[发明专利]一种钢筋混凝土阻锈剂及其制备和应用

说明书

本发明提出了一种钢筋混凝土阻锈剂及其制备方法和应用，由以下重量份的原料制备而成：席夫碱‑铝螯合物30‑50份、抗氧剂20‑40份、复合氨基酸20‑40份、表面活性剂10‑20份和水50‑60份。该制备的钢筋混凝土阻锈剂在海水碱性条件下可以释放出Al³⁺，在Fe的表面生成一层致密的氧化层，在复合氨基酸、抗氧剂和表面活性剂的协同作用下，能够有效的保护钢筋不被海水腐蚀。

技术领域

本发明涉及阻锈剂领域，具体涉及一种钢筋混凝土阻锈剂。

背景技术

自19世纪20年代波特兰水泥问世以来，混凝土材料已有100多年的使用历史，由于其具有结构刚度大、易于施工、工程造价低、后期维修费用少等诸多优点，现已成为土木工程结构设计中的首选材料，2015年仅中国水泥产量就达到23亿吨。事实上，从混凝土应用于土木工程至今的100多年间，大量的钢筋混凝土结构由于各种各样的原因而提前失效，达不到预定的服役年限。这其中有的是由于结构设计的抗力不足导致的，有的则是由于使用荷载的不利变化而造成的，但更多的是由于结构的耐久性不足而造成的失效造成的。特别是沿海及近海地区的混凝土结构，由于海洋环境中含有的大量Cl^-，对混凝土造成侵蚀，导致钢筋锈蚀而使结构发生早期损坏，丧失了结构的耐久性能，这已成为实际工程中的重要问题。减缓或阻止钢筋锈蚀的方法有很多，包括：钢筋表面涂覆、阴极保护、电化学除氯以及使用阻锈剂等。其中，钢筋阻锈剂是一种施工方便且经济、有效的阻锈方法。阻锈剂对钢筋的吸附作用有物理吸附(范德华力、静电作用)和化学吸附(不键吸附、供电子、供质子)，通过提高腐蚀反应活化能并将腐蚀介质与金属隔离，从而阻止腐蚀的进行。

席夫碱是一类非常重要的含氮配体，通常是指伯胺与活泼羰基化合物缩合反应所形成的含有甲亚胺基(R2R1C＝NR3，R1，R2，R3分别为H，烷基，环己基，芳香基或杂环)一类化合物。这类化合物因H.Schi肝1864年首次发现而得名。其特点是合成相对容易，能灵活地选择各种羰基化合物和不同的胺类进行反应，改变连接的取代基，变化给予体原子本性及其位置，便可开拓出许多从链状到环合，从单齿到多齿，性能迥异，结构多变的席夫碱配体，它们可以与周期表中大部分金属离子形成稳定性不一的配合物。席夫碱类化合物的一个最重要的特点就是在酸或碱的环境下，容易打开配位键，释放出金属离子，因为这个特性，使得席夫碱成为了一种很好的阻锈剂成分。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供一种钢筋混凝土阻锈剂及其制备方法和应用，其目的在于，提供一种钢筋混凝土阻锈剂，通过添加席夫碱-铝螯合物、复合氨基酸、抗氧剂和表面活性剂，得到一种在海水碱性条件下能够释放出铝离子，在Fe表面形成致密的氧化膜，从而能够有效保护钢筋混凝土在海水中不被腐蚀。

本发明提供一种钢筋混凝土阻锈剂，由以下重量份的原料制备而成：席夫碱-铝螯合物30-50份、抗氧剂20-40份、复合氨基酸20-40份、表面活性剂10-20份和水50-60份。

作为本发明进一步的改进，由以下重量份的原料制备而成：席夫碱-铝螯合物40份、抗氧剂30份、复合氨基酸30份、表面活性剂15份和水55份。

作为本发明进一步的改进，抗氧剂选自三辛酯、三癸酯、三(十二碳醇)酯和三(十六碳醇)酯、2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯和双十二碳醇酯、双十四碳醇酯和双十八碳醇酯、二苯胺、对苯二胺和二氢喹啉等化合物及其衍生物或聚合物中的一种或几种。

作为本发明进一步的改进，复合氨基酸选自蛋氨酸、赖氨酸、甘氨酸、苏氨酸、精氨酸、二甘氨酸、三甘氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸中的至少两种。

作为本发明进一步的改进，表面活性剂为季铵盐阳离子表面活性剂，选自卤代烃类季铵盐阳离子表面活性剂、硫酸二烷基酯类季铵盐阳离子表面活性剂、环氧烷类季铵盐阳离子表面活性剂，磺酸酯类季铵盐阳离子表面活性剂中的一种或几种。