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    重庆时时彩做号网页版: 一种高效缓蚀复合氯盐型融雪剂及其制备方法.pdf

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    一种 高效 复合 氯盐型 融雪 及其 制备 方法
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    摘要
    申请专利号:

    CN201610604472.7

    申请日:

    2016.07.27

    公开号:

    CN106190034A

    公开日:

    2016.12.07

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C09K 3/18申请日:20160727|||公开
    IPC分类号: C09K3/18; C23F11/08 主分类号: C09K3/18
    申请人: 中盐金坛盐化有限责任公司
    发明人: 陈留平; 徐俊辉; 苏志俊; 韩俊甜; 崔耀星; 冷翠婷; 李伟
    地址: 213200 江苏省常州市金坛市北环东路129号
    优先权:
    专利代理机构: 常州市英诺创信专利代理事务所(普通合伙) 32258 代理人: 王美华;任晓岚
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201610604472.7

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2018.11.06|||2017.01.04|||2016.12.07

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明属于融雪除冰领域,特别涉及一种高效缓蚀复合氯盐型融雪剂及其制备方法。其由氯化钠、二水氯化钙、缓蚀剂、助剂制备而成。其中,缓蚀剂由六偏磷酸钠、钼酸钠、苯甲酸钠、葡萄糖酸钠、磷酸二氢锌、酒石酸钠、三聚磷酸钠、硅酸钠、木质素磺酸钠、柠檬酸三钠、苯并三氮唑、硫脲组成;助剂由羧甲基纤维素钠、尿素及聚维酮组成。本发明生产的融雪剂颗粒状固体适合大规?;祷兹鲎饕?,在城乡道路、高速公路、轨道交通、机场、广场、庭院和桥梁等方面都能充分发挥除冰化雪能力,且具有优异的缓蚀效果。

    权利要求书

    1.一种高效缓蚀复合氯盐型融雪剂,其特征在于:所述的融雪剂按以下各组分质量份
    数制备而成:

    2.如权利要求1所述的高效缓蚀复合氯盐型融雪剂,其特征在于:所述的缓蚀剂由六偏
    磷酸钠、钼酸钠、苯甲酸钠、葡萄糖酸钠、磷酸二氢锌、酒石酸钠、三聚磷酸钠、硅酸钠、木质
    素磺酸钠、柠檬酸三钠、苯并三氮唑、硫脲组成。
    3.如权利要求1所述的高效缓蚀复合氯盐型融雪剂,其特征在于:所述的助剂由羧甲基
    纤维素钠、尿素及聚维酮组成。
    4.如权利要求2所述的高效缓蚀复合氯盐型融雪剂,其特征在于:所述的缓蚀剂中各组
    分的质量份数为:

    5.如权利要求2所述的高效缓蚀复合氯盐型融雪剂,其特征在于:所述的缓蚀剂中各组
    分的质量份数为,


    6.如权利要求3所述的高效缓蚀复合氯盐型融雪剂,其特征在于:所述的助剂中各组分
    的质量份数为,
    羧甲基纤维素钠 0.5~25份
    尿素 0.5~20份
    聚维酮 0.5~30份。
    7.如权利要求3所述的高效缓蚀复合氯盐型融雪剂,其特征在于:所述的助剂中各组分
    的质量份数为,
    羧甲基纤维素钠 0.5~10份
    尿素 0.5~15份
    聚维酮 0.5~15份。
    8.如权利要求1所述的高效缓蚀复合氯盐型融雪剂,其特征在于:所述的融雪剂为颗粒
    状,粒径大小为6mm×6mm×4mm。
    9.一种如权利要求1至8任一项所述的融雪剂的制备方法,其特征在于:所述方法为,将
    水、氯化钠、二水氯化钙、缓蚀剂和助剂加入到混料机预混,再输送至搅拌机中进行搅拌混
    合,然后输送至造?;性炝3尚?,筛分后得到高效缓释复合氯盐型融雪剂。

