一種工業遺產鋼結構中間層連接劑及其製備方法和應用與流程
2023-06-04 14:37:36
本發明涉及一種工業遺產鋼結構中間層連接劑及其製備方法和應用，屬於工業遺產鋼結構保護領域。
背景技術：
多地產生的工業遺產，鋼結構形狀複雜，基層表面物質複雜多樣。結構形式多樣。並提出幾十年甚至上百年的保護要求，作為文化遺產保留下來，而過去有很多存在酸、鹼、鹽腐蝕介質環境。現在要克服紫外線、空氣中的二氧化碳、霧霾、雨水等的長期侵蝕。
技術實現要素：
本發明的目的是：提供一種工業遺產鋼結構中間層連接劑及其製備方法和應用，通過有效地對工業遺產表面進行防護。
根據本發明的第一個方面，一種工業遺產鋼結構基層保護劑，它包括有按重量份計的如下組分：結晶性樹脂液7～10％、環氧樹脂25～30％、固化劑5～15％、分散劑3～5％、滲透劑3～8％、緩蝕劑3～10％、成膜助劑3～10％、活性溶劑13～25％。
所述的結晶性樹脂液優選丙烯酸改性聚丙烯結晶樹脂乳液。
所述的滲透劑為滲透劑BX、滲透劑T或滲透劑JFC。
上述的基層保護劑的製備方法：在反應釜添加結晶性樹脂液、環氧樹脂，加溫攪拌，並加入分散劑、滲透劑、緩蝕劑、成膜助劑、活性溶劑，進行聚合反應，控制溫度和時間，最終完成聚合反應。
根據本發明的第二個方面，工業遺產鋼結構中間層連接劑，它包括有按重量份計的如下組分：偶聯劑改性的包覆樹脂液25～30％、環氧樹脂25～30％、固化劑15～30％、分散劑1～2％、滲透劑2～5％、成膜助劑9～25％、活性溶劑4～20％、第二偶聯劑2～8％。
所述的偶聯劑改性的包覆樹脂液是指通過至少一種第一偶聯劑與至少一種其它單體共聚改性後的樹脂液；這裡的第一偶聯劑可以採用的是鈦酸酯偶聯劑。
第二偶聯劑可以採用矽烷偶聯劑，例如KH550、KH570等，或者鈦酸酯偶聯劑等。
中間層保護劑的製備方法可以是按以上配方，經反應釜添加偶聯劑改性的包覆樹脂液、環氧樹脂、分散劑，攪拌、加溫，再添加合成滲透劑、成膜助劑、活性溶劑和偶聯劑，控制溫度和時間，最終完成聚合反應。在使用時，將反應物與固化劑混合即可。
本發明還提供了中間層連接劑在工業遺產鋼結構表面保護中的應用。
根據本發明的第三個方面，工業遺產鋼結構面層保護劑，包括有按重量百分比計的如下組分：塑性樹脂液27～41％、分散劑15～25％、滲透劑4～18％、抗紫外線老化劑5～10％、成膜助劑13～30％、活性溶劑9～35％。
塑性樹脂液可以採用丙烯酸改性聚對苯二甲酸乙二脂、聚甲苯二異氰酸酯等。
按以上配方，經反應釜加入塑性樹脂液、分散劑，再攪拌、升溫，加入滲透劑、抗紫外線老化劑，成膜助劑、活性溶劑，進行合成，控制溫度和時間，最終完成聚合反應。
根據本發明的第四個方面，一種工業遺產鋼結構長效綜合保護法，包括如下步驟：
第1步，對於工業遺產的鋼結構表面，去除表面汙物；
第2步，在第1步處理後的鋼結構表面噴塗基層保護劑；
第3步，在第2步處理後的鋼結構表面噴塗中間層保護劑；
第4步，在第3步處理後的鋼結構表面噴塗面層保護劑。
所述的第2步中，噴塗後固化時間為36小時以上，並測試保護層性能，達到設定要求後，進入第3步；若未達到設定要求，重複第2步。
所述的第2步中，噴塗後固化時間為24小時以上，並測試保護層性能，達到設定要求後，進入第4步；若未達到設定要求，重複第3步。
所述的第4步中，面層保護劑的噴塗次數為兩次以上，且每次噴塗之間的間隔時間12～24小時，並且噴塗時不應在雨雪天氣進行，且環境溫度需要在5℃以上。
具體實施方式
下面通過具體實施方式對本發明作進一步詳細說明。但本領域技術人員將會理解，下列實施例僅用於說明本發明，而不應視為限定本發明的範圍。實施例中未註明具體技術或條件者，按照本領域內的文獻所描述的技術或條件或者按照產品說明書進行。所用試劑或儀器未註明生產廠商者，均為可以通過市購獲得的常規產品。
此外，在權利要求和說明書中使用的序數詞例如「第一」、「第二」、「第三」等，用於修飾權利要求項而不是由於本身含有任何優先、在先或一項權利要求的順序在另一權利要求之前或者執行方法步驟的時間順序。但是，僅僅作為標籤使用以區別例如帶有特定名稱的權利要求的元素與另外一個帶有相同名稱的元素(而不是用於順序性的屬於)，來區分權利要求的元素。由此，限定有「第一」、「第二」的特徵可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特徵。
本文使用的詞語「包括」、「包含」、「具有」或其任何其他變體意欲涵蓋非排它性的包括。例如，包括列出要素的工藝、方法、物品或設備不必受限於那些要素，而是可以包括其他沒有明確列出或屬於這種工藝、方法、物品或設備固有的要素。
