CN116815188A - 缓蚀剂及其制备方法、缓蚀构件 - Google Patents
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- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
Abstract
本申请涉及防腐材料技术领域,尤其涉及一种缓蚀剂及其制备方法、缓蚀构件。本申请缓蚀剂包括秸秆灰,秸秆灰包括如下质量百分比的成分:碱性氧化物:1wt%‑10wt%;磷酸盐:1wt%‑10wt%;其中,碱性氧化物包括碱金属氧化物和碱土金属氧化物中的至少一种。通过吸附、交联等多种作用,缓蚀剂可以延缓或防止金属构件被腐蚀,且成本低,使用方便,绿色环保。制备方法包括将各组分进行混合处理。本申请缓蚀构件包括金属构件和设置在金属构件表面的缓蚀涂层,缓蚀涂层由包括缓蚀剂在金属构件表面进行成膜处理制得,可以极大延缓被腐蚀的速度,延长缓蚀构件的使用寿命。
Description
技术领域
本申请涉及防腐材料技术领域,尤其涉及一种缓蚀剂及其制备方法、缓蚀构件。
背景技术
金属构件在长期使用中容易被环境中的空气、水等逐渐腐蚀生锈最终无法使用。现有技术为了保护金属构件不被腐蚀或者减缓腐蚀,通常采用如下方案:a.阴极保护:利用电化学原理,在金属构件表面形成保护电位,使得金属构件不再受到腐蚀。b.金属锌防腐涂层:在金属构件表面制造一层铅锌合金的防腐层,可以有效地延长金属构件的使用寿命。c.有机涂层:在金属构件表面喷涂一层防腐漆或涂料,能够在较长时间内有效地保护金属构件免受腐蚀。d.碳化处理:通过碳化反应,在金属构件表面形成一层致密的碳化物膜,能够防止金属构件继续被腐蚀。e.硅酸盐水泥基材料:使用硅酸盐水泥等材料作为金属构件保护层。
然而上述现有技术无不存在成本高、施工难度大等问题,且缓蚀效果不稳定。此外,方法a、b需要消耗其他金属,方法c面临环保问题,方法d工艺要求高,方法e难以检查且影响混凝土性能。
发明内容
本申请的目的在于提供一种缓蚀剂及其制备方法、缓蚀构件,旨在解决现有金属构件防腐蚀技术效果不稳定、成本高、施工难度大、环保的问题。
为实现上述申请目的,本申请采用的技术方案如下:
第一方面,本申请提供一种缓蚀剂。本申请缓蚀剂包括秸秆灰,秸秆灰包括如下质量百分比的成分:
碱性氧化物:1wt%-10wt%;
磷酸盐:1wt%-10wt%;
其中,碱性氧化物包括碱金属氧化物和碱土金属氧化物中的至少一种。
本申请缓蚀剂通过秸秆灰中含有碱性氧化物、磷酸盐的吸附作用、交联作用等多种作用机制,可以在金属构件表面形成一层致密的磷酸盐及氧化物保护膜,可以延缓或防止金属构件表面被进一步氧化和侵蚀,延缓或防止金属构件在环境中被腐蚀。且秸秆灰作为天然材料,成本低廉,绿色环保,赋予本申请缓蚀剂具有成本低,使用方便,绿色环保的性质。
第二方面,本申请提供一种缓蚀剂的制备方法。本申请制备方法包括如下步骤:
将包括本申请缓蚀剂所含组分进行混合处理。
本申请制备方法通过将本申请缓蚀剂所含组分进行混合处理,可以制得缓蚀剂,用于金属构件可以延缓或防止金属构件在环境中被腐蚀,制备方法工艺可控,制得缓蚀剂性质稳定。
第三方面,本申请提供一种缓蚀构件。本申请缓蚀构件包括金属构件和设置在金属构件表面的缓蚀涂层,缓蚀涂层由包括本申请缓蚀剂或本申请制备方法制得的缓蚀剂在金属构件表面进行成膜处理制得。
