CN102031089B

CN102031089B - 非氯环保融雪剂

Info

Publication number: CN102031089B
Application number: CN2010105604368A
Authority: CN
Inventors: 王德辉; 魏大勇; 林媛媛; 崔鹏
Original assignee: CHANGCHUN JINBAOTE BIO-CHEMICAL Co Ltd
Current assignee: CHANGCHUN JINBAOTE BIO-CHEMICAL Co Ltd
Priority date: 2010-11-23
Filing date: 2010-11-23
Publication date: 2013-06-26
Anticipated expiration: 2030-11-23
Also published as: US8366957B2; CN102031089A; US20120126166A1

Abstract

本发明涉及一种非氯环保融雪剂，其包括至少两种选自丙三醇、二醇类物质及有机酸盐的有效成分。发明的融雪剂不使用含有氯离子的原料，对混凝土和碳钢腐蚀率极低，并且对绿化植物无毒害。另外，本发明的融雪剂能够高效融雪，按国标GB/T23851-2009检测能达到氯化钠的200％甚至更高；融雪效能时间长，融雪率可保持3小时不变。

Description

非氯环保融雪剂

技术领域

本发明涉及一种融雪剂，具体而言，涉及一种不含氯的融雪剂组合物。

背景技术

现有的融雪剂主要包括三类，一类是以氯化钠和氯化钙为主要成分，并添加防腐或防蚀等添加剂的含氯融雪剂，另一类是以醋酸盐等有机盐为主要成分的不含氯融雪剂。第三类是以含氯和不含氯的融雪剂按一定比例混合的混合型融雪剂。

第一类和第三类融雪剂因含有氯离子，因此对混凝土桥梁及道路，周边绿化植物具有严重的腐蚀性和毒害，严重缩短建筑物的使用寿命，造成其保养费用高。第二类不含氯有机盐类相对于含氯融雪剂而言，腐蚀性较低，但其价格昂贵，是一般含氯融雪剂的10倍左右，且融雪能力不及含氯融雪剂，难以大量广泛使用。

另外，现有的融雪剂作用时间短，在积雪量多时需要多次喷洒。

发明内容

为克服现有技术中的不足，提供一种融雪效果好且成本低的融雪剂组合物，其包括至少两种选自丙三醇、二醇类物质及有机酸盐的有效成分。

本发明的融雪剂不使用含有氯离子的原料，对混凝土和碳钢腐蚀率极低，并且对绿化植物无毒害。另外，本发明的融雪剂能够高效融雪，按国标GB/T23851-2009检测最高达氯化钠的200％以上；融雪效能时间长，融雪率可保持3小时不变。非常重要的一点是，本发明的融雪剂加工成本合理，比同类产品低至少一倍。

附图说明

图1为丙三醇与乙二醇以不同百分比混合的融雪剂组合物的融雪能力曲线。

图2为含有5％乙酸钠和不同乙二醇含量或丙三醇含量的融雪剂组合物的融雪能力曲线。

图3为含有10％乙酸钠和不同乙二醇含量或丙三醇含量的融雪剂组合物的融雪能力曲线。

图4为含有20％乙酸钠和不同乙二醇含量或丙三醇含量的融雪剂组合物的融雪能力曲线。

图5为含有30％乙酸钠和不同乙二醇含量或丙三醇含量的融雪剂组合物的融雪能力曲线。

具体实施方式

本文中所使用的百分比或份数如无特别说明是指重量百分比或重量份数。

如无特殊说明，本发明中对各物质的种类、含量等的一般范围、优选范围、更优选范围等可以相互组合。

本发明融雪剂组合物除有效成分以外，还可以含有水，有效成分与水的重量比为10∶1至1∶10，优选5∶1至1∶8，更优选2∶1至1∶5。

本发明提供一种融雪剂组合物，其包括至少两种选自丙三醇、二醇类物质及有机酸盐的有效成分，其中各有效成分的量独立地为丙三醇2-80重量份，二醇类物质0.1-50重量份，有机酸盐0.1-50份。

本发明的融雪剂组合物中，在使用丙三醇的情况下，优选使用相对大量的丙三醇和相对少量的其它组分。所使用的丙三醇可购自供应商，其含量为2-80重量份，优选5-70重量份，更优选5-60重量份，最优选5-40重量份。

