一种钢管用耐腐蚀涂层及其制备方法和应用与流程

1.本发明属于钢管防腐技术领域，更具体地，涉及一种钢管用耐腐蚀涂层及其制备方法和应用。


背景技术：

2.钢管在炼钢厂经冶炼、加热、穿孔、连轧、定径、热处理、探伤检测后即可下线，但是不经任何处理的话钢管的耐腐蚀性相对较差，储运及使用过程中寿命较短，经济性差。因此，在厂内对制得的钢管进行防腐处理是十分必要的工序。通常，对钢管的防腐处理有表面镀合金(如含锌钝化液)、表面磷化、表面涂层等处理；其中，表面涂层工序相对简单、经济价值高，在实际生产中应用的较为广泛。
3.现有技术中，专利文献cn102120909a提供了一种含多种树脂的钢管用防腐涂料，其组分多为有机物，成分相对较为复杂；专利文献cn109136851a公开了一种钢管抗腐蚀后处理工艺，公开的防锈剂成分相对单一，实际防腐性能不足；专利文献cn105170973a公开了一种涂层原料，以合金为主，通过高温烧结才能涂覆，成本高且使用不便。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种钢管用耐腐蚀涂层及其制备方法和应用，所得涂层制备工艺简单、使用方便，涂层性能佳、防腐效果好。
5.为实现上述目的，本发明如下技术方案：
6.一种钢管耐腐蚀后处理工艺用涂料，以重量份计，所述涂料由以下原料制成：
[0007][0008]
优选的，所述环氧树脂为cyd-128。
[0009]
优选的，所述防锈剂由质量比为1：0.4～0.7的马来酸-丙烯酸共聚物、肌醇六磷酸酯混合制得，其中马来酸-丙烯酸共聚物的分子量为2200。
[0010]
优选的，碳纳米管使用前经研磨处理。
[0011]
优选的，玻璃鳞片为c型中碱玻璃鳞片，目数为60～80目。
[0012]
优选的，偶联剂为kh-560。
[0013]
优选的，固化剂为650聚酰胺。
[0014]
同时，本发明还请求保护上述涂料的制备方法，包括如下步骤：将碳纳米管、玻璃鳞片、莫来石粉、偶联剂分别按比例进行称取，随后混合均匀；接着按比例再加入环氧树脂、防锈剂、固化剂，再次搅拌均匀，即得所述涂料。
[0015]
同时，本发明还请求保护所述涂料在钢管耐腐蚀后处理工艺中的应用。
[0016]
优选的，所述钢管耐腐蚀后处理工艺包括如下步骤：
[0017]
s1、对待处理钢管进行磨光、抛光、除油处理，随后水洗干净，晾干；
[0018]
s2、对步骤s1中处理后的钢管进行酸洗，酸洗后清水冲洗，晾干；
[0019]
s3、对步骤s2处理后的钢管的内外壁涂抹制得的涂料。
[0020]
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
[0021]
(1)本发明提供的一种钢管耐腐蚀后处理工艺中，在抗腐蚀处理阶段喷涂特定的耐腐蚀涂料，所述涂料材料机械性能好、耐候性强、抗腐蚀性好，使得制得钢管产品具有较佳的抗腐蚀性能，使用寿命长。
[0022]
(2)本发明提供的一种钢管耐腐蚀后处理工艺中，所使用的耐腐蚀涂料以环氧树脂为基材，环氧树脂中大量的环氧基团错乱排序，能够形成网状结构丰富的体系，使得成膜性好，而环氧树脂具备一定的热塑性特定，因此配合使用了650聚酰胺。
[0023]
(3)本发明提供的耐腐蚀涂料中，使用了少量的碳纳米管，使用过程中先对碳纳米管进行了研磨处理，克服其细长及大比表面积的特性可能存在的易团聚、不易分散的不足；通过使用碳纳米管，能够提高涂层的机械性能、耐侯性能，且降低钢管表面的电阻率，起到一定的防静电作用。
[0024]
(4)本发明提供的耐腐蚀涂料中，还使用到了玻璃鳞片和莫来石粉，玻璃鳞片在涂层体系中规则地层状排布，可以提高涂层的抗渗透性能，且降低吸收性，需要特别说明的是，申请人在实际研究中发现60～80目的c型中碱玻璃鳞片所起到的效果最好，可能与其自身具备的抗老化及耐候性性能有一定关系；而热膨胀性能佳的莫来石粉的少量加入，能够进一步提高涂层的耐磨性、耐腐蚀性。
[0025]
