CN104893664B - 一种路用释盐材料及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

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。

Description

一种路用释盐材料及其制备方法与应用
技术领域
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
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。
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。
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
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。
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。
可选的，
所述高炉矿渣粉与激发剂的质量比为1：0.03-0.1；
所述超细矿渣粉与无机盐化物的质量比为1：1-3；
所述无机盐化物与防水剂的质量比为1：0.01-0.02；
所述无机盐化物与改性剂的质量比为1：0.01-0.03。
可选的，所述释盐材料的粒度为过200目筛。
本发明同时提供了上述释盐材料的制备方法。
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。
可选的，料浆球磨时水固比为1:1。
可选的，所述干燥温度为110-180℃。
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：
(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。
(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。
(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
图1为本发明的材料制备工艺流程图。
具体实施方式
本发明的释盐材料主要用于道路材料领域涉及融雪应用。
结合图1所示，本发明的释盐粉体材料制备工艺如下：
(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；
(2)在料浆中添加激发剂固化凝固；
(3)对凝固体进行烘干、破碎得固体胶凝材料；
(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。
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。
实施例1：
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℃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。
表1
测试温度 粉体粒度 重量 去离子 氯离子浓度(μS/cm.104)
(℃) (μm) (g) 水(ml) 10min 60min 360min 720min
25 0-75 1 150 0.12 0.29 0.35 0.65
0 0-75 1 150 0.07 0.16 0.20 0.39
实施例2：
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℃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。
表2
实施例3：
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℃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。
表3
实施例4：
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℃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。
表4

Claims (7)

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1：0.03-0.1；
所述高炉矿渣粉与无机盐化物的质量比为1：1-3；
所述无机盐化物与防水剂的质量比为1：0.01-0.02；
所述无机盐化物与改性剂的质量比为1：0.01-0.03。
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℃。
7.权利要求1所述的路用释盐材料作为融雪剂的应用。
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