本發(fā)明屬于應(yīng)用化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種有機(jī)融雪劑及其制備方法。

背景技術(shù)：
融雪劑是一種能使冰雪在0℃以下融化成液體的化學(xué)物質(zhì)，有固態(tài)和液態(tài)的。融雪劑通過降低水的冰點(diǎn)使水零下一定溫度范圍內(nèi)不凝結(jié)成固態(tài)而實(shí)現(xiàn)融雪化冰目的，用于道路、機(jī)場、鐵路、廣場等場所冬季除雪，降低路面濕滑，提高車輛在路面行駛的安全性，保障交通暢通和人民生命財產(chǎn)安全。上世紀(jì)50年代歐美國家最早開始使用融雪劑，目前國內(nèi)外使用量最大的是氯鹽類融雪劑是，也是使用歷史最長久的融雪劑，目前使用量仍占90％以上，包括氯化鈉、氯化鈣、氯化鎂等。氯化鈉在氯鹽類融雪劑的應(yīng)用占絕對主導(dǎo)地位，包括海鹽、巖鹽等及其水溶液等。其次是氯化鈣，大約占應(yīng)用的氯鹽融雪劑劑總量的10％左右，其他氯鹽類則應(yīng)用不多。氯鹽作為融雪劑的幾十年應(yīng)用使人類不得不承受此類融雪劑帶來的負(fù)作用。氯鹽類融雪劑中的氯離子對車輛、基礎(chǔ)設(shè)施腐蝕破壞嚴(yán)重，并易造成沿線植被枯死，水體、土壤鹽化污染。于是人們便開始尋找具有融雪化冰作用的不含氯離子的非氯鹽類融雪劑。這類融雪劑以醋酸鈣鎂CMA為代表，提純技術(shù)和融雪化冰效果決定著醋酸鈣鎂的應(yīng)用。市面上醋酸鈣鎂融雪劑純度不高，價格昂貴，融雪化冰效果不好，低于-10℃失效，且有不溶水的雜質(zhì)，污染了環(huán)境和路面。公路上用來融雪化冰受到了限制。研制開發(fā)一種融雪效果更好的不含氯離子的有機(jī)融雪劑具有廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)中非氯鹽融雪劑醋酸鈣鎂CMA生產(chǎn)成本高、融雪化冰溫度適用范圍窄、氯鹽類腐蝕破壞大、環(huán)境污染嚴(yán)重的問題，本發(fā)明提出一種有機(jī)融雪劑及其制備方法。一種有機(jī)融雪劑，成分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為：丁二酸鈣為1.5～15％，丁二酸鎂為15～30％，戊二酸鈣為3～30％，戊二酸鎂為25～50％，己二酸鈣為1～10％，己二酸鎂為10～20％。一種有機(jī)融雪劑的制備方法，包括以下步驟：步驟1，稱取混合二元酸HOOC-(CH2)n-COOH,n＝2,3,4，簡稱DBA，與蒸餾水混合，配制成質(zhì)量濃度為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為：己二酸為10～20％，戊二酸為30～50％和丁二酸為15～30％；步驟2，計算并稱取鹽化試劑的實(shí)際投放量；其中，鹽化試劑的組成成分，按物質(zhì)的量的百分比為，白云石粉n1：碳酸鎂粉n2＝(10～90％)：(10～90％)；(1)計算鹽化試劑的實(shí)際投放量W，根據(jù)公式(Ⅰ)，(Ⅱ)，(Ⅲ)進(jìn)行計算：式中，x表示質(zhì)量濃度為B％的混合二元酸水溶液的質(zhì)量；B％表示測量酸值時混合二元酸水溶液的質(zhì)量濃度，取值范圍為0.1±0.005％；y表示測量酸值時消耗NaOH的體積；A表示測量酸值時氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度，取值范圍為0.1±0.005mol/L；式中：m為混合二元酸的質(zhì)量；Q為混合二元酸反應(yīng)所需鹽化試劑的理論投放量；W＝(1.01～1.10)×Q(Ⅲ)式中，W為鹽化試劑的實(shí)際投放量；(2)分別稱取鹽化試劑中白云石粉實(shí)際投放質(zhì)量和碳酸鎂粉實(shí)際投放質(zhì)量，根據(jù)公式(Ⅳ)和(Ⅴ)進(jìn)行稱取：m1＝n1×W×M1(Ⅳ)m2＝n2×W×M2(Ⅴ)式中，n1為白云石粉占鹽化試劑的物質(zhì)的量百分比；n2為碳酸鎂粉占鹽化試劑的物質(zhì)