本發(fā)明屬于環(huán)?；瘜W品技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)保型無氯融雪防凍劑，并進一步公開其制備方法。
背景技術(shù)：
融雪劑，顧名思義其作用即是融雪化冰。融雪劑又稱除冰鹽、道路防凍劑，主要用于冬季機場、公路、廣場、停車場、鐵路、城市街道等處起到融冰化雪及防凍作用，有的融雪劑還可用作建筑工程冬季施工冰雪融化的速融劑和防凍外加劑等。這就要求融雪劑不能對道路、混凝土構(gòu)件、橋梁設(shè)施有損害，也不能破壞花草樹木、農(nóng)作物、動物及對人有損害。目前我國開發(fā)的融雪劑種類較多，按物態(tài)分為固體制劑和液體制劑；按組成分為無機物制劑以及同時含有無機物和有機物的混合制劑；也可按不同的用途分為用于城市道路融雪劑以及用于橋梁、機場等地的融雪劑。目前，市場上常見的融雪劑多以以下兩種為主：一類是以醋酸鉀為主要成分的有機融雪劑，該類融雪劑融雪效果好，基本沒有腐蝕損害，但該類產(chǎn)品的價格太高，一般僅用于機場等重要場所；另一類則是主要以“氯鹽”為主要成分的無機融雪劑，如氯化鈉、氯化鈣、氯化鎂、氯化鉀等氯鹽，故通常又稱為“化冰鹽”，其優(yōu)點是價格便宜，僅相當于有機類融雪劑的1/10，但其顯著的缺點是對大型公共基礎(chǔ)設(shè)施的腐蝕是相當嚴重的，長期使用可導致綠化植被大量死亡，對公路、橋梁混凝土路面造成嚴重的腐蝕破壞，而隨著被摻進了融雪劑的雪融化并滲入地表，還會污染江河以及地下水，嚴重破壞生態(tài)環(huán)境。因此，開發(fā)廉價、無害、高效的環(huán)保型融雪劑成為當務之急。環(huán)保型融雪劑是指產(chǎn)品中不含氯化鈉或者在氯鹽中特別加入專用保護劑等成分的融雪劑，以降低融雪劑對道路及環(huán)境的影響和破壞。比如，在融雪鹽里加入緩蝕劑、阻銹劑或防腐劑等，但加入的保護劑也多為亞硝酸鹽、醋酸鹽等鹽類，故該類環(huán)保型融雪劑通常只能用于鋼筋混凝土橋梁，而不能用于非橋路面，而且一旦融雪劑隨水滲入土壤依然會嚴重污染地下水，所以嚴格而言并不能稱之為環(huán)保型融雪劑。如中國專利CN104293298A及公開了一種低腐蝕高效氯鹽融雪劑，雖然該融雪劑中添加了高效緩蝕劑，能夠較大程度地減緩對路面及金屬的腐蝕，但長期來看，該產(chǎn)品依然含有大量的氯鹽而對路面、金屬材料存在嚴重的腐蝕風險，且對鄰近植被造成較大的影響?？梢?，采用添加保護劑的方式制得的融雪劑產(chǎn)品并不能從根本上解決融雪劑的危害。因此，當前對于環(huán)保型融雪劑的要求，除了要求融雪投加劑量小、使用成本低外，更重要的是對路面、綠化植物及公共設(shè)施基本無傷害，并且要從源頭上解決傳統(tǒng)產(chǎn)品的腐蝕問題，最大限度地降低融雪劑對道路及環(huán)境的影響和破壞；并盡量要求融雪殘留的產(chǎn)物可促進植物生產(chǎn)，實現(xiàn)二次利用，這樣才能從根本上杜絕融雪劑的危害。中國專利CN104031610A公開了一種環(huán)保型融雪劑，其原料組成包括水、乙醇、蔗糖、異山梨酯、乙二醇、丙三醇、安賽蜜、三聚磷酸鈉、阿斯巴甜、六偏磷酸鈉、甲醇以及蘇糖醇。該融雪劑融雪效率較高且融雪速度快，并且實驗證明該融雪劑不污染水源，不腐蝕建筑及路面，不傷害植物及水生動物，不破壞土壤pH，不會造成土壤鹽堿化，具有較好的環(huán)保性能。但是，該融雪劑中使用了較為有毒且易揮發(fā)的甲醇，對其環(huán)保性能有一定的影響。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種綠色環(huán)保型無氯融雪防凍劑，并進一步公開其制備方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所述的環(huán)保型無氯融雪防凍劑，包括如下重量份的組分：乙二醇5-10份，二聚丙三醇15-25份，三乙酸甘油酯10-15份，白糖5-10份，醋酸鋅2-5份，聚丙烯酸鈉1-3份、乙醇10-20份，水12-52份。