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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201610112658.0 (22)申请日 2016.02.29 C09K 3/18(2006.01) (71)申请人 中国铁道科学研究院金属及化学研 究所 地址 100081 北京市海淀区大柳树路 2 号 申请人 北京中铁科新材料技术有限公司 中国铁道科学研究院 (72)发明人 陈梦 胡世凯 李紫千 李柱 赵云行 马云章 杜卫超 (74)专利代理机构 北京瑞恒信达知识产权代理 事务所 ( 普通合伙 ) 11382 代理人 李琰 (54) 发明名称 一种铁路机车车辆防冰液 (57) 摘要 本发明提供一种铁路机车车辆防冰液， 包 括如下重。
2、量份的组分 ： 水 30-70 份， 冰点降低剂 30-70 份， 增稠剂 0.01-5 份， 表面活性剂 0.01-1 份， 缓蚀剂 0.01-1 份 ； 其中所述冰点降低剂选自 二元醇和多元醇中的一种或任意比例的多种 ； 所 述增稠剂选自二氧化硅凝胶、 纤维素、 不饱和羟 酸、 硅酸镁锂中的一种或任意比例的多种 ； 所述 表面活性剂选自脂肪酸甘油酯型、 聚氧乙烯型、 磺 酸化物型、 多元醇型表面活性剂中的一种或任意 比例的多种 ； 所述缓蚀剂选自含氮、 硫或羟基的 有机缓蚀剂、 碳酸盐缓蚀剂和磷酸盐缓蚀剂中的 一种或任意比例的多种。本发明的铁路机车车辆 防冰液具有优异的附着性能， 能够防止。
3、车辆底部 转向架部位在严寒地区结冰。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 105713574 A 2016.06.29 CN 105713574 A 1.一种铁路机车车辆防冰液， 包括如下重量份的组分： 水30-70份， 冰点降低剂30-70份， 增稠剂0.01-5份， 表面活性剂0.01-1份， 缓蚀剂0.01- 1份； 其中所述冰点降低剂选自二元醇和多元醇中的一种或任意比例的多种； 所述增稠剂选 自二氧化硅凝胶、 纤维素、 不饱和羟酸、 硅酸镁锂中的一种或任意比例的多种； 所述表面活 性剂选自脂肪酸。
4、甘油酯型、 聚氧乙烯型、 磺酸化物型、 多元醇型表面活性剂中的一种或任意 比例的多种； 所述缓蚀剂选自含氮、 硫或羟基的有机缓蚀剂、 碳酸盐缓蚀剂和磷酸盐缓蚀剂 中的一种或任意比例的多种。 2.根据权利要求1所述的铁路机车车辆防冰液， 其特征在于， 所述铁路机车车辆防冰 液， 包括如下重量份的组分： 水40-60份， 冰点降低剂40-60份， 增稠剂0.05-2份， 表面活性剂0.05-0.5份， 缓蚀剂 0.05-0.5份。 3.根据权利要求1或2所述的铁路机车车辆防冰液， 其特征在于， 所述冰点降低剂选自 乙二醇、 丙二醇和丙三醇中的一种或任意比例的多种； 优选的， 所述冰点降低剂为丙二醇。
5、。 4.根据权利要求1至3中任一项所述的铁路机车车辆防冰液， 其特征在于， 所述增稠剂 为硅酸镁锂。 5.根据权利要求1至4中任一项所述的铁路机车车辆防冰液， 其特征在于， 所述表面活 性剂选自十二烷基硫酸钠、 十二烷基苯磺酸钠、 十四烷基硫酸钠、 十四烷基苯磺酸钠、 十六 烷基硫酸钠、 十六烷基苯磺酸钠、 辛基酚聚氧乙烯醚、 月桂酸聚氧乙烯醚和失水山梨醇酯中 的一种或任意比例的多种； 优选的， 所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。 6.根据权利要求1至5中任一项所述的铁路机车车辆防冰液， 其特征在于， 所述缓蚀剂 选自苯并三唑、 三乙醇胺和苯甲酸钠中的一种或任意比例的多种； 优选的， 所述缓蚀。
6、剂为三乙醇胺。 7.一种铁路机车车辆用防冰液， 包括如下重量份的组分： 水40-60份， 丙二醇40-60份， 硅酸镁锂0.05-2份， 十二烷基苯磺酸钠0.05-0.5份， 三乙 醇胺0.05-0.5份； 其中， 丙二醇为冰点降低剂， 硅酸镁锂为增稠剂， 十二烷基苯磺酸钠为表面活性剂， 三 乙醇胺为缓蚀剂。 8.权利要求1至7中任一项所述的铁路机车车辆防冰液的制备方法， 包括如下步骤： 1)在带搅拌装置的容器中加入所述重量份的增稠剂和水， 加热至40-80， 搅拌直至均 匀； 2)保持步骤1)的温度条件下， 继续加入所述重量份的表面活性剂、 缓蚀剂和冰点降低 剂， 搅拌直至均匀， 即得。 9。
