腰果酚磺酸鹽的新用途以及含腰果酚磺酸鹽的除冰融雪金屬緩蝕劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及化工領(lǐng)域，具體涉及用于除冰融雪的緩蝕劑。
【背景技術(shù)】
[0002] 除冰融雪劑廣泛應(yīng)用于冬季道路、橋面、廣場、公園等地域的快速除冰、融雪，其化 學(xué)成分一般具有吸水、溶解放熱同時(shí)降低冰、雪水的凝固點(diǎn)等作用機(jī)理。除冰融雪劑主劑分 為無機(jī)型（氯鹽、硝酸鹽等）、有機(jī)型(醋酸鹽等)和復(fù)合型三種，因使用效果及成本等原因， 目前我國除冰融雪劑以氯鹽型(氯化鈉、氯化鈣、氯化鎂等)為主流品種。由于除冰融雪劑使 用過程產(chǎn)生電解質(zhì)溶液，且由于產(chǎn)品中所含氯離子等腐蝕因子成分，將導(dǎo)致金屬設(shè)施的腐 蝕和破壞，同時(shí)產(chǎn)生水質(zhì)污染及對(duì)植被的危害，因此，必須在除冰融雪劑配方中添加緩蝕劑 并考慮配方組分的環(huán)保性。緩蝕劑是指能有效抑制金屬腐蝕的物質(zhì)，按其組分類型分為無 機(jī)型、有機(jī)型和復(fù)合型三種，主要靠抑制陰極或陽極電化學(xué)反應(yīng)，或生成金屬表面鈍化膜、 沉淀膜、吸附膜阻止腐蝕介質(zhì)接觸等機(jī)理起緩蝕、防銹作用。目前市售及研究開發(fā)的除冰融 雪劑用緩蝕劑主要成分有:亞硝酸鹽、（聚)磷酸鹽、偏硅酸鹽、鉬酸鹽、鎢酸鹽、葡萄糖酸鈉、 烏洛托品、苯并三氮唑、四硼酸鹽、硫脲、聚天冬氨酸、苯甲酸鈉、鋅鹽等中的一種或幾種的 復(fù)合物?，F(xiàn)有除冰融雪劑用緩蝕劑主要存在以下缺陷和不足：1)對(duì)金屬設(shè)施(主要為碳鋼） 的防護(hù)效果不理想;2)含有有毒(如亞硝酸鹽等)或環(huán)境危害(如含磷、鋅)物質(zhì)，生物降解性 差，容易產(chǎn)生水質(zhì)污染及危害植被生長;3)現(xiàn)有的環(huán)保性能較好的緩蝕劑價(jià)格都很昂貴。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的第一個(gè)發(fā)明目的在于提供腰果酚磺酸鹽用于除冰融雪的緩蝕劑的新用 途，腰果酚磺酸鹽在除冰融雪過程中，對(duì)金屬設(shè)施具有很強(qiáng)的防腐蝕保護(hù)作用，而且，腰果 酚磺酸鹽成本低，無污染，更適用于除冰融雪。
[0004] 實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的發(fā)明目的的方案如下：
[0005] 腰果酚磺酸鹽應(yīng)用于除冰融雪的金屬緩蝕劑的用途，所述的金屬緩蝕劑的用途是 指腰果酚磺酸鹽通過穩(wěn)定吸附在金屬表面形成疏水性保護(hù)膜起到緩蝕效果。
[0006] 上述方案中，所述的腰果酚磺酸鹽是指腰果酚磺酸鈉鹽、鉀鹽、鈣鹽、鎂鹽或銨鹽 中的一種或幾種。
[0007] 本發(fā)明的第二個(gè)發(fā)明目的在于針對(duì)【背景技術(shù)】中所述的現(xiàn)有技術(shù)中的除冰融雪劑 用緩蝕劑對(duì)金屬設(shè)施的防腐蝕性差，有毒物質(zhì)污染環(huán)境，環(huán)保的緩蝕劑價(jià)格又很昂貴的問 題，提供一種對(duì)金屬設(shè)施(主要為碳鋼)的防護(hù)性能優(yōu)越，生物降解性好，不易產(chǎn)生水質(zhì)污染 及對(duì)植被生長無危害的高效、環(huán)保型除冰融雪專用緩蝕劑。
[0008] 實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的發(fā)明目的的方案如下：
[0009] -種用于除冰融雪的緩蝕劑，其包括的組份及重量百分比如下：
[0010] 木質(zhì)素磺酸鎂50%~80% ;腰果酚磺酸鹽20%~50%。
[0011] 上述方案中，所述的腰果酚磺酸鹽包括腰果酚磺酸鈉鹽、鉀鹽、鈣鹽、鎂鹽或銨鹽 中的一種或幾種。
