含有鋅粉、環(huán)氧樹脂的“冷涂鋅”底料涂層厚為50-80μm。
又，在本實用新型的“冷涂鋅”防腐涂層結(jié)構(gòu)中，所述含有鋁銀粉、環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑的(表面封固料)面料層的厚度為100-165μm。較好的是，所述厚度為120-155μm。更好的是，所述厚度為120-135μm。藉此，也可加大所述面料層中的環(huán)氧樹脂對腐蝕基體表面的銹蝕變動的浸透力，加大防止基體再度被腐蝕的能力。
在本實用新型的“冷涂鋅”防腐涂層結(jié)構(gòu)中，所述粘附于鋼構(gòu)件、構(gòu)架粗糙表面上的含有鋅粉、環(huán)氧樹脂的“冷涂鋅”底料涂層的表面粗糙度為30-55μm。
在本實用新型的“冷涂鋅”防腐涂層結(jié)構(gòu)中，所述含有鋁銀粉、環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑的(表面封固料)面料層的表面粗糙度為30-55μm。
在本實用新型的“冷涂鋅”防腐涂層結(jié)構(gòu)中，所述粘附于鋼構(gòu)件、構(gòu)架粗糙表面上的含有鋅粉、環(huán)氧樹脂的“冷涂鋅”底料涂層中含有的鋅粉的細(xì)度在0.25-10μm之間。即，大于400目的篩網(wǎng)。較好的是，所述底料涂層中含有的鋅粉的細(xì)度在0.5-3μm之間。


圖1所示為本實用新型的“冷涂鋅”防腐涂層的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，所述“冷涂鋅”防腐涂層由含有鋅粉、環(huán)氧樹脂的“冷涂鋅”底料涂層和含有鋁銀粉、脂肪族異氰酸酯的(表面封固料)面料層二部分組成，所述含有鋅粉、環(huán)氧樹脂的“冷涂鋅”底料涂層與所述構(gòu)件、構(gòu)架的粗糙表面層以粗糙面相互密接，所述含有鋁銀粉、脂肪族異氰酸酯的面料層與所述含有鋅粉、環(huán)氧樹脂的“冷涂鋅”底料涂層以其互為嵌合的鋸齒狀粗糙面相互密接。
圖2所示為本實用新型的“冷涂鋅”防腐涂層結(jié)構(gòu)示意圖，其他如同圖1外，所述含有鋅粉、環(huán)氧樹脂的“冷涂鋅”底料涂層與所述構(gòu)件、構(gòu)架的粗糙表面層以其互為嵌合的波峰、波谷狀粗糙面相互密接。
圖3所示為本實用新型的“冷涂鋅”防腐涂層結(jié)構(gòu)示意圖，其他如同圖1外，所述含有鋅粉、環(huán)氧樹脂的“冷涂鋅”底料涂層與所述構(gòu)件、構(gòu)架的粗糙表面層以其互為嵌合的鋸齒狀粗糙面相互密接。
圖中，1為含有鋁銀粉、脂肪族脂肪族異氰酸酯的面料層，2為含有鋅粉、環(huán)氧樹脂的“冷涂鋅”底料涂層，3為鋅粉，4為金屬構(gòu)件、構(gòu)架基體。
具體實施方式
實施例1首先，對露天設(shè)置的鋼構(gòu)件、構(gòu)架表面進(jìn)行粗糙化表面處理，其粗糙表面作成波峰、波谷狀粗糙面。其表面粗糙度為40-65μm。
其次，在上述其表面粗糙度為40-65μm、波峰、波谷狀粗糙面上涂覆底料防腐涂層120μm厚。所述底料防腐涂層含有70-75％的鋅粉，并由鋅粉、環(huán)氧樹脂等粘結(jié)劑、稀釋劑、固化劑、催化劑等配制一起，含有強(qiáng)極性基團(tuán)，如羥基、醚基及環(huán)氧基。所述粘附于鋼構(gòu)件、構(gòu)架粗糙表面上的含有鋅粉、環(huán)氧樹脂的“冷涂鋅”底料涂層中含有的鋅粉的細(xì)度在3-8μm之間。
底層涂料中的鋅均勻附著在金屬表面，在遭到腐蝕時，其腐蝕產(chǎn)物的氫氧化鋅在填補(bǔ)涂層針孔，使涂層具有更好的屏蔽作用。同時，因其與金屬表面層的波峰、波谷狀的嵌合、密接，使得其在經(jīng)久使用的情況下，不易剝離。延長使用壽命。