本申请缓蚀构件所含的缓蚀涂层可以保护金属构件使其不易被进一步氧化和侵蚀,可以极大延缓金属构件在环境中被腐蚀的速度,延长缓蚀构件的使用寿命,且成本降低,绿色环保。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例B1缓蚀构件表面的SEM图;
图2是本申请实施例B2缓蚀构件表面的SEM图;
图3是本申请实施例B3缓蚀构件表面的SEM图;
图4是本申请对比例B1缓蚀构件表面的SEM图。
具体实施方式
为了使本申请要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合实施例,对本申请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申请,并不用于限定本申请。
本申请中,术语“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B的情况。其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本申请中,“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指的这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,“a,b,或c中的至少一项(个)”,或,“a,b,和c中的至少一项(个)”,均可以表示:a,b,c,a-b(即a和b),a-c,b-c,或a-b-c,其中a,b,c分别可以是单个,也可以是多个。
应理解,在本申请的各种实施例中,上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,部分或全部步骤可以并行执行或先后执行,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。
本申请实施例说明书中所提到的相关成分的重量不仅仅可以指代各组分的具体含量,也可以表示各组分间重量的比例关系,因此,只要是按照本申请实施例说明书相关组分的含量按比例放大或缩小均在本申请实施例说明书公开的范围之内。具体地,本申请实施例说明书中的质量可以是μg、mg、g、kg等化工领域公知的质量单位。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,用来将目的如物质彼此区分开,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。例如,在不脱离本申请实施例范围的情况下,第一XX也可以被称为第二XX,类似地,第二XX也可以被称为第一XX。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
本申请实施例第一方面提供一种缓蚀剂。本申请实施例缓蚀剂包括秸秆灰,秸秆灰包括如下质量百分比的成分:
碱性氧化物:1wt%-10wt%;
磷酸盐:1wt%-10wt%。
其中,碱性氧化物包括碱金属氧化物和碱土金属氧化物中的至少一种。
本申请实施例缓蚀剂中的秸秆灰是指秸秆经过燃烧后留下的灰烬。首先,金属构件表面的腐蚀主要是由于环境中的酸性物质导致的,例如空气中的二氧化碳、氮氧化物、二氧化硫,土壤中的酸性物质等等,而本申请实施例中秸秆灰含有的碱性氧化物可以与环境中的氧气和水反应从而提供碱性环境,并与该些酸性物质发生中和作用,减少了金属构件受到酸性物质侵蚀的可能性,碱性氧化物还可以吸附环境中的氯离子、氢离子、碳酸根离子以减少该些离子对金属构件的腐蚀。