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1、(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201410287228.3 (22)申请日 2014.06.25 C09K 3/18(2006.01) (73)专利权人 陕西省建筑材料工业设计研究院 地址 710032 陕西省西安市金花北路 169 号 天彩大厦 B 座 25 层 (72)发明人 段伟 高希平 杨贵俭 程勋 庞春艳 韩林 (74)专利代理机构 西安吉盛专利代理有限责任 公司 61108 代理人 张恒阳 CN 102399534 A,2012.04.04,说明书第1页 第 0007-0009 段 , 第 2 页第 0019 段 . CN 102399534 A,2012。
2、.04.04,说明书第1页 第 0007-0009 段 , 第 2 页第 0019 段 . CN 102277134 A,2011.12.14,说明书第1页 第 0005-0010 段 . JP H11100570 A,1999.04.13, 全文 . US 6861009 B1,2005.03.01, 全文 . 李乃胜， 等.葡萄糖酸钠与锌盐对Z30铸铁的 缓蚀协同研究 . 腐蚀科学与防护技术 .2009, 第 21 卷 ( 第 6 期 ), 第 507-510 页 . (54) 发明名称 一种环保型非氯盐融雪除冰剂及其制备方法 (57) 摘要 本发明提供一种环保型非氯盐融雪除冰剂及 其制备。
3、方法， 属于融雪除冰领域。 该环保型非氯盐 融雪除冰剂， 其特征在于 ： 由以下原料按重量百 分数组成 ： 60-90的主融剂、 2-20的润湿助融 剂和 2-20的缓蚀剂 ； 所述的主融剂由重量百分 数为60-90甲酸盐和10-40偏硅酸钠组成 ； 润湿助融剂由重量百分数为 40的硼砂或硝酸 钙、 和重量百分数为 60尿素或碳酸铵组成 ； 缓 蚀剂由重量百分数为 60的葡萄糖酸钠和 40 的硫酸锌组成。本发明有效改善了常见无机氯盐 类融雪剂腐蚀性高、 对土壤结构有严重影响等通 病， 使用后在自然环境下可以自然分解， 成本低于 其他有机盐类 ( 如乙酸钾乙酸钙镁等乙酸盐类 ) 融雪除冰剂， 适。
4、于国内外道路、 机场跑道、 街道等 场所的融雪除冰， 具有良好的推广应用前景。 (51)Int.Cl. (56)对比文件 审查员 胡新涛 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书1页 说明书6页 CN 104073221 B 2016.06.29 CN 104073221 B 1.一种环保型非氯盐融雪除冰剂， 其特征在于： 由以下原料按重量百分数组成： 60- 90的主融剂、 2-20的润湿助融剂和2-20的缓蚀剂； 所述的主融剂由重量百分数为 60-90甲酸盐和10-40偏硅酸钠组成； 所述的润湿助融剂由重量百分数为40的硼砂 或硝酸钙和重量百分数为60的尿素或碳酸。
5、铵组成； 所述的缓蚀剂由重量百分数为60的 葡萄糖酸钠和40的硫酸锌组成； 所述的甲酸盐由以下重量百分比原料制成： 30-70的 甲酸钾和30-70的甲酸钙。 2.根据权利要求1所述的一种环保型非氯盐融雪除冰剂， 其特征在于： 所述的环保型非 氯盐融雪除冰剂的制备方法包括如下步骤： 步骤1)将称取配方量的主融剂、 润湿助融剂和缓蚀剂， 然后将上述原料投入搅拌机充 分搅拌混合， 使其均匀分散； 步骤2)将步骤1)的混合物加入对辊式造粒机， 进行挤压造粒， 形成直径5-20mm的扁球 状颗粒； 步骤3)将步骤2)的扁球状颗粒通过自动包装机或人工计量包装入库。 权利要求书 1/1 页 2 CN 10。
