一种生物钢筋阻锈剂的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种生物钢筋阻锈剂的制备方法，属于阻绣剂制备技术领域。本发明取新鲜鞭毛藻粉碎后用柠檬酸盐缓冲溶液浸泡、过滤干燥得干燥物备用，再取杜氏盐藻粉、氧化锌和柠檬酸混合反应过滤得滤液和滤渣，滤渣洗涤后干燥，冲洗液与滤液混合浓缩得浓缩液备用，干燥后滤渣与备用干燥物、葡萄糖酸等混合过滤后，与浓缩液、氯化钙溶液制得混合液等混合制得生物钢筋阻绣剂的方法。本发明的有益效果是：本发明制备步骤简单，充分利用鞭毛藻制备钢筋阻锈剂，安全无毒，防锈能力好；使用后对钢筋锈蚀的抑制效果好，使用量减少了15.6～18.3％，减缓对钢筋的锈蚀，延长钢筋结构寿命5～8年。
【专利说明】
一种生物钢筋阻锈剂的制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种生物钢筋阻锈剂的制备方法，属于阻绣剂制备技术领域。
【背景技术】
[0002]钢筋阻锈剂，掺入混凝土中以阻止或减缓钢筋锈蚀的外加剂。钢筋阻锈剂是指加入混凝土中或涂刷在混凝土表面，能阻止或减缓钢筋腐蚀的化学物质。一些能改善混凝土对钢筋防护性能的添加剂或外涂保护剂不属于钢筋阻锈剂范畴，钢筋阻锈剂必须能直接阻止或延缓钢筋锈蚀。其种类有阳极型钢筋阻锈剂、阴极型钢筋阻锈剂和复合型钢筋阻锈剂。阳极型钢筋阻锈剂作用于阳极区，通过阻止和减缓电极的阳极过程达到抑制钢筋锈蚀的目的。典型的阳极型阻锈剂包括亚硝酸盐、铬酸盐、硼酸盐等具有氧化性的化合物。阳极型阻锈剂又被称为危险型阻锈剂，用量不足会加剧腐蚀，通常需要和其它的阻锈剂联合使用，现已禁止使用。阴极型阻锈剂是在阴极部位生成一种难溶的膜，从而起到保护作用。碳酸盐、磷酸盐、硅酸盐、聚磷酸盐等属于此类。阴极型但在混凝土中不能很好地扩散，因而用于混凝土结构修复时对钢筋锈蚀的抑制效果差，防锈能力差，使用时通常用量较大。
[0003]胺基醇是阴极型阻锈剂，它是通过限制离子在阴极区的运动，隔离有害离子使之不与钢筋接触而达到防腐蚀的目的。但单纯的胺基醇类阻锈剂虽然能够在一定程度上阻止有害离子进入钢筋表面，但对钢筋本身阻锈效果较差，且由于混凝土收缩或在外力作用下产生开裂，钢筋可能与有害物质直接接触，还存在钢筋锈蚀的可能性。复合型钢筋阻锈剂同时作用于阳极区和阴极区，通过同时阻止和减缓电极的阳极过程和阴极过程达到钢筋阻锈的目的，一般为多组分钢筋阻锈剂。但持久性差，成本高。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题:针对目前钢筋阻锈剂在混凝土中不能很好地扩散，因而用于混凝土结构修复时对钢筋锈蚀的抑制效果差，防锈能力差，使用量大的弊端，提供了一种取新鲜鞭毛藻粉碎后用柠檬酸盐缓冲溶液浸泡、过滤干燥得干燥物备用，再取杜氏盐藻粉、氧化锌和柠檬酸混合反应过滤得滤液和滤渣，滤渣洗涤后干燥，冲洗液与滤液混合浓缩得浓缩液备用，干燥后滤渣与备用干燥物、葡萄糖酸等混合过滤后，与浓缩液、氯化钙溶液制得混合液等混合制得生物钢筋阻锈剂的方法。本发明利用富含氨基、酰氨基、羟基等活性基团鞭毛藻和杜氏盐藻，具有作为钢筋阻锈剂的化学结构基础，用其制备钢筋阻锈剂，不仅成本低、安全环保，而且可钢筋结构对腐蚀防护的需求，使用后在混凝土中分散性好，有效解决了钢筋锈蚀的抑制效果差、防锈能力差、使用量大问题。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是:
(I)称取200?250g新鲜鞭毛藻，将其表面清洗后放入烘箱中在50?60 °C温度下干燥5?Sh，干燥后粉碎、过筛得100?120目鞭毛藻粉末，将粉末按固液比1:5与pH为7.4柠檬酸盐缓冲溶液混合，浸泡2?3h后过滤得滤渣，并放入烘箱中在40?45 °C下干燥，得干燥物，备用； (2)分别称取150?200g杜氏盐藻粉、10?12g氧化锌粉末和2?3g柠檬酸，搅拌混合后放入反应爸中，向反应爸中加入2?3L去离子水，设置反应爸温度为280?300°C，在此温度下密封搅拌反应I?2h，反应结束后冷却至室温，反应物过滤，分别得滤渣和滤液，将滤渣用石油醚冲洗2?3次后放入烘箱中干燥，再将冲洗液和滤液混合，放入分液漏斗中静置分层取水相，并在0.08?0.09MPa下减压蒸馏30?60min，得浓缩液，备用；
(3)按质量比1:3，将上述干燥后滤渣和步骤(I)备用的干燥物混合，再向其中加入干燥物质量12?16%葡萄糖酸，搅拌混合均匀后，按固液比1:2，将混合物加入质量分数45%乙醇溶液混合，再放入搅拌机中在50?60°C搅拌20?30min，再向其中加入搅拌物总质量5?8%乙二醇，用机械搅拌器在500?700r/min转速下搅拌混合15?30min，混合后用纱布过滤，得滤渣；
(4)向步骤(2)备用的浓缩液中滴加浓缩液体积20?25%质量分数5 %氯化钙溶液，搅拌混合均匀，静置I?2h后，按固液比5:1，将上述滤渣与静置后混合液混合，再向其中加入混合物质量4?6倍去离子水，用磁力搅拌器在600?800r/min转速下混合30?40min，即得生物钢筋阻锈剂。
[0006]本发明的应用方法:将本发明制得的生物钢筋阻锈剂添加至混凝土中，添加量为5?7kg/m3，搅拌3?5h，混合均匀后，将混合物灌入钢筋固定架中，即可。该阻锈剂用量少，可有效提高混凝土自身的防锈能力，从而减缓对钢筋的锈蚀，延长钢筋结构寿命5?8年。
[0007]本发明与其他方法相比，有益技术效果是:
(1)本发明制备步骤简单，充分利用鞭毛藻和杜氏盐藻中富含大量的氨基、酰氨基、羰基、醛基、羟基等活性基团，制备钢筋阻锈剂，安全环保，防锈能力好；
(2)使用后对钢筋锈蚀的抑制效果好，使用量减少了15.6?18.3%，延长钢筋结构寿命5?8年。
【具体实施方式】
[0008]首先称取200?250g新鲜鞭毛藻，将其表面清洗后放入烘箱中在50?60°C温度下干燥5?8h，干燥后粉碎、过筛得100?120目鞭毛藻粉末，将粉末按固液比1:5与pH为7.4柠檬酸盐缓冲溶液混合，浸泡2?3h后过滤得滤渣，并放入烘箱中在40?45 0C下干燥，得干燥物，备用;然后分别称取150?200g杜氏盐藻粉、10?12g氧化锌粉末和2?3g柠檬酸，搅拌混合后放入反应爸中，向反应爸中加入2?3L去离子水，设置反应爸温度为280?300 °C，在此温度下密封搅拌反应I?2h，反应结束后冷却至室温，反应物过滤，分别得滤渣和滤液，将滤渣用石油醚冲洗2?3次后放入烘箱中干燥，再将冲洗液和滤液混合，放入分液漏斗中静置分层取水相，并在0.08?0.09MPa下减压蒸馏30?60min，得浓缩液，备用；再按质量比1:3，将上述干燥后滤渣和备用的干燥物混合，再向其中加入干燥物质量12?16 %葡萄糖酸，搅拌混合均匀后，按固液比1:2，将混合物加入质量分数45 %乙醇溶液混合，再放入搅拌机中在50?60°C搅拌20?30min，再向其中加入搅拌物总质量5?8%乙二醇，用机械搅拌器在500?700r/min转速下搅拌混合15?30min，混合后用纱布过滤，得滤渣;最后向备用的浓缩液中滴加浓缩液体积20?25 %质量分数5 %氯化钙溶液，搅拌混合均匀，静置I?2h后，按固液比5:1，将上述滤渣与静置后混合液混合，再向其中加入混合物质量4?6倍去离子水，用磁力搅拌器在600?800r/min转速下混合30?40min，即得生物钢筋阻锈剂。 实例I
