CN112920775B - 一种糖醇组合物及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种糖醇组合物及其制备方法和应用，所述糖醇组合物包括戊糖醇，所述糖醇组合物中戊糖醇的质量百分含量为25～70％，冰点低于‑30℃，并具有绿色环保、无腐蚀性的特点，能够用于融雪剂、防冻剂以及缓蚀剂中。所述糖醇组合物可以通过木糖醇母液等废液制得，成本低、工艺简单，并为糖醇加工中生成的废液提供一种资源回收利用的新途径，符合资源循环经济的模式。基于所述的糖醇组合物制备的融雪剂具有良好的融雪化冰能力，而且安全环保。所述糖醇组合物可作为防冻剂使用，能够满足混凝土在低温下的施工要求，提高混凝土的早期强度。所述糖醇组合物还可用于缓蚀剂中，能够显著降低了混合溶液对金属、尤其是碳钢的腐蚀性。

Description

一种糖醇组合物及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于有机组合物技术领域，具体涉及一种糖醇组合物及其制备方法和应用。
背景技术
我国北方地区的冬季气温极低、降雪频繁，道路容易积雪结冰，给交通出行造成较大的安全隐患，因此，预防冬季道路结冰、提高出行效率、降低交通事故发生率具有重大意义。当前化冰除雪方式主要包括人工除雪和化学除雪，其中化学除雪需要依赖于融雪剂，应用十分广泛。融雪剂按照其有效成分可以分为三类：氯化物为主的盐类、醋酸盐类以及氯盐与非氯盐的复合类。与此同时，冬季的寒冷气温给水泥混凝土的施工造成困难，目前主要的解决方案是在混凝土中添加防冻剂。
为了解决冬季低温环境下的道路积雪结冰以及混凝土施工困难问题，大量的研究工作聚焦于融雪剂和防冻剂的开发。例如CN108865066A公开了一种新型高效环保型融雪剂，包括主体原料和缓蚀剂，其中主体原料为氯化钠、氯化钙和氯化镁，缓蚀剂包括磷酸盐、硅酸盐和供电子型缓蚀剂。该新型融雪剂不仅提高了融雪化冰能力，而且添加了含有氮、磷、硫等作物营养元素的缓蚀添加剂，减小了对基础设施和环境的损害。CN103351846A公开了一种有机融雪剂，所述有机融雪剂的组分为乙酸钾和乙酸钠，二者的重量百分比各为50％；由于该融雪剂能够适用于-30℃的低温环境，不含有氯盐，因此对路面、绿化植物及公共设施不造成损害，解决了传统融雪剂对道路、桥梁钢筋的腐蚀问题。CN109266310A公开了一种生物质环保型非氯除冰融雪剂及其制备方法，所述除冰融雪剂的原料包括10-30份自来水、15-35份葡萄糖降解物、6-20份淀粉降解物、8-18份蔗糖、7-18份柠檬酸单甘油酯以及2-5份缓蚀剂，所述除冰融雪剂的除雪化冰能力强、腐蚀作用弱，且原料基本为生物质，可降解度高，属于环保型产品。CN106495519A公开了一种使用效率高的混凝土防冻剂，主要包括甲醇和乙醇，以及15～20份1,2-二氯乙烷、5～15份偏铝酸钙、15～20份氯化钙、5～10份乙二醇丁醚醋酸酯，具有良好的防冻效果。CN107540261A公开了一种混凝土防冻剂，所述混凝土防冻剂包括：聚羧酸减水剂12～15％、二异丙醇胺12～18％、木质素磺酸钙6～8％、硝酸钙4～6％、聚乙二醇2～5％、对苯二甲酸3～7％，其余为水；所述混凝土防冻剂通过有机、无机等多种材料的复配显著提高了混凝土的负温养护7天的强度。
然而现有的融雪剂中，传统的融雪剂含有大量氯离子，虽然其融雪化冰效率高，但是环保性差，会对混凝土、桥梁、路面造成严重腐蚀，且氯离子在土壤和水体中累积破坏道路周围的生态环境，植物大量死亡，车辆轮胎也会被腐蚀而减少使用寿命；工业醋酸盐融雪剂对钢筋等基本无腐蚀性，但其生产成本太高，应用受限，目前主要用于机场道路的融雪；加入了缓蚀剂的融雪剂虽然抑制了对道路设施的腐蚀，但对植被仍然具有严重的破坏。现有技术中的防冻剂同样存在上述问题，含有氯化钙等氯盐的防冻剂对钢筋等有一定的腐蚀性，而包含聚合物减水剂以及有机盐的防冻剂成本高，不利于大规模推广使用。