的量百分比；m1為白云石粉實(shí)際投放質(zhì)量；m2為碳酸鎂粉實(shí)際投放質(zhì)量；M1為白云石粉的平均化學(xué)式量；M2為碳酸鎂的化學(xué)式量；步驟3，混合：將鹽化試劑加入到混合二元酸水溶液中，在20～50℃下攪拌2～3h，得到固液混合物；步驟4，過濾：采用濾紙過濾固液混合物，除去固體不溶物，得到黃色或棕色液體，即混合二元酸液轉(zhuǎn)化液；步驟5，脫色處理：將100～200目的活性炭，加入到混合二元酸液轉(zhuǎn)化液中，攪拌30～60min，進(jìn)行脫色處理，用濾紙過濾得到無色或淡黃色濾液，即含有融雪劑的濾液；其中，活性炭按混合二元酸液轉(zhuǎn)化液的1～5％(W/V)，進(jìn)行添加；步驟6，將含有融雪劑的濾液進(jìn)行蒸發(fā)處理，在50～100℃條件下加熱，同時進(jìn)行攪拌；當(dāng)有固體析出時，停止加熱或降溫加熱，并繼續(xù)攪拌，直到蒸發(fā)容器中全部為無色或淺黃色晶體為止，即得到有機(jī)融雪劑固體。所述的步驟1中，混合二元酸來源于遼陽石油化纖公司金興化工廠生產(chǎn)尼龍的副產(chǎn)品。所述的步驟2中，鹽化試劑中白云石粉的粒度為100～200目，碳酸鎂粉的粒度為100～200目；其中，白云石粉的組成成分，按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為：碳酸鈣為50～55％，碳酸鎂為45～50％；所述的步驟4和步驟5中，過濾采用孔徑為中速定量濾紙；所述的步驟5中，W/V的含義為每100mL的混合二元酸液轉(zhuǎn)化液加入1～5g活性炭；所述的步驟7中，當(dāng)液體中析出固體后降溫加熱時，防止結(jié)晶飛濺出來；所述的步驟7中，有機(jī)融雪劑，英文名稱為CalciumMagnesiumDibasicAcid，簡稱CM-DBA。采用本發(fā)明的有機(jī)融雪劑制備方法制備的有機(jī)融雪劑，用于道路、機(jī)場、廣場、停車場、鐵路等的融雪化冰場所。本發(fā)明的一種有機(jī)融雪劑及其制備方法的反應(yīng)原理為：所述的步驟2中，酸值測試的原理為：酸值的測試具體操作過程為：將混合二元酸和蒸餾水混合，配制成質(zhì)量濃度為B％混合二元酸水溶液；稱取混合二元酸水溶液xg，加入碘量瓶中，滴入2～3滴酚酞后，向水溶液滴入Amol/L的NaOH溶液，碘量瓶中的水溶液剛一出現(xiàn)紅色，且10s內(nèi)紅色不消失，記錄消耗氫氧化鈉溶液的體積ymL，帶入公式(Ⅰ)，計算出酸值。本發(fā)明的一種有機(jī)融雪劑及其制備方法的有益效果是：1、本發(fā)明制備的一種新型非氯鹽類的有機(jī)融雪劑混合二元酸鈣鎂CM-DBA，適用-15℃以上場所融雪化冰，比市面上常用的同類融雪劑醋酸鈣鎂(CMA)適用溫度范圍擴(kuò)寬約5℃，腐蝕破壞作用極小。2、本發(fā)明開辟了尼龍生產(chǎn)工業(yè)的副產(chǎn)品混合二元酸DBA再利用新途徑。3、節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境。具體實(shí)施方式本發(fā)明實(shí)施例中酸值的測試過程為：準(zhǔn)確稱取將0.2000g混合二元酸和199.8000g蒸餾水混合，配制成質(zhì)量濃度為0.1％混合二元酸水溶液；稱取混合二元酸水溶液100.0085g，加入碘量瓶中，滴入2～3滴酚酞后，向水溶液滴入接近0.1mol/L的NaOH溶液，本測試中使用的是濃度為0.0977mol/L的NaOH溶液，碘量瓶中的水溶液剛一出現(xiàn)紅色，且10s內(nèi)紅色不消失，記錄消耗氫氧化鈉溶液的體積y＝15.35mL；混合二元酸酸值采用公式(Ⅰ)進(jìn)行計算：式中：酸值，mgNaOH/g；100.0085表示0.1％混合二元酸水溶液的質(zhì)量，g；15.35表示消耗NaOH的體積，mL；40表示氫氧化鈉的摩爾質(zhì)量，g/mol；0.0977表示氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度，mol/L。