    说明书

    一种高效缓蚀复合氯盐型融雪剂及其制备方法

    技术领域

    本发明属于融雪除冰领域,特别涉及一种高效缓蚀复合氯盐型融雪剂及其制备方
    法。

    背景技术

    寒冷的冬季,冰雪致使车辆轮胎的附着系数大大降低,相关资料显示:干燥沥青路
    面的附着系数约为0.6,而积雪路面的附着系数仅为0.2,结冰道路的附着系数仅为0.15,分
    别为干燥沥青路面的1/3和1/4。因此,路面因降雪而积雪结冰,会给道路畅通和行车安全带
    来严重的不良影响,使汽车打滑、制动距离显著加长,甚至导致刹车失灵、方向失控,造成严
    重的交通事故。为了保障道路畅通和行车安全,避免交通事故或少出交通事故,提高道路通
    行能力和运营效益,必须采取措施清除路面冰雪。研究与应用科学有效的路面除冰雪技术,
    具有显著的社会效益和经济效益。

    道路的除冰化雪方法有很多,包括人/机械除冰、微波除冰以及撒布融雪剂除冰
    等,在所有的除冰措施中,撒布融雪剂以操作简单、成本低、除冰速度快、效果好等优势被广
    泛使用。自上世纪五十年代开始,西方发达国家开始使用融雪剂。按照其主要化学成分的不
    同,大体分为三类:氯盐型、非氯盐型、环?;旌闲?。其中以氯盐为主要成分的无机型产品以
    其储量大、价格便宜,仅相当于有机型产品的1/10,而且融雪效果好,短期内难以被取代。据
    资料统计,美国每年融雪剂的使用量达到1500万吨,费用达300万美元以上;加拿大每年用
    量为400~500万吨,费用超过100万美元。2008年,我国多个省市遭遇强降雪天气,为保证道
    路畅通,维持交通有序进行,各地方都积极播撒大量融雪剂以恢复道路通畅。马凯特大学公
    共与环境工程部Kuemmel研究表明,使用氯盐型融雪剂降低了公路行车安全隐患,由于其快
    速的除冰效果,使得在冬季意外交通事故发生率降低88%。在保证公路交通畅通和公共安
    全保障方面显示了不可替代的作用,今后仍将继续大范围的使用氯盐型融雪剂。

    然而,在长年的除冰撒盐工作后,人们渐渐意识到撒盐后留在路面上的氯盐对自
    然环境、道路、桥梁、植物、河流等都造成了不同程度的破坏。例如在我国季冻地区,长期使
    用氯盐除冰化雪,人们逐渐发现,建成不久的混凝土路面就较早地出现了开裂、坑槽、松散
    等一些路面病害,养护费用大幅提高,后期维护的费用甚至超过其原来的建设费用。截止
    1999年,在美国近60万座桥梁中,有15%受到氯盐型融雪剂腐蚀损坏导致承载力不足,用于
    修复加固的计划费用已多达83亿美元,是当初建桥费用的4倍。

    为了降低或阻止其对环境的破坏,研究者们积极探索通过加入添加剂来改善或杜
    绝其对环境的不良影响。随着缓蚀环境的变化(比如说溶解后浓度、氯化钠和氯化钙的比例
    或其它因素)都会对缓蚀剂的配方产生影响,目前有相关的研究工作开展,但仍存在缓蚀效
    果欠理想,成本偏高等问题。

    发明内容

    本发明提供了一种高效缓蚀复合氯盐型融雪剂,减小了其在使用过程中对路面、
    桥梁、汽车及附属设施的腐蚀,按以下各组分质量份数混合而成:


    缓蚀剂由六偏磷酸钠、钼酸钠、苯甲酸钠、葡萄糖酸钠、磷酸二氢锌、酒石酸钠、三
    聚磷酸钠、硅酸钠、木质素磺酸钠、柠檬酸三钠、苯并三氮唑、硫脲组成;

    助剂由羧甲基纤维素钠、尿素及聚维酮组成,

    其中,上述缓蚀剂中各组分的质量份数为:


    作为优?。荷鲜龌菏醇林懈髯榉值闹柿糠菔?br />



    上述助剂中各组分的质量份数为:

    羧甲基纤维素钠 0.5~25份

    尿素 0.5~20份

    聚维酮 0.5~30份;

    作为优?。荷鲜鲋林懈髯榉值闹柿糠菔?br />

    羧甲基纤维素钠 0.5~10份

    尿素 0.5~15份

    聚维酮 0.5~15份;

    融雪剂为颗粒状,其粒径大小约为6mm×6mm×4mm。

    本发明还提供了一种上述融雪剂的制备方法:

    按照上述各组分的比例,将水(氯盐重量的10%)、氯化钠、二水氯化钙、缓蚀剂和
    助剂加入到混料机预混,再输送至搅拌机中进行搅拌混合,然后输送至造?;性炝3?br />型,筛分后得到高效缓释复合氯盐型融雪剂,

    筛分后,不合格品再输送至造?;匦略炝?。

    本发明的有益效果在于:

    (1)本发明原料来源广泛、价格低廉、硫酸根离子含量较低,能有效降低对金属和
    水泥混凝土以及沥青路面的腐蚀;

    (2)缓蚀剂中选用的六偏磷酸钠能显著提高金属表层的阳极极化度,明显阻滞阳
    极腐蚀过程;葡萄糖酸钠、九水合硅酸二钠与磷酸二氢锌对抑制碳钢的腐蚀具有较为明显
    的协同效应;木质素磺酸钠、柠檬酸三钠、三聚磷酸钠、硫脲、钼酸钠也能在一定程度上抑制
    金属的腐蚀;苯并三氮唑、酒石酸钠、苯甲酸钠能在金属表面形成化学吸附层抑制腐蚀;缓
    蚀剂组合能明显降低融雪剂对道路、桥梁、车辆等金属部件的腐蚀,而且还能够在促进融雪
    速率方面起到协同效果;

    (3)助剂中选用的羧甲基纤维素钠和聚维酮能提升颗粒的强度,避免在运输及使
    用过程中颗粒结构发生坍塌;尿素能为植物提供较好的肥料和营养元素,参与植物体内多
    种必须物质的代谢过程;

    (4)该产品生产工艺简便易行,在常温常压下进行,条件温和,同时颗粒状固体适
    合大规?;祷兹鲎饕?,在城乡道路、高速公路、轨道交通、机场、广场、庭院和桥梁等方
    面能充分发挥除冰融雪能力,且具有优异的缓蚀效果。

    具体实施方式

    1、配方组成

    表1列出了5个实施例和空白样的融雪剂,其中的数值以质量份数计算:

    表1





    2、金属碳钢腐蚀

    为确定缓蚀剂的效果,参考DB11/T 161-2012的旋转挂片法进行检测,测试方法和
    测试条件如下:

    首先将表1中各实施例及空白样中的融雪剂均按照氯盐质量分数为24.0%配制成
    腐蚀溶液;

    试样为长方形20号碳钢片(GB/T 699),尺寸为5mm×2.5mm×0.2mm,表面积为
    28mm2,试样在实验前用滤纸擦去表面油脂,经丙酮和无水乙醇浸泡后烘干,最后将试样逐
    个用滤纸包裹,置于干燥器中备用;

    实验开始后,用分析天平准确称重试样后浸泡于相应编号的腐蚀溶液中,溶液体
    积与试片面积之比为25mL/cm2,实验温度为40℃,试片线速度为0.35m/s,实验过程中不通
    入空气,不间断浸泡48小时后,擦拭掉试样表面的铁锈再经酸洗、碱洗、纯水洗后用无水乙
    醇除去多余水分,烘干后称重;

    根据腐蚀减量测定腐蚀速率,腐蚀速率计算公式如下:

    <mrow> <mi>X</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mn>8760</mn> <mo>&times;</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>m</mi> <mo>-</mo> <msub> <mi>m</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&times;</mo> <mn>10</mn> </mrow> <mrow> <mi>s</mi> <mo>&times;</mo> <mi>&rho;</mi> <mo>&times;</mo> <mi>t</mi> </mrow> </mfrac> </mrow>

    式中:m为试片质量损失,g;

    m1为对未经过融雪剂腐蚀溶液处理的空白试片进行相应的酸洗、碱洗、纯水洗后
    的质量损失的平均值,g;

    s为试片的表面积,cm2;

    ρ为试片的密度,g/cm3;

    t为试验时间,h;

    8760为与1年相当的小时数,h/a,

    10为与1cm相当的毫米数,mm/cm。

    以百分数表示的缓蚀率X2:

    <mrow> <msub> <mi>X</mi> <mn>2</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>%</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>X</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>X</mi> <mn>1</mn> </msub> </mrow> <msub> <mi>X</mi> <mn>0</mn> </msub> </mfrac> <mo>&times;</mo> <mn>100</mn> </mrow>

    式中:X0为表1中空白样配成的腐蚀液对试片的腐蚀速率,mm/a;

    X1为表1中各实施例配成的腐蚀液对试片的腐蚀速率,mm/a。

    各实施例及空白样对碳钢的腐蚀结果如表2所示:

    表2



    从表2空白样、实施例1、实施例2和实施例4的碳钢腐蚀结果可以看出,缓蚀剂的添
    加能明显降低对标准碳钢片的腐蚀,根据实施例1,添加缓蚀组分后,缓蚀率明显提升,达到
    94.88354%,根据实施例2,助剂几乎不具有改善缓蚀的性能,其中实施例4中,缓蚀率最高
    能达到95%以上,腐蚀速率平均值为0.025707mm/a。

    3、融冰速度

    根据融雪剂国家标准中融雪化冰能力的测试方法,分别称取上述表1中的空白样
    (纯氯化钠配制成的溶液,以此为参照,融冰能力按100%计)和各实施例中的融雪剂各
    200g,分别置于400mL烧杯中,加水全溶后再分别转移至1000mL的容量瓶中定容,摇匀备用;

    取5个150mL相同直径和高度的样品瓶,分别加100mL水,置于-10℃的低温恒温箱
    中至结冰;再从上述各容量瓶中分别移取25mL溶液,分别移入50mL烧杯中,置于-10℃的低
    温恒温箱中放置12h后备用;从低温恒温箱中取出各带有冰块的样品瓶,擦干外壁的水和
    冰,迅速称量,精确至0.1g;将上述备用的融雪剂溶液一一对应迅速倒入盛有冰块的样品瓶
    中,然后放回低温恒温箱中,分别在15分钟、30分钟、60分钟取出各样品瓶,立即倾倒其液
    体,并迅速称量烧杯和剩余冰块的质量。所得各时间融雪化冰能力数据如下表3所示:

    表3



    从表3来看,同等实验条件下各实施例的融冰能力≥空白样,符合国内各项标准。
    其中,实施例2中仅加入助剂,仅能够有限提升融雪剂的融冰能力;而加入相应的缓蚀剂后,
    融冰、融雪能力有大幅度提升,这应该是特定配比的缓蚀剂所产生的协同作用。

    4、冰点测试

    首先将表1中各实施例及空白样中的融雪剂均按照氯盐质量分数为24.0%溶解成
    试验溶液,分别移取85.0mL试验溶液,按照SH/T 0090的要求进行测定,使用BSY-188Z发动
    机冷却液冰点测定仪进行测试,其测试结果如下表4所示:

    表4

    序号
    种类
    冰点/℃
    1
    空白样
    -14.7
    2
    实施例1
    -22.3
    3
    实施例2
    -17.6
    4
    实施例3
    -21.9
    5
    实施例4
    -22.0
    6
    实施例5
    -23.0

    从实验结果可知,该类融雪剂产品的冰点较低,达到-20℃以下,适用范围广。

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