優(yōu)選的，所述融雪防凍劑包括如下重量份的組分：乙二醇6-9份，二聚丙三醇18-22份，三乙酸甘油酯11-13份，白糖6-9份，醋酸鋅3-4份，聚丙烯酸鈉1.5-2.5份、乙醇12-18份，水20-40份。最優(yōu)的，所述融雪防凍劑包括如下重量份的組分：乙二醇8份，二聚丙三醇20份，三乙酸甘油酯12份，白糖8份，醋酸鋅3.5份，聚丙烯酸鈉2份、乙醇15份，水30份。所述聚丙烯酸鈉的重均分子量Mw＝5000-5500，并優(yōu)選Mw＝5100。本發(fā)明還公開了制備所述環(huán)保型無氯融雪防凍劑的方法，包括如下步驟：(1)取選定量的水、白糖、醋酸鋅、聚丙烯酸鈉加入反應釜中混勻，并控制反應體系升溫至60-80℃攪拌至完全溶解；(2)隨后依次將選定量的乙二醇、二聚丙三醇、三乙酸甘油酯和乙醇加入反應釜中，混勻并攪拌至各物料完全溶解，隨后降溫出料，即得。所述步驟(1)中，所述反應溫度為70℃。所述步驟(1)中，所述攪拌時間為6-10h。所述步驟(2)中，所述降溫步驟為降溫至20-30℃。本發(fā)明還公開了所述環(huán)保型無氯融雪防凍劑在冬季融雪劑除冰領(lǐng)域的應用。本發(fā)明所述環(huán)保型無氯融雪防凍劑，以乙二醇、二聚丙三醇、三乙酸甘油酯、白糖、醋酸鋅、聚丙烯酸鈉、乙醇和水為制備原料，完全不含有任何氯鹽成分、且采用的原料全部為安全無毒的成分，綠色安全環(huán)保，完全符合環(huán)境友好型的要求。本發(fā)明所述環(huán)保型無氯融雪防凍劑，其產(chǎn)品平均冰點低于<-18℃，且融雪化冰能力接近甚至高于現(xiàn)有氯化鈉的性能，其融雪性能較為理性。本發(fā)明所述環(huán)保型無氯融雪防凍劑，其性能指標均高于國標規(guī)定的參數(shù)，對碳鋼材料幾乎完全無腐蝕，對混凝土路面的腐蝕性能極低，并且本發(fā)明所述產(chǎn)品對于生物及植物無腐蝕，完全可以廣泛用于各種路面的融雪防凍處理。本發(fā)明制得的融雪劑融雪效率較高，且運輸方便，使用儲存安全，便于噴灑。本發(fā)明所述融雪劑適用于冬季各類場所冰雪的去除，如機場、交通道路、工業(yè)廠房及其他冰雪覆蓋的場所。具體實施方式實施例1本實施例所述環(huán)保型無氯融雪防凍劑包括如下重量份的組分：乙二醇5kg，二聚丙三醇25kg，三乙酸甘油酯10kg，白糖10kg，醋酸鋅2kg，聚丙烯酸鈉3kg、乙醇10kg，水52kg。本實施例所述環(huán)保型無氯融雪防凍劑按照如下方法制備：(1)取上述選定量的水、白糖、醋酸鋅、聚丙烯酸鈉加入反應釜中混勻，并控制反應體系升溫至60℃攪拌10h至完全溶解；(2)隨后依次將選定量的乙二醇、二聚丙三醇、三乙酸甘油酯和乙醇加入反應釜中，混勻并攪拌至各物料完全溶解，隨后降溫至20-30℃，出料，即得。實施例2本實施例所述環(huán)保型無氯融雪防凍劑包括如下重量份的組分：乙二醇10kg，二聚丙三醇15kg，三乙酸甘油酯15kg，白糖5kg，醋酸鋅5kg，聚丙烯酸鈉1kg、乙醇20kg，水12kg。本實施例所述環(huán)保型無氯融雪防凍劑按照如下方法制備：(1)取上述選定量的水、白糖、醋酸鋅、聚丙烯酸鈉加入反應釜中混勻，并控制反應體系升溫至80℃攪拌6h至完全溶解；(2)隨后依次將選定量的乙二醇、二聚丙三醇、三乙酸甘油酯和乙醇加入反應釜中，混勻并攪拌至各物料完全溶解，隨后降溫至20-30℃，出料，即得。實施例3本實施例所述環(huán)保型無氯融雪防凍劑包括如下重量份的組分：乙二醇8kg，二聚丙三醇20kg，三乙酸甘油酯12kg，白糖8kg，醋酸鋅3.5kg，聚丙烯酸鈉2kg、乙醇15kg，水30kg。本實施例所述環(huán)保型無氯融雪防凍劑按照如下方法制備：(1)取上述選定量的水、白糖、醋酸鋅、聚丙烯酸鈉加入反應釜中混勻，并控制反應體系升溫至70℃攪拌8h至完全溶解；(2)隨后依次將選定量的乙二醇、二聚丙三醇、三乙酸甘油酯和乙醇加入反應釜中，混勻并攪拌至各物料完全溶解，隨后降溫至25℃，出料，即得。實施例4本實施例所述環(huán)保型無氯融雪防凍劑包括如下重量份的組分：乙二醇6kg，二聚丙三醇22kg，三乙酸甘油酯11kg，白糖9kg，醋酸鋅3kg，聚丙烯酸鈉2.5kg、乙醇12kg，水40kg。本實施例所述制備環(huán)保型無氯融雪防凍劑的方法同實施例3。