因此，开发一种低成本、低冰点、环保、腐蚀性低的组合物，以满足低温下的融雪化冰和防冻需求，是本领域的研究重点。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种糖醇组合物及其制备方法和应用，所述糖醇组合物具有低冰点、环保、无腐蚀性、低成本的特点，能够广泛应用于融雪剂、防冻剂以及缓蚀剂中。
为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种糖醇组合物，所述糖醇组合物包括戊糖醇，所述糖醇组合物中戊糖醇的质量百分含量为25～70％，例如26％、28％、30％、33％、35％、38％、40％、42％、45％、48％、50％、52％、55％、57％、60％、62％、65％、67％或69％，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
本发明提供的糖醇组合物以戊糖醇为最主要的有效成分，所述戊糖醇为戊糖中的醛基或羰基被还原成羟基而成的糖醇，包括木糖醇、阿拉伯糖醇等。戊糖醇的引入使所述糖醇组合物的冰点降低至-30℃以下，具有优异的融雪化冰能力。此外，本发明还限定了戊糖醇在糖醇组合物中的质量百分含量为25～70％，若低于上述范围，则无法获得低冰点的糖醇组合物；若高于上述范围，则糖醇组合物中的戊糖醇浓度超出其最大溶解度，导致有效成分以固体形式析出，不仅增加了后续的应用难度，而且造成了资源浪费。
优选地，所述戊糖醇包括木糖醇和/或阿拉伯糖醇，进一步优选为木糖醇和阿拉伯糖醇的组合。
优选地，所述糖醇组合物中还包括己糖醇。
优选地，所述糖醇组合物中己糖醇的质量百分含量为1～30％，例如3％、5％、7％、9％、10％、12％、15％、17％、20％、22％、25％、27％或29％，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述己糖醇选自山梨醇、甘露醇或半乳糖醇中的任意一种或至少两种的组合。
本发明提供的糖醇组合物中还包括己糖醇，所述己糖醇为己糖中的醛基或羰基被还原成羟基而成的糖醇，包括山梨醇、甘露醇或半乳糖醇等，己糖醇的引入同样具有降低所述糖醇组合物冰点的作用。
优选地，所述糖醇组合物中还包括丁糖醇。
优选地，所述糖醇组合物中丁糖醇的质量百分含量为1～30％，例如3％、5％、7％、9％、10％、12％、15％、17％、20％、22％、25％、27％或29％，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述丁糖醇包括赤藓醇和/或苏糖醇。
优选地，所述糖醇组合物中还包括有机酸盐。
优选地，所述糖醇组合物中有机酸盐的质量百分含量为0.1～60％，例如0.5％、1％、3％、5％、8％、10％、12％、15％、18％、20％、23％、25％、28％、30％、32％、35％、38％、40％、42％、45％、48％、50％、52％、55％、57％或59％，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述有机酸盐为甲酸盐和/或乙酸盐。
优选地，所述甲酸盐为甲酸钠和/或甲酸钾。
优选地，所述乙酸盐选自乙酸镁、乙酸钾、乙酸钙或乙酸钠中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述糖醇组合物中还包括C2～C4的二元醇和/或C2～C4的三元醇。
优选地，所述糖醇组合物中C2～C4的二元醇和/或C2～C4的三元醇的质量百分含量为0.1～60％，即所述糖醇组合物中含有C2～C4的二元醇和/或C2～C4时，二元醇和三元醇的总质量百分含量为0.1～60％；例如0.5％、1％、3％、5％、8％、10％、12％、15％、18％、20％、23％、25％、28％、30％、32％、35％、38％、40％、42％、45％、48％、50％、52％、55％、57％或59％，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述C2～C4的二元醇选自乙二醇、丙二醇、丁二醇、二乙二醇或2-甲基-1,3-丙二醇中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述C2～C4的三元醇包括丙三醇。
