一种延长环保融雪剂发挥融雪作用时间的方法
【专利说明】
[0001]
技术领域
[0002] 本发明涉及交通环境安全领域，具体是一种延长环保融雪剂发挥融雪作用时间的 方法。
【背景技术】
[0003] 冬季的降雪和结冰往往给城市和交通运输带来了不便，并易引发交通事故，尤其 是在高速公路上，很有可能因积雪或结冰而使高速公路被迫封闭停运，造成极大的经济损 失。目前除冰融雪的方式主要有人工除雪、机械除雪、撒融雪剂除雪这三种，其中撒融雪剂 由于方法简单、易于操作、融雪速度快等优点而被广泛使用。
[0004] 以氯化钠为主的传统氯盐型融雪剂的原料廉价易得、融雪效果好，但其对金属、混 凝土腐蚀严重，对植被和土壤也具有危害性。从而极大地破坏了公路基础设施和公路周边 生态环境，对环境造成污染。
[0005] 由于氯盐型融雪剂的负面影响和所造成的巨大经济损失，国内外的研宄人员开发 了多种多样的非氯盐型融雪剂产品，目前以醋酸钙镁（CM)为主的有机融雪剂成为研宄的 热点，如专利US4444672, US4913831，CN 102899004 A均公布了醋酸钙镁融雪剂的制备方 法。但由于此类融雪剂的原料昂贵，对积雪的融化能力不如氯化钠，并且在撒布时易形成粉 尘与刺鼻的酸味等缺点，其使用受阻。所以目前国内外仍多使用氯盐型融雪剂，如美国目前 使用量最大的融雪材料仍然是氯化钠和氯化镁。因此，通过使用不同添加剂合成高效环保 氯盐类融雪剂产品仍具有重要的意义及应用前景，但为了解决其固有的腐蚀性问题，我们 应该考虑如下问题：如何减少该类融雪剂的用量(技术核心为：提高融雪剂的融雪效率、延 长融雪剂发挥融雪作用的时间)、如何杜绝融雪剂的腐蚀问题(技术核心为：避免融雪剂与 地面物体的直接接触、开发新型缓蚀剂)，本专利内容也主要针对这些问题展开。
【发明内容】
[0006] 本发明要解决的技术问题是提供一种延长环保融雪剂发挥融雪作用时间的方法， 解决现有的融雪剂对金属和混凝土腐蚀性大，融雪时间短的问题。
[0007] 本发明的技术方案为： 一种延长环保融雪剂发挥融雪作用时间的方法，将环保融雪剂和固态聚二甲基硅氧烷 置于同一密闭的空间，且保证两者不接触互融，然后加热密封空间内的温度，使聚二甲基硅 氧烷蒸发覆着于环保融雪剂表面，加热结束后，冷却至室温形成包覆有聚二甲基硅氧烷镀 膜的环保融雪剂，其中，加热温度控制在200-240°C，加热时间为1-6小时。
[0008] 所述的包覆有聚二甲基硅氧烷镀膜的环保融雪剂是由以下组分按重量份比制备 而成：氯化钠65-75份，可溶性钙盐18-22份，缓蚀剂4-6份，pH值调节剂4-6份，固态聚二 甲基硅氧烷的重量份通过蒸镀时间1-6小时来控制。
[0009] 所述的包覆有聚二甲基硅氧烷镀膜的环保融雪剂为颗粒状，粒径为l_6mm，pH值 为 6-8。
[0010] 所述的缓蚀剂是由以下组分按重量份比制备而成：硅酸钠33-37份，磷酸氢二钠 28-32份，酒石酸钠8-12份，硫脲23-27份；所述的缓蚀剂可以与融雪剂混合造粒，也可以 单独造粒，单独造粒后蒸镀固态聚二甲基硅氧烷可得到包覆有聚二甲基硅氧烷镀膜的缓蚀 剂，其中，所述的固态聚二甲基硅氧烷的重量份通过蒸镀时间1-6小时来控制。
[0011] 所述的氯化钠为工业废盐；所述的可溶性钙盐选用氯化钙或二水氯化钙；所述的 pH值调节剂包括有尿酸和碳酸氢钠，两者的重量份比为：尿素60份，碳酸氢钠40份。
[0012] 所述的包覆有聚二甲基硅氧烷镀膜的环保融雪剂的制备方法，具体包括有以下步 骤： (1) 、将氯化钠和可溶钙盐按重量份比进行搅拌混合得氯盐混合物；将硅酸钠、磷酸氢 二钠、酒石酸钠、硫脲按重量份比进行搅拌混合得缓蚀剂；将尿素和碳酸氢钠按重量份比进 行搅拌混合得PH值调节剂； (2) 、将步骤（1)制得的氯盐混合物、缓蚀剂和pH值调节剂按重量份比搅拌混合，得到 融雪剂粗品； (3) 、将混合均匀的融雪剂粗品过筛，得到颗粒状的环保融雪剂。
[0013] (4)、将环保融雪剂和固态聚二甲基硅氧烷置于同一密闭的空间，且保证两者不接 触互融，然后加热密封空间内的温度至200-240 °C，使聚二甲基硅氧烷蒸发覆着于环保融 雪剂表面；注意每隔0. 2-1小时要对环保融雪剂进行搅拌分散，使得PDMS镀层均匀。
[0014] (5)、冷却后继续粗品过筛，得到颗粒状的包覆有聚二甲基硅氧烷镀膜的环保融雪 剂。
[0015] 本发明聚二甲基硅氧烷镀膜的厚度由加热时间决定，加热时间越长，厚度越厚。
