一种高效缓蚀环保型融雪剂的制作方法

文档序号:11581854阅读:484来源:国知局

本发明属于融雪除冰领域,尤其是涉及一种高效缓蚀环保型融雪剂。



背景技术:

冬季冰雪导致车辆轮胎的附着系数大大降低,极易引发交通事故,因此需要除冰,单路的除冰化雪方法有很多,其中,散布融雪剂以操作简单、成本低、除冰速度快、效果好等优点已被广泛使用,融雪剂中氯盐型融雪剂因其储量大、价格便宜且融雪效果好而难以被其他产品所取代,但是氯盐型融雪剂对桥梁、道路等具有很大的腐蚀性,导致桥梁等的承载力不足。目前大部分采用在融雪剂中加入缓蚀剂的方式减少氯盐的腐蚀性,但是大多数缓蚀剂存在对环境具有污染性、不易降解、缓蚀效果不佳等问题。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明旨在提出一种高效缓蚀环保型融雪剂,以提供一种含有氨基酸的高效缓蚀环保型融雪剂。

为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:

一种高效缓蚀环保型融雪剂,按质量份数计:包括氯化钠95-99.9份,缓蚀剂0.1-5份,所述缓蚀剂包括氨基酸。

进一步的,所述缓蚀剂还包括硫脲。

进一步的,所述缓蚀剂还包括酒石酸钠。

进一步的,所述缓蚀剂还包括六偏磷酸钠。

进一步的,所述缓蚀剂还包括葡萄糖酸钠。

进一步的,所述缓蚀剂还包括柠檬酸三钠。

进一步的,所述缓蚀剂中各组分的质量份数为:六偏磷酸钠10-50份,氨基酸0.05-20份,葡萄糖酸钠10-40份,柠檬酸三钠0.01-10份,硫脲1-5份,酒石酸钠20-40份。

进一步的,所述缓蚀剂中各组分的质量份数为:六偏磷酸钠20-40份,氨基酸1-10份,葡萄糖酸钠20-30份,柠檬酸三钠2-8份,硫脲2-4份,酒石酸钠25-35份。

相对于现有技术,本发明所述的一种高效缓蚀环保型融雪剂具有以下优势:

本发明的一种高效缓蚀环保型融雪剂,通过在氯盐型融雪剂中添加缓蚀剂不仅降低了融雪剂的腐蚀速度,而且含有可作为氮肥的氨基化合物,同时,增强了融雪剂的化冰能力,降低了融雪剂的冰点;缓蚀剂除了含有葡萄糖酸钠及六偏磷酸钠外,还含有氨基酸,极大的提高了融雪剂的缓蚀效果,且降低了冰点,增强了化冰能力;同时氨基酸易降解,降低了对环境的污染。

具体实施方式

除有定义外,以下实施例中所用的技术术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂,如无特殊说明,均为常规生化试剂;所述实验方法,如无特殊说明,均为常规方法。

缓蚀剂的本质是通过与金属的作用(包括物理吸附和化学吸附)从而抑制金属腐蚀的发生,其作用机理主要有三种,其一是吸附型缓蚀,此种类型缓蚀作用在于缓蚀剂分子中存在着极性基团,能在金属材料表面吸附成膜,阻碍腐蚀介质与金属材料接触;其二是沉淀型缓蚀,此种类型的缓蚀作用为缓蚀剂分子与腐蚀环境中其他离子发生反应后,生产难溶物质并沉积于金属材料表面,从而对金属起到保护的作用;其三是氧化型缓蚀,此种类型的缓蚀作用是利用缓蚀剂的强氧化性在金属基材表面形成一层钝化的薄膜,阻止腐蚀反应的进行。氨基酸类缓蚀剂对金属在腐蚀介质中的缓蚀作用主要是由于氨基酸分子中s、n上有孤对电子与fe空轨道形成表面配合物而吸附到碳钢表面,形成了一层致密的吸附膜而有效阻止金属的腐蚀,大大降低了其腐蚀速度。

下面结合实施例来详细说明本发明。

(一)高效缓蚀复配融雪剂配方

实施例1-8及对比例1由不同质量份数的缓蚀剂及氯化钠组成,对比例2由氯化钠组成,实施例1-8及对比例1-2具体含量如下所示:

实施例1、6中各组分含量为:缓蚀剂0.1份、氯化钠99.9份;

实施例2中各组分含量为:缓蚀剂1份、氯化钠99份;

实施例3中各组分含量为:缓蚀剂3份、氯化钠97份;

实施例4、7中各组分含量为:缓蚀剂4份、氯化钠96份;

实施例5、8中各组分含量为:缓蚀剂5份、氯化钠95份;

对比例1中各组分含量为:缓蚀剂3份、氯化钠97份;

对比例2中各组分含量为:氯化钠97份。

其中实施例1-8中的缓蚀剂是由葡萄糖酸钠、六偏磷酸钠、氨基酸、柠檬酸三钠、硫脲及酒石酸钠以不同质量份数混合的,实施例1-5中的氨基酸为聚谷氨酸,实施例6-8中的氨基酸为聚赖氨酸;对比例1中的缓蚀剂是由葡萄糖酸钠、六偏磷酸钠、柠檬酸三钠、硫脲及酒石酸钠以不同质量份数混合的;对比例2中不含有缓蚀剂;实施例1-8及对比例1中缓蚀剂的具体含量如下:

实施例1、6中缓蚀剂的各组分含量为:葡萄糖酸钠20份、六偏磷酸钠40份、柠檬酸三钠2份、硫脲4份、酒石酸钠25份、氨基酸9份;

