本发明公开了一种长效型飞机跑道除冰防冰液，属于路面涂料
技术领域：
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背景技术：
北方地区冬季气温寒冷，地面极易结冰、积雪，造成民用机场普遍出现跑道、滑行道、停机坪等道面的摩擦系数减小、道面的引导标志被冰雪覆盖等问题，严重威胁飞机的安全起降。为了保证飞机在冰雪天气情况下的安全起降，机场必须具备快速有效的除冰手段。现在通常使用道面除冰液和机械除冰相结合的方法，对机场道面进行冰雪的清除和预防。其中的道面除冰液是机场跑道道面除冰、防冰必不可少的化学用品，要求必须具备相应的除冰功能和环保功能的同时，还要符合机场对航空器、机场道面、人员和设施的规定。随着民航事业的发展，冬季道面除冰必将愈加频繁，道面除冰液的使用量也会越来越大。为了减少使用道面除冰液的副作用：如对土壤环境的污染，对人或者其他动物的毒性，对道面、飞机和其他机场设施产生的腐蚀等。急需结合机场的实际情况，制定机场道面除冰液的相关标准，对其各项性能进行规范。现已研制开发出新型的道面除冰液（nw-056），具有凝固点低、低温除冰快、除冰效果好、不腐蚀地面和飞机、不燃烧、使用后不打滑以及环境污染小等特点，是有别于尿素和二甘醇的环保类除冰液，能有效除去跑道、滑行道、停机坪上的雪、霜和薄冰，能在短时间内松动冰层，便于扫雪车清扫，其冰点不高于零下46.5摄氏度，符合ams有关规定标准，已在北方地区各大机场普遍使用，取得良好的业绩。但是目前传统的跑道除冰液还存在长效性不佳的问题，因此还需对其进行研究。技术实现要素：本发明主要解决的技术问题是：针对传统跑道除冰液长效性不佳的问题，提供了一种长效型飞机跑道除冰防冰液。为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种长效型飞机跑道除冰防冰液，包括以下重量份数的原料：改性海藻酸钠8～10份三聚氰胺10～15份亚麻酸改性壳聚糖8～10份戊二醛1～2份硅溶胶20～30份水150～200份助溶剂30～50份所述长效型飞机跑道除冰防冰液制备过程为：（1）改性海藻酸钠：将海藻酸钠和水按质量比为1：10～1：12混合后，静置溶胀，再加入海藻酸钠质量8～15%的高碘酸钠，加热搅拌反应后，浓缩，干燥，研磨，得改性海藻酸钠；（2）亚麻酸改性壳聚糖：将壳聚糖和水按质量比为1：8～1：10混合后，静置溶胀，再加入壳聚糖质量3～5%的壳聚糖酶，恒温搅拌酶解后，升温灭酶，得酶解壳聚糖液，再用醋酸调节酶解壳聚糖液ph至4.6～4.8，并加入壳聚糖质量0.3～0.5倍的亚麻酸以及壳聚糖质量0.06～0.08倍的碳化二亚胺，加热搅拌反应后，浓缩，干燥，研磨，得亚麻酸改性壳聚糖；（3）长效型飞机跑道除冰防冰液：按原料组成称量各组分，先将改性海藻酸钠、亚麻酸改性壳聚糖、水和助溶剂搅拌混合溶胀，再经加热搅拌溶解，待冷却至室温，依次加入三聚氰胺、戊二醛和硅溶胶，搅拌混合均匀，出料，灌装，即得长效型飞机跑道除冰防冰液。所述硅溶胶为：粘度值为6.8～6.9cp，固含量为20～25%，ph为8.0～8.2的硅溶胶。所述助溶剂是由甲醇和甘油按质量比为5：1～10：1复配而成。本发明的有益效果是：（1）本发明技术方案通过添加亚麻酸改性的壳聚糖，在制备过程中，以亚麻酸作为改性剂，通过碳二亚胺介导的反应偶联到壳聚糖分子上，从而使改性壳聚糖在水溶液中呈现双亲性，并且能够自我凝聚而形成核壳结构的纳米微粒，纳米微粒尺寸较小，容易在飞机跑道表面孔隙中渗透扩散，且容易在硅溶胶孔隙中扩散，同时，纳米颗粒具有特殊的表面结构，因此具有较高的表面活性，容易在跑道表面及孔隙中吸附固定，而疏水端暴露在外侧，避免水分在表面及孔隙中附着，从而有效避免了跑道表面结冰，另外，在使用过程中，随着阳光暴晒产生的热量，可以以戊二醛为交联剂，使壳聚糖分子结构发生交联，从而在跑道表面形成交联网络，进一步提高对跑道的附着能力，从而延长产品的有效期限；（2）本发明通过添加三聚氰胺、改性海藻酸钠和硅溶胶，在制备过程中，改性海藻酸钠在高碘酸钠作用下，分子结构中部分羟基被氧化生成醛基，从而形成多醛基海藻酸钠，多醛基海藻酸钠分子结构中的醛基和三聚氰胺分子结构中的氨基可在使用过程中，在阳光暴晒产生的热量或飞机轮胎摩擦路面产生的热量情况下形成化学键合，从而以三聚氰胺为交联剂，在跑道表面形成新的交联网络，且该交联网络的形成随着摩擦生热的发生交联网络致密度得以提高，有效避免在使用过程中发生脱落，使产品长效性得以保持，另外，部分三聚氰胺中的氨基可以取代溶胶体系中的水分子和硅溶胶中的羟基形成氢键，从而在干燥过程中，使硅溶胶转变为多孔结构的干凝胶，三聚氰胺本身难溶于水，在硅凝胶中的分散，可有效提高凝胶的疏水性能，避免体系内部水分的残留而引起结冰，另外，硅凝胶具有较好的耐磨性能和耐腐蚀性能，且与跑道表面基材具有良好的界面相容性，可进一步提高产品在跑道表面的粘附性能，使产品使用寿命得以有效延长。