[發(fā)明專利]一種金屬有機(jī)框架負(fù)載型阻銹劑及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010961407.6
• 申請日: 2020-09-14
• 公開（公告）號: CN114180878B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡景順;劉加平;穆松;劉建忠;周霄騁;馬麒;洪錦祥
• 申請（專利權(quán)）人: 南京博特新材料有限公司;江蘇蘇博特新材料股份有限公司;博特新材料泰州有限公司
• 主分類號: C04B24/28
• 分類號: C04B24/28;C08G83/00;C04B103/61;C04B24/12;C04B22/08;C04B22/16
• 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: 呂穎

本發(fā)明屬于建筑功能材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種金屬有機(jī)框架負(fù)載型阻銹劑及其制備方法。該金屬有機(jī)框架負(fù)載型阻銹劑通過構(gòu)建金屬有機(jī)框架內(nèi)負(fù)載鋼筋阻銹劑的核殼結(jié)構(gòu)，利用金屬有機(jī)框架的多孔或吸附性能，負(fù)載高效的阻銹劑組分，使得該負(fù)載型阻銹劑在膠凝材料拌合過程中，減少內(nèi)部的鋼筋阻銹劑與水泥水化過程，從而降低鋼筋阻銹劑對水泥水化過程的影響，繼而影響水硬性膠凝材料的工作及力學(xué)性能；該負(fù)載的鋼筋阻銹劑組分能夠在水硬性材料硬化后，經(jīng)由金屬有機(jī)框架表面上的通孔而逐漸緩慢釋放，從而起到長效及高效阻銹的效果，且提升了混凝土抗離子傳輸性能。本發(fā)明的負(fù)載型阻銹劑可通過直接摻入的方式應(yīng)用于混凝土中，起到長效、高效的阻銹效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于建筑功能材料技術(shù)領(lǐng)域，具體來講，涉及一種金屬有機(jī)框架負(fù)載型阻銹劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

鋼筋混凝土腐蝕破壞現(xiàn)象越來越多，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成重大安全事故。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展、工程應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓寬，惡劣腐蝕環(huán)境將越來越普遍，亟需提供長期有效性的鋼筋阻銹及混凝土耐腐蝕技術(shù)措施。

通常控制鋼筋銹蝕的方法包括：耐蝕鋼筋、陰極保護(hù)、涂(鍍)層鋼筋、混凝土表層涂覆和鋼筋阻銹劑等，其中在混凝土中摻加鋼筋阻銹劑具有效果顯著、施工簡便和經(jīng)濟(jì)有效的優(yōu)勢，是防止鋼筋銹蝕最常用的技術(shù)措施。近年來，隨著鋼筋阻銹劑應(yīng)用規(guī)模的不斷擴(kuò)大以及應(yīng)用效果的逐漸顯現(xiàn)，關(guān)于其開發(fā)及應(yīng)用的研究越來越廣泛。

日本和美國是最早使用鋼筋阻銹劑的國家。鋼筋阻銹劑按物質(zhì)組成分為無機(jī)阻銹劑和有機(jī)阻銹劑，按應(yīng)用方式分為遷移型阻銹劑和摻入型阻銹劑。早期的鋼筋阻銹劑以摻入型為主，主要包括亞硝酸鈉、苯甲酸鈉和鉻酸鹽等。由于無機(jī)亞硝酸鹽阻銹劑在環(huán)保方面的問題，20世紀(jì)80年代以來有機(jī)阻銹劑得到很大的發(fā)展。與此同時(shí)，由于有機(jī)阻銹劑具有的強(qiáng)滲透性和吸附成膜性，大多被作為遷移型阻銹劑進(jìn)行研究與應(yīng)用。有機(jī)阻銹劑按物質(zhì)分類通常有胺類、醛類、炔醇類、有機(jī)磷化合物、有機(jī)硫化合物、羧酸及其鹽類、磺酸及其鹽類、雜環(huán)化合物等類型，但由于很多有機(jī)組分對混凝土工作及力學(xué)性能有影響，導(dǎo)致實(shí)際可應(yīng)用的有機(jī)阻銹劑種類較少。如US 7125441B1報(bào)道了抑制混凝土中金屬材料腐蝕的組合物，包括葡萄糖酸鹽、亞硝酸鹽以及苯甲酸醇胺鹽，由于葡萄糖酸鹽具有強(qiáng)效緩凝效果，抑制水泥的水化，嚴(yán)重影響混凝土工作及力學(xué)性能的發(fā)展，雖然亞硝酸鹽能夠促進(jìn)水泥水化，但兩者的復(fù)合對混凝土工作及力學(xué)性能的改善仍舊有限，且亞硝酸鹽本身具有致癌性，環(huán)境污染大，應(yīng)用也越來越受到限制。此外，為了開發(fā)更加環(huán)保高效的有機(jī)阻銹劑，烷基醇胺及其衍生物被廣泛研究。如意大利Mapei和瑞士Sika公司(WO 2015/059238A1、US 6149725A3A1)均報(bào)道了烷基醇胺鋼筋阻銹劑的應(yīng)用，該類分子結(jié)構(gòu)可以涂覆在混凝土表面或者摻入混凝土或砂漿內(nèi)部作為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的防護(hù)或修復(fù)層，但烷基醇胺的高滲透性和揮發(fā)性導(dǎo)致該類阻銹劑的長期作用效果有限，大多在應(yīng)用中會(huì)有耗散和損失，從而導(dǎo)致阻銹劑的長期作用效果存在不確定性。為降低阻銹劑的損耗、延緩阻銹劑分子的釋放，增強(qiáng)阻銹劑的長期作用效果，研發(fā)出一種負(fù)載型鋼筋阻銹劑；但目前該類鋼筋阻銹劑一般以水滑石或煅燒的水滑石為載體，阻銹劑的釋放難以高效精確控制，導(dǎo)致阻銹劑耐蝕能力不足，長期效果仍舊難以保障，同時(shí)作為負(fù)載的水滑石對外加劑的吸附強(qiáng)，應(yīng)用中工作性調(diào)控難度大。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的“現(xiàn)有負(fù)載型阻銹劑的長期作用效果難保障，難以實(shí)際應(yīng)用”的問題，本發(fā)明的發(fā)明人在長期的研究基礎(chǔ)上積極加以研究和創(chuàng)新，提供了一種全新的負(fù)載型阻銹劑，該負(fù)載型阻銹劑以金屬有機(jī)框架作為載體，可有效解決阻銹劑前期消耗過多而造成前期耐蝕能力過剩、而后期耐蝕能力不足的情況。

為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案：

一種金屬有機(jī)框架負(fù)載型阻銹劑，其包括具有中空結(jié)構(gòu)的金屬有機(jī)框架以及填充在所述金屬有機(jī)框架內(nèi)部的鋼筋阻銹劑；其中，所述金屬有機(jī)框架中摻雜有納米材料，且所述金屬有機(jī)框架的表面上具有用于所述鋼筋阻銹劑逸出的通孔。

進(jìn)一步地，所述鋼筋阻銹劑選自單氟磷酸鹽、亞硝酸鹽、有機(jī)醇胺、咪唑啉中的任意一種。