本發(fā)明是一種具有鋼筋防腐,疏水雙重功效保護(hù)膜的制備方法,屬于鋼筋防腐保護(hù)的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
混凝土鋼筋腐蝕作為一個普遍存在卻又急需解決的問題,不僅在中國,甚至在整個世界范圍內(nèi)普遍存在。對于混凝土鋼筋腐蝕防護(hù)主要有以下方法:(1)在鋼筋表面形成涂層保護(hù)鋼筋,通過沉積、涂抹、形成保護(hù)基體等方式在鋼筋表面形成保護(hù)層,該種方法操作繁瑣,工藝復(fù)雜,效率低下。(2)犧牲陽極保護(hù)鋼筋混凝土,通過搭建外部電路,犧牲陽極達(dá)到保護(hù)鋼筋的目的,該種方法成本昂貴,使用周期不長。(3)填充孔隙阻止外部有害物質(zhì)侵蝕混凝土鋼筋,主要通過填充骨料和阻銹劑等方式來保護(hù)鋼筋混凝土,該種方法存在填充物導(dǎo)致混凝土膨脹開裂的可能性,存在一定隱患。
jinliang,yunchuhu等人在鋁基材表面通過原位沉積布置一層氫氧化物碳酸鋅(hzc),然后進(jìn)行氟硅烷修飾,其超疏水潤濕角為158°該方法防腐單純依靠超疏水層。(fabricationandcorrosionresistanceofsuperhydrophobichydroxidezinccarbonatefilmonaluminumsubstrates,jinliang,yunchuhu,journalofnanomaterials,2013)
吳昊等人利用磷酸和氟化鈉的混合物在工業(yè)鋁箔表面進(jìn)行超疏水處理,通過侵泡沉積的方法在鋁箔表面形成微納結(jié)構(gòu),雖然其潤濕角達(dá)150°,但是其超疏水膜有效防腐蝕周期非常短。(工業(yè)鋁箔超疏水表面的低損傷制備及其機(jī)理,吳昊,余新泉,高?;瘜W(xué)工程學(xué)報,2014/2)
dongmianzang,ruiwenzhu等人通過硬脂酸溶解于二甲基甲酰胺(dmf)和水的混凝物中,然后對鋁表面進(jìn)行超疏水處理,鋁表面改性后的潤濕角只有85°,疏水性不好。(stearicacidmodifiedaluminumsurfaceswithcontrolledwettingpropertiesandcorrosionresistance,dongmianzang,ruiwenzhu,wenzhang,corrosionscience,2014/2)
國內(nèi)專利cn105254332介紹了利用納米sio2均勻涂在平整鋼筋表面,再次涂刷納米涂料,使其形成致密厚膜,阻止有害離子滲透,該方法防腐蝕周期短,性價比不高。
國內(nèi)專利cn104404502a介紹了一種通過制備出磷酸鹽基體涂層在鋼筋表面形成保護(hù)膜,該種方法成本昂貴,工藝復(fù)雜,所需藥品種類繁多。
國內(nèi)專利cn103848572介紹了一種通過二氧化硅、氧化硼、氧化納制備玻璃涂料保護(hù)鋼筋,該方法制備的保護(hù)膜剛度大,易碎,在實(shí)際使用中保護(hù)膜易被破壞。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
技術(shù)問題:本發(fā)明的目的是提供具有鋼筋防腐,疏水雙重功效保護(hù)膜的制備方法。這種特種膜具備雙層結(jié)構(gòu):首先,采用電沉積法在鋼筋表面鍍上一層動電納米溶膠膜,然后采用氣相沉積法在溶膠膜上沉積一層超疏水膜,在低溫環(huán)境中靜置1-2天,即可獲得高效具有防腐,疏水雙重功效的保護(hù)膜。該方法工藝簡單,操作簡便,成本低廉,效果顯著。
技術(shù)方案:本發(fā)明通過電鍍沉積和氣相沉積法在鋼筋表面形成雙層功效保護(hù)膜。該保護(hù)膜具備雙層結(jié)構(gòu),工藝基本路線包括:
電鍍成膜→干燥→氣相沉積成膜→干燥→性能表征
具體為:首先,采用電沉積法在鋼筋表面鍍上一層動電納米溶膠膜(該動電納米溶膠為聚合氯化鋁稀溶膠改性硅溶膠,al2o3@sio2膠粒帶正電,粒徑10-100nm范圍內(nèi)),然后采用氣相沉積法在該溶膠膜上沉積一層超疏水膜,在低溫環(huán)境中靜置1-2天,即可獲得高效具有防腐,疏水雙重功效的保護(hù)膜。
該方法的具體步驟如下:
步驟1、將配制的動電納米溶膠置于電鍍槽中,鋼筋置于陰極端;
步驟2、將電鍍槽接上直流電源,在電場驅(qū)動下,帶正電荷的膠粒會向陰極端遷移,到達(dá)鋼筋附近,隨著時間的推移,動電納米粒子附著于鋼筋表面上;
步驟3、將鍍上溶膠膜的鋼筋取出,置于蒸發(fā)皿中,于室溫下干燥;
步驟4、將干燥后的鋼筋置于氣相沉積爐中進(jìn)行氟硅烷氣相沉積鍍膜;
步驟5、將步驟4處理過的鋼筋置于室溫環(huán)境中干燥1-2天。
其中:
步驟1中所用的動電納米溶膠為氧化鋁改性二氧化硅溶膠。
步驟2中所述的直流電源,其通電電流為10-50ma,通電時間為2-6h。
步驟3中所述室溫下干燥,是20℃—30℃環(huán)境通風(fēng),干燥1-2天。
步驟4中所述的氟硅烷氣相沉積鍍膜,是將步驟3處理過的鋼筋與氟硅烷同時放置于密封的玻璃容器中,玻璃容器置于40℃-60℃真空干燥箱中,保溫10-12h,冷卻后取出。
步驟5中所述置于室溫環(huán)境中干燥1-2天,為樣品置于加蓋干燥皿中,放置于室溫環(huán)境下干燥1-2天。
有益效果:本發(fā)明成本低廉、工藝簡單、對設(shè)備要求不高,并且能雙重保護(hù)鋼筋表面不受腐蝕。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做更進(jìn)一步的解釋。下列實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明,但并不用來限定發(fā)明的實(shí)施范圍。
實(shí)施例1
步驟1、將配制的膠粒荷正電的動電納米溶膠置于電鍍槽中,pvp與溶膠質(zhì)量比為15:1,模擬鋼筋置于陰極端。
步驟2、將腐蝕槽接上直流電源,通電,電流為10ma,通電6h,電場驅(qū)動下,荷正電的膠粒會向負(fù)極端遷移,到達(dá)模擬鋼筋附近,隨著時間的推移,動電納米粒子附著于模擬鋼筋表面上。
步驟3、將鍍上溶膠膜的鋼筋取出,置于蒸發(fā)皿中,于室溫環(huán)境20℃下干燥1天。
步驟4、將干燥后的樣品置于氣相沉積爐中進(jìn)行氟硅烷氣相沉積鍍膜,氟硅烷溶于乙醇溶液中與樣品一同置于密封玻璃容器中,置于真空爐中,60℃保溫12h,待其降到室溫保持5h后取出。
步驟5、將樣品置于室溫環(huán)境中干燥1天。
實(shí)施例2
與實(shí)施例1不同的是,在步驟2中,通電電壓為15v,通電2h,其余與實(shí)施例1相同。