专利名称：低腐蚀复合氯盐融雪剂的制作方法
技术领域：
本发明属于融雪剂的研究技术领域，特别涉及一种低腐蚀复合氯盐融雪剂。
背景技术：
融雪剂是一类化学品，其利用盐溶于水后能降低水溶液的结冰温度从而达到融雪的效果，常用的融雪剂为氯盐的混合物。该类融雪剂融冰速度快，冰点低，性价比高等优点被广泛使用。美国专利US6149834提供的融雪剂制备方法为利用去糖的甜菜根糖浆作为缓蚀齐U，和氯盐混合，同时添加一定量的天然粗蛋白，制成新型融雪剂。该融雪剂克服了对路面钢筋的腐蚀，但由于蛋白质价格较高，且甜菜糖浆分离过程复杂，不易于大规模生产，而不适于实际应用。美国专利US6156227提供的融雪剂制备方法为将粒径为2000目的植物材料，氯化钠和氯化镁为原料，以适合比例混合。该融雪剂达到了较低的冰点，但此方法中氯化钠的质量百分含量高达80%以上，对公路构成了严重的腐蚀性，植物生长会受到严重影响。中国专利CNl01691481A成功的制备了环保型融雪剂，用传统的氯化钙和氯化镁为融雪剂的主盐，添加柠檬酸钠、磷酸氢二钠、偏硅酸钠、尿素等，另配以吲哚乙酸或其混合物、酒石酸钠、腐植酸或其盐。该融雪剂降低了对钢筋和混凝土的腐蚀，提高了植物的抗盐能力。但此种融雪剂选用的添加剂会与Ca2+、Mg2+优先结合形成不溶性沉淀物，从而影响融雪剂对钢筋的保护效果，且不溶物附着在路层，难以清理并且影响路容。中国专利CN101735770A，选用氯化钙、氯化镁和氯盐配以葡萄糖酸钠、磷酸二氢锌和硫脲成功制备了防腐蚀型融雪剂，达到了较好的效果。但该融雪剂中磷酸二氢盐水溶液显酸性，会使水溶液酸化，且会与钙离子、镁离子形成不溶性沉淀物，另外磷元素会污染水体，不符合当今可持续发展理 念。现今报道的融雪剂中使用的缓蚀剂，许多与其他物质相互之间都会产生化学作用，如中国专利CN1594486A中选用的融雪剂为CaCl2、尿素、亚硝酸钠、硫酸钾的混合物组成，该融雪剂虽然能融雪，但硫酸根离子会优先与Ca2+结合成微溶物，且选用的亚硝酸钠有剧毒，会危害水体，从而达不到融雪剂的标准。中国专利CN101693480A，选用氯化钠为主料，含有柠檬酸钠、磷酸二氢钠、偏硅酸钠、尿素、羧甲基纤维素钠等多种添加剂，还含有脱落酸或吲哚乙酸或其混合物、酒石酸钠、腐植酸或其盐。该融雪剂中添加剂的价格都比较高，而氯化钠含量过高会影响植物生长，故该融雪剂也不合乎实用标准。当前在我国以CMA为代表的非氯盐融雪剂，由于其价格高，难以普遍使用。由于氯盐融雪效果优良、来源广泛、价格低廉，依然被交通部门长期用于冬季路面融雪中。故研制出以氯盐为主，对钢筋、混凝土腐蚀程度小，不损伤植物生长的替代工业盐的氯盐融雪剂产品，具有十分重要的意义。
发明内容
为了解决现有技术中的氯盐融雪剂所存在的对碳钢腐蚀性大、钠离子含量高、影响植物生长、各成分之间性能不稳定及融雪后重结冰等问题，本发明提供了一种有效降低对碳钢的腐蚀和对混凝土的破坏，提高植物的耐盐生长能力，且能抑制重结冰的低腐蚀复合氯盐融雪剂。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是该融雪剂包含有以下质量份配比
的原料
二水氯化钙或氯化钙50 80份
六水氯化镁或氯化镁20 50份
葡萄糖酸钠0.5 2.5份
锌盐O.1 2.0份
酰胺类化合物0.5 2.5份
聚醇类化合物0.2 2.5份。上述低腐蚀复合氯盐融雪剂包含有以下优选质量份配比的原料
二水氯化钙或氯化钙55 70份
六水氯化镁或氯化镁30 40份
葡萄糖酸钠0.8 1.2份
锌盐1.5 2.0份
酰胺类化合物0.8 1.5份
