一種水基防銹劑及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種水基防銹劑及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明所述的水基防銹劑包括30～50g/L的明膠，3～5g/L的明礬，20～30g/L的十二烷基磺酸鈉，20～30g/L的水溶性硅油，余量為水。本發(fā)明還公開(kāi)了所述水基防銹劑的制備方法及其在熱壓帶肋鋼筋防銹中的應(yīng)用。本發(fā)明所述的防銹劑使用方便、防銹效果佳且成本低廉，在露天環(huán)境下，經(jīng)風(fēng)吹、雨淋、日曬，可保持2～3月不會(huì)產(chǎn)生銹蝕，也不影響鋼筋的力學(xué)機(jī)械性能和焊接性能，從根本上解決了現(xiàn)有熱軋帶肋鋼筋銹蝕嚴(yán)重，從而影響鋼筋混凝土構(gòu)件承載力和耐久性等問(wèn)題。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種水基防銹劑及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于鋼材表面處理技術(shù)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種能延緩熱軋帶肋鋼筋在大 氣環(huán)境下銹蝕的環(huán)保型高溫水基防銹劑及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 熱軋帶肋鋼筋作為建筑用鋼材，其消費(fèi)量一直占據(jù)著我國(guó)鋼材生產(chǎn)的較大比重， 在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中起到至關(guān)重要的作用。近年來(lái)，為了生產(chǎn)低成本高強(qiáng)度鋼筋，各大鋼鐵企業(yè)采 用的主要方法是終軋后穿水冷卻工藝。該工藝能在一定程度上改善組織，提高鋼筋的機(jī)械 性能，但該工藝存在著一個(gè)很大的缺點(diǎn)，即穿水冷卻的熱軋帶肋鋼筋在儲(chǔ)存和運(yùn)輸過(guò)程中 很容易生銹，即使在室內(nèi)環(huán)境下通常5?6天左右即出現(xiàn)銹蝕，如在雨天，數(shù)小時(shí)即可出現(xiàn) 紅色銹斑，這嚴(yán)重影響了熱軋帶肋鋼筋的表面質(zhì)量，而且銹跡會(huì)造成熱軋帶肋鋼筋表面與 混凝土握裹強(qiáng)度降低，嚴(yán)重影響建筑質(zhì)量，鋼筋的銹蝕成為了影響建筑物持久性的主要因 素。
[0003] 目前市場(chǎng)上主要的處理方法是對(duì)熱軋帶肋鋼筋表面做防銹處理，即在常溫下對(duì)螺 紋鋼進(jìn)行表面處理。常溫防銹劑主要是在常溫下對(duì)成品鋼材進(jìn)行處理，要對(duì)鋼筋進(jìn)行清洗、 除油、浸泡、鈍化、干燥等步驟，處理過(guò)程往往需要數(shù)小時(shí)甚至一天，不能完全滿足各種情況 下的材料表面防銹要求，仍有許多場(chǎng)合需要用高溫防銹工藝來(lái)達(dá)到防腐蝕的目的，即直接 對(duì)高溫鋼材表面進(jìn)行處理，提高鋼筋的常溫耐腐蝕性能。目前，高溫防銹難度較大，因此，還 沒(méi)有行之有效的高溫防銹方法。
