專利名稱：一種乙基纖維素類單氟磷酸鈉緩蝕劑及其制備方法
一種乙基纖維素類單氟磷酸鈉緩蝕劑及其制備方法本發(fā)明涉及無(wú)機(jī)阻銹劑，尤其涉及一種乙基纖維素類單氟磷酸鈉緩蝕劑及其制備方法。隨著對(duì)混凝土鋼筋銹蝕問(wèn)題認(rèn)識(shí)的不斷加深，一系列新型的阻銹劑也與之問(wèn)世。 單氟磷酸鈉(MFP)就是一種比較新的阻銹劑，上個(gè)世紀(jì)80年代在加拿大首次使用，屬于一種水劑表面滲透型的阻銹劑。關(guān)于MFP的阻銹機(jī)理，國(guó)內(nèi)外主要存在兩類說(shuō)法，第一種說(shuō)法認(rèn)為，在涂敷了 MFP 的鋼筋混凝土構(gòu)件，在其起效的過(guò)程中主要會(huì)發(fā)生以下反應(yīng)5Ca (OH) 2+3Na2P03F+H20 = Ca5 (PO4) 3F+2NaF+4Na0H+6H20(式 1)5CaC03+3NaP03F+3H20 = Ca5 (PO4) 3F+2NaF+2Na2C03+3H2C03 (式 2)5CaS04+3NaP03F+3H20 = Ca5 (PO4) 3F+2NaF+2Na2S04+3H2S04 (式 3)這種觀點(diǎn)認(rèn)為，P03F_遷移到鋼筋附近，與混凝土孔隙結(jié)構(gòu)中的鈣化合物生成不溶性的磷灰石(Cii5(PO4)3F)，覆蓋在鋼筋表面阻止氧氣進(jìn)入到鋼筋表面，從而抑制陰極反應(yīng)的發(fā)生。另外一種說(shuō)法則認(rèn)為MFP涂敷以后，其電離出來(lái)的H2PO4-與Ca2+結(jié)合，形成帶正電的磷酸鈣膠粒[CaH2PO4]+,這種膠粒在陰極區(qū)進(jìn)一步與鋼筋反應(yīng)產(chǎn)生的!^2+生成磷酸鈣鐵沉淀膜，對(duì)腐蝕的陰極電化學(xué)過(guò)程的氧擴(kuò)散產(chǎn)生阻擋作用，從而抑制反應(yīng)的發(fā)生。綜上來(lái)看，MFP阻銹的主要原理是單氟磷酸根離子與鋼筋混凝土中的鈣或是鐵離子反應(yīng)生成沉淀物，阻止鋼筋銹蝕的進(jìn)一步進(jìn)行。但是工程實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，MFP在碳化的混凝土構(gòu)件中具有良好的滲透性能，可以使其比較均勻的分布在構(gòu)件中；而在未碳化的混凝土構(gòu)件中遷移時(shí)受到的“阻力”較大，只在距離表面Icm的混凝土中發(fā)現(xiàn)較多的MFP，而在Icm以下的深度范圍內(nèi)含量卻微乎其微。一些專家認(rèn)為MFP在未碳化的混凝土的遷移過(guò)程中遇到未發(fā)生反應(yīng)的氫氧化鈣，繼而反應(yīng)形成了磷灰石，層積在混凝土孔網(wǎng)絡(luò)中，相當(dāng)于“自己”將 “自己”滲透的路徑給堵塞了。從MFP的作用機(jī)理來(lái)看，MFP主要是與混凝土構(gòu)件中的離子發(fā)生沉淀反應(yīng)，以達(dá)到防止外界離子入侵的目的。結(jié)合MFP溶液主要是由混凝土表面涂刷的施工工藝來(lái)分析，這種施工方法會(huì)引起下面的一系列弊端(1)反滲透效應(yīng)滲透的過(guò)程中MFP也會(huì)由于自身與離子的沉淀反應(yīng)而形成“反滲透系統(tǒng)”，由此而導(dǎo)致MFP不能很好的進(jìn)入構(gòu)件內(nèi)部起到阻銹的效果，引起阻銹效果的降低；(2)滲透方向單一 MFP在滲透過(guò)程中只能從混凝土構(gòu)件的表面往里面滲透，隨著滲透過(guò)程的進(jìn)行，由于擴(kuò)散，MFP的濃度也在降低，使得滲透壓力逐漸下降，滲透速度越加緩慢，進(jìn)一步降低了阻銹效果；(3)外界環(huán)境作用外界環(huán)境對(duì)MFP的影響不容忽視，MFP—種是易溶于水的物質(zhì)，雨水或是環(huán)境中的其他“有害離子”等可以引起MFP的損失，不僅進(jìn)一步削弱了 MFP的阻銹效果，而且污染了環(huán)境。