配方掺入型咪唑啉钢筋混凝土阻锈剂
原料配比
原料
配比（质量份）
1#
2#
3#
4#
5#
6#
咪唑啉
15
18
20
22
25
20
乳化剂
十二烷基二甲基苄基氯化铵
5
8
10
12
15
10
溶剂
乙醇
2
4
5
6
8
—
乙二醇
—
—
—
—
—
5
水
60
62
65
68
70
65
咪唑啉
油酸
3.5
3.5
4
4
4.5
4
羟乙基乙二胺
5
5
6
6
7
6
制备方法
（1）咪唑啉制备，按重量份数称取油酸和羟乙基乙二胺，油酸与羟乙基乙二胺的重量比3.5～4.5：5～7，将油酸和羟乙基乙二胺混合，在油酸和羟乙基乙二胺的混合物中加入油酸、羟乙基乙二胺总重量的30%的二甲苯，在温度为220℃～240℃的条件下进行反应生成混合物，直到不出水为止；
（2）调pH，对（1）中的混合物进行降温，在温度为40℃～60℃的条件下，用质量分数30%的NaOH溶液调节pH至5～6，生成咪唑啉单体；
（3）咪唑啉阻锈剂配制，咪唑啉阻锈剂按重量百分比包括咪唑啉15%～25%、乳化剂5%～15%、溶剂2%～8%、水60%～70%。在咪唑啉中先加入溶剂并混合均匀，然后在加入乳化剂和水进行混合均匀。
原料配伍
所述油酸采用环烷酸、蓖麻油酸、妥尔油酸中的一种或多种。
所述乳化剂采用十二烷基二甲基苄基氯化铵。
所述溶剂采用乙醇、乙二醇、丙二醇中的一种或多种。
产品应用本品主要是一种掺入型咪唑啉钢筋混凝土阻锈剂。
产品特性
（1）本品中阻锈剂设计的原理：阻锈剂分子中存在电负性大的活性吸附中心，如含N杂原子，与金属表面原子空轨道结合能力较强，吸附性较牢固，且分子内的活性吸附中心越多越好；分子中含有不饱和键，这样与金属的配位键具有更高的结合能，形成的吸附膜更稳定；分子中应有亲水基团和憎水基团，且设计合理；分子内多个不同极性官能团协同作用促进阻锈效果。本品中选择油酸和羟乙基乙二胺作为反应物，原因在于油酸是一种分子结构中含有一个碳碳双键的不饱和脂肪酸，具有一个不饱和双键，具有不饱和羧酸的化学性质，双键很容易被取代或者加成反应；而羟乙基乙二胺是一种氮化合物，与水、乙醇、甲苯混溶，分子结构中含有双氮且端位为羟基，因此油酸与羟乙基乙二胺容易反应，并先酰胺化脱水，然后环化脱水，生成咪唑啉。
（2）由于油酸与羟乙基乙二胺合成的咪唑啉呈酸性，而酸性物质会对混凝土内的钢筋造成腐蚀，反而会影响钢筋的腐蚀，因此将油酸与羟乙基乙二胺合成的混合物用氢氧化钠进行调节后，使得混合物的pH接近中性，从而不会对混凝土内的钢筋产生影响，此外，碱性溶液选择氢氧化钠时，第一由于氢氧化钠容易与咪唑啉单体中的酸进行反应，使得咪唑啉单体中的酸性物质失去活性，且不会改变咪唑啉单体本身的性质；第二氢氧化钠在水溶时极易发生电离，且钠离子对咪唑啉单体的最终性能几乎无影响，从而不会影响咪唑啉单体的性能。咪唑啉单体属于油性物质，与水的亲和力比较小，溶剂用于溶解咪唑啉单体，使得咪唑啉单体与溶剂充分混合，然后加入乳化剂，降低咪唑啉单体与水的表面张力，从而有助于水与咪唑啉单体充分溶合，使得咪唑啉单体呈亲水性的阻锈剂。咪唑啉阻锈剂能够在钢筋表面形成一层疏水膜，对混凝土内部的钢筋起到一定的保护作用，防止侵蚀性物质侵入疏水膜内对钢筋表面造成腐蚀。油酸中含有碳碳双键的不饱和脂肪酸，羟乙基乙二胺中含有双氮且端位为羟基，因此，油酸与羟乙基乙二胺很容易进行加成反应，且生成的咪唑啉为五元杂环化合物，其中N原子上有共用的孤用电子，而钢筋表面Fe原子上存在空的轨道，从而有助于孤对电子与铁的空轨道螯合形成较为稳定的螯合环，从而在钢筋表面形成保护膜；
（3）阻锈剂在电场作用下，在混凝土中具有快速迁移以及渗透的能力，且阻锈剂能够牢固键合在钢筋表面。咪唑啉作为五元杂环化合物，其中N原子上有共用的孤用电子，而钢筋表面Fe原子上存在空的轨道，因此在配位作用下发生N原子的孤对电子与铁的空轨道螯合形成较为稳定的螯合环，从而在金属表面产生保护膜。环烷酸、蓖麻油酸和妥尔油酸中均为含有一个碳碳双键的不饱和脂肪酸，具有不饱和双键的特点，同时也具有酸的特点，且他们本身就是一种表面活性剂，易溶于有机溶剂，有助于与羟乙基乙二胺酰胺化。
（4）由于咪唑啉单体本身属于油性物质，直接加水会使得咪唑啉单体与水之间出现分层现象，给后续的混合带来不便，而先将咪唑啉单体与溶剂进行混合后，使得咪唑啉单体能够充分分散在溶剂中，此时再加入水和乳化剂，乳化剂能降低水和咪唑啉单体之间的表面张力，能够在界面上形成具有一定机械强度的保护膜，从而防止了分散相液滴的相互凝结，保证了乳状液的稳定存在，从而有助于咪唑啉除锈剂在混凝土中的充分扩散。咪唑啉在氢氧化钠的调节下，使得混合物的pH接近中性，从而不会对混凝土内的钢筋产生影响，进一步提高咪唑啉