[0004] 為此，研制開(kāi)發(fā)一種在熱軋帶肋鋼筋生產(chǎn)線上在線即能完成防銹處理的高溫水基 防銹劑及其制備方法和應(yīng)用。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 本發(fā)明第一目的在于提供一種環(huán)保型高溫水基防銹劑；第二目的在于提供一種所 述水基防銹劑的制備方法；第三目的在于提供一種所述水基防銹劑在熱壓帶肋鋼筋防銹中 的應(yīng)用。
[0006] 本發(fā)明第一目的這樣實(shí)現(xiàn)的，所述的水基防銹劑包括30?50g/L的明膠，3?5g/ L的明礬，20?30g/L的十二烷基磺酸鈉，20?30g/L的水溶性硅油，余量為水。
[0007] 本發(fā)明第二目的這樣實(shí)現(xiàn)的，所述的水基防銹劑的制備方法包括如下具體步驟： (1) 確定各組分用量； (2) 明膠加入水中充分?jǐn)嚢柚敝寥芙馔耆?，明膠與水的料液質(zhì)量體積比（g:L)為1 :8? 15 ;明礬加入水中充分?jǐn)嚢柚敝寥芙馔耆?，料液質(zhì)量體積比（g :L)為1 :20?40 ;十二烷基 磺酸鈉加入水中充分?jǐn)嚢柚敝寥芙馔耆?，料液質(zhì)量體積比（g :L)為1 :6?15 ; (3) 將以上3種溶液與水溶性硅油混合均勻； (4) 加水定容，即得所述的水基防銹劑。
[0008] 本發(fā)明第三目的這樣實(shí)現(xiàn)的，所述的水基防銹劑在熱壓帶肋鋼筋防銹中的應(yīng)用。
[0009] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)和效果： (1) 所提供的水基防銹劑由無(wú)毒無(wú)味的化學(xué)試劑配制而成，以水為溶劑，屬環(huán)保型產(chǎn) 品，不僅安全環(huán)保，而且成本低廉，處理費(fèi)用不超過(guò)10元/噸鋼，具有良好的經(jīng)濟(jì)性； (2) 所提供的水基防銹劑的防銹效果好，能較大程度地延緩了熱軋帶肋鋼筋在大氣環(huán) 境下表面銹蝕的現(xiàn)象，在露天環(huán)境下，經(jīng)風(fēng)吹、雨淋、日曬，可保持2?3月不會(huì)產(chǎn)生銹蝕。從 根本上解決了現(xiàn)有熱軋帶肋鋼筋因穿水冷卻銹蝕嚴(yán)重，從而影響鋼筋混凝土構(gòu)件承載力和 耐久性等力學(xué)性能問(wèn)題； (3) 所提供的制備方法，工藝簡(jiǎn)單，便于操作； (4) 所提供的水基防銹劑的使用方法簡(jiǎn)便，耗時(shí)極少，可在軋鋼生產(chǎn)線上在線完成對(duì)熱 軋帶肋鋼筋的防銹處理，并充分利用鋼筋余熱實(shí)現(xiàn)自行干燥，從而在鋼筋表面形成一層外 觀光亮的防銹膜，不僅使得鋼筋表面美觀，而且不會(huì)影響鋼筋的力學(xué)機(jī)械性能和焊接性能。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0010] 圖1為熱軋帶肋鋼筋防銹處理試驗(yàn)圖（2個(gè)月）； 圖中：熱軋帶肋鋼筋的兩端分別進(jìn)行了水基防銹劑防銹處理和未經(jīng)防銹處理(對(duì)照)， 處理后在室外露天環(huán)境放置2個(gè)月。
