碳化抑制剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种碳化抑制剂及其制备方法，涉及混凝土技术领域。一种碳化抑制剂，包括由氧化钙经过表面疏水改性且具有烷基链的改性氧化钙。改性氧化钙主要由重量比为95～99:5～1的氧化钙与多异氰酸酯制成。此碳化抑制剂可提供持久的、有效的、优异的防碳化作用，从而抑制混凝土中的Ca(OH)

Carbonization inhibitor and preparation method thereof

The invention provides a carbonization inhibitor and a preparation method thereof, relating to the technical field of concrete. A carbonization inhibitor comprising modified calcium oxide modified by calcium oxide and modified with an alkyl chain. The modified calcium oxide is mainly made of calcium oxide and polyisocyanate with weight ratio of 95 ~ 99:5 to 1. This carbonation inhibitor provides long-lasting, effective, and excellent carbonation resistance, thereby inhibiting the Ca (OH) in concrete

【技术实现步骤摘要】
碳化抑制剂及其制备方法
本专利技术涉及一种混凝土
，且特别涉及一种碳化抑制剂及其制备方法。
技术介绍
混凝土结构是应用最为广泛的结构之一，我国有70％的房屋建筑和50％的桥梁结构采用了混凝土结构。随着这些工程结构使用时间的增长，混凝土材料和结构的耐久性破坏越来越受到重视，许多工程结构往往由于耐久性的原因引起使用功能退化，甚至结构破坏，给社会带来了不必要的损失。混凝土碳化是混凝土重要的耐久性指标之一。混凝土的水泥水化后会生成Ca(OH)2，Ca(OH)2大部分以结晶态存在于混凝土中，成为空隙液保持高碱性状态的储备，空隙液的pH为12.5～13.5。混凝土的碳化就是空气中的CO2渗透至混凝土中与Ca(OH)2反应，致使混凝土碱性下降，当pH值降至8.5～9.0，此时混凝土已完全碳化。混凝土的碳化实质上是混凝土中Ca(OH)2被不断消耗，碱性降低的过程。混凝土保持碱性环境是混凝土结构保持及其内部钢筋防护的重要条件。在高碱性的环境中，钢筋表层会形成一层钝化膜，阻止钢筋锈蚀，而碳化后的混凝土无法提供足够的碱性，导致钢筋生锈，体积增大，在混凝土内部产生裂缝，裂缝的产生使水和CO2顺裂缝进入，进一步加速钢筋的锈蚀。如此循环，最终导致混凝土结构的破坏。混凝土碳化先从表层开始，然后逐步向混凝土深处扩散，发生更深入的碳化反应，碳化后的混凝土质地酥松，强度大大降低。混凝土抗碳化能力低会导致建筑物的耐久性差，降低使用寿命。因而，如何有效地抑制混凝土碳化成为影响整个混凝土行业发展的关键问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种碳化抑制剂，此碳化抑制剂可提供持久的、有效的、优异的防碳化作用，从而抑制混凝土中的Ca(OH)2与空气中的二氧化碳反应引起的逐渐碳化。同时，此碳化抑制剂环保，对环境无污染，避免了危害从业人员的身体健康。本专利技术的另一目的在于提供一种碳化抑制剂的制备方法，能简单、便捷的制备此碳化抑制剂，节约制备时间，提高制备效率，进而提高经济收益。本专利技术解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。本专利技术提出一种碳化抑制剂，包括由氧化钙经过表面疏水改性且具有烷基链的改性氧化钙。改性氧化钙主要由重量比为95～99:5～1的氧化钙与多异氰酸酯反应制成。本专利技术提出一种碳化抑制剂的制备方法，其包括：将氧化钙与多异氰酸酯按照95～99:5～1的重量比混合。本专利技术实施例的碳化抑制剂及其制备方法的有益效果是：一种碳化抑制剂包括主要由重量比为95～99:5～1的氧化钙与多异氰酸酯制成的改性氧化钙。市面上购买的氧化钙极易吸收空气中的水分和CO2而失效，并且与水接触后反应生成溶解度低的Ca(OH)2，不但大大降低了原料的储存期，而且影响加入此种碳化抑制剂的防碳化涂料的分散性。因此，专利技术人对氧化钙进行疏水改性能够保持氧化钙的活性，同时提高碳化抑制剂的防碳化性能。此碳化抑制剂利用多异氰酸酯对氧化钙进行改性，多异氰酸酯的烷基链在氧化钙的表层形成疏水链，使得氧化钙具有疏水性。并且，此碳化抑制剂中不存在溶剂，也相应地避免了使用有机溶剂所带来的环境的污染，从而避免了对从业人员健康的危害。一种碳化抑制剂的制备方法，将氧化钙与多异氰酸酯按照95～99:5～1的重量比混合即可制得，节约制备时间，提高制备效率，进而提高经济收益。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。下面对本专利技术实施例的碳化抑制剂及其制备方法进行具体说明。本专利技术实施例提供的一种碳化抑制剂，包括由氧化钙经过表面疏水改性且具有烷基链的改性氧化钙。