本發(fā)明屬于環(huán)保型融雪劑的制備與應用技術領域，具體涉及一種緩釋型抗凝點瀝青路面外加劑及其制備方法。
背景技術：
近年來，我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，使得高速公路建設及城市道路建設也有了迅猛的發(fā)展。但隨著道路網(wǎng)不斷擴大，道路上出現(xiàn)的問題也相應增加。特別是我國北方地區(qū)，一進入冬季，許多公路與城市道路積雪結冰的現(xiàn)象較為常見，從而導致路面抗滑性能急劇下降，這對行駛車輛的驅(qū)動性及安全性極為不利，甚至引發(fā)交通事故。目前人工清除并使用氯化物除雪劑是我國普遍采用的除雪方法。人工清除法主要是人使用機械工具將道路積雪結冰清除，該方法效率低、費用高，在清除過程中也會影響正常交通秩序。而氯鹽融雪劑不僅會破壞路面的瀝青混凝土結構，融化冰雪產(chǎn)生的溶液還會影響道路兩側(cè)植被的生長，對環(huán)境極為不利。因此，有研究在融雪劑中添加防銹劑和分散劑(或腐蝕抑制劑)，但這種環(huán)保型融雪劑價格高昂，很難被廣泛使用。所以，研制出一種具備環(huán)保性、經(jīng)濟性、高效性等的新型除冰雪方法具有重大的經(jīng)濟效益和社會意義。
申請?zhí)枮?01310274861.4的中國專利公開了一種環(huán)保型融冰雪鹽化物及其制備方法，所述鹽化物的重量百分比組成為：融雪劑：40～60％，放熱劑：2～5％，多孔礦料10～40％，防潮劑：10～20％，改性劑：5～20％，各組分重量百分比之和為100％。該種環(huán)保型融冰雪鹽化物，制備工藝簡單，且融雪效果好；鹽化物中融雪劑主要為醋酸鈣及醋酸鎂，相比MAFILON及其他鹽化物中使用的氯化鈣及氯化鈉等融雪劑，其對周圍環(huán)境的腐蝕性很小，起到很好的環(huán)保作用。申請?zhí)枮?01510262508.3的中國專利公開了一種緩釋釋鹽材料及其制備方法與應用，所涉及的緩釋釋鹽材料的制備原料包括偏高嶺土粉、激發(fā)劑、無機鹽化物、防水劑和改性劑；所述偏高嶺土粉為高嶺土在800～900℃溫度下煅燒以后獲得的比表面積大于400m2/kg的粉體。所涉及的制備方法包括：將偏高嶺土粉、無機鹽化物和防水劑混合均勻后加水球磨成過200目的料漿后加入激發(fā)劑凝固，將凝固體干燥、破碎得到塊體凝膠材料，所得固體凝膠材料與改性劑混合均勻后球磨，獲得釋鹽粉體材料。所涉及的釋鹽材料可作為融雪劑應用。
上述專利中公開的鹽化物融雪劑雖然具有較好的抗凝融雪效果，但成本相對較高，且緩釋效果不理想，長效性能一般。針對現(xiàn)有技術存在的不足，本發(fā)明提供了一種釋鹽材料---改性火山巖?；鹕綆r是一種儲存量巨大的能源物質(zhì)，至少有數(shù)億噸。火山巖的表面積達300m2/kg，具有較好的吸附性，同時火山巖在較高溫度下仍然可以保持其物理穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性。利用火山巖作為抗凝點瀝青路面外加劑的載體，不僅可以降低制備成本和開發(fā)利用這一巨大資源，而且經(jīng)過改性處理后，鹽離子緩慢被釋放出來，使融雪劑具有長效性，這對國民經(jīng)濟的發(fā)展無疑具有重要意義。