其次，在上述120μm厚的含有70-75％的鋅粉，并由鋅粉、環(huán)氧樹脂等粘結(jié)劑、稀釋劑、固化劑、催化劑等配制的所述底料防腐涂層固化之后，在其表面，藉由粗糙化表面處理手段，形成其表面粗糙度為40-55μm、厚度為130μm、鋸齒形狀的粗糙面。然后再在上述130μm厚的含有70-75％的鋅粉(2-8μm)、并由鋅粉、環(huán)氧樹脂等粘結(jié)劑、稀釋劑、固化劑、催化劑等配制的所述底料防腐涂層鋸齒形狀的粗糙面之上，涂覆含有鋁銀粉的面料層(表面封固料層)厚度為100-165μm。所述面料層含有20-25％的鋁銀粉，由脂肪族異氰酸酯、脂肪族丙烯酸酯、聚氨酯等配制而成。
由于所述含有鋁銀粉、脂肪族異氰酸酯的面料層與所述含有鋅粉、環(huán)氧樹脂的“冷涂鋅”底料涂層以與其互為嵌合的鋸齒狀粗糙面相互密接，且其厚度為100-155μm，因此，其表層中的環(huán)氧樹脂近里層不容易發(fā)生風(fēng)化，底料層和表面封固料不容易剝離，且表面層中的環(huán)氧樹脂表層從底料層及腐蝕基體表面的銹蝕變動的浸透力增強(qiáng)，可有效地使腐蝕介質(zhì)和基體表面隔絕，防止基體再度被腐蝕。
實施例2除了金屬的表面粗糙度為35-55μm、其粗糙表面作成可嵌合點狀粗糙面、所述涂覆含有鋁銀粉的面料層(表面封固料層)厚度為145-155μm、所述粘附于鋼構(gòu)件、構(gòu)架粗糙表面上的含有鋅粉、環(huán)氧樹脂的“冷涂鋅”底料涂層中含有的鋅粉的細(xì)度在0.5-3μm之間之外，其他如同實施例1，形成本實用新型的“冷涂鋅”防腐涂層結(jié)構(gòu)。
實施例3除了金屬粗糙表面與含有鋅粉、環(huán)氧樹脂的“冷涂鋅”底料涂層之間作成可互相嵌合的波峰波谷狀粗糙面、所述涂覆含有鋁銀粉的面料層(表面封固料層)厚度為105-135μm、所述粘附于鋼構(gòu)件、構(gòu)架粗糙表面上的含有鋅粉、環(huán)氧樹脂的“冷涂鋅”底料涂層中含有的鋅粉的細(xì)度在0.5-3μm之間之外，其他如同實施例2，形成本實用新型的“冷涂鋅”防腐涂層結(jié)構(gòu)。
實施例4除了金屬粗糙表面與含有鋅粉、環(huán)氧樹脂的“冷涂鋅”底料涂層之間作成可互相嵌合的鋸齒狀粗糙面、所述粘附于鋼構(gòu)件、構(gòu)架粗糙表面上的含有鋅粉、環(huán)氧樹脂的“冷涂鋅”底料涂層厚100-110μm之外，其他如同實施例3，形成本實用新型的“冷涂鋅”防腐涂層結(jié)構(gòu)。
本實用新型的“冷涂鋅”防腐涂層結(jié)構(gòu)可用于變電站、水電廠、輸電線路的鋼構(gòu)架、開關(guān)構(gòu)架、升壓站水泥構(gòu)架、變電站端子箱、母線橋、錨塔等設(shè)備上，明顯提高防腐性能和延長使用壽命，其使用壽命可達(dá)8年。
權(quán)利要求1.一種“冷涂鋅”防腐涂層結(jié)構(gòu)，所述防腐涂層結(jié)構(gòu)系由粘附于鋼構(gòu)件、構(gòu)架表面上的含有鋅粉的“冷涂鋅”底料涂層和含有鋁銀粉的面料層二部分組成，其特征在于，所述含有鋅粉的“冷涂鋅”底料涂層與所述構(gòu)件、構(gòu)架的表面層以其互為嵌合的粗糙面相互密接，所述含有鋁銀粉的面料層與所述含有鋅粉的“冷涂鋅”底料涂層以互為嵌合的鋸齒狀粗糙面相互密接。
2.如權(quán)利要求1所述的“冷涂鋅”防腐涂層結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述含有鋅粉的“冷涂鋅”底料涂層與所述金屬構(gòu)件、構(gòu)架的表面層以其互為嵌合的波峰波谷狀粗糙面相互密接。