具体实施方式将海藻酸钠和水按质量比为1：10～1：12加入1号烧杯中，用玻璃棒搅拌混合10～15min后，于室温条件下静置溶胀6～8h，再将烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为75～80℃，转速为400～500r/min条件下，边恒温搅拌边向1号烧杯中加入高碘酸钠，待高碘酸钠加入结束，继续恒温搅拌反应3～5h，再将1号烧杯中物料转入1号旋转蒸发仪中，于温度为75～80℃，压力为500～550kpa条件下，减压浓缩45～60min，得1号浓缩液，再将所得1号浓缩液真空冷冻干燥后，研磨成粉，得改性海藻酸钠；将壳聚糖和水按质量比为1：8～1：10混合倒入2号烧杯中，用玻璃棒搅拌混合10～15min后，于室温条件下静置溶胀4～6h，再向2号烧杯中加入壳聚糖质量3～5%的壳聚糖酶，随后将2号烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为35～38℃，转速为300～500r/min条件下，恒温搅拌酶解45～60min后，加热升温至90～95℃，保温灭酶10～15min，得酶解壳聚糖液，待自然冷却至室温，用醋酸调节所得酶解壳聚糖液ph至4.6～4.8，再向2号烧杯中加入壳聚糖质量0.3～0.5倍的亚麻酸以及壳聚糖质量0.06～0.08倍的碳化二亚胺，并将2号烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为75～80℃，转速为400～500r/min条件下，加热搅拌反应2～4h，再将2号烧杯中物料转入2号旋转蒸发仪，于温度为80～85℃，压力为480～500kpa条件下，减压浓缩60～80min，得2号浓缩液，再将所得2号浓缩液真空冷冻干燥后，研磨成粉，得亚麻酸改性壳聚糖；按重量份数计，依次取8～10份改性海藻酸钠，10～15份三聚氰胺，8～10份亚麻酸改性壳聚糖，1～2份戊二醛，20～30份硅溶胶，150～200份水，30～50份助溶剂，先将改性海藻酸钠、亚麻酸改性壳聚糖、水和助溶剂加入混料机中，于搅拌转速为180～200r/min条件下，搅拌混合溶胀8～10h后，加热升温至80～90℃，加热搅拌溶解30～60min，随后停止加热，待混料机中物料于搅拌状态下自然冷却至室温后，再依次加入三聚氰胺、戊二醛和硅溶胶，于室温条件下，以600～800r/min转速，搅拌混合2～4h，出料，灌装，即得长效型飞机跑道除冰防冰液。所述硅溶胶为：粘度值为6.8～6.9cp，固含量为20～25%，ph为8.0～8.2的硅溶胶。所述助溶剂是由甲醇和甘油按质量比为5：1～10：1复配而成。将海藻酸钠和水按质量比为1：12加入1号烧杯中，用玻璃棒搅拌混合15min后，于室温条件下静置溶胀8h，再将烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为80℃，转速为500r/min条件下，边恒温搅拌边向1号烧杯中加入高碘酸钠，待高碘酸钠加入结束，继续恒温搅拌反应5h，再将1号烧杯中物料转入1号旋转蒸发仪中，于温度为80℃，压力为550kpa条件下，减压浓缩60min，得1号浓缩液，再将所得1号浓缩液真空冷冻干燥后，研磨成粉，得改性海藻酸钠；将壳聚糖和水按质量比为1：10混合倒入2号烧杯中，用玻璃棒搅拌混合15min后，于室温条件下静置溶胀6h，再向2号烧杯中加入壳聚糖质量5%的壳聚糖酶，随后将2号烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为38℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌酶解60min后，加热升温至95℃，保温灭酶15min，得酶解壳聚糖液，待自然冷却至室温，用醋酸调节所得酶解壳聚糖液ph至4.8，再向2号烧杯中加入壳聚糖质量0.5倍的亚麻酸以及壳聚糖质量0.08倍的碳化二亚胺，并将2号烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为80℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌反应4h，再将2号烧杯中物料转入2号旋转蒸发仪，于温度为85℃，压力为500kpa条件下，减压浓缩80min，得2号浓缩液，再将所得2号浓缩液真空冷冻干燥后，研磨成粉，得亚麻酸改性壳聚糖；按重量份数计，依次取10份改性海藻酸钠，15份三聚氰胺，10份亚麻酸改性壳聚糖，2份戊二醛，30份硅溶胶，200份水，50份助溶剂，先将改性海藻酸钠、亚麻酸改性壳聚糖、水和助溶剂加入混料机中，于搅拌转速为200r/min条件下，搅拌混合溶胀10h后，加热升温至90℃，加热搅拌溶解60min，随后停止加热，待混料机中物料于搅拌状态下自然冷却至室温后，再依次加入三聚氰胺、戊二醛和硅溶胶，于室温条件下，以800r/min转速，搅拌混合4h，出料，灌装，即得长效型飞机跑道除冰防冰液。所述硅溶胶为：粘度值为6.9cp，固含量为25%，ph为8.2的硅溶胶。所述助溶剂是由甲醇和甘油按质量比为10：1复配而成。将海藻酸钠和水按质量比为1：12加入1号烧杯中，用玻璃棒搅拌混合15min后，于室温条件下静置溶胀8h，再将烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为80℃，转速为500r/min条件下，边恒温搅拌边向1号烧杯中加入高碘酸钠，待高碘酸钠加入结束，继续恒温搅拌反应5h，再将1号烧杯中物料转入1号旋转蒸发仪中，于温度为80℃，压力为550kpa条件下，减压浓缩60min，得1号浓缩液，再将所得1号浓缩液真空冷冻干燥后，研磨成粉，得改性海藻酸钠；将壳聚糖和水按质量比为1：10混合倒入2号烧杯中，用玻璃棒搅拌混合15min后，于室温条件下静置溶胀6h，再向2号烧杯中加入壳聚糖质量5%的壳聚糖酶，随后将2号烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为38℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌酶解60min后，加热升温至95℃，保温灭酶15min，得酶解壳聚糖液，待自然冷却至室温，用醋酸调节所得酶解壳聚糖液ph至4.8，再向2号烧杯中加入壳聚糖质量0.5倍的亚麻酸以及壳聚糖质量0.08倍的碳化二亚胺，并将2号烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为80℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌反应4h，再将2号烧杯中物料转入2号旋转蒸发仪，于温度为85℃，压力为500kpa条件下，减压浓缩80min，得2号浓缩液，再将所得2号浓缩液真空冷冻干燥后，研磨成粉，得亚麻酸改性壳聚糖；按重量份数计，依次取10份改性海藻酸钠，10份亚麻酸改性壳聚糖，2份戊二醛，30份硅溶胶，200份水，50份助溶剂，先将改性海藻酸钠、亚麻酸改性壳聚糖、水和助溶剂加入混料机中，于搅拌转速为200r/min条件下，搅拌混合溶胀10h后，加热升温至90℃，加热搅拌溶解60min，随后停止加热，待混料机中物料于搅拌状态下自然冷却至室温后，再依次加入戊二醛和硅溶胶，于室温条件下，以800r/min转速，搅拌混合4h，出料，灌装，即得长效型飞机跑道除冰防冰液。所述硅溶胶为：粘度值为6.9cp，固含量为25%，ph为8.2的硅溶胶。所述助溶剂是由甲醇和甘油按质量比为10：1复配而成。