[发明专利]一种裹壳型抑融冰雪材料及制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明是涉及缓释融冰雪材料及制备方法和应用，尤其涉及一种抑融冰雪材料及制备方法和应用，具体说涉及一种筑路或修筑路面掺入沥青路面填充料中的裹壳型抑融冰雪材料及制备方法和应用。

技术背景

近二十年来由于全球变暖，环境污染严重，冬季气候冷热温差变化异常，冻化交替频繁，使路面与冰雪层冻结，造成多辆行车追尾。雪冻、冰冻，使城区、高速公路、机场等重要陆地交通干线受阻，交通停运已经严重威胁人民群众的日常生活、影响了国民经济的发展。近年冬季，我国南方部分地区也出现交通中断，高速公路关闭。城市每年都要向路面投撒上千吨氧盐类融雪剂。南方部分城市没有储备融冰雪剂，用工业盐融雪。我国北方和国内一些城市大部分应用氯化钠、氯化镁为融冰雪剂，对环境造成污染源，土壤被盐冰水掺入后变为盐碱地，大批的路边的树木花草死去，融雪后大量盐类融雪剂随水流入江、河、湖泊、大海，造成严重污染。

日本、北美、欧洲一些国家研发了其它类型融冰雪剂，并投入使用。美国以热源融冰雪，此项目投资大，无法广泛应用，只能在一些比较低湿坡道，机场等短距离的道路上应用。我国北京市地下停车场的坡道上也采用了发热电缆热源对上述路段实施防滑的措施，效果很好，但铺设与应用造价太高，一平方米路面每小时耗电量160-300千瓦。

CN10392040C、CN125067C、CN1657586A公布了融冰雪剂及制备和应用。主要利用糠醛生产过程中产生的废木糠醋液，主要是以醋酸为主的C_1～3小分子有机羧酸或乙酸废液来制取其醋酸钙镁盐(CMA)；其中，在对有机酸提纯时能量消耗大。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种筑路或修筑路面掺入沥青路面填充料中的裹壳型抑融冰雪材料及制备方法，以缓释抑制冰雪与道路表面的之间的冻结，冰雪在车辆运行时会自行脱落，避免或减少因冰雪路面造成的交通事故，易于机械清除冰雪；防止冰雪融化后，大量融冰雪水涌入路面两侧下水井而溢出，桥梁下面积水较深，严重影响车辆行驶。

实现本发明目的的技术方案是：一种筑路或修筑路面掺入沥青路面填充料中的裹壳型抑融冰雪材料，是由壳壁、壳芯和保护溶液聚乙二醇组成；所述的壳壁为壳聚糖；壳芯是由30微米经过吸附醋酸钙、醋酸镁改性后的吸附剂膨润土粉或硅澡土粉，与骨料疏水型纳米二氧化硅或疏水型纳米煅烧钙混合构成；壳聚糖与聚乙二醇质量比为1∶1；30微米；30微米改性后的膨润土粉或30微米改性后的硅澡土，与疏水型纳米二氧化硅或疏水型纳米煅烧钙的质量之和，与壳聚糖质量比为10∶1；所述的改性后的膨润土粉或硅澡土粉，与疏水型纳米二氧化硅或疏水型纳米煅烧钙的质量之比为7∶3；改性后的膨润土粉或改性后的硅澡土粉与其中的醋酸钙、醋酸镁的质量比为2∶1∶1～2∶1.2∶0.8；改性后的膨润土粉或改性后的硅澡土粉与其中的醋酸钙、醋酸镁的质量之和之比为1∶1。

一种筑路或修筑路面掺入沥青路面填充料中的裹壳型抑融冰雪材料的制备方法，是由以下步骤组成：

(1)改性吸附剂膨润土或改性吸附剂硅澡土的制备方法：向吸附剂30微米的膨润土粉或30微米的硅澡土中，分别加入融雪用醋酸镁溶液、醋酸钙溶液，25℃下置于振荡器上振荡，控制搅拌速度为200r/min，连续振荡24h，静止8h后过滤；其中，30微米的膨润土粉或30微米的硅澡土与醋酸钙、醋酸镁的质量比为2∶1∶1～2∶1.2∶0.8t，醋酸钙、醋酸镁溶液的浓度分别为10mg/L～20mg/L；改性后的膨润土粉或改性后硅澡土与其中的醋酸钙、醋酸镁的质量之和之比为1∶1t；平衡溶液中总金属离子浓度qe≥50mg/L；

(2)抑融冰雪材料的制备：

将上述步骤(1)得到的改性的吸附剂膨润土粉或改性后吸附剂硅澡土粉与骨料疏水型纳米二氧化硅或疏水型纳米煅烧钙混合后的壳芯，分散到每升乙酸乙酯溶液含有10～20g壳聚糖的壳壁溶液中，在600～800r/min的搅拌速度下，缓慢的将其滴加至含每升水溶液中含有10～20g聚乙二醇保护溶液中，混合后再搅拌3min后，抽真空使乙酸乙酯挥发，过滤，水洗，于烘箱中50℃下干燥至含水量小于8％，得到微粒状微胶囊缓释抑融冰雪材料；其中，改性的吸附剂膨润土粉或硅澡土粉与骨料疏水型纳米二氧化硅或疏水型纳米煅烧钙骨料的质量比为7∶3，二者混合后质量之和为10重量份；壳壁壳聚糖与聚乙二醇之间的质量比为1∶1；所述的壳芯与壳壁质量之比为10∶1；改性的膨润土粉或硅澡土粉与疏水型纳米二氧化硅或疏水型纳米煅烧钙质量比为7∶3。