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
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及化工領域，具體涉及用于除冰融雪的緩蝕劑。
【背景技術】
[0002] 除冰融雪劑廣泛應用于冬季道路、橋面、廣場、公園等地域的快速除冰、融雪，其化 學成分一般具有吸水、溶解放熱同時降低冰、雪水的凝固點等作用機理。除冰融雪劑主劑分 為無機型（氯鹽、硝酸鹽等）、有機型(醋酸鹽等)和復合型三種，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)生電解質溶液，且由于產(chǎn)品中所含氯離子等腐蝕因子成分，將導致金屬設施的腐 蝕和破壞，同時產(chǎn)生水質污染及對植被的危害，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，按其組分類型分為無 機型、有機型和復合型三種，主要靠抑制陰極或陽極電化學反應，或生成金屬表面鈍化膜、 沉淀膜、吸附膜阻止腐蝕介質接觸等機理起緩蝕、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 復合物。現(xiàn)有除冰融雪劑用緩蝕劑主要存在以下缺陷和不足：1)對金屬設施(主要為碳鋼） 的防護效果不理想;2)含有有毒(如亞硝酸鹽等)或環(huán)境危害(如含磷、鋅)物質，生物降解性 差，容易產(chǎn)生水質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格都很昂貴。

【發(fā)明內容】

[0003] 本發(fā)明的第一個發(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，對金屬設施具有很強的防腐蝕保護作用，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)明的第二個發(fā)明目的在于針對【背景技術】中所述的現(xiàn)有技術中的除冰融雪劑 用緩蝕劑對金屬設施的防腐蝕性差，有毒物質污染環(huán)境，環(huán)保的緩蝕劑價格又很昂貴的問 題，提供一種對金屬設施(主要為碳鋼)的防護性能優(yōu)越，生物降解性好，不易產(chǎn)生水質污染 及對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)明針對現(xiàn)有除冰融雪劑緩蝕技術對金屬設施的緩 蝕、防護效果不理想，易產(chǎn)生水質污染及危害植被生長等缺陷和不足，采用木質素磺酸鎂和 腰果酚磺酸鹽復配物作為除冰融雪劑專用緩蝕劑，具有緩蝕、防護效果好、無毒、無腐蝕性、 環(huán)境友好等優(yōu)越性，并具有原料充足、方案易實施、成本低廉的優(yōu)勢。
【具體實施方式】
[0013] 下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明：
[0014] 實施例1
[0015] 腰果酚磺酸鹽應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膜起到緩蝕效果。
[0016] -種利用木質素磺酸鎂和腰果酚磺酸鹽復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] 木質素磺酸鎂80% ;腰果酚磺酸鈉20%。
[0018] 實施例2
[0019] 在實施例1的基礎上，與實施例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] 木質素磺酸鎂70% ;腰果酚磺酸鈉30%。
[0021] 實施例3
[0022]在實施例1的基礎上，與實施例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]木質素磺酸鎂60% ;腰果酚磺酸鈉40%。
[0024] 實施例4
[0025] 在實施例1的基礎上，與實施例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]木質素磺酸鎂55% ;腰果酚磺酸鈉45%。
[0027] 實施例5
[0028]在實施例1的基礎上，與實施例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]木質素磺酸鎂50% ;腰果酚磺酸鈉50%。
[0030] 實施例6
[0031]在實施例1的基礎上，與實施例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]木質素磺酸鎂80% ;腰果酚磺酸鉀20%。
[0033] 實施例7
[0034] 在實施例1的基礎上，與實施例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]木質素磺酸鎂70% ;腰果酚磺酸鈣30%。
[0036] 實施例8
[0037] 在實施例1的基礎上，與實施例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]木質素磺酸鎂60% ;腰果酚磺酸鎂40%。
[0039] 實施例9
[0040] 在實施例1的基礎上，與實施例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] 木質素磺酸鎂55% ;腰果酚磺酸銨45%。