6、4073221 B 2 一种环保型非氯盐融雪除冰剂及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及除冰剂， 特别涉及一种环保型非氯盐融雪除冰剂及其制备方法。 属于 融雪除冰领域。 背景技术 0002 冬季冰雪积存不仅影响通行， 更给交通安全带来严重的隐患， 由于冰雪路面导致 的交通事故每年都造成了巨大的经济损失和人员伤亡。 目前融雪除冰方式主要分为机械除 雪和化学除雪两种方式。 机械除冰雪速度快、 功效高， 但存在除净率差、 易损坏路面等不足 同时也存在如人行道等许多场所无法清除等限制； 化学融雪剂的融雪除冰方法可弥补机械 融雪除冰的不足， 是一种有效的融雪化冰手段。 0003 融雪除冰剂的类型和。
7、施用量一般根据不同地区的气候特点、 降雪量等综合情况而 定。 当前国内主要使用的融雪除冰剂主要是氯盐类产品， 属于无机融雪除冰剂。 对市政道 路、 桥涵、 污水管线等金属设施， 沥青及水泥混凝土路面、 桥梁、 绿化和自然环境造成一定程 度的腐蚀和破坏， 使土壤盐碱化， 对农田灌溉、 水源水质造成严重影响。 氯盐类融雪除冰剂 的影响已经日益被社会重视， 在许多场所和地域已经不再允许氯盐类融雪除冰剂使用。 而 相对于氯盐类融雪除冰剂腐蚀破坏力小的非氯盐类融雪剂， 国际上目前应用的主要是醋酸 盐类和尿素等有机融雪剂。 该类融雪剂存在价格昂贵， 融雪依赖气温、 融雪反应时间长、 日 光等自然因素制约多。
8、等弱点。 0004 我国是发展中国家， 冬季受冰雪影响交通通行的地区较多， 在一定情况下受制于 融雪除冰费用较高的影响， 无奈之下只能继续使用氯盐类融雪除冰剂。 长而久之无异于饮 鸩止渴。 0005 相对环保且副作用较小的非氯盐型融雪剂， 由于较高的经济成本在短期内不可能 大量使用。 在涉及到高等级公路、 桥梁、 城市排水管网、 立交桥等与融冰化雪液体直接接触 的部位使用环保型融雪除冰剂是非常必要的。 发明内容 0006 本发明的目的是： 提出了一种环保型非氯盐融雪除冰剂及其制备方法， 有效克服 了常见无机氯盐类融雪除冰剂腐蚀性高、 对环境影响性大的通病， 与乙酸盐类融雪除冰剂 相比， 降低了。
9、国际上醋酸钾、 钠、 钙、 镁的CMA类有机融雪剂的使用成本， 是一种行之有效的 新型融雪除冰产品。 0007 本发明是通过以下技术方案来实现的： 一种环保型非氯盐融雪除冰剂， 其特征在 于： 由以下原料按重量百分数组成： 60-90的主融剂、 2-20的润湿助融剂和2-20的缓 蚀剂； 0008 所述的主融剂由重量百分数为60-90甲酸盐和10-40偏硅酸钠组成； 0009 所述的甲酸盐由以下重量百分比原料制成： 30-70的甲酸钾和30-70的甲 酸钙。 说明书 1/6 页 3 CN 104073221 B 3 0010 所述的润湿助融剂由重量百分数为40的硼砂或硝酸钙、 和重量百分数为6。
10、0尿 素或碳酸铵组成； 0011 所述的缓蚀剂由重量百分数为60的葡萄糖酸钠和40的硫酸锌组成。 0012 所述的环保型非氯盐融雪除冰剂的制备方法包括如下步骤： 0013 步骤1)将称取配方量的主融剂、 润湿助融剂和缓蚀剂， 然后将上述原料投入搅拌 机充分搅拌混合， 使其均匀分散； 0014 步骤2)将步骤1)的混合物加入对辊式造粒机， 进行挤压造粒， 形成直径5-20mm的 扁球状颗粒； 0015 步骤3)将步骤2)的扁球状颗粒通过自动包装机或人工计量包装入库。 0016 本发明的优点及效果是： 0017 1.与无机氯化盐类相比， 本发明这种环保型融雪除冰剂具有较好的水溶性， 且冰 水冰点较。