本发明中使用的二醇类物质可购自供应商，其实例包括C_1-6二元醇，实例有乙二醇、丙二醇、1，2-丁二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、戊二醇、己二醇或其组合物。优选乙二醇、丙二醇或其组合物。二醇类物质的量为0.1-50重量份，优选0.5-45重量份，更优选1-40重量份，最优选1-30重量份。

本发明中使用的有机酸盐为本领域中常用于此目的的盐。但为环保的目的，优选不使用含氯的盐。本发明中所用盐的实例包括低级有机酸的碱金属或碱土金属盐，例如乳酸、醋酸、甲酸或柠檬酸的钠盐、钙盐、钾盐、镁盐等。其含量为0.1-50重量份，优选1-45重量份，更优选3-40重量份，最优选5-30重量份。

在本发明的一个实施方案中，融雪剂组合物包括丙三醇和二醇类物质作为有效成分。其中，丙三醇的量优选为10-60重量份，二醇类物质的量为5-30重量份。优选地，丙三醇的量为10-40重量份，二醇类物质的量为1-10重量份。

在本发明的另一个实施方案中，融雪剂组合物包括有机酸盐与二醇类物质作为有效成分。其中，有机酸盐的量为5-30重量份，二醇类物质的量为10-30重量份。优选地，有机酸盐的量为20-30重量份，二醇类物质的量为10-30重量份。

在本发明的另一个实施方案中，融雪剂组合物包括丙三醇与有机酸盐作为有效成分。其中，丙三醇的量为10-60重量份，有机酸盐的量为5-30重量份。优选地，丙三醇的量为10-60重量份，有机酸盐的量为5-20重量份。

在本发明的另一个实施方案中，融雪剂组合物包括丙三醇、二醇类物质及有机酸盐作为有效成分。其中，丙三醇的量为5-30重量份，二醇类物质的量为5-20重量份，有机酸盐的量为5-20重量份。另外，本发明人发现，将低含量的三种组分组合能够产生意料不到的高融雪效果，并且这样的融雪剂极具成本优势。优选地，丙三醇的量为5-20重量份，二醇类物质的量为5-10重量份，有机酸盐的量为5-10重量份。

本发明中融雪剂融雪能力的检测方法遵循国标GB/T23851-2009，方法如下：取两个150ML相同直径和高度的瓷坩埚，加100ML水，置于-10℃±1℃的低温恒箱中至结冰。移取25ML融雪剂溶液和25ML氯化钠溶液，分别移入50ML烧杯中，置于-10℃±1℃的低温恒箱中，12小时后备用。从低温恒箱中取出带有冰块的瓷坩埚，擦干外壁的水和冰，迅速称量，精确至0.1g。将制备的融雪剂溶液迅速倒入盛有冰块的瓷坩埚中，然后放回低温恒箱内。0.5小时后取出该瓷坩埚，立即倾倒其液体，并迅速称量烧杯和剩余冰块的质量。氯化钠溶液的操作步骤同融雪剂溶液的操作步骤。

计算结果：

融雪化冰能力以w₁计，数值以％表示，按下方公式计算：

w_{1} = \frac{m_{0} - m_{1}}{{m_{0}}^{'} - {m_{1}}^{'}} \times 100

式中：

m₀——未加入融雪剂溶液的烧杯和冰块质量的数值，单位为克(g)；

m₀′——未加入氯化钠溶液的烧杯和冰块质量的数值，单位为克(g)；

m₁——已加入融雪剂溶液的烧杯和剩余冰块质量的数值，单位为克(g)；

m₁′——已加入氯化钠溶液的烧杯和剩余冰块质量的数值，单位为克(g)。

取平行测定结果的算术平均值为测定结果，两次平行测定结果的绝对差值不大于5％。

根据该标准，融雪化冰能力大于100％即表明比NaCl的融雪化冰能力强。

本发明的融雪剂组合物的使用量根据冰雪量确定，小雪至大雪时每天施用一至三次，暴雪时可按需适当增加次数和使用量。更优选地，在降雪前预先施用一次或多次。

更具体地，作为参考，施用量可以为：

冰雪量	融雪剂用量ml/(m²·次)
		小雪	100±5
中雪	150±5
		大雪	200±5

本发明的融雪剂组合物具有出色的融雪效果，根据GB/T23851-2009测定能够达到以下技术指标：

项目	指标
		融雪化冰能力/(g/min)	高于氯化钠的90％
冰点/℃	≤-33
		PH	6.0-10.0
碳钢腐蚀率/(mm/a)	≤0.05
		混凝土腐蚀率/(kg/m²)	≤0.1