3.如權(quán)利要求1所述的“冷涂鋅”防腐涂層結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述含有鋅粉的“冷涂鋅”底料涂層與所述金屬構(gòu)件、構(gòu)架的表面層以互為嵌合的點狀粗糙面相互密接。
4.如權(quán)利要求1所述的“冷涂鋅”防腐涂層結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述含有鋅粉的“冷涂鋅”底料涂層與所述構(gòu)件、構(gòu)架的表面層以互為嵌合的鋸齒狀粗糙面相互密接。
5.如權(quán)利要求1-4之任一項所述的“冷涂鋅”防腐涂層結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述粘附于鋼構(gòu)件、構(gòu)架粗糙表面上的含有鋅粉的“冷涂鋅”底料涂層厚為50-145μm。
6.如權(quán)利要求1-4之任一項所述的“冷涂鋅”防腐涂層結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述含有鋁銀粉的面料層的厚度為100-165μm。
7.如權(quán)利要求1-4之任一項所述的“冷涂鋅”防腐涂層結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述含有鋁銀粉的面料層的厚度為120-155μm。
8.如權(quán)利要求1-4之任一項所述的“冷涂鋅”防腐涂層結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述粘附于鋼構(gòu)件、構(gòu)架粗糙表面上的含有鋅粉、環(huán)氧樹脂的“冷涂鋅”底料涂層的表面粗糙度為30-55μm。
9.如權(quán)利要求1-4之任一項所述的“冷涂鋅”防腐涂層結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述粘附于鋼構(gòu)件、構(gòu)架粗糙表面上的含有鋅粉、環(huán)氧樹脂的“冷涂鋅”底料涂層中含有的鋅粉的細(xì)度在0.25-3μm之間。
10.如權(quán)利要求9所述的“冷涂鋅”防腐涂層結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述粘附于鋼構(gòu)件、構(gòu)架粗糙表面上的含有鋅粉、環(huán)氧樹脂的“冷涂鋅”底料涂層中含有的鋅粉的細(xì)度在0.25-3μm之間。
專利摘要一種防止輸變電設(shè)備的鋼構(gòu)件、構(gòu)架銹蝕的“冷涂鋅”防腐涂層結(jié)構(gòu)。所述防腐涂層結(jié)構(gòu)系由粘附于鋼構(gòu)件、構(gòu)架表面上的含有鋅粉、環(huán)氧樹脂的“冷涂鋅”底料涂層和含有鋁銀粉、脂肪族異氰酸酯的面料層二部分組成，其特征在于，所述含有鋅粉、環(huán)氧樹脂的“冷涂鋅”底料涂層與所述構(gòu)件、構(gòu)架的粗糙表面層以其互為嵌合的粗糙面相互密接，所述含有鋁銀粉、脂肪族異氰酸酯的面料層與所述含有鋅粉、環(huán)氧樹脂的“冷涂鋅”底料涂層以與其互為嵌合的鋸齒狀粗糙面相互密接。本實用新型的“冷涂鋅”防腐涂層結(jié)構(gòu)可用于變電站、水電廠、輸電線路的鋼構(gòu)架、開關(guān)構(gòu)架、升壓站水泥構(gòu)架、變電站端子箱、母線橋、錨塔等設(shè)備上，明顯提高防腐性能和延長設(shè)備的使用壽命。
文檔編號C09D5/10GK2597098SQ0322813
公開日2004年1月7日 申請日期2003年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月13日
發(fā)明者張紫成 申請人:張紫成