其次,秸秆灰中含有磷酸盐,碱性环境可以促使金属构件表面的金属离子(例如铁离子)与该些磷酸盐反应形成磷酸盐,这样含有碱性氧化物、磷酸盐的秸秆灰具有一定的交联作用,将缓蚀剂用于金属构件表面,可以形成一层致密的磷酸盐及氧化物保护膜,如图1、图2、图3所示,从而防止金属构件表面被进一步氧化和侵蚀。通过以上吸附作用、交联作用等多种作用机制,本申请实施例缓蚀剂可以延缓或防止金属构件表面被进一步氧化和侵蚀,延缓或防止金属构件在环境中被腐蚀。此外,秸秆灰作为天然材料,成本低廉,绿色环保,赋予本申请实施例缓蚀剂具有成本低、使用方便、绿色环保的性质。示范例中,可以包括但不限于如下质量百分比的成分:碱性氧化物:1wt%、3wt%、5wt%、7wt%、10wt%;磷酸盐:1wt%、3wt%、5wt%、7wt%、10wt%。
需要说明的是,秸秆灰包括碱性氧化物、磷酸盐,“包括”指的是秸秆灰中除了这两种成分外,还可以含有其他成分,例如硅酸盐、碳酸盐、铝酸盐、硫酸盐。
一些实施例中,碱金属氧化物可以包括氧化钾、氧化钠中的至少一种。示范例中。碱土金属氧化物可以包括氧化钙、氧化镁中的至少一种。该些种类的碱金属氧化物、碱土金属氧化物组成的碱性氧化物有利于缓蚀剂中秸秆灰进一步发挥吸附作用、交联作用,有利于提高本申请实施例缓蚀剂的缓蚀效果。
一些实施例中,磷酸盐包括磷酸钙、磷酸二氢钙中的至少一种。该些磷酸盐有利于缓蚀剂中秸秆灰进一步发挥交联作用,有利于提高本申请实施例缓蚀剂的缓蚀效果。
一些实施例中,秸秆灰包括第一秸秆灰和第二秸秆灰;第一秸秆灰中含有硅酸盐,硅酸盐占第一秸秆灰质量的10wt%-25wt%;第二秸秆灰中含有铝酸盐,铝酸盐占第二秸秆灰质量的1wt%-15wt%。第一秸秆灰因含有该些质量比的硅酸盐成分(包括硅酸钙、硅酸铝、硅酸钠中的至少一种)而具有较好的吸附性能和高温稳定性能,可以提高缓蚀剂制得涂层的粘接性和耐久性;第二秸秆灰因含有该些质量比的铝酸盐成分(包括铝钾石、铝硅酸盐中的至少一种)而具有较好的反应性和光亮度,可以提高缓蚀剂制得涂层的抗氧化性能和美观性。因此,当秸秆灰包括第一秸秆灰与第二秸秆灰时,两者结合在一起使用作为金属构件缓蚀剂会相互补充优点,产生协同增效作用,使缓蚀剂制得的涂层具有更好的缓蚀性能和耐久性,相对于单独使用一种秸秆灰的效果更好。当然,第一秸秆灰和第二秸秆灰中可以每一秸秆灰中均含有碱性氧化物、磷酸盐,也可以两者合在一起共同使得秸秆灰含有碱性氧化物、磷酸盐。
一些实施例中,第一秸秆灰与第二秸秆灰的质量比为3:4-4:3。该些质量比的第一秸秆灰与第二秸秆灰的组合有利于进一步产生协同增效作用,使缓蚀剂制得的涂层具有更好的缓蚀性能和耐久性。示范例中,质量比可以包括但不限于3:4、1:1、4:3。
一些实施例中,第一秸秆灰可以包括玉米秸秆灰;第二秸秆灰可以包括稻草秸秆灰。该些种类的第一秸秆灰或第二秸秆灰有利于提高秸秆灰的交联与吸附作用,提高缓蚀剂制得缓蚀涂层的防腐蚀效果。且该些种类的秸秆灰成本低廉,绿色环保。
一些实施例中,缓蚀剂还可以包括腐殖酸、环氧树脂、防腐颜料、填料中的至少一种。腐植酸可以提高缓蚀剂形成缓蚀涂层的附着力和抗水解性,使得金属构件的防腐效果更加持久。环氧树脂可以增强缓蚀剂形成缓蚀涂层的硬度和耐磨性,有效保护金属构件表面免受机械损伤,可以包括双酚A型环氧树脂、酸酐型环氧树脂、水性环氧树脂中的至少一种。防腐颜料可以隔离金属构件与外界的接触,减少氧、水等腐蚀因素的侵蚀,可以包括铅基防腐颜料、磷酸锌防腐颜料、铬酸盐防腐颜料、硅酸盐防腐颜料中的至少一种。填料可以改善缓蚀剂的流变性和填充性,提高形成缓蚀涂层的遮盖性和防渗透性,可以包括硅砂、滑石粉、云母粉中的至少一种。这些组分相互具有协同增效作用,可以提高缓蚀剂以及形成缓蚀涂层的附着力、防水性、硬度、耐磨性等,从而有效延长金属构件的使用寿命。
