CN102219431A - 一种添加纳米氧化铜的复合型钢筋阻锈剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种添加有纳米氧化铜的钢筋阻锈剂，属于建筑材料防腐技术领域。本发明钢筋阻锈剂的组成及其重量百分比为：氨基醇：5%-15%，三聚氰胺：5%-10%，单氟磷酸钠(Na2PO3F)：10%-20%，纳米氧化铜：5%-10%，余量为去离子水。本阻锈剂用于钢筋生产冷却过程中，添加于钢筋冷却液中，利用钢铁表面热量使之附着在钢筋表面。该阻锈剂添加入冷却液中的添加量为5%。经本发明工艺处理过的钢筋，其耐蚀性有明显提高，且阻锈剂与钢筋具有更好的结合力，可广泛用于工业生产中。
Description
技术领域
本发明涉及一种添加纳米氧化铜的钢筋阻锈剂，属于建筑材料防腐技术领域。
背景技术
钢筋混凝土结构是当今使用最广泛的建筑材料。因混凝土内钢筋发生锈蚀导致的混凝土结构的过早破坏 ,已成为影响混凝土结构耐久性的重要因素。在多种环境条件下（如碳化、氯离子侵蚀等），能够使混凝土中钢筋表面已经形成的钝化膜逐渐失去保护作用，促使钢筋加剧锈蚀。
众所周知，混凝土孔隙中一般都充满了碱度很高的Ca(OH)2饱和溶液，PH值在12.6左右。在这种高碱性的条件下，钢筋表面会自发生成一层致密的氧化膜，牢固地吸附在钢筋表面，使钢筋处于钝化状态而免受腐蚀。当混凝土遭受中性化过程或者有足够的游离 Cl－扩散到钢筋附近时，致使混凝土孔隙溶液的 PH 值降低，钝化膜被破坏而使钢筋处于活化状态，而导致钢筋锈蚀。
如何抑制混凝土与钢筋界面孔溶液中阴极或阳极的电化学腐蚀，降低钢筋的锈蚀速率，减少因钢筋锈蚀造成的结构破坏，已成为一个世界性问题。钢筋阻锈剂因其经济性、实用性以及易操作性得到了业界的重视，并在工程上得到了广泛的应用，为预防、阻止混凝土中钢筋的锈蚀提供了一条切实有效的途径。
亚硝酸盐作为应用时间最长、效果最显著的一类无机钢筋阻锈剂，其在应用过程中，由于掺量不足引起的加速腐蚀问题、以及环保问题一直备受争论，本发明中采用单氟磷酸钠的阻锈剂避免了亚硝酸盐在阻锈中的副作用。
有机钢筋阻锈剂通常有胺类、醛类、炔醇类、有机磷化合物、有机硫化合物、羧酸及其盐类、磺酸及其盐类、杂环化合物等。目前比较成熟的有机阻锈剂有胺基醇和脂肪酸酯阻锈剂。本发明在采用常规氨基醇的基础上，还添加了含有三个-NH2基团的三聚氰胺。
发明内容
基于上述文献专利以及实际应用中存在的问题，本发明提供了一种环保，阻锈效果优异，无不良影响的钢筋混凝土阻锈剂。
本发明一种添加纳米氧化铜的钢筋阻锈剂，其特征在于其组成配比为：
氨基醇：5%-15%，
三聚氰胺：5%-10%，
单氟磷酸钠(Na2PO3F)：10%-20%，
纳米氧化铜：5%-10%，
余量为去离子水，所述百分比为质量百分比。
所述的氨基醇为乙醇胺，N-甲基乙醇胺、N，N-二甲基乙醇胺、三乙醇胺、对羟基环已胺、对羟基N-甲基环已胺、对羟基N，N-二甲基环已胺中的任一种。
所述的三聚氰胺其分子结构上有三个—NH2基团。
所述的纳米氧化铜平均粒径为20-40nm。
所述的水为去离子水。
