專利名稱：：一種海洋用鋼管樁外防腐環(huán)氧粉末涂料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及海洋工程鋼結(jié)構(gòu)的防腐技術(shù)，具體地說，一般指鋼管樁和鋼板樁外壁的長(zhǎng)效防腐技術(shù)。
背景技術(shù)：
：鋼樁包括鋼管樁和鋼板樁是碼頭、橋梁、海洋平臺(tái)、風(fēng)力發(fā)電站等海洋基礎(chǔ)工程中廣泛使用的金屬結(jié)構(gòu)支撐材料，由于在海洋嚴(yán)酷的腐蝕環(huán)境下，一般的普通鋼材制造的鋼樁年腐蝕速率達(dá)到l2mm/年，而在考慮由于制造和安裝過程造成的缺陷以及海生物駐留所產(chǎn)生的局部腐蝕的點(diǎn)蝕的速率比均勻腐蝕要大幾倍以上，隨著海洋工程從最早的2030年的服役年限提高到100年以上的耐久性的要求，采用高效耐久性的鋼樁防腐材料以及相應(yīng)的防腐蝕措施是迫在眉睫的關(guān)鍵之事，這既符合全球?qū)δ茉磁c鋼材的節(jié)約，也是對(duì)海洋基礎(chǔ)設(shè)施的長(zhǎng)期安全性的需求。1.腐蝕環(huán)境目前，在許多碼頭、橋梁、海洋平臺(tái)、風(fēng)力發(fā)電站等建設(shè)中，支撐樁基部位設(shè)計(jì)采用鋼樁。海洋環(huán)境下的鋼樁，不同高度所處的腐蝕環(huán)境有所不同，將分別在潮差區(qū)和飛濺區(qū)、水下區(qū)和泥下區(qū)三個(gè)主要不同腐蝕環(huán)境中服役。(1)潮差區(qū)和飛濺區(qū)該區(qū)受到飽和充氧海水的連續(xù)循環(huán)濺濕，因而對(duì)鋼樁的腐蝕性相當(dāng)強(qiáng)。臺(tái)風(fēng)期在高風(fēng)速和水流的影響下，造成腐蝕和磨蝕的相互作用，加快該區(qū)域鋼樁的腐蝕損傷。因此，該區(qū)受到海水飛濺加日照造成干濕交替環(huán)境；鋼樁表面由于海水飛濺，干燥時(shí)間短很難形成保護(hù)性的膜層；日光照射加之海浪的沖擊作用等等，老化、腐蝕和磨蝕的環(huán)境最為苛刻。(2)水下區(qū)該區(qū)腐蝕情況僅次于飛濺區(qū)和大氣區(qū)，腐蝕狀況受海水泥沙含量、鹽度、溫度、PH值、氧含量、海生物附著、環(huán)境污染等因素的影響。流速快，還受到近海海洋細(xì)菌和海生物以及工業(yè)、生活污水的侵蝕。(3)泥下區(qū)泥下地質(zhì)多數(shù)為沙土、粉沙，而且由于該區(qū)屬于海洋生物和細(xì)菌種類及其數(shù)量較多，對(duì)鋼樁具也有一定的腐蝕能力，是鋼樁所處的三個(gè)腐蝕區(qū)域內(nèi)腐蝕性較相對(duì)較弱的區(qū)域。由于海洋嚴(yán)酷的腐蝕環(huán)境，造成大量鋼鐵資源浪費(fèi)，并且由于維修周期短，導(dǎo)致維護(hù)保養(yǎng)困難。而且在海洋腐蝕環(huán)境中由于局部腐蝕和應(yīng)力腐蝕等不可預(yù)見性的破壞導(dǎo)致海洋工程過早地報(bào)廢之事屢見不鮮，造成生命財(cái)產(chǎn)的極大損失。近30年來已開始采用陰極保護(hù)加涂層聯(lián)合的方法對(duì)橋梁和鋼樁進(jìn)行防護(hù)，而且涂層保護(hù)的范圍只在大氣區(qū)、飛濺區(qū)和潮差區(qū)居多，在水下區(qū)和泥下區(qū)還是單獨(dú)以陰極保護(hù)進(jìn)行防護(hù)為主。選用的涂層主要有環(huán)氧煤瀝青、玻璃鋼、金屬噴涂層加有機(jī)涂層封閉體系、普通多層有機(jī)涂層和水泥聚合物砂漿等。