[发明专利]一种基于超长链黏弹性表面活性剂的除冰防冰液及其制备方法

说明书

本发明所述基于超长链黏弹性表面活性剂的非牛顿流体型除冰防冰液，包括的组分及各组分的质量百分比如下：去离子水35％～94％，醇5％～64％，超长链黏弹性表面活性剂0.5％～15％。所述超长链黏弹性表面活性剂为碳原子数18～24的饱和或不饱和烷烃表面活性剂或其混合物；所述醇为碳原子数2～5的一元、二元或多元烷基醇或其混合物。本发明还提供了上述除冰防冰液的制备方法。本发明所述除冰防冰液成分简单，不需要使用聚合物增稠剂，可简化除冰防冰液成分和制备工艺，还可保证除冰防冰液的性能和使用安全性。

技术领域

本发明属于物体表面除冰防冰领域，具体涉及一种除冰防冰液及其制备方法。

背景技术

在零下温度且湿润的环境下，物体表面(比如道路、电缆、飞机外表面)极易结冰，严重影响人们生活，并且会造成极大的安全隐患。除冰、防冰是保证极端环境下安全的重要措施，而使用除冰防冰液是最有效的除冰、防冰方法。除冰防冰液不仅可以融化物体表面的结冰，还能够在一定时间内防止结冰，因而能够保证安全。

目前使用的除冰防冰液成分大多非常复杂，主要包括增稠剂、表面活性剂、缓蚀剂、稳定剂、冰点降低剂、pH缓冲剂以及水等。增稠剂是其中的关键成分，主要用于调节除冰防冰液的流变性能，使其具有高粘度和剪切变稀特性。现有增稠剂以聚合物为主，包括人工合成聚合物如聚丙烯酸类、聚乙烯醇类、聚丙烯酰胺类等，天然聚合物如瓜尔胶、黄原胶等。

聚合物增稠剂是目前大多数除冰防冰液必不可少的组分，然而大多数聚合物增稠剂制备工艺复杂，成本高，而且由于其特殊的结构和功能基团往往需要加入稳定剂、pH缓冲剂以及缓蚀剂等以保证其安全使用，进一步使除冰防冰液的成分和制备工艺复杂化。另一方面，除冰防冰液在使用过程中通常需要经历高剪切速率的喷涂作业，此类除冰防冰液会产生聚合物分子链机械降解，进而对除冰防冰液流变性能(如表观黏度、剪切稀释特性等)造成不可逆的影响。此外，聚合物型除冰防冰液在物体表面干燥后会形成凝胶状物质，带来安全问题。如附着在飞机升降舵表面上的聚合物除冰防冰液形成凝胶后会严重影响飞行安全。

公开号为CN105199671A的专利申请公开了“一种通过低聚阳离子表面活性剂增稠的防冰液及其制备方法”，得到一种基于低聚阳离子表面活性剂的防冰液，但其使用的阳离子表面活性剂需要在高浓度条件下外加阴离子化合物的作用下才能起到增黏作用，外加剂的使用这不仅增加了对物体表面腐蚀的隐患，而且容易造成防冰液体系的不稳定，进而影响使用的安全性。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于超长链黏弹性表面活性剂的非牛顿流体型除冰防冰液及其制备方法，以便不使用聚合物增稠剂，在简化除冰防冰液成分和制备工艺的同时，保证除冰防冰液的性能和使用安全性。

本发明所述基于超长链表面活性剂的非牛顿流体型除冰防冰液，其组分及各组分的质量百分含量如下：去离子水35％～94％，醇5％～64％，超长链黏弹性表面活性剂0.5％～15％。

上述基于超长链黏弹性表面活性剂的非牛顿型除冰防冰液，所述超长链黏弹性表面活性剂为碳原子数18～24的饱和、不饱和烷烃表面活性剂中的至少一种。如饱和烷烃表面活性剂油酸钠、花生酸钠、二十烷基二甲基甜菜碱、二十二烷基二甲基氧化胺等；不饱和烷烃表面活性剂N-(顺-二十二碳-13-烯酸酰胺基丙基)-N,N-二甲基羧酸甜菜碱、N-(顺-十八碳-9-烯酸酰胺基丙基)-N,N-二甲基羧酸甜菜碱、芥酸钠等。

上述基于超长链黏弹性表面活性剂的非牛顿流体型除冰防冰液，所述不饱和烷烃表面活性剂优选为N-(顺-二十二碳-13-烯酸酰胺基丙基)-N,N-二甲基羧酸甜菜碱和/或N-(顺-十八碳-9-烯酸酰胺基丙基)-N,N-二甲基羧酸甜菜碱。

上述基于超长链黏弹性表面活性剂的非牛顿流体型除冰防冰液，所述醇为碳原子数2～5的一元、二元、多元烷基醇中的至少一种。所述一元烷基醇优选为乙醇，二元烷基醇优选为乙二醇，三元烷基醇优选为丙三醇。