一种高效道路除冰剂及其制备方法论文和设计

全文摘要

本发明提供了一种高效道路除冰剂及其制备方法,该除冰剂包括以下重量份的组分:聚环氧乙烷0.1‑1份,醋酸钾0.2‑0.3份,草木灰浸出液100‑150份,乳化剂2‑5份,柠檬酸钠0.3‑0.5份,2‑巯基苯并噻唑0.02‑0.05份,聚天冬氨酸钠0.01‑0.03份,四硼酸钠0.2‑0.4份,乳酸钠0.4‑0.6份,亚硝酸二环己胺0.3‑0.6份,硅藻泥干粉3‑5份;除冰剂通过溶解、搅拌、加热、反复冻融等方法制备而成,本发明除冰剂以钾盐为主要除冰组份,不含腐蚀金属的氯离子,在高效除冰的同时还能有效防止除冰剂对金属和路面的腐蚀,及冰雪溶化后含有除冰剂的水对植被的破坏,是一种节能环保型的高效除冰剂。

主设计要求

1.一种高效道路除冰剂,其特征在于,按重量份数计,包含以下组分:聚环氧乙烷0.1-1份,醋酸钾0.2-0.3份,草木灰浸出液100-150份,乳化剂2-5份,柠檬酸钠0.3-0.5份,2-巯基苯并噻唑0.02-0.05份,聚天冬氨酸钠0.01-0.03份,四硼酸钠0.2-0.4份,乳酸钠0.4-0.6份,亚硝酸二环己胺0.3-0.6份,硅藻泥干粉3-5份;其中,所述聚环氧乙烷的分子量为1-10万。

设计方案

1.一种高效道路除冰剂,其特征在于,按重量份数计,包含以下组分:聚环氧乙烷0.1-1份,醋酸钾0.2-0.3份,草木灰浸出液100-150份,乳化剂2-5份,柠檬酸钠0.3-0.5份,2-巯基苯并噻唑0.02-0.05份,聚天冬氨酸钠0.01-0.03份,四硼酸钠0.2-0.4份,乳酸钠0.4-0.6份,亚硝酸二环己胺0.3-0.6份,硅藻泥干粉3-5份;其中,所述聚环氧乙烷的分子量为1-10万。

2.根据权利要求1所述的高效道路除冰剂,其特征在于,按重量份数计,包含以下组分:聚环氧乙烷0.1-0.6份,醋酸钾0.2-0.3份,草木灰浸出液110-120份,乳化剂2-4份,柠檬酸钠0.3-0.4份,2-巯基苯并噻唑0.03-0.05份,聚天冬氨酸钠0.02-0.03份,四硼酸钠0.2-0.3份,乳酸钠0.4-0.5份,亚硝酸二环己胺0.3-0.5份,硅藻泥干粉3-4份。

3.根据权利要求1所述的高效道路除冰剂,其特征在于,所述草木灰浸出液浓度为30-50%。

4.根据权利要求1所述的高效道路除冰剂,其特征在于,所述乳化剂为聚丙烯酰胺,壬基酚聚氧乙烯醚,双、三丁基酚聚氧乙烯醚,松香酸聚氧乙烯酯中的任一种。

5.根据权利要求1-4任一项所述的高效道路除冰剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

步骤a.称取聚环氧乙烷粉末,并将其溶解于草木灰浸出液中,搅拌、超声震动;

步骤b.加入乳化剂、醋酸钾、柠檬酸钠、四硼酸钠和乳酸钠,升温、搅拌、超声振动,得混合液1;

步骤c.将2-巯基苯并噻唑、聚天冬氨酸钠和亚硝酸二环己胺加入至有机溶剂中溶解,加入硅藻泥干粉,升温、搅拌;

步骤d.去除有机溶剂,得到缓蚀剂粉末;

步骤e.向混合液1中加入所述缓蚀剂粉末,升温、搅拌,得混合液2;

步骤f.将混合液2急速转移到温度不高于-20℃的冰箱中放置10-14h,再取出,放入20-30℃的恒温水浴中熔融5-7h,即为一个冻融循环,反复进行3-5次所述冻融循环后,真空干燥,得高效道路除冰剂。