而采用以上大多數(shù)的防腐涂層自身防護(hù)性能很差，在海洋環(huán)境中也只有520年壽命，在潮差區(qū)和飛濺區(qū)涂層由于長(zhǎng)期沖刷和撞擊的因素使得失效更快，在海水全浸區(qū)或泥下區(qū)由于陰極保護(hù)產(chǎn)生過保護(hù)的影響，涂層在析氫和堿性降解的破壞下容易剝離，海生物容易附著而產(chǎn)生污損等影響，涂層防腐的壽命達(dá)不到理想的要求。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種能滿足海洋環(huán)境下能長(zhǎng)效防護(hù)鋼樁所要求的防腐環(huán)氧粉末涂料。本發(fā)明提供一種海洋用鋼管樁外防腐環(huán)氧粉末涂料，其特征在于由樹脂、固化劑、促進(jìn)劑、偶聯(lián)劑、邊緣覆蓋劑、特種功能助劑、填料、顏料配制而成，其配方(重量百分比)如下酚醛改性環(huán)氧樹脂4060;雙酚A環(huán)氧樹脂020;線性酚醛固化劑020;酚類固化劑525;2-苯基咪唑0.31.5;硅烷偶聯(lián)劑O.21;氣相白碳黑O.23;苯基苯并三唑紫外線吸收劑和受阻胺光穩(wěn)定劑02;改性聚四氟乙烯蠟05;玻璃粉525;滑石粉+硅微粉+云母粉530;三聚磷酸鋁+鐵紅+金紅石鈦白粉+氧化亞銅510;顏料03。本發(fā)明專利提供的海洋用鋼樁系列防腐環(huán)氧粉末涂料，其優(yōu)點(diǎn)在于其涂層表面的粗糙度與鋼樁原材質(zhì)粗糙度相當(dāng)，以滿足鋼樁與其所在的海洋地質(zhì)條件——砂土、粉沙等所需的嵌固強(qiáng)度，并且有良好的抗劃傷性、抗陰極剝離性能、抗沖擊耐磨性、海生物防污性能、耐老化性和抗紫外線的輻照。具體實(shí)施例方式實(shí)施例1SEBF-6-1—種海洋用鋼管樁外防腐環(huán)氧粉末涂料SEBF-6-l，其配方如表1所示。表1涂料SEBF-6-l的配方(重量百分比)<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>涂料SEBF-6-1的涂層表面的粗糙度與鋼管樁原材質(zhì)粗糙度相當(dāng)，而且表面粗糙度可調(diào)，涂層厚度為^300um時(shí)，粗糙度大約在3080um左右，不露底且保持整體平整，以劃傷性好，耐細(xì)菌降解，抗陰極剝離能力好，耐化學(xué)腐蝕能力強(qiáng)。該涂層主要服役于海洋用鋼樁泥下區(qū)域，單層SEBF-6-1環(huán)氧粉末涂層的厚度般為>300iim。實(shí)施例2SEBF-6-2—種海洋用鋼管樁外防腐環(huán)氧粉末涂料SEBF-6-2，其配方如表2所示。表2涂料SEBF-6-2的配方(重量百分比)<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>采用SEBF-6-2高強(qiáng)機(jī)械性能的涂層，涂敷于涂料SEBF_6_1夕卜，形成更加抗劃傷、抗沖擊和耐磨損的雙層復(fù)合結(jié)構(gòu)。SEBF-6-2涂層在30kg負(fù)荷下直徑為2.0mm的劃傷頭的劃傷性能小于150m，超過一般的抗劃傷涂層，該涂層具有良好的抗海水滲透能力，抗沖刷耐磨，抗沖擊，耐海生物污損。該涂層主要服役于海洋用鋼樁水下區(qū)域雙層結(jié)構(gòu)涂層的外，所述SEBF-6-l和SEBF-6-2形成雙層環(huán)氧粉末涂層底層SEBF-6-1涂層厚度一般為>300ym，外層SEBF-6-2涂層厚度一般為》350ym，總厚度為》650ym，以滿足鋼樁水下區(qū)域泥沙、暗流和海生物等的長(zhǎng)期的沖擊、磨損和污損。