7、.权利要求1至7中任一项所述的铁路机车车辆防冰液， 或权利要求8制备的所述的铁 路机车车辆防冰液在铁路机车车辆防冰冻中的应用； 特别是在高寒地区铁路机车车辆防冰 冻中的应用。 10.根据权利要求9所述的应用， 其特征在于， 所述应用是指将所述铁路机车车辆用防 权利要求书 1/2 页 2 CN 105713574 A 2 冰液喷涂在铁路机车车辆的车底， 喷涂膜厚为0.1mm-1mm。 权利要求书 2/2 页 3 CN 105713574 A 3 一种铁路机车车辆防冰液 技术领域 0001 本发明属于铁路运输和防冻除雪技术领域， 具体涉及一种应用于铁路机车车辆的 防冰液。 背景技术 0002 随着。
8、铁路延伸至西藏、 青海等高寒地区， 铁路车辆不可避免地面临在冬季运行时 的冰雪问题。 如果长期运行于风雪地区的机车车辆不做特殊处理， 飞扬的雪花钻进转向架、 电器连接器等机械部件的缝隙后， 再次凝固膨胀就会阻碍这些部件的正常运行； 闸瓦制动 片附着冰雪后， 制动效能在制动开始时将会降低， 影响列车制动可靠性； 车门如果被雪水冻 住， 就会影响车站乘降时间进而影响列车正点运行。 在运行时机车掉落的冰块还会造成线 路配件的损坏。 可见， 高寒地区冬季雨雪会给铁路运输带来非常严重的影响。 但是我国大部 分地区， 尤其是铁路网线发达的地区属于温带大陆性气候， 冬季通常干燥少雪， 因此铁路抗 冰防雪的经。
9、验相对不足。 2008年春运， 中国铁路的运行秩序就被一场突如其来的雨雪冰冻 灾害所扰乱， 也反映出我国铁路运输领域防冰除雪技术和设备的欠缺。 0003 目前列车除冰主要靠敲打、 热水冲刷等方法， 效率低的同时也容易造成车底部件 的损坏。 0004 喷涂防冰液是防止机车车辆底部结冰的有效方法。 可以借鉴的现有技术包括道路 用无机盐为主要成分的融雪剂和飞机用醇类为主要成分的防冰液。 但是， 无机盐类融雪剂 有很大的腐蚀性； 铁路机车车辆底部大部分是金属构件， 显然上述无机盐类防冰液不适于 铁路机车。 另外， 环境因素也是需要考虑的。 铁路长达数百至上千公里， 西藏、 青海等高寒地 区也是生态脆弱。
10、的地区， 融雪剂对环境的不利影响会随着列车的运行而影响整个铁路沿线 地区。 由于铁路运输时间较长， 因此要求防冰液能够尽量长时间地附着在机车车辆底部。 而 飞机防冰液需要在飞机穿过对流层后全部被吹脱， 所以飞机用醇类防冰液附着力较低。 显 然， 因为使用环境不同， 飞机用的防冰液也不适于铁路机车车辆防冰冻。 发明内容 0005 针对现有技术存在的上述技术问题， 本发明提供一种铁路机车车辆用防冰液， 特 别适用于防止高寒地区运行的铁路机车车辆车底结冰。 本发明所述防冰液附着能力强， 车 辆高速运行状态下不易被吹脱。 而且所述防冰液对铁路车辆车底部件无腐蚀和损坏， 环保 性能良好。 0006 为了。
11、实现上述发明目的， 本发明采用了如下的技术方案： 0007 一种铁路机车车辆防冰液， 包括如下重量份的组分： 0008 水30-70份， 冰点降低剂30-70份， 增稠剂0.01-5份， 表面活性剂0.01-1份， 缓蚀剂 0.01-1份； 0009 其中所述冰点降低剂选自二元醇和多元醇中的一种或任意比例的多种； 所述增稠 剂选自二氧化硅凝胶、 纤维素、 不饱和羟酸、 硅酸镁锂中的一种或任意比例的多种； 所述表 说明书 1/5 页 4 CN 105713574 A 4 面活性剂选自脂肪酸甘油酯型、 聚氧乙烯型、 磺酸化物型、 多元醇型表面活性剂中的一种或 任意比例的多种； 所述缓蚀剂选自含氮、。
