[發明專利]一種用于螺紋鋼表面處理的堿性硅烷摻雜硼酸酯水性環保防銹劑

有效

• 申請號: 202010542333.2
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111662774B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 詹洪;陸飚;羅曉鋒;郭文勇
• 申請（專利權）人: 武漢迪賽環保新材料股份有限公司
• 主分類號: C10M173/02
• 分類號: C10M173/02;C10M177/00;C10N30/12
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所(普通合伙) 42001
• 代理人: 余曉雪

本發明屬于金屬表面處理與腐蝕防護技術領域，具體公開了一種用于螺紋鋼表面處理的堿性硅烷摻雜硼酸酯水性環保防銹劑。所述堿性硅烷摻雜硼酸酯水性環保防銹劑包括納米級改性堿性硅溶膠、硼酸酯、殺菌劑、金屬絡合劑及水。本發明以水為溶劑，以納米級改性堿性硅溶膠為主要成膜物質，硼酸酯為膜層的修補劑和緩蝕劑。當體系與螺紋鋼表面接觸時，硅與硼在基體表面發生一系列的吸附、聚合、雜化反應，在基體表面形成一層致密的硅與硼摻雜的有機無機雜化膜，提高螺紋鋼的防銹性能。

技術領域

本發明屬于金屬表面處理與腐蝕防護技術領域，具體涉及一種用于螺紋鋼表面處理的堿性硅烷摻雜硼酸酯水性環保防銹劑。

背景技術

熱軋帶肋鋼筋俗稱螺紋鋼，螺紋鋼廣泛應用于房屋、橋梁、道路等土建工程建設，大到高速公路、鐵路、橋梁、涵洞、隧道、防洪、水壩等公用設施，小到房屋建筑的基礎、梁、柱、墻，螺紋鋼都是不可或缺的結構材料。

以螺紋鋼為主的建筑鋼材占據著我國鋼材生產的半壁江山，目前，我國的螺紋鋼產量約1億噸每年。但是，螺紋鋼在儲存和運輸過程中很容易生銹，特別是在濕熱的環境下，螺紋鋼表面會生成一層疏松的鐵銹，這不僅影響了螺紋鋼的表面質量，而且銹跡會造成螺紋鋼表面與混凝土的粘合強度降低，嚴重影響建筑質量，螺紋鋼的銹蝕成了影響建筑物持久性的主要因素。

因此，對螺紋鋼表面進行防銹防腐處理很有必要。針對螺紋鋼的防銹處理，專利文獻CN104404502公開了一種用于海洋鋼筋混凝土中鋼筋的磷酸鹽基防腐涂層，該防腐涂層采用磷酸鹽粘結劑、醛基樹脂、氧化鎂以及其它填料固化形成，固化后的涂層與鋼筋的結合力好，可以很好地保護鋼筋。但該方法成本高昂、工藝復雜，不適宜于大量普通建筑用螺紋鋼的防腐處理。

專利文獻CN102337529A公開了一種建筑螺紋鋼鈍化防銹劑及其制備方法，該鈍化防銹劑由酸性助劑和堿性助劑組成，得到的防銹劑可在螺紋鋼表面得到附著牢固的保護膜層。但該鈍化膜層的形成需要螺紋鋼加熱到850℃然后浸入該防銹劑中，現實工藝中難以實現。而且該發明沒有表征得到的螺紋鋼在實際儲運環境中的耐蝕性能。

專利文獻CN101660151B公開了一種鋼筋防銹處理液及處理方法，該防銹處理液由磷酸、氫氧化鋁、氧化鋅等物質組成，需要在250～300℃之間反應，工藝復雜，生產成本高，不適合推廣應用。

發明內容

為克服現有技術中存在的不足，本發明的目的在于開發一種原料成本低、制備工藝簡單、防銹性能好的螺紋鋼水性環保防銹劑，利用堿性硅烷摻雜硼酸酯得到一種能在螺紋鋼表面形成一層致密的硅與硼摻雜的有機無機雜化膜來提高螺紋鋼的防銹性能。

為實現所述發明目的，本發明采用以下技術方案：

一種用于螺紋鋼表面處理的堿性硅烷摻雜硼酸酯水性環保防銹劑，其以重量百分比計量的原料組成如下：納米級改性堿性硅溶膠1％～50％，硼酸酯0.1％～5％，金屬絡合劑0.01％～1％，殺菌劑0.01％～0.5％，水余量。

所述納米級改性堿性硅溶膠由以下方法制備得到：

向反應容器中加入水、γ-氨丙基三乙氧基硅烷，35-45℃(優選為40℃)下攪拌至少0.5h，然后升溫至45-55℃(優選為50℃)，1h內勻速滴加正硅酸四乙酯，滴加完畢后繼續45-55℃(優選為50℃)攪拌至少1小時，然后冷卻至室溫，從而得到納米級改性堿性硅溶膠；在最終產品用于螺紋鋼表面處理的堿性硅烷摻雜硼酸酯水性環保防銹劑中，所述納米級改性堿性硅溶膠以其固含量計量，水計入到水的用量中。

所述水：γ-氨丙基三乙氧基硅烷：正硅酸四乙酯質量比為(4-6):1:2.5，最佳為5:1:2.5。

所述硼酸酯選自三乙醇胺硼酸酯、聚乙二醇硼酸酯、油酸二乙醇酰胺硼酸酯中的一種或兩種以上。

所述堿性硅烷摻雜硼酸酯水性環保防銹劑中納米級改性堿性硅溶膠與硼酸酯的重量比為1～100，優選10～50，進一步優選為10～20。