(5)本发明提供的耐腐蚀涂料中，申请人通过反复筛选，最终选用马来酸-丙烯酸共聚物、肌醇六磷酸酯混合而成的物系作为涂层的主防腐剂，物料体系简单，但效果好。其中马来酸-丙烯酸共聚物含有丰富的羧基等官能团；肌醇六磷酸酯具有丰富的官能团能够与生锈离子螯合，使得涂层的外表面即能形成一层氧化层，起到更佳的防腐效果。二者的联用，能够提高涂层的成膜性，起到显著的防腐效果。
[0026]
总是，本发明提供的抗腐蚀涂层涂料，通过特定的后处理工艺，能够使得钢管的防腐性能优良，延长了钢管产品的使用寿命。
具体实施方式
[0027]
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0028]
需要说明是，如无特殊说明外，本发明中的所有原料均从市场购买。
[0029]
实施例1
[0030]
一种钢管耐腐蚀后处理工艺用涂料，以质量计，由以下原料制成：
[0031][0032]
其中，所述防锈剂由质量比为1：0.4的马来酸-丙烯酸共聚物、肌醇六磷酸酯混合制得，其中马来酸-丙烯酸共聚物的分子量为2200。
[0033]
其中，所述碳纳米管使用前经研磨处理。
[0034]
其中，所述玻璃鳞片为c型中碱玻璃鳞片，目数为70目。
[0035]
本实施例还提供一种上述涂料的制备方法，包括如下步骤：将碳纳米管、玻璃鳞片、莫来石粉、偶联剂分别按比例进行称取，随后混合均匀；接着按比例再加入环氧树脂、防锈剂、固化剂，再次搅拌均匀，即得所述涂料。
[0036]
实施例2
[0037]
一种钢管耐腐蚀后处理工艺用涂料，以质量计，由以下原料制成：
[0038][0039]
其中，所述防锈剂由质量比为1：0.5的马来酸-丙烯酸共聚物、肌醇六磷酸酯混合制得，其中马来酸-丙烯酸共聚物的分子量为2200。
[0040]
其中，所述碳纳米管使用前经研磨处理。
[0041]
其中，所述玻璃鳞片为c型中碱玻璃鳞片，目数为70目。
[0042]
本实施例还提供一种上述涂料的制备方法，包括如下步骤：将碳纳米管、玻璃鳞片、莫来石粉、偶联剂分别按比例进行称取，随后混合均匀；接着按比例再加入环氧树脂、防锈剂、固化剂，再次搅拌均匀，即得所述涂料。
[0043]
实施例3
[0044]
一种钢管耐腐蚀后处理工艺用涂料，以质量计，由以下原料制成：
[0045][0046]
其中，所述防锈剂由质量比为1：0.6的马来酸-丙烯酸共聚物、肌醇六磷酸酯混合制得，其中马来酸-丙烯酸共聚物的分子量为2200。
[0047]
其中，所述碳纳米管使用前经研磨处理。
[0048]
其中，所述玻璃鳞片为c型中碱玻璃鳞片，目数为70目。
[0049]
本实施例还提供一种上述涂料的制备方法，包括如下步骤：将碳纳米管、玻璃鳞片、莫来石粉、偶联剂分别按比例进行称取，随后混合均匀；接着按比例再加入环氧树脂、防锈剂、固化剂，再次搅拌均匀，即得所述涂料。
[0050]
对比例1
[0051]
一种钢管耐腐蚀后处理工艺用涂料，以质量计，由以下原料制成：
[0052][0053]
其中，所述防锈剂为马来酸-丙烯酸共聚物，其中马来酸-丙烯酸共聚物的分子量为2200。
[0054]
其中，所述碳纳米管使用前经研磨处理。
[0055]
其中，所述玻璃鳞片为c型中碱玻璃鳞片，目数为70目。
[0056]
本对比例还提供一种上述涂料的制备方法，包括如下步骤：将碳纳米管、玻璃鳞片、莫来石粉、偶联剂分别按比例进行称取，随后混合均匀；接着按比例再加入环氧树脂、防锈剂、固化剂，再次搅拌均匀，即得所述涂料。
[0057]
对比例2
[0058]
一种钢管耐腐蚀后处理工艺用涂料，以质量计，由以下原料制成：
[0059][0060]
其中，所述防锈剂由质量比为1：0.4的马来酸-丙烯酸共聚物、肌醇六磷酸酯混合制得，其中马来酸-丙烯酸共聚物的分子量为2200。
[0061]
其中，所述碳纳米管使用前经研磨处理。
[0062]
本对比例还提供一种上述涂料的制备方法，包括如下步骤：将碳纳米管、偶联剂分别按比例进行称取，随后混合均匀；接着按比例再加入环氧树脂、防锈剂、固化剂，再次搅拌均匀，即得所述涂料。
[0063]
对比例3
[0064]
一种钢管耐腐蚀后处理工艺用涂料，以质量计，由以下原料制成：
[0065][0066]
其中，所述防锈剂由质量比为1：0.4的马来酸-丙烯酸共聚物、肌醇六磷酸酯混合制得，其中马来酸-丙烯酸共聚物的分子量为2200。
