[發明專利]一種球墨鑄鐵管件涂層結構及其制備方法

在審

• 申請號: 202210105559.5
• 申請日: 2022-01-28
• 公開（公告）號: CN114438571A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 陳建華;陳冬;陳永峰
• 申請（專利權）人: 蕪湖新興鑄管有限責任公司;蕪湖新興新材料產業園有限公司
• 主分類號: C25D13/04
• 分類號: C25D13/04;C25D13/14;C25D13/20;C25D13/22;C23C22/05;C23C28/00
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 吳慧

1.一種球墨鑄鐵管件涂層結構，其特征在于：包括球墨鑄鐵管件基體(1)、電泳涂層Ⅰ(2)和電泳涂層Ⅱ(3)，所述電泳涂層Ⅰ(2)涂覆在球墨鑄鐵管件基體(1)的外壁上，電泳涂層Ⅱ(3)涂覆在球墨鑄鐵管件基體(1)的內壁上，電泳涂層Ⅰ(2)和電泳涂層Ⅱ(3)為含氮樹脂。

2.如權利要求1所述的一種球墨鑄鐵管件涂層結構，其特征在于：所述涂層結構還包括陶化膜層，球墨鑄鐵管件基體(1)的外壁上從內到外依次設有陶化膜層和電泳涂層Ⅰ(2)，球墨鑄鐵管件基體(1)的內壁上從內到外依次設有陶化膜層和電泳涂層Ⅱ(3)。

3.如權利要求2所述的一種球墨鑄鐵管件涂層結構，其特征在于：所述陶化膜層為有機硅烷膜，陶化膜層的厚度一般為30-80納米。

4.如權利要求1所述的一種球墨鑄鐵管件涂層結構，其特征在于：所述電泳涂層Ⅰ(2)的厚度為25-35μm，電泳涂層Ⅱ(3)的厚度為15-25μm，電泳涂層Ⅰ(2)和電泳涂層Ⅱ(3)的光澤度≥40°，附著力0級，耐沖擊性能≥50Kg·cm，耐鹽霧性單側腐蝕≤2mm。

5.一種球墨鑄鐵管件涂層結構制備方法，其特征在于：基于如權利要求3或4所述的一種球墨鑄鐵管件涂層結構，所述制備方法包括：

步驟一.管件前處理，用于去除管件內外表面的油污和雜質；

步驟二.陰極電泳，將管件放入電泳槽中，并全部埋入電泳槽中的電解液中，電解液為黑色電泳漆，黑色電泳漆的固體分質量分數為9％～12％、蒸餾水質量分數為88％～91％，黑色電泳漆為含氮樹脂；

步驟三.后處理，管件經電泳后放到流動冷水中清洗干凈，然后放入烘箱中烘干即可下線裝箱；烘干時控制烘箱溫度為165±5℃，電泳后的管件在烘箱烘干時間為40～60min。

6.如權利要求5所述的一種球墨鑄鐵管件涂層結構制備方法，其特征在于：所述步驟二中電泳過程控制參數為：電泳電壓：70±10V，電泳時間：2～2.5min，黑色電泳漆的漆液溫度：15～35℃，黑色電泳漆的漆液PH值：8～8.5；管件出入電泳槽時都要斷電，電泳過程中電流隨漆膜增厚會逐步下降，終膜厚度控制在15-35μm，具體為：管件外壁上的電泳涂層Ⅰ(2)的厚度為25-35μm，管件內壁上的電泳涂層Ⅱ(3)的厚度為15-25μm。

7.如權利要求5所述的一種球墨鑄鐵管件涂層結構制備方法，其特征在于：所述管件前處理包括：拋丸/噴砂除油→熱水洗→除銹→冷水洗→陶化→熱水洗，所述拋丸/噴砂除油即對水壓實驗合格的管件進行拋丸/噴砂清潔，去除管件的油污，使管件表面清潔度達到Sa2.5。

8.如權利要求7所述的一種球墨鑄鐵管件涂層結構制備方法，其特征在于：所述熱水洗即將拋丸/噴砂清潔后的管件放入到溫度60℃的熱水中進行多遍清洗，清洗時間大于2min；所述除銹即將管件放入HCl溶液中進行除銹，其中HCl總酸度≥43點、游離酸度41點；所述冷水洗首先在室溫下清洗10～20min，并加入1.5％清洗劑，然后再用流動冷水清洗1min。

9.如權利要求7所述的一種球墨鑄鐵管件涂層結構制備方法，其特征在于：所述陶化采用中溫陶化在管件表面形成陶化膜層，將管件放入有機硅烷水溶液中，通過硅烷化學反應在金屬管件面形成一層30-80納米厚度的防腐陶化膜，陶化溫度為0-40℃，陶化時間為2-8min。

10.如權利要求7所述的一種球墨鑄鐵管件涂層結構制備方法，其特征在于：所述電泳過程中：陽極反應為：2H₂O→4H⁺+O₂+4e-，陰極反應為：2H₂O+2e-→2(OH)^-+H₂，陰極pH＝12～14；在電場作用下，涂料粒子向陰極移動，受到陰極附近堿擴散層OH-的影響，涂料粒子在陰極聚結形成電沉積。