[发明专利]一种咪唑衍生物作为新建钢筋混凝土防腐蚀材料的应用

说明书

本发明公开一种咪唑衍生物作为新建钢筋混凝土防腐蚀材料的应用，所述咪唑衍生物的化学结构如下式I所示，其中，R选自C8‑C16烷基。本发明应用中，在咪唑环上引入极性基团，制成一种羟基功能化的咪唑季铵盐，其能够作为阳离子阻锈剂，通过外加电场作用导入新建混凝土中，对混凝土中的钢筋产生良好的抗腐蚀性能，或者通过自然迁移方式迁移到混凝土中，改善新建混凝土的孔隙率。

技术领域

本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种咪唑衍生物作为新建钢筋混凝土防腐蚀材料的应用。

背景技术

随着钢筋混凝土在海洋环境下广泛的应用，由于其自身必然存在着孔隙，因而海水中富含的盐类，尤其是氯离子极易进入钢筋混凝土的内部，导致钢筋面临严峻的腐蚀风险，由于钢筋的腐蚀从内部开始，因而发现时钢筋往往已经发生腐蚀，导致钢筋混凝土的结构性能下降甚至破坏，极大的限制了海工建筑的使用性能和服役寿命，进一步引起的安全事故和经济损失明显增加。因此从源头上预防钢筋的腐蚀成为关键，其中使用钢筋阻锈剂是一种最方便、经济性好的有效方法。

现阶段钢筋阻锈剂的种类很多，按照化学成分可分为无机、有机及复合类。无机阻锈剂以亚硝酸盐类最为常用，曾广泛应用于工程建筑中，但由于其溶出物含有的致癌作用导致继续大规模应用的可能性很小；有机阻锈剂以醇胺类最为常用，其通过在钢筋表面形成单分子层吸附膜阻止、延缓钢筋腐蚀，但研究表明其在混凝土中的渗透、迁移能力十分有限，因而真实阻锈效果并不理想；综合来看，绿色环保、迁移能力出色的钢筋阻锈剂是目前的研究热点。

针对新建钢筋混凝土结构，传统钢筋阻锈剂一般以加水拌合的方式添加到新拌混凝土中，或将阻锈剂用作防腐涂料刷在混凝土表面通过渗透、扩散的方式进入混凝土内部、钢筋表面，然而受限于已有的钢筋阻锈剂的自然迁徙能力，防腐蚀的效果有待提高；另一方面，钢筋和混凝土基体间的空隙是钢筋腐蚀的必要条件，因此，减少新建钢筋混凝土内部两者间空隙可以直接降低腐蚀介质的渗入量，进而缓解钢筋的锈蚀。考虑以上两点，开发绿色的、可改善混凝土孔隙的、迁移能力强的新型钢筋阻锈剂可以多重效果地防止钢筋锈蚀。

发明内容

发明目的：为了克服现有钢筋阻锈剂应用上的不足，本发明提供一种能在碱性混凝土模拟液具备更好溶解性的、迁移能力强的绿色有机阻锈剂的新应用，通过自然迁移、外加电源的方式应用到新建钢筋混凝土中，效果显著。

技术方案：为达到上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种咪唑衍生物作为新建钢筋混凝土防腐蚀材料的应用，所述咪唑衍生物的化学结构如下式I所示：

其中，R选自C8-C16烷基。

作为优选：

所述R选自C₁₂H₂₅-或C₁₆H₃₃-，这些烷基包括直链或者含有支链的烷基。

所述咪唑衍生物的制备方法包括以下步骤：

(1)将咪唑与含8到16个碳原子的卤代烷溶于有机溶剂中，在高温高压条件下反应，干燥后得到中间体；

(2)将上述得到的中间体与2-溴乙醇在有机溶剂中混合，移至反应釜中，然后高温高压条件下反应，干燥后，即得所述咪唑衍生物。

步骤(1)中，参与反应的咪唑与卤代烷按照摩尔比1：0.5进行混合，反应温度在120-150℃，反应时间为12-24h。

步骤(2)中，所述中间体与2-溴乙醇按摩尔比比例1：(1-1.2)进行混合，反应温度90-120℃，反应时间为4-6h。