[0012] 本發(fā)明的有益效果如下：本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有除冰融雪劑緩蝕技術(shù)對(duì)金屬設(shè)施的緩 蝕、防護(hù)效果不理想，易產(chǎn)生水質(zhì)污染及危害植被生長等缺陷和不足，采用木質(zhì)素磺酸鎂和 腰果酚磺酸鹽復(fù)配物作為除冰融雪劑專用緩蝕劑，具有緩蝕、防護(hù)效果好、無毒、無腐蝕性、 環(huán)境友好等優(yōu)越性，并具有原料充足、方案易實(shí)施、成本低廉的優(yōu)勢(shì)。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明：
[0014] 實(shí)施例1
[0015] 腰果酚磺酸鹽應(yīng)用于除冰融雪的金屬緩蝕劑的用途，所述的金屬緩蝕劑的用途是 指腰果酚磺酸鹽通過穩(wěn)定吸附在金屬表面形成疏水性保護(hù)膜起到緩蝕效果。
[0016] -種利用木質(zhì)素磺酸鎂和腰果酚磺酸鹽復(fù)配而成的用于除冰融雪的緩蝕劑，其包 括的組份及重量百分比如下：
[0017] 木質(zhì)素磺酸鎂80% ;腰果酚磺酸鈉20%。
[0018] 實(shí)施例2
[0019] 在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，與實(shí)施例1不同的是，用于除冰融雪的緩蝕劑，其包括的組份 及重量百分比如下：
[0020] 木質(zhì)素磺酸鎂70% ;腰果酚磺酸鈉30%。
[0021] 實(shí)施例3
[0022]在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，與實(shí)施例1不同的是，用于除冰融雪的緩蝕劑，其包括的組份 及重量百分比如下：
[0023]木質(zhì)素磺酸鎂60% ;腰果酚磺酸鈉40%。
[0024] 實(shí)施例4
[0025] 在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，與實(shí)施例1不同的是，用于除冰融雪的緩蝕劑，其包括的組份 及重量百分比如下：
[0026]木質(zhì)素磺酸鎂55% ;腰果酚磺酸鈉45%。
[0027] 實(shí)施例5
[0028]在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，與實(shí)施例1不同的是，用于除冰融雪的緩蝕劑，其包括的組份 及重量百分比如下：
[0029]木質(zhì)素磺酸鎂50% ;腰果酚磺酸鈉50%。
[0030] 實(shí)施例6
[0031]在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，與實(shí)施例1不同的是，用于除冰融雪的緩蝕劑，其包括的組份 及重量百分比如下：
[0032]木質(zhì)素磺酸鎂80% ;腰果酚磺酸鉀20%。
[0033] 實(shí)施例7
[0034] 在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，與實(shí)施例1不同的是，用于除冰融雪的緩蝕劑，其包括的組份 及重量百分比如下：
[0035]木質(zhì)素磺酸鎂70% ;腰果酚磺酸鈣30%。
[0036] 實(shí)施例8
[0037] 在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，與實(shí)施例1不同的是，用于除冰融雪的緩蝕劑，其包括的組份 及重量百分比如下：
[0038]木質(zhì)素磺酸鎂60% ;腰果酚磺酸鎂40%。
[0039] 實(shí)施例9
[0040] 在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，與實(shí)施例1不同的是，用于除冰融雪的緩蝕劑，其包括的組份 及重量百分比如下：
[0041] 木質(zhì)素磺酸鎂55% ;腰果酚磺酸銨45%。
[0042] 實(shí)施例10