[0067]
其中，所述碳纳米管使用前经研磨处理。
[0068]
其中，所述玻璃鳞片为e型无碱玻璃鳞片，目数为70目。
[0069]
本对比例还提供一种上述涂料的制备方法，包括如下步骤：将碳纳米管、玻璃鳞片、莫来石粉、偶联剂分别按比例进行称取，随后混合均匀；接着按比例再加入环氧树脂、防锈剂、固化剂，再次搅拌均匀，即得所述涂料。
[0070]
对实施例1～3及对比例1～3制备得到的涂料进行性能测试，具体测试指标及方法如下：
[0071]
(1)涂料性能测试
[0072]
将本发明实施例1～3及对比例1～3制备得到的涂料在相同条件下制板，涂料层厚度500μm，测试各项性能数据。测试结果见1。
[0073]
(2)实际钢管防腐蚀性能测试
[0074]
将本发明实施例1～3及对比例1～3制备得到的涂料在相同条件下用于钢管(市售钢管，未做防腐处理，其他性能符合相关行业标准)腐蚀处理，所述处理工艺包括如下步骤：
[0075]
s1、对待处理钢管进行磨光、抛光、除油处理，随后水洗干净，晾干；
[0076]
s2、对步骤s1中处理后的钢管进行酸洗，酸洗后清水冲洗，晾干；
[0077]
s3、对步骤s2处理后的钢管的内外壁涂抹制得的涂料。
[0078]
对上述处理后的钢管参照gb/t25150-2010进行蓝点法测试。测试结果见表1所示。
[0079]
表1
[0080][0081]
从表1中可以看到，本发明制备得到的涂料具有良好的防腐性能，在实际使用中能
够延缓钢管的腐蚀概率，延长钢管的使用寿命，且优于对比例1-3的性能。
[0082]
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种钢管耐腐蚀后处理工艺用涂料，其特征在于，以重量份计，所述涂料由以下原料制成：2.根据权利要求1所述的一种钢管耐腐蚀后处理工艺用涂料，其特征在于，所述环氧树脂为cyd-128。3.根据权利要求1所述的一种钢管耐腐蚀后处理工艺用涂料，其特征在于，所述防锈剂由质量比为1：0.4～0.7的马来酸-丙烯酸共聚物、肌醇六磷酸酯混合制得，其中马来酸-丙烯酸共聚物的分子量为2200。4.根据权利要求1所述的一种钢管耐腐蚀后处理工艺用涂料，其特征在于，碳纳米管使用前经研磨处理。5.根据权利要求1所述的一种钢管耐腐蚀后处理工艺用涂料，其特征在于，玻璃鳞片为c型中碱玻璃鳞片，目数为60～80目。6.根据权利要求1所述的一种钢管耐腐蚀后处理工艺用涂料，其特征在于，偶联剂为kh-560。7.根据权利要求1所述的一种钢管耐腐蚀后处理工艺用涂料，其特征在于，固化剂为650聚酰胺。8.一种权利要求1～7任一项所述涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将碳纳米管、玻璃鳞片、莫来石粉、偶联剂分别按比例进行称取，随后混合均匀；接着按比例再加入环氧树脂、防锈剂、固化剂，再次搅拌均匀，即得所述涂料。9.一种权利要求1～7任一项所述涂料在钢管耐腐蚀后处理工艺中的应用。10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述钢管耐腐蚀后处理工艺包括如下步骤：s1、对待处理钢管进行磨光、抛光、除油处理，随后水洗干净，晾干；s2、对步骤s1中处理后的钢管进行酸洗，酸洗后清水冲洗，晾干；s3、对步骤s2处理后的钢管的内外壁涂抹制得的涂料。

技术总结
本发明公开了一种钢管用耐腐蚀涂层及其制备方法和应用，所述涂料包括50～70份环氧树脂、10～15份防锈剂、2～3份碳纳米管、3～5份玻璃鳞片、2～4份莫来石粉、6～10份固化剂及4～8份偶联剂，将碳纳米管、玻璃鳞片、莫来石粉、偶联剂分别按比例进行称取，随后混合均匀；接着按比例再加入环氧树脂、防锈剂、固化剂，再次搅拌均匀，即得所述涂料。本发明提供了一种钢管用耐腐蚀涂层及其制备方法和应用，所得涂层制备工艺简单、使用方便，涂层性能佳、防腐效果好。好。


技术研发人员：冯爱双 杨桂群 谢庆明 熊雷 胡学连
受保护的技术使用者：宿迁市茂顺钢管有限公司
技术研发日：2022.01.05
技术公布日：2022/3/8