6.根据权利要求5所述的高效道路除冰剂的制备方法,其特征在于,步骤a中,所述搅拌的速度为v1<\/sub>,

设计说明书

技术领域

本发明涉及道路除冰剂技术领域,具体涉及一种高效道路除冰剂及其制备方法。

背景技术

冬季降雪是一种常见的自然现象,然而有些地区温度较低,路面积雪难以融化,道路的积雪经车辆压实后,车轮与路面的摩擦力减小,汽车易左右滑摆,同时,汽车的制动距离也难以控制,一旦车速过快、转弯太急,都可能发生交通事故,即便积雪在中午阳光充足的时候融化,也会由于气温过低结成冰,复杂的天气条件严重影响了路面的状况,积雪、霜冻、薄冰等情况时有发生,给车辆行驶带来了巨大的风险,不仅严重影响市内交通畅通,而且影响行车安全,甚至造成国家财产和人民生命财产的严重损失。因此,采取先进技术手段实现主动防冰、除尘,保障冰雪恶劣天气下的市内交通安全,特别是保障市内立交桥、高架桥上下匝道等关键节点的交通安全与畅通,已成为迫切需要解决的现实问题。目前,用于高速公路、机场跑道、桥梁和市区道路等地的除冰措施主要有机械除雪、人工除雪和除冰剂除雪。机械除雪由于大型除雪设备较为缺乏,除雪速度和效率较低。人工除雪时,时常会有安全事故发生,同时劳动强度大,影响交通运行秩序和速度。因此,国内外多选择省时、省力且可使意外伤害事故降低的除冰剂除雪方式。

除冰剂通过降低冰雪融化温度融化道路上的积雪,便于道路疏通,播撒处效果明显,常用的除冰剂是以“氯盐”为主要成分,如氯化钠、氯化钙、氯化镁、氯化钾等,但其具有危害性,研究发现,氯盐类除冰剂虽然便于除冰、融雪,价格也便宜,但使用除冰剂后的积雪常常堆积在道路两旁的绿化带或农田,开春后其盐类残留物全部堆积在农田和绿化带里,使土壤盐碱化,破坏植被,农作物和树木怕盐,会造成绿色植物大量死亡,其危害甚至是毁灭性的,即使重新补植,也要全部换土才行,农田就更在劫难逃,其损失不言而喻,并且此类氯盐除冰剂的残留物还会腐蚀路面和汽车橡胶轮胎。

发明专利CN 106318319 A公开了一种新型除冰气雾剂,包含:乙二醇,聚乙二醇单甲醚,十二烷基苯磺酸钠,脂肪酸甘油酯,脂肪醇聚氧乙烯醚,对甲苯磺酸,异丙醇,三乙醇胺,去离子水等多种组分,但其应用范围有限,融化冰层的效果一般,不能很好地清除道路上的结冰。另外,发明专利CN 103805139 A公开了一种除冰气雾剂,由乙醇,四硼酸钠,薄荷醇,三乙醇胺,硫酸钠,抛射剂,黄原胶,蒸馏水等原料制成,所制成的除冰喷雾剂并不能起到较好的除冰作用,其应用同样受到限制。

发明内容

为解决以上技术问题,本发明提出了一种高效道路除冰剂的制备方法,该除冰剂对农田无害,不会释放刺激气体,并对路面、金属及轮胎的无腐蚀性问题。

为实现上述目的,本发明提供以下技术方案:

一种高效道路除冰剂,按重量份数计,包含以下组分:聚环氧乙烷0.1-1份,醋酸钾0.2-0.3份,草木灰浸出液100-150份,乳化剂2-5份,柠檬酸钠0.3-0.5份,2-巯基苯并噻唑0.02-0.05份,聚天冬氨酸钠0.01-0.03份,四硼酸钠0.2-0.4份,乳酸钠0.4-0.6份,亚硝酸二环己胺0.3-0.6份,硅藻泥干粉3-5份;

优选地,按重量份数计,包含以下组分:。

聚环氧乙烷0.1-0.6份,醋酸钾0.2-0.3份,草木灰浸出液110-120份,乳化剂2-4份,柠檬酸钠0.3-0.4份,2-巯基苯并噻唑0.03-0.05份,聚天冬氨酸钠0.02-0.03份,四硼酸钠0.2-0.3份,乳酸钠0.4-0.5份,亚硝酸二环己胺0.3-0.5份,硅藻泥干粉3-4份。

