一种路用释盐材料及其制备方法与应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于道路抑冰融雪领域，具体涉及一种可以调控溶解释放速率的释盐粉体 材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 传统的道路融雪剂材料没有缓释功能，加入道路材料中，雨季过后就被释放完结， 到了冬季失去融雪功能。
[0003] 实现道路材料释盐速率控制一直是道路建筑材料领域涉及的课题，常用的办法是 在可溶解盐化物表面包覆有机缓释材料用于控制溶解速率。或者将盐化物溶解载入多孔材 料，然后用将有机憎水材料进行改性，经过多个步骤，最后获得具有一定缓释性能的蓄盐材 料，但是缓释性能达不到满足道路自融雪5年以上的技术要求，通常不到两年就释放完毕。
[0004] 而且，现行的工艺存在的突出问题是成本高，工艺复杂，缓释效果差。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术存在的缺陷或不足，本发明提供了一种路用释盐粉体材料。
[0006] 本发明所提供的路用释盐材料包括高炉矿渣粉、激发剂、无机盐化物、防水剂和改 性剂；所述高炉矿渣粉为高炉水淬渣磨细的比表面积大于350m2/kg的105矿渣粉或者95 矿渣粉；所述激发剂为工业氢氧化钠或者工业水玻璃或者为二者的混合物；所述无机盐化 物为碱金属氯化物、碱土金属氯化物中的一种或两种以上的混合物；所述防水剂为甲基硅 酸钠或者甲基硝酸钠；所述改性剂为十二烷基磺酸钠，二乙醇胺、十二烷基三甲基氯化铵， 氨丙基三乙氧基硅烷任意一种。
[0007] 可选的，
[0008] 所述高炉矿渣粉与激发剂的质量比为I :0. 03-0. 1 ;
[0009] 所述超细矿渣粉与无机盐化物的质量比为1 :1-3 ;
[0010] 所述无机盐化物与防水剂的质量比为1 :〇· 01-0. 02 ;
[0011] 所述无机盐化物与改性剂的质量比为1 :〇. 01-0. 03。
[0012] 可选的，所述释盐材料的粒度为过200目筛。
[0013] 本发明同时提供了上述释盐材料的制备方法。
[0014] 所提供的制备方法包括：将矿渣粉、无机盐化物和防水剂混合均匀后加水球磨成 过200目的料浆后加入激发剂凝固，将凝固体干燥、破碎得到块体凝胶材料，将所得固体凝 胶材料与改性剂混合均匀后球磨获得释盐粉体材料。
[0015] 可选的，料浆球磨时水固比为1:1。
[0016] 可选的，所述干燥温度为110_180°C。
[0017] 与现有技术相比，本发明的环保释盐粉体材料的有益效果是：
[0018] (1)本发明的制备方法是将通过无机胶凝技术，对无机盐化物颗粒进行直接湿法 包覆-干法改性的工艺，最终获得具有憎水和缓释功能的环保释盐材料。
[0019] (2)本发明材料溶解缓释性能可控，释盐速度通过改变原料配比和包覆次数来实 现，释盐速度可控性良好。
[0020] (3)本发明材料制备工艺简单，成本低廉，便于大规模工业化生产。
【附图说明】
[0021] 图1为本发明的材料制备工艺流程图。
【具体实施方式】
[0022] 本发明的释盐材料主要用于道路材料领域涉及融雪应用。
[0023] 结合图1所示，本发明的释盐粉体材料制备工艺如下：
[0024] (1)将上述高炉矿渣粉、无机盐化物、防水剂按比例配比混合（混合方式可采用将 各原料加入球磨机中进行湿法球磨），获得高度均匀的料浆；
[0025] (2)在料浆中添加激发剂固化凝固；
[0026] (3)对凝固体进行烘干、破碎得固体胶凝材料；
[0027] (4)在固体胶凝材料中添加改性剂，并进行球磨憎水改性，获得释盐粉体材料产 品。
[0028] 以下是发明人提供的具体实施例，以对本发明的技术方案作进一步解释说明。
[0029] 实施例1 :
[0030] 高炉矿渣粉10公斤，氯化钠30公斤，甲基硅酸钠1公斤（45%水溶液），自来水40 公斤，在50rpm转速的陶瓷球磨机中球磨2小时，出料后，加入1公斤氢氧化钠，搅拌均匀后 静置固化后，在120°C的温度下烘干4小时，在颚式破碎机破碎成小于5毫米的颗粒料，在球 磨机中加入改性剂十二烷基苯磺酸钠0. 5公斤，球磨改性2小时，获得小于200目憎水性明 显的缓释型释盐粉体材料，取1克粉体放入150毫升的去离子水中，测量氯离子析出浓度， 见表1。
[0031] 表 1
[0034] 实施例2 :