一些实施例中,缓蚀剂可以包括如下重量份的组分:秸秆灰:25-59份;腐殖酸:1-5份;环氧树脂:20-30份;防腐颜料:10-20份;填料:10-20份。该些重量份的上述组分有利于各组分发挥自身的效用以及发挥相互之间的协同增效作用。其中,第一秸秆灰与第二秸秆灰可以充分发挥交联作用、吸附作用等相互作用,在其他组分的协同增效作用下,可以进一步提高缓蚀剂以及形成缓蚀涂层的附着力、防水性、硬度、耐磨性等,从而有效延长金属构件的使用寿命。示范例中,各组分可以包括但不限于如下重量份:秸秆灰;25份、30份、35份、40份、45份、50份、55份、59份;腐殖酸:1份、3份、5份;环氧树脂:20份、24份、27份、30份;防腐颜料:10份、13份、17份、20份;填料:10份、13份、17份、20份。当然,上述秸秆灰可以包括10.7-33.7重量份的第一秸秆灰和10.7-33.7重量份的第二秸秆灰,可以包括但不限于如下组分,第一秸秆灰重量份:110.7份、12.5份、16份、20份、24.5份、33.7份;第二秸秆灰重量份:110.7份、12.5份、16份、20份、24.5份、33.7份。
本申请实施例第二方面提供一种缓蚀剂的制备方法,包括如下步骤:
S10:将包括本申请实施例缓蚀剂所含组分进行混合处理。
本申请实施例制备方法通过将本申请实施例缓蚀剂所含组分进行混合处理,可以制得缓蚀剂,用于金属构件可以延缓或防止金属构件在环境中被腐蚀,本申请实施例制备方法工艺可控,制得缓蚀剂性质稳定。例如可以将秸秆灰在有机溶剂中通过分散设备充分混合分散,例如可以将秸秆灰与环氧树脂、腐殖酸、填料等通过分散设备充分混合分散。
一些实施例中,当缓蚀剂所含组分为第一秸秆灰、第二秸秆灰、腐植酸、环氧树脂、防腐颜料和填料时,混合处理可以包括如下步骤:
S11:将第一秸秆灰、第二秸秆灰按一定重量比例混合,然后进行加热处理,使其干燥并去除水分;
S12:将腐植酸类物质加入到混合好的秸秆灰中,并充分搅拌均匀得到第一混合物;
S13:将防腐颜料和填料加入到环氧树脂中,然后搅拌均匀,直至形成均匀的第二混合物;
S14:将步骤S12制备好的含秸秆灰的第一混合物和步骤S13制备好的含环氧树脂的第二混合物混合在一起,并充分搅拌,直至形成均匀的缓蚀剂。
通过以上步骤,可以将各组分充分混合分散,有利于制得缓蚀剂中各组分充分发挥作用,制得性质稳定、缓蚀效果好、成本低、绿色环保的缓蚀剂。
本申请实施例第三方面提供一种缓蚀构件,包括金属构件和设置在金属构件表面的缓蚀涂层,缓蚀涂层由包括本申请实施例缓蚀剂或本申请实施例制备方法制得的缓蚀剂在金属构件表面进行成膜处理制得。
本申请实施例缓蚀构件因包括金属构件和缓蚀涂层,缓蚀构件所含的缓蚀涂层可以保护金属构件使其不易被进一步氧化和侵蚀,可以极大延缓金属构件在环境中被腐蚀的速度,延长缓蚀构件的使用寿命,且制得缓蚀构件的制备过程相比现有技术更为简化,成本更低,绿色环保。缓蚀涂层由包括本申请实施例缓蚀剂在金属构件表面进行成膜处理制得,具体可以是将缓蚀剂制成浆料涂抹在金属构件上,使涂抹的涂层厚度均匀且基本覆盖金属构件,最后将涂抹的涂层进行固化处理,示范例中,固化处理可以是加热至400℃保温4h,在金属构件表面形成缓蚀涂层,提高缓蚀涂层的附着力和缓蚀效果。
一些实施例中,缓蚀涂层的厚度可以为2-4mm。该些厚度的缓蚀涂层赋予缓蚀涂层更好的保护金属构件的效果,使金属构件不易被进一步氧化和侵蚀,缓蚀效果好,可以进一步提高缓蚀构件的使用寿命。