[0011] 圖2為熱軋帶肋鋼筋防銹處理試驗(yàn)圖（3個(gè)月）； 圖中：熱軋帶肋鋼筋的兩端分別進(jìn)行了水基防銹劑防銹處理和未經(jīng)防銹處理(對(duì)照)， 處理后在室外露天環(huán)境放置3個(gè)月。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但不以任何方式對(duì)本發(fā)明加以限制，基于 本發(fā)明教導(dǎo)所作的任何變換，均落入本發(fā)明保護(hù)范圍。
[0013] 本發(fā)明所述的水基防銹劑，包括30?50g/L的明膠，3?5g/L的明礬，20?30g/ L的十二烷基磺酸鈉，20?30g/L的水溶性硅油，余量為水。
[0014] 作為本發(fā)明技術(shù)方案的一種優(yōu)選，所述的水基防銹劑包括50 g/L的明膠，5g/L的 明礬，30g/L的十二烷基磺酸鈉，30g/L的水溶性硅油，1000余量為水。
[0015] 本發(fā)明所述的水基防銹劑的制備方法，包括如下具體步驟： (1) 確定各組分用量； (2) 明膠加入水中充分?jǐn)嚢柚敝寥芙馔耆髂z與水的料液質(zhì)量體積比（g:L)為1 :8? 15 ;明礬加入水中充分?jǐn)嚢柚敝寥芙馔耆?，料液質(zhì)量體積比（g :L)為1 :20?40 ;十二烷基 磺酸鈉加入水中充分?jǐn)嚢柚敝寥芙馔耆弦嘿|(zhì)量體積比（g :L)為1 :6?15 ; (3) 將以上3種溶液與水溶性硅油混合均勻； (4) 加水定容，即得所述的水基防銹劑。
[0016] 明膠在常溫常壓下很難溶于水，本技術(shù)方案采用的溶解方法為先在室溫下將明膠 浸泡10?30min，再在65~70°C恒溫水浴中，充分?jǐn)嚢柚镣耆芙?。另外，也可采用高壓?解或者微波溶解等常用手段。
[0017] 明礬選用粉末狀為佳，若是塊狀明礬，宜粉碎成小塊或粉末后再行溶解，以加快溶 解速率，可在常溫下溶解，也可加熱助溶，以增大溶解度和加快溶解速率。
[0018] 十二烷基磺酸鈉一般在常溫下溶解即可，但有些十二烷基磺酸鈉產(chǎn)品由于品質(zhì)的 問(wèn)題，在常溫下溶解很慢，可在65~70°c恒溫水浴中溶解，以增大溶解度和加快溶解速率。
[0019] 水溶性硅油為液體，直接加入混合即可。
[0020] 作為本技術(shù)方案的一種優(yōu)選，明膠加入水中充分?jǐn)嚢柚敝寥芙馔耆?，明膠與水的 料液質(zhì)量體積比（g :L)為1 :10 ;明礬加入水中充分?jǐn)嚢柚敝寥芙馔耆弦嘿|(zhì)量體積比 (g :L)為1 :30 ;十二烷基磺酸鈉加入水中充分?jǐn)嚢柚敝寥芙馔耆?，料液質(zhì)量體積比為（g : L) 1 :10。
[0021] 本發(fā)明所述的水基防銹劑的在熱壓帶肋鋼筋防銹中的應(yīng)用，具體為在運(yùn)行中的熱 軋帶肋鋼筋的軋制線上，一般在精整定尺剪后輸送輪道部位用所述的水基防銹劑噴淋或浸 沒(méi)表面溫度為200?350°C的熱軋帶肋鋼筋，鋼筋表面被水基防銹劑完全覆蓋，鋼筋余熱使 得水基防銹劑迅速干燥，在鋼筋表面形成光亮的防銹膜。所述水基防銹劑的噴淋或浸沒(méi)時(shí) 間為1?30s。
[0022] 作為本發(fā)明技術(shù)方案的一種優(yōu)選，所述的噴淋或浸沒(méi)時(shí)間為5?10s。
[0023] 實(shí)施例1 水基防銹劑配方為：30g/L明膠，3g/L明礬，20g/L十二烷基磺酸鈉，20g/L水溶性硅 油，余量為水。