[0009]首先称取200g新鲜鞭毛藻，将其表面清洗后放入烘箱中在50°C温度下干燥5h，干燥后粉碎、过筛得100目鞭毛藻粉末，将粉末按固液比1: 5与pH为7.4柠檬酸盐缓冲溶液混合，浸泡2h后过滤得滤渣，并放入烘箱中在40°C下干燥，得干燥物，备用;然后分别称取150g杜氏盐藻粉、1g氧化锌粉末和2g柠檬酸，搅拌混合后放入反应釜中，向反应釜中加入2L去离子水，设置反应釜温度为280 V，在此温度下密封搅拌反应Ih，反应结束后冷却至室温，反应物过滤，分别得滤渣和滤液，将滤渣用石油醚冲洗2次后放入烘箱中干燥，再将冲洗液和滤液混合，放入分液漏斗中静置分层取水相，并在0.08MPa下减压蒸馏30min，得浓缩液，备用；再按质量比1: 3，将上述干燥后滤渣和备用的干燥物混合，再向其中加入干燥物质量12 %葡萄糖酸，搅拌混合均匀后，按固液比1:2，将混合物加入质量分数45%乙醇溶液混合，再放入搅拌机中在50 °C搅拌20min，再向其中加入搅拌物总质量5 %乙二醇，用机械搅拌器在500r/min转速下搅拌混合15min，混合后用纱布过滤，得滤渣;最后向备用的浓缩液中滴加浓缩液体积20%质量分数5%氯化钙溶液，搅拌混合均匀，静置Ih后，按固液比5:1，将上述滤渣与静置后混合液混合，再向其中加入混合物质量4倍去离子水，用磁力搅拌器在600r/min转速下混合30min，即得生物钢筋阻锈剂。
[0010]将本发明制得的生物钢筋阻锈剂添加至混凝土中，添加量为5kg/m3，搅拌3h，混合均匀后，将混合物灌入钢筋固定架中，即可。该阻锈剂用量少，可有效提高混凝土自身的防锈能力，从而减缓对钢筋的锈蚀，延长钢筋结构寿命5年。
实例2
[0011]首先称取225g新鲜鞭毛藻，将其表面清洗后放入烘箱中在55°C温度下干燥7h，干燥后粉碎、过筛得110目鞭毛藻粉末，将粉末按固液比I: 5与pH为7.4柠檬酸盐缓冲溶液混合，浸泡3h后过滤得滤渣，并放入烘箱中在43°C下干燥，得干燥物，备用;然后分别称取175g杜氏盐藻粉、11g氧化锌粉末和3g柠檬酸，搅拌混合后放入反应釜中，向反应釜中加入3L去离子水，设置反应釜温度为290 V，在此温度下密封搅拌反应2h，反应结束后冷却至室温，反应物过滤，分别得滤渣和滤液，将滤渣用石油醚冲洗3次后放入烘箱中干燥，再将冲洗液和滤液混合，放入分液漏斗中静置分层取水相，并在0.09MPa下减压蒸馏45min，得浓缩液，备用；再按质量比1: 3，将上述干燥后滤渣和备用的干燥物混合，再向其中加入干燥物质量14%葡萄糖酸，搅拌混合均匀后，按固液比1:2，将混合物加入质量分数45%乙醇溶液混合，再放入搅拌机中在55 °C搅拌25min，再向其中加入搅拌物总质量6 %乙二醇，用机械搅拌器在600r/min转速下搅拌混合22min，混合后用纱布过滤，得滤渣;最后向备用的浓缩液中滴加浓缩液体积23 %质量分数5 %氯化钙溶液，搅拌混合均匀，静置2h后，按固液比5:1，将上述滤渣与静置后混合液混合，再向其中加入混合物质量5倍去离子水，用磁力搅拌器在700r/min转速下混合35min，即得生物钢筋阻锈剂。
[0012]将本发明制得的生物钢筋阻锈剂添加至混凝土中，添加量为6kg/m3，搅拌4h，混合均匀后，将混合物灌入钢筋固定架中，即可。该阻锈剂用量少，可有效提高混凝土自身的防锈能力，从而减缓对钢筋的锈蚀，延长钢筋结构寿命7年。
实例3