[0043] 在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，與實(shí)施例1不同的是，用于除冰融雪的緩蝕劑，其包括的組份 及重量百分比如下：
[0044]木質(zhì)素磺酸鎂50% ;腰果酚磺酸鈉20% ;腰果酚磺酸鉀20% ;腰果酚磺酸鎂10%。
[0045] 實(shí)施例11
[0046] 在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，與實(shí)施例1不同的是，用于除冰融雪的緩蝕劑，其包括的組份 及重量百分比如下：
[0047]木質(zhì)素磺酸鎂50% ;腰果酚磺酸鈉20% ;腰果酚磺酸鈣20%，腰果酚磺酸銨10%。
[0048] 實(shí)施例12
[0049] 在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，與實(shí)施例1不同的是，用于除冰融雪的緩蝕劑，其包括的組份 及重量百分比如下：
[0050] 木質(zhì)素磺酸鎂50% ;腰果酚磺酸鉀20% ;腰果酚磺酸銨30%。
[0051 ] 實(shí)施例13
[0052]在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，與實(shí)施例1不同的是，用于除冰融雪的緩蝕劑，其包括的組份 及重量百分比如下：
[0053]木質(zhì)素磺酸鎂50% ;腰果酚磺酸鈣20%，腰果酚磺酸鎂30%。
[0054]本發(fā)明中的木質(zhì)素磺酸鎂主要來源于造紙工業(yè)制漿廢液，來源十分豐富，廣泛應(yīng) 用于石油鉆探采油助劑、混凝土減水劑、膠黏劑、染料分散劑、水煤漿添加劑等領(lǐng)域。木質(zhì)素 磺酸鎂可直接來源于亞硫酸氫鎂蒸煮甘蔗渣酸性制漿工藝廢液，也可采用其它木質(zhì)素磺酸 鹽(如鈉鹽、鈣鹽等)進(jìn)行離子置換制得。工業(yè)木質(zhì)素磺酸鹽是含有羥基、羰基、羧基、磺酸基 等眾多反應(yīng)活性基團(tuán)的大分子化合物。本發(fā)明利用木質(zhì)素磺酸鎂分子中大量含孤對(duì)電子的 氧原子易與金屬(如鐵)配位螯合的特性，使之與除冰融雪劑中的氯離子等腐蝕離子產(chǎn)生競 爭性化學(xué)吸附而覆蓋在金屬表面，同時(shí)，木質(zhì)素磺酸鎂分子中的非極性基團(tuán)則遠(yuǎn)離金屬表 面形成保護(hù)性疏水層，有效阻止氯離子等腐蝕因子接近金屬表面。另外，本發(fā)明利用木質(zhì)素 磺酸鎂分子中的鎂離子的協(xié)同作用效應(yīng)，即鎂離子能在金屬表面形成難溶于水的氫氧化鎂 沉淀膜，填補(bǔ)了木質(zhì)素大分子保護(hù)膜的空隙，最終形成穩(wěn)定的緩蝕保護(hù)膜抑制電化學(xué)腐蝕 的產(chǎn)生。
[0055]腰果酚是一種從天然腰果殼油中提煉出的天然可再生生物質(zhì)產(chǎn)品，目前主要用于 代替或者部分代替苯酚生產(chǎn)高性能酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂固化劑、粘接劑、涂料、摩擦材料等 產(chǎn)品。腰果酚基本化學(xué)結(jié)構(gòu)特征為苯酚的酚羥基(親水基團(tuán)）的間位接有15碳的不飽和烴長 鏈(疏水基團(tuán)）。腰果酚磺化工藝及其表面活性劑產(chǎn)品的乳化性能研究已有報(bào)道，作為一種 油-水體系界面活性劑，腰果酚磺酸鹽可適用于洗滌劑、驅(qū)油劑等應(yīng)用領(lǐng)域，但目前尚未有 腰果酚磺酸鹽應(yīng)用于除冰融雪應(yīng)用金屬緩蝕劑領(lǐng)域的相關(guān)報(bào)道。本發(fā)明中腰果酚磺酸鹽通 過穩(wěn)定吸附在金屬表面形成疏水性保護(hù)膜增強(qiáng)了緩蝕效果。
[0056] 本發(fā)明中木質(zhì)素磺酸鎂及腰果酚磺酸鹽屬天然來源化合物，無毒性，易生物降解。 另外，木質(zhì)素磺酸鹽可用作肥料制造助劑，對(duì)植被生長無不良影響，且擁有改善土壤肥效的 作用。因此，本發(fā)明技術(shù)屬環(huán)保設(shè)計(jì)，能全面滿足綠色、生態(tài)保護(hù)要求。