[0024] 先將30g明膠在室溫條件下浸泡lOmin，加入250mL水中，65°C恒溫水浴中充分?jǐn)?拌至完全溶解。在120mL水中加入3g明礬充分?jǐn)嚢柚敝寥芙馔耆?，?00mL水中加入20g 十二烷基磺酸鈉充分?jǐn)嚢柚敝寥芙馔耆?。將以?種溶液與20g水溶性硅油充分混合，力口 水定容至1L，得到所述的水基防銹劑。
[0025] 將表面溫度為200°C的熱軋帶肋鋼筋，完全浸于防銹劑中10s，防銹劑干燥后在鋼 筋表面形成光亮的防銹膜。
[0026] 實(shí)施例2 水基防銹劑配方為：30g/L明膠，3g/L明礬，20g/L十二烷基磺酸鈉，20g/L水溶性硅 油，余量為水。
[0027] 先將30g明膠在室溫條件下浸泡20min，加入300mL水中，65°C恒溫水浴中充分?jǐn)?拌至完全溶解；在l〇〇mL水中加入3g明礬充分?jǐn)嚢柚敝寥芙馔耆?；?00mL水中加入20g 十二烷基磺酸鈉充分?jǐn)嚢柚敝寥芙馔耆?。將以?種溶液與20g水溶性硅油充分混合，力口 水定容至1L，得到所述的水基防銹劑。
[0028] 將表面溫度為200°C的熱軋帶肋鋼筋，完全浸于防銹劑中10s，防銹劑干燥后在鋼 筋表面形成光亮的防銹膜。
[0029] 實(shí)施例3 水基防銹劑配方為：50g/L明膠，5g/L明礬，30g/L十二烷基磺酸鈉，30g/L水溶性硅 油，余量為水。
[0030] 先將50g明膠在室溫條件下浸泡30min，加入500mL水中，65°C恒溫水浴中充分?jǐn)?拌至完全溶解；在150mL水中加入5g明研^充分?jǐn)嚢柚敝寥芙馔耆?；?00mL水中加入30g 十二烷基磺酸鈉，65°C恒溫水浴中充分?jǐn)嚢柚镣耆芙?。將以?種溶液與30g水溶性硅 油充分混合，加水定容至1L，得到所述的水基防銹劑。
[0031] 將表面溫度為350°C的熱軋帶肋鋼筋用水基防銹劑噴淋30s，防銹劑干燥后在鋼 筋表面形成光亮的防銹膜。
[0032] 實(shí)施例4 水基防銹劑配方為：50g/L明膠，5g/L明礬，30g/L十二烷基磺酸鈉，30g/L水溶性硅 油，余量為水。
[0033] 先將50g明膠在室溫條件下浸泡lOmin，加入600mL水中，70°C恒溫水浴中充分?jǐn)?拌至完全溶解；在120mL水中加入5g明礬充分?jǐn)嚢柚敝寥芙馔耆?；?80mL水中加入30g 十二烷基磺酸鈉，70°C恒溫水浴中充分?jǐn)嚢柚镣耆芙?。將以?種溶液與30g水溶性硅 油充分混合，加水定容至1L，得到所述的水基防銹劑。
[0034] 將表面溫度為350°C的熱軋帶肋鋼筋用水基防銹劑噴淋30s，防銹劑干燥后在鋼 筋表面形成光亮的防銹膜。
[0035] 實(shí)施例5 水基防銹劑配方為：40g/L明膠，4g/L明礬，25g/L十二烷基磺酸鈉，25g/L水溶性硅 油，余量為水。
[0036] 先將40g明膠在室溫條件下浸泡20min，加入320mL水中，70°C恒溫水浴中溶解； 在160mL水中加入4g明礬充分?jǐn)嚢柚敝寥芙馔耆辉?20mL水中加入25g十二烷基磺酸鈉 充分?jǐn)嚢柚敝寥芙馔耆?。將以?種溶液與25g水溶性硅油充分混合，加水定容至1L，得到 所述的水基防銹劑。
[0037] 將表面溫度為275°C的熱軋帶肋鋼筋浸于防銹劑中15s，干燥后在鋼筋表面形成 光亮的防銹膜。
[0038] 實(shí)施例6 水基防銹劑配方為：40g/L明膠，4g/L明礬，25g/L十二烷基磺酸鈉，25g/L水溶性硅 油，余量為水。