[0013]首先称取250g新鲜鞭毛藻，将其表面清洗后放入烘箱中在60°C温度下干燥8h，干燥后粉碎、过筛得120目鞭毛藻粉末，将粉末按固液比1: 5与pH为7.4柠檬酸盐缓冲溶液混合，浸泡3h后过滤得滤渣，并放入烘箱中在45°C下干燥，得干燥物，备用;然后分别称取200g杜氏盐藻粉、12g氧化锌粉末和3g柠檬酸，搅拌混合后放入反应釜中，向反应釜中加入3L去离子水，设置反应釜温度为300 V，在此温度下密封搅拌反应2h，反应结束后冷却至室温，反应物过滤，分别得滤渣和滤液，将滤渣用石油醚冲洗3次后放入烘箱中干燥，再将冲洗液和滤液混合，放入分液漏斗中静置分层取水相，并在0.09MPa下减压蒸馏60min，得浓缩液，备用；再按质量比1: 3，将上述干燥后滤渣和备用的干燥物混合，再向其中加入干燥物质量16%葡萄糖酸，搅拌混合均匀后，按固液比1:2，将混合物加入质量分数45%乙醇溶液混合，再放入搅拌机中在60 0C搅拌30min，再向其中加入搅拌物总质量8 %乙二醇，用机械搅拌器在700r/min转速下搅拌混合30min，混合后用纱布过滤，得滤渣;最后向备用的浓缩液中滴加浓缩液体积25 %质量分数5 %氯化钙溶液，搅拌混合均匀，静置2h后，按固液比5:1，将上述滤渣与静置后混合液混合，再向其中加入混合物质量6倍去离子水，用磁力搅拌器在800r/min转速下混合40min，即得生物钢筋阻锈剂。
[0014]将本发明制得的生物钢筋阻锈剂添加至混凝土中，添加量为7kg/m3，搅拌5h，混合均匀后，将混合物灌入钢筋固定架中，即可。该阻绣剂用量少，可有效提高混凝土自身的防锈能力，从而减缓对钢筋的锈蚀，延长钢筋结构寿命8年。
【主权项】
1.一种生物钢筋阻锈剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为: (1)称取200?250g新鲜鞭毛藻，将其表面清洗后放入烘箱中在50?60°C温度下干燥5?Sh，干燥后粉碎、过筛得100?120目鞭毛藻粉末，将粉末按固液比1:5与pH为7.4柠檬酸盐缓冲溶液混合，浸泡2?3h后过滤得滤渣，并放入烘箱中在40?45 °C下干燥，得干燥物，备用； (2)分别称取150?200g杜氏盐藻粉、10?12g氧化锌粉末和2?3g柠檬酸，搅拌混合后放入反应爸中，向反应爸中加入2?3L去离子水，设置反应爸温度为280?300°C，在此温度下密封搅拌反应I?2h，反应结束后冷却至室温，反应物过滤，分别得滤渣和滤液，将滤渣用石油醚冲洗2?3次后放入烘箱中干燥，再将冲洗液和滤液混合，放入分液漏斗中静置分层取水相，并在0.08?0.09MPa下减压蒸馏30?60min，得浓缩液，备用； (3)按质量比1:3，将上述干燥后滤渣和步骤(I)备用的干燥物混合，再向其中加入干燥物质量12?16%葡萄糖酸，搅拌混合均匀后，按固液比1:2，将混合物加入质量分数45%乙醇溶液混合，再放入搅拌机中在50?60°C搅拌20?30min，再向其中加入搅拌物总质量5?8%乙二醇，用机械搅拌器在500?700r/min转速下搅拌混合15?30min，混合后用纱布过滤，得滤渣； (4)向步骤(2)备用的浓缩液中滴加浓缩液体积20?25%质量分数5 %氯化钙溶液，搅拌混合均匀，静置I?2h后，按固液比5:1，将上述滤渣与静置后混合液混合，再向其中加入混合物质量4?6倍去离子水，用磁力搅拌器在600?800r/min转速下混合30?40min，即得生物钢筋阻锈剂。
【文档编号】C04B24/00GK106082748SQ201610469757
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月26日
【发明人】陈毅忠, 盛海丰, 王统军
【申请人】陈毅忠