本发明专利技术公开了一种水工钢结构防腐抗老化高分子纳米改性涂层材料，具体步骤如下：第一步，基材表面预处理，然后做喷砂处理；第二步，在底漆中添加占其质量分数为0.5%~1%的聚四氟乙烯纳米粉体并将其均匀刷涂到基材表面；第三步，制备A组分和混合有聚四氟乙烯纳米粉体的B组分；第四步，将体积比为1:1的A组份和混合有聚四氟乙烯纳米粉体的B组份在喷涂设备中充分混合后，在基材上喷涂纳米改性涂层材料。本发明专利技术制得的水工钢结构防腐抗老化高分子纳米改性涂层材料，具有纳米材料的优异性能，同时聚四氟乙烯中含有极性基团，所以制得的涂层表现出很好的抗老化性能和良好的耐腐蚀性能，较基材的耐蚀性提高了3~5倍。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水工钢结构的腐蚀防护涂层领域，具体涉及一种水工钢结构防腐抗老化高分子纳米改性涂层材料。
技术介绍
钢结构材料在各个工程领域中应用都非常广泛，但与此同时，世界上每年因腐蚀而报废的金属材料和设备就占生产量的五分之一以上，造成了巨大的经济损失。随着全球工业化发展进程的加快，腐蚀问题日趋严重，其中水工钢结构的腐蚀问题是最严重的问题之一 O随着防腐技术的不断发展，在金属材料表面涂覆一层防腐蚀保护涂层是目前最经济适用的一种防护措施。喷涂聚脲弹性体具有优异的综合机械性能、良好的防渗效果，以及较强的耐腐蚀性和抗老化性，是 水工钢结构防腐抗老化涂层的最佳选择之一。随着纳米表面工程技术的推广应用，在聚脲弹性体制备原料B组分中添加少量的纳米粉体颗粒，可以有效改善涂层的表面性能。如在B组分中添加纳米聚四氟乙烯粉体，制得的纳米改性涂层对光的敏感性降低，抗紫外线能力和抗老化能力得到显著提高，纳米改性涂层的自腐蚀电位较未添加纳米粉体的涂层升高了约100 mV，使得涂层的耐蚀性能增强了很多，并且纳米改性涂层对腐蚀性介质具有很好的隔绝作用，对金属底材起到了很好的保护作用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可有效防护或减少金属材料的腐蚀和老化的水工钢结构防腐抗老化高分子纳米改性涂层材料。本专利技术采用以下技术方案: 一种水工钢结构防腐抗老化高分子纳米改性涂层材料，具体步骤如下: 第一步，基材表面预处理，然后做喷砂处理； 第二步，在底漆中添加占其质量分数为0.59Tl%的聚四氟乙烯纳米粉体并将其均匀刷涂到基材表面； 第三步，制备A组分和混合有聚四氟乙烯纳米粉体的B组分；第四步，将体积比为1:1的A组份和混合有聚四氟乙烯纳米粉体的B组份在喷涂设备中充分混合后，在基材上喷涂纳米改性涂层材料，制得的涂层的整体厚度不小于0.5 _。作为优选，所述A组分是由质量比为3:2的碳化二亚胺改性二苯甲烷_4，4’- 二异氰酸酯和聚醚三元醇混合组成。作为优选，所述B组分是由占B组份质量比为5°/Γ22%的端氨基聚醚D-400,18% 56%的4，4-亚甲基双[N-仲丁基苯胺]，16% 55%端氨基聚醚D-2000，0% 11%的端氨基聚醚Τ-5000以及占纳米改性涂层质量百分比含量为广3%聚四氟乙烯纳米粉体混合组成。所述B组分的制备过程为:将占B组分的质量分数为59Γ22%的端氨基聚醚D-400，189Γ56%的4，4_亚甲基双[N-仲丁基苯胺]或者两者的混合物与占纳米改性涂层质量百分比含量为19Γ3%的聚四氟乙烯纳米粉体高速搅拌混合在一起，再将分散后的纳米粉体与占B组分的质量分数为16°/Γ55%的端氨基聚醚D-2000和0°/Γ 1%的端氨基聚醚Τ-5000 —同置入容器中，高速分散2(T90 min后制得B组分。作为优选，所述的聚四氟乙烯纳米粉体，纯度> 99.9%，平均粒径在20(T300 nm。本专利技术的有益效果为: 本专利技术制得的水工钢结构防腐抗老化高分子纳米改性涂层材料，具有纳米材料的优异性能，同时聚四氟乙烯中含有极性基团，所以制得的涂层表现出很好的抗老化性能和良好的耐腐蚀性能，较基材的耐蚀性提高了 3飞倍。本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。具体实施方式: 以下用实施例对本专利技术作进一步的详细说明: 实施例1: 第一步:清除基材表面的油溃和可溶性盐等污染物，然后对其进行喷砂处理，使基材表面清洁度不小于Sa2.5，表面粗糙度可达Rz 50 μ m。第二步:在底漆中添加占其质量分数为1%的聚四氟乙烯纳米粉体，高速分散半小时，然后在底材上均匀刷涂两层底漆。聚四氟乙烯纳米粉体，纯度>99.9%，平均粒径在200 300 nm。 