[0039] 先將40g明膠在室溫條件下浸泡20min，加入480mL水中，70°C恒溫水浴中溶解； 在lOOmL水中加入4g明礬充分?jǐn)嚢柚敝寥芙馔耆?；?20mL水中加入25g十二烷基磺酸鈉 充分?jǐn)嚢柚敝寥芙馔耆⒁陨?種溶液與25g水溶性硅油充分混合，加水定容至1L，得到 所述的水基防銹劑。
[0040] 將表面溫度為275°C的熱軋帶肋鋼筋浸于防銹劑中15s，干燥后在鋼筋表面形成 光亮的防銹膜。
[0041] 實(shí)施例7 水基防銹劑配方為：30g/L明膠，4g/L明礬，30g/L十二烷基磺酸鈉，25g/L水溶性硅 油，余量為水。
[0042] 先將30g明膠在室溫條件下浸泡20min，加入400mL水中，65°C恒溫水浴中溶解； 在150mL水中加入4g明礬充分?jǐn)嚢柚敝寥芙馔耆?；?00mL水中加入30g十二烷基磺酸鈉 充分?jǐn)嚢柚敝寥芙馔耆?。將以?種溶液與25g水溶性硅油充分混合，加水定容至1L，得到 所述的水基防銹劑。
[0043] 將表面溫度為225°C的熱軋帶肋鋼筋浸于防銹劑中8s，干燥后在鋼筋表面形成光 殼的防鎊月旲。
[0044] 實(shí)施例8 水基防銹劑配方為：40g/L明膠，5g/L明礬，20g/L十二烷基磺酸鈉，30g/L水溶性硅 油，余量為水。
[0045] 先將40g明膠在室溫條件下浸泡lOmin，加入320mL水中，65°C恒溫水浴中溶解； 在200mL水中加入5g明礬充分?jǐn)嚢柚敝寥芙馔耆?；?80mL水中加入20g十二烷基磺酸鈉 充分?jǐn)嚢柚敝寥芙馔耆?。將以?種溶液與30g水溶性硅油充分混合，加水定容至1L，得到 所述的水基防鎊劑。
[0046] 將表面溫度為320°C的熱軋帶肋鋼筋用防銹劑噴淋15s，干燥后在鋼筋表面形成 光亮的防銹膜。
[0047] 實(shí)施例9 水基防銹劑配方為：45g/L明膠，4g/L明礬，25g/L十二烷基磺酸鈉，25g/L水溶性硅油， 余量為水。
[0048] 先將45g明膠在室溫條件下浸泡lOmin，加入600mL水中，70°C恒溫水浴中溶解； 在lOOmL水中加入4g明礬充分?jǐn)嚢柚敝寥芙馔耆?；?50mL水中加入25g十二烷基磺酸鈉 充分?jǐn)嚢柚敝寥芙馔耆⒁陨?種溶液與25g水溶性硅油充分混合，加水定容至1L，得到 所述的水基防鎊劑。
[0049] 將表面溫度為320°C的熱軋帶肋鋼筋用防銹劑噴淋20s，干燥后在鋼筋表面形成 光亮的防銹膜。
[0050] 實(shí)施例10 水基防銹劑配方為：35g/L明膠，5g/L明礬，30g/L十二烷基磺酸鈉，20g/L水溶性硅 油，余量為水。
[0051] 先將35g明膠在室溫條件下浸泡lOmin，加入420mL水中，65°C恒溫水浴中溶解； 在200mL水中加入5g明礬充分?jǐn)嚢柚敝寥芙馔耆?；?00mL水中加入30g十二烷基磺酸鈉 充分?jǐn)嚢柚敝寥芙馔耆⒁陨?種溶液與20g水溶性硅油充分混合，加水定容至1L，得到 所述的水基防銹劑。
[0052] 將表面溫度為250°C的熱軋帶肋鋼筋浸沒(méi)于水基防銹劑3s，干燥后在鋼筋表面形 成光亮的防銹膜。
[0053] 實(shí)施例11 :防銹效果試驗(yàn) 為測(cè)試本發(fā)明的防銹效果，以軋后穿水、控制冷卻速度的方式生產(chǎn)的HRB400熱軋帶肋 鋼筋作為試驗(yàn)材料，將熱軋帶肋鋼筋的一端使用所述的水基防銹劑進(jìn)行防銹處理，未經(jīng)防 銹處理的另一端作為試驗(yàn)對(duì)照，重復(fù)處理1000根，處理后放置于室外露天環(huán)境，觀察記錄 其銹蝕情況。
