[发明专利]包膜型长效抗凝冰剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及市政建设用品领域，具体涉及一种包膜型长效抗凝冰剂及其制备方法。

背景技术

近年来，随着我国经济迅速发展，高等级公路与城市道路也得到了迅猛发展。公路交通网的日渐完善对于我国社会经济的发展起到了极大的促进与保障作用，但我们也应看到在公路建设过程中出现的制约问题，其中最主要的是冬季公路路面积雪现象。就目前的状况来看，国内外通常采用的冬季除冰雪方法有：人工除雪法、撒布融雪剂法和机械除冰雪法等，有时也根据具体情况将三者进行适当组合。被广泛应用的融雪剂为氯盐类融雪剂，这类材料优点是价低、易操作、除冰雪效果明显；缺点是对道路及其周围的基础设施具有严重的腐蚀性，破坏环境，不能满足交通运输的可持续发展要求。

抗凝点沥青路面通过盐分的持续析出，能够降低路面表面水的冰点，并持续融化道路表面积雪。与传统融雪剂相比，一方面可以减少融雪剂的喷洒量和喷洒次数，从而减少氯盐对沿途结构物的腐蚀破坏及对空气、土壤及农作物等造成的环境污染。另一方面，盐化物融雪沥青路面能够使积雪与路面之间形成松散的接触，从而降低机械除雪难度，提高作业效率，减少冬季道路的养护成本。

抗凝冰剂亦称抗凝点沥青路面外加剂，是在沥青混合料中直接掺入的具有抑制冻结效果的一种添加剂，将其添加到沥青混合料中，在车辆荷载下，外加剂中的盐分从混合料的毛细空隙中逐渐析出，从而降低道路表面水的冰点，其有效抑制冻结的成分主要为盐化物，常见氯化钠、氯化钙等。

对于抗凝点沥青路面技术的研究，我国目前尚处于初步探索的阶段，所做的大部分研究工作主要还是集中在国外的自融雪路面外加剂上。重庆交通大学崔龙锡对添加国外产品V-260的蓄盐路面进行了研究，主要包括掺加V-260的蓄盐路面级配组成设计方法、作用机理及路用性能评价。长安大学的张丽娟研究掺入外加剂国外产品Mafilon的自融雪沥青路面的路用性能及施工性能，通过控制盐化物掺入量，使盐化物自融雪沥青混合料的路用性能能够满足规范要求。重庆交通大学康捷对自制的蓄盐集料进行了研究，证明对沸石进行盐化处理后的集料代替沥青混合料中的集料能起到路面除冰雪的效果，之后他将该种材料运用到路面微表处处理中，提出抗凝冰微表处，并对其除冰雪性能进行了验证，证明该蓄盐集料有一定的抗凝冰效果，但是长效性有待研究和加强。在融冰雪效果长效性方面，日本依托实际工程进行了长效性的测定，并证明 5-6 年后，蓄盐路面仍具有一定的除冰雪功能，国内长安大学孙玉齐对除冰雪长效性方面有一些研究，但研究仅限于静水条件下的浸泡法，无法合理的模拟路面实际情况。

高分子材料包膜技术一直被应用于农业及医药等领域，如药物包衣及化肥农药包膜，应用于抗凝冰剂对盐化物进行包膜未见报道。

大粒盐是海水或盐井、盐池、盐泉中的盐水经煎晒而成的结晶，其主要成分为NaCl，具备融冰化雪功效。利用大粒盐作为长效抗凝冰沥青路面外加剂的融雪剂，不仅可以降低制备成本和开发利用这一巨大资源，而且经过包膜处理后，盐离子缓慢被释放出来，使融雪剂具有长效性，这对国民经济的发展无疑具有重要意义。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种既具有良好的凝冰融雪性能，又具有长效性的包膜型长效抗凝冰剂及其制备方法。

本发明采取的技术方案是：一种包膜型长效抗凝冰剂，原料组分的质量百分比为

大粒盐 80~85%；

高分子包膜材料 10~13%；

改性蓄盐载体 5~8%；

所述的高分子包膜材料为环氧树脂及固化剂的混合物或酚醛树脂；

所述的改性蓄盐载体为改性凹凸棒土粉体。

一种包膜型长效抗凝冰剂的制备方法，包括以下步骤

(1) 备料：筛选大粒盐粒径为2.36~4.75或4.75~9.5mm；

(2) 制备改性蓄盐载体：将改性凹凸棒土粉体经研磨至粒径≤200目、用饱和氯化钠溶液浸泡2-4h、在100℃下干燥10-12h，再研磨至粒径≤140目后，加入粘度为50cst的二甲基硅油，以搅拌速率30r/min持续搅拌时间30min至均匀，然后在120℃下烘干至恒重，制得改性蓄盐载体；

(3) 配制包膜溶液：

将环氧树脂或酚醛树脂进行稀释，改性蓄盐载体加入稀释后的高分子材料溶液，混合后即制得包膜溶液；

(4) 制备包膜型长效抗凝冰剂：将大粒盐浸入包膜溶液，浸泡均匀后取出，然后将取出的大粒盐放入装有少量改性蓄盐载体的转鼓中，待颗粒分散且表面均匀沾有改性蓄盐载体时取出固化，即可得到包膜型抗凝点冰剂。