一种海洋钢材防蚀膏及其制备方法

摘要

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种海洋钢材防蚀膏及其制备方法；包括以下重量份数的组分：基础油35‑45份、油性防蚀剂10‑14份、改性氧化铝溶液20‑50份和氧化钙0.5‑2份；本发明的技术方案中于基础油中础油、油性防蚀剂、改性氧化铝溶液和氧化钙，通过上述物质的协同作用可起到延长防蚀膏长期强度的效果，具体来说，本发明中添加有改性氧化铝溶液和氧化钙，氧化钙与改性氧化铝溶液混合后形成氢氧化钙混合体系，得到的防蚀膏在长期使用中涂层内的氢氧化钙会逐渐与空气中的二氧化碳反应，提高涂层强度，也能配合改性氧化铝共同提高涂层的防蚀效果。

权利要求

1.一种海洋钢材防蚀膏，其特征在于，包括以下重量份数的组分：基础油35‑45份、油性防蚀剂10‑14份、改性氧化铝溶液20‑50份和氧化钙0.5‑2份；

所述基础油为白油；

油性防蚀剂为油磺酸钙、十二烯基丁二酸或双硬脂酸铝中的一种或多种；

所述改性氧化铝通过以下步骤制得： a1.将粒径为0.1‑1.5μm的氧化铝经800‑1200℃煅烧8‑16h； a2.将煅烧后的氧化铝粉末置于四氢呋喃或丙酮组成的分散系中，将含有脂肪链的硅烷偶联剂加入该分散系中，于70‑80℃下回流2‑4h，冷却后充分混合均匀后冷却即得到改性氧化铝溶液；

所述含有脂肪链的硅烷偶联剂为辛基三乙氧基硅烷；

其中所述海洋钢材防蚀膏的制备方法包括以下步骤：

S1.按重量份称取各原料，并将基础油、油性防蚀剂和改性氧化铝溶液混合搅拌均匀后置于反应釜中加热30‑75min，得到浆料；

S2.反应后的浆料与氧化钙于无二氧化碳气氛下共混，逐量加入氧化钙粉末，持续搅拌维持温度不高于60℃，反应完成后低温蒸去混合体系中的水分，再次搅拌均匀后即得到海洋钢材防蚀膏。

2.根据权利要求1所述的海洋钢材防蚀膏的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： S1.按重量份称取各原料，并将基础油、油性防蚀剂和改性氧化铝溶液混合搅拌均匀后置于反应釜中加热30‑75min，得到浆料； S2.反应后的浆料与氧化钙于无二氧化碳气氛下共混，逐量加入氧化钙粉末，持续搅拌维持温度不高于60℃，反应完成后低温蒸去混合体系中的水分，再次搅拌均匀后即得到海洋钢材防蚀膏。

3.根据权利要求2所述的海洋钢材防蚀膏的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中加热温度为70‑90℃。

说明书

一种海洋钢材防蚀膏及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及特种防蚀技术领域，具体涉及一种海洋钢材防蚀膏及其制备方法。

背景技术

[0002] 海洋作为地表占地面积最大的组成部分，人类有大量铁基制品如船舶、大桥、风电塔、油井等设施需要暴露于海洋大气环境中，这类设备会持续遭受湿润的海风吹拂、日晒、雨淋以及海水侵蚀严重，金属部件暴露于潮湿、盐碱环境中往往会导致使用寿命下降、成本居高不下，甚至会导致严重的安全事故，在此类金属部件遭受的腐蚀上，主要发生金属的氧化、电化学反应；

[0003] 现有技术中针对此情况主要有涂覆防腐涂料、镀层、喷涂等方式缓解金属的腐蚀问题，但防护效果差强人意，主要是因为海洋环境下防蚀膏形成涂层的强度下降导致脱落，从而使防蚀膏逐渐失去防蚀效果。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种海洋钢材防蚀膏及其制备方法，解决以下技术问题：

