[发明专利]一种乙基纤维素类单氟磷酸钠缓蚀剂及其制备方法

说明书

[技术领域]

本发明涉及无机阻锈剂，尤其涉及一种乙基纤维素类单氟磷酸钠缓蚀剂及其制备方法。

[背景技术]

随着对混凝土钢筋锈蚀问题认识的不断加深，一系列新型的阻锈剂也与之问世。单氟磷酸钠(MFP)就是一种比较新的阻锈剂，上个世纪80年代在加拿大首次使用，属于一种水剂表面渗透型的阻锈剂。

关于MFP的阻锈机理，国内外主要存在两类说法，第一种说法认为，在涂敷了MFP的钢筋混凝土构件，在其起效的过程中主要会发生以下反应：

5Ca(OH)₂+3Na₂PO₃F+H₂O＝Ca₅(PO₄)₃F+2NaF+4NaOH+6H₂O      (式1)

5CaCO₃+3NaPO₃F+3H₂O＝Ca₅(PO₄)₃F+2NaF+2Na₂CO₃+3H₂CO₃    (式2)

5CaSO₄+3NaPO₃F+3H₂O＝Ca₅(PO₄)₃F+2NaF+2Na₂SO₄+3H₂SO₄    (式3)

这种观点认为，PO₃F^-迁移到钢筋附近，与混凝土孔隙结构中的钙化合物生成不溶性的磷灰石(Ca₅(PO₄)₃F)，覆盖在钢筋表面阻止氧气进入到钢筋表面，从而抑制阴极反应的发生。

另外一种说法则认为MFP涂敷以后，其电离出来的H₂PO₄^-与Ca²⁺结合，形成带正电的磷酸钙胶粒[CaH₂PO₄]⁺，这种胶粒在阴极区进一步与钢筋反应产生的Fe²⁺生成磷酸钙铁沉淀膜，对腐蚀的阴极电化学过程的氧扩散产生阻挡作用，从而抑制反应的发生。

综上来看，MFP阻锈的主要原理是单氟磷酸根离子与钢筋混凝土中的钙或是铁离子反应生成沉淀物，阻止钢筋锈蚀的进一步进行。但是工程实践发现，MFP在碳化的混凝土构件中具有良好的渗透性能，可以使其比较均匀的分布在构件中；而在未碳化的混凝土构件中迁移时受到的“阻力”较大，只在距离表面1cm的混凝土中发现较多的MFP，而在1cm以下的深度范围内含量却微乎其微。一些专家认为MFP在未碳化的混凝土的迁移过程中遇到未发生反应的氢氧化钙，继而反应形成了磷灰石，层积在混凝土孔网络中，相当于“自己”将“自己”渗透的路径给堵塞了。

从MFP的作用机理来看，MFP主要是与混凝土构件中的离子发生沉淀反应，以达到防止外界离子入侵的目的。结合MFP溶液主要是由混凝土表面涂刷的施工工艺来分析，这种施工方法会引起下面的一系列弊端：

(1)反渗透效应：渗透的过程中MFP也会由于自身与离子的沉淀反应而形成“反渗透系统”，由此而导致MFP不能很好的进入构件内部起到阻锈的效果，引起阻锈效果的降低；

(2)渗透方向单一：MFP在渗透过程中只能从混凝土构件的表面往里面渗透，随着渗透过程的进行，由于扩散，MFP的浓度也在降低，使得渗透压力逐渐下降，渗透速度越加缓慢，进一步降低了阻锈效果；

(3)外界环境作用：外界环境对MFP的影响不容忽视，MFP一种是易溶于水的物质，雨水或是环境中的其他“有害离子”等可以引起MFP的损失，不仅进一步削弱了MFP的阻锈效果，而且污染了环境。

[发明内容]

本发明要解决的技术问题是提供一种有效期长、阻锈效果好、绿色环保的乙基纤维素类单氟磷酸钠缓蚀剂及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种乙基纤维素类单氟磷酸钠缓蚀剂，其形态为胶囊，所述的胶囊包括囊芯和包衣，所述囊芯的组分包括单氟磷酸钠、微晶纤维素和吐温80，所述包衣的材料是乙基纤维素水分散体。