12、 硫或羟基的有机缓蚀剂、 碳酸盐缓蚀剂和磷酸盐缓 蚀剂中的一种或任意比例的多种。 0010 优选的， 所述铁路机车车辆防冰液， 包括如下重量份的组分： 0011 水40-60份， 冰点降低剂40-60份， 增稠剂0.05-2份， 表面活性剂0.05-0.5份， 缓蚀 剂0.05-0.5份。 0012 优选的， 所述冰点降低剂选自乙二醇、 丙二醇和丙三醇中的一种或任意比例的多 种。 0013 更优选的， 所述冰点降低剂为丙二醇。 0014 优选的， 所述增稠剂为硅酸镁锂。 0015 优选的， 所述表面活性剂选自十二烷基硫酸钠、 十二烷基苯磺酸钠、 十四烷基硫酸 钠、 十四烷基苯磺酸钠、 十六烷基。
13、硫酸钠、 十六烷基苯磺酸钠、 辛基酚聚氧乙烯醚、 月桂酸聚 氧乙烯醚和失水山梨醇酯中的一种或任意比例的多种。 0016 更优选的， 所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。 0017 优选的， 所述缓蚀剂选自苯并三唑、 三乙醇胺和苯甲酸钠中的一种或任意比例的 多种。 0018 更优选的， 所述缓蚀剂为三乙醇胺。 0019 作为一个优选的实施例方式， 本发明提供一种铁路机车车辆用防冰液， 包括如下 重量份的组分： 0020 水40-60份， 丙二醇40-60份， 硅酸镁锂0.05-2份， 十二烷基苯磺酸钠0.05-0.5份， 三乙醇胺0.05-0.5份； 0021 其中， 丙二醇为冰点降低剂， 硅酸镁。
14、锂为增稠剂， 十二烷基苯磺酸钠为表面活性 剂， 三乙醇胺为缓蚀剂。 0022 本发明的另一个目的在于提供上述铁路机车车辆用防冰液的制备方法， 包括如下 步骤： 0023 1)在带搅拌装置的容器中加入所述重量份的增稠剂和水， 加热至40-80， 搅拌直 至均匀； 0024 2)保持步骤1)的温度条件下， 继续加入所述重量份的表面活性剂、 缓蚀剂和冰点 降低剂， 搅拌直至均匀， 即得。 0025 所述带有搅拌装置的容器， 可以是本领域常用的反应釜。 0026 本发明还有一个目的在于提供上述铁路机车车辆用防冰液在铁路机车车辆防冰 冻中的应用： 特别是在高寒地区铁路机车车辆防冰冻中的应用。 0027 。
15、上述应用是指将所述铁路机车车辆用防冰液喷涂在铁路机车车辆的车底， 尤其是 车底转向架表面， 喷涂膜厚为0.1mm-1mm。 0028 优选的， 所述铁路机车车辆是指动车组。 0029 如果没有特殊说明， 本发明所述铁路机车车辆用防冰液组分中的 “水” 是指经过纯 化处理的水， 如去离子水、 蒸馏水、 纯水、 超纯水等。 0030 本发明说明书中的 “重量份” 示出的是各组分的相对重量配比关系， 根据实际应用 情况， 1重量份可以是1kg、 500g等任意的重量。 说明书 2/5 页 5 CN 105713574 A 5 0031 本发明弥补了现有技术的不足， 提供了一种可以用于铁路机车车辆车底。
16、， 尤其是 转向架部位， 防止结冰的防冰液。 该防冰液附着能力强。 试验表明， 将本发明所述的防冰液 喷涂在时速300km/h的动车组车底， 运行1400km以后， 仍然有目测可见的防冰液留在车底， 车底未见结冰。 因此， 在高寒地区每次铁路车辆发车， 一般喷涂一次本发明所述防冰液即可 满足整个运行过程中的防冰要求。 0032 另外， 本发明所述的防冰液没有使用对环境危害大的成分， 因此即使在机车车辆 运行过程中脱落， 也不会对铁路沿线的环境造成严重的影响。 附图说明 0033 以下， 结合附图来详细说明本发明的实施方案， 其中： 0034 图1的照片显示了试验例1中在运行1400km后不同防。
17、冰液在车底残留的情况。 其 中， 1A的照片显示的是喷涂本发明实施例2的防冻液的动车车底， 1B的照片显示的是喷涂了 飞机防冰液的动车车底， 1C的照片显示的是喷涂了国外品牌铁路转向架防冰液的动车车 底。 0035 图2的照片试验例2中在运行1400km后不同防冰液在车底残留的情况。 其中， 2A的 照片显示的是喷涂本发明实施例1的防冻液的动车车底， 2B的照片显示的是喷涂本发明实 施例2的防冰液的动车车底， 2C的照片显示的是喷涂了本发明实施例3的防冰液的动车车 底。 具体实施方式 0036 以下参照具体的实施例来说明本发明。 本领域技术人员能够理解， 这些实施例仅 用于说明本发明， 其不以。