优选地,所述乳化剂为聚丙烯酰胺,壬基酚聚氧乙烯醚,双、三丁基酚聚氧乙烯醚,松香酸聚氧乙烯酯中的任一种。

优选地,所述聚环氧乙烷的分子量为1-10万。

优选地,所述草木灰浸出液浓度为30-50%,优选为35%。

本发明的另一目的在于提供一种高效道路除冰剂的制备方法,包括如下步骤:

步骤a.称取聚环氧乙烷粉末,并将其溶解于草木灰浸出液中,搅拌、超声震动;

步骤b.加入乳化剂、醋酸钾、柠檬酸钠、四硼酸钠和乳酸钠,升温、搅拌、超声振动,得混合液1;

步骤c.将2-巯基苯并噻唑、聚天冬氨酸钠和亚硝酸二环己胺加入至有机溶剂中溶解,加入硅藻泥干粉,升温、搅拌;

步骤d.去除有机溶剂,得到缓蚀剂粉末;

步骤e.向混合液1中加入所述缓蚀剂粉末,升温、搅拌,得混合液2;

步骤f.将混合液2急速转移到温度不高于-20℃的冰箱中放置10-14h,再取出,放入20-30℃的恒温水浴中熔融5-7h,即为一个冻融循环,反复进行3-5次所述冻融循环后,真空干燥,得高效道路除冰剂。

优选地,所述步骤a中搅拌的速度为v1<\/sub>,

式中,v1<\/sub>表示步骤a加入聚环氧乙烷粉末后的搅拌速度,T1<\/sub>表示步骤a的混合液的温度;T10<\/sub>表示步骤a的预设温度值,温度值为30℃;g1<\/sub>表示步骤a加入聚环氧乙烷粉末的质量,G10<\/sub>表示步骤a混合液的总质量;n表示草木灰浸出液的比热容;v10<\/sub>表示步骤a预设的搅拌速度,其为300r\/min;

所述步骤a中超声的振动频率为f1<\/sub>,

式中,f1<\/sub>表示步骤a的超声振动频率;f10<\/sub>表示步骤a预设的振动频率,其为25kHz;g1<\/sub>表示步骤a加入聚环氧乙烷粉末的质量,G10<\/sub>表示步骤a混合液的总质量,T1<\/sub>表示步骤a的混合液的温度,n表示草木灰浸出液的比热容;

优选地,步骤b中搅拌的速度为v2<\/sub>,

式中,v2<\/sub>表示步骤b的搅拌速度,f1<\/sub>表示步骤a的超声振动频率,T2<\/sub>表示步骤b的混合液温度,T20<\/sub>表示步骤b的预设温度值,温度值为65℃;n表示草木灰浸出液的比热容,v20<\/sub>表示步骤b预设的搅拌速度,其为180r\/min;

步骤b中超声的振动频率为f2<\/sub>,

式中,f2<\/sub>表示步骤b的超声振动频率;f20<\/sub>表示步骤b预设的振动频率,其为30kHz;g2<\/sub>表示步骤b加入聚环氧乙烷粉末的质量,G20<\/sub>表示步骤b混合液的总质量,T2<\/sub>表示步骤b的混合液的温度,T20<\/sub>表示步骤b的预设温度值,温度值为65℃,n表示草木灰浸出液的比热容;

优选地,步骤c中的搅拌速度由下述公式决定,

式中,v3<\/sub>表示步骤c的搅拌速度,v30<\/sub>表示步骤c预设的搅拌速度,其为145r\/min,T3<\/sub>表示当前混合液的实时温度,T30<\/sub>表示步骤c的预设温度值,温度值为85℃;m表示硅藻泥干粉的比热容,g3<\/sub>表示步骤c加入硅藻泥干粉的质量,G30<\/sub>表示步骤c混合液的总质量;