本发明将通过以下实施例示例性地说明。

实施例

实施例1：单个组分的融雪化冰能力实验

根据国标GB/T23851-2009进行融雪效果试验，试验结果列于下表1中，其中活性成分的量以水溶液中的浓度百分比表示：

表1：单个组分的融雪化冰能力

组分含量

5％

10％

15％

20％

30％

40％

50％

60％

乙二醇

0％

134％

156％

170％

丙二醇

0％

129％

131％

138％

丙三醇

0％

38％

62.1％

96％

160％

200％

乙酸钠

0％

55％

80％

146％

224％

由上表可以看出，单独的乙二醇、丙二醇和丙三醇在含量低于15％时均不具有融雪能力，单独的乙酸钠在含量低于10％时也不具备融雪能力。

但需要指出的是，对于丙三醇，虽然在高浓度下丙三醇具有一定的融雪化冰能力，但是其物理性质决定了随着浓度的增加，液体粘度不断增加，在低温状态下成膏状，不易于喷洒，因此应用受到限制。而对于乙二醇，虽然单独乙二醇在20％浓度下的融雪化冰能力可达到134％，但该数值根据国标是在-10℃下测定的，其在更低的温度下就没有融雪化冰能力了(更低温度下乙二醇的融雪化冰能力见下表2)，而加入丙三醇和盐后可在低至-35℃的环境中使用(进一步实验参照实施例8)。

表2：乙二醇在更低温度下的融雪化冰能力

温度	乙二醇20％	乙二醇30％	乙二醇40％
				-10℃	134％	156％	170％
-15℃	结冰	90％	100％
				-25℃	/	结冰	结冰

实施例2：包含不同含量的丙三醇和乙二醇的本发明融雪剂组合物

将不同含量的丙三醇与乙二醇混合。根据国标GB/T23851-2009进行融雪效果试验，试验结果列于下表3中，其中活性成分的量以水溶液中的浓度百分比表示：

表3

将该表中的结果作图，如附图1所示。

由该结果可知，在乙二醇和丙三醇的融雪剂组合物中，彼此独立地，当丙三醇的量超过30％时，或者当乙二醇的量超过15％时，融雪化冰能力有较大幅度的提升。

实施例3：包含5％乙酸钠与不同含量的丙三醇/乙二醇的融雪剂组合物

将5％乙酸钠与不同含量的丙三醇或乙二醇混合。根据国标GB/T23851-2009进行融雪效果试验，试验结果列于下表4中，其中活性成分的量以水溶液中的浓度百分比表示：

表4

含量	乙二醇	丙三醇
			5％	0	0

10％	0	0
			15％	31％	0
20％	95％	48％
			30％	122％	73％
40％		120％

将该表中的结果作图，如附图2所示。

实施例4：包含10％乙酸钠与不同含量的丙三醇/乙二醇的融雪剂组合物

将10％乙酸钠与不同含量的丙三醇或乙二醇混合。根据国标GB/T23851-2009进行融雪效果试验，试验结果列于下表5中，其中活性成分的量以水溶液中的浓度百分比表示：

表5

含量	乙二醇	丙三醇
			5％
10％		61％
			15％	79％	68％
20％	107％	91％
			30％	132％	114％
40％		125％

将该表中的结果作图，如附图3所示。

实施例5：包含20％乙酸钠与不同含量的丙三醇/乙二醇的融雪剂组合物

将20％乙酸钠与不同含量的丙三醇或乙二醇混合。根据国标GB/T23851-2009进行融雪效果试验，试验结果列于下表6中，其中活性成分的量以水溶液中的浓度百分比表示：

