一种带有复合涂层的球墨铸铁管的制作方法

本发明涉及金属防腐，尤其是一种带有复合涂层的球墨铸铁管。

背景技术：

1、球墨铸铁管及管件可应用于直埋、架空等环境下有上百年的应用历史，其中在水利、供水、排水等领域应用广泛。在架空领域要求涂层有非常高的耐候性，既要能抵抗雨水冲洗，又要防止长期日光照射产生涂层粉化失效等问题。在非开挖施工领域，即要涂层能够承受土壤的腐蚀作用，又要满足非开挖施工过程中涂层损坏造成防腐失效。

2、近年来，为了满足管道在非开挖拖拉施工方法中，管线涂层的耐磨性方面，出现了纤维水泥砂浆涂层作为管道外防腐涂层，水泥是建筑工程中不可或缺的建筑材料，是人类使用量最大的人工材料。然而，水泥本身仍然存在不足，如抗渗透和耐酸性等使用性能较差，对水泥进行表面涂层保护是提高其使用性能的有效措施。传统的有机复合涂层材料在实际应用中耐高温性能较差，使用寿命较短，而且粘合力较差，其实用性越来越受到限制。例如专利（cn105384417 b）公开了涂层原料组合物、球墨铸铁管及其制备方法，但该产品用砂浆组合物以及制作方法有如下相关问题；

3、（1）矿渣硅酸盐纤维水泥层具有较强的耐磨性，但该产品在酸性土壤下应用，配合非开挖拖拉工程需要加入水增加润滑性，酸性土壤在水的作用下，易形成酸性溶液渗透至纤维水泥涂层内，导致腐蚀孔隙率增加，进一步造成管道腐蚀。

4、（2）矿渣硅酸盐纤维水泥层球墨铸铁管在架空领域应用时，长期受到雨水冲洗、日光照射，水泥混凝土在雨水的作用下渗入水分，日光照射水分流失，日复一日易造成水泥层粉化开裂，长期会造成管线局部腐蚀加重。

5、综上所述，目前在架空、恶劣埋设环境条件下，还无相应能够长期应用的防腐涂层，当前现有的防腐涂层还无法保证管线能够长期应用。

技术实现思路

1、本发明需要解决的技术问题是提供一种带有复合涂层的球墨铸铁管，采用本发明提供的碱激发凝胶层涂覆在管道内或外表面，对球墨铸铁管提供进一步的防腐保护，能够使管材在极度恶劣的施工环境下施工，同时在酸性土壤、架空领域具有极强的耐候性；并且，该碱激发凝胶层涂覆在管道内壁可用于输送腐蚀性较强的水质，例如海水、生活或工业污水等。

2、为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

3、一种带有复合涂层的球墨铸铁管，包括球墨铸铁管基体、包敷在球墨铸铁管基体外表面的复合外涂层和紧贴球墨铸铁管基体内表面的内涂层，所述复合外涂层包括碱激发凝胶层和锌基涂层，所述锌基涂层设置在球墨铸铁管基体外表面和碱激发凝胶层之间；所述碱激发凝胶层为碱矿渣粉煤灰耐腐蚀性凝胶材料；所述锌基涂层为纯锌涂层、锌铝合金涂层或富锌涂料涂层的一种或多种。

4、本发明技术方案的进一步改进在于：所述碱激发凝胶层的厚度为2～15mm。

5、本发明技术方案的进一步改进在于：所述碱激发凝胶层的厚度为3～10mm。

6、本发明技术方案的进一步改进在于：所述碱激发凝胶层内还包括均匀混合的纤维，所述纤维为聚丙烯纤维、玄武岩纤维、玻璃纤维的一种或多种；当进行碱激发凝胶层涂覆前，在原料中添加特定比例的纤维。

7、本发明技术方案的进一步改进在于：所述碱激发凝胶层中，纤维占碱激发凝胶材料的0.5～2％，所述碱激发凝胶层还包括矿渣、河沙、水、硅酸钠、氢氧化钠、纤维素。

8、本发明技术方案的进一步改进在于：所述碱激发凝胶层外表面还设置渗透防水层，所述渗透防水层为有机硅防水剂。

9、本发明技术方案的进一步改进在于：所述碱激发凝胶层与锌基涂层之间还包括粘合层，所述粘合层为环氧树脂涂料层。

10、本发明技术方案的进一步改进在于：所述球墨铸铁管基体内表面设置有内衬层，所述内衬层为碱激发凝胶层、水泥砂浆层、环氧树脂内衬层、聚氨酯内衬层、聚乙烯内衬层、环氧粉末内衬层或带有密封层的水泥砂浆内衬层。