聚醇类化合物0.5 1.5份。上述的低腐蚀复合氯盐融雪剂包含有以下较佳质量份配比的原料
二水氯化钙或氯化钙60份
六水氯化镁或氯化镁40份
葡萄糖酸钠1.0份
锌盐1.5份
酰胺类化合物1.0份
聚醇类化合物0.8份。上述酰胺类化合物是丙烯酰胺或聚丙烯酰胺。上述聚醇类化合物是数均分子量为2000 10000的聚乙二醇或数均分子量为25000 200000的聚乙烯醇。
上述融雪剂还包含有甜菜碱，其含量为O.1 I份。上述融雪剂还包含有pH值调节剂，其含量是I 4份，所述pH值调节剂是尿素、甲酸盐、乙酸盐、碳酸氢盐中的一种或其任意组合。上述锌盐为乙酸锌、甲酸锌、硝酸锌中的任意一种或其组合。上述低腐蚀复合氯盐融雪剂可以由以下步骤组成的方法制备( I)按上述质量份配比将二水氯化钙或氯化钙与六水氯化镁或氯化镁混合，机械粉碎，过50目筛，得钙、镁氯盐的混合物。(2)将其他原料按照上述质量份配比混合，搅拌均匀，过100目筛，得添加剂混合物。(3)将步骤(I)的钙、镁氯盐的混合物与步骤(2)的添加剂混合物放入搅拌机搅拌均匀，经高温烘干、造粒机造粒成粒径为3 6_大小，冷却成型，即得到低腐蚀复合氯盐融雪剂。本发明的低腐蚀复合氯盐融雪剂以氯化钙、氯化镁为融雪主料，添加了葡萄糖酸钠、锌盐以及酰胺类及聚醇类化合物、甜菜碱等成分，从而抑制碳钢的阳极和阴极腐蚀，在碳钢和混凝土表面形成稳定吸附膜，有效降低对碳钢的腐蚀和对混凝土的破坏，缓蚀率能达到80%以上，此外其能有效提高植物的耐盐生长能力。本发明的融雪剂冰点低，最高可在-40°C的严寒地区使用，融雪速度快，能抑制重结冰现象，不含磷元素、对环境无污染，成分间不会发生沉淀反应而 影响性能。具有对路面破坏小，原料易得，性价比高等优点，故其实用性较强，适合大规模使用。
图1为碳钢在30g/L的氯化钠与实施例1的融雪剂溶液中的动电位极化曲线图。图2为喷洒实施例1的复合氯盐融雪剂的植物原图。图3为喷洒实施例1的复合氯盐融雪剂在14天后的植物生长图。图4为喷洒NaCl的植物原图。图5为喷洒NaCl在14天后的植物生长图。
具体实施例方式现结合附图和实施例对本发明的技术方案进行进一步说明，但是本发明不仅限于下述实施的方式。实施例1以制备IOOg低腐蚀复合氯盐融雪剂为例，其包含有以下质量份配比的原料二水氯化钙60份_ 56.44g
六水氯化镁40份_ 37.63g
葡萄糖酸钠1.0份即0.94g
六水合硝酸锌1.5份_ 1.41g
聚丙烯酰胺1.0份_0.94呂
聚乙二醇0.8份_ 0.75g
碳酸氢钠2.0份即l_89g。上述聚乙二醇的数均分子量是2000 10000。上述融雪剂的制备方法由以下步骤组成( I)按上述质量份配比将二水氯化钙与六水氯化镁混合，机械粉碎，过50目筛，得钙、镁氯盐的混合物。(2)将其他原料按照上述质量份配比混合，搅拌均匀，过100目筛，得添加剂混合物。
(3)将步骤(I)的钙、镁氯盐的混合物与步骤(2)的添加剂混合物放入搅拌机搅拌均匀，经高温烘干、造粒机造粒成粒径为5mm大小，冷却成型，即得到低腐蚀复合氯盐融雪剂。实施例2以制备IOOg低腐蚀复合氯盐融雪剂为例，其包含有以下质量份配比的原料
二水氯化钙55份_ 55.78g
六水氯化镁40份_ 40.57g
葡萄糖酸钠0.8份_0.81§
六水合硝酸锌1.5份即1.52g
聚丙烯酰胺0.8份_0.81§
聚乙二醇0.5份即0.51g。其制备方法与实施例1相同。实施例3以制备IOOg低腐蚀复合氯盐融雪剂为例，其包含有以下质量份配比的原料二水氯化钙70份即65.91g
六水氯化镁30份_ 28.25g
葡萄糖酸钠1.2份_ 1.13g
