專利名稱：一種有機鋼筋混凝土阻銹劑及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種有機鋼 筋混凝土阻銹劑及其制備方法。
背景技術：
由于鋼筋腐蝕導致的耐久性不良，給混凝土結構的正常使用帶來了嚴重的危害，已經成為混凝士行業(yè)乃至整個工程界廣泛關注的世界性問題。防止鋼筋銹蝕的措施多種多樣，我們主張采取前期防護措施，而不提倡“亡羊樸牢”的做法。在保證混凝土質量的前提下摻加阻銹劑，被公認為是長期保護鋼筋不發(fā)生腐蝕、實現設計壽命最簡單、經濟和效果良好的技術措施?；炷林袖摻钿P蝕是一個電化學腐蝕的過程，而形成整個電化學腐蝕過程必須具備三個條件①具備電位差的陰極和陽極能導電的電解質溶液；③鋼筋表面有足夠的02。因而，防治混凝土中鋼筋的銹蝕就可以從三個途徑來實現終止或減緩陽極反應和陰極反應；或大幅度提高兩電極之間的電阻；或提高混凝土的滲透性，降低O2向鋼筋表面的遷移。這就是混凝土中防治鋼筋銹蝕最主要的工作原理，也是阻銹劑開發(fā)和研制的主要依據?，F用阻銹劑多以無機鹽為主，如亞硝酸鹽、重金屬磷酸鹽等。亞硝酸鹽在實際生產過程中毒性太大，對現場工人傷害大，而磷化工藝沉淀多，操作環(huán)境差，成本高，污染嚴重。相比之下，有機阻銹劑能對鋼筋腐蝕陰極和陽極電化學過程同時起擬制作用，并且不受氯離子濃度的影響，能夠明顯增強鋼筋抗氯離子腐蝕的能力。因而有機阻銹劑已成為當今阻銹劑開發(fā)研制的熱點。然而目前常用的有機阻銹劑為醇胺類化合物，存在易被雨水淋洗損失、使用不方便、阻銹效果不穩(wěn)定等缺點。

發(fā)明內容
本發(fā)明目的是對上述常用的醇胺類有機阻銹劑的阻銹效果不穩(wěn)定、使用不方便和易被雨水淋洗損失等技術問題，提出了一種利用脂肪酸與N，N-二甲基乙醇胺的反應制備的有機鋼筋混凝土阻銹劑。該有機鋼筋混凝土阻銹劑安全、無毒，制備方法簡便，可有效降低或減緩混凝土中鋼筋銹蝕，降低氯離子對鋼筋表面鈍化性能破壞，從而延長氯離子對鋼筋局部腐蝕誘發(fā)時間，對混凝土本體性能無明顯負面影響。本發(fā)明的技術方案
一種有機鋼筋混凝土阻銹劑，其原料按質量百分比計算，其組成及含量如下
脂肪酸72. 3 79. 4%
N，N-二甲基乙醇胺為27. 7 20. 6%
所述的脂肪酸可以是己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸中的一種或兩種以上組成的混合物。上述的一種有機鋼筋混凝土阻銹劑的制備方法，具體包括如下步驟
(I)、將脂肪酸和N，N- 二甲基乙醇胺混合，用10%的硫酸調pH為3 4，常壓下加熱至110 120°C，反應10h，蒸掉反應生成水，得到粗產品；(2)、將步驟(I)得到的粗產品溶于異辛烷中，順次以質量濃度為4%的NaOH水溶液及蒸餾水洗滌至中性，以除去未反應的脂肪酸和N，N- 二甲基乙醇胺；
(3)、步驟(2)用4%NaOH水溶液及蒸餾水洗滌除去未反應的脂肪酸和N，N-二甲基乙醇胺后，在100°C下用旋轉蒸發(fā)儀將產物中的異辛烷蒸除掉，即得到有機鋼筋混凝土阻銹劑。上述的有機鋼筋混凝土阻銹劑可廣泛用于海港工程、沿海建筑、民用建筑等具有鋼筋防腐要求的混凝土結構。也可以用于重大工程建設項目的鋼筋混凝土結構的修復和日常維護保養(yǎng)中。本發(fā)明的有益技術效果 本發(fā)明的一種有機鋼筋混凝土阻銹劑，由于采用酯化反應，避免了目前常用醇胺類阻銹劑易被雨水淋洗損失的缺點，增強了阻銹劑在混凝土中的留存時間，避免了無機阻銹劑對環(huán)境的污染和人體的危害，因此具有使用安全、對環(huán)境無污染，阻銹效果顯著的特點。另外，本發(fā)明的一種有機鋼筋混凝土阻銹劑的制備方法簡單，對設備要求低，適于工業(yè)化生產。


