配方钢筋混凝土阻锈剂
原料配比
原料
配比(质量份)
二乙烯基苯
1~3
单体离子液体
1
制备方法
(1)将单体离子液体1-乙烯基-2-甲基-3-乙胺-咪唑阳离子氨基酸阴离子盐溶于第一有机溶剂配制成质量分数为5~20%的溶液,在1000~2000r/min条件下搅拌加热升温至70~85℃后稳定5~10min后加入引发剂形成混合溶液;在N?气氛下进行。
(2)向步骤(1)所得的混合溶液中滴加二乙烯基苯,反应6~24h后停止得到反应液;在N2气氛下进行。
(3)将步骤(2)所得反应液冷却至25℃室温后真空抽滤,将滤饼置于干燥箱中于50~80℃条件下干燥6~24h,将干燥后的滤饼粉碎得到阻锈剂。
原料配伍
所述二乙烯基苯与单体离子液体的质量比为1~3:1。
所述引发剂为过硫酸铵和/或过硫酸钾,其加入量占二乙烯基苯和单体离子液体总质量的0.8~1.5%。
所述第一有机溶剂为乙醇、甲醇以及乙腈中的一种或多种。
所述单体离子液体1-乙烯基-2-甲基-3-乙胺-咪唑阳离子氨基酸阴离子盐由以下步骤制备而成:
(1)中间体的制备:将N-乙烯基-2-甲基咪唑溶于第二有机溶剂配制成质量分数为5~10%的溶液后加入与N-乙烯基-2-甲基咪唑等摩尔的2-溴乙胺氢溴酸盐,在500~1000r/min条件下搅拌加热升温至60~80℃后反应12~36h,反应结束后冷却至25℃室温,真空抽滤,将滤饼置于干燥箱中于50~80℃条件下干燥6~24h,得到中间体;
(2)将步骤(1)所得中间体溶于二氯甲烷配制成质量分数为40~60%的溶液后加入与中间体等摩尔的氢氧化钠,在1500~2000r/min、25℃室温条件下搅拌反应6~24h,反应结束后冷却至25℃室温,将产物置于干燥箱中于50~80℃条件下干燥6~24h;
(3)将步骤(2)所得产物溶于第三有机溶剂中配制成质量分数为35~50%的溶液后加入与步骤(2)所得产物等摩尔的氨基酸,在500~1000r/min条件下室温搅拌6~18h,反应结束后冷却至25℃室温,将产物置于干燥箱中于50~80℃条件下干燥6~24h可得单体离子液体1-乙烯基-2-甲基-3-乙胺-咪唑阳离子氨基酸阴离子盐。
所述步骤(1)至(3)均在N2气氛下进行。
所述第二有机溶剂、第三有机溶剂为乙醇、甲醇以及乙腈中的一种或多种。
所述的引发剂过硫酸钾可用等质量的过硫酸铵或者过硫酸铵和过硫酸钾混合物代替。
产品应用本品主要用于近海、海港码头、沿海工业和民用钢筋混凝土建筑的钢筋混凝土阻锈剂。
钢筋混凝土阻锈剂在使用时,按阻锈剂的添加量直接加到水中溶解混合即可,同时按组成中水的比例扣减相应混凝土浇注时的用水量,阻锈剂的添加量以每立方米混凝土构建物所需要水泥重量的1~5%计算。
产品特性
(1)本品制备过程简便、原料易得,所制备得到的阻锈剂属于高分子材料,性质稳定、绿色环保、缓蚀阻锈性能优异,同时还具有优良的耐盐水性,可广泛应用于近海、海港码头、沿海工业和民用钢筋混凝土建筑。
(2)本品所制备得到的钢筋混凝土阻锈剂具有非常优良的阻锈性能,其原因在于:一方面,该阻锈剂的分子中既含有硬碱基团(-NH2),又含有软碱基团(-CH3),是一种两性碱,由于钢筋表面的钝化层由铁的氧化物组成,属于硬酸,钝化层破坏后暴露出的本体金属则属于软酸,根据软硬酸碱理论,硬碱与硬酸配位、软碱与软酸配位所得的配位化合物是稳定的,因而,该阻锈剂既能够牢固地吸附于钢筋表面的钝化膜上形成保护膜,又能够在钝化膜破坏后吸附到本体金属表面,起到修补钝化膜的作用,同时,该阻锈剂为二乙烯基苯与单体离子液体的共聚物,其骨架为互穿网络型,其粗糙的微纳米表面、独特的介孔结构和单一的有机骨架使其具有超疏水的特性,使其更好地保护了钢筋表面;另一方面,阻锈剂的阳离子通过物理吸附于钢筋表面,然后分子中咪唑上N原子的孤对电子和芳环上的π电子与钢筋的铁原子的d轨道以及铁原子的d电子与阻锈剂的反键轨道相互作用形成化学吸附,从而更好地抑制了钢筋的腐蚀。
参考文献中国专利公告CN-201710355874.2