将壳聚糖和水按质量比为1：10混合倒入2号烧杯中，用玻璃棒搅拌混合15min后，于室温条件下静置溶胀6h，再向2号烧杯中加入壳聚糖质量5%的壳聚糖酶，随后将2号烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为38℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌酶解60min后，加热升温至95℃，保温灭酶15min，得酶解壳聚糖液，待自然冷却至室温，用醋酸调节所得酶解壳聚糖液ph至4.8，再向2号烧杯中加入壳聚糖质量0.5倍的亚麻酸以及壳聚糖质量0.08倍的碳化二亚胺，并将2号烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为80℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌反应4h，再将2号烧杯中物料转入2号旋转蒸发仪，于温度为85℃，压力为500kpa条件下，减压浓缩80min，得2号浓缩液，再将所得2号浓缩液真空冷冻干燥后，研磨成粉，得亚麻酸改性壳聚糖；按重量份数计，依次取10份海藻酸钠，15份三聚氰胺，10份亚麻酸改性壳聚糖，2份戊二醛，30份硅溶胶，200份水，50份助溶剂，先将海藻酸钠、亚麻酸改性壳聚糖、水和助溶剂加入混料机中，于搅拌转速为200r/min条件下，搅拌混合溶胀10h后，加热升温至90℃，加热搅拌溶解60min，随后停止加热，待混料机中物料于搅拌状态下自然冷却至室温后，再依次加入三聚氰胺、戊二醛和硅溶胶，于室温条件下，以800r/min转速，搅拌混合4h，出料，灌装，即得长效型飞机跑道除冰防冰液。所述硅溶胶为：粘度值为6.9cp，固含量为25%，ph为8.2的硅溶胶。所述助溶剂是由甲醇和甘油按质量比为10：1复配而成。将海藻酸钠和水按质量比为1：12加入1号烧杯中，用玻璃棒搅拌混合15min后，于室温条件下静置溶胀8h，再将烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为80℃，转速为500r/min条件下，边恒温搅拌边向1号烧杯中加入高碘酸钠，待高碘酸钠加入结束，继续恒温搅拌反应5h，再将1号烧杯中物料转入1号旋转蒸发仪中，于温度为80℃，压力为550kpa条件下，减压浓缩60min，得1号浓缩液，再将所得1号浓缩液真空冷冻干燥后，研磨成粉，得改性海藻酸钠；将壳聚糖和水按质量比为1：10混合倒入2号烧杯中，用玻璃棒搅拌混合15min后，于室温条件下静置溶胀6h，再向2号烧杯中加入壳聚糖质量0.5倍的亚麻酸以及壳聚糖质量0.08倍的碳化二亚胺，并将2号烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为80℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌反应4h，再将2号烧杯中物料转入2号旋转蒸发仪，于温度为85℃，压力为500kpa条件下，减压浓缩80min，得2号浓缩液，再将所得2号浓缩液真空冷冻干燥后，研磨成粉，得亚麻酸改性壳聚糖；按重量份数计，依次取10份改性海藻酸钠，15份三聚氰胺，10份亚麻酸改性壳聚糖，2份戊二醛，30份硅溶胶，200份水，50份助溶剂，先将改性海藻酸钠、亚麻酸改性壳聚糖、水和助溶剂加入混料机中，于搅拌转速为200r/min条件下，搅拌混合溶胀10h后，加热升温至90℃，加热搅拌溶解60min，随后停止加热，待混料机中物料于搅拌状态下自然冷却至室温后，再依次加入三聚氰胺、戊二醛和硅溶胶，于室温条件下，以800r/min转速，搅拌混合4h，出料，灌装，即得长效型飞机跑道除冰防冰液。所述硅溶胶为：粘度值为6.9cp，固含量为25%，ph为8.2的硅溶胶。所述助溶剂是由甲醇和甘油按质量比为10：1复配而成。将海藻酸钠和水按质量比为1：12加入1号烧杯中，用玻璃棒搅拌混合15min后，于室温条件下静置溶胀8h，再将烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为80℃，转速为500r/min条件下，边恒温搅拌边向1号烧杯中加入高碘酸钠，待高碘酸钠加入结束，继续恒温搅拌反应5h，再将1号烧杯中物料转入1号旋转蒸发仪中，于温度为80℃，压力为550kpa条件下，减压浓缩60min，得1号浓缩液，再将所得1号浓缩液真空冷冻干燥后，研磨成粉，得改性海藻酸钠；将壳聚糖和水按质量比为1：10混合倒入2号烧杯中，用玻璃棒搅拌混合15min后，于室温条件下静置溶胀6h，再向2号烧杯中加入壳聚糖质量5%的壳聚糖酶，随后将