本發(fā)明屬于耐候鋼表面防護，具體涉及一種適用于智慧燈桿用耐候鋼的帶氧化皮涂裝工藝。

背景技術：

1、智慧燈桿已成為智慧城市信息采集終端和便民服務終端，是智慧城市重要的切入口。應用場景大多是在室外，對桿件的材質有一定要求，不僅要防水、防腐、還要抗氧化等。

2、目前燈桿防腐設計通常采用兩種方法：1、熱軋鋼管→熱浸鋅(或冷鍍鋅)→噴涂塑粉或噴涂油漆；2、熱軋鋼管→噴丸(噴砂)/酸洗→噴涂防腐漆。在方法1中，一般是在經過酸洗、熱鍍鋅、水洗、磷化、鈍化等鍍鋅工程后，對桿體進行涂裝。熱鍍鋅是燈桿防腐工作中的一個關鍵步驟，通常也被叫做熱浸鋅和熱浸鍍鋅，常被用于各行業(yè)的金屬結構設施的防腐作業(yè)；該工藝主要將除銹后的鋼件浸入500℃左右融化的鋅液中，使鋼構件表面附著鋅層，從而起到防腐的目的。然而，鍍鋅前必須要進行酸洗處理，酸洗線所產生的酸霧以及排放的廢水，會對環(huán)境造成污染，應在生產過程中盡量避免。在方法2中，通常是直接在鋼管表面進行噴丸/噴砂處理，或者直接酸洗、水洗，去除表面油污、氧化鐵皮后，噴涂防腐漆；可采用高耐蝕性底漆、高耐候性面漆等對燈桿進行涂裝，以增加使用壽命和防腐年限。然而，噴砂及噴丸工藝在高速過程中會產生不規(guī)則的大小、形狀和粗顆粒污染物，同樣對環(huán)境造成巨大污染，環(huán)評過程同樣要求很高，同時還會增加噴砂設備及人工的成本。

3、耐候鋼具有優(yōu)異的耐蝕性能，其耐大氣腐蝕性能達到普通結構鋼的4倍，可使用耐候鋼替代普碳鋼作為基材進行燈桿的制作。在制作燈桿的內表面時，可以做到直接使用耐候鋼，不進行涂裝處理。但燈桿外部面對惡劣氣候，對表面的耐腐蝕性等要求更高，仍需對其進行涂裝處理。然而，對耐候鋼進行帶氧化皮涂裝時，容易導致表面涂料附著力、附候性等性能差等問題，無法有效保證燈桿的使用壽命。

技術實現思路

1、本發(fā)明的主要目的在于，提供一種適用于智慧燈桿用耐候鋼的帶氧化皮涂裝工藝，可有效提升帶氧化鐵皮涂裝所得的表面涂層的附著力、附候性等，保證燈桿的使用壽命，且涉及的制備工藝較簡單、工序成本大大降低，適合推廣應用。

2、為實現上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為：

3、一種智慧燈桿用耐候鋼帶氧化皮涂裝工藝，包括如下步驟：

4、1)制備粉末涂料，以呋喃樹脂粉末、萜烯樹脂顆粒、二硝基苯甲酸、磷酸鎳、硫酸鉻、fe(oh)3、氧化鋅為主要原料，混合均勻，得粉末涂料；

5、2)采用粉末靜電噴涂工藝，將所得粉末涂料噴涂于用耐候鋼直接成型后的智慧燈桿表面，然后加熱固化、保溫，得到涂裝件。

6、上述方案中，所述粉末涂料中，各原料及其所占質量百分比包括：呋喃樹脂粉末20～35％、萜烯樹脂顆粒10～15％，二硝基苯甲酸5～10％，磷酸鎳5～15％、硫酸鉻5～10％，fe(oh)35～20％，氧化鋅10～30％。

7、上述方案中，所述呋喃樹脂粉末優(yōu)選為糠醇型呋喃樹脂；萜烯樹脂顆粒優(yōu)選β-蒎烯聚萜烯樹脂。

8、進一步地，步驟1)所述混合步驟包括：首先將稱取的磷酸鎳、硫酸鉻、fe(oh)3、氧化鋅進行研磨，過篩(過200目篩網)，得混合粉料；然后將稱取的呋喃樹脂粉末、萜烯樹脂顆粒、二硝基苯甲酸粉末和所得混合粉料混合均勻，得粉末涂料。

9、上述方案中，所述熱軋耐候鋼的主要化學組分按質量百分含量計為：c?0.02～0.1％，si0.02～0.3％，mn?0.5～1.5％，p<0.2％，s<0.01％，cu?0.02～1.5％，ni?0.05～1％，cr?0.2～4％，其余為fe及不可避免的雜質。