优选地，所述糖醇组合物中还包括水。
优选地，所述糖醇组合物中水的质量百分含量为10～70％，例如12％、15％、18％、20％、23％、25％、28％、30％、33％、35％、38％、40％、42％、45％、48％、50％、52％、55％、58％、60％、6％、65％、67％或69％，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述糖醇组合物的pH值为7～10，例如7.2、7.4、7.6、7.8、8、8.2、8.4、8.6、8.8、9、9.2、9.4、9.6、9.8或9.9，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值，进一步优选为7～8。
根据国标《GB/T-23851-2009道路除冰融雪剂》的相关要求，本发明所述糖醇组合物的pH值为7～10；出于降低对道路基础设施的腐蚀性及绿色环保的考虑，本发明所述糖醇组合物的pH接近中性，即pH值进一步优选为7～8。
优选地，所述糖醇组合物中的糖醇来源于糖醇母液或工业糖醇。
优选地，所述糖醇母液的固含量为30～80％，例如32％、35％、38％、40％、42％、45％、48％、50％、5％、55％、57％、60％、62％、65％、68％、70％、72％、75％、77％或79％，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值，进一步优选为50～70％。
优选地，所述糖醇母液为木糖醇母液。
优选地，所述糖醇组合物中的糖醇来源为糖醇母液，所述糖醇组合物中糖醇母液的质量百分含量为40～80％，例如42％、45％、48％、50％、5％、55％、57％、60％、62％、65％、68％、70％、72％、75％、77％或79％，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
本发明提供的糖醇组合物中主要的有效成分为戊糖醇，还可以包括己糖醇和丁糖醇，糖醇母液(尤其是木糖醇母液)可以作为上述糖醇的来源。木糖醇母液是以生物质原料生产木糖醇时得到的废液，组分包括水、木糖醇、阿拉伯糖醇以及其他杂醇。木糖醇母液的固体份为30～80％，在其固体份中，木糖醇的质量百分含量为70～80％，阿拉伯糖醇的质量百分含量为5～20％，此外还包括质量百分含量为5～15％的其他杂醇。在现有的木糖醇母液处理技术中，很难用传统方法对木糖醇母液中的各组分进行有效地分离提纯，利用率极低。
本发明创造性地将木糖醇母液作为糖醇组合物中有效成分的来源，赋予了木糖醇母液新的用途，极大提高了糖醇废液的利用率，是一种环保型的处理方式。本发明对木糖醇母液的来源不作具体限定。
另一方面，本发明提供一种如上所述的糖醇组合物的制备方法，所述制备方法为：将糖醇组合物的各组分混合，使其中戊糖醇的质量百分含量为25～70％，得到所述糖醇组合物。
优选地，所述混合的温度为20～60℃，例如22℃、25℃、28℃、30℃、32℃、35℃、38℃、40℃、4℃、45℃、48℃、50℃、53℃、55℃、57℃或59℃，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述混合在搅拌中进行。
优选地，所述搅拌的速率为100～2000r/min，例如150r/min、200r/min、300r/min、400r/min、500r/min、600r/min、700r/min、800r/min、900r/min、1000r/min、1200r/min、1400r/min、1600r/min、1800r/min或1900r/min，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述搅拌的时间为10～60min，例如12min、15min、18min、20min、22min、25min、28min、30min、32min、35min、38min、40min、42min、45min、48min、50min、52min、55min、57min或59min，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
