一种电场环境用耐磨型硅酸钠涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种涂料及其制备方法，尤其涉及一种电场环境用耐磨型硅酸钠涂料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]在电力工业领域，金属构件在使用过程中比较容易腐蚀。目前金属防腐最有效、最科学、最经济的方法之一是在金属表面涂覆防腐蚀涂层。但是涂层在使用过程中难免会因为磨损和老化等引起涂层失效。
[0003]随着电力容量的增大和电压等级的升高，电网的大规模互联已成为我国电力系统发展的必然趋势。大电网能更合理地利用资源节约投资，提高电能质量和供电可靠性同时，电网也是一个巨大的腐蚀破坏的承载体，电网中的塔、支架和变压器等输变电设备大多采用钢铁等金属构件，金属构件长期处于户外经受强电场破坏作用机械磨损等的侵袭，因而腐蚀问题相当严重。不仅电力系统企业需投入大量的人力和财力进行常年性的防腐蚀工作，而且还有潜在的安全隐患。调查结果表明:因涂层破损或未加涂层而裸露在大气环境中的钢构件，其表面会产生氧化腐蚀，其速率可达lmm-2mm/年，经4_5年，钢结构将完全报废，若不及时采取措施，必将造成巨大的损失。因此，解决电力系统设备的腐蚀问题，从而避免电力系统的大停电等事故的发生，已成为电力系统安全运行迫切需要解决的问题。
[0004]现有的工业防腐涂料中，绝大多数都还停留在溶剂型涂料上，二甲苯、三甲苯类的芳香烃溶剂对环境和人身安全构成了极大的威胁，而水性无机富锌涂料具有优异的耐热性、耐腐蚀性、耐溶剂性、耐候性、耐磨性、高附着力，与生俱来的环保特性得到了愈来愈多业内人士的认可。但市场现存的无机外涂料多为单组份的硅酸钾涂料和硅溶胶基涂料，普遍存在稳定性差、涂膜机械性能差、易分化开裂等无法长期耐受强电场环境的问题。
【发明内容】
[0005]本发明针对上述问题提供一种提高电场环境中钢铁构件材料的耐腐蚀性能，而且有效提高涂层综合性能的一种电场环境用耐磨型硅酸钠涂料及其制备方法。
[0006]为实现上述目的本发明解决技术问题的技术方案是:
一种电场环境用耐磨型硅酸钠涂料，是由以下原料并按下述质量份数组成:液态硅酸钠85?120份；锌粉I?15份；含10%三聚磷酸铝的水溶液3?20份；云母粉5?20份；纳米三氧化二铝5?15份；水10?500份。
[0007]所述的一种电场环境用耐磨型硅酸钠涂料，是由以下原料并按下述质量份数组成:液态硅酸钠95?110份；锌粉5?10份；含10%三聚磷酸铝的水溶液5?15份；云母粉10?15份；纳米三氧化二铝8?12份冰100?380份。
[0008]所述的一种电场环境用耐磨型硅酸钠涂料，是由以下原料并按下述质量份数组成:液态硅酸钠100份；锌粉7份；含10%三聚磷酸铝的水溶液10份；云母粉12份；纳米三氧化二铝10份；水240份。
[0009]所述的液态硅酸钠的模数为3.0?4.0。
[0010]所述的锌粉的粒径为10?50微米。
[0011]所述含10%三聚磷酸铝的水溶液的pH值为5.0?7.5。
[0012]所述的云母粉的粒径为5?50微米。
[0013]所述的纳米三氧化二铝粒径为10?100纳米。
[0014]所述的水为蒸馏水。
[0015]制备所述的一种电场环境用耐磨型硅酸钠涂料的方法，包括以下步骤:
(a)、球磨，按配方配比选取锌粉、含10%三聚磷酸铝的水溶液、云母粉、纳米三氧化二铝，放入球磨罐中以250?350rpm的转速球磨I?2h取出原料待用；
(b)、混合，先按比例分别取液态硅酸钠和水，然后将步骤(a)待用的原料边搅拌边加入到液态硅酸钠中并使二者充分混合后加入水；
(C)、制成品，将步骤(b)所得浆料倒入搅拌机容器中以200?350rpm的转速搅拌5?20min后，经200目筛网过滤即得所需的成品涂料。
[0016]本发明使用方法:将涂料喷涂或刷涂到经过喷砂处理的钢铁材料零部件表面，表干5?1min在室温下固化4?24h后，钢铁材料零部件表面即获得本发明涂层。
[0017]本发明与现有技术相比具有以下有益效果:
本发明主要用于电场腐蚀环境中的钢铁构件材料防护，具有耐强电场、防腐蚀、耐磨的特点。本发明所涉及的涂料不含有机溶剂，无毒、无污染，有利于环保。本发明中使用锌粉一方面促进了硅酸钠的固化，另一方面增强了涂层的耐腐蚀性能，含10%三聚磷酸铝的水溶液是一种良好的防锈颜料，与金属离子可形成复杂的化合物，对金属有钝化作用，可提进一步高涂层的耐腐蚀性能和耐水性能，云母粉可在涂层形成层状排列从而提高涂层抗腐蚀介质的渗透能力。纳米三氧化二铝具有优异的耐磨性能，上述因素赋予了涂层良好的耐磨和耐强电场破坏性能，具有较好的社会效益和经济效益。
【具体实施方式】
[0018]下面结合具体实施例对本发明进行进一步详细说明，但本发明的保护范围不受具体的实施例所限制，以权利要求书为准。另外，以不违背本发明技术方案的前提下，对本发明所作的本领域普通技术人员容易实现的任何改动或改变都将落入本发明的权利要求范围之内。
[0019]实施例1
原料:取模数为3.5的液态硅酸钠100份；粒径为30微米的锌粉7份；pH值为6.0的含10%三聚磷酸铝的水溶液10份；粒径为25微米的云母粉12份；粒径为50纳米的纳米三氧化二铝10份；蒸馏水240份。
[0020]制备本发明一种电场环境用耐磨型硅酸钠涂料的方法:(a)、球磨，将选取的锌粉、含10%三聚磷酸铝的水溶液、云母粉、纳米三氧化二铝，放入球磨罐中以300rpm的转速球磨1.5h取出原料待用；(b)、混合，将步骤(a)待用的原料边搅拌边加入到液态硅酸钠中并使二者充分混合后加入蒸馏水；(C)、制成品，将步骤(b)所得浆料倒入搅拌机容器中以300rpm的转速搅拌1min后，经200目筛网过滤即得所需的成品涂料。
[0021]本发明使用方法:将涂料喷涂或刷涂到经过喷砂处理的钢铁材料零部件表面，表干8min在室温下固化12h后，钢铁材料零部件表面即获得本发明涂层。
[0022]实施例2
原料:取模数为3.0的液态硅酸钠85份；粒径为50微米的锌粉15份；pH值为7.0的含10%三聚磷酸铝的水溶液20份；粒径为50微米的云母粉20份；粒径为100纳米的纳米三氧化二铝20份；水500份。
[0023]制备本发明一种电场环境用耐磨型硅酸钠涂料的方法:(a)、球磨，将选取的锌粉、含10%三聚磷酸铝的水溶液、云母粉、纳米三氧化二铝，放入球磨罐中以250rpm的转速球磨2h取出原料待用；(b)、混合，将步骤(a)待用的原料边搅拌边加入到液态硅酸钠中并使二者充分混合后加入水；(C)、制成品，将步骤(b)所得浆料倒入搅拌机容器中以350rpm的转速搅拌5min后，经200目筛网过滤即得所需的成品涂料。
[0024]本发明使用方法:将涂料喷涂或刷涂到经过喷砂处理的钢铁材料零部件表面，表干5min在室温下固化24h后，钢铁材料零部件表面即获得本发明涂层。
[0025]实施例3
原料:取模数为4.0的液态硅酸钠120份；粒径为10微米的锌粉I份；pH值为5.0的含10%三聚磷酸铝的水溶液3份；粒径为5微米的云母粉5份；粒径为10纳米的纳米三氧化二铝5份；水10份。
[0026]制备本发明一种电场环境用耐磨型硅酸钠涂料的方法:(a)、球磨，将选取的锌粉、含10%三聚磷酸铝的水溶液、云母粉、纳米三氧化二铝，放入球磨罐中以280rpm的转速球磨Ih取出原料待用；(c)、制成品，将步骤(b)所得浆料倒入搅拌机容器中以200rpm的转速搅拌20min后，经200目筛网过滤即得所需的成品涂料。其它同实施例2，不再赘述。
[0027]本发明使用方法:将涂料喷涂或刷涂到经过喷砂处理的钢铁材料零部件表面，表干1min在室温下固化4h后，钢铁材料零部件表面即获得本发明涂层。
[0028]实施例4
原料:取模数为3.0的液态硅酸钠95份；粒径为20微米的锌粉10份；pH值为7.0的含10%三聚磷酸铝的水溶液15份；粒径为40微米的云母粉15份；粒径为30纳米的纳米三氧化二铝12份；蒸馏水380份。
[0029]制备本发明一种电场环境用耐磨型硅酸钠涂料的方法:(a)、球磨，将选取的锌粉、含10%三聚磷酸铝的水溶液、云母粉、纳米三氧化二铝，放入球磨罐中以320rpm的转速球磨1.5h取出原料待用；(C)、制成品，将步骤(b)所得浆料倒入搅拌机容器中以250rpm的转速搅拌12min后，经200目筛网过滤即得所需的成品涂料。其它同实施例1，不再赘述。
[0030]本发明使用方法:将涂料喷涂或刷涂到经过喷砂处理的钢铁材料零部件表面，表干6min在室温下固化8h后，钢铁材料零部件表面即获得本发明涂层。
实施例5
原料:取模数为3.3的液态硅酸钠110份；粒径为40微米的锌粉5 ；p