优选地,步骤e中搅拌的速度如下,

v4<\/sub>表示步骤e加入缓蚀剂的搅拌速度,v40<\/sub>表示步骤e预设的搅拌速度,其为150r\/min,g4<\/sub>表示步骤e加入缓蚀剂粉末的质量,G40<\/sub>表示步骤e混合液的总质量,T4<\/sub>表示当前混合液的实时温度,m表示硅藻泥干粉的比热容。

优选地,步骤c中,所述有机溶剂为二甲基甲酰胺、丙酮、乙醚、乙醇中的任一种。

优选地,步骤a中,所述搅拌的条件为在20-30℃的条件下搅拌20-30分钟;所述超声振动的时间为1-3分钟。

优选地,步骤b中,所述升温温度为50-60,优选为60℃,搅拌的时间为15-20分钟,超声振动的时间为3-5分钟;

优选地,步骤c中,所述升温温度为70-80℃,搅拌的时间为30-50分钟;

优选地,步骤e中,所述升温温度为100-120℃,搅拌的时间为45-60分钟;

优选地,步骤d中,所述有机溶剂的去除方法为常温减压挥发或加热挥发。

与现有技术相比,本发明的有益效果在于:

本发明提供的高效道路除冰剂所述高效道路除冰剂为凝胶状,其外表面包裹的聚环氧乙烷为感温性高分子材料,并且溶于水,撒在路面的冰上,所述除冰剂吸收冰表面及空气中的水分溶解,加快融冰速度。

本发明除冰剂以钾盐为主要除冰组份,不含腐蚀金属的氯离子,有效防止除冰剂对金属和路面的腐蚀,及冰雪溶化后含有除冰剂的水对植被的破坏。

在制备的步骤a所述聚环氧乙烷粉沫在常温下即可以任意比例溶于水,因此将其直接溶解于草木灰浸出液中,此时的混合液为粘性液体,进行充分的搅拌振动,在步骤b加入乳化剂,以降低混合液的粘稠度,便于所述除冰剂的制备,同时加入醋酸钾、柠檬酸钠、四硼酸钠和乳酸钠,提高融冰速率,边升高温度边搅拌,加快分散各组分,进行超声振动使其均匀;步骤c制备缓蚀剂粉末的过程中加入了硅藻泥干粉,升高温度使其更快搅拌均匀;步骤e较长的搅拌时间,以使得各组分充分接触,分散均匀,最终制备的除冰剂更高效。

聚环氧乙烷干燥后附着在的除冰剂表面,形成一层保护膜,具有较强的吸附能力,使除冰物质不易被雨水冲刷掉,同时还可以吸附部分释放出的融冰物质,促进其长效除冰除冰,从而减少除冰剂的使用量,降低了成本,更减少了环境污染。

草木灰浸出液,其主要成分为钾盐,能够提高融冰速度,无毒无害,并且含有铁、镁等多种微量元素,能够促进根系生长,还有减轻病虫害的作用,草木灰中大量的钾离子,能有效减弱果树叶片蒸腾水的强度,增强树体抗旱、抗高温能力,还可促进碳水化合物的运转,提高树体的抗病、抗虫能力。

硅藻泥自身的分子多孔结构,其孔隙率高达90%,比表面积高达65m2<\/sup>\/g,具有很强的吸水能力,与聚环氧乙烷、草木灰协同作用后能够有效解决路面冰雪融化后的积水问题。

2-巯基苯并噻唑、聚天冬氨酸钠和亚硝酸二环己胺协同作用能够抑制金属制品及混凝土的腐蚀,能够保护路面不被除冰剂破坏,延长了道路的使用寿命。

本发明所述的除冰剂能够高效除冰,除节约了除冰剂材料的使用外,同时节约了除冰过程中能源的消耗,属环境友好型除冰剂,适宜大范围推广。

具体实施方式

以下将结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步描述,但要求保护的范围并不局限于此。

实施例1

本实施例中的高效道路除冰剂,包括以下重量份的组分:聚环氧乙烷(分子量5万)0.6份,醋酸钾0.2份,草木灰浸出液110份(浓度35%),乳化剂(聚丙烯酰胺)4份,柠檬酸钠0.4份,2-巯基苯并噻唑0.05份,聚天冬氨酸钠0.02份,四硼酸钠0.2份,乳酸钠0.5份,亚硝酸二环己胺0.5份,硅藻泥干粉4份;制备方法如下:

步骤a.用天平称量聚环氧乙烷粉末,并将其溶解于草木灰浸出液中,形成的粘稠液体在25℃的条件下搅拌25分钟后,超声振动1分钟;

步骤b.加入乳化剂、醋酸钾、柠檬酸钠、四硼酸钠和乳酸钠,同时升高温度至60℃,搅拌15分钟后,超声振动3分钟,得混合液1;

步骤c.将2-巯基苯并噻唑、聚天冬氨酸钠和亚硝酸二环己胺加入至有机溶剂二甲基甲酰胺中溶解,加入硅藻泥干粉,逐渐升高温度至80℃,充分搅拌40分钟,

步骤d.常温减压挥发或加热挥发步骤c中的有机溶剂,得到缓蚀剂粉末。

步骤e.在所述步骤b所得混合液1中加入缓蚀剂粉末,升温至120℃搅拌45分钟,得混合液2;

步骤f.将混合液2倒入到模具中,将模具急速转移到温度-20℃的冰箱中放置10h,再取出模具,放入20℃的恒温水浴中熔融5h,即为一个冻融循环,反复进行3次所述冻融循环后,进行真空干燥,所形成的凝胶即为所述高效道路除冰剂。

实施例2

本实施例中的高效道路除冰剂,包括以下重量份的组分:聚环氧乙烷(分子量1万)0.1份,醋酸钾0.2份,草木灰浸出液(浓度30%)100份,乳化剂(松香酸聚氧乙烯酯)2份,柠檬酸钠0.3份,2-巯基苯并噻唑0.02份,聚天冬氨酸钠0.01份,四硼酸钠0.2份,乳酸钠0.4份,亚硝酸二环己胺0.3份,硅藻泥干粉3份;制备方法如下:

步骤a.用天平称量聚环氧乙烷粉末,并将其溶解于草木灰浸出液中,形成的粘稠液体在20℃的条件下搅拌20分钟后,超声振动1分钟;

步骤b.加入乳化剂、醋酸钾、柠檬酸钠、四硼酸钠和乳酸钠,同时升高温度至50℃,搅拌15分钟后,超声振动3分钟,得混合液1;

步骤c.将2-巯基苯并噻唑、聚天冬氨酸钠和亚硝酸二环己胺加入至有机溶剂丙酮中溶解,加入硅藻泥干粉,逐渐升高温度至70℃,充分搅拌30分钟,

步骤d.常温减压挥发或加热挥发步骤c中的有机溶剂,得到缓蚀剂粉末。

步骤e.在所述步骤b所得混合液1中加入缓蚀剂粉末,升温至100℃搅拌45分钟,得混合液2;

步骤f.将混合液2倒入到模具中,将模具急速转移到温度-25℃的冰箱中放置10h,再取出模具,放入30℃的恒温水浴中熔融7h,即为一个冻融循环,反复进行3次所述冻融循环后,进行真空干燥,所形成的凝胶即为所述高效道路除冰剂。

实施例3

本实施例中的高效道路除冰剂,包括以下重量份的组分:聚环氧乙烷(分子量10万)1份,醋酸钾0.3份,草木灰浸出液(浓度50%)150份,乳化剂(壬基酚聚氧乙烯醚)5份,柠檬酸钠0.5份,2-巯基苯并噻唑0.05份,聚天冬氨酸钠0.03份,四硼酸钠0.4份,乳酸钠0.6份,亚硝酸二环己胺0.6份,硅藻泥干粉5份;制备方法如下:

步骤a.用天平称量聚环氧乙烷粉末,并将其溶解于草木灰浸出液中,形成的粘稠液体在30℃的条件下搅拌30分钟后,超声振动3分钟;

步骤b.加入乳化剂、醋酸钾、柠檬酸钠、四硼酸钠和乳酸钠,同时升高温度至60℃,搅拌20分钟后,超声振动5分钟,得混合液1;

步骤c.将2-巯基苯并噻唑、聚天冬氨酸钠和亚硝酸二环己胺加入至有机溶剂乙醚中溶解,加入硅藻泥干粉,逐渐升高温度至80℃,充分搅拌40分钟,

步骤d.常温减压挥发或加热挥发步骤c中的有机溶剂,得到缓蚀剂粉末。

步骤e.在所述步骤b所得混合液1中加入缓蚀剂粉末,升温至120℃搅拌60分钟,得混合液2;