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種緩釋型抗凝點瀝青路面外加劑及其制備方法，該方法制備的緩釋型抗凝點瀝青路面外加劑既具有良好的凝冰融雪性能，又具有長效性。該緩釋型抗凝點瀝青路面外加劑的制備方法，首先，對火山巖粉體進行煅燒改性，采用浸泡法使得鹽化物吸附于改性火山巖粉體中，烘干至恒重，制得鹽化物載體；其次，用溶劑將表面活性劑溶解，配制表面活性劑緩釋溶液；最后，向鹽化物載體中加入表面活性劑緩釋溶液，進行攪拌處理，對鹽化物載體進行表面改性，烘干至恒重，制得緩釋型抗凝點瀝青路面外加劑。
本發(fā)明的一種緩釋型抗凝點瀝青路面外加劑，由改性火山巖粉體、冰點下降劑和表面活性劑制備而成；各個原料組分的質(zhì)量百分比為：改性火山巖粉體：35～45％，冰點下降劑：52～63％，表面活性劑：2～6％；
其中，
所述的改性火山巖粉體，由火山巖研磨后煅燒制得，改性火山巖粉體為多孔結構，改性火山巖粉體的比表面積≥300m2/kg；
所述的改性火山巖粉體為起到載體的作用；
所述的冰點下降劑為鹽化物，所述的鹽化物為氯化鈉和/或氯化鈣；當冰點下降劑為氯化鈉和氯化鈣時，混合比例為任意比。
所述的表面活性劑溶液為非離子表面活性劑或復配的表面活性劑中的一種；復配的表面活性劑為非離子表面活性劑與陰離子表面活性劑復配，按質(zhì)量比的復配比例為，非離子表面活性劑∶陰離子表面活性劑＝(4～6)∶1。
所述的非離子表面活性劑為吐溫80、司班80、司班60或OP-10的一種；所述的陰離子表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉；
所述的表面活性劑優(yōu)選為司班80與十二烷基苯磺酸鈉的復配表面活性劑、OP-10與十二烷基苯磺酸鈉的復配表面活性劑、司班80或OP-10中的一種；其中，按質(zhì)量比的復配比例為，司班80∶十二烷基苯磺酸鈉＝5∶1；按質(zhì)量比的復配比例為，OP-10∶十二烷基苯磺酸鈉＝5∶1。
本發(fā)明的緩釋型抗凝點瀝青路面外加劑的制備方法，按照如下步驟進行：
(1)備料
將火山巖研磨，煅燒，制得比表面積≥300m2/kg的改性火山巖粉體；
將冰點下降劑加入水中，制得飽和的冰點下降劑水溶液；
(2)制備鹽化物載體
按配比，將改性火山巖粉體加入飽和的冰點下降劑水溶液中，在20～30℃，攪拌4～5h，然后，在130～150℃下，烘干至恒重，制得鹽化物載體；
(3)配制表面活性劑緩釋溶液
按質(zhì)量比，有機溶劑∶表面活性劑＝(1～10)∶1，將表面活性劑和有機溶劑混合，加熱至60～70℃，攪拌25～30min，制得表面活性劑緩釋溶液；
(4)制備緩釋型抗凝點瀝青路面外加劑
按照配比，向鹽化物載體中，加入表面活性劑緩釋溶液，攪拌4～5h，在130～150℃烘干至恒重，制得緩釋型抗凝點瀝青路面外加劑。
所述步驟(1)中，所述的改性火山巖粉體的改性過程為：將研磨后的火山巖在800～900℃下煅燒，制得比表面積≥300m2/kg的改性火山巖粉體。
所述步驟(2)中，制備鹽化物載體的過程為浸泡法對改性火山巖粉體進行表面處理的過程，使得鹽化物充分吸附于改性火山巖粉體的孔隙中；
所述步驟(2)中，所述的攪拌，其攪拌速率為2500～3000r/min。
所述步驟(3)中，所述的攪拌，其攪拌速率為1000～1200r/min。