一些实施例中,金属构件包括钢筋。钢筋在环境中易被腐蚀,且表面的铁离子更容易与缓蚀剂发生相互作用,进一步发挥缓蚀剂形成缓蚀涂层保护金属构件的作用。
下面结合具体实施例进行说明。
1.缓蚀剂及其制备方法
实施例A1
本实施例提供一种缓蚀剂及其制备方法。
本实施例缓蚀剂包括如下重量份的组分:
玉米秸秆灰:20份;
稻草秸秆灰:20份;
腐殖酸:3份;
环氧树脂(双酚A型环氧树脂):25份;
防腐颜料(铅基防腐颜料):15份;
填料(硅砂):15份;
其中,玉米秸秆灰包括如下质量百分比的成分:
碱性氧化物(氧化钾、氧化钠、氧化钙、氧化镁):10wt%;
磷酸盐(磷酸钙、磷酸二氢钙):8wt%;
硅酸盐(硅酸钙、硅酸铝、硅酸钠):22wt%;
其余成分是不参与反应的碳酸盐、硫酸盐;
其中,稻草秸秆灰包括如下质量百分比的成分:
碱性氧化物(氧化钾、氧化钠、氧化钙、氧化镁):3wt%;
磷酸盐(磷酸钙、磷酸二氢钙):5wt%;
铝酸盐(铝钾石、铝硅酸盐):13wt%;
其余成分是不参与反应的碳酸盐、硫酸盐;
本实施例缓蚀剂制备方法包括如下步骤:
S1:将20份玉米秸秆灰和20份稻草秸秆灰混合,然后在400℃下进行热处理4h,使其干燥并去除水分;
S2:将3份腐植酸类物质加入到混合好的秸秆灰中,并充分搅拌均匀得到第一混合物;
S3:将15份防腐颜料和15份填料加入到25份环氧树脂中,然后搅拌均匀,直至形成均匀的第二混合物;
S4:将步骤S2制备好的第一混合物和步骤S3制备好的第二混合物混合在一起,并充分搅拌,直至形成均匀的缓蚀剂。
实施例A2
本实施例提供一种缓蚀剂及其制备方法。
本实施例缓蚀剂包括如下重量份的组分:
玉米秸秆灰:10份;
稻草秸秆灰:10份;
腐殖酸:3份;
环氧树脂(酸酐型环氧树脂):25份;
防腐颜料(铬酸盐防腐颜料):15份;
填料(滑石粉):15份;
其中,玉米秸秆灰包括如下质量百分比的成分:
碱性氧化物(氧化钾、氧化钠、氧化钙、氧化镁):10wt%;
磷酸盐(磷酸钙、磷酸二氢钙):8wt%;
硅酸盐(硅酸钙、硅酸铝、硅酸钠):22wt%;
其余成分是不参与反应的碳酸盐、硫酸盐;
其中,稻草秸秆灰包括如下质量百分比的成分:
碱性氧化物(氧化钾、氧化钠、氧化钙、氧化镁):3wt%;
磷酸盐(磷酸钙、磷酸二氢钙):5wt%;
铝酸盐(铝钾石、铝硅酸盐):13wt%;
其余成分是不参与反应的碳酸盐、硫酸盐;
本实施例缓蚀剂制备方法包括如下步骤:
S1:将10份玉米秸秆灰和10份稻草秸秆灰混合,然后在400℃下进行热处理4h,使其干燥并去除水分;
S2:将3份腐植酸类物质加入到混合好的秸秆灰中,并充分搅拌均匀得到第一混合物;
S3:将15份防腐颜料和15份填料加入到25份环氧树脂中,然后搅拌均匀,直至形成均匀的第二混合物;
S4:将步骤S2制备好的第一混合物和步骤S3制备好的第二混合物混合在一起,并充分搅拌,直至形成均匀的缓蚀剂。
实施例3
本实施例提供一种缓蚀剂及其制备方法。
本实施例缓蚀剂包括如下重量份的组分:
玉米秸秆灰:10份;
稻草秸秆灰:10份;
环氧树脂(水性环氧树脂):10份;
其中,玉米秸秆灰包括如下质量百分比的成分:
碱性氧化物(氧化钾、氧化钠、氧化钙、氧化镁):10wt%;
磷酸盐(磷酸钙、磷酸二氢钙):8wt%;
硅酸盐(硅酸钙、硅酸铝、硅酸钠):22wt%;
其余成分是不参与反应的碳酸盐、硫酸盐;
其中,稻草秸秆灰包括如下质量百分比的成分:
碱性氧化物(氧化钾、氧化钠、氧化钙、氧化镁):3wt%;
磷酸盐(磷酸钙、磷酸二氢钙):5wt%;