實(shí)施例3SEBF-6-3—種海洋用鋼管樁外防腐環(huán)氧粉末涂料SEBF-6-3，其配方如表3所示。表3涂料SEBF-6-3的配方(重量百分比)<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>采用SEBF-6-3高強(qiáng)機(jī)械性能并具有抗紫外線(波長(zhǎng)為250370nm)老化的涂層，涂敷于涂料SEBF-6-1和SEBF-6-2夕卜，以保持良好的相容性和整體性。SEBF-6-3涂層經(jīng)過29個(gè)老化試驗(yàn)周期，涂層沒有發(fā)生龜裂、起泡等現(xiàn)象。經(jīng)過改性SEBF-6-3粉末涂層，抗老化性能比同類涂層提高2倍以上。同時(shí)在50kg負(fù)荷下直徑為2.Omm的劃傷頭的抗劃性能達(dá)到250ym以下，已好于一般的抗劃傷涂層的2倍。涂層的具有良好的抗沖擊和磨損能力，耐海生物污損。該涂層適用用于海洋用鋼樁的潮差區(qū)、飛濺區(qū)和大氣區(qū)的最外層。在潮差區(qū)、飛濺區(qū)和大氣區(qū)優(yōu)先選用如下的配套涂層結(jié)構(gòu)所述SEBF-6-1、SEBF-6-2和SEBF-6-3形成三層環(huán)氧粉末涂層，底層SEBF-6-1涂層厚度為>300ym，中間層SEBF-6-2涂層厚度為>350ym，外層SEBF-6-3涂層厚度為>200ym，總涂層厚度>850iim。權(quán)利要求一種海洋用鋼管樁外防腐環(huán)氧粉末涂料，其特征在于由樹脂、固化劑、促進(jìn)劑、偶聯(lián)劑、邊緣覆蓋劑、特種功能助劑、填料、顏料等配制而成，其配方按重量百分比如下酚醛改性環(huán)氧樹脂40～60；雙酚A環(huán)氧樹脂0～20；線性酚醛固化劑0～20；酚類固化劑5～25；2-苯基咪唑0.3～1.5；硅烷偶聯(lián)劑0.2～1；氣相白碳黑0.2～3；苯基苯并三唑紫外線吸收劑和受阻胺光穩(wěn)定劑0～2；改性聚四氟乙烯蠟0～5；玻璃粉5～25；滑石粉+硅微粉+云母粉5～30；三聚磷酸鋁+鐵紅+金紅石鈦白粉+氧化亞銅5～10；顏料0～3。全文摘要本發(fā)明提供一種海洋用鋼管樁外防腐環(huán)氧粉末涂料，其特征在于由樹脂、固化劑、促進(jìn)劑、偶聯(lián)劑、邊緣覆蓋劑、特種功能助劑、填料、顏料等配制而成，其配方(重量百分比)如下酚醛改性環(huán)氧樹脂40～60；雙酚A環(huán)氧樹脂0～20；線性酚醛固化劑0～20；酚類固化劑5～25；2-苯基咪唑0.3～1.5；硅烷偶聯(lián)劑0.2～1；氣相白碳黑0.2～3；苯基苯并三唑紫外線吸收劑和受阻胺光穩(wěn)定劑0～2；改性聚四氟乙烯蠟0～5；玻璃粉5～25；滑石粉+硅微粉+云母粉5～30；三聚磷酸鋁+鐵紅+金紅石鈦白粉+氧化亞銅5～10；顏料0～3。本涂料SEBF-6的優(yōu)點(diǎn)在于其涂層表面的粗糙度滿足鋼樁與其所在的海洋地質(zhì)條件所需的嵌固強(qiáng)度，且有良好的抗劃傷性、抗沖擊耐磨性、抗海生物污損、耐老化性和抗紫外線的輻照等特點(diǎn)。文檔編號(hào)C09D163/00GK101724331SQ200810228370公開日2010年6月9日申請(qǐng)日期2008年10月29日優(yōu)先權(quán)日2008年10月29日發(fā)明者史杰智,張立新,李京,李曉東,陸衛(wèi)中,高英申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院金屬研究所