所述步驟(3)中，所述的有機溶劑為乙醇；
所述步驟(3)中，所述的表面活性劑緩釋溶液中，按質(zhì)量比，溶劑：表面活性劑的優(yōu)選比例為1∶1、3∶1、5∶1或10∶1中的一種。
所述步驟(4)中，加入表面活性劑緩釋溶液的目的在于對鹽化物載體再次進行表面處理，使其具有緩釋性能。
所述步驟(4)中，所述的攪拌，其攪拌速率為1800～2100r/min。
本發(fā)明的一種緩釋型抗凝點瀝青路面外加劑及其制備方法，與現(xiàn)有技術相比，具有下列優(yōu)點：
(1)本發(fā)明方法所得的緩釋型抗凝點瀝青路面外加劑，在制備過程中大量使用火山巖，價格相對低廉，節(jié)約成本。
(2)本發(fā)明方法所得的緩釋型抗凝點瀝青路面外加劑，在制備過程中隨著攪拌、浸泡，冰點下降劑-氯化鈉會吸附在火山巖的孔隙中，通過孔隙的浸透壓力、毛細管現(xiàn)象和過往車輛的碾壓三種方式，使得其從火山巖的多孔結構中析出來，從而達到融化冰雪的效果。
(3)本發(fā)明方法所得的緩釋型抗凝點瀝青路面外加劑，在制備過程中經(jīng)過表面活性劑對鹽化物載體再次改性之后，使氯化鈉緩慢地釋放出來，提高了緩釋型抗凝點瀝青路面外加劑的長效性。路面融雪效果可以持續(xù)多年，大幅降低了冬季路面管理養(yǎng)護成本。
(4)本發(fā)明方法工藝簡單，所用的主要設備及原材料均可在市場上購買得到，可以實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。
(5)本發(fā)明緩釋型抗凝點瀝青路面外加劑的制備方法中，加入的有機溶劑為乙醇，價格低廉，綠色環(huán)保，并且在烘干處理過程中，乙醇揮發(fā)，可以回收，循環(huán)利用。
具體實施方式
下面結合實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
實施例1
一種緩釋型抗凝點瀝青路面外加劑，由改性火山巖粉體、冰點下降劑和表面活性劑制備而成；各個原料組分的質(zhì)量百分比為：改性火山巖粉體為40％，氯化鈉為55％，司班80為5％；
一種緩釋型抗凝點瀝青路面外加劑的制備方法，按照如下步驟進行：
(1)備料
將火山巖研磨后，在800℃下煅燒，制得比表面積大于300m2/kg的改性火山巖粉體；
將氯化鈉加入水中，制得飽和的氯化鈉水溶液。
(2)制備鹽化物載體
按配比，將改性火山巖粉體，加入飽和的氯化鈉水溶液中，在25℃，以2500r/min的攪拌速率攪拌4h，充分混合后，在135℃下，烘干至恒重，制得鹽化物載體；
(3)配制表面活性劑緩釋溶液
按質(zhì)量比，司班80∶乙醇＝1∶1，將司班80和溶劑乙醇混合，加熱至60℃，以1000r/min的攪拌速率攪拌25min，制得表面活性劑緩釋溶液；
(4)制備緩釋型抗凝點瀝青路面外加劑
按照配比，向鹽化物載體中，加入表面活性劑緩釋溶液，以1800r/min的攪拌速率攪拌4h，在130℃烘干至恒重，制得緩釋型抗凝點瀝青路面外加劑。
實施例2
一種緩釋型抗凝點瀝青路面外加劑，由改性火山巖粉體、冰點下降劑和表面活性劑制備而成；各個原料組分及其質(zhì)量百分比為：改性火山巖粉體為40％，氯化鈉為55％，司班60為5％；
一種緩釋型抗凝點瀝青路面外加劑的制備方法，按照如下步驟進行：
(1)備料
