[发明专利]一种化学触发微胶囊及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及混凝土工程领域，尤其涉及混凝土微胶囊领域，具体来说涉及一种化学触发的微胶囊及其制备方法。

背景技术

钢筋混凝土是土木结构工程中使用最广泛的材料，其耐久性决定了工程的使用寿命和建设的效益。影响混凝土材料耐久性最主要的因素是钢筋锈蚀，而在滨海环境、盐碱地带和冬季使用除冰盐的道桥工程中，氯离子的侵入和渗透则又是引起混凝土钢筋锈蚀的主因。因此减缓氯离子在混凝土中的渗透，阻断其到达钢筋表面的扩散途径，是提高钢筋混凝土结构在上述使用条件下耐久性的一个有效措施。

在工程上，常采用在混凝土中添加氯离子吸收剂或者阻锈剂的方法来提高钢筋混凝土结构在氯离子环境中的抗蚀性。氯离子吸收剂通常是无机物，如活性镁铝水滑石、活性三氧化二铝、氢氧化钙、偏铝酸钠、铝酸三钙、铝酸钙粉、钙矾石等。阻锈剂的种类较多，常用的有亚硝酸盐、磷酸盐、氢氧化锂、硝酸锂、氨基醇或胺基醇、脂肪酸酯、有机硅氧烷，芳香族盐、磷酰有机物、脂肪酸酰胺、有机硼酰胺、二乙烯三胺-硫脲缩合物、萘磺酸甲醛缩合物等。一般氯离子吸收剂或者阻锈剂为水溶性溶液或者是固体粉末，将它们直接掺入到混凝土中，在水泥制浆阶段容易溶解流失。

发明内容

本发明的目的在于提供一种化学触发微胶囊，可有效减少在水泥制浆阶段中氯离子吸收剂或者钢筋阻锈剂的溶解流失。

本发明实现上述目的所采用的技术方案是提供一种化学触发微胶囊，所述化学触发微胶囊的壁材为金属铝，所述微胶囊的芯材含有氯离子吸收剂和/或钢筋阻锈剂。

本发明还提供一种化学触发微胶囊的制备方法，包括以下步骤：将氯离子吸收剂和/或钢筋阻锈剂造粒制得芯材固体颗粒，再在芯材固体颗粒表面镀铝。

本发明的有益效果在于：将氯离子吸收剂和/或钢筋阻锈剂作为芯材制成微胶囊再掺入到混凝土中，防止水泥制浆阶段中氯离子吸收剂和/或钢筋阻锈剂的溶解流失；采用金属铝为壁材，表面覆有致密的三氧化二铝钝化膜，金属铝壁材在水中稳定，这些微胶囊弥散分布在混凝土中，固化后能在无氯离子环境中可长期潜伏，不会流失或者发生反应，能稳定持久存在；当含氯的水渗入混凝土中，表面钝化层极易被破坏，易产生点蚀而使铝囊壁剥离释放内容物，即氯离子吸收剂或者阻锈剂会流出或者被水浸没，达到除氯或阻锈的目的，这样增强混凝土对氯离子的抗蚀能力，提高在氯盐环境下的耐久性；制备方法简单，价廉环保，可实现大规模工业化生产。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例化学触发微胶囊的壁材为金属铝，芯材含有氯离子吸收剂和/或钢筋阻锈剂。所述化学触发微胶囊壁材金属铝表面还覆有致密的三氧化二铝钝化膜。

本发明化学触发微胶囊的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：将氯离子吸收剂和/或钢筋阻锈剂造粒制得芯材固体颗粒；

步骤二：在芯材固体颗粒表面镀铝。

步骤一中，氯离子吸收剂为活性镁铝水滑石、活性三氧化二铝、氢氧化钙、偏铝酸钠(NaAlO₂)、铝酸三钙(3CaO·Al₂O₃)、铝酸钙粉(CaO·2Al₂O₃和CaO·Al₂O₃)、三硫型硫铝酸钙(AFt，3CaO·Al₂O₃·3CaSO₄·30～32H₂O)，单硫型硫铝酸钙(AFm，3CaO·Al2O₃·CaSO4·nH₂O)中的一种或几种的混合，优选活性镁铝水滑石或活性三氧化二铝，所述“活性”是指其具有很大的比表面积，可大量吸附氯离子。

钢筋阻锈剂为亚硝酸钙、亚硝酸钠、单氟磷酸钠、氢氧化锂、硝酸锂、氨甲基丙醇(AMP)、三乙醇胺(TEA)、二甲基乙醇胺(DMEA)、脂肪酸酯防锈剂RHY702、三乙氧基硅烷(TES)、苯甲酸钠、苯甲酸铵、N-四亚甲基磷酰胺(TTP)、六甲基磷酰三胺(HMPA)、脂肪酸酰胺、三乙醇胺硼酸酯(Triethanolamine Borate)、二乙烯三胺-硫脲缩合物(DETA-TU)、聚萘甲醛磺酸钠盐(Sodium poly[(naphthaleneformaldehyde)sulfonate])中的一种或几种的混合。