一种输电铁塔塔脚防锈剂及其制备方法和应用与流程

本发明涉及金属防护，特别涉及一种输电铁塔塔脚防锈剂及其制备方法和应用。

背景技术：

1、由于输电铁塔塔脚长期处于日晒雨淋、植物土壤覆盖、酸雨侵蚀、海水盐雾腐蚀等恶劣环境条件，导致塔脚锈蚀缺陷频繁出现，还可能出现严重的腐蚀穿透，若由锈蚀缺陷发展扩大，势必会造成铁塔倾斜甚至倒塌事故，所产生的危害极大。而导致输电铁塔塔脚锈蚀的根本原因是塔脚钢材-空气-水泥保护帽界面总会存在一定微小缝隙，界面处的水、电解质溶液、氧气一部分会在表面积累，另一部分在内外部毛细管和渗透压作用力下向缝隙内流动并与水泥保护帽内部钢材接触发生不恒定的电化学反应，从而使塔脚发生电化学腐蚀破坏。

2、目前，现有的输电铁塔塔脚锈蚀防治的技术主要是采用在钢材表面和界面处刷涂各类防锈漆、在界面处涂刷环氧树脂类隔离胶、在塔脚处砌新的水泥保护帽及三者的组合处理等，但均存在较多缺点，且未能根治塔脚锈蚀问题。刷涂各类防锈漆和环氧树脂类隔离胶后可延长塔脚寿命短(1-2年)，防锈漆和环氧树脂类隔离胶内添加的改性剂、助剂、zn、fe粉等均未能消除油漆的表面张力，存在与钢材及混凝土表面的亲和力较差、渗透性差、流动性低、粘附力不高等问题，未能充分堵塞塔脚钢材-空气-水泥保护帽界面缝隙及毛细管，在野外日照及高温湿热条件下，内外部在氧浓度差和压差作用下，使得湿空气沿缝隙和毛细管通道逃逸深入，因此不能有效阻断界面处的水及电解质溶液向水泥保护帽内部渗透途径。此外，环氧树脂类隔离胶硬化后，在日夜温差、太阳紫外线、海水盐雾等侵蚀下，会发生老化裂纹、松脱、起皮等问题，严重缩短塔脚防锈寿命。若使用防锈漆、环氧树脂类隔离胶及浇筑新水泥保护帽组合方式，则不仅增加了成本，还会在新水泥保护帽与钢材连接处产生新的锈蚀问题。可见，现有输电塔脚防治措施均不能有效阻断界面处的水、电解质溶液和氧气向水泥保护帽内部渗透途径，未能充分堵塞塔脚钢材-空气-水泥保护帽界面缝隙及毛细管，未能有效阻止塔脚钢材电化学腐蚀。

技术实现思路

1、本发明提供了一种输电铁塔塔脚防锈剂及其制备方法和应用，该电铁塔塔脚防锈剂能有效阻止塔脚钢材电化学腐蚀。

2、本发明第一方面提供了一种输电铁塔塔脚防锈剂，按质量分数计，包括以下组分：

3、金属切削加工油废液850-950份；

4、助渗剂65-85份；

5、防腐剂75-95份；

6、抗渗剂150-180份；

7、菠萝蜜树脂300-400份；

8、膨胀剂60-90份；

9、憎水剂78-98份；

10、降粘剂15-35份。

11、需要说明的是，本发明中的金属切削加工油废液是一种废物油，油性切削液，与金属粘附力高，粘合力好，能实现废物回收利用，与其他组分结合能在塔脚钢材-空气-水泥保护帽界面粘附塔脚钢材表面，形成油性屏蔽层并填充堵塞塔脚钢材-空气-水泥保护帽界面缝隙和毛细管。本发明中的菠萝蜜树脂是广东海南一带菠萝蜜果树切口后分泌的一种树脂，呈白色、米白色粘性流体，在体系中与基础油进行混合后形成一种具备粘性的基础油-菠萝蜜树脂混合油脂。

12、优选地，所述助渗剂为蓖麻酸硫酸酯钠盐，所述助渗剂中活性物含量≥12％，硫化基≥2.0％，ph 7～8。

13、需要说明的是，本发明中的蓖麻酸硫酸酯钠盐能在基础油表面能定向排列，在塔脚防锈剂体系中降低体系表面张力，使得塔脚防锈剂体系具备低表面张力，对金属和水泥界面有较强的亲和力，加速塔脚防锈剂体系渗透进入塔脚钢材-空气-水泥保护帽界面缝隙和毛细管，排出塔脚钢材-空气-水泥保护帽界面缝隙和毛细管存在的湿空气，挤压杂质和粉末，孔隙内形成单一体系的封堵物。

14、优选地，所述防腐剂为柠檬酸亚锡二钠。

15、需要说明的是，本发明中的柠檬酸亚锡二钠能使塔脚防锈剂体系具备消氧防腐作用，对菠萝蜜树脂起到防腐消菌效果，当多余的湿空气、盐雾和水汽进入到孔隙界面时，可消除多余的溶解氧，避免形成化学原电池构造。

16、优选地，所述抗渗剂为三萜皂苷。

17、需要说明的是，三萜皂苷为无色透明液体，纯度工业级作为体系的抗渗剂，是指人造三萜类化合物的一类糖苷，作用是加入体系内分散各组分并起到抗渗防冻作用，增强体系耐久性，当基础油和菠萝蜜树脂渗入到塔脚钢材-空气-水泥保护帽界面缝隙和毛细管后，可起到防止塔脚周围湿空气、盐雾、积水在温度和渗透压作用下继续渗入作用，保持界面内孔隙干燥环境。