铝酸盐(铝钾石、铝硅酸盐):13wt%;
其余成分是不参与反应的碳酸盐、硫酸盐;
本实施例缓蚀剂制备方法包括如下步骤:
S1:将10份玉米秸秆灰和10份稻草秸秆灰混合,然后在400℃下进行热处理4h,使其干燥并去除水分得到秸秆灰混合物;
S2:将步骤S1制备好的秸秆灰混合物和环氧树脂混合在一起,并充分搅拌,直至形成均匀的缓蚀剂。
对比例A1
缓蚀剂、制备方法及缓蚀构件
本对比例提供一种缓蚀剂及其制备方法。
本对比例缓蚀剂包括如下重量份的组分:
木屑灰:40份;
腐殖酸:3份;
环氧树脂(酸酐型环氧树脂):25份;
防腐颜料(铬酸盐防腐颜料):15份;
填料(滑石粉):15份;
其中,本对比例缓蚀剂所含组分与实施例1的区别仅在于,不含玉米秸秆灰和稻草秸秆灰,而改为相同重量份的木屑灰,木屑灰主要成分是碳酸钾和硫酸盐;
本对比例缓蚀剂制备方法包括如下步骤:
S1:将40份木屑灰在400℃下进行热处理4h,使其干燥并去除水分;
S2:将3份腐植酸类物质加入到木屑灰中,并充分搅拌均匀得到第一混合物;
S3:将15份防腐颜料和15份填料加入到25份环氧树脂中,然后搅拌均匀,直至形成均匀的第二混合物;
S4:将步骤S2制备好的第一混合物和步骤S3制备好的第二混合物混合在一起,并充分搅拌,直至形成均匀的缓蚀剂。
2.缓蚀构件
实施例B1
本实施例提供一种缓蚀构件。
本实施例缓蚀构件包括钢筋和缓蚀涂层,缓蚀涂层设置在钢筋表面,缓蚀涂层厚度为3mm;
本实施例缓蚀构件制备方法如下:将实施例A1提供的缓蚀剂均匀涂抹在钢筋表面形成膜层,且覆盖钢筋,加热至400℃保温4h使膜层固化为缓蚀涂层,得到缓蚀构件。
实施例B2
本实施例提供一种缓蚀构件。
本实施例缓蚀构件包括钢筋和缓蚀涂层,缓蚀涂层设置在钢筋表面,缓蚀涂层厚度为3mm;
本实施例缓蚀构件制备方法如下:将实施例A2提供的缓蚀剂均匀涂抹在钢筋表面形成膜层,且覆盖钢筋,加热至400℃保温4h使膜层固化为缓蚀涂层,得到缓蚀构件。
实施例B3
本实施例提供一种缓蚀构件。
本实施例缓蚀构件包括钢筋和缓蚀涂层,缓蚀涂层设置在钢筋表面,缓蚀涂层厚度为3mm;
本实施例缓蚀构件制备方法如下:将实施例A3提供的缓蚀剂均匀涂抹在钢筋表面形成膜层,且覆盖钢筋,加热至400℃保温4h使膜层固化为缓蚀涂层,得到缓蚀构件。
对比例B1
本对比例提供一种缓蚀构件。
本对比例缓蚀构件包括钢筋和缓蚀涂层,缓蚀涂层设置在钢筋表面,缓蚀涂层厚度为3mm;
本对比例缓蚀构件制备方法如下:将对比例A1提供的缓蚀剂均匀涂抹在钢筋表面形成膜层,且覆盖钢筋,加热至400℃保温4h使膜层固化为缓蚀涂层,得到缓蚀构件。
3.相关性能测试及结果分析
将实施例B1至实施例B3、对比例B1提供的缓蚀构件进行电化学极化测试来模拟对缓蚀构件的腐蚀,检测缓蚀剂的腐蚀抑制效果,电化学极化的测试方法为:采用标准三电极体系,以铂电极作为辅助电极,以饱和甘汞电极作为参考电极,以缓蚀构件作为工作电极,将测试结果记录在如下表1中。
表1
案例 | 腐蚀速率(g·cm-2·h-1) | 腐蚀电流密度(μA/cm2) | 缓蚀效率 |
实施例B1 | 0.26 | 70.4 | 88.24% |
实施例B2 | 0.51 | 86.2 | 80.18% |
实施例B3 | 1.24 | 145.7 | 77.69% |
对比例B1 | 3.64 | 312.8 | 51.63% |
其中,缓蚀效率表征的是缓蚀剂制得缓蚀涂层的性能,缓蚀涂层可以保护金属构件使其不易被进一步氧化和侵蚀,可以极大延缓金属构件在环境中被腐蚀的速度,延长缓蚀构件的使用寿命。缓蚀效率IE通过公式: 计算得出,其中,/>和i corr分别表示设置有缓蚀涂层和未设置缓蚀涂层的钢筋的腐蚀电流密度。
