一種延長環保融雪劑發揮融雪作用時間的方法
【專利說明】
[0001]
技術領域
[0002] 本發明涉及交通環境安全領域，具體是一種延長環保融雪劑發揮融雪作用時間的 方法。
【背景技術】
[0003] 冬季的降雪和結冰往往給城市和交通運輸帶來了不便，并易引發交通事故，尤其 是在高速公路上，很有可能因積雪或結冰而使高速公路被迫封閉停運，造成極大的經濟損 失。目前除冰融雪的方式主要有人工除雪、機械除雪、撒融雪劑除雪這三種，其中撒融雪劑 由于方法簡單、易于操作、融雪速度快等優點而被廣泛使用。
[0004] 以氯化鈉為主的傳統氯鹽型融雪劑的原料廉價易得、融雪效果好，但其對金屬、混 凝土腐蝕嚴重，對植被和土壤也具有危害性。從而極大地破壞了公路基礎設施和公路周邊 生態環境，對環境造成污染。
[0005] 由于氯鹽型融雪劑的負面影響和所造成的巨大經濟損失，國內外的研宄人員開發 了多種多樣的非氯鹽型融雪劑產品，目前以醋酸鈣鎂（CM)為主的有機融雪劑成為研宄的 熱點，如專利US4444672, US4913831，CN 102899004 A均公布了醋酸鈣鎂融雪劑的制備方 法。但由于此類融雪劑的原料昂貴，對積雪的融化能力不如氯化鈉，并且在撒布時易形成粉 塵與刺鼻的酸味等缺點，其使用受阻。所以目前國內外仍多使用氯鹽型融雪劑，如美國目前 使用量最大的融雪材料仍然是氯化鈉和氯化鎂。因此，通過使用不同添加劑合成高效環保 氯鹽類融雪劑產品仍具有重要的意義及應用前景，但為了解決其固有的腐蝕性問題，我們 應該考慮如下問題：如何減少該類融雪劑的用量(技術核心為：提高融雪劑的融雪效率、延 長融雪劑發揮融雪作用的時間)、如何杜絕融雪劑的腐蝕問題(技術核心為：避免融雪劑與 地面物體的直接接觸、開發新型緩蝕劑)，本專利內容也主要針對這些問題展開。
【發明內容】
[0006] 本發明要解決的技術問題是提供一種延長環保融雪劑發揮融雪作用時間的方法， 解決現有的融雪劑對金屬和混凝土腐蝕性大，融雪時間短的問題。
[0007] 本發明的技術方案為： 一種延長環保融雪劑發揮融雪作用時間的方法，將環保融雪劑和固態聚二甲基硅氧烷 置于同一密閉的空間，且保證兩者不接觸互融，然后加熱密封空間內的溫度，使聚二甲基硅 氧烷蒸發覆著于環保融雪劑表面，加熱結束后，冷卻至室溫形成包覆有聚二甲基硅氧烷鍍 膜的環保融雪劑，其中，加熱溫度控制在200-240°C，加熱時間為1-6小時。
[0008] 所述的包覆有聚二甲基硅氧烷鍍膜的環保融雪劑是由以下組分按重量份比制備 而成：氯化鈉65-75份，可溶性鈣鹽18-22份，緩蝕劑4-6份，pH值調節劑4-6份，固態聚二 甲基硅氧烷的重量份通過蒸鍍時間1-6小時來控制。
[0009] 所述的包覆有聚二甲基硅氧烷鍍膜的環保融雪劑為顆粒狀，粒徑為l_6mm，pH值 為 6-8。
[0010] 所述的緩蝕劑是由以下組分按重量份比制備而成：硅酸鈉33-37份，磷酸氫二鈉 28-32份，酒石酸鈉8-12份，硫脲23-27份；所述的緩蝕劑可以與融雪劑混合造粒，也可以 單獨造粒，單獨造粒后蒸鍍固態聚二甲基硅氧烷可得到包覆有聚二甲基硅氧烷鍍膜的緩蝕 劑，其中，所述的固態聚二甲基硅氧烷的重量份通過蒸鍍時間1-6小時來控制。
