一.研究目的

    为了解决输电杆塔及变电构架除锈困难的问题，并保证其使用寿命，对输电杆塔用带锈防腐涂料进行研究，并开发出带锈防腐涂料，目前经带锈防腐涂装后漆膜耐盐雾性大于1000h，耐水性大于168h，表明其耐腐蚀能力良好。输电杆塔采用带锈防腐涂装工艺，可取代人工除锈过程，减少1道环氧富锌底漆涂装过程，每㎡塔材的防腐成本可降低约40%，缩短施工周期1/3左右。

    二.关键技术与创新点

（1）带锈处理液中含有大分子有机酸，能与具有活性的锈层反应形成稳定的螯合物，并使其钝化，抑制其继续生长。

（2）在低表面带锈防腐涂料的制备过程中，采用气相纳米二氧化硅对低分子量环氧树脂进行化学接枝改性，形成无机-有机杂化结构，极大的改善环氧树脂层的柔韧性。

（3）通过添加硅烷偶联剂，在涂层与基材见形成化学键锚固作用，从而提高涂层与基材之间的附着力。

    带锈处理液基本设计思路为：在合适的pH环境下，带锈处理液能有效渗透和完全浸润输电杆塔锈蚀层，锈层转化剂（单宁酸和磷酸复合体系）中所含的大分子有机酸与Fe3+发生螯合反应，促使锈层和钢材表面钝化，有效的阻止其发生腐蚀；磷酸可以与Fe3+发生反应形成一层致密的保护膜；同时，有机高分子聚合物添加剂通过高分子链的缠绕及交联作用，使得金属基体与中间层之间的结合非常紧密和牢固；成膜促进剂和表面活性剂的存在也利于形成与后续防锈漆膜紧密结合的转化膜。

    低表面处理涂料设计思路为：低表面处理涂料为与带锈处理液相配套的防腐底漆，该涂料与带锈处理液与铁锈形成的转化膜之间有着良好的附着力。该涂料以低分子量的环氧树脂为主要成膜基料，通过气相纳米二氧化硅对环氧树脂进行改性，使树脂的附着力、柔韧性、耐冲击能力大幅提升，进而提升涂料的防腐能力。

    通过实际涂装工艺对比，设计带锈防腐涂装的最佳工艺，并在陕西地区输电杆塔上进行涂装应用。

    三. 技术方案

    本项目将采用理论分析、试验研究和现场测试相结合的方法进行研究，具体技术路线如下：

    1. 深入开展项目需求调研，搜集陕西地区进行防腐涂装后运行2～3年的输电杆塔样品，研究输电杆塔的腐蚀机理；模拟不同气候环境，利用扫描电子显微镜对防腐涂装后运行2～3年的输电杆塔样品进行表面腐蚀产物微观结构分析及表征；指导后续高性能带锈防腐涂料研制；

    2. 带锈防腐涂料配方设计

    带锈防腐涂料包括带锈处理液和与其配套的低表面处理防腐涂料，具体如下：

（1）带锈处理液配方设计

带锈处理液采用常规化学试剂配制，其配方主要包括锈层转化剂、成膜促进剂、锈层渗透剂、增稠剂、表面活性剂、有机高分子聚合物添加剂等，具备无毒、清洁、环保等特点。

（2）低表面处理涂料配方设计

低表面处理涂料为与带锈处理液相配套的防腐底漆，该涂料与带锈处理液与铁锈形成的转化膜之间有着良好的附着力。该涂料以低分子量的环氧树脂为主要成膜基料，通过气相纳米二氧化硅对环氧树脂进行改性，使树脂的附着力、柔韧性、耐冲击能力大幅提升，进而提升涂料的防腐能力。

    3. 带锈防腐涂料涂装工艺研究

    针对西北地区高盐分环境，设计多种带锈防腐涂料涂装实验方案，进行不同涂装工艺方案之间的性能对比，形成符合输电杆塔实际防腐需求的带锈防腐涂料涂装工艺，形成最优化涂装工艺。

    四. 实施效果

    本项目所研发的带锈防腐涂料包括带锈处理液和与其配套的低表面处理防腐涂料。经机械工业表面覆盖层产品质量监督检验中心的检测，所研制的带锈防腐涂料性能满足：附着力达到1级，耐盐水（3%）168小时，无锈，不起泡，不脱落；耐盐雾≥1000小时，并获得了检测报告。

    带锈防腐工艺流程最终确定为先采用带锈处理液对基材进行处理，再涂刷一道低表面处理底漆，最后再涂刷两道配套面漆。

    根据陕西省大气环境特点和地域环境特点，本项目选择了渭南作为示范工程实施地点。目前，本项目所研制的带锈防腐涂料110KV石牵线，良门线，杜港线，杜孟线，杨庄T线，高王线，高韦‖线，韦下线，南王线以及35kv石高线，塘王线共110吨铁塔上进行带锈防腐涂装示范工程。

    经过检测与评审，涂膜外观平整光洁，防腐效果好，附着力达到1级。采用带锈防腐涂料可提高杆塔的使用寿命和可靠性，减少维护费用，具有显著的社会和经济效益。