本申请实施例缓蚀构件的腐蚀速率和腐蚀电流密度均低于对比例B1缓蚀构件的,且缓蚀效率高于对比例B1缓蚀构件的,所以本申请实施例提供的缓蚀剂因包括秸秆灰,且秸秆灰中包括碱性氧化物、磷酸盐,形成缓蚀涂层后缓蚀效果更好。
将经过上述电化学极化测试腐蚀后的本申请实施例B1、B2、B3缓蚀构件、对比例B1缓蚀构件进行扫描电镜测试其表面的缓蚀涂层,SEM图像(50μm级别)依次见图1、图2、图3和图4,可以看出图1至图3的缓蚀涂层依然致密,而图4的缓蚀涂层已变得疏松,不紧密,无法进一步保护钢筋,可见本申请实施例缓蚀剂具有更好的缓蚀效果,缓蚀构件使用寿命更长。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种缓蚀剂,其特征在于,包括秸秆灰,所述秸秆灰包括如下质量百分比的成分:
碱性氧化物:1wt%-10wt%;
磷酸盐:1wt%-10wt%;
其中,所述碱性氧化物包括碱金属氧化物和碱土金属氧化物中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的缓蚀剂,其特征在于:所述碱金属氧化物包括氧化钾、氧化钠中的至少一种;和/或
所述碱土金属氧化物包括氧化钙、氧化镁中的至少一种;和/或
所述磷酸盐包括磷酸钙、磷酸二氢钙的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的缓蚀剂,其特征在于:所述秸秆灰包括第一秸秆灰和第二秸秆灰;其中,
所述第一秸秆灰中含有硅酸盐,所述硅酸盐占所述第一秸秆灰质量的10wt%-25wt%;
所述第二秸秆灰中含有铝酸盐,所述铝酸盐占所述第二秸秆灰质量的1wt%-15wt%。
4.根据权利要求3所述的缓蚀剂,其特征在于:所述第一秸秆灰包括玉米秸秆灰;和/或
所述第二秸秆灰包括稻草秸秆灰;和/或
所述第一秸秆灰与所述第二秸秆灰的质量比为3:4-4:3。
5.根据权利要求1或2或4所述的缓蚀剂,其特征在于:所述缓蚀剂还包括腐殖酸、环氧树脂、防腐颜料、填料中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的缓蚀剂,其特征在于,所述缓蚀剂包括如下重量份的组分:
所述秸秆灰:25-59份;
所述腐殖酸:1-5份;
所述环氧树脂:20-30份;
所述防腐颜料:10-20份;
所述填料:10-20份。
7.根据权利要求5所述的缓蚀剂,其特征在于:所述环氧树脂包括双酚A型环氧树脂、酸酐型环氧树脂、水性环氧树脂中的至少一种;和/或
所述防腐颜料包括铅基防腐颜料、磷酸锌防腐颜料、铬酸盐防腐颜料、硅酸盐防腐颜料中的至少一种;和/或
所述填料包括硅砂、滑石粉、云母粉中的至少一种。
8.一种缓蚀剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
将包括权利要求1-7任一项所述缓蚀剂所含组分进行混合处理。
9.一种缓蚀构件,其特征在于:包括金属构件和设置在所述金属构件表面的缓蚀涂层,所述缓蚀涂层由包括权利要求1-7任一项所述缓蚀剂或权利要求8所述制备方法制得的缓蚀剂在所述金属构件表面进行成膜处理制得。
10.根据权利要求9所述的缓蚀构件,其特征在于:所述缓蚀涂层的厚度为2-4mm;和/或
所述金属构件包括钢筋。
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