[发明专利]一种具有缓蚀效果的融雪剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种融雪剂，具体是一种具有缓蚀效果的融雪剂。

背景技术

基于NaCl的传统融雪盐在融雪性能和成本方面的优势明显，但其缺点显而易见，尤其是对道路混凝土内钢筋锈蚀和车辆金属部件的腐蚀性问题难以破解；一般来讲，混凝土可以为钢筋创造碱性环境，形成钝化膜，使钢筋多年不生锈，而氯盐离子的穿透极易破坏钝化膜，使钢筋转为活化腐蚀状态，形成电化学腐蚀；此外，融雪剂水溶液溅入汽车底部，使车底金属部件发生电化学腐蚀反应，产生锈蚀，导致车辆故障甚至使车体提前报废，影响行车安全。

为解决金属腐蚀问题，在腐蚀介质中添加缓蚀剂是经过长期实践检验，最为简单有效的方法，其作用机理主要基于三种类型：一是基于吸附理论，属于表面活性物质的有机缓蚀剂，其分子由亲水疏油的极性基和亲油疏水的非极性基组成，在介质中，极性基定向吸附排列在金属表面，从表面排除水分子和氢离子等致腐离子，使之疏离金属表面，从而起到缓蚀作用；二是基于成膜理论，缓蚀剂与金属或腐蚀介质的离子发生反应，在金属表面生成不溶或难溶的具有保护作用的膜层，阻止腐蚀过程，起到缓蚀作用；三是基于电极过程抑制理论，缓蚀剂的加入，抑制了金属在腐蚀介质中的电化学过程，减缓电化学腐蚀速度；缓蚀剂的存在，可能分别增大阴极极化或阳极极化，也可能同时增大阴极极化和阳极极化。

近年来，国内外关于缓蚀剂的生产制备、性能分析和应用研究比较多，但针对融雪剂体系，如何选择适宜的缓蚀剂，融雪剂和缓蚀剂之间如何相互作用等方面的研究文献报道较少，存在着很多研究空白，国内针对融雪剂专门开发的缓蚀剂甚至还未出现授权专利；由于羧甲基壳聚糖(CMC)具有成本低、无毒性、生物降解性等特点，近年来，逐渐被用作缓蚀剂，程莎等(2007)、陈德英等(2009)、邓俊英等(2010)、吴茂涛(2010)研究了其在海水介质或酸性溶液中的缓蚀性能；杨小刚(2008)、陈德英(2009)、张晓波(2009)分别研究了其对G105钢、Q235钢和铝等金属的缓蚀性能；李言涛等(2010)研究了CMC与其他缓蚀剂的协同缓蚀性能，但是，CMC在融雪剂体系中的缓蚀性能研究还未见文献报道。

综合文献报道，研究如何将羧甲基壳聚糖(CMC)用于融雪剂体系，对充 分利用储量巨大的天然含氮有机化合物，具有很强的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有缓蚀效果的融雪剂，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种具有缓蚀效果的融雪剂，所述融雪剂主要成分为NaCl，所述融雪剂具有CMC-ZnSO₄复配缓蚀剂，CMC的添加量为0.065％，ZnSO₄添加量为8.7—26.1ppm。

作为本发明进一步的方案：所述ZnSO₄-CMC复配缓蚀剂的复配含量是CMC50—150mg/L，ZnSO₄为2—10mg/L。

作为本发明进一步的方案：ZnSO₄添加量为26.1ppm。

作为本发明进一步的方案：ZnSO₄-CMC复配缓蚀剂的复配含量是CMC 150mg/L，ZnSO₄为2mg/L。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：针对NaCl融雪剂对道路腐蚀性较强的问题，本发明从道路交通运输安全和环境生态保护的角度考察了CMC及其与ZnSO₄复配体系的缓蚀性能，通过在NaCl融雪剂中加入CMC-ZnSO₄复配缓蚀剂，达到降低融雪剂腐蚀的目的，CMC能在一定程度上减小NaCl溶液对Q345钢的腐蚀，水溶性CMC中有大量的-COOH等基团，可以结合在碳钢表面，形成一层吸附膜，将碳钢和腐蚀液隔离开，从而抑制腐蚀的进行；锌盐本身具有缓蚀效果，但考虑到成本、自身的酸性等因素，通常都会与其它成分复配，本发明的创新之处在于利用环保的CMC与ZnSO₄复配，可在很小ZnSO₄加入量(ppm级)的情况下获得良好的缓蚀效果，有利于在公路、桥梁等场合大规模推广应用，从而保证冰雪天气下的道路交通运输安全。

附图说明

图1为电化学测试电极的结构示意图；

图2为电化学测试电极的底部结构示意图；

图3极化曲线测试装置示意图；

图4为失重法浸泡腐蚀试验工艺流程图；

图5为CMC浓度为150mg/L时，缓蚀试验结束后的金相显微镜图；