[发明专利]一种环保型热镀锌钢管的制造方法

说明书

本发明公开了一种环保型热镀锌钢管的制造方法，先将钢管进行前处理和热镀锌，之后将无铬钝化剂采用喷淋方式喷射在镀锌钢管外表面，随后用气刀吹掉钢管表面多余的钝化剂积液，然后将钝化钢管进行烘干；其中，所述水性无铬钝化剂包括如下组分：(A)阴离子丙烯酸改性环氧树脂，(B)纳米级改性碱性硅溶胶，(C)钼酸盐，(D)碱性锆盐。用本发明的制造方法制造出的热镀锌钢管不仅环保，而且具有优异的耐蚀性能、耐湿热性能以及耐候性。可以替代热镀锌钢管行业的传统含铬的镀锌钢管，有望在热镀锌钢管企业得到广泛应用，具有非常大的工业价值和社会价值。

技术领域

本发明属于热浸镀工艺及金属腐蚀防护技术领域，具体涉及一种表面不含铬的环保型热镀锌钢管的制造方法。

技术背景

热镀锌技术是目前世界上钢材防腐蚀方法中一种最基本、最广泛的方法，热镀锌技术已广泛用于冶金、建材、电力、交通、农业等国民经济的各个领域。其中钢管热镀锌是将经加工过的表面洁净的钢管浸渍到锌液中进行热浸镀锌加工，得到表面性能优良的金属管件。热镀锌钢管已经应用到国民经济的各个方面，主导产业包括消防用管、建筑用管、生产物料传输用管、农业大棚支架用管等。据不完全统计，目前我国已有热镀锌钢管生产线170条以上，年生产能力超过6000万吨，我国已成为世界上最大的热镀锌钢管生产国。

但是热镀锌钢管在储存过程中，特别是在夏季高温潮湿的环境中镀锌层易发生腐烛，使其表面形成白色的腐蚀产物或变成灰暗色，影响了镀锌钢管的外观质量和镀层的抗耐蚀性。为了防止锌层腐蚀，一般要对镀锌层进行钝化处理，传统的钝化处理工艺都是采用六价铬的铬酸盐来进行钝化处理，六价铬钝化膜抗白锈性能优良，但耐湿热性能不尽人意，六价铬钝化的钢管在高温高湿后容易变暗或产生黑斑，且六价铬对环境及人体来说具有极大的危害性。

综上所述，市场上急需表面不含铬的环保型热镀锌钢管，且必须满足耐蚀性、耐湿热性及耐候性的要求。

发明内容

本发明目的在于提供一种表面不含铬的环保型热镀锌钢管的制造方法，用该方法制造的热镀锌钢管具有光亮外观的同时具有优异的耐蚀性能、耐湿热性能以及耐候性。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种环保型热镀锌钢管的制造方法，先将钢管进行前处理和热镀锌，之后将无铬钝化剂采用喷淋方式喷射在镀锌钢管外表面，随后用气刀吹掉钢管表面多余的钝化剂积液，然后将钝化钢管进行烘干；

其中，所述水性无铬钝化剂包括如下组分：(A)阴离子丙烯酸改性环氧树脂，(B)纳米级改性碱性硅溶胶，(C)钼酸盐，(D)碱性锆盐。

优选的，以折固后的质量比计算，(A)与(B)的质量比为1.2，钼酸盐(C)中Mo与[(A)+(B)]质量比为0.005，碱性锆盐(D)中ZrO₂与[(A)+(B)]质量比为0.1。

优选的，所述(A)阴离子丙烯酸改性环氧树脂由以下方法制备得到：向反应容器中加入200g双酚A型环氧树脂、30g聚乙二醇二缩水甘油基醚、150g乙二醇单丁醚，在氮气氛围、100℃下回流搅拌溶解，然后添加4g三乙胺，在130℃下反应2h；反应完成后在1h内使用恒压滴定漏斗将20g丙烯酸丁酯、10g丙烯酸、10g甲基丙烯酸甲酯、15g苯乙烯及0.3g过氧化二苯甲酰的混合液滴加到上述反应体系中，滴加结束后，在氮气氛围下继续回流搅拌反应2h，之后冷却到80℃，然后加入10g三乙胺、600g去离子水，继续搅拌1h，即得到重均分子量为5万的阴离子丙烯酸改性环氧树脂。

优选的，所述(B)纳米级改性碱性硅溶胶由以下方法制备得到：向反应容器中加入200g去离子水、10gγ-氨丙基三乙氧基硅烷，在30℃下搅拌1h，然后升温至50℃，1h内均速滴加20g正硅酸四乙酯，滴加完毕后继续50℃搅拌2小时，然后冷却至室温，即得到纳米级改性碱性硅溶胶。

优选的，所述(C)钼酸盐为钼酸钠。