另一方面，本发明提供一种融雪剂，所述融雪剂中包括如上所述的糖醇组合物。
优选地，所述融雪剂中还包括水。
优选地，所述糖醇组合物和水的质量比为1:(0.3～5)，例如1:0.5、1:0.7、1:0.9、1:1、1:1.2、1:1.5、1:1.8、1:2、1:2.3、1:2.5、1:2.8、1:3、1:3.2、1:3.5、1:3.8、1:4、1:4.2、1:4.5、1:4.7或1:4.9等。
本发明提供的糖醇组合物可以用作融雪剂，所述糖醇组合物具有低于-30℃的冰点，赋予了所述融雪剂优异的融雪化冰性能；所述融雪剂中不含有氯盐，有效解决了传统氯盐融雪剂对道路沿线周围设施以及生态环境带来的不利影响，不形成二次污染。
本发明所述的融雪剂为糖醇组合物(液态)与水的混合物，通过木糖醇母液与其他组分的混合、升温、搅拌即可制得，制备工艺和使用方法均十分简便易行；与固态融雪剂相比，省去了喷雾干燥的费用。更为重要的是，本发明所述融雪剂的融雪化冰后的产物可对植物生长起到促进作用，被植物吸收转变为有益成分，同时对土壤、水体无害，避免了长期使用传统氯盐融雪剂对土壤的板结。因此，本发明提供的融雪剂具有融雪性能佳、生态友好、工艺简单、节约成本的优势，而且提供了糖醇生产废液的处理及利用途径，符合绿色循环经济的模式。
另一方面，本发明提供一种防冻液，所述防冻液中包括如上所述的糖醇组合物。
本发明提供一种包含所述糖醇组合物的防冻液，所述防冻液用于混凝土防冻，可以有效发挥降低冰点和缓释的作用，能够满足混凝土在低温下的施工要求，改善混凝土的施工和易性，提高混凝土的早期强度。
另一方面，本发明提供一种缓蚀剂，所述缓蚀剂中包括如上所述的糖醇组合物。
本发明提供一种包含所述糖醇组合物的缓蚀剂，所述缓蚀剂可用于融雪剂或防冻液等，可以极大地降低混合溶液对金属、尤其是碳钢的腐蚀性。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的糖醇组合物以戊糖醇为主要有效成分，通过各组分和含量的协同作用使所述糖醇组合物具有低于-30℃的低冰点，并具有绿色环保、无腐蚀性的特点，能够用于融雪剂、防冻剂以及缓蚀剂中。所述糖醇组合物可以通过木糖醇母液等废液制得，成本低、工艺简单，而且为糖醇加工业生成的废液提供一种资源回收利用的新途径，符合资源循环经济的模式。基于本发明所述的糖醇组合物制备的融雪剂具有良好的融雪化冰能力，其相对融雪化冰性能可以达到90～100％，适宜应用于冬季的极低温环境中，而且安全环保，对建筑、土壤、水体和植被没有腐蚀破坏性。所述糖醇组合物作为防冻液使用时，能够满足混凝土在低温下的施工要求，缩短混凝土的凝结施加，改善混凝土的施工和易性，提高混凝土的早期强度。所述糖醇组合物还可用于缓蚀剂中，能使碳钢腐蚀率降低至1.1mm/a以下，显著降低了盐溶液对金属、尤其是碳钢的腐蚀性。
附图说明
图1为本发明实施例3提供的糖醇组合物的冰点测试图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
本发明以下实施例中所用的木糖醇母液来源于玉米秸秆制备木糖醇时产生的废糖醇母液。
实施例1
本实施例提供一种糖醇组合物，制备方法如下：
将木糖醇母液、甲酸钠、丙三醇和水按照质量比6:1:1:2在加热到40℃条件下进行混合，搅拌40min得到所述糖醇组合物；其中，木糖醇母液的固含量为70％，固体份中木糖醇质量百分含量为78％，阿拉伯糖醇质量百分含量为20％；得到的糖醇组合物中木糖醇的质量百分含量为32.76％，阿拉伯糖醇的质量百分含量为8.4％，甲酸钠的质量百分含量为10％，丙三醇的质量百分含量为10％。
