一种混凝土介质传输抑制剂及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种混凝土介质传输抑制剂及其应用。本发明专利技术所述混凝土介质抑制剂选自抑制剂Ⅰ及抑制剂Ⅱ的一种或两种任意比例混合，由叠氮化物Ⅰ与炔醇Ⅰ反应得到中间产物Ⅰ之后加入一元脂肪酸得抑制剂Ⅰ，由叠氮化物Ⅱ与炔醇Ⅱ得到中间产物Ⅱ之后加入二元脂肪酸得抑制剂Ⅱ。本发明专利技术中的介质传输抑制剂掺入混凝土中后既可抑制钢筋的腐蚀又可降低混凝土吸水率，且同时可抑制氯离子抗渗，实现一种分子结构多功能化，且制备工艺简单，适合生产。适合生产。

【技术实现步骤摘要】
一种混凝土介质传输抑制剂及其应用


[0001]本专利技术属于建筑材料领域，特别涉及一种混凝土介质传输抑制剂及其应用。

技术介绍

[0002]混凝土是现在建筑材料应用最为广泛的材料，而钢筋腐蚀是影响混凝土结构耐久性的重要因素之一，混凝土结构耐久性差不仅会给社会带来安全隐患而且会导致国家经济遭受巨大的损失。为此，如何抑制混凝土中钢筋的锈蚀问题至关重要。而由于价格低廉且适用方便，钢筋阻锈剂是抑制混凝土中钢筋锈蚀最为常见的保护手段之一。其主要是由于阻锈剂分子中含有杂原子以及π电子可与金属空d轨道配位成键从而吸附于钢筋表面保护钢筋。
[0003]此外，随着混凝土越来越广泛用于严酷环境中，如氯盐以及海洋环境，其环境中的氯离子可渗进混凝土结构中加速钢筋的腐蚀，加速了混凝土的破坏以及影响混凝土结构的服役寿命。
[0004]专利CN 105601162 A混凝土侵蚀介质抑制材料的制备方法，公开了一种由包括疏水性硬脂酸/硬脂酸盐、可选的有机硅烷A、疏水改性纳米二氧化硅、分散剂、乳化剂、可选的增稠剂、可选的消泡剂和水的组分混合制成乳液而得的混凝土侵蚀介质抑制材料，虽然具有良好的疏水性以及抗氯离子扩散性能，但是此专利技术的混凝土侵蚀介质抑制材料无良好的阻锈性能且稳定性受环境影响，稳定性较差。
[0005]专利CN 101269932A防水型阻锈剂及其制备方法，公开了一种以改性有机硅，氨基醇，水混合而制得的防水型阻锈剂。此专利技术对混凝土凝结时间、混凝土强度无负面影响，具有用量低、阻锈性能高的特点，但是对抑制氯离子扩散无明显效果，而且此专利技术中有机硅为烷基烷氧基硅烷，其与水不互溶溶解性较差，稳定性差。
[0006]专利CN107640924B一种钢筋混凝土用阻锈剂及其制备方法，公开了一种将γ
‑
环糊精、壳聚糖、硅酸镁、聚硅氮烷、蒙脱土、LAS系粉体和去离子水混合，加入至胶体磨中研磨，然后加入聚天冬氨酸、聚丙烯酰胺和聚乙二醇，搅拌，置于双螺杆混炼机中，挤出接枝，干燥、造粒，从而制得的阻锈剂。此专利技术中γ
‑
环糊精分子中较窄端面含有伯羟基，通过分子中的
‑
OH与钢筋表面的活性位相键合，吸附在钢筋表面，起到减缓钢筋锈蚀的作用而聚天冬氨酸和聚丙烯酰胺能与混凝土水化产物生成胶凝物质，可阻塞氯离子向混凝土内部扩散。但是，此专利技术组分较多，制备方法复杂且对设备要求较高，不利生产及应用。
[0007]专利US8431646B2含有有机硅化合物的混合物及其应用，公开了一种使用此专利技术的混合物能明显改善如此处理之后的建筑石材、建筑构件或建筑物和相应的钢筋或金属筋的耐腐蚀性，且使用此混合物的基材具有良好的疏水性能，但是未有良好抑制氯离子扩散的能力，而且制备工艺复杂。

