[发明专利]一种有机融雪剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于应用化学技术领域，特别涉及一种有机融雪剂及其制备方法。

背景技术

融雪剂是一种能使冰雪在0℃以下融化成液体的化学物质，有固态和液态的。融雪剂通过降低水的冰点使水零下一定温度范围内不凝结成固态而实现融雪化冰目的，用于道路、机场、铁路、广场等场所冬季除雪，降低路面湿滑，提高车辆在路面行驶的安全性，保障交通畅通和人民生命财产安全。上世纪50年代欧美国家最早开始使用融雪剂，目前国内外使用量最大的是氯盐类融雪剂是，也是使用历史最长久的融雪剂，目前使用量仍占90％以上，包括氯化钠、氯化钙、氯化镁等。氯化钠在氯盐类融雪剂的应用占绝对主导地位，包括海盐、岩盐等及其水溶液等。其次是氯化钙，大约占应用的氯盐融雪剂剂总量的10％左右，其他氯盐类则应用不多。氯盐作为融雪剂的几十年应用使人类不得不承受此类融雪剂带来的负作用。氯盐类融雪剂中的氯离子对车辆、基础设施腐蚀破坏严重，并易造成沿线植被枯死，水体、土壤盐化污染。于是人们便开始寻找具有融雪化冰作用的不含氯离子的非氯盐类融雪剂。这类融雪剂以醋酸钙镁CMA为代表，提纯技术和融雪化冰效果决定着醋酸钙镁的应用。市面上醋酸钙镁融雪剂纯度不高，价格昂贵，融雪化冰效果不好，低于-10℃失效，且有不溶水的杂质，污染了环境和路面。公路上用来融雪化冰受到了限制。研制开发一种融雪效果更好的不含氯离子的有机融雪剂具有广阔的应用前景。

发明内容

针对现有技术中非氯盐融雪剂醋酸钙镁CMA生产成本高、融雪化冰温度适用范围窄、氯盐类腐蚀破坏大、环境污染严重的问题，本发明提出一种有机融雪剂及其制备方法。

一种有机融雪剂，成分按质量百分数为：丁二酸钙为1.5～15％，丁二酸镁为15～30％，戊二酸钙为3～30％，戊二酸镁为25～50％，己二酸钙为1～10％，己二酸镁为10～20％。

一种有机融雪剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，称取混合二元酸HOOC-(CH₂)n-COOH,n＝2,3,4，简称DBA，与蒸馏水混合，配制成质量浓度为20～50％的混合二元酸水溶液；其中，混合二元酸的成分按百分含量为：己二酸为10～20％，戊二酸为30～50％和丁二酸为15～30％；

步骤2，计算并称取盐化试剂的实际投放量；其中，盐化试剂的组成成分，按物质的量的百分比为，白云石粉n₁：碳酸镁粉n₂＝(10～90％)：(10～90％)；

(1)计算盐化试剂的实际投放量W，根据公式(Ⅰ)，(Ⅱ)，(Ⅲ)进行计算：

式中，x表示质量浓度为B％的混合二元酸水溶液的质量；B％表示测量酸值时混合二元酸水溶液的质量浓度，取值范围为0.1±0.005％；y表示测量酸值时消耗NaOH的体积；A表示测量酸值时氢氧化钠的物质的量浓度，取值范围为0.1±0.005mol/L；

式中：m为混合二元酸的质量；Q为混合二元酸反应所需盐化试剂的理论投放量；

W＝(1.01～1.10)×Q (Ⅲ)

式中，W为盐化试剂的实际投放量；

(2)分别称取盐化试剂中白云石粉实际投放质量和碳酸镁粉实际投放质量，根据公式(Ⅳ)和(Ⅴ)进行称取：

m₁＝n₁×W×M₁ (Ⅳ)

m₂＝n₂×W×M₂ (Ⅴ)

式中，n₁为白云石粉占盐化试剂的物质的量百分比；n₂为碳酸镁粉占盐化试剂的物质的量百分比；m₁为白云石粉实际投放质量；m₂为碳酸镁粉实际投放质量；M₁为白云石粉的平均化学式量；M₂为碳酸镁的化学式量；

步骤3，混合：

将盐化试剂加入到混合二元酸水溶液中，在20～50℃下搅拌2～3h，得到固液混合物；

步骤4，过滤：

采用滤纸过滤固液混合物，除去固体不溶物，得到黄色或棕色液体，即混合二元酸液转化液；

步骤5，脱色处理：

将100～200目的活性炭，加入到混合二元酸液转化液中，搅拌30～60min，进行脱色处理，用滤纸过滤得到无色或淡黄色滤液，即含有融雪剂的滤液；其中，活性炭按混合二元酸液转化液的1～5％(W/V)，进行添加；