圖I、在含實施例I所得的有機鋼筋混凝土阻銹劑I的浸泡液中的A3鋼筋電極自腐蝕電位波動 圖2、在含實施例2所得的有機鋼筋混凝土阻銹劑2的浸泡液中的A3鋼筋電極自腐蝕電位波動 圖3、在含實施例3所得的有機鋼筋混凝土阻銹劑3的浸泡液中的A3鋼筋電極自腐蝕電位波動圖。
具體實施例方式下面通過具體實施例并結合附圖對本發(fā)明進一步闡述，但并不限制本發(fā)明。本發(fā)明各實施例中所用的原料均購于國藥集團化學試劑有限公司。實施例I
一種有機鋼筋混凝土阻銹劑，其原料的質量百分比組成如下
脂肪酸288.5g(76%)
N，N- 二甲基乙醇胺為 89. 2g (24%)
所述的脂肪酸為辛酸。上述的一種有機鋼筋混凝土阻銹劑的制備方法，具體包括如下步驟
(I )、將288. 5g的辛酸和89. 2g的N，N- 二甲基乙醇胺混合至于500mL三口燒瓶中，加少量10%硫酸至pH為3 4，加熱至100 120°C，反應10h，蒸掉反應生成水，得到粗產品；
(2)、將步驟(I)得到的粗產品溶于50g異辛烷中，順次以質量濃度為4%的NaOH水溶液及蒸餾水洗滌至中性，以除去未反應的脂肪酸和N，N- 二甲基乙醇胺；
(3)、步驟(2)用4%NaOH水溶液及蒸餾水洗滌除去未反應的脂肪酸和N，N_二甲基乙醇胺后，在100°C下用旋轉蒸發(fā)儀，把產物中的異辛烷蒸除掉，即得到有機鋼筋混凝土有機阻銹劑I。將反應所得的有機鋼筋混凝土阻銹劑用去離子水配成0. 4%的溶液后使用。
實施例2
一種有機鋼筋混凝土阻銹劑，其原料的質量百分比組成如下
脂肪酸232.3g(72%)
N，N- 二甲基乙醇胺89. 2g (28%) 所述的脂肪酸為己酸。上述的一種有機鋼筋混凝土阻銹劑的制備方法，具體包括如下步驟
(1)、將232.3g的己酸與89. 2g的N，N- 二甲基乙醇胺混合至于500mL三口燒瓶中，力口少量10%硫酸至pH為3 4，常壓下加熱至100 120°C，反應10h，蒸掉反應生成水，得到粗廣品；
(2)、將步驟(I)得到的粗產品溶于50g異辛烷中，順次以質量濃度為4%的NaOH水溶液及蒸餾水洗滌至中性，以除去未反應的脂肪酸和N，N- 二甲基乙醇胺；
(3)、步驟(2)用4%NaOH水溶液及蒸餾水洗滌除去未反應的脂肪酸和N，N-二甲基乙醇胺后，在100°C下用旋轉蒸發(fā)儀，把產物中的異辛烷蒸除掉，即得到有機鋼筋混凝土阻銹劑2。將反應所得有機鋼筋混凝土阻銹劑2用去離子水配成0. 4%的溶液后使用。實施例3
一種有機鋼筋混凝土阻銹劑，其原料的質量百分比組成如下
脂肪酸344.5g(79%)
N，N-二甲基乙醇胺為 89.2g(20.6%)
所述的脂肪酸為癸酸。上述的一種有機鋼筋混凝土阻銹劑的制備方法，具體包括如下步驟
(1)、將344.5g的癸酸與89. 2g的N，N-二甲基乙醇胺混合至于500mL三口燒瓶中，力口少量10%硫酸至pH為3 4，常壓下加熱至100 120°C，反應10h，蒸掉反應生成水，得到粗廣品；
(2)、將步驟(I)得到的粗產品溶于50g異辛烷中，順次以質量濃度為4%的NaOH水溶液及蒸餾水洗滌至中性，以除去未反應的脂肪酸和N，N- 二甲基乙醇胺；