[0042] 實施例10
[0043] 在實施例1的基礎上，與實施例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] 實施例11
[0046] 在實施例1的基礎上，與實施例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] 實施例12
[0049] 在實施例1的基礎上，與實施例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] 木質素磺酸鎂50% ;腰果酚磺酸鉀20% ;腰果酚磺酸銨30%。
[0051 ] 實施例13
[0052]在實施例1的基礎上，與實施例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 用于石油鉆探采油助劑、混凝土減水劑、膠黏劑、染料分散劑、水煤漿添加劑等領域。木質素 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，也可采用其它木質素磺酸 鹽(如鈉鹽、鈣鹽等)進行離子置換制得。工業(yè)木質素磺酸鹽是含有羥基、羰基、羧基、磺酸基 等眾多反應活性基團的大分子化合物。本發(fā)明利用木質素磺酸鎂分子中大量含孤對電子的 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 爭性化學吸附而覆蓋在金屬表面，同時，木質素磺酸鎂分子中的非極性基團則遠離金屬表 面形成保護性疏水層，有效阻止氯離子等腐蝕因子接近金屬表面。另外，本發(fā)明利用木質素 磺酸鎂分子中的鎂離子的協(xié)同作用效應，即鎂離子能在金屬表面形成難溶于水的氫氧化鎂 沉淀膜，填補了木質素大分子保護膜的空隙，最終形成穩(wěn)定的緩蝕保護膜抑制電化學腐蝕 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。腰果酚基本化學結構特征為苯酚的酚羥基(親水基團）的間位接有15碳的不飽和烴長 鏈(疏水基團）。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、驅油劑等應用領域，但目前尚未有 腰果酚磺酸鹽應用于除冰融雪應用金屬緩蝕劑領域的相關報道。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膜增強了緩蝕效果。
[0056] 本發(fā)明中木質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，木質素磺酸鹽可用作肥料制造助劑，對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)明技術屬環(huán)保設計，能全面滿足綠色、生態(tài)保護要求。
[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 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)要求進行測試。試驗溶液為50g/L NaCl溶液(空白試液）以及投加實施例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定旋轉 掛片法》(GB/T 18175-2014)要求處理，試驗溫度為45°C，試驗周期72小時，緩蝕劑投加濃度 1 %。分別記錄、計算年腐蝕率如下表，
[0058] 年腐蝕率測試表
[0061 ] 通過上表可見本發(fā)明緩蝕劑年腐蝕率指標符合《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素磺酸鎂和腰果酚 磺酸鹽復配物作為除冰融雪劑專用緩蝕劑，具有緩蝕、防護效果好、無毒、無腐蝕性、環(huán)境友 好等優(yōu)越性，并具有原料充足、方案易實施、成本低廉的優(yōu)勢。
[0062]以上實施例是對本發(fā)明的【具體實施方式】的說明，而非對本發(fā)明的限制，有關技術 領域的技術人員在不脫離本發(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 到相對應的等同的技術方案，因此所有等同的技術方案均應該歸入本發(fā)明的專利保護范 圍。
【主權項】
1. 腰果酚磺酸鹽應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膜起到緩蝕效果。2. 根據(jù)權利要求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： 木質素磺酸鎂50 %~80 % ;腰果酸磺酸鹽20 %~50 %。4. 根據(jù)權利要求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素磺酸鎂和腰果酚磺酸鹽復配物作為除冰融雪劑專用緩蝕劑，具有緩蝕、防護效果好、無毒、無腐蝕性、環(huán)境友好等優(yōu)越性，并具有原料充足、方案易實施、成本低廉的優(yōu)勢。
【IPC分類】C23F11/16, C09K3/18
【公開號】CN105505321
【申請?zhí)枴緾N201510896994
【發(fā)明人】劉光華, 孫金忠, 張洪明, 陸玉峰
【申請人】常州中南化工有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年12月8日