18、任何方式限制本发明的范围。 0037 下述实施例中的实验方法， 如无特殊说明， 均为常规方法。 下述实施例中所用的药 材原料、 试剂材料等， 如无特殊说明， 均为市售购买产品。 0038 实施例1一种铁路机车车辆用防冰液 0039 所述防冰液的组成为(1份1kg)： 0040 0041 通过如下方法制备： 0042 1)在反应釜中加入0.01kg纤维素和30kg去离子水， 加热至40-80， 搅拌直至均 匀； 0043 2)继续加入1kg月桂酸聚氧乙烯醚、 1kg苯并三唑和70kg乙二醇， 搅拌直至均匀， 即 得。 0044 实施例2一种铁路机车车辆用防冰液 0045 所述防冰液的组成为(1份。
19、1kg)： 说明书 3/5 页 6 CN 105713574 A 6 0046 0047 0048 按照实施例1相同的方法制备本实施例的防冰液。 0049 实施例3一种铁路机车车辆用防冰液 0050 所述防冰液的组成为(1份1kg)： 0051 0052 按照实施例1相同的方法制备本实施例的防冰液。 0053 试验例1防冰液性能测定 0054 试验目的： 测试不同的防冰液的附着能力 0055 试验对象： 1)实施例2制备的防冰液 0056 2)飞机防冰液(品牌Kilfrost， 牌号DFplus) 0057 3)铁路转向架防冰液(品牌Kilfrost， 牌号TDICEplus) 0058 试验。
20、方法： 0059 将实施例2制备的防冰液、 飞机防冰液和国外品牌的铁路转向架防冰液分别使用 喷枪喷涂于同一列车的3个转向架除制动盘外的全部表面， 喷涂厚度约0.5mm。 环境温度为- 15。 待列车运行1400公里后， 通过沿途TEDS(动车组运行故障动态图像检测系统)观察车 底防冰液残留情况。 0060 试验结果： 见图1。 0061 喷涂了实施例1制备的防冰液后， 动车组运行了1400km以后车底仍然留有大量可 目测到的防冰液残留， 转向架底部基本被覆盖(参见图1A)。 喷涂了飞机防冰液的转向架及 喷涂了国外品牌铁路转向架防冰液的转向架， 平行条件下运行1400km以后， 车底的防冰液 目。
21、测无残留痕迹(分别参见图1B和图1C)。 0062 结论： 本发明的防冰液具有优越的附着性能， 能够满足动车组高速运行的要求。 0063 试验例2防冰液性能测定 0064 试验目的： 在平行的条件下测试各个实施例的防冰液的附着能力， 优选出性能优 异的防冰液。 0065 试验对象： 1)实施例1制备的防冰液 0066 2)实施例2制备的防冰液 0067 3)实施例3制备的防冰液 0068 试验方法： 说明书 4/5 页 7 CN 105713574 A 7 0069 将实施例1、 实施例2和实施例3制备的防冰液分别使用喷枪喷涂于同一列车的3个 转向架除制动盘外的全部表面。 环境温度为-15， 。
22、待列车运行1400公里后， 通过沿途TEDS (动车组运行故障动态图像检测系统)观察车底防冰液残留情况。 0070 试验结果： 见图2。 0071 喷涂了实施例1、 实施例2、 实施例3制备的防冰液后， 动车组运行了1400km以后车 底仍然留有可目测到的防冰液残留， 其中实施例2、 实施例3喷涂后转向架底部基本被防冰 液覆盖(分别参见图2B和2C)， 实施例1喷涂后车底有少量防冰液残留， 较实施例2与实施例3 相差很多(参见图2A)。 实施例3虽然在残留效果上与实施例2相差不大， 但在喷涂时较实施 例2流量小、 工时长。 0072 结论： 本发明各实施例的防冰液具有优越的附着性能， 能够满足动车组高速运行 的要求。 其中， 实施例2作为优选配方在残留性能和可操作性上都是最佳选择。 0073 总之， 本发明提供了一种铁路机车车辆防冰液， 其具有优异的附着性能和防冰性 能， 能够防止在高寒地区运行的铁路车辆底部， 尤其是转向架部位结冰， 从而保证铁路运输 的安全。 0074 以上对本发明具体实施方式的描述并不限制本发明， 本领域技术人员可以根据本 发明做出各种改变或变形， 只要不脱离本发明的精神， 均应属于本发明所附权利要求的范 围。 说明书 5/5 页 8 CN 105713574 A 8 图1 图2 说明书附图 1/1 页 9 CN 105713574 A 9 。