將火山巖研磨后，在800℃下煅燒，制得比表面積大于300m2/kg的改性火山巖粉體；
將氯化鈉加入水中，制得飽和的氯化鈉水溶液。
(2)制備鹽化物載體
按配比，將改性火山巖粉體，加入飽和的氯化鈉水溶液中，在25℃，以3000r/min的攪拌速率攪拌4h，充分混合后，在135℃下，烘干至恒重，制得鹽化物載體；
(3)配制表面活性劑緩釋溶液
按質(zhì)量比，司班60∶乙醇＝1∶1，將司班60和溶劑乙醇混合，加熱至60℃，以1000r/min的攪拌速率攪拌25min，制得表面活性劑緩釋溶液；
(4)制備緩釋型抗凝點瀝青路面外加劑
按照配比，向鹽化物載體中，加入表面活性劑緩釋溶液，以1800r/min的攪拌速率攪拌4h，在130℃烘干至恒重，制得緩釋型抗凝點瀝青路面外加劑。
實施例3
一種緩釋型抗凝點瀝青路面外加劑，由改性火山巖粉體、冰點下降劑和表面活性劑制備而成；各個原料組分及其質(zhì)量百分比為：改性火山巖粉體為40％，氯化鈉為55％，OP-10為5％；
一種緩釋型抗凝點瀝青路面外加劑的制備方法，按照如下步驟進行：
(1)備料
將火山巖研磨后，在800℃下煅燒，制得比表面積大于300m2/kg的改性火山巖粉體；
將氯化鈉加入水中，制得飽和的氯化鈉水溶液。
(2)制備鹽化物載體
按配比，將改性火山巖粉體，加入飽和的氯化鈉水溶液中，在25℃，以2500r/min的攪拌速率攪拌5h，充分混合后，在130℃下，烘干至恒重，制得鹽化物載體；
(3)配制表面活性劑緩釋溶液
按質(zhì)量比，OP-10∶乙醇＝1∶1，將OP-10和溶劑乙醇混合，加熱至60℃，以1200r/min的攪拌速率攪拌25min，制得表面活性劑緩釋溶液；
(4)制備緩釋型抗凝點瀝青路面外加劑
按照配比，向鹽化物載體中，加入表面活性劑緩釋溶液，以2000r/min的攪拌速率攪拌4h，在130℃烘干至恒重，制得緩釋型抗凝點瀝青路面外加劑。
實施例4
一種緩釋型抗凝點瀝青路面外加劑，由改性火山巖粉體、冰點下降劑和表面活性劑制備而成；各個原料組分及其質(zhì)量百分比為：改性火山巖粉體為45％，氯化鈉為52％，OP-10為3％；
一種緩釋型抗凝點瀝青路面外加劑的制備方法，按照如下步驟進行：
(1)備料
將火山巖研磨后，在800℃下煅燒，制得比表面積大于300m2/kg的改性火山巖粉體；
將氯化鈉加入水中，制得飽和的氯化鈉水溶液。
(2)制備鹽化物載體
按配比，將改性火山巖粉體，加入飽和的氯化鈉水溶液中，在20℃，以2500r/min的攪拌速率攪拌4.5h，充分混合后，在140℃下，烘干至恒重，制得鹽化物載體；
(3)配制表面活性劑緩釋溶液
按質(zhì)量比，OP-10∶乙醇＝1∶5，將OP-10和溶劑乙醇混合，加熱至65℃，以1100r/min的攪拌速率攪拌25min，制得表面活性劑緩釋溶液；
(4)制備緩釋型抗凝點瀝青路面外加劑
按照配比，向鹽化物載體中，加入表面活性劑緩釋溶液，以1900r/min的攪拌速率攪拌4h，在130℃烘干至恒重，制得緩釋型抗凝點瀝青路面外加劑。
實施例5
一種緩釋型抗凝點瀝青路面外加劑，由改性火山巖粉體、冰點下降劑和表面活性劑制備而成；各個原料組分及其質(zhì)量百分比為：改性火山巖粉體為35％，氯化鈉為60％，OP-10為5％；
一種緩釋型抗凝點瀝青路面外加劑的制備方法，按照如下步驟進行：
(1)備料