以範圍形式表達的值應當以靈活的方式理解為不僅包括明確列舉出的作為範圍限值的數值，而且還包括涵蓋在該範圍內的所有單個數值或子區間，猶如每個數值和子區間被明確列舉出。例如，「大約0.1％至約5％」的濃度範圍應當理解為不僅包括明確列舉出的約0.1％至約5％的濃度，還包括有所指範圍內的單個濃度(如，1％、2％、3％和4％)和子區間(例如，0.1％至0.5％、1％至2.2％、3.3％至4.4％)。
本發明中所述的百分比在無特別說明的情況下是指重量百分比。
本發明的目前是提供了應用於工業遺產的鋼結構或者石材上的滲透性防護塗層，這種塗層是由3層(基層、中層、面層)塗層組合物所共同組成。
基層塗層：
是一種高性能，雙組份，化學固化的高性能滲透穩定型保護劑，它包括有按重量份計的如下組分：結晶性樹脂液7～10％、環氧樹脂25～30％、固化劑5～15％、分散劑3～5％、滲透劑3～8％、緩蝕劑3～10％、成膜助劑3～10％、活性溶劑13～25％。其中，固化劑的作用是與其它成分製成的塗料混合後使塗層快速固化，其它的組分是製備該基層保護劑的主要成分。
其中，結晶性樹脂液與基層有良好的吸附，能消除內應力和很好地傳遞應力，同時具有增強拉伸強度，剪切強度和衝擊強度的效果；在一個優選的實施方式中，採用的是改性聚丙烯結晶樹脂液，這裡的改性結晶樹脂液可以採用公知技術中的改性方法製備得到，主要是通過在聚合過程中加入改性單體接枝得到，例如可以採用丙烯酸改性聚丙烯結晶樹脂乳液，在以下的實施例中的丙烯酸改性聚丙烯乳液是通過如下方法製備得到：
第1步，0.3重量份過氧化二苯甲醯(BPO)溶於丙烯酸類單體混合物中(重量份比是m(甲基丙烯酸甲酯)∶m(N-羥甲基丙烯醯胺)∶m(丙烯酸丁酯)∶m(甲基丙烯酸)＝50∶14∶18：18)。
第2步，氮氣保護下，於1000mL四口圓底燒瓶中，加入100g聚丙烯和150mL甲苯並加熱至100℃使之溶解。維持溫度，緩慢滴入第1步得到的混合液12g，約1h滴完，然後維持溫度繼續反應3.5h。反應完成後，降溫至60℃，攪拌下滴加10％的二甲氨基乙醇(DMAE)水溶液至pH＝7～8並攪拌30min使之充分分散。高速攪拌下，往體系內緩慢滴300g蒸餾水使形成均勻分散乳液，持續分散50min，加入表面潤溼劑6g，分散均勻即得丙烯酸改性聚丙烯結晶樹脂乳液。
上述組成中的環氧樹脂沒有特別限制，可列舉出例如：雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、雙酚A酚醛清漆型環氧樹脂、3官能苯酚型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、芳烷基酚醛清漆型環氧樹脂、脂環式環氧樹脂、多元醇型環氧樹脂、縮水甘油胺、縮水甘油酯、和將丁二烯等的雙鍵環氧化而成的化合物、以及通過含羥基有機矽樹脂類與環氧氯丙烷反應而得到的化合物等。
這裡所用到的固化劑的種類沒有特別限制，只要可以與環氧樹脂反應，形成3維網狀結構即可，可以列舉出例如，雙氰胺、脂肪族聚醯胺等醯胺類固化劑，二氨基二苯基甲烷、間苯二胺、氨、三乙胺、二乙胺等胺類固化劑，雙酚A、雙酚F、苯酚線型酚醛清漆樹脂、甲酚線型酚醛清漆樹脂、對二甲苯線型酚醛清漆樹脂等的酚類固化劑和酸酐類固化劑等顯在型固化劑、潛伏型固化劑。它們可以單獨使用，也可以合併使用2種或其以上。例如：AB-HGA水性環氧樹脂固化劑或者是科寧751水性環氧樹脂固化劑等。
對用於本公開內容中的分散劑沒有特別限制，只要能夠起到將各個組分混合時分散均勻的目的即可。可適宜地選擇任何在塗料中使用的分散劑。例如，作為分散劑，可使用非離子型表面活性劑例如聚氧乙烯異癸基醚、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯β萘基醚、聚氧乙烯苯乙烯基苯基醚、和聚氧乙烯二苯乙烯基苯基醚，以及陰離子型表面活性劑例如聚氧乙烯月桂基醚硫酸鹽、聚氧乙烯β萘基醚硫酸鹽、聚氧乙烯苯乙烯基苯基醚磷酸鹽、聚氧乙烯二苯乙烯基苯基羧酸鹽、月桂基醚磷酸鹽、辛基醚羧酸鹽、二苯乙烯基苯基醚硫酸鹽、苯乙烯基苯基醚磷酸鹽、和β萘基醚羧酸鹽。
上述組分中的緩蝕劑被配製到塗料中以使它所施塗的基質的腐蝕最小化。合適的緩蝕劑可選自有機顏料、無機顏料、有機金屬顏料或其它不溶於水相的有機化合物。也可伴隨地使用防腐蝕顏料，例如包含磷酸鹽或硼酸鹽的顏料、金屬顏料和金屬氧化物顏料，例如但不限於磷酸鋅、硼酸鋅、矽酸或矽酸鹽，例如矽酸鈣或矽酸鍶，以及基於氨基蒽醌的有機顏料緩蝕劑。此外可使用無機緩蝕劑，例如硝基間苯二甲酸的鹽、單寧酸、磷酸酯、取代的苯並三唑或取代的苯酚，也可以使用的緩蝕劑，如亞硝酸二環己胺、磷酸二環己胺，甲基膦酸鹽等。
滲透劑為滲透劑BX、滲透劑T或滲透劑JFC等是小分子的納米滲透劑，滲透力極強。本產品的超強滲透性來自於滲透劑納米小分子結構，使其具有超強的滲透性，不論是鏽層還是舊漆膜。
