[发明专利]钢筋腐蚀电化学控制的导电聚合物凝胶的制备方法

摘要

本发明提供一种具有良好韧性与导电性、为基于电化学技术钢混腐蚀控制提供关键元件的钢筋腐蚀电化学控制的导电聚合物凝胶的制备方法。本发明制备方法是应用丙烯酰胺共聚丙烯酸或烯酰胺共聚三甲基丙烯酰胺丙烯磺酸作为基体材料制备导电聚合物凝胶，采用的凝胶化剂为N，N’-亚甲基双丙烯酰胺，矿物酸为HBF4，氧化剂为H2O2；本发明根据丙烯酰胺共聚丙烯酸、丙烯酰胺共聚三甲基丙烯酰胺丙烯磺酸凝胶较其它凝胶具有更优异的三维空间网络结构，且丙烯酰胺、丙烯酸及三甲基丙烯酰胺丙烯磺酸单体工业化生产工艺成熟，因此，基于AM+AA、AM+3-PSA体系经Sol-Gel制备的导电聚合物凝胶具有优异韧性、导电性。

主权项

一种钢筋腐蚀电化学控制的导电聚合物凝胶的制备方法，其特征在于：应用丙烯酰胺共聚丙烯酸或烯酰胺共聚三甲基丙烯酰胺丙烯磺酸作为基体材料制备钢筋腐蚀电化学控制的导电聚合物凝胶，采用的凝胶化剂为N，N’‑亚甲基双丙烯酰胺，矿物酸为HBF4，氧化剂为H2O2；应用丙烯酰胺共聚丙烯酸作为基体材料制备钢筋腐蚀电化学控制的导电聚合物凝胶的步骤如下：步骤一：在含有250ml水的有塞玻璃容器中加入丙烯酰胺和丙烯酸，溶解成溶液；步骤二：将MBA及HBF4加入到溶液中，溶液在室温中进行溶解，采用磁力搅拌加速溶解得到混合物；步骤三：将步骤二得到的混合物加入H2O2，搅拌22.5分钟成为浓缩反应混合物；步骤四：将浓缩反应混合物放在炉子上烘烤30分钟成为导电聚合物凝胶；步骤五：导电聚合物凝胶在空气中冷却，然后用水冲洗10次，每次按250ml水/克凝胶进行冲洗，干燥；步骤六：干燥后的导电聚合物凝胶根据钢混结构腐蚀电化学控制的具体需求进行切片，导电聚合物凝胶的离子电导率为7.2×10‑2S/cm；应用丙烯酰胺共聚三甲基丙烯酰胺丙烯磺酸作为基体材料制备钢筋腐蚀电化学控制的导电聚合物凝胶的步骤如下：步骤一：在含有250ml水的有塞玻璃容器中加入比例为1∶1(0.65mole％)的丙烯酰胺和2‑丙烯酰胺‑3甲基丙烷磺酸，溶解；步骤二：0.01mole％的戊二醛加入到溶液中，溶液在30℃的室温中进行溶解，采用磁力搅拌加速溶解；步骤三：对得到的清澈、均一的溶液加入掺杂物HCl，HCl与单体比例为1.7∶1，在30℃室温下对掺杂物进行混合；步骤四：对步骤三中得到的混合物加入H2O2，速率为2滴/分钟，总滴数为15滴，然后再搅拌22.5分钟；步骤五：将混合好的浓缩反应混合物放在80℃的炉子上烘烤120分钟，然后再降低到60℃继续烘烤1.5小时；步骤六：最终的凝胶体在空气中冷却，然后用水冲洗10次，每次按250ml水/克凝胶进行冲洗；步骤七：干燥后的凝胶根据混凝土测试的需要进行切片，凝胶的离子电导率为4.5×10‑2S/cm。