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应用案例
PS-纳米钢铁防锈技术在液化石油气钢瓶表面防锈处理上的应用
发布时间:2015-07-24 10  |  点击:526  |  作者:qinside

曾祥照(清远市盈泉钢制品有限公司 广东 清远 511538 )

摘要:液化石油气钢瓶由于储运和使用环境较差,往往是使用不到一个检测周期钢瓶表面就锈蚀斑斑,如何防止钢瓶表面锈蚀、延长使用期限是钢瓶拥有单位和使用者关心的问题。 应用 PS- 纳米钢铁防锈技术对钢瓶进行表面处理,可以预防或减轻钢瓶表面锈蚀。 PS-纳米防锈蚀剂为人工合成的纳米级、不挥发钢铁缓蚀剂,无毒性、不污染环境、理化性能稳定,在钢铁表面通过分子端基电子转移或与阴极区形成离子键力的结合,产生强大的结合力附着于钢铁表面,形成紧密分子保护膜,防止电化学腐蚀的发生。 PS-纳米防锈剂技术含量高,成本较低,操作方便,环保效果良好,在钢铁表面防护处理上有良好的应用前景。

关键词: 纳米 防锈 钢瓶 表面处理

1、液化石油气钢瓶的表面锈蚀问题
液化石油气钢瓶由于需要经常换气,搬运过程中难免会发生碰撞,保护层脱落,致使钢瓶表面生锈;钢瓶的使用环境较差,多数放置于较阴暗潮湿的地方,经常与酸碱物质接触,表面容易产生腐蚀,因此有不少的钢瓶使用不到一个检测周期,表面就锈蚀斑斑。钢瓶表面锈蚀,壁厚减薄,因而影响钢瓶的安全使用。再说,其锈蚀斑斑的外表已无美观可言,人们走在美丽的大街上或者走进新装修的住宅,看到那些锈蚀斑斑的钢瓶,往往给人一种不协调的视觉污染。所以,钢瓶表面锈蚀问题不仅仅涉及到钢瓶的安全问题,而且还涉及环境优美问题。随着人们生活水平的提高,如何预防钢瓶表面锈蚀、保持钢瓶外表美观已提到议事日程。

2、PS-纳米钢铁防锈蚀技术
我们应用 XX 大学的PS-纳米钢铁防锈蚀技术 , 对液化石油气钢瓶进行表面处理, 试验表明, PS- 纳米钢铁防锈蚀技术 可以预防或大大减轻钢瓶表面的锈蚀 。

[ 注 1 , 纳米:纳米(nm )为长度计量单位, 1nm=10-9m。]

PS-纳米钢铁防氧化防锈蚀剂 ( 简称 PS-防锈蚀剂),是钢铁防氧化防锈蚀新材料,它对钢铁防潮湿、防盐雾、防工业大气腐蚀均有显著作用,一次涂敷可保持多年不被锈蚀,尤其作为油漆或环氧树脂粉末涂料的基底涂层,可防止漆膜或粉末涂层起泡。

PS-防锈蚀剂为人工合成的纳米级不挥发钢铁大气缓蚀剂,本身无毒性、不污染环境、理化性能稳定,有强憎水性,在钢铁表面通过分子端基电子转移或与阴极区形成离子键力的结合,产生强大的结合力附着于钢铁表面,形成紧密分子保护膜,防止电化学腐蚀的发生。膜层透明无色,故不要求装饰性的钢铁制品,直接用本品涂敷即可达到防锈目的;如要求有装饰色彩,则可将本品作为基底涂层,再加涂不同色彩的面漆或环氧树脂粉末涂料。 PS —防锈蚀剂大大优于一般防锈底漆,能防止漆膜起泡造成漆膜面下的腐蚀,故对涂层防腐蚀性能的提高和延长钢铁制品的使用年限有重要的意义。

[ 注 2 , 纳米材料:材料经研磨并经过“纳米筛”后,其颗粒大小已达到纳米级,将颗粒达到纳米级的材料称之为“纳米材料”。 PS-防锈蚀剂为人工合成的纳米级材料,故称之为“ PS-纳米防锈蚀剂”。材料颗粒的大小达到纳米级后,材料的理化性能会发生较大的变化,这正是纳米材料的神奇之处。 ]

3、钢材表面涂敷方式
采用PS-纳米钢铁防锈蚀技术,根据不同的使用要求,钢材表面涂敷方式可分为:

(1) PS-纳米钢铁防锈蚀剂涂敷(底)+ PF-纳米钢铁防锈涂料涂敷(面)(加热固化);