實施例5本實施例所述環(huán)保型無氯融雪防凍劑包括如下重量份的組分：乙二醇9kg，二聚丙三醇18kg，三乙酸甘油酯13kg，白糖6kg，醋酸鋅4kg，聚丙烯酸鈉1.5kg、乙醇18kg，水20kg。本實施例所述制備環(huán)保型無氯融雪防凍劑的方法同實施例3。對比例1本實施例所述環(huán)保型無氯融雪防凍劑的組分與實施例3相同，其區(qū)別僅在于不添加二聚丙三醇，而其他組分的含量不變。本對比例所述制備環(huán)保型無氯融雪防凍劑的方法同實施例3。對比例2本實施例所述環(huán)保型無氯融雪防凍劑的組分與實施例3相同，其區(qū)別僅在于不添加三乙酸甘油酯，而其他組分的含量不變。本對比例所述制備環(huán)保型無氯融雪防凍劑的方法同實施例3。對比例3本實施例所述環(huán)保型無氯融雪防凍劑的組分與實施例3相同，其區(qū)別僅在于不添加醋酸鋅，而其他組分的含量不變。本對比例所述制備環(huán)保型無氯融雪防凍劑的方法同實施例3。對比例4本實施例所述環(huán)保型無氯融雪防凍劑的組分與實施例3相同，其區(qū)別僅在于不添加聚丙烯酸鈉，而其他組分的含量不變。本對比例所述制備環(huán)保型無氯融雪防凍劑的方法同實施例3。對比例5本實施例所述環(huán)保型無氯融雪防凍劑的組分與實施例3相同，其區(qū)別僅在于所添加的所述聚丙烯酸鈉的重均分子量Mw＝4500，而其他組分及含量不變。本對比例所述制備環(huán)保型無氯融雪防凍劑的方法同實施例3。對比例6本實施例所述環(huán)保型無氯融雪防凍劑的組分與實施例3相同，其區(qū)別僅在于所添加的所述聚丙烯酸鈉的重均分子量Mw＝6000，而其他組分及含量不變。本對比例所述制備環(huán)保型無氯融雪防凍劑的方法同實施例3。實驗例1性能指標檢測按照GB/T23851-2009中記載的指標及方法對上述實施例1-5及對比例1-6中制備的融雪防凍劑進行性能檢測，同時以氯化鈉的融雪性能為對照進行對照試驗。具體檢測指標包括：融雪化冰能力(與氯化鈉融雪能力的比例)、冰點值、pH值、碳鋼腐蝕率、混凝土腐蝕率、路面摩擦衰減率(干基/濕基)，測試結(jié)果見下表1。表1融雪防凍劑性能測試結(jié)果從上述數(shù)據(jù)可知，本發(fā)明所述環(huán)保型無氯融雪防凍劑融雪化冰的能力較強，且可適用于較低溫度下的融雪處理工況，更重要的是，本發(fā)明所述環(huán)保型無氯融雪防凍劑對于碳鋼、混凝土及路面的腐蝕能力極低，完全超過國家標準的規(guī)定，完全可以替代傳統(tǒng)的氯化鈉型融雪劑。實驗例2腐蝕實驗(1)融雪防凍劑對水生物的腐蝕實驗取健康金魚五條，進行常規(guī)清水養(yǎng)殖。將本發(fā)明實施例3制備的環(huán)保型融雪防凍劑按照質(zhì)量為5％的比例(m/m)加入到魚缸中觀察金魚的生長情況。連續(xù)觀察10天，見金魚無異常狀況。可見，本發(fā)明制備的環(huán)保型融雪防凍劑對水生動物及水體無危害。(2)融雪防凍劑對植物的腐蝕實驗：取正常生長、且處于開花季的薔薇花5株，將本發(fā)明實施例3制備的環(huán)保型融雪防凍劑按照質(zhì)量為5％的比例(m/m)加入到花盆土壤中觀察植物的生長情況。連續(xù)觀察10天，見薔薇花正常開花且無葉變黃等異常狀況?？梢?，本發(fā)明制備的環(huán)保型融雪防凍劑對植物無危害。(3)對植物耐鹽試驗按照道路除冰融雪劑國家標準GB23851-2009中的指標及方法對本發(fā)明實施例3中所述融雪劑進行植物耐鹽試驗，以NaCL融雪劑的耐鹽量為對照。試驗方法為：使用普通草坪作為評價草本植物，劃出2m2×5，每次劑量10g/m2，每周噴灑一次，直至出現(xiàn)受害現(xiàn)象前的累積噴灑量為耐鹽量，以g/m2表示。數(shù)據(jù)顯示，植物對NaCL融雪劑的耐鹽量為60g/m2，而對本發(fā)明所述融雪防凍劑的耐鹽量則高達350g/m2，可見，本發(fā)明所述融雪防凍劑對植物的損害極小，是一種低腐蝕高效融雪劑。顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍之中。