实施例2
本实施例提供一种糖醇组合物，制备方法如下：
将木糖醇母液、丙三醇和水按照质量比6:2:2在室温下混合，搅拌30min得到所述糖醇组合物；其中，木糖醇母液的固含量为60％，固体份中木糖醇质量百分含量为80％，阿拉伯糖醇质量百分含量为15％；得到的糖醇组合物中木糖醇的质量百分含量为28.8％，阿拉伯糖醇的质量百分含量为1.8％，丙三醇的质量百分含量为10％。
实施例3
本实施例提供一种糖醇组合物，制备方法如下：
将木糖醇母液和水按照质量比9:1在室温下混合，搅拌10min得到所述糖醇组合物；其中，木糖醇母液的固含量为80％，固体份中木糖醇质量百分含量为80％，阿拉伯糖醇质量百分含量为15％；得到的糖醇组合物中木糖醇的质量百分含量为57.6％，阿拉伯糖醇的质量百分含量为10.8％。
实施例4
本实施例提供一种糖醇组合物，制备方法如下：
将工业木糖醇、乙二醇和水按照质量比6:2:2在加热到35℃条件下进行混合，搅拌40min混合均匀，用NaOH调节pH值为8.0，得到所述糖醇组合物。
实施例5
本实施例提供一种糖醇组合物，制备方法如下：
将木糖醇母液和乙酸钠按照质量比7:3在加热到60℃条件下进行混合，搅拌30min得到所述糖醇组合物；其中，木糖醇母液的固含量为70％，固体份中木糖醇质量百分含量为80％，阿拉伯糖醇质量百分含量为10％；得到的糖醇组合物中木糖醇的质量百分含量为39.2％，阿拉伯糖醇的质量百分含量为4.9％，乙酸钠的质量百分含量为30％。
实施例6
本实施例提供一种糖醇组合物，制备方法如下：
将木糖醇母液、甲酸钠、丙三醇和水按照质量比7:1:1:1在加热到35℃条件下进行混合，搅拌40min得到所述糖醇组合物；其中，木糖醇母液的固含量为70％，固体份中木糖醇质量百分含量为80％，阿拉伯糖醇质量百分含量为15％；得到的糖醇组合物中木糖醇的质量百分含量为39.2％，阿拉伯糖醇的质量百分含量为7.35％，甲酸钠的质量百分含量为10％，丙三醇的质量百分含量为10％。
实施例7
本实施例与实施例6的区别在于，将甲酸钠用等质量的丙三醇替代。
实施例8
本实施例与实施例6的区别在于，将丙三醇用等质量的甲酸钠替代。
实施例9
本实施例与实施例6的区别在于，将丙三醇用等质量的水替代。
实施例10
本实施例与实施例6的区别在于，将甲酸钠用等质量的水替代。
实施例11
本实施例与实施例6的区别在于，不添加丙三醇和甲酸钠，将木糖醇母液与水以质量比7:3混合即得到所述糖醇组合物。
对比例1
本对比例提供一种糖醇组合物，制备方法如下：
将木糖醇母液、甲酸钠、丙三醇和水按照质量比7:1:1:1在加热到35℃条件下进行混合，搅拌40min得到所述糖醇组合物；其中，木糖醇母液的固含量为20％，固体份中木糖醇质量百分含量为80％，阿拉伯糖醇质量百分含量为15％；得到的糖醇组合物中木糖醇的质量百分含量为11.2％，阿拉伯糖醇的质量百分含量为2.1％，甲酸钠的质量百分含量为10％，丙三醇的质量百分含量为10％。
对比例2
本对比例提供一种糖醇组合物，制备方法如下：
将木糖醇母液、甲酸钠、丙三醇和水按照质量比5:1:4在加热到40℃条件下进行混合，搅拌40min得到所述糖醇组合物；其中，木糖醇母液的固含量为37％，固体份中木糖醇质量百分含量为80％，阿拉伯糖醇质量百分含量为10％；得到的糖醇组合物中木糖醇的质量百分含量为14.8％，阿拉伯糖醇的质量百分含量为1.85％，甲酸钠的质量百分含量为10％，丙三醇的质量百分含量为40％。
对比例3
本对比例提供一种多元醇组合物，制备方法如下：
将甲酸钠、丙三醇和水按照质量比1:5.65:3.35在加热到40℃条件下进行混合，搅拌40min得到所述多元醇组合物。
对比例4
本对比例提供一种糖醇组合物，制备方法如下：
在加热到60℃条件下将固体份为80％的木糖醇母液搅拌均匀，得到所述糖醇组合物；其中，木糖醇母液的固体份中木糖醇质量百分含量为80％，阿拉伯糖醇质量百分含量为17％；得到的糖醇组合物中木糖醇的质量百分含量为64％，阿拉伯糖醇的质量百分含量为13.6％；但是该糖醇组合物在室温下有固体物质(即戊糖醇)析出，无法进行后续的测试和应用。