11、本发明技术方案的进一步改进在于：在球墨铸铁管基体内部按照用途提供相应的防腐涂层。

12、本发明技术方案的进一步改进在于：所述防腐涂层为碱激发凝胶层或加有纤维的碱激发凝胶层。

13、由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：

14、本发明一种带有复合涂层的球墨铸铁管，通过采用复合防腐涂层提升了涂层强度、韧性以及防腐涂层的防腐年限和防腐效果。同时，通过添加纤维以及表面涂覆渗透防水剂等材料实现防腐涂层更长效防腐。

技术特征：

1.一种带有复合涂层的球墨铸铁管，包括球墨铸铁管基体（1）、包敷在球墨铸铁管基体（1）外表面的复合外涂层和紧贴球墨铸铁管基体（1）内表面的内涂层，其特征在于：所述复合外涂层包括碱激发凝胶层（3）和锌基涂层（2），所述锌基涂层（2）设置在球墨铸铁管基体（1）外表面和碱激发凝胶层（3）之间；所述碱激发凝胶层（3）为碱矿渣粉煤灰耐腐蚀性凝胶材料；所述锌基涂层（2）为纯锌涂层、锌铝合金涂层或富锌涂料涂层的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的带有复合涂层的球墨铸铁管，其特征在于：所述碱激发凝胶层（3）的厚度为2～15mm。

3.根据权利要求1所述的带有复合涂层的球墨铸铁管，其特征在于：所述碱激发凝胶层（3）的厚度为3～10mm。

4.根据权利要求1所述的带有复合涂层的球墨铸铁管，其特征在于：所述碱激发凝胶层（3）内还包括均匀混合的纤维，所述纤维为聚丙烯纤维、玄武岩纤维、玻璃纤维的一种或多种；当进行碱激发凝胶层涂覆前，在原料中添加特定比例的纤维。

5.根据权利要求4所述的带有复合涂层的球墨铸铁管，其特征在于：所述碱激发凝胶层中，纤维占碱激发凝胶材料的0.5～2％，所述碱激发凝胶层还包括矿渣、河沙、水、硅酸钠、氢氧化钠、纤维素。

6.根据权利要求1所述的带有复合涂层的球墨铸铁管，其特征在于：所述碱激发凝胶层（3）外表面还设置渗透防水层（5），所述渗透防水层（5）为有机硅防水剂。

7.根据权利要求1所述的带有复合涂层的球墨铸铁管，其特征在于：所述碱激发凝胶层（3）与锌基涂层（2）之间还包括粘合层，所述粘合层为环氧树脂涂料层。

8.根据权利要求1所述的带有复合涂层的球墨铸铁管，其特征在于：所述球墨铸铁管基体（1）内表面设置有内衬层（4），所述内衬层为碱激发凝胶层、水泥砂浆层、环氧树脂内衬层、聚氨酯内衬层、聚乙烯内衬层、环氧粉末内衬层或带有密封层的水泥砂浆内衬层。

9.根据权利要求1所述的带有复合涂层的球墨铸铁管，其特征在于：在球墨铸铁管基体（1）内部按照用途提供相应的防腐涂层。

10.根据权利要求9所述的带有复合涂层的球墨铸铁管，其特征在于：所述防腐涂层为碱激发凝胶层或加有纤维的碱激发凝胶层。

技术总结
本发明公开了一种带有复合涂层的球墨铸铁管，属于金属防腐技术领域，包括球墨铸铁管基体、包敷在球墨铸铁管基体外表面的复合外涂层和紧贴球墨铸铁管基体内表面的内涂层，其特征在于：所述复合外涂层包括碱激发凝胶层和锌基涂层，所述锌基涂层设置在球墨铸铁管基体外表面和碱激发凝胶层之间；所述碱激发凝胶层为碱矿渣粉煤灰耐腐蚀性凝胶材料；所述锌基涂层为纯锌涂层、锌铝合金涂层或富锌涂料涂层的一种或多种。本发明提供的碱激发凝胶层涂覆在管道内或外表面，对球墨铸铁管提供进一步的防腐保护，能够使管材在极度恶劣的施工环境下施工，同时在酸性土壤、架空领域具有极强的耐候性。

技术研发人员：马宗勇,王军昌,王颖,赵春洋,王志强,赵海庆,武智猛
受保护的技术使用者：新兴铸管股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16