实施例2中缓蚀剂的各组分含量为:葡萄糖酸钠22份、六偏磷酸钠34份、柠檬酸三钠3份、硫脲3.5份、酒石酸钠27.5份、氨基酸10份;

实施例3中缓蚀剂的各组分含量为:葡萄糖酸钠25份、六偏磷酸钠30份、柠檬酸三钠5份、硫脲3份、酒石酸钠31份、氨基酸6份;

实施例4、7中缓蚀剂的各组分含量为:葡萄糖酸钠28份、六偏磷酸钠28份、柠檬酸三钠7份、硫脲2.5份、酒石酸钠33.5份、氨基酸1份;

实施例5、8中缓蚀剂的各组分含量为:葡萄糖酸钠30份、六偏磷酸钠20份、柠檬酸三钠8份、硫脲2份、酒石酸钠35份、氨基酸5份;

对比例1中缓蚀剂的各组分含量为:葡萄糖酸钠25份、六偏磷酸钠30份、柠檬酸三钠5份、硫脲3份、酒石酸钠31份;

(二)金属碳钢腐蚀试验:

参考db11/t161-2012的旋转挂片法进行金属碳钢的腐蚀试验,取10块长方形20号试验金属碳钢片(gb/t699),尺寸为5mm×2.5mm×0.2mm,表面积为28mm2,用滤纸擦去试验金属碳钢表面的油脂,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10块金属碳钢片分别浸泡于实施例1-8及对比例1-2的融雪剂中,溶液体积与试样面积之比为25ml/cm2,试验温度为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,烘干后称重;将另外1块空白金属碳钢片不进行融雪剂腐蚀处理,经酸洗、碱洗、纯水洗涤后用无水乙醇除去多余的水分,烘干后称重;

根据腐蚀减量测定腐蚀速率,腐蚀速率x计算公式如下:

x=8760×(m-m1)×10/(s×ρ×t)

式中:m为试样质量损失,g;

m1为未经过融雪剂腐蚀处理的空白金属碳钢片进行相应的酸洗、碱洗、纯水洗后的质量损失,g;

s为试样的表面积,cm2

ρ为试样的密度,g/cm3

t为实验时间,h;

8760为与一年相当的小时数,h/a;

10为与1cm相当的毫米数,mm/cm。

实施例1-8、对比例1-2的融雪剂对金属碳钢片的腐蚀速率结果如表1所示:

(三)融冰速度试验:

按照道路除冰融雪剂国家标准gb23851-2009,对融雪剂进行融雪能力测定实验。

试验方法:在10个150ml烧杯中加入100ml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1-8及对比例1-2中的融雪剂分别倒入前面的烧杯内冰块中,30min后取出烧杯,倾倒其液体,并迅速称量剩余冰块和烧杯的质量,倒入融雪剂前后烧杯与冰的质量差即为化冰量。对比例2中只存在氯化钠及水,将其融冰能力定义为100%,实施例1-8及对比例1中的化冰量与对比例2中的化冰量的比值为实施例1-8及对比例1的融冰能力,融冰能力的试验结果如表1所示。

(四)冰点测试试验

在低于冰点的温度环境下将温度计插入实施例1-8及对比例1-2的融雪剂中,记录温度随时间的变化,绘制温度-时间曲线,曲线平缓处相对应的温度即为融雪剂的冰点温度,试验结果如表1所示。

表1

从表1可以看出,实施例3中,当缓蚀剂为3份,氯化钠为97份,缓蚀剂中各组分的质量份数分别为葡萄糖酸钠25份、六偏磷酸钠为30份、氨基酸为6份、柠檬酸三钠为5份、硫脲为3份、酒石酸钠为31份时的融雪剂对金属碳钢的缓蚀速率最低,融冰能力最高且冰点最低;

且实施例1与实施例6中各组分的含量均相同,实施例1中的氨基酸为聚谷氨酸,实施例6中的氨基酸为聚赖氨酸,实施例1与实施例6中融雪剂对金属碳钢的缓蚀速率,融冰能力及冰点各数据结果相差不大;实施例4与实施例7中各组分的含量均相同,实施例4中的氨基酸为聚谷氨酸,实施例7中的氨基酸为聚赖氨酸,实施例4与实施例7中融雪剂对金属碳钢的缓蚀速率,融冰能力及冰点各数据结果相差不大;实施例5与实施例8中各组分含量均相同,实施例5中的氨基酸为聚谷氨酸,实施例8中氨基酸为聚赖氨酸时,实施例5与实施例8中融雪剂对金属碳钢的缓蚀速率,融冰能力及冰点各数据结果相差不大。结果表明:聚谷氨酸与聚赖氨酸对融雪剂的缓蚀速率、融冰能力及冰点的影响差距很小。

实施例3与对比例1相比:融雪剂中缓蚀剂、氯化钠的质量份数相同,且六酸磷酸钠、葡萄糖酸钠、柠檬酸三钠、硫脲、酒石酸钠及氨基酸纳的质量份数相同的情况下,含有氨基酸的融雪剂的缓蚀效果、融冰能力好于不含氨基酸的融雪剂,含有氨基酸的融雪剂的冰点低于不含氨基酸的融雪剂的冰点;

实施例1-8、对比例1与对比例2相比:含有缓蚀剂的缓蚀效果、融雪能力好于不含有缓蚀剂的融雪剂,含有缓蚀剂的融雪剂的冰点低于不含有缓蚀剂的融雪剂。

综上所述,含有缓蚀剂、氯化钠的融雪剂的各项指标均优于只含有氯化钠的融雪剂,符合国内各项标准;其他组分一致时,含有氨基酸的融雪剂的各项指标均优于不含氨基酸的融雪剂。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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