一种电杆除冰用融冰剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种电杆除冰用融冰剂及其制备方法，属于电杆除冰技术领域，由以下重量份数的成分制备：多壁碳纳米管2‑5份、改性环氧树脂5‑10份、碳酰胺28‑33份、醋酸钠15‑20份、1,2‑丙二醇20‑25份、丙三醇22‑28份、剥离剂6‑10份、缓蚀剂4‑8份、水35‑40份。本发明专利技术对环氧树脂进行改性，然后与多壁碳纳米管复合，并添加碳酰胺、醋酸钠、剥离剂和缓蚀剂等物质，各组分协同作用，制得的固体颗粒状融冰剂融冰效果显著，而且在电杆的表面形成一层保护膜，防止电杆表面再次结冰，对冰面与电杆表面的粘结起到抑制作用，提高除冰效率，对道路、电杆等伤害很小。冰点达到‑43℃，融冰剂能够在224s甚至更短的时间内溶解，防粘结性好，冰块脱离试件表面仅需163s以下，综合性能优异。

【技术实现步骤摘要】
一种电杆除冰用融冰剂及其制备方法
本专利技术涉及电杆除冰
，具体涉及一种电杆除冰用融冰剂及其制备方法。
技术介绍
在我国冬季，电杆常发生结冰现象，对输电线路的维修起到了不小的阻碍作用。当电力线路收到影响发生故障时，工作人员需要通过攀爬设备登至电杆高处进行线路的维修处理。如果在有冰层的电杆上进行登杆作业，很容易发生打滑现象，继而导致安全事故的发生。在现有技术中，大部分通过除冰刀直接进行铲除，但由于电杆表面为凹凸不平的糙面，使得除冰刀无法有效且尽可能多的铲除冰霜，除冰效率慢，且除冰质量不是很好，常出现电杆部分区域冰层遗漏现象。另外，还有利用火烤的方法进行电杆除冰时，虽然除冰质量有保障，但因火烤面积有限，对电杆只能进行分段烤火，在对电杆进行分段烤火时，时常发生上部融化的冰水在下部被烤过的地方重新结冰的现象，从而使得除冰很被动。现有的融冰剂融冰速度慢，而且室外低温融冰效果差，很容易形成二次结冰，不适用于电杆的除冰，因此，研制一种适用于电杆除冰的融冰剂迫在眉睫。公开号为CN105860931A的专利文献公开了一种高效缓蚀防冻除冰剂，由以下原料按重量百分数组成：氯化钠80%-99.5%，缓蚀剂0.1%-15%，助剂0.4%-5%，所述的氯化钠为精制真空盐；所述缓蚀剂由糖蜜、葡萄糖酸钠、磷酸二氢锌、九水合硅酸二钠和木质素磺酸钠组成；所述助剂由羧甲基纤维素钠、聚乙烯吡咯烷酮及尿素组成。采用上述防冻除冰剂后，该专利技术能有效地降低对金属和水泥混凝土的腐蚀；缓蚀剂中选用的糖蜜为制糖工业副产物；助剂中选用的羧甲基纤维素钠和聚乙烯吡咯烷酮能提升造粒盐颗粒的强度。但是，该专利技术制得的除冰剂冰点高达-15.8℃，低温下融冰效果差，容易形成二次结冰，不适用于电杆的融冰除冰，而且以氯化钠为主料，对环境的影响较大。公开号为CN107828375A的专利文献公开了一种用于输电线路的融冰剂，所述融冰剂为粉末状固体，按质量百分数计，所述融冰剂主要由以下组分组成：53-60%的氯化钠、20-23%的纯碱或碳酸氢钠、4-7%氯化铵、3-6%的氧化钾和11-13%的三氯乙酸。但是，该专利技术含有较多的氯离子，对植物和环境的伤害较大，经测试，该融冰剂在低温下融冰速率较慢，低温下融冰除冰效果差，不能在材料表面形成保护膜，二次结冰后，融冰效果更差。