11、低， 可在自然界环境下可以生物降解， 具有很强的融雪化冰能力， 可在冰层上首先 熔融一点， 进而使冰层底部融化， 可使积雪、 冰面松动， 更易铲除。 由于不含氯盐物质， 对周 边植物、 土壤及水源无污染、 对金属的腐蚀性小、 化学品的无毒性， 自然属性高， 属环境友好 类物质。 符合国家融雪除冰产品的相关标准以及环保要求。 0018 2.本发明使用的原材料可以在国内方便地采购， 全部主料和辅助材料均可在化工 市场购得， 生产成本低于醋酸盐类产品， 制作工艺相对简单， 是具有推广价值的非氯盐融雪 除冰产品。 0019 3.按本发明配方和制作工艺生产的融雪剂融雪化冰性能好、 冰点低、 对市政基础 。
12、设施的金属和混凝土等材料的腐蚀性小、 对农田和绿化植被破坏性极低， 而且生产工艺简 单等优点， 适合产业化生产。 0020 在本发明中特别强调的是主融剂项， 甲酸盐是国际上部分国家用于机场跑道融雪 除冰的重要尝试性物质。 由于分子较小， 易于溶于水中， 在冰雪层面渗透性优于其他类型融 雪除冰剂。 融化过程中会产生一定的溶解热， 有利于加速冰雪融化， 国际航空界对甲酸盐的 除雪融冰效果是满意的， 但有部分国家认为其对金属特别是航空器的金属裸露部位的腐蚀 持有异议， 故多年来在航空业的融雪除冰应用有限。 但是在公路、 道路、 街道、 桥梁及交通设 施方面应用完全不存在问题， 其对金属的腐蚀性指标远。
13、远低于氯盐类融雪除冰剂， 符合国 家的相关标准， 化雪除冰后形成的水溶液对周边环境没有不良作用， 可以在自然界降解， 甲 酸钙还是养牛行业重要的饲料添加剂， 属生物环境良好型物质。 偏硅酸钠是大量用于洗洁 剂方面的重要助剂， 很突出的作用之一就是较强劲的水化助溶作用， 一般环境下易吸湿返 潮结块。 用于融雪除冰时吸湿性越好的物质越易于与水溶解。 下雪结冰后， 积雪和冰层的固 态形式相对稳定， 只有尽可能地将其先行融化一个点， 逐渐扩大渗透， 才能将大面积冰雪层 融化。 0021 4.本发明中融雪除冰剂主体和辅助材料都具有较好的水溶性， 且冰共溶点较低， 一般的固体融雪除冰剂如氯盐类物质， 多为。
14、液体转固体时滚筒制片的片剂， 工艺过程中不 予许其他物质存在， 成型后做融雪除冰剂时想加入功能性材料只能简单混合， 做不到均匀 分散。 0022 本发明制作工艺中是使选择物质先行充分混合， 由于主要物质都为微粒或粉状， 易于混合分散， 同时经过挤压对辊式造粒， 使每一粒中都均匀分散着功能性材料， 这样的结 说明书 2/6 页 4 CN 104073221 B 4 构体， 在实际应用中融雪化冰、 润湿、 助融、 对金属表面钝化缓蚀等等都能起到应有的作用。 将混合物大压力挤压结成具有一定硬度的颗粒体， 经过机械或人工抛洒， 扁球状态在路面 易于分散， 在风雪天抛洒不会被吹离应用面， 化雪除冰时相互。
15、作用， 提高效能， 较硬颗粒洒 在冰雪路面上时， 能起到增加轮胎与路面的摩擦力， 防止打滑， 车辆驶过将颗粒压入冰雪底 面， 对从冰雪底层融化作用更好。 0023 5.本发明中使用的基本原料许多属于农业化肥类， 如尿素、 硝酸钙、 碳酸铵等， 硫 酸锌、 葡糖糖酸钠等在食品、 医药行业广为应用， 甲酸盐和偏硅酸钠以及硼砂都是非毒性物 质， 良好的生物降解性对沿路植物、 土壤及水源无污染， 对金属的腐蚀性小、 化学毒性很低， 符合国家环保标准。 0024 下面结合实施例对本发明做一步的说明， 但不作为对本发明的限定。 具体实施方式 0025 融雪化冰剂的作用原理， 主要是利用组成物资的水溶性以及。