表6

含量	乙二醇	丙三醇
			5％	2.1％	76％
10％	13％	94％
			15％	126％	101％
20％	133％	146％
			30％	196％	158％
40％		177％

将该表中的结果作图，如附图4所示。

实施例6：包含30％乙酸钠与不同含量的丙三醇/乙二醇的融雪剂组合物

将30％乙酸钠与不同含量的丙三醇或乙二醇混合，余量为水。根据国标GB/T23851-2009进行融雪效果试验，试验结果列于下表7中：

表7

含量	乙二醇	丙三醇
			5％	133％	154％
10％	173％	183％
			15％	208％	203％
20％	259％	205％
			30％	273％	207％
40％		245％

将该表中的结果作图，如附图5所示。

实施例7：多组分混合的融雪剂组合物的作用

7-1：将水中含量为5％乙二醇、5％丙二醇和5％丙三醇混合，根据国标GB/T23851-2009进行的融雪效果试验，结果显示该组合物的融雪化冰能力为0％。

7-2：将水中含量为10％乙二醇、10％丙二醇和10％丙三醇混合，根据国标GB/T23851-2009进行的融雪效果试验，结果显示该组合物的融雪化冰能力为108％。

7-3：将水中含量为5％乙二醇、5％丙二醇、10％丙三醇和5％的乙酸钠混合，根据国标GB/T23851-2009进行的融雪效果试验，结果显示该组合物的融雪化冰能力为108％。

结合表1可以看出，在低浓度下没有融雪化冰能力的几种物质混合后，产生了很好的融雪化冰效果。本发明的多组分融雪剂组合物与现有的融雪剂相比，成本大辐降低，同时兼顾了出色的融雪化冰效果和环境友好特性。

实施例8：低于-10℃下20％乙二醇的融雪化冰能力试验

将20％乙二醇与不同含量的丙三醇或乙酸钠混合。根据国标GB/T23851-2009进行融雪效果试验，但试验温度分别为-15℃，-25℃和-35℃，试验结果列于下表8中，其中活性成分的量以水溶液中的浓度百分比表示：

表8

	-15℃	-25℃	-35℃
				5％乙酸钠、5％丙三醇	95％	结冰	结冰
10％乙酸钠、10％丙三醇	99％	95％	92％
				20％乙酸钠、20％丙三醇	120％	111％	105％
30％乙酸钠、30％丙三醇	145％	135％	133％
				30％乙酸钠、40％丙三醇	170％	168％	160％
30％乙酸钠、50％丙三醇	185％	179％	171％
				20％乙酸钠、60％丙三醇	190％	181％	179％

由上表可以看出，本发明的组合物在低至-35℃的温度下具有较好的融雪化冰作用，对气候条件的要求低。

Claims

1.一种融雪剂组合物，其包括丙三醇、二醇类物质及有机酸盐，其中丙三醇为5-70重量份，二醇类物质为1-30重量份，有机酸盐为5-30重量份，其中所述有机酸盐为乳酸、醋酸、甲酸或柠檬酸的钠盐、钙盐、钾盐、镁盐。

2.权利要求1的融雪剂组合物，其中所述丙三醇的量为5-60重量份。

3.权利要求1的融雪剂组合物，其中所述丙三醇的量为5-40重量份。

4.权利要求1的融雪剂组合物，其中丙三醇的量为5-30重量份，二醇类物质的量为5-20重量份，有机酸盐的量为5-20重量份。

5.权利要求1的融雪剂组合物，其中丙三醇的量为5-20重量份，二醇类物质的量为5-10重量份，有机酸盐的量为5-10重量份。

6.权利要求1-5之一所述的融雪剂组合物，还包括水，有效成分——即丙三醇、二醇类物质及有机酸盐——与水的重量比为10：1至1：10。

7.权利要求6所述的融雪剂组合物，其中有效成分与水的重量比为5：1至1：8。

8.权利要求6所述的融雪剂组合物，其中有效成分与水的重量比为2：1至1：5。

9.权利要求1的融雪剂组合物，其中所述二醇类物质为丙二醇、乙二醇或其混合物。

10.权利要求1的融雪剂组合物，其中丙三醇的含量高于其它各有效成分的含量。