本发明涉及一种融雪剂， 具体涉及一种以甲酸盐为主要成分的生态融雪 剂。

背景技术

现有氯盐融雪剂由于 cr离子的腐蚀性， 往往添加了阻锈剂 （抗蚀剂）， 虽然对金属 和道路建筑材料腐蚀性有所缓和， 但腐蚀性仍很突出， 而且 cr离子对土壤、植被产生影 响， 危害植物生长。 粮食作物、 造纸废液、 酒副产物、 脂糖产物等生物融雪剂虽然成本 低， 无环境污染， 但融雪效果一般。尿素融雪剂分解为氨、硝酸 钙镁盐融雪剂含硝酸根， 使水体富营养化。 乙二醇、 丙三醇等醇类融雪剂进入水体分解消耗大量氧 ， 化学耗氧量 超标。

甲酸盐是一种新型有机盐融雪剂， 其融冰速度快， 能力强， 使用后易降解， 生化耗 氧量低， 对环境影响小， 是一种生态环境友好型融雪剂， 但甲酸盐对金属特别是轻金属 有一定腐蚀性， 必须加适当抗腐蚀剂加以消除。 现有技术中通常采用无机磷酸盐作为抗 腐蚀剂， 但无机磷酸盐的明显不足是与水中钙离子形成 钙垢， 需和阻垢剂共同使用， 而 且该磷酸盐排放水中可以促进水体藻类生长， 容易造成水质富营养化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种融雪能力强， 腐蚀性小， 容易被生物降解的新型生态融 雪剂。

本发明的技术方案为： 一种融雪剂， 其特征在于各组分的重量百分比为： 甲酸盐 95—98%

硅酸盐 1—3.5%

偏铝酸钠 0.05—0.5%

碳酸钠 0.1—1%

含磷酰基团的有机磷酸盐 0.05—0.5%,

所述甲酸盐选自甲酸钠、 甲酸钾的一种或两种；

所述硅酸盐选自二硅酸钠、 二硅酸钾、 偏硅酸钠、 偏硅酸钾的一种或多种； 所述含磷酰基团的有机磷酸盐为羟基亚乙基二 磷酸二钠 （HEDPNa ₂ )、 2-磷酸丁烷 -1，2，4-三羧酸四钠 （PBTCA a ₄ )、 a -羟基磷乙酸钠 （HPAANa) 的一种或多种。

所述硅酸盐的模数为 1-3.5。 所述的融雪剂的生产方法， 其特征在于包括下述步骤： 将所述甲酸盐、 硅酸盐、 偏 铝酸钠、 碳酸钠、 含磷酰基团的有机磷酸盐粉碎、 混合、 搅拌均匀后， 挤压成 2— 6mm 的颗粒， 烘干， 即得。

本发明的有益效果有：

( 1 ) 本发明的融雪剂融雪能力强；

(2) 含磷酰基团 [-PO(OH) ₂ ] 的有机磷酸盐与硅酸盐复合用作抗腐蚀剂， 少量偏 铝酸钠、 碳酸钠的使用对提高对镁铝合金的抗蚀性起到 协同和促进作用， 产品对碳钢金 属、 混凝土的腐蚀性低； 特别是针对飞机上使用的铝、 镁合金材料的腐蚀性极小， 产品 符合美国 SAE— AMS -1431 C航空材料环境要求指标；

(3 ) 本发明的融雪剂容易被生物降解， 降解时生化和化学耗氧量低， 环保性能好；

(4)本发明的融雪剂在低温下溶解速度快，溶 解度大，该融雪剂固体颗粒吸水性强， 在低温下能迅速吸收周围环境空气中的水份形 成盐水， 首先渗入地表， 然后扩散开来， 破坏掉冰雪与冻结地面之间的附着力， 达到快速融化冰雪的目的， 工作效率高， 是一种 高效快速融雪剂。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步说明本发明。