16、水溶液较低的冰点， 将冰雪类固态物共融成水溶液， 由于该溶液的冰点低于环境结晶温度， 使之保持液体状态， 并通过其溶液势能流向低处， 进一步将周边冰雪融化带走。 优异的融雪除冰剂在融化冰雪 过程中， 会产生水化反应热， 对化雪融冰有一定的物理放热性， 能够加快化雪融冰的进程。 本发明中主要物质在固液转型中会产生物理放热， 对化雪融冰有益。 0026 在化雪除冰过程中， 融化冰雪到一定程度， 即共溶溶液的浓度冰点高于环境温度 时， 会使冰雪溶液重新结晶结冰， 因而为防止积雪结冰。 就必须使融雪除冰剂溶液保持一定 的浓度， 从而使冰雪溶液的冰点低于环境温度。 0027 液体融雪除冰剂， 直接使用洒。
17、在冰雪路面上， 可以使冰冻的冰层积雪消冻成水， 同 时也会顺势流走， 使其作用效能降低， 所以多数场合使用固体融雪除冰剂。 多数融雪除冰剂 产品如氯盐类由液体转固体时， 经浓缩后由热滚筒式制片机制片固化， 制成融雪除冰剂时 仍沿用了其片状形式， 有些是小粒状态， 除使用时会被风吹影响外， 其混合其他组分后固态 结构也是一种各自分离的混合体， 一旦释放到冰雪表面， 由于组分中物质水溶解性能的差 异， 会形成数种不同的溶解速率， 效果最好的是主要物质先融化， 辅助物质和缓蚀剂稍后融 化， 否则会影响其效能。 0028 1.主要原材料及质量要求 0029 甲酸盐： 甲酸钾、 甲酸钙的混合物， 分子式。
18、为HCOOK+HCOOCa 0030 甲酸钾： 为白色结晶性粉末， 分子式HCOOK。 无臭、 无毒、 无腐蚀性； 有吸湿性， 易潮 解， 溶于水； 0031 甲酸钙： 白色结晶粉末， 略有吸湿性， 中性、 无毒， 溶于水； 0032 偏硅酸钠： 白色粉末， 吸湿性强， 弱碱性， 无毒、 无腐蚀， 溶于水； 0033 硼砂或硝酸钙： 白色细结晶体， 弱碱性， 无毒无腐蚀， 易溶于水； 0034 尿素或碳酸铵： 白色结晶体， 中性， 无毒无腐蚀， 易溶于水； 0035 葡萄糖酸钠： 白色结晶颗粒或粉末， 极易溶于水， 无毒无腐蚀； 0036 硫酸锌： 白色或无色结晶或粉末， 无气味， 易溶于水。。
19、 0037 2.融雪剂合成配方 0038 一种环保型非氯盐融雪除冰剂， 由以下原料按重量百分数组成： 60-90的主融 说明书 3/6 页 5 CN 104073221 B 5 剂、 2-20的润湿助融剂和2-20的缓蚀剂； 所述的主融剂由重量百分数为60-90甲酸 盐和10-40偏硅酸钠组成； 润湿助融剂由重量百分数为40的硼砂或硝酸钙、 和重量百分 数为60尿素或碳酸铵组成； 缓蚀剂由重量百分数为60的葡萄糖酸钠和40的硫酸锌组 成。 0039 所述的甲酸盐由以下重量百分比原料制成： 30-70的甲酸钾和30-70的甲 酸钙。 0040 缓蚀剂在融雪剂中的比例为很小一部分， 但是对接触到的。
20、金属起到了十分关键的 延缓腐蚀作用。 其缓蚀作用原理是缓蚀剂能与金属的离子发生化学反应， 在金属表面生成 具有保护作用的、 不溶的化合物氧化膜层， 将金属与介质机械隔开， 阻止腐蚀过程， 起到缓 蚀作用。 0041 3.制备工艺 0042 所述的环保型非氯盐融雪除冰剂的制备方法包括如下步骤： 0043 步骤1)将称取配方量的主融剂、 润湿助融剂和缓蚀剂(如有吸潮结块即先行破碎 粉化)， 然后将上述原料投入搅拌机充分搅拌混合， 使其均匀分散； 0044 步骤2)将步骤1)的混合物加入对辊式造粒机， 进行挤压造粒， 形成直径5-20mm的 扁球状颗粒； 0045 步骤3)将步骤2)的扁球状颗粒通过。