[0054] 如圖1，2所示，經(jīng)歷一場(chǎng)雨水后，未防銹處理端已經(jīng)開(kāi)始生銹，半個(gè)月后已經(jīng)完全 被紅銹覆蓋，防銹處理端2個(gè)月后局部位置才出現(xiàn)銹斑，3個(gè)月還能大部分保持鋼筋的本 色。
【權(quán)利要求】
1. 一種水基防銹劑，其特征在于包括30?50g/L的明膠，3?5g/L的明礬，20?30g/ L的十二烷基磺酸鈉，20?30g/L的水溶性硅油，余量為水。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水基防銹劑，其特征在于包括50g/L的明膠，5g/L的明礬， 30g/L的十二烷基磺酸鈉，30g/L的水溶性硅油，1000g/L的水。
3. -種權(quán)利要求1或2所述的水基防銹劑的制備方法，其特征在于包括如下具體步 驟： (1) 確定各組分用量； (2) 明膠加入水中充分?jǐn)嚢柚敝寥芙馔耆?，明膠與水的料液質(zhì)量體積比為1 :8?15 ;明 礬加入水中充分?jǐn)嚢柚敝寥芙馔耆?，料液質(zhì)量體積比為1 :20?40 ;十二烷基磺酸鈉加入水 中充分?jǐn)嚢柚敝寥芙馔耆?，料液質(zhì)量體積比為1 :6?15 ; (3) 將以上3種溶液與水溶性硅油混合均勻； (4) 加水定容，即得所述的水基防銹劑。
4. 根據(jù)權(quán)利要3的水基防銹劑的制備方法，其特征在于在明膠先浸泡l(T30min，再在 65~70°C恒溫水浴中，充分?jǐn)嚢柚镣耆芙狻?br>
5. 根據(jù)權(quán)利要3的水基防銹劑的制備方法，其特征在于明膠加入水中充分?jǐn)嚢柚敝寥?解完全，明膠與水的料液質(zhì)量體積比為1 :1〇 ;明礬加入水中充分?jǐn)嚢柚敝寥芙馔耆弦?質(zhì)量體積比為1 :30 ;十二烷基磺酸鈉加入水中充分?jǐn)嚢柚敝寥芙馔耆?，料液質(zhì)量體積比為 1 :10。
6. -種根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水基防銹劑在熱壓帶肋鋼筋防銹中的應(yīng)用。
7. 根據(jù)利要求6所述的水基防銹劑在熱壓帶肋鋼筋防銹中的應(yīng)用，其特征在于在運(yùn)行 中的熱軋帶肋鋼筋的軋制線上，用所述的水基防銹劑噴淋或浸沒(méi)表面溫度為200?350°C 的熱軋帶肋鋼筋，鋼筋表面被水基防銹劑完全覆蓋，鋼筋余熱使得水基防銹劑迅速干燥，在 鋼筋表面形成光亮的防銹膜。
8. 根據(jù)利要求7所述的水基防銹劑在熱壓帶肋鋼筋防銹中的應(yīng)用，其特征在于所述的 運(yùn)行中的熱軋帶肋鋼筋的軋制線為精整定尺剪后輸送輪道部位。
9. 根據(jù)利要求7所述的水基防銹劑在熱壓帶肋鋼筋防銹中的應(yīng)用，其特征在于用所述 水基防銹劑的噴淋或浸沒(méi)熱軋帶肋鋼筋1?30s。
10. 根據(jù)利要求9所述的水基防銹劑在熱壓帶肋鋼筋防銹中的應(yīng)用，其特征在用所述 水基防銹劑的噴淋或浸沒(méi)熱軋帶肋鋼筋5?10s。
【文檔編號(hào)】C23F11/173GK104109862SQ201410376477
【公開(kāi)日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月1日
【發(fā)明者】陶俊, 趙宇, 張衛(wèi)強(qiáng), 蘇寧, 陳濤, 孫肖媛, 鄭玲 申請(qǐng)人:武鋼集團(tuán)昆明鋼鐵股份有限公司