專利名稱：防銹劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及防銹劑，特別涉及可表現(xiàn)出與涂布法同等的簡便性和與金屬熱噴鍍法同等優(yōu)點(diǎn)的防銹劑。
背景技術(shù)：
目前，鋼鐵材料的防腐蝕(防銹)方法有在鋼鐵材料表面涂敷涂料或其它有機(jī)材料，遮斷與氧、硫化物、鹵化物等的接觸的涂布方法；將被處理物浸漬在熔融的鋅中一定時(shí)間，附著形成鋅層的鍍鋅方法；使鋅/鋁熔融，使鋼鐵結(jié)構(gòu)體表面附著復(fù)合被膜，利用犧牲陽極反應(yīng)，根據(jù)所形成的該被膜的厚度抑制經(jīng)年累月的氧化，提高耐久性的金屬熱噴鍍方法等。
上述現(xiàn)用的防腐蝕方法，具有下述各種問題即，在涂布方法中，由于使用有機(jī)溶劑進(jìn)行涂布，會出現(xiàn)硬度不足，因表面損傷、損耗導(dǎo)致的傷痕而造成遮斷空氣和金屬表面的功能的降低，因風(fēng)化、紫外線老化、外傷等導(dǎo)致腐蝕。
在鍍鋅方法中，其耐腐蝕性能長達(dá)十年左右，但為實(shí)施該方法，需要用于浸漬的大型廠房，具有難于與已裝配的鋼鐵結(jié)構(gòu)體的維修相應(yīng)的問題。而且，就薄板鋼板、長條鋼材而言，在熔融溫度、浸漬池方面也有問題，不適于實(shí)用。最近，盡管鋅鋁合金的鍍敷技術(shù)已有了進(jìn)展，但終端陶瓷爐等設(shè)備的成本高，經(jīng)濟(jì)方面也存在問題，而且由于鋅/鋁合金鍍敷時(shí)的鋅鋁冷卻速度不同，鋁晶粒的大小各異，在物性方面，也有易產(chǎn)生晶界腐蝕等問題。
此外，由于在金屬熱噴鍍方法中利用犧牲陽極反應(yīng)保護(hù)內(nèi)部金屬，能表現(xiàn)出在鍍鋅之上的耐腐蝕性，但需要金屬熱噴鍍專用的機(jī)械裝置，例如熱噴鍍槍、電源裝置、送風(fēng)裝置、線材卷取輸出裝置、熱噴鍍延長線等，而操作人員的技術(shù)也是決定施工效率的要素，每日的施工面積在30m2左右，則裝置的搬送/維修的任務(wù)就會很繁重，綜上，就具有需要考慮成本，難以對已裝配的結(jié)構(gòu)體進(jìn)行熱噴鍍和對狹窄的結(jié)構(gòu)部分進(jìn)行施工的問題。而且，為使鋅/鋁熔化，強(qiáng)制性附著在被處理物表面，就需要對鋼鐵結(jié)構(gòu)體表面實(shí)施噴砂清理，使用粗糙面形成劑以表現(xiàn)出錨定效果等預(yù)處理。
本發(fā)明提供一種防銹劑，它能活用現(xiàn)有的防腐蝕方法的優(yōu)點(diǎn)，還能解決上述問題，即，本發(fā)明提供一種可表現(xiàn)出與涂布法同等的簡便性和與金屬熱噴鍍法同等優(yōu)點(diǎn)的防銹劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決上述問題，采用了下述技術(shù)方案。即，本發(fā)明的防銹劑的特征在于，是將呈鱗箔狀的鋅和鋁混入改性硅樹脂溶液中調(diào)制而成。
這樣，當(dāng)使呈鱗箔狀的鋅和鋁混入改性硅樹脂溶液中，調(diào)成防銹劑，改性硅樹脂溶液所具有的反應(yīng)性不同的兩種官能基中的一個(gè)通過各氫氧基分子之間的水解與鱗箔狀的鋅和鋁形成化學(xué)鍵，產(chǎn)生局部縮合，形成鱗箔狀鋅和鋁混入的夾層狀態(tài)(Al-O-Si-OR等化學(xué)鍵的狀態(tài))。當(dāng)在該狀態(tài)下涂在鋼鐵結(jié)構(gòu)體表面時(shí)，改性硅樹脂溶液的另一個(gè)官能基與鋼鐵結(jié)構(gòu)體表面的Fe氫氧基結(jié)合并水解，形成氫鍵而吸附，然后干燥，利用脫水縮合反應(yīng)形成牢固的化學(xué)鍵(Fe-O-Si-OR)。利用這種作用，結(jié)果就能在鋼鐵結(jié)構(gòu)體表面形成不同種金屬之間相結(jié)合的狀態(tài)下的鱗箔狀鋅/鋁夾層。
具體實(shí)施例方式
下面，說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。本發(fā)明的防銹劑是通過將呈鱗箔狀的金屬鋅和鋁的無機(jī)微粉混入改性硅樹脂溶液中調(diào)制而成的。這些形成鱗箔狀的鋅和鋁的大小優(yōu)選為150～300目，更優(yōu)選為鋅和鋁均為180目，從而在本發(fā)明的防銹劑中呈年輪狀地交替層積。鋅和鋁的微粉末，不是利用霧化法或電解法，而是利用沖壓機(jī)(stamping mill)形成鱗箔狀，使金屬晶粒更微細(xì)。由于它們呈年輪狀交替層積，而鋁的標(biāo)準(zhǔn)單極電位為-1.662V，鋅的標(biāo)準(zhǔn)單極電位為-0.762V，鐵的標(biāo)準(zhǔn)單極電位-0.447V，所以它們之間產(chǎn)生電位差，最適于利用犧牲陽極效果的防銹效果。
