[發明專利]一種耐候鋼表面銹層穩定化處理劑及使用方法

在審

• 申請號: 202210943556.9
• 申請日: 2022-08-08
• 公開（公告）號: CN115354314A
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發明（設計）人: 程學群;李曉剛;李田雨;孫雷;楊小佳;李清;朱仁政;楊柳;楊體紹
• 申請（專利權）人: 廣州天韻達新材料科技有限公司;北京科技大學;廣州市南沙區貝科耐蝕新材料研究院
• 主分類號: C23C22/08
• 分類號: C23C22/08;C23C22/73;C23C22/76
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發明公開一種耐候鋼表面銹層穩定化處理劑及使用方法，屬于鋼鐵材料腐蝕與防護的技術領域。所述耐候鋼表面銹層穩定化處理劑的成分按質量百分比計為：磷酸0.02?0.15％，無水硫酸銅0.02?2％，保濕劑1?10％，Sn離子0.02?1.5％，pH調至2?2.6，其余為水。所述使用方法為：首先按照所述耐候鋼表面銹層穩定化處理劑的成分進行配料得到成品，其次將成品在耐候鋼表面進行均勻涂覆形成穩定化處理層，再次將穩定化處理層在常溫環境下快速干燥成膜，最后周期浸潤實驗獲得表面呈平整均勻的紅褐色外觀、無銹液流掛現象的耐候鋼表面銹層。本發明的使用方法簡單、生產效率高、產品質量高、流程短和成本低，利于工業使用。

技術領域

本發明屬于鋼鐵材料腐蝕與防護的技術領域，涉及一種耐候鋼表面銹層穩定化處理劑及使用方法。

背景技術

耐候鋼經過長期腐蝕后，會在表面生成非常致密的銹層，從而保護基體不受進一步腐蝕，因而具備了以銹治銹的優點，可免涂裝使用。但在使用前期存在銹層疏松、銹液流掛、飛銹等問題，不僅影響美觀且污染環境，該階段在服役過程中不可避免，同時耐候鋼表面要生成具有穩定褐色外觀的保護性銹層需要至少3-10年，甚至更長時間。在一些特殊環境下，例如：工業大氣、海洋大氣環境，耐候鋼表面難以形成穩定化致密銹層，容易在雨水、風的作用下被剝離，這樣耐候鋼沒有起到“耐候”作用，耐候鋼構筑物很可能在達不到設計壽命之前就腐蝕失效，所以如何對耐候鋼進行低成本高效率的穩定化處理是腐蝕與防護技術中亟待解決的技術難題。

而現有技術中，雖然提出了可以通過在耐候鋼表面進行表面改性通過制備的改性涂層來實現表面穩定化處理來解決上述技術難題，但是這些技術中或多或少存在一些問題，諸如：成本高，效率低，實用性差等問題。具體如下所示：

中國專利CN108396315A公開了一種耐候鋼穩定化處理劑能夠加速銹層穩定，該處理劑分為A劑與B劑兩部分組成，A劑具有促進腐蝕功能，B劑具有保濕功效，成分環保，對環境友好。雖然從實驗結果上看，效果良好，但在使用穩定劑時，需要先對耐候鋼使用A劑，經過兩小時后，再施涂B劑，且A、B劑的使用要重復4次，該過程周期長且使用復雜，不適合在工程現場使用，缺乏實踐應用。

一種耐候性涂膜處理技術是由磷化膜、樹脂及硅溶膠組成的復合型耐候鋼表面銹層穩定化處理涂層(劉麗宏,李明,李曉剛等,金屬學報,2004,40(11):1195-1199)，由于施工工藝中磷化溫度、磷化與復合膜施工間的時間要求、復合膜施工溫度的要求，該技術不適合鋼結構的現場施工，也不適合作為鋼板出廠前進行銹層穩定化處理的工藝。僅能在工廠特定的設備中對金屬結構表面進行銹層穩定化處理，這限制了該技術的應用。

中國專利CN103924231A中采用的表面改性處理也是一種氧化物涂層處理技術，但試樣背面還有起泡缺陷，尚不具備工程應用條件。由于都處于實驗階段，缺乏實際工程應用，其效果難以評定。

中國專利CN111793394A雖然公開了一種耐候鋼表面銹層穩定化處理劑和耐候鋼表面涂膜處理方法，但是其中的耐候鋼表面銹層穩定化處理劑中的成分組劑非常多，成本高，制備的效率低，含鉻及亞硝酸鹽，并不環保，干燥時間較長。且此發明的溶劑為乙醇，不適合大范圍的工業化實施。

中國專利CN105220138A公開了一種耐候鋼表面銹層穩定化處理劑，其中的氯離子抑制劑的成本較高，絡合劑為有機溶劑，并未考慮Cl^-具有的高滲透性和侵蝕性可促使鋼基體表面氧化鐵皮溶解，Cu/P對表明穩定銹層的影響也未考慮，且并未考慮腐蝕速率高于1.30mm/a的周期浸潤試驗后試樣表面狀態，只考慮了腐蝕速率低于1.00mm/a的周期浸潤試驗后試樣表面狀態。

中國專利CN103173754A公開了耐候鋼表面銹層穩定化處理劑及其制備方法，經720小時周浸試驗，其腐蝕率基本達到了穩定，而裸鋼經1486小時周浸試驗后的腐蝕率尚未達到穩定。顯然周浸試驗的時間較長，腐蝕率達到穩定的時間較長。