CN1589306A - 抗冻剂和用于融化冰雪的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种抗冻剂，其含有a)45－55wt％碱金属乙酸盐，b)0.001－1wt％表面活性剂，c)0.0001－1wt％消泡剂，和d)0.001－1wt％缓蚀剂以及水加至总和为100wt％。

Description

抗冻剂和用于融化冰雪的方法
本发明涉及一种通过施用由碱金属乙酸盐的水溶液、表面活性剂和消泡剂组成的抗冻剂而融化交通路面上的雪和/或冰的方法以及这种抗冻剂。
在道路、自行车道、人行道、桥梁、体育场、飞机场等，下面称为交通路面上的雪和/或冰导致对交通运行和交通安全的明显破坏。因此，很长时间以来就已经知道，向这些表面上施用水溶性的盐，其中冰和雪融化(解冻)并且形成具有相应降低的冰点的盐的水溶液，或者其中无论这时是以雨或雪或还只是以冻结的雾的形式的降水的冻结，都通过碱金属羧酸盐的水溶液得到防止或延缓。
当使用盐作为抗冻剂时，应该特别满足下列要求：此盐应比现有抗冻剂对构成上述表面的材料，例如按照DIN 18500的混凝土，具有更小的损坏作用或不具有损坏作用，更不必说破坏作用。使用的盐应引起快速且尽可能大范围的融化，和/或在有冻结的降水的情况下应防止交通路面结冰。最后，从经济的角度，抗冻剂还必须提供非常优良的解冻效率和长久的阻冻时间。
鉴于上述要求，在现有技术中特别已知有碱金属氯化物和碱土金属氯化物以及有机酸的碱金属盐和碱土金属盐作为有利的抗冻剂。例如在US-4 855 071和EP-A-0 579 014中描述了用作抗冻剂的按照特定方法制备的具有1-4个C原子的碱金属羧酸盐和/或碱土金属羧酸盐，其中特别推荐的主要有乙酸钙/乙酸镁或乙酸钠。
EP-A-0 483 721中描述了基本上由水、碱金属乙酸盐和/或碱土金属乙酸盐和特定的缓蚀剂组成的液态抗冻剂。
此外，US-5 376 293中还描述了由具有的碳链长度为C1-C3的不同种碱金属羧酸盐和碱土金属羧酸盐组成的混合物。
已知的基于碱金属氯化物或碱土金属氯化物和基于碱金属羧酸盐和/或碱土金属羧酸盐的抗冻剂不足以满足对抗冻剂的要求。
盐作为抗冻剂的作用基于如开始时已经讲述的，通过溶解的阳离子和阴离子使水的冰点降低和基于每单位体积溶解的粒子的数量。但是此外，对于抗冻剂的渗透速度和解冻或融化容量或阻冻时间来说十分重要的还有，待解冻表面的润湿方式。由此不仅导致在冰和/或雪解冻和/或融化期间加速了解冻或融化的过程，而且导致在冰和/或雪解冻和/或融化时减少了抗冻剂的用量。此外，一种比上面已经描述的抗冻剂更好的液态抗冻剂应该具有的特征为，此液态解冻材料不具有固体组分且其既在低于0℃的温度下储存稳定，也在高于冰点的温度下储存稳定。
据此，本发明的目的是，从大量的以碱金属氯化物和/或碱土金属氯化物以及碱金属羧酸盐和/或碱土金属羧酸盐形式的抗冻剂出发，开发一种抗冻剂，其对降低冰点具有高效率，并且在由于雪、雨或冻结的雾或露的形式的冻结降水而结冰的过程中比可比的抗冻剂提供更长的阻冻时间。这种液态抗冻剂还应对单个组分的析出保持特别稳定。此外，这种抗冻剂应该特别在生态学和生理学上是毫无疑问的，对金属和交通路面的铺砌层不具有或只具有微乎其微的腐蚀作用，并且具有良好的生物学相容性以及良好的可处理性和可存储性。一种此类抗冻剂在所有要求持久的防止结冰和要求周围的冰和/或雪快速且持久的融化的情况下是特别需要的。
已经惊奇地发现，碱金属乙酸盐的特定水溶液与少量的表面活性剂和消泡剂和合适的缓蚀剂组合，特别是由乙酸的钾盐与少量合适的表面活性剂和消泡剂和缓蚀剂组成的水溶液，具有在用作抗冻剂时的所有要求的性能。
因此，本发明提供一种抗冻剂，其含有
a)45-55wt％碱金属乙酸盐，
b)0.001-1wt％表面活性剂，
c)0.0001-1wt％消泡剂和
d)0.001-1wt％缓蚀剂，
以及水加至总和为100wt％。
本发明还提供一种用于融化交通路面上的冰雪的方法，其通过将5-100g/m2的按本发明的抗冻剂施用到交通路面上而进行。
抗冻剂的施用量特别取决于外界温度和存在的冰和/或雪的量，优选为15-80g/m2交通路面。抗冻剂的施用可以用常规的防滑物料播撒车进行。
按本发明的抗冻剂含有碱金属乙酸盐，特别是乙酸钾。组分a)的用量优选为47-53wt％，特别是为48-52wt％。
按本发明的抗冻剂优选含有0.01-0.5wt％，特别是0.02-0.2wt％的一种或多种表面活性剂。优选使用的表面活性剂为烷基(多)苷。其烷基优选包括8-16个碳原子。
按本发明的抗冻剂优选含有0.0002-0.1wt％，特别是0.0005-0.01wt％的一种或多种消泡剂。作为消泡剂优选使用聚硅氧烷，特别是聚二烷基硅氧烷，特别是聚二甲基硅氧烷。
按本发明的抗冻剂优选含有0.01-0.7wt％的一种或多种缓蚀剂。作为缓蚀剂优选使用碱金属磷酸盐、碱金属硼酸盐和碱金属硅酸盐。
                        实施例
阻冻时间的测定类似于ISO 11078而在各个指定的空气温度和混凝土平板的温度下进行。但是在此，为进行结冰，不使用电抛光的铝片，而是使用尺寸为25cm×25cm×5cm和倾斜角为1°的混凝土平板。在平板上施用1.875g指定的抗冻剂，这相应于施用量为30g抗冻剂/m2。作为阻冻时间的量度，是指直到混凝土平板开始结冰的时间间隔。
                     表1：抗冻剂的效果
    实施例     温度℃   抗冻剂   淋洒速率g/(dm2·h)     阻冻时间min
    1     -5     E     5.8     26
    2     -5     E     7.4     19
    3     -5     E     8.3     14
    4     -15     E     8.1     13
    5     -15     E     8.6     14
    6     -15     E     9.4     9.5
    7(V)     -5   甲酸钾     5.5     22
    8(V)     -5   甲酸钾     7.6     12
    9(V)     -15   甲酸钾     8.4     10
    10(V)     -15   乙酸钾     8.9     7.5
E＝按本发明的抗冻剂，由含有0.1wt％C8-C16烷基苷，0.005wt％聚二甲基硅氧烷和0.3wt％K3PO4的50wt％的乙酸钾水溶液组成。
为进行比较，在不使用添加剂的情况下，使用甲酸钾和乙酸钾。