技术实现思路

[0008]本专利技术针对现有技术的不足，提供新型的混凝土介质传输抑制剂，内掺混凝土中，
既可抑制混凝土中钢筋的腐蚀，又可参与混凝土的水化，增强混凝土的密实性，提升混凝土抗氯离子渗透性能，同时混凝土又有良好的疏水性。
[0009]本专利技术提供了一种混凝土介质传输抑制剂，所述抑制剂选自抑制剂Ⅰ及抑制剂Ⅱ的一种或两种任意比例混合，所述抑制剂Ⅰ为结构通式(1)所示，所述抑制剂Ⅱ为结构通式(2)所示；
[0010][0011]其中m、x独立地选择1
‑
15的整数，n、y独立地选择4
‑
35的整数，R1、R2独立地为H或碳原子数为1
‑
10的烷基。
[0012]所述抑制剂Ⅰ由叠氮化物Ⅰ与炔醇Ⅰ在催化剂A1下反应得到中间产物Ⅰ，之后加入一元脂肪酸在催化剂B1反应后即可得抑制剂Ⅰ；所述叠氮化物Ⅰ与炔醇Ⅰ摩尔比为1:1.0
‑
1.2，所述中间产物Ⅰ与一元脂肪酸摩尔比为1:1；
[0013]所述抑制剂Ⅱ由叠氮化物Ⅱ与炔醇Ⅱ在催化剂A2下反应得到中间产物Ⅱ，之后加入二元脂肪酸在催化剂B2反应后即可得抑制剂Ⅱ；所述叠氮化物Ⅱ与炔醇Ⅱ摩尔比为1:1.0
‑
1.2，所述中间产物Ⅱ与二元脂肪酸摩尔比为2：1.
[0014]所述叠氮化物Ⅰ、叠氮化物Ⅱ的结构通式分别见式(3)、式(4)，
[0015][0016]其中R1、R2独立地为H或碳原子数为1
‑
10的烷基。
[0017]所述炔醇Ⅰ、炔醇Ⅱ的结构通式分别见式(5)、式(6)，
[0018][0019]其中m、x独立地选择1
‑
15的整数，本专利技术中炔醇结构在催化剂CuI的作用下易于叠氮基发生反应，控制碳链长短，优化分子结构。
[0020]所述中间产物Ⅰ、中间产物Ⅱ的结构通式分别见式(7)、式(8)
[0021][0022]所述催化剂A1、A2均为CuI，其掺量均分别为所述反应步骤中叠氮化物质量的1
‑
2％；
[0023]所述催化剂B1、B2均为SO42‑
/TiO2，催化剂B1、B2中硫酸盐与TiO2任意比例混合，其掺量均分别为所述反应步骤中脂肪酸质量的1
‑
3％；
[0024]所述一元脂肪酸为CH3(CH2)
n
COOH，其中n为4
‑
35的整数，本专利技术中一元脂肪酸在催化剂SO42‑
/TiO2的作用下容易与中间产物反应，通过调节n的数量，生成相应的酯。
[0025]所述二元脂肪酸为COOH(CH2)
y
COOH，其中y为4
‑
35的整数，本专利技术中二元脂肪酸在催化剂SO42‑
/TiO2的作用下容易与中间产物反应生成对称结构，易于吸附于金属表面，增强抗蚀性，且通过调节y的数量，以达到生成长链酯的结构。
[0026]所述抑制剂Ⅰ的具体制备方法为：
[0027](1)在氮气环境下，加入有机溶剂S1，催化剂A1，并将叠氮化物Ⅰ与炔醇Ⅰ依次加入反应器中，在反应温度为40
‑
70℃下搅拌6
‑
48h，反应结束后用CH2Cl2萃取三次，并用无水Na2SO4干燥，过滤并旋蒸除去溶剂得到中间产物Ⅰ；