[0057] 本發(fā)明的用于除冰融雪的緩蝕劑的投加量為除冰融雪劑或除冰融雪劑主劑量質(zhì) 量的0.1 %~5 %。除冰融雪劑專用緩蝕劑緩蝕性能按《道路除冰融雪劑》（GB/T 23851-2009)要求進(jìn)行測(cè)試。試驗(yàn)溶液為50g/L NaCl溶液(空白試液）以及投加實(shí)施例1~13的不同 的金屬緩蝕劑的50g/L NaCl溶液(緩蝕試液），碳鋼試片按《水處理劑緩蝕性能的測(cè)定旋轉(zhuǎn) 掛片法》(GB/T 18175-2014)要求處理，試驗(yàn)溫度為45°C，試驗(yàn)周期72小時(shí)，緩蝕劑投加濃度 1 %。分別記錄、計(jì)算年腐蝕率如下表，
[0058] 年腐蝕率測(cè)試表
[0061 ] 通過上表可見本發(fā)明緩蝕劑年腐蝕率指標(biāo)符合《道路除冰融雪劑》(GB/T 23851-2009)中<0.18mm/a的要求。本發(fā)明的除冰融雪劑金屬緩蝕劑采用木質(zhì)素磺酸鎂和腰果酚 磺酸鹽復(fù)配物作為除冰融雪劑專用緩蝕劑，具有緩蝕、防護(hù)效果好、無毒、無腐蝕性、環(huán)境友 好等優(yōu)越性，并具有原料充足、方案易實(shí)施、成本低廉的優(yōu)勢(shì)。
[0062]以上實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】的說明，而非對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù) 領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變換和變化而得 到相對(duì)應(yīng)的等同的技術(shù)方案，因此所有等同的技術(shù)方案均應(yīng)該歸入本發(fā)明的專利保護(hù)范 圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 腰果酚磺酸鹽應(yīng)用于除冰融雪的金屬緩蝕劑的用途，所述的金屬緩蝕劑的用途是指 腰果酚磺酸鹽通過穩(wěn)定吸附在金屬表面形成疏水性保護(hù)膜起到緩蝕效果。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于除冰融雪的緩蝕劑，其特征在于:所述的腰果酚磺酸鹽是 指腰果酚磺酸鈉鹽、鉀鹽、鈣鹽、鎂鹽或銨鹽中的一種或幾種。3. -種用于除冰融雪的緩蝕劑，其特征在于:其包括的組份及重量百分比如下： 木質(zhì)素磺酸鎂50 %~80 % ;腰果酸磺酸鹽20 %~50 %。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于除冰融雪的緩蝕劑，其特征在于:所述的腰果酚磺酸鹽包 括腰果酚磺酸鈉鹽、鉀鹽、鈣鹽、鎂鹽或銨鹽中的一種或幾種。
【專利摘要】腰果酚磺酸鹽的新用途以及含腰果酚磺酸鹽的除冰融雪金屬緩蝕劑。本發(fā)明公開了腰果酚磺酸鹽作為除冰融雪的金屬緩蝕劑的用途，還公開了一種用于除冰融雪的緩蝕劑，其包括的組份為木質(zhì)素磺酸鎂和腰果酚磺酸鹽。本發(fā)明的除冰融雪劑金屬緩蝕劑采用木質(zhì)素磺酸鎂和腰果酚磺酸鹽復(fù)配物作為除冰融雪劑專用緩蝕劑，具有緩蝕、防護(hù)效果好、無毒、無腐蝕性、環(huán)境友好等優(yōu)越性，并具有原料充足、方案易實(shí)施、成本低廉的優(yōu)勢(shì)。
【IPC分類】C23F11/16, C09K3/18
【公開號(hào)】CN105505321
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510896994
【發(fā)明人】劉光華, 孫金忠, 張洪明, 陸玉峰
【申請(qǐng)人】常州中南化工有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2015年12月8日