將火山巖研磨后，在800℃下煅燒，制得比表面積大于300m2/kg的改性火山巖粉體；
將氯化鈉加入水中，制得飽和的氯化鈉水溶液。
(2)制備鹽化物載體
按配比，將改性火山巖粉體，加入飽和的氯化鈉水溶液中，在30℃，以2500r/min的攪拌速率攪拌4.5h，充分混合后，在135℃下，烘干至恒重，制得鹽化物載體；
(3)配制表面活性劑緩釋溶液
按質(zhì)量比，OP-10∶乙醇＝1∶10，將OP-10和溶劑乙醇混合，加熱至65℃，以1100r/min的攪拌速率攪拌30min，制得表面活性劑緩釋溶液；
(4)制備緩釋型抗凝點瀝青路面外加劑
按照配比，向鹽化物載體中，加入表面活性劑緩釋溶液，以1800r/min的攪拌速率攪拌4h，在150℃烘干至恒重，制得緩釋型抗凝點瀝青路面外加劑。
實施例6
一種緩釋型抗凝點瀝青路面外加劑，由改性火山巖粉體、冰點下降劑和表面活性劑制備而成；各個原料組分及其質(zhì)量百分比為：改性火山巖粉體為35％，氯化鈉為59％，OP-10為6％；
一種緩釋型抗凝點瀝青路面外加劑的制備方法，按照如下步驟進行：
(1)備料
將火山巖研磨后，在800℃下煅燒，制得比表面積大于300m2/kg的改性火山巖粉體；
將氯化鈉加入水中，制得飽和的氯化鈉水溶液。
(2)制備鹽化物載體
按配比，將改性火山巖粉體，加入飽和的氯化鈉水溶液中，在25℃，以2500r/min的攪拌速率攪拌4.5h，充分混合后，在135℃下，烘干至恒重，制得鹽化物載體；
(3)配制表面活性劑緩釋溶液
按質(zhì)量比，OP-10∶乙醇＝1∶3，將OP-10和溶劑乙醇混合，加熱至65℃，以1100r/min的攪拌速率攪拌25min，制得表面活性劑緩釋溶液；
(4)制備緩釋型抗凝點瀝青路面外加劑
按照配比，向鹽化物載體中，加入表面活性劑緩釋溶液，以1800r/min的攪拌速率攪拌5h，在130℃烘干至恒重，制得緩釋型抗凝點瀝青路面外加劑。
實施例7
一種緩釋型抗凝點瀝青路面外加劑，由改性火山巖粉體、冰點下降劑和表面活性劑制備而成；各個原料組分及其質(zhì)量百分比為：改性火山巖粉體為35％，氯化鈉為63％，吐溫80為2％；
一種緩釋型抗凝點瀝青路面外加劑的制備方法，按照如下步驟進行：
(1)備料
將火山巖研磨后，在800℃下煅燒，制得比表面積大于300m2/kg的改性火山巖粉體；
將氯化鈉加入水中，制得飽和的氯化鈉水溶液。
(2)制備鹽化物載體
按配比，將改性火山巖粉體，加入飽和的氯化鈉水溶液中，在25℃，以2500r/min的攪拌速率攪拌4.5h，充分混合后，在135℃下，烘干至恒重，制得鹽化物載體；
(3)配制表面活性劑緩釋溶液
按質(zhì)量比，吐溫80∶乙醇＝1∶5，將吐溫80和溶劑乙醇混合，加熱至70℃，以1100r/min的攪拌速率攪拌25min，制得表面活性劑緩釋溶液；
(4)制備緩釋型抗凝點瀝青路面外加劑
按照配比，向鹽化物載體中，加入表面活性劑緩釋溶液，以2000r/min的攪拌速率攪拌4h，在130℃烘干至恒重，制得緩釋型抗凝點瀝青路面外加劑。
實施例8
一種緩釋型抗凝點瀝青路面外加劑，由改性火山巖粉體、冰點下降劑和表面活性劑制備而成；各個原料組分及其質(zhì)量百分比為：改性火山巖粉體為39％，氯化鈣為55％，司班80和十二烷基苯磺酸鈉復配的表面活性劑為6％；
一種緩釋型抗凝點瀝青路面外加劑的制備方法，按照如下步驟進行：
(1)備料
