一种表面涂覆型钢筋混凝土阻锈剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种表面涂覆型钢筋混凝土阻锈剂，其包括如下组分：15-40wt%HLB值大于10的非离子表面活性剂、5-30wt%助表面活性剂、1-20wt%水不溶性有机缓蚀剂和20-50wt%水，所述助表面活性剂选自有机醇或有机胺。制备方法：将非离子表面活性剂、助表面活性剂和水不溶性有机缓蚀剂混合，边搅拌边加热，待混合物全部融化后，再边搅拌边加入水，直到混合液体由浑浊变为清澈，即得本产品。本发明专利技术制备方法简单，所得产品可用于已建混凝土结构表面处理中，具有非常优异的渗透能力，可有效阻止氯盐、硫酸盐对钢筋表面的侵蚀，且对混凝土性能没有任何不利影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种钢筋混凝土阻锈剂，特别是涉及一种表面涂覆型钢筋混凝土阻锈齐U，属于建筑材料

技术介绍
近年来，随着国家大型工程建设规模的扩大以及自然条件的恶化，混凝土中钢筋的腐蚀现象日益显现，给国民经济或人民生命财产安全带来不可估量的损失。预防和控制钢筋的腐蚀是保证混凝土结构安全的保证，其中使用阻锈剂是众多措施中国最经济实用的方法之一。目前阻锈剂种类按使用方式分为掺入型和表面涂覆型，掺入型阻锈剂开发研究较早，应用也较广。最具代表性的为无机亚硝酸盐和有机羧酸胺等。如专利US6340438和US5527388中曾报道亚硝酸钙与有机胺及有机酸的混合物，可以起到协同阻锈作用；US006174461B1及US006342101B1分别将阻锈剂与硅烷、减水剂复合，制备成为多功能阻锈剂；ZL20081010234924. 2将葡萄糖酸锌、硅酸锂以及苯甲酸铵和低分子量(醇)胺类混合物作为钢筋阻锈剂；ZL 200610044239. 4将钥酸钠与二乙烯三胺丙烯基硫脲以及丁炔二醇混合制得掺入型钢筋混凝土阻锈剂。由于亚硝酸胺具有致癌性以及低含量会引起局部腐蚀加速，美国及欧洲部分国家已经明确禁止使用。而上述有机掺入型阻锈剂一部分具有较高的饱和蒸汽压，挥发性大或是有机原料非常用化工原料，应用成本高，在实际使用中受限。而且，通常氯离子等侵蚀性离子渗透进入钢筋表面时间较长，已掺入阻锈剂在混凝土结构中的有效浓度是否随时间延长而流失也未成可知。此外，对于已建混凝土结构中钢筋的腐蚀与防护，掺入型阻锈剂无法应用。为了解决已建结构中钢筋的阻锈问题，人们也开发了诸于电化学除氯、电化学再碱化、阴极保护等措施。但由于工程实施难度大，使用和维护成本高，推广较慢。而表面涂覆型阻锈剂是解决这一问题简便有效的方法之一。表面涂覆型阻锈剂最早由美国Cortec公司研究开发，它可以在多孔混凝土结构中通过迁移渗透到达钢筋表面，抑制钢筋的腐蚀，而且可以根据混凝土结构中Cl—含量变化，选择合适的涂覆时间，起到针对性的保护效果。该公司专利 US 005750053,US 5597514,US 00634210UUS 007125441 以及日本专利 EP34807等报道该类阻锈剂的主要组分为氨基醇和有机羧酸胺等的混合物。在这之后，瑞士 Sika公司也开发了几种表面应用型钢筋混凝土阻锈剂，其在美国申请的专利US 5916483报道该阻锈剂主要组分仍为氨基醇与有机酸等的混合。此类有机阻锈剂的最大缺点是挥发性大，涂覆于混凝土表面后，渗透到钢筋表面的浓度非常有限，大部分都散失到空气中。