18、优选地，所述膨胀剂为sy-k膨胀纤维防水剂，粉末状固体，抗压强度30-33mpa。

19、需要说明的是，sy-k膨胀纤维防水剂能让防锈剂基础油-菠萝蜜树脂混合油脂具备前期流动性，中期粘性，后期膨胀的效果，加入体系后防止基础油-菠萝蜜树脂混合油脂后期固化干裂，具备一定的韧性，在塔脚钢材-空气-水泥保护帽界面缝隙和毛细管内具备长久膨胀堵塞效果，与传统的塔脚防腐工艺完全不同。sy-k膨胀纤维防水剂遇水后产生纤维化膨胀效果进而对微细毛管产生堵漏效果，防水原理为在体系中起到增加体系膨胀作用，并且在体系粘稠化后表面产生凸起和毛刺的堵水效果。

20、优选地，所述憎水剂为渗透性纳米甲基硅酸钾，粘度1000-1100cps，附着力1.3-1.6mpa。

21、需要说明的是，渗透性纳米甲基硅酸钾能在渗透作用下渗入塔脚水泥孔隙和塔脚混凝土毛细管界面，形成混凝土水泥基质-憎水保护层-基础油-菠萝蜜树脂混合油脂-混凝土水泥基质构造，最大限度地杜绝了液态水通过表面或毛细管作用渗透入固化的水泥基材料与塔脚钢材接触积累

22、优选地，所述降粘剂为ade-6稠油降粘剂。

23、需要说明的是，ade-6稠油降粘剂能调整基础油-菠萝蜜树脂混合油脂流动性和易混合性能，实现基础油-菠萝蜜树脂混合油脂稠度的可控性。

24、本发明第二方面提供了一种输电铁塔塔脚防锈剂的制备方法，包括以下步骤：

25、步骤1：将金属切削加工油废液加热到第一温度，剪切搅拌，然后加入降粘剂，降温至第二温度，加入菠萝蜜树脂，然后再加热至第三温度，同时搅拌，之后超声震荡，得到基础油-菠萝蜜树脂混合油脂；

26、步骤2：向所述基础油-菠萝蜜树脂混合油脂中加入助渗剂、防腐剂、抗渗剂、膨胀剂和憎水剂，搅拌后得到输电铁塔塔脚防锈剂。

27、优选地，步骤1中，所述第一温度为75℃-85℃，所述第二温度为25℃-30℃，所述第三温度为50℃-60℃。

28、更优选地，步骤1具体包括：将900份金属切削加工油废液加入反应釜中，加热至80℃，剪切搅拌12min，加入20份ade-6稠油降粘剂(c8h9nao3s)，搅拌4min，降温至28℃，加入350份菠萝蜜树脂，然后再加热至55℃，同时搅拌17min，之后超声震荡40min，得到基础油-菠萝蜜树脂混合油脂。

29、更优选地，步骤2具体包括：在基础油-菠萝蜜树脂混合油脂加入75份蓖麻酸硫酸酯钠盐、80份柠檬酸亚锡二钠、160份三萜皂苷、70份sy-k膨胀纤维防水剂、85份渗透性纳米甲基硅酸钾。在高速混合搅拌机中进行自落式搅拌混合，频率50hz，时间55min，取出待用。

30、本发明第三方面提供了一种铁塔塔脚防锈方法，包括以下步骤：

31、将输电铁塔塔脚防锈剂刷涂在铁塔塔脚水泥保护帽与钢材接触的界面处，使输电铁塔塔脚防锈剂渗入界面和水泥基材料内部通道。

32、具体的，使输电铁塔塔脚防锈剂渗入界面和水泥基材料内部通道包括：(1)加压渗透，在刷子蘸取本防锈剂刷涂在铁塔塔脚水泥保护帽与钢材接触的界面处，接触界面涂刷的短暂时间内，防锈剂在刷子的压力作用下渗入界面和水泥基材料表层的；(2)自由渗透，在防锈剂脱离刷子之后，留在界面和水泥基材料表层的防锈剂是依靠重力、毛细管作用、渗透压作用渗入界面和水泥基材料内部通道的。

33、从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

34、本发明提供一种输电铁塔塔脚防锈剂，按质量分数计，制备原料包括以下组分：金属切削加工油废液850-950份；助渗剂65-85份；防腐剂75-95份；抗渗剂150-180份；菠萝蜜树脂300-400份；膨胀剂60-90份；憎水剂78-98份；降粘剂15-35份。本发明采用金属切削加工油废液、助渗剂、防腐剂、抗渗剂、菠萝蜜树脂、膨胀剂、憎水剂、降粘剂组合成的防锈剂具有极高的渗透、粘附、膨胀堵塞和抗腐蚀能力，对钢材和混凝土有良好的亲和力，能渗透到脚钢材-空气-水泥保护帽界面缝隙和毛细管中进行粘附并构成膨胀堵塞作用，长期在界面处保持良好坚固油膜状态，抑氧、憎水效果明显，能阻断水、电解质溶液和氧气，使用寿命长达6-10年，附着力1级，解决了传统隔离防锈方法未能有效阻止塔脚钢材电化学腐蚀，导致无法有效减缓铁塔塔脚锈蚀的问题。