Claims (11)

1.一种抗冻剂，其含有
a)45-55wt％碱金属乙酸盐，
b)0.001-1wt％表面活性剂，
c)0.0001-1wt％消泡剂，和
d)0.001-1wt％缓蚀剂，
以及水加至总和为100wt％。
2.根据权利要求1的抗冻剂，其中组分a)的用量为47-53wt％。
3.根据权利要求1和/或2的抗冻剂，其中组分a)的用量为48-52wt％。
4.根据权利要求1-3中一项或多项的抗冻剂，其中组分a)是乙酸钾。
5.根据权利要求1-4中一项或多项的抗冻剂，其中组分b)的用量为0.01-0.5wt％。
6.根据权利要求1-5中一项或多项的抗冻剂，其中组分b)是烷基(多)苷。
7.根据权利要求1-6中一项或多项的抗冻剂，其中组分c)的用量为0.0002-0.1wt％。
8.根据权利要求1-7中一项或多项的抗冻剂，其中组分c)是聚硅氧烷。
9.根据权利要求1-8中一项或多项的抗冻剂，其中组分d)的用量为0.01-0.7wt％。
10.根据权利要求1-9中一项或多项的抗冻剂，其中组分d)是碱金属磷酸盐、碱金属硼酸盐和/或碱金属硅酸盐。
11. 一种用于融化在交通路面上的冰雪的方法，其通过将5-100g/m2的根据权利要求1-10中一项或多项的抗冻剂施用到交通路面上而进行。
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