该公司另外一项专利US Pub. No. 2006/0156960A1报道了一种新型表面应用型钢筋混凝土表面处理齐U，主要组成为一种有机磷酸酯，通过次磷酸与聚醚反应生成有机磷酸酯再与有机胺、甲醛反应生成氨基磷酸酯。分子结构中引入氮原子、磷原子、氧原子等杂原子提高分子的吸附能力，同时聚醚结构增强分子亲水性，有利于阻锈剂在混凝土孔隙液中的分散及渗透。但有机磷流入水体会促进水体富营养化，造成环境污染，并非属于环保型有机阻锈剂，而且迁移能力也难以保证。为了提高此类迁移型阻锈剂的迁移能力，ZL00134393.9提出利用电渗法使有机阻锈剂迁入混凝土内部的方法。其通过电迁移装置，在电场作用下将带负电性的乙醇胺芳香族有机酚迁移到钢筋表面。其中酚类属于有毒致癌成分，也不属于环保型有机阻锈齐U，而且实际使用中还需要建立大型电迁移装置，应用困难。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种表面涂覆型钢筋混凝土阻锈剂，使其应用于钢筋混凝土中时，具有优良的迁移渗透能力和防腐阻锈效果，并且环保，不对环境造成污染。研究表明，有机阻锈剂主要是通过吸附基团与钢筋表面作用，非极性疏水基团作为阻挡层抑制Cl—向钢筋表面迁移，阻挡层越致密，阻锈效果越明显。然而此类阻挡层致密的阻锈剂，分子水溶性差，难以通过混凝土孔隙液渗透到达钢筋表面，所以如何提高涂覆型混凝土阻锈剂的迁移渗透能力和阻锈效率成为涂覆型阻锈剂的关键问题。本专利技术人通过大量实验研究发现，微乳液技术可将此类油溶性高效阻锈剂均匀分散到水中，且形成的微乳液粒径一般在纳米层面，接近于水溶性分子，渗透及扩散性非常好。本专利技术结合微乳液的特 点以及水不溶型阻锈剂的优良阻锈效果，将水不溶性有机阻锈剂分散到微乳液体系中，形成水包油型微乳液，提高水不溶性有机阻锈剂在水中的溶解、扩散和渗透能力。应用到涂覆型钢筋混凝土阻锈剂不但可以提高阻锈剂在混凝土多孔结构中的迁移渗透能力，同时显著提高阻锈剂的阻锈效率。本专利技术的表面涂覆型钢筋混凝土阻锈剂，包括以下组分15-40wt%非离子表面活性剂，5-30wt%助表面活性剂，l-20wt%水不溶性有机缓蚀剂，20-50wt%水；所述非离子表面活性剂的HLB值大于10 ;所述助表面活性剂选自有机醇或有机胺。作为优选，本专利技术的非离子表面活性剂，选自聚氧乙烯山梨醇酐单月桂酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐单棕榈酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯或聚氧乙烯山梨醇单油酸酯中的一种或两种以上以任意比例组成的混合物。非离子表面活性剂有利于增加对油相的溶解，更容易形成单相水稀释区间，而且无液晶相，两相区也明显较小；相同掺量下，调节表面活性剂的HLB值，可以达到增溶油量增加。本专利技术的助表面活性剂选自正戊醇、正十二醇、乙醇胺、N，N-二甲基乙醇胺、环己胺或十二胺中的一种或两种以上以任意比例组成的混合物。在微乳液体系中，助表面活性剂醇的加入在油-水界面上形成混合膜，改变表面活性剂界面膜的自发曲率和弹性，进一步降低表面张力，利于微乳液的形成。同时降低微乳液粒径，提高体系稳定性。本专利技术的水不溶性有机缓蚀剂在微乳液中作为油相加入，选自1，3-双-二环己胺基-2-丙醇、1，3-双-二正丁氨基-2-丙醇、苯并三唑、I-氨基苯并三唑、肉桂醛或肉桂酸中一种或两种以上以任意比例组成的混合物。