活性溶劑在塗料配製時起溶劑的作用，在塗料塗裝後的固化過程中，活性溶劑間能反應，並對環氧樹脂進行增強增硬改性。可以用於這個實施方案的活性溶劑值得注意地是丙酮、四氫呋喃、甲基乙基酮、二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、四甲基脲、二甲亞碸、磷酸三甲酯、N-甲基-2-吡咯烷酮。
許多慣用的成膜助劑能增大流動、減少泡沫，而且有時在有助於被塗施塗料聚結(這促使形成更連續的塗層)的同時還能提高凍/融穩定性。一些成膜助劑為：乳酸酯、2-丁氧基乙醇、鄰苯二甲酸酯、2-(2-丁氧基乙氧基)乙醇、甲基苯基甲醇、乙二醇、二乙二醇、雙丙酮醇、丙二醇、乙二醇或丙二醇的單酯和二酯、等等。
該基層保護劑具有結晶和緩蝕雙重功能，能很好的和鏽層、舊漆層結合結晶，同時，緩蝕劑的超強作用，阻止基材繼續鏽蝕。
以上組分的製備可以採用如下的方法，按以上配方，經反應釜添加結晶性樹脂液、環氧樹脂，加溫攪拌，並加入分散劑、滲透劑、緩蝕劑、成膜助劑、活性溶劑，進行聚合反應，控制溫度和時間，最終完成聚合反應。在使用時，將反應物與固化劑混合即可。
本品可用於因環境或安全因素限制而未經噴砂清潔的鏽蝕鋼表面。該產品具有超強的滲透性，能強化基底鏽層。通過滲透，封固結構件的縫隙，接頭，拼接部位以及舊塗層來提高保證塗層的附著力，延長維護系統的使用壽命。本品還使用於封固老化的鏽鋅表面以便於重塗。同時，對所有工業環境中的混凝土和磚石表面進行滲透，增強，封固，也同樣有效。
中間層保護劑：
本發明中的中間層保護劑是應用於上述的基層之上，是一種高性能，雙組份，化學固化的高性能中間層連接劑，它包括有按重量份計的如下組分：偶聯劑改性的包覆樹脂液25～30％、環氧樹脂25～30％、固化劑15～30％、分散劑1～2％、滲透劑2～5％、成膜助劑9～25％、活性溶劑4～20％、第二偶聯劑2～8％。
本專利所採用的偶聯劑改性的包覆樹脂液，能夠連結基層保護劑和面層保護劑，並可包覆基層樹脂。這裡的樹脂可以是指經過是通過至少一種偶聯劑(例如鈦酸酯偶聯劑)與至少一種其它單體共聚改性後的樹脂液；有機金屬化合物作為偶聯劑應用，從有機鉻絡合物開始，發展到矽烷系偶聯劑。再發展到鈦酸酯偶聯劑。長碳鏈的脂肪酸基、磷酸酯基、焦磷酸酯基等，分子式中的異丙氧基團能夠和無機顏料、填料的表面羥基或質子經過化學反應偶聯的顏、填料的表面。分子式中的長碳鏈疏水性基團能夠和高分子基料進行物理或化學的結合，有效的改變無機物和有機物之間的界面狀態，提供無機物在有機體系中的分散性和防沉降性，不僅能夠縮短反應溶合時間，提高介質的分散性和利用率，還能使體系粘度大幅度下降，增加熔融流動性，改善工藝，減少溶劑用量，增加原基體腐蝕產物或原塗層殘留物等固體粒子的結合量，提高保護層的力學性能和色澤度。鈦酸酯偶聯劑更能緊密地把無機基體產物和有機高分子材料連接起來，充分發揮每個鈦酸酯分子的作用。一般只需要0.4％的鈦酸酯偶聯劑進行包覆，就能夠明顯降低體系粘度，增加基體無機物有機舊塗層的包覆量。鰲合型鈦酸酯偶聯劑，性能也很好。(焦磷酸二鋅酯)，也可用烷醇胺或胺類使它季銨鹽化後溶解在水中包覆無機基體產物和舊塗層。
對前述其它單體而言，只要是可和偶聯劑共聚合者即可，使用上不受限制，其中尤以具有一個或一個以上之羧基的乙烯性不飽合單體(以下簡稱為含有羧基之不飽和單體)與其它可共聚合的乙烯性不飽和單體(以下簡稱為其它不飽和單體)所構成之單體混合物為佳。
上述含有羧基之不飽和單體例如：丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸、α-氯丙烯酸、乙基丙烯酸及肉桂酸等不飽和一元羧酸類；馬來酸、馬來酸酐、富馬酸、衣康酸、衣康酸酐、檸康酸、檸康酸酐等不飽和二元羧酸(酐)類；3價以上之不飽和多價羧酸(酐)類等等。
其中所列舉者乃以丙烯酸、甲基丙烯酸為較佳。該等含有羧基之不飽和單體可單獨或混合複數種使用。
前述其它不飽和單體乃例如：丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸正丙酯、丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸異丙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、丙烯酸第二丁酯、甲基丙烯酸第二丁酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、丙烯酸2-羥基乙酯、甲基丙烯酸2-羥基乙酯、丙烯酸2-羥基丙酯、甲基丙烯酸2-羥基丙酯、丙烯酸3-羥基丙酯、甲基丙烯酸3-羥基丙酯、丙烯酸2-羥基丁酯、甲基丙烯酸2-羥基丁酯、丙烯酸3-羥基丁酯、甲基丙烯酸3-羥基丁酯、丙烯酸4-羥基丁酯、甲基丙烯酸4-羥基丁酯、丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