此外，在將呈鱗箔狀的鋅和鋁混入改性硅樹脂溶液時(shí)，需要預(yù)先除去附著在鱗箔狀的鋅和鋁上的其它物質(zhì)，如硬脂酸等物質(zhì)，并進(jìn)行精制。這種處置用于在混入無機(jī)溶液時(shí)抑制過度化學(xué)反應(yīng)。
本發(fā)明的防銹劑的改性硅樹脂溶液，使用硅烷類硅樹脂，例如適于使用有機(jī)硅烷類硅樹脂中混入低聚物型硅烷偶聯(lián)劑等的溶液。
具體而言，除分別單獨(dú)使用含固化催化劑的脫甲醇可固化型甲基類硅樹脂溶液(以具有3官能性的有機(jī)順式環(huán)氧乙烷為基本骨架的硅樹脂為基本結(jié)構(gòu))的有機(jī)硅烷、含反應(yīng)基烷氧基(Si-OR)的甲氧基的烷氧基低聚物，或同時(shí)使用上述兩樹脂之外，還可通過在上述樹脂中混合烷氧基鋁Al(OR)3和/或醇類等的各種組合的混合溶液構(gòu)成。而考慮到各溶液和微粉金屬的化學(xué)反應(yīng)和涂布性，溶液在25℃時(shí)的粘度優(yōu)選為22～25mm2/S，利用該粘度調(diào)節(jié)，易于制成涂料。
這樣，當(dāng)將形成鱗箔狀的鋅及鋁混入改性硅樹脂溶液，調(diào)制防銹劑時(shí)，改性硅樹脂溶液所具有的反應(yīng)性不同的兩種官能基中的一個(gè)，通過各氫氧基分子之間的水解與鱗箔狀的鋅和鋁形成化學(xué)鍵，產(chǎn)生局部縮合，形成鱗箔狀鋅和鋁混入的夾層狀態(tài)(Al-O-Si-OR等化學(xué)鍵的狀態(tài))。
當(dāng)在該狀態(tài)下涂在鋼鐵結(jié)構(gòu)體表面時(shí)，改性硅樹脂溶液的另一個(gè)官能基與鋼鐵結(jié)構(gòu)體表面的Fe氫氧基結(jié)合并水解，形成氫鍵并吸附，然后干燥，利用脫水縮合反應(yīng)形成牢固的化學(xué)鍵(Fe-O-Si-OR)。利用這種作用，結(jié)果就能在鋼鐵結(jié)構(gòu)體的表面形成不同種金屬之間相結(jié)合的狀態(tài)，也即鋅、鋁利用烷氧基低聚物的交聯(lián)反應(yīng)在鐵表面交聯(lián)，形成三維的交替層積狀態(tài)，表現(xiàn)出導(dǎo)電性，也表現(xiàn)出犧牲陽極功能。且由于鋅和鋁的微粉末形成鱗箔狀，當(dāng)更微細(xì)的鋅和鋁以單一金屬交替層積的狀態(tài)結(jié)合，晶界等處也不會發(fā)生腐蝕。
由于本發(fā)明的防銹劑如上所述地組成，因此，不但能在鋼鐵結(jié)構(gòu)體表面像涂布涂料一樣涂布防銹劑，而且由于在鋼鐵結(jié)構(gòu)體表面產(chǎn)生有導(dǎo)電性的無機(jī)硬質(zhì)化學(xué)鍵，因此，能表現(xiàn)出與基于金屬熱噴鍍方法的表面處理同等的防銹性能。且由于具有與涂料同樣的可操作性，無需金屬熱噴鍍時(shí)所必需的機(jī)械裝置等，所以，易于對已裝配的結(jié)構(gòu)體和狹窄的結(jié)構(gòu)部分進(jìn)行施工。而且，除了無需裝置類之外，還不需要用于使鋅/鋁熔化并強(qiáng)制性附著在被處理物表面而采用的噴砂清理或使用粗糙面形成劑以表現(xiàn)出錨定效果等預(yù)處理，在成本方面具有很大優(yōu)勢。
產(chǎn)業(yè)實(shí)用性根據(jù)上述說明可知，本發(fā)明的防銹劑不僅能以與涂布方法同樣的簡便性表現(xiàn)出與金屬熱噴鍍方法同等的犧牲陽極特性，且由于不需要使鋅/鋁熔化，以物理方法強(qiáng)制性附著在被處理物的表面，而是利用化學(xué)鍵使不同金屬在保持單一金屬的形態(tài)下結(jié)合，所以不會出現(xiàn)因隨著外部應(yīng)力而產(chǎn)生變形等而剝離的情況，而能大幅度提高其耐性。
權(quán)利要求
1.防銹劑，其特征在于，將形成鱗箔狀的鋅及鋁混入改性硅樹脂溶液中調(diào)制而成。
全文摘要
本發(fā)明涉及可表現(xiàn)出與涂布法同等的簡便性和與金屬熱噴鍍法同等優(yōu)點(diǎn)的防銹劑。該防銹劑是將利用沖壓機(jī)而形成鱗箔狀的鋅和鋁等無機(jī)微粉金屬混入改性硅樹脂溶液中調(diào)制而成。改性硅樹脂溶液使用硅烷類硅樹脂，例如使用有機(jī)硅烷類硅樹脂中混入低聚物型硅烷偶聯(lián)劑等的溶液。
文檔編號C09D183/04GK1650048SQ0282947
公開日2005年8月3日 申請日期2002年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月20日
發(fā)明者栗本有康, 小林和夫 申請人:普萊美特技術(shù)株式會社