[0016] 本发明的优点： (1)、本发明在环保融雪剂上蒸镀聚二甲基硅氧烷（PDMS)镀膜，避免了环保融雪剂与 地面的直接接触，从而能够大幅降低其对金属和混凝土的腐蚀以及对周边植被和土壤的危 害；并且由于PDMS的疏水性，可以减缓水透过PDMS层与被包覆的环保融雪剂的接触速度， PDMS层吸收水分缓慢，使得被包覆的环保融雪剂融解缓慢，从而延长环保融雪剂的作用时 间，最长可达20天之久。
[0017] (2)、本发明的PDMS镀膜层也避免了环保融雪剂在储存和运输中出现受潮、板结 等问题；在使用过程中，PDMS镀膜层并不会被水融解，并且由于镀膜厚度很薄，用量不高， 也并不会造成对环境的污染。
[0018] (3)、本发明采用的固态硅胶状的PDMS，成本不高，具有无毒、疏水和防水的特性， 其属于惰性物质，且为非易燃性、透明弹性体，其透光性良好、生物相容性佳，对环境无害， 是一种环保的疏水性材料。
[0019] (4)、本发明的环保融雪剂在制备过程中加入了缓蚀剂，根据硅酸钠、磷酸二氢钠、 酒石酸钠和硫脲的协同作用，达到理想的缓蚀效果；其中，磷酸二氢钠能显著提高金属的 阴、阳极化度，抑制金属电极的阴、阳极化过程，减缓金属腐蚀；硅酸钠和酒石酸钠与金属作 用，在金属表面形成钝化膜，进而保护金属免受腐蚀；硫脲电子给予体的极性基和金属表层 配位络和，形成化学吸附层，使金属表层形成双电层结构，而其非极性基则作定向排列，形 成疏水层，从而使腐蚀反应受到抑制。
[0020] (5)、本发明的前期环保融雪剂颗粒的制备方法简单，在常温常压下进行的，其条 件温和；后期包覆有PDMS镀膜的环保融雪剂在制备过程中的覆膜厚度是通过控制加热时 间实现的，操作简单，易于实现工业生产。
【具体实施方式】
[0021] 以下将以具体实施例对本发明进行详细的说明，但是这些实施例不是对本发明保 护范围的限制。
[0022] 实施例1 (1) 、将70份氯化钠和20份氯化钙进行搅拌混合得氯盐混合物；将35份硅酸钠、30份 磷酸二氢钠、10份酒石酸钠和25份硫脲进行混合得缓蚀剂；将60份尿素和40份碳酸氢钠 按配比混合得pH值调节剂； (2) 、将步骤（1)制得的90份氯盐混合物、5份缓蚀剂和5份pH值调节剂搅拌混合，得 到融雪剂粗品； (3) 、将混合均匀的融雪剂粗品进行搅拌、粉碎和造粒，过孔径为6mm的标准筛，即得到 颗粒状的环保融雪剂； (4) 、将固体的PDMS置于密闭加热炉的下层，步骤（3)制备的颗粒状环保融雪剂置于加 热炉的上层，两者不接触互融即可，然后加热至210 °C，加热时间1小时；注意每隔20分钟 要对环保融雪剂进行搅拌分散，使得的PDMS镀层均匀； (6)、加热结束后，冷却至室温后冷却至室温形成包覆有PDMS镀膜的环保融雪剂，继续 过孔径为6mm的标准筛，即得颗粒状包覆有PDMS镀膜的环保融雪剂。
[0023] 实施例2 (1) 、将70份氯化钠和20份氯化钙进行搅拌混合得氯盐混合物；将35份硅酸钠、30份 磷酸二氢钠、10份酒石酸钠和25份硫脲进行混合得缓蚀剂；将60份尿素和40份碳酸氢钠 按配比混合得pH值调节剂； (2) 、将步骤（1)制得的90份氯盐混合物、5份缓蚀剂和5份pH值调节剂搅拌混合，得 到融雪剂粗品； (3) 、将混合均匀的融雪剂粗品进行搅拌、粉碎和造粒，过孔径为6mm的标准筛，即得到 颗粒状的环保融雪剂； (4) 、将固体的PDMS置于密闭加热炉的下层，步骤（3)制备的颗粒状环保融雪剂置于加 热炉的上层，两者不接触互融即可，然后加热至210 °C，加热时间3小时；注意每隔30分钟 要对环保融雪剂进行搅拌分散，使得的PDMS镀层均匀； (6)、加热结束后，冷却至室温后冷却至室温形成包覆有PDMS镀膜的环保融雪剂，继续 过孔径为6mm的标准筛，即得颗粒状包覆有PDMS镀膜的环保融雪剂。
[0024] 实施例3 (1) 、将70份氯化钠和20份氯化钙进行搅拌混合得氯盐混合物；将35份硅酸钠、30份 磷酸二氢钠、10份酒石酸钠和25份硫脲进行混合得缓蚀剂；将60份尿素和40份碳酸氢钠 按配比混合得pH值调节剂； (2) 、将步骤（1)制得的90份氯盐混合物、5份缓蚀剂和5份pH值调节剂搅拌混合，得 到融雪剂粗品； (3) 、将混合均匀的融雪剂粗品进行搅拌、粉碎和造粒，过孔径为6mm的标准筛，即得到 颗粒状的环保融雪剂； (4) 、将固体的PDMS置于密闭加热炉的下层，步骤（3)制备的颗粒状环保融雪剂置于加 热炉的上层，两者不接触互融即可，然后加热至210 °C，加热时间6小时；注意每隔1小时 要对环保融雪剂进行搅拌分散，使得的PDMS镀层均匀； (