、丙烯酸苯甲酯、甲基丙烯酸苯甲酯、丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苯酯、丙烯酸三乙二醇甲氧酯(methoxytriethyleneglycolacrylate)、甲基丙烯酸三乙二醇甲氧酯(methoxytriethyleneglycolmethacrylate)、甲基丙烯酸十二烷基酯(laurylmethacrylate)、甲基丙烯酸十四烷基酯(tertadecylmethacrylate)、甲基丙烯酸十六烷基酯(cetylmethacrylate)、甲基丙烯酸十八烷基酯(octadecylmethacrylate)、甲基丙烯酸二十烷基酯(eicosylmethacrylate)、甲基丙烯酸二十二烷基酯(docosylmethacrylate)等之不飽和羧酸酯類；丙烯酸2-氨乙酯、甲基丙烯酸2-氨乙酯、丙烯酸2-氨丙酯、甲基丙烯酸2-氨丙酯、丙烯酸3-氨丙酯、甲基丙烯酸3-氨丙酯等不飽和羧酸氨烷酯類；丙烯酸環氧丙基酯、甲基丙烯酸環氧丙基酯等不飽和羧酸環氧丙基酯類；乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、安息香酸乙烯酯等之羧酸乙烯酯類；乙烯基甲醚、乙烯基乙醚、烯丙基環氧丙基醚、甲代烯丙基環氧丙基醚等不飽和醚類；丙烯腈、甲基丙烯腈、α-氯丙烯腈、氰化亞乙烯等之氰化乙烯基化合物；丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、α-氯丙烯醯胺、N-羥乙基丙烯醯胺、N-羥乙基甲基丙烯醯胺等之不飽和醯胺；1，3-丁二烯、異丙烯、氯丙烯等之脂肪族共軛二烯類。
其中所列舉者乃以丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸2-羥基乙酯、甲基丙烯酸2-羥基乙酯、丙烯酸苯甲酯、甲基丙烯酸苯甲酯較佳。上述其它不飽和單體可單獨使用，或者混合兩種以上並用。
本發明的偶聯劑改性的包覆樹脂液在製造時所使用的溶劑，一般較常用者為乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、二甘醇甲醚、二甘醇乙醚、二甘醇正丙醚、二甘醇正丁醚、三甘醇甲醚、三甘醇乙醚、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、一縮二丙二醇甲醚、一縮二丙二醇乙醚、一縮二丙二醇正丙醚、一縮二丙二醇正丁醚、二縮三丙二醇甲醚(tripropyleneglycolmonomethylether)、二縮三丙二醇乙醚(tripropyleneglycolmonoethylether)等之(聚)亞烷基二醇單烷醚類；乙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇乙醚醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇乙醚醋酸酯等(聚)亞烷基二醇單烷醚醋酸酯類；二甘醇二甲醚、二甘醇甲乙醚、二甘醇二乙醚、四氫呋喃等其它醚類；甲乙酮、環己酮、2-庚酮、3-庚酮等酮類；2-羥基丙酸甲酯、2-羥基丙酸乙酯等乳酸烷酯類；2-羥基-2-甲基丙酸甲酯、2-羥基-2-甲基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙氧基乙酸乙酯、羥基乙酸乙酯、2-羥基-3-甲基丁酸甲酯、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基丙酸酯、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸正丙酯、乙酸異丙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯、乙酸正戊酯、乙酸異戊酯、丙酸正丁酯、丁酸乙酯、丁酸正丙酯、丁酸異丙酯、丁酸正丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸正丙酯、乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯、2-氧基丁酸乙酯等其它酯類；甲苯、二甲苯等芳香族碳氫化合物類；N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲醯胺、N，N-二甲基乙醯胺等羧酸醯胺類等等。該等溶劑可單獨使用，亦可混合2種以上使用。
