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氯离子触发的微胶囊及其制备方法技术

技术编号:16282404 阅读:61 留言:0更新日期:2017-09-23 01:53
本发明专利技术公开了一种氯离子触发的微胶囊,其壁材为嵌有氯化亚铜固体颗粒的固体聚合物,芯材含有氯离子吸收剂和/或钢筋阻锈剂。该微胶囊主要用于制备抗氯离子渗透混凝土,当有氯离子水溶液存在时,不溶于水的氯化亚铜与氯离子络合,形成溶于水的四配位络合阴离子而离去,使氯离子吸收剂和/或钢筋阻锈剂流出或被浸出,达到吸氯阻锈的作用。本发明专利技术还公开了所述氯离子触发的微胶囊的制备方法,将氯化亚铜悬浮于壁材聚合物溶液中,与芯材混合后,通过喷雾干燥或者溶剂萃取使聚合物在芯材表面上沉析获得微胶囊。该制备方法工艺简单,可实现大规模工业化生产。

Microcapsule triggered by chlorine ion and preparation method thereof

The invention discloses a microcapsule chloride trigger, the wall material is embedded with a solid polymer cuprous chloride solid particles, absorbent core material containing chloride ions and / or corrosioninhibiting. The micro capsule is mainly used for the preparation of anti chloride ion permeability of concrete, when the presence of chloride ions in aqueous solution, cuprous chloride and chloride ion complex is insoluble in water, soluble in water to form four complexing anions and leave, chloride absorbent and / or corrosioninhibiting outflow or by leaching at the effect of chlorine rust. The invention also discloses a preparation method of micro capsule of the chlorine ion triggered, the cuprous chloride suspended in wall material and core material of polymer solution, after mixing by spray drying or solvent extraction of the polymer in the core material on the surface precipitation micro capsule. The preparation method and the process are simple and can realize large-scale industrial production.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及混凝土工程领域,尤其涉及混凝土微胶囊领域,具体来说涉及一种氯离子触发的微胶囊及其制备方法
技术介绍
钢筋混凝土是土木结构工程中使用最广泛的材料,其耐久性决定了工程的使用寿命和建设的效益。影响混凝土材料耐久性最主要的因素是钢筋锈蚀,而在滨海环境、盐碱地带和冬季使用除冰盐的道桥工程中,氯离子的侵入和渗透则又是引起混凝土钢筋锈蚀的主因。因此减缓氯离子在混凝土中的渗透,阻断其到达钢筋表面的扩散途径,是提高钢筋混凝土结构在上述使用条件下耐久性的一个有效措施。在工程上,常采用在混凝土中添加氯离子吸收剂或者阻锈剂的方法来提高钢筋混凝土结构在氯离子环境中的抗蚀性。氯离子吸收剂通常是无机物,如活性镁铝水滑石、活性三氧化二铝、氢氧化钙、偏铝酸钠(NaAlO2)、铝酸三钙(3CaO·Al2O3)、铝酸钙粉(CaO·2Al2O3和CaO·Al2O3)、钙矾石等。阻锈剂的种类较多,常用的有亚硝酸盐、磷酸盐、氢氧化锂、硝酸锂、氨基醇或胺基醇、脂肪酸酯、有机硅氧烷,芳香族盐、磷酰有机物、脂肪酸酰胺、有机硼酰胺、二乙烯三胺-硫脲缩合物、萘磺酸甲醛缩合物等。一般氯离子吸收剂或者阻锈剂为水溶性溶液或者是固体粉末,将它们直接掺入到混凝土中,在水泥制浆阶段容易溶解流失。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种氯离子触发的微胶囊,以克服现有技术的缺陷。本专利技术实现上述目的所采用的技术方案是提供一种氯离子触发的微胶囊,所述微胶囊的壁材包括嵌有氯化亚铜颗粒的聚合物,所述微胶囊的芯材含有氯离子吸收剂和/或钢筋阻锈剂。本专利技术还提供制备所述氯离子触发的微胶囊的方法,包括以下步骤:步骤一:将作为壁材的聚合物溶于有机良溶剂中,制得壁材聚合物溶液,再将氯化亚铜分散在所述壁材聚合物溶液中,得氯化亚铜悬浮液;步骤二:将氯离子吸收剂和/或钢筋阻锈剂以及油包水型表面活性剂加入所述氯化亚铜悬浮液中;步骤三:将步骤二所得混合物制成微胶囊。本专利技术的有益效果在于:(1)将氯离子吸收剂和/或钢筋阻锈剂作为芯材制成微胶囊再掺入到混凝土中,防止水泥制浆阶段中氯离子吸收剂和/或钢筋阻锈剂的溶解流失;(2)这些微胶囊弥散分布在混凝土中,固化后能在无氯离子环境中可长期潜伏,不会流失或者发生反应,能稳定持久存在;(3)当含氯的水渗入混凝土中,氯化亚铜与氯离子络合后囊壁溶解释放出胶囊的内容物,即氯离子吸收剂或者阻锈剂会流出或者被水浸没,达到除氯或阻锈的目的,这样增强混凝土对氯离子的抗蚀能力,提高在氯盐环境下的耐久性;(4)反应产物可堵塞氯离子腐蚀的通道,减缓氯离子在混凝土中的渗透,阻断其到达钢筋表面的扩散途径;(5)制备方法简单,可实现大规模工业化生产。附图说明图1是本专利技术实施例1氯离子触发微胶囊的SEM图;图2是本专利技术实施例2氯离子触发微胶囊的SEM图;图3是本专利技术实施例2氯离子触发微胶囊的SEM图。具体实施方式为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术,并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例氯离子触发的微胶囊,其壁材包括嵌有氯化亚铜颗粒的聚合物,其芯材含有氯离子吸收剂和/或钢筋阻锈剂。具体地,微胶囊壁材氯化亚铜颗粒的粒径在0.1~100μm之间,所述芯材为含有氯离子吸收剂和/或钢筋阻锈剂的固体颗粒或溶有氯离子吸收剂和/或钢筋阻锈剂的水溶液。微胶囊芯材优选含有氯离子吸收剂和/或钢筋阻锈剂的水溶液,所述液态囊芯易于流动迁移。其中,氯离子吸收剂优选活性镁铝水滑石、活性三氧化二铝、氢氧化钙、偏铝酸钠(NaAlO2)、铝酸三钙(3CaO·Al2O3)、铝酸钙粉(CaO·2Al2O3和CaO·Al2O3)、三硫型硫铝酸钙(AFt,3CaO·Al2O3·3CaSO4·30~32H2O),单硫型硫铝酸钙(AFm,3CaO·Al2O3·CaSO4·nH2O)中的一种或几种的混合,优选活性镁铝水滑石或活性三氧化二铝,所述“活性”是指其具有很大的比表面积,可大量吸附氯离子。其中,钢筋阻锈剂优选亚硝酸钙、亚硝酸钠、单氟磷酸钠、氢氧化锂、硝酸锂、氨甲基丙醇(AMP)、三乙醇胺(TEA)、二甲基乙醇胺(DMEA)、脂肪酸酯防锈剂RHY702、三乙氧基硅烷(TES)、苯甲酸钠、苯甲酸铵、N-四亚甲基磷酰胺(TTP)、六甲基磷酰三胺(HMPA)、脂肪酸酰胺、三乙醇胺硼酸酯(TriethanolamineBorate)、二乙烯三胺-硫脲缩合物(DETA-TU)、聚萘甲醛磺酸钠盐(Sodiumpoly[(naphthaleneformaldehyde)sulfonate])中的一种或几种的混合。其中,组成所述壁材的聚合物为能溶于有机溶剂但不溶于水的有机高分子,优选聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氯乙烯(PVC)、氯化聚氯乙烯(CPVC)、聚醋酸乙烯酯(PVAc)、聚氯乙烯醋酸乙烯酯(PVCA)、聚脲、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚丁烯(PB)、聚异丁烯(PIB)、聚4-甲基戊烯(PMP)、聚α-甲基苯乙烯(PMS)、聚-4-甲基-1-戊烯(TPX)、聚乙烯醇缩甲醛(PVFM)、聚乙烯咔唑(PVK)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、酚醛树脂(PF)、脲醛树脂(UF)、密胺-甲醛树脂(MF)、密胺-酚醛树脂(MPF)、呋喃-甲醛树脂(FF)、甲苯二酚-甲醛树脂(RF)、酚呋喃树脂(PFF)、聚酰胺(PA)、聚酰胺-酰亚胺(PAI)、聚砜(PSU)、聚醚砜(PES)、聚芳醚(PAE)、聚芳醚酮(PAEK)、聚苯醚(PPO或PPE)、聚环氧乙烷(PEO)、聚酯【Polyester,包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二酸丁二酯(PBT)、聚丙烯酸丁酯(PBA)、聚芳酯(PAT)、聚对苯二甲酸二烯丙酯(PDAP)、不饱和聚酯(UP)、饱和聚酯(SP)】、聚碳酸酯(PC)、聚氨酯(PUR)、聚环氧丙烷(PPOX)、聚硅氧烷(SI)、聚(偏二氯乙烯)(PVDC)、聚(偏二氟乙烯)(PVDF)、聚丙烯腈(PAN)、聚(乙烯基异丁基醚)(PVI)、丙烯腈/丁二烯/丙烯酸酯共聚物(ABA)、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物(ABS)、丙烯腈/乙烯/苯乙烯共聚物(AES)、丙烯腈/甲基丙烯酸甲酯共聚物(AMMA)、丙烯腈-苯乙烯树脂(AS)、丙烯腈/苯乙烯/丙烯酸酯共聚物(ASA)、聚(氯乙烯-甲本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氯离子触发的微胶囊,其特征在于,所述微胶囊的壁材包括嵌有氯化亚铜颗粒的聚合物,所述微胶囊的芯材含有氯离子吸收剂和/或钢筋阻锈剂。

