[发明专利]一种用于铁路轨道扣件的石墨烯防腐粉末涂料

说明书

技术领域

本发明涉及铁路轨道扣件防腐技术领域，尤其涉及一种具有防腐作用、适用于铁路轨道相关扣件弹条、道距挡板、螺纹道钉、螺栓、铁垫板的石墨烯防腐粉末涂料。

背景技术

粉末涂料具有无溶剂、无污染、可回收、环保等优点；石墨烯作为坚硬的纳米材料，具有高强度、高导电性、高阻燃性等优点。由于粉末涂料与石墨烯都拥有非常卓越的性能，石墨烯可做为防腐组分添加到粉末涂料当中，制得耐腐蚀性好、抗氧化能力高、耐冲击强度大、耐候性优越的石墨烯防腐粉末涂料，应用于铁路轨道扣件的防腐工作。石墨烯防腐粉末涂料应用于铁路领域，未见任何相关报道。

发明内容

本发明涉及一种石墨烯防腐粉末涂料，利用新型的石墨烯防腐粉末涂料进行喷涂，增强了涂层的机械性、防腐性、耐候性，延长扣件的使用寿命。

本发明的主要技术内容如下：

一种石墨烯防腐粉末涂料，按重量配比组成为，树脂55-80%；固化剂5-20%；功能性填料5-25%；颜料0.2-3%；消泡剂0.5-3%；脱气剂0.5-2%；流平剂0.5-3%；砂纹剂2-5%；光亮剂0.5-2%；固化促进剂0.5-3%；防结块剂0.1-2%；石墨烯0.01-5%，所有组分的重量之和为100%。

一种石墨烯防腐粉末涂料，其使用步骤包括，

a. 扣件的前处理，分别采用洗涤剂和抛丸机祛除扣件表面的油污和锈渍，再经清水洗涤，彻底祛除油污与锈渍，在200-300℃的烘箱中烘烤20-40 min后备用；

b. 扣件静电喷涂，将干燥的扣件悬挂于流水线上，经传送带传入喷涂室，使用静电喷枪对扣件全面喷涂石墨烯防腐粉末涂料，喷涂0.5-3 min后，移出喷涂室；对于散落粉末涂料可运用旋风分离回收设备重新回收再利用；

c. 扣件高温固化，扣件喷涂后，送入固化室内，在180℃-220℃环境下固化10-25 min，冷却后取出，检查涂层状况；涂层均匀、效果良好的扣件进行装订；出现漏喷或少喷缺陷的扣件进行返修，重复步骤a和步骤b；

d. 扣件上道应用，经过检测，涂层平整、无露底的合格的扣件，应用铁路轨道，3-4个月定期对其性能进行测试。

进一步地，所述的洗涤剂可以是氢氧化钠、碳酸钠、磷酸三钠、硅酸钠混合溶液。

一种石墨烯防腐粉末涂料的用途，所述的石墨烯防腐粉末涂料应用在铁路扣件上，包括弹条、轨距挡板、螺纹道钉、螺栓、铁垫板。

本发明的有益效果是：

1. 涂层均匀：本工艺采用静电喷涂方法对扣件进行喷涂，合理控制粉末涂料用量，经熔融流平、高温固化，最终所得产品的涂层厚度控制在80 μm左右，涂层厚度均匀、无流挂现象，克服原有涂层厚度均一性差的缺点。

2. 固化温度降低：传统粉末涂料来的固化条件是200 ℃/25 min，由于石墨烯具有优良的导电性能，使得石墨烯防腐粉末涂料的固化条件降低，经过多次试验，固化条件确定为180 ℃/10 min，其性能与传统的固化条件相比，没有改变。石墨烯防腐粉末涂料的这一优越性，使得在喷涂施工作业时，固化过程所需要的燃料（电、天然气、油等）大幅减少，能源得到更加有效的利用。

3. 耐腐性能：涂料中添加防腐组分石墨烯，涂层中性盐雾时间达到1 500 h、人工气候老化时间达到1 500 h、抗冲击强度达到150 kg·cm，均超过国标标准3倍以上；加工过程中采用了高温固化工艺，涂料与扣件表面的吸附力提高，涂层附着力提升到0级。添加石墨烯后，由于涂层的各项性能指标（中性盐雾时间、人工气候老化时间、抗冲击强度、附着力）大幅提高，增强了扣件的耐腐蚀能力，使得扣件的使用寿命延长，便于日常维护，减少更换次数。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及应用功效，结合以下较佳实施例，对依据本发明提出的具体实施方式、功效，详见如后说明。

一种石墨烯防腐粉末涂料，按重量配比组成为，树脂55-80%；固化剂5-20%；功能性填料5-25%；颜料0.2-3%；消泡剂0.5-3%；脱气剂0.5-2%；流平剂0.5-3%；砂纹剂2-5%；光亮剂0.5-2%；固化促进剂0.5-3%；防结块剂0.1-2%；石墨烯0.01-5%，所有组分的重量之和为100%。

一种石墨烯防腐粉末涂料，其使用步骤包括，

a. 扣件的前处理，扣件表面携带有油污与锈渍，利用祛除油污，抛丸机祛除锈渍，再经清水洗涤，彻底祛除油污与锈渍，在200-300℃的烘箱中高温烘烤20-40 min后备用；