[0011] 所述的氯化鈉為工業廢鹽；所述的可溶性鈣鹽選用氯化鈣或二水氯化鈣；所述的 pH值調節劑包括有尿酸和碳酸氫鈉，兩者的重量份比為：尿素60份，碳酸氫鈉40份。
[0012] 所述的包覆有聚二甲基硅氧烷鍍膜的環保融雪劑的制備方法，具體包括有以下步 驟： (1) 、將氯化鈉和可溶鈣鹽按重量份比進行攪拌混合得氯鹽混合物；將硅酸鈉、磷酸氫 二鈉、酒石酸鈉、硫脲按重量份比進行攪拌混合得緩蝕劑；將尿素和碳酸氫鈉按重量份比進 行攪拌混合得PH值調節劑； (2) 、將步驟（1)制得的氯鹽混合物、緩蝕劑和pH值調節劑按重量份比攪拌混合，得到 融雪劑粗品； (3) 、將混合均勻的融雪劑粗品過篩，得到顆粒狀的環保融雪劑。
[0013] (4)、將環保融雪劑和固態聚二甲基硅氧烷置于同一密閉的空間，且保證兩者不接 觸互融，然后加熱密封空間內的溫度至200-240 °C，使聚二甲基硅氧烷蒸發覆著于環保融 雪劑表面；注意每隔0. 2-1小時要對環保融雪劑進行攪拌分散，使得PDMS鍍層均勻。
[0014] (5)、冷卻后繼續粗品過篩，得到顆粒狀的包覆有聚二甲基硅氧烷鍍膜的環保融雪 劑。
[0015] 本發明聚二甲基硅氧烷鍍膜的厚度由加熱時間決定，加熱時間越長，厚度越厚。
[0016] 本發明的優點： (1)、本發明在環保融雪劑上蒸鍍聚二甲基硅氧烷（PDMS)鍍膜，避免了環保融雪劑與 地面的直接接觸，從而能夠大幅降低其對金屬和混凝土的腐蝕以及對周邊植被和土壤的危 害；并且由于PDMS的疏水性，可以減緩水透過PDMS層與被包覆的環保融雪劑的接觸速度， PDMS層吸收水分緩慢，使得被包覆的環保融雪劑融解緩慢，從而延長環保融雪劑的作用時 間，最長可達20天之久。
[0017] (2)、本發明的PDMS鍍膜層也避免了環保融雪劑在儲存和運輸中出現受潮、板結 等問題；在使用過程中，PDMS鍍膜層并不會被水融解，并且由于鍍膜厚度很薄，用量不高， 也并不會造成對環境的污染。
[0018] (3)、本發明采用的固態硅膠狀的PDMS，成本不高，具有無毒、疏水和防水的特性， 其屬于惰性物質，且為非易燃性、透明彈性體，其透光性良好、生物相容性佳，對環境無害， 是一種環保的疏水性材料。
[0019] (4)、本發明的環保融雪劑在制備過程中加入了緩蝕劑，根據硅酸鈉、磷酸二氫鈉、 酒石酸鈉和硫脲的協同作用，達到理想的緩蝕效果；其中，磷酸二氫鈉能顯著提高金屬的 陰、陽極化度，抑制金屬電極的陰、陽極化過程，減緩金屬腐蝕；硅酸鈉和酒石酸鈉與金屬作 用，在金屬表面形成鈍化膜，進而保護金屬免受腐蝕；硫脲電子給予體的極性基和金屬表層 配位絡和，形成化學吸附層，使金屬表層形成雙電層結構，而其非極性基則作定向排列，形 成疏水層，從而使腐蝕反應受到抑制。