测试例1
本测试例为糖醇组合物的冰点测试，具体方法为：根据《GB/T-23875融雪剂》的要求采用自动冰点测试仪对实施例1～11、对比例1～4提供的糖醇组合物的冰点进行测试，具体测试数据如表1所示。
图1为实施例3提供的糖醇组合物的冰点测试图，从图1可知，该糖醇组合物的冰点为-39.8℃。
表1
戊糖醇/％ 二元醇和三元醇/％ 有机酸盐/％ 冰点/℃
实施例1 41.16 10 10 -32.2
实施例2 30.6 10 0 -30.2
实施例3 68.4 0 0 -35.8
实施例4 60 20 0 -45.7
实施例5 44.1 0 30 -45.2
实施例6 46.55 10 10 -45.8
实施例7 46.55 20 0 -44.7
实施例8 46.55 0 20 -45.0
实施例9 46.55 0 10 -39.3
实施例10 46.55 10 0 -39.8
实施例11 46.55 0 0 -35.1
对比例1 13.3 10 10 -23.1
对比例2 16.65 40 10 -26.7
对比例3 0 56.5 10 -32.1
从表1的测试结果可以看出，本发明实施例1～6提供的糖醇组合物具有低冰点特性，冰点可降至-30℃以下。比较实施例6和实施例7～11的数据可知，工业级C2～C4的二元醇(例如乙二醇)和/或C2～C4的三元醇(例如丙三醇)以及有机酸盐的引入可以进一步降低糖醇组合物的冰点。
如果糖醇组合物中戊糖醇的质量百分含量低于本发明限定的25％(对比例1)，会使其冰点无法降至-30℃以下。对比实施例6和对比例2～3可知，三者的多元醇类物质的含量基本相当，但是对比例2中戊糖醇的质量百分含量低于25％而适应性地增加了工业级丙三醇的用量，导致组合物的冰点偏高，无法达到本发明所述的-30℃以下；对比例3中不含有戊糖醇，其多元醇组分全部为工业级丙三醇，导致对比例3中组合物的冰点显著高于实施例6，且增加了组合物的原料成本。由此可知，本发明提供的糖醇组合物不仅具有极低的冰点，而且原料成本低，能够实现糖醇加工产生废液的回收再利用，更加经济和环保。
应用例1
本应用例提供一种融雪剂，制备方法如下：
(1)将实施例1～11中制备的糖醇组合物与水分别按照1:0.5、1:1、1:1.5、1:2、1:3的比例混合，得到融雪剂；
(2)在降雪前或降雪过程中向路面喷洒步骤(1)得到的融雪剂。
测试融雪剂的融雪化冰性能，测试方法如下：
(i)取2个直径为10.5cm、高度为5.5cm的瓷坩埚，编号为1号和2号；向1号和2号瓷坩埚中分别加入100mL水，将其置于-15℃的低温恒温箱中放置24小时使其结冰备用；
(ii)取2个50mL烧杯，其中一个烧杯中加入25mL融雪剂，另一个烧杯中加入25mL质量分数为29％的二水氯化钙溶液；将二者置于-15℃的低温恒温箱中，恒温12小时备用；
(iii)将步骤(i)得到的2个冰块瓷坩埚从低温冰箱中取出，擦干外壁，迅速称重，1号质量记为m01，2号质量记为m02；然后将步骤(ii)得到的融雪剂迅速倒入1号、二水氯化钙溶液迅速倒入2号，然后放回低温恒温箱中静置，30min后取出；倾倒出液体，并迅速称重，1号质量记为m1，2号质量记为m2；
(iv)计算融雪化冰能力：W1＝(m01-m1)/(m02-m2)×100％，W1即为融雪剂的相对融雪化冰能力。
按照上述方法得到的相对融冰化雪能力测试值如表2所示：
表2
Figure BDA0002306262320000151
Figure BDA0002306262320000161
Figure BDA0002306262320000171
从表2的测试结果可知，本发明实施例1～11提供的糖醇组合物与水以1:0.5比例混合后得到的融雪剂，其相对融雪化冰能力W1均可达到100％，证明其融雪化冰性能优异；随着融雪剂中糖醇组合物的比例减小，其相对融雪化冰能力也随之降低，但是整体的相对融雪化冰能力W1维持在90％以上。其中，实施例2提供的糖醇组合物中有效成分戊糖醇的含量相对较低，因此其融雪化冰能力低于其他实施例。
