[發(fā)明專(zhuān)利]一種苯并咪唑季銨鹽鋼筋緩蝕劑及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911381986.0
• 申請(qǐng)日: 2019-12-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113046754B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-01-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬麒;劉建忠;蔡景順;穆松;周霄騁;吳鵬程;謝德擎;江姜
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江蘇蘇博特新材料股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C23F11/14
• 分類(lèi)號(hào): C23F11/14
• 代理公司: 南京材智匯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32449
• 代理人: 杜甜甜

本發(fā)明公開(kāi)了一種苯并咪唑季銨鹽鋼筋緩蝕劑及其制備方法。本發(fā)明所述鋼筋緩蝕劑包括植物油、乳化劑、苯并咪唑季銨鹽及水；所述苯并咪唑季銨鹽由5?疊氮?1H?苯并咪唑及鹵代烷烴在Cs₂CO₃作用下通過(guò)季銨化反應(yīng)得到中間產(chǎn)物，該中間產(chǎn)物與丙炔醇在催化劑Ⅱ作用下通過(guò)點(diǎn)擊反應(yīng)獲得苯并咪唑季銨鹽，緩蝕劑分子將會(huì)更強(qiáng)的吸附于金屬表面，以達(dá)到更好的緩蝕效果；本發(fā)明中的植物油低廉、易得且綠色環(huán)保，此外，其在鋼筋表面可形成油膜，增強(qiáng)緩蝕作用；本發(fā)明中乳化劑可將油相與水相乳化形成乳液，能夠使乳液長(zhǎng)期穩(wěn)定存在；本發(fā)明鋼筋緩蝕劑無(wú)毒，是一種環(huán)保型鋼筋緩蝕劑。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋼筋銹蝕防護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種苯并咪唑季銨鹽鋼筋緩蝕劑及其制備方法。

背景技術(shù)

緩蝕劑發(fā)展迅速，在鋼筋銹蝕防護(hù)技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。緩蝕劑主要包括胺類(lèi)，氨基醇類(lèi)，嗎啉多元胺，鏈烷醇胺，脂肪酸酯以及各自的鹽類(lèi)。緩蝕銹機(jī)理主要有物理吸附、化學(xué)吸附和π鍵吸附。物理吸附主要是緩蝕劑通過(guò)離子與金屬表面電荷產(chǎn)生靜電力以及范德華力進(jìn)而吸附在金屬表面，其中靜電引力起重要作用。化學(xué)吸附一般是緩蝕劑中極性基團(tuán)中心原子存在N、O、S等有未共用的孤對(duì)電子，而金屬表面存在空的d軌道，中心電子的孤對(duì)電子會(huì)與金屬中的空d軌道相互作用形成配位鍵，使緩蝕劑分子吸附于金屬表面。π鍵吸附是因?yàn)榉肿咏Y(jié)構(gòu)中含有π電子，向金屬表面空的d軌道提供電子而形成配位鍵，發(fā)生π鍵吸附。

目前我國(guó)鋼筋緩蝕劑方面的研究還存在著很多需要解決的問(wèn)題，為了達(dá)到更好的緩蝕效果，苯并咪唑衍生物因其在結(jié)構(gòu)和性能上的優(yōu)越性進(jìn)而得到快速的發(fā)展。在緩蝕方面，由于苯并咪唑類(lèi)化合物分子結(jié)構(gòu)中的氮原子和芳香環(huán)促進(jìn)其在金屬表面的吸附，使得苯并咪唑衍生物能夠牢固吸附在金屬表面，在低濃度下仍具有優(yōu)異的緩蝕效果。此外，三氮唑衍生物對(duì)鋼筋的緩蝕作用也被廣泛研究。三氮唑衍生物因其結(jié)構(gòu)中含有雜原子，其具有很好的緩蝕效果。而用巰基或者氨基修飾過(guò)的三氮唑類(lèi)化合物在鋼筋表面具有更強(qiáng)的吸附能力。最近一些研究表明，在低濃度下1,2,3-三氮唑衍生物具有良好的緩蝕效果。通過(guò)點(diǎn)擊反應(yīng)可將兩種不同化合物以五元環(huán)共價(jià)的形式結(jié)合起來(lái)，生成三氮唑五元環(huán)化合物，獲得新的化學(xué)物質(zhì)，而且反應(yīng)條件溫和以及產(chǎn)率較高。而植物油可在鋼筋表面可形成油膜，其與緩蝕劑共同作用，可以明顯增強(qiáng)緩蝕作用。

CN107892658A一種季銨鹽類(lèi)緩蝕劑的制備方法，公開(kāi)了一種通過(guò)胺化反應(yīng)合成的氨基封端的苯胺低聚物，然后縮合最終得到一種新型季銨鹽類(lèi)的緩蝕劑。該方法中原料廉價(jià)易得，緩釋時(shí)間長(zhǎng)且穩(wěn)定，使用效果好，但是后處理工藝較為復(fù)雜，不利生產(chǎn)應(yīng)用。CN108467366A一種硫脲基改性咪唑啉衍生物緩蝕劑及其制備方法和用途，公開(kāi)了一種通過(guò)苯甲酸和二乙烯三胺反應(yīng)得到咪唑啉中間體，此中間體與氯化芐反應(yīng)得到咪唑啉季銨鹽，硫脲基改性咪唑啉衍生物最終得到本發(fā)明中的緩蝕劑。本發(fā)明中季銨化引入的芐基，增加了咪唑啉環(huán)的電子云密度，使緩蝕劑和金屬表面的化學(xué)吸附作用增強(qiáng)，硫脲基引入了極性基團(tuán)，具有更好的流動(dòng)性，與金屬接觸時(shí)產(chǎn)生多中心化學(xué)吸附，從而提高了緩蝕效果。但是硫脲屬于致癌物質(zhì)，對(duì)人體以及環(huán)境均有不良影響。CN109053579A一種咪唑啉季銨鹽緩蝕劑及其制備方法，公開(kāi)了一種通過(guò)緩蝕劑主成分原料與助劑主成分原料反應(yīng)得到本發(fā)明中的緩蝕劑方法，本發(fā)明的目的是提供一種咪唑啉季銨鹽緩蝕劑，雖然在酸性介質(zhì)中具有緩蝕作用，但是本發(fā)明對(duì)設(shè)備密封性要求較高，提高了生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有緩蝕劑緩蝕效果差、環(huán)保性能差的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種環(huán)保、高效復(fù)合型苯并咪唑季銨鹽鋼筋緩蝕劑及其制備方法。

本發(fā)明提供了一種苯并咪唑季銨鹽鋼筋緩蝕劑，由以下組分按質(zhì)量百分比組成：

植物油 15～35％，

乳化劑 0.5～7％，

苯并咪唑季銨鹽 1～10％，

余量為水，

上述各組分質(zhì)量百分比之和為100％；