第三步:将400g聚醚三元醇和600 g碳化二亚胺改性二苯甲烷_4，4’ - 二异氰酸酯在N2的保护作用不断搅拌使其充分混合制得IOOOg的A组分；将20.2g聚四氟乙烯纳米粉体以高速搅拌的方式混入343.62 g4，4-亚甲基双[N-仲丁基苯胺]和137.45 g端氨基聚醚D-400的混合物中，超声分散30 min。将分散后的纳米粉体与229.09 g端氨基聚醚D-2000和53.45 g端氨基聚醚T-5000置入容器中，高速分散I小时后备用。第四步，按体积比1:1的A、B组分分别加入到专用喷涂设备中充分混合，合理调整喷枪与底材的距离和角度，然后快速在底材上喷涂纳米改性涂层，最后制得一定厚度的纳米改性涂层。制得的纳米改性涂层，因底漆中加入了聚四氟乙烯粉体，可有效提高底漆与面漆的粘附力，同时又由于聚四氟乙烯具有非常低的表面能，涂层的表面张力降低，致密性提高，腐蚀性物质不能粘附，进一步提高了涂层的防腐蚀性能。而面漆中加入聚四氟乙烯，涂层的耐候性也大幅度提高。总之，制得的涂层的防腐蚀能力较基体提高了 4倍左右。实施例2: 第一步:清除基材表面的油溃和可溶性盐等污染物，然后对其进行喷砂处理，使基材表面清洁度不小于Sa2.5，表面粗糙度可达Rz 50 μ m。第二步:在底漆中添加占其质量分数为0.5%的聚四氟乙烯纳米粉体，高速分散半小时，然后在底材上均匀刷涂两层底漆。聚四氟乙烯纳米粉体，纯度> 99.9%，平均粒径在200 300 nm。第三步:将400g聚醚三元醇和600 g碳化二亚胺改性二苯甲烷_4，4’ - 二异氰酸酯在N2的保护作用不断搅拌使其充分混合制得IOOOg的A组分。B组分的制备:将36.8g聚四氟乙烯纳米粉体以高速搅拌的方式混入300 g4，4-亚甲基双[N-仲丁基苯胺]中，超声分散40 min。将分散后的纳米粉体与383.33 g端氨基聚醚D-2000和150 g端氨基聚醚D-400置入容器中，再采用高速分散机高速分散80 min后备用。第四步，按体积比为1:1的A、B组分分别加入到专用喷涂设备中充分混合，合理调整喷枪与底材的距离和角度，然后快速在底材上喷涂纳米改性涂层，最后制得2 mm左右的纳米改性涂层。涂层中因添加了极性基团物质(聚四氟乙烯)，涂层的附着力增大很多，同时涂层的防腐抗老化能力较基体提高了 3倍多。实施例3: 第一步:清除基材表面的油溃和可溶性盐等污染物，然后对其进行喷砂处理，使基材表面清洁度不小于Sa2.5，表面粗糙度可达Rz 50 μ m。第二步:在底漆中添加占其质量分数为0.8%的聚四氟乙烯纳米粉体，高速分散半小时，然后在底材上均匀刷涂两层底漆。聚四氟乙烯纳米粉体，纯度>99.9%，平均粒径在200 300 nm。第三步:将400g聚醚三元醇和600 g碳化二亚胺改性二苯甲烷_4，4’ - 二异氰酸酯在N2的保护作用不断搅拌使其充分混合制得IOOOg的A组分。B组分的制备:将25.2g聚四氟乙烯纳米粉体以高速搅拌的方式混入348 g的4，4_亚甲基双[N-仲丁基苯胺]和87 g端氨基聚醚D-400的混合物中，超声分散30 min。将分散后的纳米粉体与366.3g端氨基聚醚D-2000和43.5g端氨基聚醚T-5000置入容器中，高速分散I小时后备用。第四步，按体积比为1 :1的A、B组分分别加入到本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种水工钢结构防腐抗老化高分子纳米改性涂层材料，其特征在于：具体步骤如下：第一步，基材表面预处理，然后做喷砂处理；第二步，在底漆中添加占其质量分数为0.5%~1%的聚四氟乙烯纳米粉体并将其均匀刷涂到基材表面；第三步，制备A组分和混合有聚四氟乙烯纳米粉体的B组分；第四步，将体积比为1:1的A组份和混合有聚四氟乙烯纳米粉体的B组份在喷涂设备中充分混合后，在基材上喷涂纳米改性涂层材料，制得的涂层的整体厚度不小于0.5 mm。
【技术特征摘要】
1.一种水工钢结构防腐抗老化高分子纳米改性涂层材料，其特征在于:具体步骤如下: 第一步，基材表面预处理，然后做喷砂处理； 第二步，在底漆中添加占其质量分数为.0.59Tl%的聚四氟乙烯纳米粉体并将其均匀刷涂到基材表面； 第三步，制备A组分和混合有聚四氟乙烯纳米粉体的B组分； 第四步，将体积比为1:1的A组份和混合有聚四氟乙烯纳米粉体的B组份在喷涂设备中充分混合后，在基材上喷涂纳米改性涂层材料，制得的涂层的整体厚度不小于.0.5 mm。2.根据权利要求1所述的一种水工钢结构防腐抗老化高分子纳米改性涂层材料，其特征在于:所述A组分是由质量比为3:2的碳化二亚胺改性...
【专利技术属性】
技术研发人员：张瑞珠，李静瑞，郭朋彦，严大考，闫镇威，刘晓东，
申请(专利权)人：华北水利水电学院，
类型：发明
国别省市：河南;41
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