[0005] 海洋环境下防蚀膏长时间使用导致脱落，从而使防蚀膏逐渐失去防蚀效果的问题。

[0006] 本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

[0007] 一种海洋钢材防蚀膏，包括以下重量份数的组分：基础油35‑45份、油性防蚀剂10‑14份、改性氧化铝溶液20‑50份和氧化钙0.5‑2份。

[0008] 作为本发明进一步的方案：所述基础油为白油。

[0009] 作为本发明进一步的方案：油性防蚀剂为油磺酸钙、十二烯基丁二酸或双硬脂酸铝中的一种或多种。

[0010] 作为本发明进一步的方案：所述改性氧化铝通过以下步骤制得：

[0011] a1.将粒径为0.1‑1.5μm的氧化铝经800‑1200℃煅烧8‑16h；

[0012] a2.将煅烧后的氧化铝粉末置于四氢呋喃或丙酮组成的分散系中，将含有脂肪链的硅烷偶联剂加入该分散系中，于70‑80℃下回流2‑4h，冷却后充分混合均匀后冷却即得到改性氧化铝溶液。

[0013] 作为本发明进一步的方案：所述含有脂肪链的硅烷偶联剂为辛基三乙氧基硅烷。

[0014] 作为本发明进一步的方案：海洋钢材防蚀膏的制备方法,包括以下步骤：

[0015] S1.按重量份称取各原料，并将基础油、油性防蚀剂和改性氧化铝溶液混合搅拌均匀后置于反应釜中加热30‑75min，得到浆料；

[0016] S2.反应后的浆料与氧化钙于无二氧化碳气氛下共混，逐量加入氧化钙粉末，持续搅拌维持温度不高于60℃，反应完成后低温蒸去混合体系中的水分，再次均匀搅拌均匀后即得到海洋钢材防蚀膏。

[0017] 作为本发明进一步的方案：所述步骤S1中加热温度为70‑90℃。

[0018] 本发明的有益效果：

[0019] (1)本发明的技术方案中于基础油中础油、油性防蚀剂、改性氧化铝溶液和氧化钙，通过上述物质的协同作用可起到延长防蚀膏长期强度的效果，具体来说，本发明中添加有改性氧化铝溶液和氧化钙，氧化钙与改性氧化铝溶液混合后形成氢氧化钙混合体系，得到的防蚀膏在长期使用中涂层内的氢氧化钙会逐渐与空气中的二氧化碳反应，提高涂层强度，也能配合改性氧化铝共同提高涂层的防蚀效果。

[0020] (2)本发明所采用防蚀膏在制备改性氧化铝的过程中采用含有脂肪链的硅烷偶联剂，可有效提高改性氧化铝与防蚀膏体系充分混合，尤其是油性的防蚀膏材料可以很好地与改性氧化铝结合，提高防蚀膏的综合强度和防蚀效果。

具体实施方式

[0021] 下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

[0022] 实施例1

[0023] 一种海洋钢材防蚀膏，包括以下重量份数的组分：白油35份、油磺酸钙14份、改性氧化铝溶液20份和氧化钙2份。

[0024] 改性氧化铝通过以下步骤制得：

[0025] a1.将粒径为0.1μm的氧化铝经1200℃煅烧8h；

[0026] a2.将煅烧后的氧化铝粉末置于四氢呋喃或丙酮组成的分散系中，将辛基三乙氧基硅烷加入该分散系中，于80℃下回流2h，冷却后充分混合均匀后冷却即得到改性氧化铝溶液。

[0027] 海洋钢材防蚀膏的制备方法,包括以下步骤：

[0028] S1.按重量份称取各原料，并将白油、油磺酸钙和改性氧化铝溶液混合搅拌均匀后置于反应釜中于90℃下加热30min，得到浆料；

[0029] S2.反应后的浆料与氧化钙于无二氧化碳气氛下共混，逐量加入氧化钙粉末，持续搅拌维持温度不高于60℃，反应完成后低温蒸去混合体系中的水分，再次均匀搅拌均匀后即得到海洋钢材防蚀膏。

[0030] 实施例2

[0031] 一种海洋钢材防蚀膏，包括以下重量份数的组分：白油45份、十二烯基丁二酸10份、改性氧化铝溶液50份和氧化钙0.5份。

[0032] 改性氧化铝通过以下步骤制得：

[0033] a1.将粒径为1.5μm的氧化铝经800℃煅烧16h；

[0034] a2.将煅烧后的氧化铝粉末置于四氢呋喃或丙酮组成的分散系中，将辛基三乙氧基硅烷加入该分散系中，于70℃下回流4h，冷却后充分混合均匀后冷却即得到改性氧化铝溶液。