將上述的第一偶聯劑、其它單體在催化劑和引發劑的作用下進行聚合，反應結束後，再與消泡劑、中和劑、去離子水進行混合，可以製備得到乳液，優選使用轉相乳化法。首先，向加入了乳化劑的油分(含有樹脂的有機溶劑)中加入少量水，混合，由此可以獲得W/O型乳液。接著，一邊緩慢地加入水，一邊使其轉相，最終可以獲得O/W型乳液。用於混合的裝置可以舉出帶有旋轉葉片的軸式攪拌器和均化器、均相混合機、膠體磨等。另外，乳化溫度優選在10-80℃的範圍，更優選在20-30℃的範圍。乳液的平均粒徑沒有特別的限定，通常為0.01-10μm左右，優選為0.1-1μm左右。平均粒徑超過10μm的場合，容易發生沉降，穩定性變差。在以下的實施例中，採用按照如下方法製備得到的偶聯劑改性的包覆樹脂液：在帶攪拌裝置、通氮裝置、加熱裝置、控溫裝置的1000ml四口燒瓶中加入去離子水500g、丙烯酸50g、甲基丙烯酸30g、鈦酸酯偶聯劑TC-201 15g，攪拌均勻，加入40％氫氧化鈉85g中和後，再加入氯化鈉20g、硫酸鈉95g、穩定劑10g、異丙醇50g、0.01N的乙二胺四乙酸二鈉鹽溶液25g，攪拌溶解，通N2除氧，升溫至70℃，加入0.5％過硫酸銨溶液10g、0.5％亞硫酸氫鈉10g攪拌反應約3h，再加入0.5％偶氮二異丁基脒鹽酸鹽溶液10g，再繼續反應總時間16h後結束。產物為白色乳狀液。
作為聚合引發劑，可不受限制地使用現有公知的聚合引發劑，例如可列舉出環己酮過氧化物、3,3,5-三甲基環己酮過氧化物、甲基環己酮過氧化物、1,1-雙(叔丁基過氧基)-3,3,5-三甲基環己烷、1,1-雙(叔丁基過氧基)環己烷、正丁基-4,4-雙(叔丁基過氧基)戊酸酯、枯烯氫過氧化物、2,5-二甲基己烷-2,5-二氫過氧化物、1,3-雙(叔丁基過氧化-間異丙基)苯、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基過氧基)己烷、二異丙苯過氧化物、叔丁基枯基過氧化物、癸醯基過氧化物、月桂醯過氧化物、苯甲醯過氧化物、2,4-二氯苯甲醯過氧化物、二叔戊基過氧化物、雙(叔丁基環己基)過氧化二碳酸酯、叔丁基過氧化苯甲酸酯、2,5-二甲基-2,5-二(苯甲醯基過氧基)己烷、過氧化-2-乙基己酸叔丁酯等過氧化物類聚合引發劑；2,2』-偶氮雙(異丁腈)、2,2』-偶氮雙-2-甲基丁腈、1,1』-偶氮雙(環己烷-1-甲腈)、偶氮枯烯、2,2』-偶氮雙(2-甲基丁腈)、2,2』-偶氮雙-2,4-二甲基戊腈、4,4』-偶氮雙(4-氰基戊酸)、2-(叔丁基偶氮)-2-氰基丙烷、2,2』-偶氮雙(2,4,4-三甲基戊烷)、2,2』-偶氮雙(2-甲基丙烷)、2,2』-偶氮雙[2-甲基-N-(2-羥乙基)-丙醯胺]、二甲基2,2』-偶氮雙(2-甲基丙酸酯)、1,1』-偶氮雙(1-環己烷-1-甲腈)、2,2』-偶氮雙[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]、二甲基-2,2』-偶氮雙異丁酸酯等偶氮類聚合引發劑。
作為中和劑，如果是可將羧基進行中和的中和劑則沒有特別限制，例如，可列舉氫氧化鈉、氫氧化鉀、三甲胺、二甲基氨基乙醇、2-甲基-2-氨基-1-丙醇、三乙胺、氨等。
另外，進行乳液聚合時所使用的消泡劑沒有特別限制，例如可列舉二烷基磺基琥珀酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、月桂基硫酸鈉、聚氧化乙烯烷基苯基醚硫酸鈉以及烷基二苯基醚二磺酸鈉等陰離子性乳化劑，聚氧化乙烯高級醇醚以及聚氧化乙烯烷基苯基醚等非離子性乳化劑以及具有自由基聚合性雙鍵的陰離子性或陽離子性的反應性乳化劑。
反應性乳化劑是指在分子中一同具有非離子性基團、陰離子性基團以及陽離子性基團中的任1種以上的基團和聚合性不飽和基團的乳化劑，作為聚合性不飽和基團，具體列舉出(甲基)烯丙基、(甲基)丙烯醯基、丙烯基、丁烯基等。
偶聯劑改性的包覆樹脂液制為乳液後，最好可以在其中再加入二羥烷基胺(例如N,N-二羥乙基苯胺)、聚已二醇等活性添加劑，以增進保護層的保護效果。
上述組分中的環氧樹脂、固化劑、分散劑、滲透劑、成膜助劑、活性溶劑等，都如基層保護劑的敘述中相同。
活性溶劑特別優選改性間二已氨基苯酚、三已醇胺、3,3-二甲基-4,4-二氨基二環已烷基甲烷等。
這裡所採用的偶聯劑可以採用矽烷偶聯劑，例如KH550、KH570等，或者鈦酸酯偶聯劑等。
中間層保護劑的製備方法可以是按以上配方，經反應釜添加偶聯劑改性的包覆樹脂液、環氧樹脂、分散劑，攪拌、加溫，再添加合成滲透劑、成膜助劑、活性溶劑和偶聯劑，控制溫度和時間，最終完成聚合反應。在使用時，將反應物與固化劑混合即可。
本品用於滲透性底塗與面塗的連接，增加與滲透性底塗的附著力，同時增加與面塗的配套性，增加面塗的啞光效果。
表層保護劑：
工業遺產鋼結構面層保護劑，是一種高性能，單組份改性長效防腐蝕面層保護劑，適用於戶內外鋼結構耐久性防護。
