掛壁防凍增粘劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及散裝顆粒物運輸用防凍液，特別是涉及一種用于散裝顆粒物鐵路運輸?shù)膾毂诜纼鲈稣硠?，以解決運煤列車噴灑防凍液后仍存在到港后車幫粘凍煤、凍車難于卸車等問題。
【背景技術(shù)】
[0002]煤炭和礦粉等散裝顆粒物中含有一定的水分，在冬季鐵路運輸時車廂內(nèi)物料容易發(fā)生凍結(jié)，給冬季運輸和卸車帶來極大的困難，也給鐵路、煤礦、港口和煤炭用戶造成巨大經(jīng)濟損失，嚴重影響車輛的周轉(zhuǎn)和運輸效率。
[0003]目前鐵路運輸中普遍采用向物料上噴灑防凍液的方法來解決上述問題。鐵道部根據(jù)運輸實際，提出并施行了鐵道部行業(yè)標準TB/T 3208-2008《散裝顆粒貨物運輸用防凍液技術(shù)條件》，其中主要性能指標規(guī)定:冰點彡-46°C，粘度2?9mPa.S。
[0004]但是，由于受到煤炭開采過程和洗煤的影響，煤炭中的水分含量大多在8?20%，甚至更高，造成現(xiàn)有防凍液的冰點在實際應用過程中會減低很多，使得粘幫、凍車現(xiàn)象仍時有發(fā)生。另外，由于列車的高速運行，速度和風向使得車廂壁和車廂內(nèi)溫度和濕度都有不同程度的降低，也造成了 _46°C的冰點指標不能滿足運輸?shù)囊螅窃斐蓛鲕嚨闹饕颉?br>[0005]現(xiàn)有防凍液大都是無機鹽的水溶液，粘度一般為4?5mPa.S，雖然符合TB/T3208-2008粘度2?9mPa *s的指標要求，但由于防凍液本身的流體性質(zhì)和受煤中所含水分的稀釋作用，噴灑在車廂壁上的防凍液容易流失至車廂底部，不能存留在車廂壁幫。這是造成粘幫、凍車的另一個主要原因。
[0006]因此，提供一種冰點能夠滿足不粘幫、不凍車要求，粘度較高但又便于噴灑作業(yè)的防凍液，便成為鐵路運輸中急需解決的技術(shù)難題。
[0007]CN 201310191864.1公開了一種掛壁防凍液，由0.1?2%水溶性高分子聚合物、35?60%具低冰點特性的無機鹽、I?5%防腐劑、5?20%具低冰點特性的水溶型有機物和余量的水混配制成，其中的水溶性高分子聚合物為可溶性纖維素衍生物、可溶性淀粉衍生物、聚乙烯醇、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酰胺中的一種或幾種的復配物。其產(chǎn)品冰點< _56°C，粘度(20°C)8?18mPa*s，均顯著高于TB/T 3208-2008《散裝顆粒貨物運輸用防凍液技術(shù)條件》指標要求。
[0008]但是在掛壁防凍液的使用過程中發(fā)現(xiàn)，掛壁防凍液中的水溶性高分子聚合物在遇到金屬離子時存在產(chǎn)生軟沉淀和耐鹽性低的現(xiàn)象，不僅有粘度降低的傾向，而且產(chǎn)生的軟沉淀在噴灑過程中容易引起噴頭堵孔，造成防凍液噴淋不均，甚至噴不出來的現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是提供一種具有低冰點和高粘度特性的掛壁防凍增粘劑，以解決現(xiàn)有掛壁防凍液存在的軟沉淀的缺陷。
[0010]本發(fā)明的掛壁防凍增粘劑采用聚乙烯醇接枝丙烯酸鈣共聚物為主要原料，添加防凍劑和水復配而成。將本發(fā)明的掛壁防凍增粘劑添加到防凍液中，經(jīng)霧化后噴灑到車廂壁上和煤體表面，以其高粘度、耐鹽性高和網(wǎng)狀油性的特點粘附于車箱上，能夠很好的隔離與其相鄰的煤中所含的水分，從而起到防止車廂壁上沾粘煤炭、凍車、卸車不徹底的作用。
[0011]具體地，本發(fā)明所述的掛壁防凍增粘劑由下述質(zhì)量百分比的組分混合制成:
聚乙烯醇接枝丙烯酸鈣共聚物10?25%
防凍劑50?60%
水25?40%。
[0012]其中，優(yōu)選使用性能指標滿足粘度(20°C) 800?100mPa.s、pH值11?13的聚乙烯醇接枝丙烯酸鈣共聚物。