表 1列出了四种实施例组分 （其中所述数据是指各组分在融雪剂中的重量 百分比）: 表 1 实施例 1〜4融雪剂组分组成

二硅酸钠的模数为 2。

实施例 1〜4融雪剂的生产方法是： 按重量百分比取各组分， 粉碎、 混合、搅拌均匀 后， 挤压成 2— 6mm的颗粒， 烘干， 即得。

试验例 1、 实施例 1〜4的融雪化冰能力试验

按照 GB/T23851— 2009 《道路除冰融雪剂》 对本发明四个实施例进行融雪化冰能力 测定试验， 试验方法为：

①将 100ml水加入到瓷坩埚， 放入低温恒温箱中， 在 - 10°C条件下， 制成冰块后， 取出擦干瓷坩埚外壁的水和冰， 迅速称量， 精确到 0.1g。

②将本发明融雪剂配置成 0.2g/ml浓度的水溶液，取 25ml倒入装有冰块的瓷坩埚中， 瓷坩埚在低温恒温箱中 - 10°C条件下， 30分钟后取出， 立即倾倒其液体， 并迅速称量瓷 坩埚和剩余冰块的质量。

③同等条件下做氯化钠融雪剂对比试验， 计算本发明融雪剂与氯化钠融雪剂的融雪 能力比 K， 计算公式为 K= (mO-ml ) lOO/ ( mOl— mi l ), 其中 mO和 ml分别是未 加入融雪剂和加入本发明融雪剂后瓷坩埚和冰 块的质量（g)， mOl和 mi l分别是未加入 融雪剂和加入氯化钠融雪剂后瓷坩埚和冰块的 质量 （g)。 实验结果见表 2。

表 2 融雪能力实验结果

从上表可以看出， 本发明的融雪剂比氯化钠融雪剂的融雪能力强 。

试验例 2、 实施例 1〜4的金属碳钢腐蚀试验

按照国标 GB/T10124-1988, 对上述四个实施例进行碳钢腐蚀试验， 步骤如下：

①取 5片中间打孔（孔径为 3mm) 的碳钢金属片 50x25x2mm， 用 5%硫酸溶液浸泡 5分钟， 再依次进行水洗、 酒精冲洗、 丙酮冲洗， 吹氮气进行干燥， 之后放到干燥箱中， 进行编号、 测量和称重；

②在五只 2000ml烧杯中分别加入 1000ml纯净水，在第一只烧杯中加入氯化钠 200g， 另外四只烧杯中分别加入实施例 1〜4的融雪剂各 200g;

③将 5片碳钢金属片分别用尼龙绳吊在五只烧杯的� �液中， 尼龙绳另一端系在玻璃 棒上， 并将玻璃棒架在烧杯口沿上， 使金属处于溶液中央偏下的位置；

④碳钢金属片连续在溶液中浸泡 48小时后， 放在 3%浓度的盐酸中浸泡 10分钟， 取出后用刷子刷掉表面残锈， 再先后用酒精、 丙酮冲洗， 吹氮气进行干燥后放在干燥箱 中， 再逐一进行称重；

⑤缓蚀效果评价。 试验结果见表 3。

表 3 金属碳钢腐蚀试验结果

*腐蚀比率 （％) 是以氯化钠的腐蚀速率为 100%。

腐蚀速率 R=[8760x ( M-Mi ) ]÷STD lO

式中 S代表表面积， 标准试片数值是 28cm ² ; T代表浸泡时间， 数值是 48小时； D 代表密度， 数值是 7.85g/cm ³ ; 8760是一年的小时数； 10是单位换算系数。

从上表可以看出， 本发明的融雪剂对碳钢金属的腐蚀性明显低于 氯化钠融雪剂。 试验例 3、 实施例 1〜4的混凝土腐蚀性试验

按照美国 ASTM designation C672— 84方法，对上述四个实施例进行混凝土的腐蚀� �� 试验。 试验方法为： 将静养好的混凝土块 （lOOx lOOx lOOmm) 浸渍在 3%浓度的融雪剂 溶液中， - 20°C的环境下冷冻 16小时， 融冻过程在室温下持续 8小时， 反复进行 50天， 融雪剂溶液每周更换一次，并且称量混凝土块 的重量，根据质量损失计算混凝土腐蚀率， 再与氯化钠对比计算出腐蚀比率， 试验结果见表 4。 混凝土腐蚀性试验结果