[0035] 高炉矿渣粉15公斤，氯化钠30公斤，甲基硝酸钠1. 2公斤（45%水溶液），自来水 45公斤，在50rpm转速的陶瓷球磨机中球磨2小时，出料后，加入1公斤水玻璃硅酸钠，搅拌 均匀后静置固化后，在120°C的温度下烘干4小时，在颚式破碎机破碎成小于5毫米的颗粒 料，在球磨机中加入改性剂氨丙基三乙氧基硅烷0. 5公斤，球磨改性2小时，获得小于200 目憎水性明显的缓释型释盐粉体材料，取1克粉体放入150毫升的去离子水中，测量氯离子 析出浓度，见表2。
[0036] 表 2
[0037]
[0038] 实施例3 :
[0039] 高炉矿渣粉13公斤，氯化钠30公斤，甲基硝酸钠1. 2公斤（45%水溶液），自来水 45公斤，在50rpm转速的陶瓷球磨机中球磨2小时，出料后，加入1公斤水玻璃硅酸钠，搅拌 均匀后静置固化后，在120°C的温度下烘干4小时，在颚式破碎机破碎成小于5毫米的颗粒 料，在球磨机中加入改性剂二乙醇胺0. 5公斤，球磨改性2小时，获得小于200目憎水性明 显的缓释型释盐粉体材料，取1克粉体放入150毫升的去离子水中，测量氯离子析出浓度， 见表3。
[0040] 表 3
[0041]
[0042] 实施例4 :
[0043] 高炉矿渣粉13公斤，氯化钙20公斤，甲基硝酸钠1. 2公斤（45%水溶液），自来水 45公斤，在50rpm转速的陶瓷球磨机中球磨2小时，出料后，加入1公斤水玻璃硅酸钠，搅拌 均匀后静置固化后，在120°C的温度下烘干4小时，在颚式破碎机破碎成小于5毫米的颗粒 料，在球磨机中加入改性剂二乙醇胺0. 5公斤，球磨改性2小时，获得小于200目憎水性明 显的缓释型释盐粉体材料，取1克粉体放入150毫升的去离子水中，测量氯离子析出浓度， 见表4。
[0044] 表 4
[0045]
【主权项】
1. 一种路用释盐材料，其特征在于，该释盐材料包括高炉矿渣粉、激发剂、无机盐化物、 防水剂和改性剂； 所述高炉矿渣粉为高炉水淬渣磨细后的比表面积大于350m2/kg的105矿渣粉或者95 矿渣粉； 所述激发剂为氢氧化钠、水玻璃或者氢氧化钠与水玻璃的混合物； 所述无机盐化物为碱金属氯化物、碱土金属氯化物中的一种或两种以上的混合物； 所述防水剂为甲基硅酸钠或者甲基硝酸钠； 所述改性剂为十二烷基磺酸钠，二乙醇胺、十二烷基三甲基氯化铵和氨丙基三乙氧基 硅烷中的任意一种。2. 如权利要求1所述的路用释盐材料，其特征在于， 所述高炉矿渣粉与激发剂的质量比为1 :〇. 03-0. 1 ; 所述高炉矿渣粉与无机盐化物的质量比为I:1_3 ; 所述无机盐化物与防水剂的质量比为1 :〇. 01-0. 02 ; 所述无机盐化物与改性剂的质量比为1 :〇. 01-0. 03。3. 如权利要求1所述的路用释盐材料，其特征在于，所述路用释盐材料的粒度为过200 目筛。4. 权利要求1所述释盐材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括： 将高炉矿渣粉、无机盐化物和防水剂混合均匀后加水球磨成过200目的料浆后加入激 发剂固化凝固，将凝固体干燥、破碎得到固体凝胶材料，将所得固体凝胶材料与改性剂混合 均匀后球磨获得释盐粉体材料。5. 如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，料浆球磨时水固比为1:1。6. 如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述凝固体的干燥温度为110-180°C。7. 权利要求1所述的路用释盐材料作为融雪剂的应用。
【专利摘要】本发明涉及一种路用释盐材料及其制备方法与应用，所涉及的材料的制备原料包括高炉矿渣粉、激发剂、无机盐化物、防水剂和改性剂。所涉及的制备方法包括：将矿渣粉、无机盐化物和防水剂混合均匀后加水球磨成过200目的料浆后加入激发剂凝固，将凝固体干燥、破碎得到块体凝胶材料，将所得固体凝胶材料与改性剂混合均匀后球磨获得释盐粉体材料，所涉及的路用释盐材料可作为融雪剂使用。本发明的制备方法是将通过无机胶凝技术，对无机盐化物颗粒进行直接湿法包覆-干法改性的工艺，最终获得具有憎水和缓释功能的环保释盐材料。
【IPC分类】C04B28/00, C09K3/18
【公开号】CN104893664
【申请号】CN201510260751
【发明人】赵鹏, 冯雷, 白帆
【申请人】长安大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月21日