(3)、步驟(2)用4%的NaOH水溶液及蒸餾水洗滌除去未反應的脂肪酸和N，N-二甲基乙醇胺后，在100°C下用旋轉蒸發(fā)儀，把產物中的異辛烷蒸除掉，即得到有機鋼筋混凝土阻銹劑3。將反應所得有機鋼筋混凝土阻銹劑3用去離子水配成0. 4%的溶液后使用。應用實施例I
分別將A3鋼電極浸泡于加有實施例I、實施例2、實施例3所得的有機鋼筋混凝土阻銹劑I、有機鋼筋混凝土阻銹劑2、有機鋼筋混凝土阻銹劑3的含有3. 5% NaCl的飽和Ca(OH)2模擬混凝土孔隙液中，有機鋼筋混凝土阻銹劑I、有機鋼筋混凝土阻銹劑2、有機鋼筋混凝土阻銹劑3的用量分別為0. 4%，浸泡30min，進行電化學極化曲線測量，電化學測量掃描范圍為掃描速度為lmV/s，所用儀器為辰華CHI600D電化學工作站，并與不加有機鋼筋混凝土阻銹劑浸泡的A3鋼樣品即空白進行比較，其腐蝕電流密度結果如表I :
表I、含不同有機鋼筋混凝土阻銹劑的模擬混凝土孔隙液中的A3鋼的腐蝕電位和腐蝕電流密度
權利要求
1.一種有機鋼筋混凝土阻銹劑，其特征在于用以下原料反應制得，其原料配比按質量百分比計算如下 脂肪酸72. 3 79. 4% N, N-二甲基乙醇胺為27. 7 20. 6% 所述的脂肪酸為己酸、庚酸、辛酸、壬酸及癸酸中的一種或兩種以上組成的混合物。
2.如權利要求I所述的一種有機鋼筋混凝土阻銹劑，其特征在于其原料的質量百分比組成如下 脂肪酸76% N，N-二甲基乙醇胺為 24% 所述的脂肪酸為辛酸。
3.如權利要求I所述的一種有機鋼筋混凝土阻銹劑，其特征在于其原料的質量百分比組成如下 脂肪酸72% N，N-二甲基乙醇胺為 28% 所述的脂肪酸為己酸。
4.如權利要求I所述的一種有機鋼筋混凝土阻銹劑，其特征在于其原料的質量百分比組成如下 脂肪酸79% N，N-二甲基乙醇胺為 20.6% 所述的脂肪酸為癸酸。
5.如權利要求1、2、3或4所述的一種有機鋼筋混凝土阻銹劑的制備方法，其特征在于具體包括如下步驟 (1)、將脂肪酸和N，N-二甲基乙醇胺混合，用10%的硫酸調pH為3 4，常壓下加熱至110 120°C，反應10h，蒸掉反應生成水，得到粗產品； (2)、將步驟(I)得到的粗產品溶于異辛烷中，順次以質量濃度為4%的NaOH水溶液及蒸餾水洗滌至中性，以除去未反應的脂肪酸和N，N- 二甲基乙醇胺； (3)、步驟(2)用4%NaOH水溶液及蒸餾水洗滌除去未反應的脂肪酸和N，N-二甲基乙醇胺后，用旋轉蒸發(fā)儀在100°C下將產物中的異辛烷蒸出，即得到有機鋼筋混凝土阻銹劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種有機鋼筋混凝土阻銹劑及其制備方法。所述的有機鋼筋混凝土阻銹劑由脂肪酸和N,N-二甲基乙醇胺反應制備而成。所用的反應物脂肪酸和N,N-二甲基乙醇胺按質量百分比計算，即脂肪酸為72.3～79.4%，N,N-二甲基乙醇胺為27.7～20.6%。本發(fā)明的一種有機鋼筋混凝土阻銹劑與其它常用鋼筋混凝土有機阻銹劑相比，具有制備工藝簡單，阻銹效果顯著，用量低，使用安全、環(huán)保，對混凝土的耐久性無不良影響。
文檔編號C04B24/12GK102775087SQ201210277978
公開日2012年11月14日 申請日期2012年8月7日 優(yōu)先權日2012年8月7日
發(fā)明者吳周俊, 張大全, 高立新 申請人:上海電力學院