步骤f.将混合液2倒入到模具中,将模具急速转移到温度-20℃的冰箱中放置14h,再取出模具,放入20℃的恒温水浴中熔融5h,即为一个冻融循环,反复进行5次所述冻融循环后,进行真空干燥,所形成的凝胶即为所述高效道路除冰剂。

实施例4

本实施例中的高效道路除冰剂,包括以下重量份的组分:聚环氧乙烷0.2份,醋酸钾0.2份,草木灰浸出液120份,乳化剂(双、三丁基酚聚氧乙烯醚)3份,柠檬酸钠0.4份,2-巯基苯并噻唑0.03份,聚天冬氨酸钠0.03份,四硼酸钠0.3份,乳酸钠0.4份,亚硝酸二环己胺0.4份,硅藻泥干粉3份;制备方法如下:

步骤a.用天平称量聚环氧乙烷粉末,并将其溶解于草木灰浸出液中,形成的粘稠液体在25℃的条件下搅拌25分钟后,超声振动1分钟;

步骤b.加入乳化剂、醋酸钾、柠檬酸钠、四硼酸钠和乳酸钠,同时升高温度至60℃,搅拌15分钟后,超声振动3分钟,得混合液1;

步骤c.将2-巯基苯并噻唑、聚天冬氨酸钠和亚硝酸二环己胺加入至有机溶剂乙醇中溶解,加入硅藻泥干粉,逐渐升高温度至80℃,充分搅拌40分钟,

步骤d.常温减压挥发或加热挥发步骤c中的有机溶剂,得到缓蚀剂粉末。

步骤e.在所述步骤b所得混合液1中加入缓蚀剂粉末,升温至120℃搅拌45分钟,得混合液2;

步骤f.将混合液2倒入到模具中,将模具急速转移到温度-20℃的冰箱中放置10h,再取出模具,放入20℃的恒温水浴中熔融5h,即为一个冻融循环,反复进行3次所述冻融循环后,进行真空干燥,所形成的凝胶即为所述高效道路除冰剂。

对比例1(与实施例1相比,不含草木灰)

本实施例中的高效道路除冰剂,包括以下重量份的组分:聚环氧乙烷(分子量5万)0.6份,醋酸钾0.2份,乳化剂(聚丙烯酰胺)4份,柠檬酸钠0.4份,2-巯基苯并噻唑0.05份,聚天冬氨酸钠0.02份,四硼酸钠0.2份,乳酸钠0.5份,亚硝酸二环己胺0.5份,硅藻泥干粉4份;制备方法如下:

步骤a.用天平称量聚环氧乙烷粉末,并将其溶解于水中,形成的粘稠液体在25℃的条件下搅拌25分钟后,超声振动1分钟;

步骤b.加入乳化剂、醋酸钾、柠檬酸钠、四硼酸钠和乳酸钠,同时升高温度至60℃,搅拌15分钟后,超声振动3分钟,得混合液1;

步骤c.将2-巯基苯并噻唑、聚天冬氨酸钠和亚硝酸二环己胺加入至有机溶剂二甲基甲酰胺中溶解,加入硅藻泥干粉,逐渐升高温度至80℃,充分搅拌40分钟,

步骤d.常温减压挥发或加热挥发步骤c中的有机溶剂,得到缓蚀剂粉末。

步骤e.在所述步骤b所得混合液1中加入缓蚀剂粉末,升温至120℃搅拌45分钟,得混合液2;

步骤f.将混合液2倒入到模具中,将模具急速转移到温度-20℃的冰箱中放置10h,再取出模具,放入20℃的恒温水浴中熔融5h,即为一个冻融循环,反复进行3次所述冻融循环后,进行真空干燥,所形成的凝胶即为所述高效道路除冰剂。

对比例2(与实施例1相比,不含聚环氧乙烷)