水不溶性有机阻锈剂一旦吸附于钢筋表面，可以形成一层致密的疏水层，阻挡水分、CF以及O2对钢筋的去极化，抑制腐蚀的发生。本专利技术阻锈剂的组分还包括有机弱酸盐，选自山梨酸钾、苯甲酸钠或葵二酸钠中的一种或两种以上以任意比例组成的混合物。添加上述有机弱酸盐可以增强非离子表面活性剂的功能，使乳化体系更稳定。而且所选有机弱酸也是常用的有机酸型阻锈剂，可与水不溶性有机阻锈剂起协同阻锈效果。此外，有机弱酸盐可以增大0/W型微乳区域，即在一定油、表面活性剂和助表面活性剂溶液体系中，滴加水，溶液由浑浊变为清澈时用水量和继续滴加溶液又由清澈变为浑浊时用水量的差值。有机弱酸盐的用量优选为阻锈剂总质量的5-15%。用量控制在这个范围内，得到的阻锈剂微乳液性能更佳。本专利技术的表面涂覆型钢筋混凝土阻锈剂的制备方法将非离子表面活性剂、助表面活性剂和水不溶性有机缓蚀剂混合,边搅拌边加热,待混合物全部融化后,再边搅拌边加入水,直到混合液体由浑浊变为清澈，即得本产品。当本专利技术的表面涂覆型钢筋混凝土阻锈剂中包括有机弱酸盐组分时，制备方法为将非离子表面活性剂、助表面活性剂、水不溶性有机缓蚀剂和有机弱酸盐混合，边搅拌边加热，待混合物全部融化后,再边搅拌边加入水,直到混合液体由浑浊变为清澈，即得本女口广叩o 上述两种制备方法中，均优选加热温度为45_85°C，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种表面涂覆型钢筋混凝土阻锈剂，其特征在于，包括如下组分：？15？40wt%非离子表面活性剂？、5？30wt%助表面活性剂？、1？20wt%水不溶性有机缓蚀剂和20？50wt%水；所述非离子表面活性剂的HLB值大于10；所述助表面活性剂选自有机醇或有机胺。

【技术特征摘要】
1.一种表面涂覆型钢筋混凝土阻锈剂，其特征在于，包括如下组分15-40wt%非离子表面活性剂、5-30wt%助表面活性剂、1_20被％水不溶性有机缓蚀剂和20-50被％水；所述非离子表面活性剂的HLB值大于10 ;所述助表面活性剂选自有机醇或有机胺。2.如权利要求I所述的表面涂覆型钢筋混凝土阻锈剂，其特征在于，所述非离子表面活性剂选自聚氧乙烯山梨醇酐单月桂酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐单棕榈酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯或聚氧乙烯山梨醇单油酸酯中的一种或两种以上任意比例组成的混合物。3.如权利要求I所述的表面涂覆型钢筋混凝土阻锈剂，其特征在于，所述助表面活性剂选自正戊醇、正十二醇、乙醇胺、N，N-二甲基乙醇胺、环己胺或十二胺中的一种或两种以上任意比例组成的混合物。4.如权利要求I所述的表面涂覆型钢筋混凝土阻锈剂，其特征在于，所述水不溶性有机缓蚀剂选自1，3-双-二环己胺基-2-丙醇、1，3-双-二正丁氨基-2-丙醇、苯并三唑、I-氨基苯并三唑、肉桂醛或肉桂酸中一种或两种以上任意比例组成...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘加平，蔡景顺，陈翠翠，缪昌文，刘建忠，
申请(专利权)人：江苏博特新材料有限公司，江苏苏博特新材料股份有限公司，江苏省建筑科学研究院有限公司，博特建材天津有限公司，
类型：发明
国别省市：