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种电杆除冰用融冰剂及其制备方法，具有低的冰点，很高的融冰速率，对冰面和电杆表面具有抑制作用，预防二次结冰，加快电杆表面除冰速度，尤其适合电杆的除冰工作使用。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种电杆除冰用融冰剂，由以下重量份数的成分制备：多壁碳纳米管2-5份、改性环氧树脂5-10份、碳酰胺28-33份、醋酸钠15-20份、1,2-丙二醇20-25份、丙三醇22-28份、剥离剂6-10份、缓蚀剂4-8份、水35-40份。优选的，所述改性环氧树脂由以下重量份数的成分制备：双酚A型环氧树脂10-12份、蒙脱土5-7份、硅烷偶联剂1.5-2.2份、丙酮20-30份、相容剂3-5份、邻苯二甲酸二烯丙酯4-8份、乙二醇单乙醚2-5份、N，N-二甲基苄胺1-2份。优选的，所述相容剂为马来酸酐或云母粉。优选的，所述剥离剂为四丁基氢氧化铵和氯化1-辛基-3-甲基咪唑中的一种或两种。优选的，所述剥离剂为四丁基氢氧化铵和氯化1-辛基-3-甲基咪唑的混合物，重量比四丁基氢氧化铵：氯化1-辛基-3-甲基咪唑为1:0.5-0.8。优选的，所述缓蚀剂为葡萄糖酸钠、硫脲、硫酸铝中的一种或多种。优选的，所述缓蚀剂为葡萄糖酸钠、硫脲、硫酸铝的混合物，重量比葡萄糖酸钠：硫脲：硫酸铝为1:2.5-4:0.3-0.6。优选的，所述的一种电杆除冰用融冰剂的制备方法，包含以下步骤：S1：将改性环氧树脂、1/2重量份数的水置于磁力搅拌器中，50-55℃，以300-400r/min的转速搅拌10-15min后，加入多壁碳纳米管和余下1/2重量份数的水，保持温度不变，调节转速为200-300r/min，搅拌45-60min，得到混合液Ⅰ；S2：将1,2-丙二醇、丙三醇、碳酰胺和醋酸钠置于反应釜中，通入氮气，在70-80℃条件下以300-400r/min的转速搅拌20-30min，得到混合液Ⅱ；S3：将步骤S2得到的混合液Ⅱ中加入步骤S1得到的混合液Ⅰ，室温下以100-150r/min的转速搅拌30-45min后，加入剥离剂和缓蚀剂，保持转速不变，继续搅拌2-3h，得到目标产物；S4：将步骤S3得到的目标产物在摇瓶机中震荡10-12h，振幅为50mm，转速为120-180rpm后，喷雾，造粒，即可。优选的，所述步骤S2中，反应釜内压强为0.8-1.2MPa。本专利技术的有益效果是：环氧树脂作为重要的热固性树脂之一，具备优良的粘接强度、电绝缘性、化学稳定性、机械性能等，变形收缩率小，可提高材料的稳定性和柔韧性。多壁碳纳米管优选比表面积为260-280m2/g，管径5-10nm，长度8-12μm，具有优异的力学性能和化学性能，具有开放的多孔结构，将其与环氧树脂复合增强融冰剂的疏水性，加快融冰剂固体溶解速度，附着在电杆的表面，防止二次结冰，同时降低对电杆或路面摩擦衰减速率。本专利技术将环氧树脂进行改性，增强多壁碳纳米管在环氧树脂中的分散效果，提高相容性。将蒙脱土、硅烷偶联剂置于丙酮中并与双酚A型环氧树脂混合，硅烷偶联剂使蒙脱土具备亲油性，与双酚A型环氧树脂之间的界面增强，有利于蒙脱土均匀分散在环氧树脂基体之中。将蒙脱土与环氧树脂复合后，提高材料的机械性能、耐热性能和尺寸稳定性。加入相容剂马来酸酐或云母粉，提高与有机物之间的相容性，用邻苯二甲酸二烯丙酯、乙二醇单乙醚进行改性，提高材料的浸润能力，增强流动性，提高融冰速率，冷冻细化晶粒，提高纯度，然后加入N，N-二甲基苄胺固化。