【技术特征摘要】
1.一种氯离子触发的微胶囊,其特征在于,所述微胶囊的壁材包括嵌有氯
化亚铜颗粒的聚合物,所述微胶囊的芯材含有氯离子吸收剂和/或钢筋阻锈剂。
2.根据权利要求1所述的氯离子触发的微胶囊,其特征在于,所述氯化亚
铜颗粒的粒径在0.1~100μm之间。
3.根据权利要求1所述的氯离子触发的微胶囊,其特征在于,所述氯离子
吸收剂为活性镁铝水滑石、活性三氧化二铝、氢氧化钙、偏铝酸钠、铝酸三钙、
铝酸钙粉、三硫型硫铝酸钙、单硫型硫铝酸钙中的一种或几种。
4.一种制备权利要求1~3任一项所述的氯离子触发的微胶囊的方法,其特
征在于,包括以下步骤:
步骤一:将作为壁材的聚合物溶于有机良溶剂中,制得壁材聚合物溶液,
再将氯化亚铜分散在所述壁材聚合物溶液中,得氯化亚铜悬浮液;
步骤二:将氯离子吸收剂和/或钢筋阻锈剂以及油包水型表面活性剂加入所
述氯化亚铜悬浮液中;
步骤三:将步骤二所得混合物制成微胶囊。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱光明邢峰何永兴汤皎宁董必钦王险峰韩宁旭
申请(专利权)人:深圳大学
类型:发明
国别省市:广东;44

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