改性氧化钙主要由重量比为95～99:5～1的氧化钙与多异氰酸酯制成。在本专利技术中，碳化抑制剂为提供防碳化作用的物质，可用于制备防碳化涂料，通过防碳化涂料作用于混凝土，从而抑制混凝土中的Ca(OH)2与空气中的二氧化碳反应而逐渐碳化。同时，还可通过与涂料中的填料、骨料、水泥等原料之间的合理搭配，将碳化抑制剂的防碳化性能发挥到最好。碳化抑制剂主要包括通过改性后疏水性氧化钙。由于市面上购买的氧化钙极易吸收空气中的水分和CO2而失效，并且与水接触后反应生成溶解度低的Ca(OH)2，影响加入此种碳化抑制剂的防碳化涂料的分散性。因此，把氧化钙进行疏水改性能够很好保证的氧化钙的活性，从而提高碳化抑制剂的防碳化性能。具体地，此碳化抑制剂利用多异氰酸酯对氧化钙进行改性。多异氰酸酯化学通式为(NCO)nR，n≥2，R为烷基链。由于多异氰酸酯分子中含有两个或两个以上的官能团，因此在发生聚合反应时，可向二端或三向延伸成线型或交联(体型)聚合物。同时，由于常规采用的氧化钙在大气环境中极易受潮，导致在氧化钙进行疏水处理之前，表面存在大量的羟基。当氧化钙与多异氰酸酯进行疏水处理时，异氰酸根与氧化钙表面的羟基反应生成氨酯基，多异氰酸酯的烷基链在氧化钙的表层形成疏水链，使得氧化钙朝着疏水性氧化钙进行改性。优选地，多异氰酸酯的官能度≥2，参与反应的活性基团越多，越能赋予氧化钙的优良的疏水性以及化学稳定性。并且，此碳化抑制剂中不存在任何溶剂，也相应地避免了使用有机溶剂所带来的环境的污染，从而避免了对从业人员健康的危害。其中，多异氰酸酯包括4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,2'-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯、1-异氰酸基-3,3,5-三甲基-5-异氰酸基甲基-环己烷、多异氰酸酯的低聚物、多异氰酸酯的聚合物、多异氰酸酯的衍生物、具有基于多异氰酸酯的异氰酸酯基团的聚氨酯聚合物中的一种或多种。优选地，采用4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,2'-二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种。当然，在本专利技术的其他实施例中，多异氰酸酯的种类可根据具体需求进行选择，本专利技术不做限定。二苯基甲烷二异氰酸酯常温下为固体，两个异氰酸酯基的活性相同，刺激性小，一方面带入的烷基链能赋予氧化钙的良好的疏水性，另一方面带入的异氰酸酯基团以其为原料制备的碳化抑制剂有较高的粘接强度和冲击韧性，能赋予下游的防碳化涂料等产品更优异的力学性能。二苯基甲烷二异氰酸酯具有4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,2'-二苯基甲烷二异氰酸酯等同分异构体。甲苯二异氰酸酯常温下为水白色或淡黄色液体，具有活性大、价格便宜等优点，在赋予氧化钙疏水性的同时，能节约改性的成本。甲苯二异氰酸酯具有2,6-甲苯二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯。1,6-六亚甲基二异氰酸酯的化学性质非常活泼，能与水、醇及胺等含活泼氢化合物反应，从而能不断调节氧化钙的活性，且为氧化钙提供疏水性提供保证。1-异氰酸基-3,3,5-三甲基-5-异氰酸基甲基-环己烷参与反应的活性基团较多，多个烷基链能赋予氧化钙的良好的疏水性，多个异氰酸酯基团能为碳化抑制剂提供较高的粘接强度和冲击韧性，能赋予下游的防碳化涂料等产品更优异的力学性能。能赋予氧化钙的优良的疏水性以及化学稳定性。多异氰酸酯的低聚物、多异氰酸酯的聚合物、多异氰酸酯的衍生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳化抑制剂，其特征在于，包括由氧化钙经过表面疏水改性且具有烷基链的改性氧化钙，所述改性氧化钙主要由重量比为95～99:5～1的所述氧化钙与多异氰酸酯制成。

【技术特征摘要】
1.一种碳化抑制剂，其特征在于，包括由氧化钙经过表面疏水改性且具有烷基链的改性氧化钙，所述改性氧化钙主要由重量比为95～99:5～1的所述氧化钙与多异氰酸酯制成。2.根据权利要求1所述的碳化抑制剂，其特征在于，所述多异氰酸酯的化学通式为(NCO)nR，n≥2，R为所述烷基链。3.根据权利要求1或2所述的碳化抑制剂，其特征在于，所述多异氰酸酯的官能度≥2。4.根据权利要求1所述的碳化抑制剂，其特征在于，所述多异氰酸酯包括4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,2'-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯、1-异氰酸基-3，3,5-三甲基-5-异氰酸基甲基-环己烷、所述多异氰酸酯的低聚物、所述多异氰酸酯的聚合物、所述多异氰酸酯的衍生物、具有基于所述多异氰酸酯的异氰酸酯基团的聚氨酯聚合物中的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：桑亚军，朱永斌，
申请(专利权)人：新疆科能防水防护技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：新疆,65