本發(fā)明實(shí)施例中，混合二元酸的成分按百分含量為：己二酸為10～20％，戊二酸為30～50％和丁二酸為15～30％；鹽化試劑中白云石粉的粒度為100～200目，碳酸鎂粉的粒度為100～200目；白云石粉的組成成分，按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為：碳酸鈣為50％，碳酸鎂為50％；白云石粉的平均化學(xué)式量均為92g/mol；碳酸鎂粉的化學(xué)式量均為84g/mol。實(shí)施例1一種有機(jī)融雪劑，成分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為：丁二酸鈣為8％，丁二酸鎂為22％，戊二酸鈣為14％，戊二酸鎂為38％，己二酸鈣為5％，己二酸鎂為13％。一種有機(jī)融雪劑的制備方法，包括以下步驟：步驟1，稱取100g混合二元酸，與300g蒸餾水混合，配制成質(zhì)量濃度為25％的混合二元酸水溶液；步驟2，計算并稱取鹽化試劑的實(shí)際投放量；其中，鹽化試劑的組成成分，按物質(zhì)的量的百分比，白云石粉n1：碳酸鎂粉n2＝50％：50％；(1)計算鹽化試劑的實(shí)際投放量W，根據(jù)公式(Ⅰ)，(Ⅱ)，(Ⅲ)進(jìn)行計算：由公式(Ⅰ)可知，酸值＝600(mgNaOH/g)；由公式(Ⅱ)可知，100g混合二元酸反應(yīng)所需鹽化試劑的理論投放量Q的值，其中，2表示的含義為1mol混合二元酸消耗2molNaOH；1.25為系數(shù)，無量綱；由公式(Ⅲ)可知，鹽化試劑的實(shí)際投放量W的值，本實(shí)施例中W＝1.05×Q＝1.05×0.75＝0.7875(mol)；(2)分別稱取鹽化試劑中白云石粉實(shí)際投放質(zhì)量和碳酸鎂粉實(shí)際投放質(zhì)量，根據(jù)公式(Ⅳ)和(Ⅴ)進(jìn)行稱取；由公式(Ⅳ)可知，m1＝n1×W×M1＝50％×0.7875×92＝36.225(g)；由公式(Ⅴ)可知，m2＝n2×W×M2＝50％×0.7875×84＝33.075(g)；其中，n1為白云石粉占鹽化試劑的物質(zhì)的量百分比，％；n2為碳酸鎂粉占鹽化試劑的物質(zhì)的量百分比，％；m1為白云石粉實(shí)際投放質(zhì)量，g；m2為碳酸鎂粉實(shí)際投放質(zhì)量，g；M1為白云石粉的平均化學(xué)式量，g/mol；M2為碳酸鎂粉的化學(xué)式量，g/mol；步驟3，混合：將鹽化試劑加入到混合二元酸水溶液中，在30℃下攪拌2h，得到固液混合物；步驟4，過濾：采用濾紙過濾固液混合物，除去固體不溶物，得到黃色或棕色液體，即混合二元酸液轉(zhuǎn)化液；其中，濾紙為孔徑為中速定量濾紙；步驟5，脫色處理：將200目的活性炭，加入到混合二元酸液轉(zhuǎn)化液中，攪拌60min，進(jìn)行脫色處理，用濾紙過濾得到無色或淡黃色濾液，即含有融雪劑的濾液；其中，活性炭按混合二元酸液轉(zhuǎn)化液的5％(W/V)，進(jìn)行添加；濾紙為孔徑為中速定量濾紙；步驟6，將含有融雪劑的濾液進(jìn)行蒸發(fā)處理，在50～100℃條件下加熱，同時進(jìn)行攪拌；當(dāng)有固體析出時，停止加熱或降溫加熱，并繼續(xù)攪拌，直到蒸發(fā)容器中全部為無色或淺黃色晶體為止，即得到有機(jī)融雪劑固體。實(shí)施例2一種有機(jī)融雪劑，成分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為：丁二酸鈣為10％，丁二酸鎂為19.5％，戊二酸鈣為18.5％，戊二酸鎂為33.5％，己二酸鈣為6.5％，己二酸鎂為12％。一種有機(jī)融雪劑的制備方法，包括以下步驟：步驟1，稱取100g混合二元酸，與400g蒸餾水混合，配制成質(zhì)量濃度為20％的混合二元酸水溶液；步驟2，計算并稱取鹽化試劑的實(shí)際投放量；其中，鹽化試劑的組成成分，按物質(zhì)的量的百分比，白云石粉n1：碳酸鎂粉n2＝66.7％：33.3％；(1)計算鹽化試劑的實(shí)際投放量W，根據(jù)公式(Ⅰ)，(Ⅱ)，(Ⅲ)進(jìn)行計算：由...