[0028](2)将中间产物Ⅰ加入反应器中，并加入一元脂肪酸以及催化剂B1，在氮气环境下搅拌反应4
‑
48h，其反应温度为100
‑
250℃，且每1h分水一次，反应结束后即可得抑制剂Ⅰ。
[0029]所述抑制剂II的具体制备方法为：
[0030](1)在氮气环境下，加入有机溶剂S2，催化剂A2，并将叠氮化物Ⅱ与炔醇Ⅱ依次加入反应器中，在反应温度为40
‑
70℃下搅拌6
‑
48h，反应结束后用CH2Cl2萃取三次，并用无水Na2SO4干燥，过滤并旋蒸除去溶剂得到中间产物Ⅱ；
[0031](2)将中间产物Ⅱ加入反应釜中，并加入二元脂肪酸以及催化剂B2，在氮气环境下搅拌反应8
‑
48h，其反应温度为10本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混凝土介质传输抑制剂，其特征在于，所述抑制剂选自抑制剂Ⅰ及抑制剂Ⅱ的一种或两种任意比例混合，所述抑制剂Ⅰ为结构通式(1)所示，所述抑制剂Ⅱ为结构通式(2)所示；其中m、x独立地选择1
‑
15的整数，n、y独立地选择4
‑
35的整数，R1、R2独立地为H或碳原子数为1
‑
10的烷基。2.根据权利要求1所述的一种混凝土介质传输抑制剂，其特征在于，所述抑制剂Ⅰ由叠氮化物Ⅰ与炔醇Ⅰ在催化剂A1下反应得到中间产物Ⅰ，之后加入一元脂肪酸在催化剂B1反应后即可得抑制剂Ⅰ；所述叠氮化物Ⅰ与炔醇Ⅰ摩尔比为1:1.0
‑
1.2，所述中间产物Ⅰ与一元脂肪酸摩尔比为1:1；所述抑制剂Ⅱ由叠氮化物Ⅱ与炔醇Ⅱ在催化剂A2下反应得到中间产物Ⅱ，之后加入二元脂肪酸在催化剂B2反应后即可得抑制剂Ⅱ；所述叠氮化物Ⅱ与炔醇Ⅱ摩尔比为1:1.0
‑
1.2，所述中间产物Ⅱ与二元脂肪酸摩尔比为2:1。3.根据权利要求2所述的一种混凝土介质传输抑制剂，其特征在于，所述叠氮化物Ⅰ、叠氮化物Ⅱ的结构通式分别见式(3)、式(4)，其中R1、R2独立地为H或碳原子数为1
‑
10的烷基；所述炔醇Ⅰ、炔醇Ⅱ的结构通式分别见式(5)、式(6)，其中m、x独立地选择1
‑
15的整数。4.根据权利要求2所述的一种混凝土介质传输抑制剂，其特征在于，所述中间产物Ⅰ、中间产物Ⅱ的结构通式分别见式(7)、式(8)
5.根据权利要求2所述的一种混凝土介质传输抑制剂，其特征在于，所述催化剂A1、A2均为CuI，其掺量均分别为所述反应步骤中叠氮化物质量的1
‑
2％；所述催化剂B1、B2均为SO42‑
/TiO2，催化剂B1、B2中硫酸盐与TiO2任意比例混合，其掺量均分别为所述反应步骤中脂肪酸质量的1
‑
3％。6.根据权利要求2所述的一种混凝土介质传输抑制剂，其特征在于，所述一元脂肪酸为CH3(CH2)
n

【专利技术属性】
技术研发人员：马麒，蔡景顺，穆松，周霄骋，刘凯，刘光严，刘建忠，洪锦祥，刘加平，叶强，刘珂琦，
申请(专利权)人：南京博特新材料有限公司博特建材天津有限公司江苏苏博特新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：