[0020] (5)、本發明的前期環保融雪劑顆粒的制備方法簡單，在常溫常壓下進行的，其條 件溫和；后期包覆有PDMS鍍膜的環保融雪劑在制備過程中的覆膜厚度是通過控制加熱時 間實現的，操作簡單，易于實現工業生產。
【具體實施方式】
[0021] 以下將以具體實施例對本發明進行詳細的說明，但是這些實施例不是對本發明保 護范圍的限制。
[0022] 實施例1 (1) 、將70份氯化鈉和20份氯化鈣進行攪拌混合得氯鹽混合物；將35份硅酸鈉、30份 磷酸二氫鈉、10份酒石酸鈉和25份硫脲進行混合得緩蝕劑；將60份尿素和40份碳酸氫鈉 按配比混合得pH值調節劑； (2) 、將步驟（1)制得的90份氯鹽混合物、5份緩蝕劑和5份pH值調節劑攪拌混合，得 到融雪劑粗品； (3) 、將混合均勻的融雪劑粗品進行攪拌、粉碎和造粒，過孔徑為6mm的標準篩，即得到 顆粒狀的環保融雪劑； (4) 、將固體的PDMS置于密閉加熱爐的下層，步驟（3)制備的顆粒狀環保融雪劑置于加 熱爐的上層，兩者不接觸互融即可，然后加熱至210 °C，加熱時間1小時；注意每隔20分鐘 要對環保融雪劑進行攪拌分散，使得的PDMS鍍層均勻； (6)、加熱結束后，冷卻至室溫后冷卻至室溫形成包覆有PDMS鍍膜的環保融雪劑，繼續 過孔徑為6mm的標準篩，即得顆粒狀包覆有PDMS鍍膜的環保融雪劑。
[0023] 實施例2 (1) 、將70份氯化鈉和20份氯化鈣進行攪拌混合得氯鹽混合物；將35份硅酸鈉、30份 磷酸二氫鈉、10份酒石酸鈉和25份硫脲進行混合得緩蝕劑；將60份尿素和40份碳酸氫鈉 按配比混合得pH值調節劑； (2) 、將步驟（1)制得的90份氯鹽混合物、5份緩蝕劑和5份pH值調節劑攪拌混合，得 到融雪劑粗品； (3) 、將混合均勻的融雪劑粗品進行攪拌、粉碎和造粒，過孔徑為6mm的標準篩，即得到 顆粒狀的環保融雪劑； (4) 、將固體的PDMS置于密閉加熱爐的下層，步驟（3)制備的顆粒狀環保融雪劑置于加 熱爐的上層，兩者不接觸互融即可，然后加熱至210 °C，加熱時間3小時；注意每隔30分鐘 要對環保融雪劑進行攪拌分散，使得的PDMS鍍層均勻； (6)、加熱結束后，冷卻至室溫后冷卻至室溫形成包覆有PDMS鍍膜的環保融雪劑，繼續 過孔徑為6mm的標準篩，即得顆粒狀包覆有PDMS鍍膜的環保融雪劑。
[0024] 實施例3 (1) 、將70份氯化鈉和20份氯化鈣進行攪拌混合得氯鹽混合物；將35份硅酸鈉、30份 磷酸二氫鈉、10份酒石酸鈉和25份硫脲進行混合得緩蝕劑；將60份尿素和40份碳酸氫鈉 按配比混合得pH值調節劑； (2) 、將步驟（1)制得的90份氯鹽混合物、5份緩蝕劑和5份pH值調節劑攪拌混合，得 到融雪劑粗品； (3) 、將混合均勻的融雪劑粗品進行攪拌、粉碎和造粒，過孔徑為6mm的標準篩，即得到 顆粒狀的環保融雪劑； (4) 、將固體的PDMS置于密閉加熱爐的下層，步驟（3)制備的顆粒狀環保融雪劑置于加 熱爐的上層，兩者不接觸互融即可，然后加熱至210 °C，加熱時間6小時；注意每隔1小時 要對環保融雪劑進行攪拌分散，使得的PDMS鍍層均勻； (