將火山巖研磨后，在800℃下煅燒，制得比表面積大于300m2/kg的改性火山巖粉體；
將氯化鈣加入水中，制得飽和的氯化鈣水溶液。
(2)制備鹽化物載體
按配比，將改性火山巖粉體，加入飽和的氯化鈣水溶液中，在25℃，以2500r/min的攪拌速率攪拌4.5h，充分混合后，在150℃下，烘干至恒重，制得鹽化物載體；
(3)配制表面活性劑緩釋溶液
按質(zhì)量比，司班80∶十二烷基苯磺酸鈉∶乙醇＝5∶1∶6，將司班80、十二烷基苯磺酸鈉和溶劑乙醇混合，加熱至70℃，以1100r/min的攪拌速率攪拌25min，制得表面活性劑緩釋溶液；
(4)制備緩釋型抗凝點瀝青路面外加劑
按照配比，向鹽化物載體中，加入表面活性劑緩釋溶液，以2000r/min的攪拌速率攪拌4h，在150℃烘干至恒重，制得緩釋型抗凝點瀝青路面外加劑。
實施例9
一種緩釋型抗凝點瀝青路面外加劑，由改性火山巖粉體、冰點下降劑和表面活性劑制備而成；各個原料組分及其質(zhì)量百分比為：改性火山巖粉體為39％，氯化鈉和氯化鈣為55％，OP-10和十二烷基苯磺酸鈉為6％；
一種緩釋型抗凝點瀝青路面外加劑的制備方法，按照如下步驟進行：
(1)備料
將火山巖研磨后，在900℃下煅燒，制得比表面積大于300m2/kg的改性火山巖粉體；
按質(zhì)量比，氯化鈉∶氯化鈣＝1∶1，將氯化鈉和氯化鈣加入水中，制得飽和的鹽化物水溶液。
(2)制備鹽化物載體
按配比，將改性火山巖粉體，加入飽和的鹽化物水溶液中，在20℃，以2500r/min的攪拌速率攪拌4.5h，充分混合后，在140℃下，烘干至恒重，制得鹽化物載體；
(3)配制表面活性劑緩釋溶液
按質(zhì)量比，OP-10∶十二烷基苯磺酸鈉∶乙醇＝4∶1∶10，將OP-10、十二烷基苯磺酸鈉和溶劑乙醇混合，加熱至65℃，以1000r/min的攪拌速率攪拌30min，制得表面活性劑緩釋溶液；
(4)制備緩釋型抗凝點瀝青路面外加劑
按照配比，向鹽化物載體中，加入表面活性劑緩釋溶液，以1800r/min的攪拌速率攪拌5h，在130℃烘干至恒重，制得緩釋型抗凝點瀝青路面外加劑。
實施例10
一種緩釋型抗凝點瀝青路面外加劑，由改性火山巖粉體、冰點下降劑和表面活性劑制備而成；各個原料組分及其質(zhì)量百分比為：改性火山巖粉體為35％，氯化鈉和氯化鈣為63％，司班80和十二烷基苯磺酸鈉為2％；
一種緩釋型抗凝點瀝青路面外加劑的制備方法，按照如下步驟進行：
(1)備料
將火山巖研磨后，在900℃下煅燒，制得比表面積大于300m2/kg的改性火山巖粉體；
按質(zhì)量比，氯化鈉∶氯化鈣＝5∶1，將氯化鈉和氯化鈣加入水中，制得飽和的鹽化物水溶液。
(2)制備鹽化物載體
按配比，將改性火山巖粉體，加入飽和的鹽化物水溶液中，在20℃，以2500r/min的攪拌速率攪拌4.5h，充分混合后，在140℃下，烘干至恒重，制得鹽化物載體；
(3)配制表面活性劑緩釋溶液
按質(zhì)量比，司班80∶十二烷基苯磺酸鈉∶乙醇＝6∶1∶7，將司班80、十二烷基苯磺酸鈉和溶劑乙醇混合，加熱至65℃，以1200r/min的攪拌速率攪拌25min，制得表面活性劑緩釋溶液；
(4)制備緩釋型抗凝點瀝青路面外加劑
按照配比，向鹽化物載體中，加入表面活性劑緩釋溶液，以2100r/min的攪拌速率攪拌4h，在140℃烘干至恒重，制得緩釋型抗凝點瀝青路面外加劑。