10、上述方案中，智慧燈桿在噴涂前，升溫至45-50℃。

11、上述方案中，所述靜電噴涂工藝設置的參數包括：霧化壓力為0.5-3.0mpa，靜電電流為10-15ua，槍口距離工件距離為100-300mm。

12、上述方案中，所述粉末涂料在耐候鋼表面的成膜厚度為150-200μm。

13、上述方案中，步驟2)所述加熱固化步驟采用的溫度為60-155℃，時間為10-15min。

14、上述方案中，步驟2)所述保溫步驟采用的溫度為40-50℃，時間為10-20min。

15、本發(fā)明的原理包括：

16、1)粉末涂料；

17、本發(fā)明采用基于雙樹脂的粉末涂料體系，引入的呋喃樹脂屬熱固性樹脂，受熱時能彼此交聯固化；固化產物分子鏈節(jié)上基本是次甲基(—ch2—)和飽和的c—c鍵，不存在活潑官能團，不參與腐蝕介質的化學反應；萜烯樹脂具有強力的粘合性、耐熱性、防輻射性、耐酸堿、抗老化并介電性優(yōu)異，與呋喃樹脂具有良好的相容性和復配性。

18、本發(fā)明進一步將磷酸鎳和硫酸鉻配合使用并結合粉末靜電噴涂和加熱固化工藝，磷酸鎳和硫酸鉻加熱至熔融狀態(tài)即可開始發(fā)生反應，無需引入溶劑，可實現較好的粉末涂裝施工效果；此外，加熱反應過程中，可促進硫酸鉻中的cr元素，轉化為非晶態(tài)羥基氧化物α-(fe1-xcrx)ooh，與fe2o3反應共同加速α-feooh的生成，使銹層完整、致密、附著性強，具有良好的防護性能，阻止腐蝕介質進一步腐蝕鋼板內部。二硝基苯甲酸作為呋喃樹脂的酸性固化劑，可以改善其樹脂性能，同時可以作為除銹劑，提高氧化鐵皮表面質量，免除前期表面處理以及促進表面銹層的穩(wěn)定。熔融狀態(tài)下的fe(oh)3分子間距離縮短，運動加快，使得其與其他物質的反應速率顯著提高，減少反應時間，同時作為無機防銹著色顏料，可與磷酸鎳反應，促進生成不溶性的鐵系磷酸鹽，進一步提高耐蝕性；此外硫酸鉻形成的沉淀膜可有效彌補鐵系磷酸鹽膜層的缺陷，促進形成完整、致密的保護膜層，顯著提升所得銹層結構的耐蝕性能和穩(wěn)定性能。引入的氧化鋅可以與樹脂中的羧基基團反應，改善涂膜的柔韌性和硬度，使涂膜涂膜更凈潔，同時促進固化反應，加速固化過程，縮短固化時間；此外，氧化鋅的化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性可進一步增強呋喃樹脂在高溫和腐蝕性環(huán)境下的使用性能，提高呋喃樹脂的耐酸堿性和熱穩(wěn)定性，從而延長材料的使用壽命。

19、2)噴涂和固化工藝；

20、本發(fā)明采用粉末靜電噴涂和加熱固化工藝，進行噴涂前，先對智慧燈桿工件進行預熱，再將粉未噴涂到預熱的工件表面，可有效降低已成膜的固有電阻值，減少和抑制反電離現象，獲得均勻、致密，且厚度合適的平整涂膜。

21、與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果為：

22、1)本發(fā)明的涂裝技術在使用時無需對燈桿用耐候鋼表面進行除氧化鐵皮預處理，涉及的涂覆工序簡單，采用一道涂裝工藝即可，可避免傳統預處理步驟帶來的高額成本，并可有效提高工程應用的進度。

23、2)本發(fā)明的涂裝技術具有良好的快干特性，且與鋼板基體具有良好的附著性，涂覆后與耐候鋼表面發(fā)生作用，促進涂層表面氧化鐵皮快速形成穩(wěn)定銹層，具有長效、優(yōu)異的金屬防護性能。

24、3)對成型的智慧燈桿進行靜電噴塑(熱塑型樹脂粉)及烘烤固化，形成的涂層與氧化層表層原始附著力0級，1000小時中性鹽霧加速腐蝕后，涂層表面未出現銹點、開裂、鼓泡、剝離等。

25、4)采用本發(fā)明所述涂裝工藝，可有效去除針對氧化層的噴砂/噴丸操作，減少工序成本，且采用的化學試劑均為無毒或低毒化合物，具有顯著的經濟和環(huán)境效益。