[0013]本發(fā)明中所述的防凍劑為具有低冰點特性的無機鹽，或者是具有低冰點特性的無機鹽與水溶性有機物的混合物。其中，所述具有低冰點特性的無機鹽可以選擇二水氯化鈣、六水氯化鎂、四水硝酸鈣、六水硝酸鎂、硅酸鈉等人們熟知的低冰點無機鹽；所述具有低冰點特性的水溶性有機物具體為尿素、三乙醇胺，或丙三醇、丁二醇、甲醇、聚乙二醇、丙二醇、已二醇、木糖醇、聚丙二醇、山梨糖醇等有機醇。
[0014]進一步地，本發(fā)明還在所述掛壁防凍增粘劑中添加有防腐劑，所述防腐劑的加入量為增粘劑總質(zhì)量的I?5%。
[0015]所述的防腐劑為硼砂、鉬酸鈉、亞硝酸鈉、苯丙三氮唑中的一種或幾種的混合物。
[0016]本發(fā)明上述掛壁防凍增粘劑各項技術(shù)指標為:粘度(20°C) 18?30mPa.s ;pH值7.0 ?8.5 ;冰點-38 ?-540C。
[0017]進而，本發(fā)明還公開了一種使用上述掛壁防凍增粘劑制成的掛壁防凍液，其質(zhì)量百分比組成為:
掛壁防凍增粘劑15?30%
防凍劑40?55%
水15?45%。
[0018]其中，所述的防凍劑與掛壁防凍增粘劑中添加的防凍劑為同類物質(zhì)，均為具有低冰點特性的無機鹽，或者是具有低冰點特性的無機鹽與水溶性有機物的混合物。
[0019]采用現(xiàn)使用的普通鐵路運輸防凍液噴灑裝置，將本發(fā)明上述掛壁防凍液噴灑在車廂壁即可，噴灑量一般為0.5?2.0Kg/m2，根據(jù)噴灑時的氣溫和濕度進行適當調(diào)整，以達到經(jīng)濟的目的。
[0020]本發(fā)明制備的掛壁防凍液各項技術(shù)指標為:粘度(20°C)8?18mPa-s ;pH值6.5?7.5 ;冰點< -56°C ;其它指標符合鐵道部行業(yè)標準TB/T 3208-2008《散裝顆粒貨物運輸用防凍液技術(shù)條件》要求。
[0021]本發(fā)明提供的掛壁防凍增粘劑有效解決了水溶性高分子聚合物遇到金屬離子時易產(chǎn)生軟沉淀以及耐鹽性低、有粘度降低傾向的問題，采用的聚乙烯醇接枝丙烯酸鈣共聚物耐鹽性能高，不產(chǎn)生軟沉淀。
[0022]本發(fā)明制備的掛壁防凍增粘劑無毒、無味，符合環(huán)保要求，生產(chǎn)成本低廉，產(chǎn)品粘度高，冰點滿足不粘幫、不凍車要求，現(xiàn)場配制掛壁防凍液使用，沒有軟沉淀，便于噴灑作業(yè)，噴灑過程中不會出現(xiàn)堵塞噴頭的問題。本發(fā)明的掛壁防凍液pH值適中，對車廂壁腐蝕性小。
[0023]本發(fā)明的掛壁防凍增粘劑主要用于散裝顆粒物運輸過程中的防凍，解決運煤列車噴灑防凍液后仍存在到港后車幫有粘凍煤、凍車難于卸車等問題，提高列車周轉(zhuǎn)率，減少到港后煤的損失，避免因列車有凍煤造成的事故，節(jié)約運煤成本、提高經(jīng)濟效益。
[0024]使用本發(fā)明掛壁防凍增粘劑配制掛壁防凍液進行實際應用試驗，通過在秦皇島港和京唐港的現(xiàn)場計量和觀察，無任何粘煤現(xiàn)象，達到了不粘幫、不凍車的目的，而且通過與現(xiàn)有防凍液應用對比，本發(fā)明的掛壁防凍液不產(chǎn)生軟沉淀，避免了噴孔堵塞，運輸過程不沾粘、不虧噸，避免了現(xiàn)有防凍液的虧噸、凍車現(xiàn)象。
【具體實施方式】
[0025]實施例1
將48Kg聚乙烯醇分次加入1050Kg水中，攪拌升溫至90°C，待聚乙烯醇完全溶解后，降溫至80°C，依次加入30Kg丙烯酸、0.45Kg過硫酸鉀和1Kg乙二醇，80°C保溫聚合反應3h，降溫至50°C，以氫氧化鈣調(diào)節(jié)反應液的粘度(20°C)在800?100mPa.s，pH值11?13，降溫得到聚乙烯醇接枝丙烯酸鈣共聚物。
[0026]攪拌下，將150Kg六水氯化鎂溶解在80Kg水中，再加入2.5Kg苯丙三氮唑，攪拌溶解均勻，真空過濾。
[0027]取70Kg聚乙烯醇接枝丙烯酸鈣共聚物加入上述真空過濾的溶液中，混合均勻，制成掛壁防凍增粘劑。
[0028]實施例2
將150Kg六水氯化鎂在攪拌下溶解在90Kg水中，然后加入5Kg尿素，2Kg硼砂，攪拌溶解均勻，真空過濾。
[0029