21、自动包装机或人工计量包装入库。 0046 实施例1 0047 一种环保型非氯盐融雪除冰剂， 由重量百分数为90的主融剂、 8的润湿助融剂 和2的缓蚀剂组成； 所述的主融剂由重量百分数为90甲酸盐和10偏硅酸钠均匀混合 而成； 润湿助融剂由重量百分数为40的硼砂和60尿素均匀混合而成； 缓蚀剂由重量百 分数为60的葡萄糖酸钠和40的硫酸锌均匀混合而成； 所述的甲酸盐由以下重量百分比 原料制成： 70的甲酸钾和30的甲酸钙均匀混合而成。 0048 所述的环保型非氯盐融雪除冰剂的制备方法包括如下步骤： 0049 步骤1)称取上述配方量的主融剂、 润湿助融剂和缓蚀剂， 然后将上述原料投入搅 拌机充分搅。
22、拌混合， 使其均匀分散； 0050 步骤2)将步骤1)的混合物加入对辊式造粒机， 进行挤压造粒， 形成直径5-20mm的 扁球状颗粒； 0051 步骤3)将步骤2)的扁球状颗粒通过自动包装机或人工计量包装入库。 0052 本品适用于温度较低的环保融雪除冰之用。 0053 实施例2 0054 一种环保型非氯盐融雪除冰剂， 由重量百分数为60的主融剂、 20的润湿助融 剂和20的缓蚀剂组成； 所述的主融剂由重量百分数为60甲酸盐和40偏硅酸钠均匀混 合而成； 润湿助融剂由重量百分数为40的硝酸钙和60碳酸铵均匀混合而成； 缓蚀剂由 重量百分数为60的葡萄糖酸钠和40的硫酸锌均匀混合而成； 所述的甲。
23、酸盐由以下重量 百分比原料制成： 30的甲酸钾和70的甲酸钙均匀混合而成。 0055 制备方法同实施例1。 0056 本品属于通用性的环境融雪除冰剂。 0057 实施例3 说明书 4/6 页 6 CN 104073221 B 6 0058 一种环保型非氯盐融雪除冰剂， 由重量百分数为85的主融剂、 2的润湿助融剂 和13的缓蚀剂组成； 所述的主融剂由重量百分数为70甲酸盐和30偏硅酸钠均匀混合 而成； 润湿助融剂由重量百分数为40的硼砂和60碳酸铵均匀混合而成； 缓蚀剂由重量 百分数为60的葡萄糖酸钠和40的硫酸锌均匀混合而成； 所述的甲酸盐由以下重量百分 比原料制成： 50的甲酸钾和50的甲。
24、酸钙均匀混合而成。 0059 制备方法同实施例1。 0060 本品属于价格较低的通用型的环保型非氯盐融雪除冰剂。 0061 下面是将本发明的实施例1的产品同现有的氯化钙类氯盐系和醋酸钙镁盐做的对 比。 见表1 0062 0063 采用实施例2和实施例3做上述相同的对比， 其效果同实施例1的一致。 0064 结论： 0065 本发明所述的融雪除冰剂， 可用于钢桥面及对腐蚀性要求极高的场所， 具有融雪 化冰效率高、 冰共熔点低、 腐蚀性低、 可生物降解， 对桥面、 土壤、 路边树木、 绿化和自然环境 基本无污染、 对农田灌溉水源水质影响低的特点。 同时， 生产工艺简单， 便于大规模生产、 储 存及撒布等特点， 用于钢桥面使其耐久性得到了极大改善。 0066 本发明改善了常见无机类融雪剂腐蚀性高的通病， 并降低了国际上CMA类有机融 雪剂的成本， 具有广阔的应用前景。 0067 以上所述， 仅是本发明的较佳实施例， 并非对本发明作任何限制。 凡是根据发明技 术实质对以上实施例所作的任何简单修改、 变更以及等效变化， 均仍属于本发明技术方案 说明书 5/6 页 7 CN 104073221 B 7 的保护范围内。 说明书 6/6 页 8 CN 104073221 B 8 。