本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種有效期長(zhǎng)、阻銹效果好、綠色環(huán)保的乙基纖維素類單氟磷酸鈉緩蝕劑及其制備方法。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，一種乙基纖維素類單氟磷酸鈉緩蝕劑，其形態(tài)為膠囊，所述的膠囊包括囊芯和包衣，所述囊芯的組分包括單氟磷酸鈉、 微晶纖維素和吐溫80，所述包衣的材料是乙基纖維素水分散體。以上所述的乙基纖維素類單氟磷酸鈉緩蝕劑，所述的囊芯按重量份由以下配比組
成單氟磷酸鈉100;微晶纖維素60-140 ；吐溫806-14。以上所述的乙基纖維素類單氟磷酸鈉緩蝕劑，構(gòu)成膠囊的囊芯和乙基纖維素水分散體的重量比是1 0.25至1 4。以上所述的乙基纖維素類單氟磷酸鈉緩蝕劑，囊芯的直徑為0. 3毫米至0. 5毫米， 膠囊的直徑為0. 35毫米至1. 5毫米。一種以上所述乙基纖維素類單氟磷酸鈉緩蝕劑制備方法的技術(shù)方案，包括以下步驟501)包衣液配制按以下重量份稱取包衣液原料乙基纖維素水分散體100 ；水34-50 ；將乙基纖維素水分散體在水中稀釋、攪拌均勻，制成包衣液；502)噴霧包衣將囊芯放入噴霧包衣設(shè)備的滾筒中，在包衣模式下，用泵將包衣液通過(guò)設(shè)備的噴霧嘴噴到滾動(dòng)的囊芯上，囊芯與包衣液中干物質(zhì)的重量比為1 0.25至 1 4 ；503)干燥在溫度30-40°C，強(qiáng)制通風(fēng)的條件下，在在干燥設(shè)備的滾筒中干燥 10-20分鐘，然后自然降溫、晾干。以上所述的制備方法，包括囊芯制備步驟601)囊芯配制按以下重量份稱取囊芯原料單氟磷酸鈉100;微晶纖維素60-140 ；吐溫806-14 ；水8. 8-9. 6 ；先將單氟磷酸鈉與微晶纖維素二者充分混合，然后加入吐溫80，攪拌均勻后加入水，使水在混合物中均勻存在；602)擠出抽細(xì)將所述的混合物在擠出設(shè)備的加料口投入，擠出米線條狀的囊芯材料；
603)出料滾圓將所述的米線條狀囊芯材料，倒入滾圓設(shè)備中的滾筒，滾出囊芯微粒；604)干燥將囊芯滾出微粒干燥設(shè)備的滾筒中，干燥溫度30-40°C強(qiáng)制通風(fēng)的條件下，進(jìn)行干燥處理。以上所述的制備方法，所述的噴霧包衣設(shè)備、擠出設(shè)備、滾圓設(shè)備和干燥設(shè)備都是擠出滾圓機(jī)，所述的擠出滾圓機(jī)包括噴霧包衣模式、擠出模式、滾圓模式和干燥模式。本發(fā)明用乙基纖維素水分散體進(jìn)行包裹的單氟磷酸鈉微膠囊緩蝕劑具有良好的穩(wěn)定性，通過(guò)囊芯材料和包衣材料的質(zhì)量配比的變化，微膠囊的釋放速率可以做到可控優(yōu)化，有效地解決了單氟磷酸鈉阻銹劑易流失易氧化的缺陷；所以，本發(fā)明乙基纖維素類單氟磷酸鈉緩蝕劑的有效期長(zhǎng)、阻銹效果好，而且綠色環(huán)保。下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步闡述一、乙基纖維素類單氟磷酸鈉緩蝕劑膠囊的制備表1.囊芯各實(shí)施例材料配比
權(quán)利要求