应用例2
本应用例提供一种用于混凝土中的防冻液，所述防冻液分别为实施例1～11提供的糖醇组合物。
按照建材行业标准《JC 475-2004混凝土防冻剂》中规定的方法进行测试，按照3％的比例将所述防冻液加入混凝土中，所述混凝土中水泥采用42.5水泥，水灰比为0.35，细集料采用II级中砂，粗集料采用5～31.5mm的玄武岩，设计混凝土的强度为C30。测试掺防冻液混凝土的各项性能，以不掺防冻液的混凝土样品作为对照组，测试项目包括减水率(％)、含气量(％)、凝结时间差(包括初凝和终凝，min)、抗压强度(包括负温-15℃养护7天的混凝土强度-7R，负温-15℃养护7天、然后标准条件养护28天的混凝土强度-7R+28，负温-15℃养护7天、然后标准条件养护56天的混凝土强度-7R+56，MPa)以及对钢筋锈蚀作用，具体测试结果如表3所示：
表3
Figure BDA0002306262320000181
Figure BDA0002306262320000191
从表3的数据可知，本发明实施例1～11提供的糖醇组合物作为混凝土的防冻液，能够提升混凝土的减水率和含气量，缩短凝结时间差，加快混凝土的凝结速度，提高混凝土的抗压强度，且不会造成钢筋腐蚀。
应用例3
本应用例提供一种缓蚀剂，所述缓蚀剂分别为实施例1～11提供的糖醇组合物。
测试缓蚀剂的缓蚀性能，方法如下：
将缓蚀剂与分别与质量分数为10％的氯化钠溶液按照质量比5:95混合；以10％的氯化钠溶液为对照组，按照《GB/T-18175-2014水处理剂缓蚀性能的测定》中的旋转挂片法测试以上溶液的碳钢腐蚀率，测试数据如表4所示。
表4
Figure BDA0002306262320000192
Figure BDA0002306262320000201
根据表4的数据可知，以本发明实施例1～11提供的糖醇组合物作为缓蚀剂，可以有效降低氯化钠溶液对碳钢的腐蚀率，使氯化钠溶液对碳钢的腐蚀率降低至1.1mm/a以下，具有明显的缓蚀效果。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的一种糖醇组合物及其制备方法和应用，但本发明并不局限于上述工艺步骤，即不意味着本发明必须依赖上述工艺步骤才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (31)

1.一种用于融雪剂的糖醇组合物，其特征在于，所述糖醇组合物包括戊糖醇，所述糖醇组合物中戊糖醇的质量百分含量为46.55～60％；
所述戊糖醇包括木糖醇和阿拉伯糖醇的组合；
所述糖醇组合物中还包括有机酸盐；
所述糖醇组合物中有机酸盐的质量百分含量为0.1～30％；
所述糖醇组合物中还包括C2～C4的二元醇和/或C2～C4的三元醇；
所述糖醇组合物中C2～C4的二元醇和/或C2～C4的三元醇的质量百分含量为0.1～30％。
2.根据权利要求1所述的糖醇组合物，其特征在于，所述糖醇组合物中还包括己糖醇。
3.根据权利要求2所述的糖醇组合物，其特征在于，所述糖醇组合物中己糖醇的质量百分含量为1～30％。
4.根据权利要求2所述的糖醇组合物，其特征在于，所述己糖醇选自山梨醇、甘露醇或半乳糖醇中的任意一种或至少两种的组合。
5.根据权利要求1所述的糖醇组合物，其特征在于，所述糖醇组合物中还包括丁糖醇。
6.根据权利要求5所述的糖醇组合物，其特征在于，所述糖醇组合物中丁糖醇的质量百分含量为1～30％。
7.根据权利要求5所述的糖醇组合物，其特征在于，所述丁糖醇包括赤藓醇和/或苏糖醇。
8.根据权利要求1所述的糖醇组合物，其特征在于，所述有机酸盐为甲酸盐和/或乙酸盐。
9.根据权利要求8所述的糖醇组合物，其特征在于，所述甲酸盐为甲酸钠和/或甲酸钾。
10.根据权利要求8所述的糖醇组合物，其特征在于，所述乙酸盐选自乙酸镁、乙酸钾、乙酸钙或乙酸钠中的任意一种或至少两种的组合。