(2) PS-纳米钢铁防锈蚀剂涂敷(底)+ 环氧聚脂粉末涂料涂敷(面)(加热固化);

(3) PS-纳米钢铁防锈蚀剂涂敷(底)+ 丙烯酸漆涂敷(面)(加热固化);

(4) PS-纳米钢铁防锈蚀剂涂敷(底)+ 油漆 + 涂料涂敷(面)(加热固化);

(5) 内、外层表面均涂敷PS-纳米钢铁防锈蚀剂,(例如输送流体钢管、电热水器内胆、牙科用洁净空气贮罐等内外表面防护要求较高的产品,浸于PS-纳米钢铁防锈蚀剂溶液中,取出后滴尽晾干);

(6) 其他涂敷方法。

4 液化石油气钢瓶表面涂敷试验
三年前我们采用“PS-纳米钢铁防锈蚀剂(底)+ 环氧聚脂粉末涂料涂敷(面)”(加热固化)的涂敷工艺,对液化石油气钢瓶表面进行涂敷试验,钢瓶表面至今仍完好如初。(如下图)

5 涂敷工艺
5.1 钢材制品预处理
首先将未锈蚀的 ( 否则应先除锈 ) 钢材制品表面进行预处理,除去表面的油污、灰尘、水分、手汗等污物,可用1:1的无水乙醇与二甲苯混合液擦拭(或清洗)干净,如遇阴雨天或南方雨季时,可用无水乙醇再擦拭一遍,以脱除工件表面凝聚的水分。
其他方法预处理:如酸洗磷化处理、表面抛丸后用压缩空气吹除尘灰处理等方法。
经过预处理的工件,尽快进行PS-防锈蚀剂的涂敷。

5.2 PS-防锈蚀剂涂敷工艺
5.2.1 底层 PS-防锈蚀剂涂敷工艺方法有:
(1) 用刷子涂刷工件表面或压缩空气喷涂;
(2)用静电喷涂工艺;
(3)工件(例如输送流体钢管)浸入“PS-纳米钢铁防锈蚀剂”溶液中,将表面附着的防锈蚀剂滴尽晾干,或热风吹干;
(4)其他方法。

5.2.2 面层涂敷工艺有:
(1)油漆用刷子涂刷或压缩空气喷涂,加热固化;
(2) 环氧树脂粉末用静电喷涂,加热固化;
(3)  其他方法。

6、PS-纳米钢铁防锈蚀剂的技术性能
(参考 GJB/T 1300-1991 标准)

项目

指标

颜色及外观

光亮、透明无色。

干燥时间

30 分钟表干,3~5 小时干透。

附着力

大于一般油漆的结合力,反复弯90度10次不褶皮,不脱落。

硬度

不小于0.5 ,能耐轻度捶击、磕碰。

光泽度

不小于90% ,涂于金属表面光亮度略有增加。

耐机油性

良好 。

耐水性(浸于蒸馏水中 24 小时)

膜层不起泡、不脱落。

耐盐水性

用5% NaCl溶液常温浸泡10小时不锈蚀。

耐工业大气性(含SO2、H2S、CO2及饱和湿度)

符合在恶劣气候环境电子类产品标准。

耐温性能

能耐-30℃~150℃ 环境温度。忌明火。

7、使用效果
(1)PS-纳米钢铁防锈蚀技术操作方便,钢材在较长时期内不锈蚀,对钢材表面具有良好的保护作用。(见上图)

(2) 与锌层表面处理(电镀锌、热浸锌、热喷锌或富锌底漆)相比, PS-纳米钢铁防锈蚀技术成本较低、操作方便,不会造成环境污染。

(3)采用PS-纳米钢铁防锈蚀技术 , 对于在沿海地区和气候潮湿地区使用的钢瓶,具有更好的保护效果。

8、小结
PS-纳米防锈剂技术含量高(以往PS纳米防锈技术用于高科技领域,现在才逐渐转向民用产品), 成本较低,操作方便,不会造成环境污染,因此在钢铁表面防护处理上有良好的应用前景。

( 2005 年 12 月 10 日 修改 E-mail: [email protected]


[email protected]

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作者简介: 曾祥照,男,广东人,高级工程师,清远市盈泉钢制品有限公司总工程师,从事液化石油气钢瓶的标准化、设计、制造与管理工作,全国气瓶标准化技术委员会液化石油气钢瓶标准化技术分委员会委员,全国无损检测标准化技术委员会委员,《广东燃气》编辑。

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