1.一種乙基纖維素類單氟磷酸鈉緩蝕劑，其特征在于，其形態(tài)為膠囊，所述的膠囊包括囊芯和包衣，所述囊芯的組分包括單氟磷酸鈉、微晶纖維素和吐溫80，所述包衣的材料是乙基纖維素水分散體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乙基纖維素類單氟磷酸鈉緩蝕劑，其特征在于，所述的囊芯按重量份由以下配比組成單氟磷酸鈉100 ；微晶纖維素60-140 ；吐溫 806-14。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乙基纖維素類單氟磷酸鈉緩蝕劑，其特征在于，構(gòu)成膠囊的囊芯和乙基纖維素水分散體的重量比是1 0.25至1 4。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乙基纖維素類單氟磷酸鈉緩蝕劑，其特征在于，囊芯的直徑為0. 3毫米至0. 5毫米，膠囊的直徑為0. 35毫米至1. 5毫米。
5.一種權(quán)利要求1所述乙基纖維素類單氟磷酸鈉緩蝕劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟501)包衣液配制按以下重量份稱取包衣液原料 乙基纖維素水分散體100 ；水34-50 ；將乙基纖維素水分散體在水中稀釋、攪拌均勻，制成包衣液；502)噴霧包衣將囊芯放入噴霧包衣設(shè)備的滾筒中，在包衣模式下，用泵將包衣液通過(guò)設(shè)備的噴霧嘴噴到滾動(dòng)的囊芯上，囊芯與包衣液中乙基纖維素水分散體的重量比為 1 0. 25 至 1 4 ；503)干燥在溫度30-40°C，強(qiáng)制通風(fēng)的條件下，在在干燥設(shè)備的滾筒中干燥10-20 分鐘，然后自然降溫、晾干。
6.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，包括囊芯制備步驟601)囊芯配制按以下重量份稱取囊芯原料 單氟磷酸鈉100 ；微晶纖維素60-140 ；吐溫 806-14 ；水8. 8-9. 6 ；先將單氟磷酸鈉與微晶纖維素二者充分混合，然后加入吐溫80，攪拌均勻后加入水，使水在混合物中均勻存在；602)擠出抽細(xì)將所述的混合物在擠出設(shè)備的加料口投入，擠出米線條狀的囊芯材料；603)出料滾圓將所述的米線條狀囊芯材料，倒入滾圓設(shè)備中的滾筒，滾出囊芯微粒；604)干燥將囊芯滾出微粒干燥設(shè)備的滾筒中，干燥溫度30-40°C強(qiáng)制通風(fēng)的條件下， 進(jìn)行干燥處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的制備方法，其特征在于，所述的噴霧包衣設(shè)備、擠出設(shè)備、 滾圓設(shè)備和干燥設(shè)備是都擠出滾圓機(jī)，所述的擠出滾圓機(jī)包括噴霧包衣模式、擠出模式、滾圓模式和干燥模式。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種乙基纖維素類單氟磷酸鈉緩蝕劑及其制備方法。乙基纖維素類單氟磷酸鈉緩蝕劑的形態(tài)為膠囊，所述的膠囊包括囊芯和包衣，所述囊芯的組分包括單氟磷酸鈉、微晶纖維素和吐溫80，所述包衣的材料是乙基纖維素水分散體。本發(fā)明用乙基纖維素水分散體進(jìn)行包裹的單氟磷酸鈉微膠囊緩蝕劑具有良好的穩(wěn)定性，通過(guò)囊芯材料和包衣材料的質(zhì)量配比的變化，微膠囊的釋放速率可以做到可控優(yōu)化，有效期長(zhǎng)、阻銹效果好，而且綠色環(huán)保。
文檔編號(hào)C23F11/00GK102392252SQ20111037876
公開日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月25日
發(fā)明者丁鑄, 劉偉, 董必欽, 邢鋒 申請(qǐng)人:深圳大學(xué)