乙酸锌2.0份_1.89g
聚丙烯酰胺1.5份_ 1.41g
聚乙二醇1.5份_ 1.41g。其制备方法与实施例1相同。实施例4
以制备IOOg低腐蚀复合氯盐融雪剂为例，其包含有以下质量份配比的原料
二水氯化钙50份即49.36g
六水氯化镁50份即49.36g
葡萄糖酸钠0.5份即0.49g
乙酸锌0.1份_ 0.10g
聚丙烯酰胺0.5份即0.49g
聚乙二醇0.2份即0.20g。其制备方法与实施例1相同。实施例5以制备IOOg低腐蚀复合氯盐融雪剂为例，其包含有以下质量份配比的原料
二水氯化钙80份即73.06g
六水氯化镁20份即18.27g
葡萄糖酸钠2.5份即2.28g
甲酸锌2.0份即1.83g
聚丙烯酰胺2.5份即2.28g
聚乙二醇2.5份即2.28g。其制备方法与实施例1相同。实施例6以制备IOOg低腐蚀复合氯盐融雪剂为例，其包含有以下质量份配比的原料二水氯化钙60份_ 59.46g
六水氯化镁35份_ 34.69g
葡萄糖酸钠1.1份即1.09g
甲酸锌1.8份_1.78§
聚丙烯酰胺1.3份即1.29g
聚乙二醇1.2份_1.19g
甜菜碱0.5份即0.50g。其制备方法与实施例1相同。实施例7以制备IOOg低腐蚀复合氯盐融雪剂为例，其包含有以下质量份配比的原料
二水氯化钙60份即58.3Ig
六水氯化镁35份即34.0Ig
葡萄糖酸钠1.1份即1.07g
六水合硝酸锌1.8份即1.75g
聚丙烯酰胺1.3份即1.26g
聚乙二醇1.2份即1.17g
甜菜碱0.5份即0.49g
甲酸钠2.0份即1.94g0其制备方法与实施例1相同。实施例8在上述实施例6 7的低腐蚀复合氯盐融雪剂中，其中甜菜碱所占的质量份为O.1份，其它的原料及质量份配比与相应实施例相同。实施例9在上述实施例6 7的低腐蚀复合氯盐融雪剂中，其中甜菜碱所占的质量份为I份，其它的原料及质量份配比与相应实施例相同。
实施例10以制备IOOg低腐蚀复合氯盐融雪剂为例，其包含有以下质量份配比的原料二水氯化钙60份即58.3Ig
六水氯化镁35份即34.01g
葡萄糖酸钠1.1份即1.07g
乙酸锌1.8份即1.75g
聚丙烯酰胺1.3份即1.26g
聚乙二醇1.2份即1.17g
甲酸钠2.5份即2.43g。其制备方法与实施例1相同。实施例11在上述实施例7的原料配比中甲酸钠所占的质量份为I份，其它的原料及质量份配比与相应实施例相同。其制备方法与相应实施例相同。实施例12在上述实施例7的原料配比中甲酸钠所占的质量份为4份，其它的原料及质量份配比与相应实施例相同。其制备方法与相应实施例相同。
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实施例13在上述实施例7 12的原料配比中所用原料甲酸钠可以用等质量份的甲酸钾或者乙酸钾或者乙酸钠或者碳酸氢钠或碳酸氢钾来替换,其它的原料及质量份配比与相应实施例相同。其制备方法与相应实施例相同。实施例14在上述实施例7 12的原料配比中所用原料甲酸钠可以用等质量份的甲酸钾和乙酸钾的混合物来替换，或者是用乙酸钠、碳酸氢钠、碳酸氢钾中的任意组合成等质量的混合物来替换，其它的原料及质量份配比与相应实施例相同。其制备方法与相应实施例相同。实施例15在上述实施例1 14的原料配比中所用原料聚丙烯酰胺用等质量份的丙烯酰胺来替换，其它的原料及质量份配比与相应实施例相同。其制备方法与相应实施例相同。实施例16在上述实施例1 15的原料配比中所用原料聚乙二醇用等质量份的聚乙烯醇来替换，该聚乙烯醇的数均分子量为25000 200000，其它的原料及质量份配比与相应实施例相同。其制备方法与相应实施例相同。上述实施例中所使用的聚丙烯酰胺可以是阴离子聚丙烯酰胺或者阳离子聚丙烯酰胺或者两性聚丙烯酰胺，其属于市售商品。