包括有按重量百分比計的如下組分：塑性樹脂液27～41％、分散劑15～25％、滲透劑4～18％、抗紫外線老化劑5～10％、成膜助劑13～30％、活性溶劑9～35％。
熱塑性樹脂例如可列舉出聚碳酸酯樹脂、丙烯酸樹脂、聚酯樹脂、環氧樹脂、酚醛樹脂、尿素樹脂、氟樹脂、聚酯-聚氨酯固化系樹脂、環氧-聚酯固化系樹脂、丙烯酸-聚酯系樹脂、丙烯酸-聚氨酯固化系樹脂、丙烯酸-密胺固化系樹脂、聚酯-密胺固化系樹脂等熱固化性樹脂；聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、石油樹脂、熱塑性聚酯樹脂、熱塑性氟樹脂等熱塑性樹脂。在優選的條件上，可以採用丙烯酸改性聚對苯二甲酸乙二脂、聚甲苯二異氰酸酯等。以下實施例中採用丙烯酸改性聚對苯二甲酸乙二醇酯，其製備方法如下：甲基丙烯酸20g、對苯二甲酸雙羥乙酯低聚物(BHET)120g、乙二醇500g混合均勻，在2g催化劑Sb2O3的作用下進行聚合反應，升溫至255℃，反應4h後，再經過冷卻後過濾，得到丙烯酸改性聚對苯二甲酸乙二醇酯。
分散劑、滲透劑、成膜助劑、活性溶劑可以選用的種類與基層和中間層保護劑相同。
作為紫外線老化劑，可以例舉水楊酸類紫外線吸收劑、二苯甲酮類紫外線吸收劑、苯並三唑類紫外線吸收劑、氰基丙烯酸酯類紫外線吸收劑、三嗪類紫外線吸收劑、苯並惡嗪酮類紫外線吸收劑等，可以使用選自所述的紫外線吸收劑中的一種或兩種以上。其中，從分散性的觀點出發，優選的是三嗪類紫外線吸收劑、苯並惡嗪酮類紫外線吸收劑。此外，作為所述紫外線吸收劑，優選的是使用在分子鏈中具有紫外線吸收基團的聚合物。通過使用該在分子鏈中具有紫外線吸收基團的聚合物，能防止由於紫外線吸收劑的滲出等導致的紫外線吸收功能的惡化。作為所述的紫外線吸收基團，可以列舉苯並三唑基、二苯甲酮基、氰基丙烯酸酯基、三嗪基、水楊酸基、苯亞甲基丙二酸酯基等。其中，特別優選的是苯並三唑基、二苯甲酮基、三嗪基。
按以上配方，經反應釜加入塑性樹脂液、分散劑，再攪拌、升溫，加入滲透劑、抗紫外線老化劑，成膜助劑、活性溶劑，進行合成，控制溫度和時間，最終完成聚合反應。
本劑具有很好的耐候性、耐曬、耐水、並且消光性極佳。實施後，保護性能高，不反光，不刺眼。本品用於工業遺址保護與開發，鋼材表面保護。通過滲透，封固結構件的縫隙，接頭，拼接部位以及因舊鏽層和舊塗層引起的應力變化，來提高保證塗層的附著力，延長維護系統的使用壽命。
基於上述的保護劑的工業遺產鋼結構長效綜合保護法，包括如下步驟：
第一步，對需要保護的已有工業遺產鋼結構，表面只可進行簡單的去除表面汙物的輕微處理，如可用人工鋼絲、銅絲刷輕輕刷蹭鋼結構表面。把整片的浮鏽、漆皮清除乾淨。
第二步，按比例配置工業遺產鋼結構基層保護劑，噴灑基層保護劑到需要保護的表面，令其滲透、反應、固化36小時以上。檢測表面滲透程度，測試固體物化學反應，附著力，乾燥度符合保護劑要求後。方可進行下面的處理，否則，要重新實施步驟1。
第三步，再檢查完成第二步的基礎上，進行工業遺產鋼結構中間層連接劑的處理，參照上一步的方法，保證24小時以上的反應時間，檢查處理效果後繼續進行。
第四步，在進行工業遺產鋼結構中間層連接劑處理的基礎上，進行工業遺產鋼結構面層保護劑的處理，本層保護劑第一次處理與第二次處理，中間間隔12～24小時，不得在雨雪天氣進行，外部溫度應在5度以上。大風降砂天氣慎重施工。
按上述處理後的工業遺址鋼結構應進行全面檢測後，投入使用。
實施例1基層保護層的製備
備選按重量百分比計的以下原料：
結晶性樹脂液10％(丙烯酸改性聚丙烯結晶樹脂乳液)
環氧樹脂28％(雙酚A型)
固化劑14％(雙氰胺固化劑)
分散劑4％(聚氧乙烯β萘基醚硫酸鹽)
滲透劑5％(滲透劑JFC)
緩蝕劑7％(磷酸二環己胺)
成膜助劑9％(鄰苯二甲酸酯)
活性溶劑23％(磷酸三甲酯)
製備步驟：反應投料順序：經夾套反應釜添加結晶性樹脂液、環氧樹脂，緩慢加溫攪拌、每分鐘50～80轉，開始升溫，升溫速率為50℃/小時，達到100℃時加入分散劑、滲透劑、緩蝕劑、成膜助劑、活性納米溶劑，進行聚合反應，反應時間3小時，最終完成聚合反應。
實施例2基層保護層的製備
備選按重量百分比計的以下原料：
結晶性樹脂液6％(丙烯酸改性聚丙烯結晶樹脂乳液)
環氧樹脂28％(雙酚F型)
固化劑14％(雙氰胺固化劑)
分散劑5％(聚氧乙烯β萘基醚硫酸鹽)
滲透劑7％(滲透劑T)
緩蝕劑7％(磷酸二環己胺)
成膜助劑9％(雙丙酮醇)
活性溶劑24％(甲基乙基酮和磷酸三甲酯按1：3體積比的混合)
製備步驟：反應投料順序：經夾套反應釜添加結晶性樹脂液、環氧樹脂，緩慢加溫攪拌、每分鐘50～80轉，開始升溫，升溫速率為50℃/小時，達到100℃時加入分散劑、滲透劑、緩蝕劑、成膜助劑、活性納米溶劑，進行聚合反應，反應時間3小時，最終完成聚合反應。
實施例3基層保護層的製備
備選按重量百分比計的以下原料：