1,2-丙二醇提高融冰剂的防冻效果，能有效降低水的冰点，丙三醇为有机溶剂。碳酰胺和醋酸钠具有较好的融冰效果，与改性环氧树脂和多壁碳纳米管协同作用，降低冰点，提高融冰速率。葡萄糖酸钠、硫脲、硫酸铝等缓蚀剂中的分子定向排列在材料表面，形成一层疏水膜，隔绝水分子与材料表面接触，从而起到缓蚀、防腐作用，缓蚀剂对材料的表面进行保护。剥离剂与碳酰胺、醋酸钠及改性环氧树脂协同作用，提高融冰剂的防粘结性，在电杆的表面形成一层保护膜，能够抑制冰面与电杆表面的粘接性能，防止电杆表面再次结冰，加快电杆表面除冰速度。本专利技术对环氧树脂进行改性，然后与多壁碳纳米管复合，并添加碳酰胺、醋酸钠、剥离剂和缓蚀剂等物质，各组分协同作用，制得的固体颗粒状融冰剂，低温下融冰效果显著，而且在电杆的表面形成一层保护膜，能够抑制冰面与电杆表面的粘接性能，防止电杆表面再次结冰，提高除冰效率，对道路、电杆等伤害很小。冰点达到-43℃，融冰剂能够在224s甚至更短的时间内溶解，对冰面和水泥表面的粘结有较好的抑制作用，防粘结性好，冰块脱离试件表面仅需163s以下，综合性能优异。本专利技术的融冰剂对电杆的除冰工作具有重要的作用，不仅融冰效果好，而且能够预防电杆二次结冰，减少人力、物力的投入，提高除冰效率。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电杆除冰用融冰剂，其特征在于：由以下重量份数的成分制备：多壁碳纳米管2‑5份、改性环氧树脂5‑10份、碳酰胺28‑33份、醋酸钠15‑20份、1,2‑丙二醇20‑25份、丙三醇22‑28份、剥离剂6‑10份、缓蚀剂4‑8份、水35‑40份。

【技术特征摘要】
1.一种电杆除冰用融冰剂，其特征在于：由以下重量份数的成分制备：多壁碳纳米管2-5份、改性环氧树脂5-10份、碳酰胺28-33份、醋酸钠15-20份、1,2-丙二醇20-25份、丙三醇22-28份、剥离剂6-10份、缓蚀剂4-8份、水35-40份。2.如权利要求1所述的一种电杆除冰用融冰剂，其特征在于：所述改性环氧树脂由以下重量份数的成分制备：双酚A型环氧树脂10-12份、蒙脱土5-7份、硅烷偶联剂1.5-2.2份、丙酮20-30份、相容剂3-5份、邻苯二甲酸二烯丙酯4-8份、乙二醇单乙醚2-5份、N，N-二甲基苄胺1-2份。3.如权利要求2所述的一种电杆除冰用融冰剂，其特征在于：所述相容剂为马来酸酐或云母粉。4.如权利要求3所述的一种电杆除冰用融冰剂，其特征在于：所述剥离剂为四丁基氢氧化铵和氯化1-辛基-3-甲基咪唑中的一种或两种。5.如权利要求4所述的一种电杆除冰用融冰剂，其特征在于：所述剥离剂为四丁基氢氧化铵和氯化1-辛基-3-甲基咪唑的混合物，重量比四丁基氢氧化铵：氯化1-辛基-3-甲基咪唑为1:0.5-0.8。6.如权利要求5所述的一种电杆除冰用融冰剂，其特征在于：所述缓蚀剂为葡萄糖酸钠、硫脲、硫酸铝中的一种或多种。7.如权利要求6所述的一种电...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴少昱，汪夏，赵晨，万贺贺，李孟冬，庄涛，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司西峡县供电公司，
类型：发明
国别省市：河南,41