[发明专利]一种乙基纤维素类亚硝酸钙缓蚀剂及其制备方法

说明书

[技术领域]

本发明涉及无机阻锈剂，尤其涉及一种乙基纤维素类亚硝酸钙缓蚀剂及其制备方法。

[背景技术]

现今工程上所用的最广泛的一类无机阻锈剂便是主要有亚硝酸钙。美国Grace公司从上世纪70年代就开始对亚硝酸钙做了大量的研究，因为其对混凝土并无明显的负面影响一时间才成为了美日市场上主流的阻锈剂。

亚硝酸钙属于直接掺入型阻锈剂，在使用时，直接将亚硝酸钙掺入到混凝土结构中搅拌均匀即可。对其作用机理，国内外学者的观点基本一致。其保护作用的化学表达式如下：

Fe²⁺+OH^-+NO^-₂＝NO+γ-FeOOH         (1)

2Fe²⁺+2OH^-+2NO^-₂＝2NO+Fe₂O₃+H₂O    (2)

对于机理的解释，主要存在三种不同的观点：国内学者洪乃丰先生认为亚硝酸根与阳极反应产生的亚铁离子生成具有保护膜的γ-FeOOH覆盖在钢筋表面防止钢筋遭受破坏。在由于氯盐诱发形成的混凝土结构破坏时，亚硝酸钙的保护作用于与氯盐诱发的腐蚀相互竞争，当亚硝酸钙才保护作用处于上风时则钢筋得以保护；Koichi Soeda认为亚硝酸盐在钢筋表面生成了Fe2O3，当成膜速率大于腐蚀反应速率时，则钢筋得以保护；T.A.Soylev认为NO-2与Fe2+成膜反应速率大于氯离子的去极化效应时，在样机形成稳定的Fe2O3钝化膜。

综合三种说法，都是要求亚硝酸根离子及时地形成钝化膜。由于施工过程中采用直接掺入，亚硝酸钙本身的缺点使得其中一部分亚硝酸钙被浪费。正是如此，其掺入量难以满足经济与效益之间的平衡，因此虽然亚硝酸钙的掺入可以对混凝土结构的钢筋腐蚀起到一定的延缓作用，但是比较地局限，缺乏对外界环境变化的一种机动性。

亚硝酸钙作为最早的阻锈剂被使用到钢筋混凝土结构中，在结构使用的前20年之内，对于钢筋的缓蚀还是起到了较为积极的作用的。但是也正是随着使用的继续，人们对亚硝酸钙在使用期间所暴露出来的一些缺点引起了人们在选择这类阻锈剂上的反思。

按照亚硝酸钙的施工工艺来分，它属于直接掺入型阻锈剂，结合亚硝酸钙自身的一些理化性质，这种施工工艺导致其在使用上存在的问题主要有：一、容易被氧化；亚硝酸根离子由于氮元素的化合价并未达到最大值，化学性质相对比较活泼，易被空气氧化而失效而变成淡黄色，导致阻锈效果的丧失；二、引发环保问题；亚硝酸盐本身易致癌，直接掺入的施工方法会引起亚硝酸盐的流失，从而导致由其诱发的一系列环保问题无法解决；三、阻锈效率低下，亚硝酸钙在混凝土结构服役期间，亚硝酸钙易溶解，在使用过程中随混凝土中的孔隙结构而不断流失，导致其阻锈效率不高。

[发明内容]

本发明要解决的技术问题是提供一种有效期长、阻锈效果好、绿色环保的乙基纤维素类亚硝酸钙缓蚀剂及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种乙基纤维素类亚硝酸钙缓蚀剂，其形态为胶囊，所述的胶囊包括囊芯和包衣，所述囊芯的组分包括亚硝酸钙、微晶纤维素和吐温80，所述包衣的材料是乙基纤维素水分散体。

以上所述的乙基纤维素类亚硝酸钙缓蚀剂，所述的囊芯按重量份由以下配比组成：

亚硝酸钙              100；

微晶纤维素            60-140；

吐温80                6-14。

以上所述的乙基纤维素类亚硝酸钙缓蚀剂，构成胶囊的囊芯和乙基纤维素水分散体的重量比是1∶0.25至1∶4。

以上所述的乙基纤维素类亚硝酸钙缓蚀剂，囊芯的直径为0.3毫米至0.5毫米，胶囊的直径为0.35毫米至1.5毫米。

一种以上所述乙基纤维素类亚硝酸钙缓蚀剂制备方法的技术方案，包括以下步骤：

501)包衣液配制：按以下重量份称取包衣液原料：

乙基纤维素水分散体        100；

水                        34-50；

将乙基纤维素水分散体在水中稀释、搅拌均匀，制成包衣液；

502)喷雾包衣：将囊芯放入喷雾包衣设备的滚筒中，在包衣模式下，用泵将包衣液通过设备的喷雾嘴喷到滚动的囊芯上，囊芯与包衣液中干物质的重量比为1∶0.25至1∶4；