2号烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为38℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌酶解60min后，加热升温至95℃，保温灭酶15min，得酶解壳聚糖液，待自然冷却至室温，用醋酸调节所得酶解壳聚糖液ph至4.8，再将2号烧杯中物料转入2号旋转蒸发仪，于温度为85℃，压力为500kpa条件下，减压浓缩80min，得2号浓缩液，再将所得2号浓缩液真空冷冻干燥后，研磨成粉，得改性壳聚糖；按重量份数计，依次取10份改性海藻酸钠，15份三聚氰胺，10份改性壳聚糖，2份戊二醛，30份硅溶胶，200份水，50份助溶剂，先将改性海藻酸钠、改性壳聚糖、水和助溶剂加入混料机中，于搅拌转速为200r/min条件下，搅拌混合溶胀10h后，加热升温至90℃，加热搅拌溶解60min，随后停止加热，待混料机中物料于搅拌状态下自然冷却至室温后，再依次加入三聚氰胺、戊二醛和硅溶胶，于室温条件下，以800r/min转速，搅拌混合4h，出料，灌装，即得长效型飞机跑道除冰防冰液。所述硅溶胶为：粘度值为6.9cp，固含量为25%，ph为8.2的硅溶胶。所述助溶剂是由甲醇和甘油按质量比为10：1复配而成。将海藻酸钠和水按质量比为1：12加入1号烧杯中，用玻璃棒搅拌混合15min后，于室温条件下静置溶胀8h，再将烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为80℃，转速为500r/min条件下，边恒温搅拌边向1号烧杯中加入高碘酸钠，待高碘酸钠加入结束，继续恒温搅拌反应5h，再将1号烧杯中物料转入1号旋转蒸发仪中，于温度为80℃，压力为550kpa条件下，减压浓缩60min，得1号浓缩液，再将所得1号浓缩液真空冷冻干燥后，研磨成粉，得改性海藻酸钠；将壳聚糖和水按质量比为1：10混合倒入2号烧杯中，用玻璃棒搅拌混合15min后，于室温条件下静置溶胀6h，再向2号烧杯中加入壳聚糖质量5%的壳聚糖酶，随后将2号烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为38℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌酶解60min后，加热升温至95℃，保温灭酶15min，得酶解壳聚糖液，待自然冷却至室温，用醋酸调节所得酶解壳聚糖液ph至4.8，再向2号烧杯中加入壳聚糖质量0.5倍的亚麻酸以及壳聚糖质量0.08倍的碳化二亚胺，并将2号烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为80℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌反应4h，再将2号烧杯中物料转入2号旋转蒸发仪，于温度为85℃，压力为500kpa条件下，减压浓缩80min，得2号浓缩液，再将所得2号浓缩液真空冷冻干燥后，研磨成粉，得亚麻酸改性壳聚糖；按重量份数计，依次取10份改性海藻酸钠，15份三聚氰胺，10份亚麻酸改性壳聚糖，2份戊二醛，200份水，50份助溶剂，先将改性海藻酸钠、亚麻酸改性壳聚糖、水和助溶剂加入混料机中，于搅拌转速为200r/min条件下，搅拌混合溶胀10h后，加热升温至90℃，加热搅拌溶解60min，随后停止加热，待混料机中物料于搅拌状态下自然冷却至室温后，再依次加入三聚氰胺、戊二醛，于室温条件下，以800r/min转速，搅拌混合4h，出料，灌装，即得长效型飞机跑道除冰防冰液。所述助溶剂是由甲醇和甘油按质量比为10：1复配而成。对比例：常州某新材料科技有限公司生产的除冰防冰液。将实例1至6所得除冰防冰液和对比例产品进行性能检测，具体检测方法如下：模拟跑道路面，分别使用上述除冰防冰液，检测其除冰率，使用3个月后，再次检测其除冰率。具体检测结果如表1所示：表1：性能检测表检测内容实例1实例2实例3实例4实例5实例6对比例除冰率/%99.895.496.295.595.896.290.63个月后除冰率/%98.591.591.891.592.092.383.2由表1检测结果可知，本发明所得长效型飞机跑道除冰防冰液具有优异的长效性。当前第1页12