11.根据权利要求1所述的糖醇组合物，其特征在于，所述C2～C4的二元醇选自乙二醇、丙二醇、丁二醇、二乙二醇或2-甲基-1,3-丙二醇中的任意一种或至少两种的组合。
12.根据权利要求1所述的糖醇组合物，其特征在于，所述C2～C4的三元醇包括丙三醇。
13.根据权利要求1所述的糖醇组合物，其特征在于，所述糖醇组合物中还包括水。
14.根据权利要求13所述的糖醇组合物，其特征在于，所述糖醇组合物中水的质量百分含量为10～70％。
15.根据权利要求1所述的糖醇组合物，其特征在于，所述糖醇组合物的pH值为7～10。
16.根据权利要求15所述的糖醇组合物，其特征在于，所述糖醇组合物的pH值为7～8。
17.根据权利要求1所述的糖醇组合物，其特征在于，所述糖醇组合物中的糖醇来源于糖醇母液或工业糖醇。
18.根据权利要求17所述的糖醇组合物，其特征在于，所述糖醇母液的固含量为30～80％。
19.根据权利要求18所述的糖醇组合物，其特征在于，所述糖醇母液的固含量为50～70％。
20.根据权利要求17所述的糖醇组合物，其特征在于，所述糖醇母液为木糖醇母液。
21.根据权利要求17所述的糖醇组合物，其特征在于，所述糖醇组合物中的糖醇来源为糖醇母液，所述糖醇组合物中糖醇母液的质量百分含量为40～80％。
22.一种如权利要求1～21任一项所述的糖醇组合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：将糖醇组合物的各组分混合，使其中戊糖醇的质量百分含量为46.55～60％，得到所述糖醇组合物。
23.根据权利要求22所述的制备方法，其特征在于，所述混合的温度为20～60℃。
24.根据权利要求22所述的制备方法，其特征在于，所述混合在搅拌中进行。
25.根据权利要求24所述的制备方法，其特征在于，所述搅拌的速率为100～2000r/min。
26.根据权利要求24所述的制备方法，其特征在于，所述搅拌的时间为10～60min。
27.一种融雪剂，其特征在于，所述融雪剂中包括如权利要求1～21任一项所述的糖醇组合物。
28.根据权利要求27所述的融雪剂，其特征在于，所述融雪剂中还包括水。
29.根据权利要求28所述的融雪剂，其特征在于，所述糖醇组合物和水的质量比为1:(0.3～5)。
30.一种防冻液，其特征在于，所述防冻液中包括如权利要求1～21任一项所述的糖醇组合物。
31.一种缓蚀剂，其特征在于，所述缓蚀剂中包括如权利要求1～21任一项所述的糖醇组合物。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009122265A1 (en) * 2008-03-31 2009-10-08 La Perla Srl Improved anti-icing composition
CN103842465A (zh) * 2011-09-23 2014-06-04 极东制研工业(株) 空穴腐蚀及缝隙腐蚀防止效果好的防冻液或冷却液组合物
CN105542716A (zh) * 2016-02-17 2016-05-04 广西大学 一种环保快速融雪剂及其制备方法
CN108138033A (zh) * 2015-07-14 2018-06-08 奇尔弗特集团股份有限公司 传热流体组合物及用途

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009122265A1 (en) * 2008-03-31 2009-10-08 La Perla Srl Improved anti-icing composition
CN103842465A (zh) * 2011-09-23 2014-06-04 极东制研工业(株) 空穴腐蚀及缝隙腐蚀防止效果好的防冻液或冷却液组合物
CN108138033A (zh) * 2015-07-14 2018-06-08 奇尔弗特集团股份有限公司 传热流体组合物及用途
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