*腐蚀比率 （％) 是以氯化钠的腐蚀率为 100%。

从上表可以看出， 本发明的融雪剂对混凝土的腐蚀性明显低于氯 化钠融雪剂。

试验例 4、 实施例 1〜4的外观及生物降解能力测试：

按美国 "APAH水及废水检测标准" （ APAH"standard methods for examination of water and waste water") 提供的检测方法测试：

融雪剂配成浓度： 15%水溶液。 保温培养期： 15天。 培养温度： 20°C。 检测结果如 下表 5 :

表 5 生物降解能力测试结果

从上表可以看出， 本发明的融雪剂比醋酸钠或尿素融雪剂更易被 生物降解， 而且本 试验例 5、 实施例 1〜4的全浸式腐蚀试验测试: ①对实施例 1〜4 按照"美国航空材料技术规格一关于飞行跑道� � 飞行滑道除冰 / 防冰固体化含物" （ SAE-AMS-1431C Compound, Solid Runway and Taxiway Deicing/Anti-Icing) 检测标准中 ASTM F 483标准进行全浸式腐蚀试验测试：

② ASTM F 483标准测定步骤为，取尺寸为 50.8x25.4x1.6mm的金属片放在规定浓度 的 （15%) 融雪剂配成的试液中， 于一大气压下及 38±3°C恒温条件下， 浸泡 24小时， 记录金属片浸泡前后重量变化及外观腐蚀变色 情况， 浸泡前后两次重量变化测试结果单 位为 mg/cm ² -24小时。

③测试结果如下表 6所示：

表 6 全浸式腐蚀试验测试结果

从上表可以看出， 通过对飞机上使用的铝、 镁等轻金属材料的腐蚀性测试实验， 本 发明的融雪剂完全达到美国 SAE -AMS -1431C完全浸没腐蚀试验测试标准。

上述实施例和试验例例举了四种融雪剂的组分 及其重量百分比， 为进一步说明本发 明， 还提供以下 个具体实施例:

实施例 5

一种融雪剂

甲酸钠 95%

偏硅酸钠 3.5%

偏铝酸钠 0.5%

碳酸钠 0.5%

PBTCA a ₄ 0.5%

生产方法是： 按重量百分比取各组分， 粉碎、 混合、 搅拌均匀后， 挤压成 2— 6mm 的颗粒， 烘干， 即得。

实施例 6

一种融雪剂， 各组分的重量百分比为：

甲酸钠 97.9%

偏硅酸钠 1%

偏铝酸钠 0.05%

碳酸钠 1%

HPAANa 0.05%

生产方法与实施例 5相同。

实施例 7

一种融雪剂， 各组分的重量百分比为：

甲酸钠 96.35%

偏硅酸钠 3%

偏铝酸钠 0.05%

碳酸钠 0.1%

HPAANa 0.5%

生产方法与实施例 5相同。

当然， 本发明还可以有其它多种实施方式， 如将甲酸钠用其它甲酸盐代替， 例如用 甲酸钾代替， 或者部分用甲酸钾代替； 将二硅酸钠的全部或部分用其它硅酸盐代替， 例 如用偏硅酸钠、 二硅酸钾、 偏硅酸钾的一种或多种代替； 含磷酰基团 [-PO(OH) ₂ ] 的有 机磷酸盐也不局限于为羟基亚乙基二磷酸二钠 （HEDPNa ₂ )、 2-磷酸丁烷 -1，2，4-三羧酸四 钠 （PBTCANa ₄ )、 a -羟基磷乙酸钠 （HPAANa) 的一种， 还可以是两种或三种的组合。 只要各组分的重量百分比在本发明的限度范围 内， 均可以实现本发明的目的， 具体实施 例本说明书中不再赘述。

本发明融雪剂的使用量参考下表 7:

表 7 融雪剂使用量参考

该融雪剂主要用于飞机场跑道， 清除和预防霜、 冰或雪的积聚， 也可用在街道、 路、 自行车道、 人行道、 桥梁、 庭院、 停车场、 运动场及其它交通区域。