本实施例中的高效道路除冰剂,包括以下重量份的组分:醋酸钾0.2份,草木灰浸出液110份(浓度35%),乳化剂(聚丙烯酰胺)4份,柠檬酸钠0.4份,2-巯基苯并噻唑0.05份,聚天冬氨酸钠0.02份,四硼酸钠0.2份,乳酸钠0.5份,亚硝酸二环己胺0.5份,硅藻泥干粉4份;制备方法如下:

步骤a.用天平称量草木灰浸出液中,在25℃的条件下搅拌25分钟后,超声振动1分钟;

步骤b.加入乳化剂、醋酸钾、柠檬酸钠、四硼酸钠和乳酸钠,同时升高温度至60℃,搅拌15分钟后,超声振动3分钟,得混合液1;

步骤c.将2-巯基苯并噻唑、聚天冬氨酸钠和亚硝酸二环己胺加入至有机溶剂二甲基甲酰胺中溶解,加入硅藻泥干粉,逐渐升高温度至80℃,充分搅拌40分钟,

步骤d.常温减压挥发或加热挥发步骤c中的有机溶剂,得到缓蚀剂粉末。

步骤e.在所述步骤b所得混合液1中加入缓蚀剂粉末,升温至120℃搅拌45分钟,得混合液2;

步骤f.将混合液2倒入到模具中,将模具急速转移到温度-20℃的冰箱中放置10h,再取出模具,放入20℃的恒温水浴中熔融5h,即为一个冻融循环,反复进行3次所述冻融循环后,进行真空干燥,所形成的凝胶即为所述高效道路除冰剂。

对比例3(与实施例1相比,不含2-巯基苯并噻唑)

本实施例中的高效道路除冰剂,包括以下重量份的组分:聚环氧乙烷(分子量5万)0.6份,醋酸钾0.2份,草木灰浸出液110份(浓度35%),乳化剂(聚丙烯酰胺)4份,柠檬酸钠0.4份,聚天冬氨酸钠0.02份,四硼酸钠0.2份,乳酸钠0.5份,亚硝酸二环己胺0.5份,硅藻泥干粉4份;制备方法如下:

步骤a.用天平称量聚环氧乙烷粉末,并将其溶解于草木灰浸出液中,形成的粘稠液体在25℃的条件下搅拌25分钟后,超声振动1分钟;

步骤b.加入乳化剂、醋酸钾、柠檬酸钠、四硼酸钠和乳酸钠,同时升高温度至60℃,搅拌15分钟后,超声振动3分钟,得混合液1;

步骤c.将聚天冬氨酸钠和亚硝酸二环己胺加入至有机溶剂二甲基甲酰胺中溶解,加入硅藻泥干粉,逐渐升高温度至80℃,充分搅拌40分钟,

步骤d.常温减压挥发或加热挥发步骤c中的有机溶剂,得到缓蚀剂粉末。

步骤e.在所述步骤b所得混合液1中加入缓蚀剂粉末,升温至120℃搅拌45分钟,得混合液2;

步骤f.将混合液2倒入到模具中,将模具急速转移到温度-20℃的冰箱中放置10h,再取出模具,放入20℃的恒温水浴中熔融5h,即为一个冻融循环,反复进行3次所述冻融循环后,进行真空干燥,所形成的凝胶即为所述高效道路除冰剂。

对比例4(与实施例1相比,聚环氧乙烷分子量不同)

本实施例中的高效道路除冰剂,包括以下重量份的组分:聚环氧乙烷(分子量15万)0.6份,醋酸钾0.2份,草木灰浸出液110份(浓度35%),乳化剂(聚丙烯酰胺)4份,柠檬酸钠0.4份,2-巯基苯并噻唑0.05份,聚天冬氨酸钠0.02份,四硼酸钠0.2份,乳酸钠0.5份,亚硝酸二环己胺0.5份,硅藻泥干粉4份;制备方法如下:

步骤a.用天平称量聚环氧乙烷粉末,并将其溶解于草木灰浸出液中,形成的粘稠液体在25℃的条件下搅拌25分钟后,超声振动1分钟;

步骤b.加入乳化剂、醋酸钾、柠檬酸钠、四硼酸钠和乳酸钠,同时升高温度至60℃,搅拌15分钟后,超声振动3分钟,得混合液1;