結晶性樹脂液9％(丙烯酸改性聚丙烯結晶樹脂乳液)
環氧樹脂25％(苯酚酚醛清漆型)
固化劑15％(二乙胺固化劑)
分散劑5％(聚氧乙烯β萘基醚硫酸鹽)
滲透劑8％(滲透劑JFC)
緩蝕劑8％(甲基膦酸鹽)
成膜助劑6％(乙二醇)
活性溶劑24％(丙酮和磷酸三甲酯按1：2體積比的混合)
製備步驟：反應投料順序：經夾套反應釜添加結晶性樹脂液、環氧樹脂，緩慢加溫攪拌、每分鐘50～80轉，開始升溫，升溫速率為50℃/小時，達到100℃時加入分散劑、滲透劑、緩蝕劑、成膜助劑、活性納米溶劑，進行聚合反應，反應時間3小時，最終完成聚合反應。
實施例4基層保護層的製備
備選按重量百分比計的以下原料：
結晶性樹脂液10％(丙烯酸改性聚丙烯結晶樹脂乳液)
環氧樹脂24％(苯酚酚醛清漆型)
固化劑15％(二乙胺固化劑)
分散劑5％(聚氧乙烯β萘基醚硫酸鹽)
滲透劑8％(滲透劑JFC)
緩蝕劑8％(甲基膦酸鹽)
成膜助劑6％(乙二醇)
活性溶劑24％(丙酮和磷酸三甲酯按1：3體積比的混合)
製備步驟：反應投料順序：經夾套反應釜添加結晶性樹脂液、環氧樹脂，緩慢加溫攪拌、每分鐘50～80轉，開始升溫，升溫速率為50℃/小時，達到100℃時加入分散劑、滲透劑、緩蝕劑、成膜助劑、活性納米溶劑，進行聚合反應，反應時間3小時，最終完成聚合反應。
對照例1
與實施例1的區別在於：採用的丙烯酸改性聚丙烯結晶樹脂乳液在製備過程中，未加入丙烯酸類單體N-羥甲基丙烯醯胺進行改性。
對照例2
與實施例1的區別在於：未加入滲透劑。
基層保護層性能試驗
對已經生鏽的鋼板進行St2級表面處理，塗刷該漆，厚度依照GB/T13452.2-2008檢測；漆膜乾燥時間依照GB/T1728-1979(1989)檢測；附著力依照GB/5210-85(拉開法)檢測；光澤依照GB/T9754-1988檢測；耐鹽霧性依照GB/T1771-1991檢測。
從表中可以看出，本發明所提供的基層保護層，具有較好的附著力和耐鹽霧性，特別是實施例1相對於對照例1可以看出，採用了經過丙烯酸改性的聚丙烯結晶樹脂乳液後，可以顯著提高保持層的表幹、實幹、附著力和耐鹽霧性能；實施例1相對於對照例2可以看出，加入滲透劑之後，可以有效地使保護層與基材相容，提高附著力和耐鹽霧性，能夠提高對於工業遺產的長期保護效果。
實施例5中間保護層的製備
備選按重量百分比計的以下原料：
偶聯劑改性的包覆樹脂液26％(如上所述的製備)
環氧樹脂27％(雙酚F型)
固化劑16％(雙氰胺固化劑)
分散劑1％(聚氧乙烯β萘基醚硫酸鹽)
滲透劑3％(滲透劑T)
成膜助劑12％(雙丙酮醇)
活性溶劑7％(甲基乙基酮和磷酸三甲酯按1：3體積比的混合)
偶聯劑8％(KH550)
反應投料順序：經夾套反應釜添加偶聯劑改性的包覆樹脂液、環氧樹脂、分散劑緩慢加溫，並以每分鐘80轉攪拌，加入分散劑，再以每小時80℃的升溫速度升溫至並90℃，再加入滲透劑、成膜助劑、活性溶劑和偶聯劑，控制溫度和時間2小時進行反應，最終完成反應。
實施例6中間保護層的製備
備選按重量百分比計的以下原料：
偶聯劑改性的包覆樹脂液26％(如上所述的製備)
環氧樹脂28％(雙酚F型)
固化劑15％(雙氰胺固化劑)
分散劑2％(聚氧乙烯β萘基醚硫酸鹽)
滲透劑2％(滲透劑T)
成膜助劑14％(雙丙酮醇)
活性溶劑7％(磷酸三甲酯)
偶聯劑6％(KH550)
反應投料順序：經夾套反應釜添加偶聯劑改性的包覆樹脂液、環氧樹脂、分散劑緩慢加溫，並以每分鐘80轉攪拌，加入分散劑，再以每小時80℃的升溫速度升溫至並90℃，再加入滲透劑、成膜助劑、活性溶劑和偶聯劑，控制溫度和時間2小時進行反應，最終完成反應。
實施例7中間保護層的製備
備選按重量百分比計的以下原料：
偶聯劑改性的包覆樹脂液26％(與實施例5的區別是樹脂乳液製備完成後，
還向其中加入乳液重量5％的N,N-二羥乙基苯胺)
環氧樹脂27％(雙酚F型)
固化劑16％(雙氰胺固化劑)
分散劑1％(聚氧乙烯β萘基醚硫酸鹽)
滲透劑3％(滲透劑T)
成膜助劑12％(雙丙酮醇)
活性溶劑7％(甲基乙基酮和磷酸三甲酯按1：3體積比的混合)
偶聯劑8％(KH550)
反應投料順序：經夾套反應釜添加偶聯劑改性的包覆樹脂液、環氧樹脂、分散劑緩慢加溫，並以每分鐘80轉攪拌，加入分散劑，再以每小時80℃的升溫速度升溫至並90℃，再加入滲透劑、成膜助劑、活性溶劑和偶聯劑，控制溫度和時間2小時進行反應，最終完成反應。
對照例3
與實施例5的區別在於：未加入偶聯劑改性的包覆樹脂液未經過偶聯劑改性處理(製備過程中未加入鈦酸酯偶聯劑)。
對照例4
與實施例5的區別在於：未加入滲透劑。
在實施例1的基層保護層的表面噴實施例5～實施例7、對照例3～4的保護層，性能檢測數據如下：