[0035] 海洋钢材防蚀膏的制备方法,包括以下步骤：

[0036] S1.按重量份称取各原料，并将白油、十二烯基丁二酸和改性氧化铝溶液混合搅拌均匀后置于反应釜中于90℃下加热30min，得到浆料；

[0037] S2.反应后的浆料与氧化钙于无二氧化碳气氛下共混，逐量加入氧化钙粉末，持续搅拌维持温度不高于60℃，反应完成后低温蒸去混合体系中的水分，再次均匀搅拌均匀后即得到海洋钢材防蚀膏。

[0038] 实施例3

[0039] 一种海洋钢材防蚀膏，包括以下重量份数的组分：白油35‑45份、双硬脂酸铝12份、改性氧化铝溶液35份和氧化钙1份。

[0040] 改性氧化铝通过以下步骤制得：

[0041] a1.将粒径为0.5μm的氧化铝经1000℃煅烧12h；

[0042] a2.将煅烧后的氧化铝粉末置于四氢呋喃或丙酮组成的分散系中，将辛基三乙氧基硅烷加入该分散系中，于75℃下回流3h，冷却后充分混合均匀后冷却即得到改性氧化铝溶液。

[0043] 海洋钢材防蚀膏的制备方法,包括以下步骤：

[0044] S1.按重量份称取各原料，并将白油、双硬脂酸铝和改性氧化铝溶液混合搅拌均匀后置于反应釜中于80℃下加热50min，得到浆料；

[0045] S2.反应后的浆料与氧化钙于无二氧化碳气氛下共混，逐量加入氧化钙粉末，持续搅拌维持温度不高于60℃，反应完成后低温蒸去混合体系中的水分，再次均匀搅拌均匀后即得到海洋钢材防蚀膏。

[0046] 对比例1

[0047] 本对比例与实施例2的区别在于，由氧化铝替代改性氧化铝。

[0048] 对比例2

[0049] 本对比例与实施例2的区别在于，未添加氧化钙。

[0050] 对比例3

[0051] 本对比例与实施例2的区别在于，防蚀膏在制备过程中想体系通入空气。

[0052] 试验例

[0053] 制备各实施例与对比例的防蚀膏并通过实验验证其实际效果，实验方法参考GB/T32119附录E耐盐水性测试和在盐水测试中远期钢材防护效果的测试数据，其中远期钢材防护效果通过钢材重量损失率来计算，将涂有2mm防蚀膏的钢材在盐水中浸泡一定时间后，去除防蚀膏并采用稀醋酸去除表面锈蚀后，比较测试前后的钢材重量变化，即该数据为发生锈蚀的钢材部分与总钢材质量之比，本实验例中所用钢材为Q370qE钢材。

[0054]

[0055] 由上表可见，本发明的实施例2与对比例1区别在氧化铝的改性与否，由于实施例2采用改性氧化铝，降低了钢材远期锈蚀导致钢材损失，有效防止了钢材表面的锈蚀；实施例2与对比例2相较，区别在于氧化钙的添加与否，实施例2中由于含有氧化钙因此降低了钢材远期锈蚀导致钢材损失，有效防止了钢材表面的锈蚀；实施例2与对比例3相较差异在于制备防蚀膏过程中是否在含有二氧化碳的环境下进行，实施例2由于隔绝二氧化碳，因此防蚀膏在涂覆前仍含有大量氢氧化钙，该物质在涂覆后逐渐与空气中的二氧化碳接触，从而形成了硬化表层，延缓了盐水对涂层的腐蚀，且氢氧化钙在防蚀膏制备和涂覆过程中可起到增稠和塑形的效果，可以提高涂覆效果，而含有碳酸钙的防蚀膏不仅无法起到增稠塑形效果，还由于其为固相物，易与防蚀膏的其他组分分离，从而降低防蚀膏的存储能力。

[0056] 以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。