步骤c.将2-巯基苯并噻唑、聚天冬氨酸钠和亚硝酸二环己胺加入至有机溶剂二甲基甲酰胺中溶解,加入硅藻泥干粉,逐渐升高温度至80℃,充分搅拌40分钟,

步骤d.常温减压挥发或加热挥发步骤c中的有机溶剂,得到缓蚀剂粉末。

步骤e.在所述步骤b所得混合液1中加入缓蚀剂粉末,升温至120℃搅拌45分钟,得混合液2;

步骤f.将混合液2倒入到模具中,将模具急速转移到温度-20℃的冰箱中放置10h,再取出模具,放入20℃的恒温水浴中熔融5h,即为一个冻融循环,反复进行3次所述冻融循环后,进行真空干燥,所形成的凝胶即为所述高效道路除冰剂。

效果例

上述各实施例配置的高效道路除冰剂,均在同一标准条件下分别检测其pH值、融冰速度、腐蚀速率和冰点。

融冰速度测试:按照道路除冰剂国家标准(GB23851-2009),对除冰剂进行除冰雪能力测定实验,实验方法:在6个150mL烧杯中加入100ml的水,置于-10℃的低温恒温箱中至结冰,称量烧杯与冰块的质量,备用;再将实施例1-4和对比例1-4的除冰剂分别倒入烧杯内的冰块中,30min内倾倒其液体,并迅速称量剩余冰块和烧杯的质量;在同等条件下做传统氯化钠除冰剂对比实验,计算本发明除冰剂与氯化钠除冰剂的除冰能力比。

金属碳钢腐蚀实验:参考DB11\/T161-2012的旋转挂片法进行金属碳钢的腐蚀实验,取6块长方形20号实验金属碳钢片(GB\/T699),尺寸5mm×2.5mm×0.2mm,表面积为28mm2<\/sup>,用滤纸擦去实验金属碳钢表面油脂,经丙酮和无水乙醇的浸泡后烘干称重;用天平称重试样后将6块碳钢分别浸泡于实施例1-4及对比例1-4所述除冰剂的水溶液和传统氯化钠除冰剂的水溶液中,溶液体积与试样面积之比为25ml\/cm2<\/sup>,实验温度为40℃,实验过程中不通入空气,浸泡48h后,擦掉试样表面的铁锈再经酸洗、碱洗、纯水洗涤后用无水乙醇除去多余的水分,烘干后称取称重,计算腐蚀速度。

冰点测试:将实施例1-4和对比例1-4及分传统氯化钠除冰剂别配成浓度为2%的溶液,按中华人民共和国石油化工行业标准《发动机冷却液的冰点测定》(SH\/T0090-91)进行冰点下降实验,在同等条件下做传统氯化钠除冰剂冰点测试实验。

检测结果如下表所示:

由此可知,本发明提供的高效道路除冰剂与传统氯化钠除冰剂相比,具有冰点低,除冰能力强,对金属腐蚀能力弱和对环境污染小的特点。

显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。上述详细说明是针对本发明其中之一可行实施例的具体说明,实施例并非用以限制本发明的专利范围,凡未脱离本发明所为的等效实施或变更,均应包含于本发明技术方案的范围内。

设计图

一种高效道路除冰剂及其制备方法论文和设计

相关信息详情

申请码:申请号:CN201910173219.4

申请日:2019-03-07

公开号:CN109777357A

公开日:2019-05-21

国家:CN

国家/省市:15(内蒙古)

授权编号:CN109777357B

授权时间:20191018

主分类号:C09K 3/18

专利分类号:C09K3/18

范畴分类:21P;

申请人:内蒙古综合交通科学研究院有限责任公司

第一申请人:内蒙古综合交通科学研究院有限责任公司

申请人地址:010051 内蒙古自治区呼和浩特市新城区哲里木路9号十一层1101、1110、1111、1106房间

发明人:张广;范振华;王志磊;王迎丹;赵琳;杨雅玲;鲁宇

第一发明人:张广

当前权利人:内蒙古综合交通科学研究院有限责任公司

代理人:代理机构:代理机构编号:优先权:关键词:当前状态:审核中

类型名称:外观设计

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一种高效道路除冰剂及其制备方法论文和设计
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