其中，厚度依照GB/T13452.2-2008檢測；漆膜乾燥時間依照GB/T1728-1979(1989)檢測；附著力依照GB/5210-85(拉開法)檢測；光澤依照GB/T9754-1988檢測；耐人工老化性依照GB/T23987-2009檢測；耐鹽霧性依照GB/T1771-1991檢測。從表中可以看出，本發明所提供的中層保護層作用於基層保護層之後，產生較好的附著力、乾燥速度和耐鹽霧和老化性能；實施例7與實施例相比可以看出，在二羥烷基胺改性後的偶聯劑改性的包覆樹脂液，能夠提高中間層的耐鹽霧老化性能，增進保護層的保護效果；實施例5與對照例3相比可以看出，通過採用了偶聯劑改性的包覆樹脂液，可以有效地提高保護層的附著力和耐鹽霧和老化性能；實施例5和對照例4相比可以看出，通過加入滲透劑可以有效地促進中間層與基層之間的附著力，並提高耐鹽霧性能，能夠提高對於工業遺產的長期保護效果。
實施例8面層保護劑的製備
備選按重量百分比計的以下原料：
塑性樹脂液30％(以上所述的丙烯酸改性聚對苯二甲酸乙二醇酯)
分散劑16％(聚氧乙烯β萘基醚硫酸鹽)
滲透劑11％(滲透劑JFC)
抗紫外線老化劑9％(三嗪類紫外線吸收劑)
成膜助劑14％(雙丙酮醇)
活性溶劑20％(磷酸三甲酯)
反應投料順序：經夾套反應釜添加塑性樹脂液、分散劑、滲透劑、活性溶劑緩緩慢加溫，並以每分鐘60轉攪拌，加入分散劑，再以每小時50℃的升溫速度升溫至85℃，再加入滲透劑、成膜助劑、抗紫外線老化劑，控制溫度100℃和時間4小時進行反應，最終完成反應。
實施例9面層保護劑的製備
備選按重量百分比計的以下原料：
塑性樹脂液37％(以上所述的丙烯酸改性聚對苯二甲酸乙二醇酯)
分散劑15％(聚氧乙烯β萘基醚硫酸鹽)
滲透劑5％(滲透劑T)
抗紫外線老化劑9％(氰基丙烯酸酯類紫外線吸收劑)
成膜助劑17％(2-丁氧基乙醇)
活性溶劑17％(甲基乙基酮和磷酸三甲酯按1：3體積比的混合)
反應投料順序：經夾套反應釜添加塑性樹脂液、分散劑、滲透劑、活性溶劑緩緩慢加溫，並以每分鐘60轉攪拌，加入分散劑，再以每小時50℃的升溫速度升溫至85℃，再加入滲透劑、成膜助劑、抗紫外線老化劑，控制溫度100℃和時間4小時進行反應，最終完成反應。
實施例10
備選按重量百分比計的以下原料：
塑性樹脂液34％(以上所述的丙烯酸改性聚對苯二甲酸乙二醇酯)
分散劑16％(聚氧乙烯β萘基醚硫酸鹽)
滲透劑11％(滲透劑JFC)
抗紫外線老化劑5％(三嗪類紫外線吸收劑)
成膜助劑18％(鄰苯二甲酸酯)
活性溶劑16％(磷酸三甲酯)
反應投料順序：經夾套反應釜添加塑性樹脂液、分散劑、滲透劑、活性溶劑緩緩慢加溫，並以每分鐘60轉攪拌，加入分散劑，再以每小時50℃的升溫速度升溫至85℃，再加入滲透劑、成膜助劑、抗紫外線老化劑，控制溫度100℃和時間4小時進行反應，最終完成反應。
對照例5
與實施例8的區別在於：塑性樹脂液的聚對苯二甲酸乙二脂未經過丙烯酸改性(製備中未加入甲基丙烯酸)。
對照例6
與實施例8的區別在於：未加入滲透劑。
在實施例5的中間層的表面噴塗實施例8～實施例10和對照例5～6的表面保護層，性能檢測數據：
其中，厚度依照GB/T13452.2-2008檢測；漆膜乾燥時間依照GB/T1728-1979(1989)檢測；附著力依照GB/5210-85(拉開法)檢測；光澤依照GB/T9754-1988檢測；耐人工老化性依照GB/T23987-2009檢測；耐鹽霧性依照GB/T1771-1991檢測。從表中可以看出，本發明提供的表層保護層具有較好的與中間層的附著力，並且具有較好的耐鹽霧性和耐老化性能；實施例8相對於對照例5來說，通過採用丙烯酸改性的聚對苯二甲酸乙二醇酯，可以有效地提高與中間層的附著力和耐鹽霧性能；實施例8相對於對照例6來說，通過加入滲透劑，可以有效地提高塗層的總厚度和耐鹽霧、耐老化性能，能夠提高對於工業遺產的長期保護效果。
本發明還提供了一種工業遺產鋼結構長效綜合保護法，分別採用以上所述的基層、中間層和面層保護劑塗料，該方法包括如下步驟：
第一步，對需要保護的已有工業遺產鋼結構，表面只可進行簡單的去除表面汙物的輕微處理，如可用人工鋼絲、銅絲刷輕輕刷蹭鋼結構表面。把整片的浮鏽、漆皮清除乾淨。
第二步，按比例配置工業遺產鋼結構基層保護劑，噴灑基層保護劑到需要保護的表面，令其滲透、反應、固化36小時以上。檢測表面滲透程度，測試固體物化學反應，附著力，乾燥度符合保護劑要求後。方可進行下面的處理，否則，要重新實施步驟1。
第三步，再檢查完成第二步的基礎上，進行工業遺產鋼結構中間層連接劑的處理，參照上一步的方法，保證24小時以上的反應時間，檢查處理效果後繼續進行。
第四步，在進行工業遺產鋼結構中間層連接劑處理的基礎上，進行工業遺產鋼結構面層保護劑的處理，本層保護劑第一次處理與第二次處理，中間間隔12～24小時，不得在雨雪天氣進行，外部溫度應在5度以上。大風降砂天氣慎重施工。
按上述處理後的工業遺址鋼結構應進行全面檢測後，投入使用。