本发明一种添加纳米氧化铜的钢筋阻锈剂的用途和使用方法，其特征在于：此阻锈剂用于钢筋生产冷却过程中，添加于钢筋冷却液中，利用钢铁表面热量使之附着在钢筋表面。该阻锈剂添加入冷却液中的添加量为5%。
具体实施方式
实施例1
称取氨基醇100g，三聚氰胺50g，溶于640g水中，再加入单氟磷酸钠150g，最后加入纳米氧化铜60g，搅拌均匀后制得钢筋阻锈剂。
实施例2
称取氨基醇100g，三聚氰胺50g，溶于610g水中，再加入单氟磷酸钠150g，最后加入纳米氧化铜90g，搅拌均匀后制得钢筋阻锈剂。
实施例3
称取氨基醇100g，三聚氰胺50g，溶于580g水中，再加入单氟磷酸钠150g，最后加入纳米氧化铜120g，搅拌均匀后制得钢筋阻锈剂。
实施例4
称取氨基醇100g，三聚氰胺50g，溶于550g水中，再加入单氟磷酸钠150g，最后加入纳米氧化铜150g，搅拌均匀后制得钢筋阻锈剂。
实施例5
称取氨基醇100g，三聚氰胺100g，溶于560g水中，再加入单氟磷酸钠150g，最后加入纳米氧化铜90g，搅拌均匀后制得钢筋阻锈剂。
实施例6
称取氨基醇100g，三聚氰胺150g，溶于510g水中，再加入单氟磷酸钠150g，最后加入纳米氧化铜90g，搅拌均匀后制得钢筋阻锈剂。
耐腐蚀性能测试
将表面涂覆有此复合型阻锈剂的钢筋样品进行盐雾实验，同时浸泡在5%氯化钠溶液中30min后，测试其极化曲线。样品的耐腐蚀性能测试结果见表1.
表1 不同处理条件下获得的钢筋样品的耐腐蚀性能测试结果
| 样品 | 腐蚀电流密度(A/m2) | 盐雾试验(h) |
| 不加阻锈剂钢筋 | 7.50×10-5 | 0.8 |
| 实施例1 | 1.71×10-6 | 390 |
| 实施例2 | 3.79×10-7 | 570 |
| 实施例3 | 7.83×10-7 | 440 |
| 实施例4 | 2.26×10-6 | 330 |
| 实施例5 | 1.81×10-7 | 630 |
| 实施例6 | 6.59×10-7 | 500 |
本发明制得的钢筋阻锈剂性能优异，制备简单，无不良影响。可广泛应用于海洋环境区建筑物、采用化冰盐的钢筋混凝土桥梁，等以氯盐腐蚀为主的工业和民用建筑，以及盐渍土、盐碱地工程。
Claims (5)
1.一种添加纳米氧化铜的钢筋阻锈剂，其特征在于，其组成配比为：
氨基醇：5%-15%，
三聚氰胺：5%-10%，
单氟磷酸钠(Na2PO3F)：10%-20%，
纳米氧化铜：5%-10%，
余量为去离子水，上述百分比为质量百分比。
2.根据权利要求1所述的钢筋阻锈剂，其特征在于：所述的氨基醇为乙醇胺，N-甲基乙醇胺、N，N-二甲基乙醇胺、三乙醇胺、对羟基环已胺、对羟基N-甲基环已胺、对羟基N，N-二甲基环已胺中的任一种。
3.根据权利要求1所述的钢筋阻锈剂，其特征在于：所述的三聚氰胺 分子结构如下：
含有三个-NH2基团。
4.根据权利要求1所述的钢筋阻锈剂，其特征在于：所述的纳米氧化铜平均粒径为20-40nm。
5.一种添加纳米氧化铜的钢筋阻锈剂的用途及使用方法，其特征在于：此阻锈剂用于钢筋生产冷却过程中，添加于钢筋冷却液中，利用钢铁表面热量使之附着在钢筋表面，
该阻锈剂添加入冷却液中的添加量为5%。
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