上述实施例中的锌盐可以在乙酸锌、甲酸锌、六水合硝酸锌中任意选取使用。为了证明本发明的有益效果，发明人对实施例1所制备的低腐蚀复合氯盐融雪剂(下述简称“氯盐融雪剂”)通过大量的实验进行验证，具体如下1、融冰能力实验在同一规格的塑料杯中称取IOOmL的自来水，放入冰柜中冷冻成冰备用，分别撒入4g氯盐融雪剂和传统的NaCl固体，且分别在-10°C、_15°C、-20°C、-25°C、-30°C、-35°C的温度下Ih后利用倾倒法测各融雪剂的融冰量，融出的水量越多，表明融雪效果越好。表I氯盐融雪剂、NaCl在不同温度下的Ih的融冰量
权利要求
1.一种低腐蚀复合氯盐融雪剂，其特征在于该融雪剂包含有以下质量份配比的原料二水氯化钙或氯化钙50 80份六水氯化镁或氱化镑20 50份葡萄糖酸钠0.5 2.5份锌盐0.1 2.0份酰胺类化合物0.5 2.5份聚醇类化合物0.2 2.5份。
2.根据权利要求1所述的低腐蚀复合氯盐融雪剂，其特征在于包含有以下质量份配比的原料二水氯化钙或氯化钙55 70份六水氯化镁或氯化镁30 40份葡萄糖酸钠0.8 1.2份锌盐1.5 2.0份酰胺类化合物0.8 1.5份聚醇类化合物0.5 1.5份。
3.根据权利要求1所述的低腐蚀复合氯盐融雪剂，其特征在于包含有以下质量份配比的原料二水氯化钙或氯化钙60份六水氯化镁或氯化镁40份葡萄糖酸钠1.0份锌盐1.5份酰胺类化合物1.0份聚醇类化合物0.8份。
4.根据权利要求1或2所述的低腐蚀复合氯盐融雪剂，其特征在于所述酰胺类化合物是丙烯酰胺或聚丙烯酰胺。
5.根据权利要求1或2所述的低腐蚀复合氯盐融雪剂，其特征在于所述聚醇类化合物是数均分子量为2000 10000的聚乙二醇或数均分子量为25000 200000的聚乙烯醇。
6.根据权利要求1或2或3所述的低腐蚀复合氯盐融雪剂，其特征在于所述融雪剂还包含有甜菜碱，其含量为O.1 I份。
7.根据权利要求1或2或3所述的低腐蚀复合氯盐融雪剂，其特征在于所述融雪剂还包含有PH值调节剂，其含量是I 4份，所述pH值调节剂是尿素、甲酸盐、乙酸盐、碳酸氢盐中的一种或其任意组合。
8.根据权利要求6所述的低腐蚀复合氯盐融雪剂，其特征在于所述融雪剂还包含有pH值调节剂，其含量是I 4份，所述pH值调节剂是尿素、甲酸盐、乙酸盐、碳酸氢盐中的一种或其任意组合。
9.根据权利要求1或2或3所述的低腐蚀复合氯盐融雪剂，其特征在于所述锌盐为乙酸锌、甲酸锌、六水合硝酸锌中的任意一种或其组合。
全文摘要
本发明涉及一种低腐蚀复合氯盐融雪剂，其以氯化钙、氯化镁为融雪主料，添加了葡萄糖酸钠、锌盐以及酰胺类及聚醇类化合物、甜菜碱等成分，从而抑制碳钢的阳极和阴极腐蚀，在碳钢和混凝土表面形成稳定吸附膜，有效降低对碳钢的腐蚀和对混凝土的破坏，缓蚀率能达到80%以上，此外其能有效提高植物的耐盐生长能力。本发明的融雪剂冰点低，最高可在-40℃的严寒地区使用，融雪速度快，能抑制重结冰现象，不含磷元素、对环境无污染，成分间不会发生沉淀反应而影响性能。具有对路面破坏小，原料易得，性价比高等优点，故其实用性较强，适合大规模使用。
文档编号C09K3/18GK103059812SQ20131001965
公开日2013年4月24日 申请日期2013年1月18日 优先权日2013年1月18日
发明者陈亚芍, 刘福亮, 弥海晨, 易媛, 胡婷婷, 王梦 申请人:陕西师范大学