本發(fā)明涉及防凍液制備領域，具體而言，涉及一種防凍液及其制備方法、應用。

背景技術：

1、近年來，全球對環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展的需求不斷增加，運輸顆粒貨物的防凍技術也面臨著更高的標準。專利cn118772845a中所述的疏水性防凍液采用乙二醇、二甲基硅油、正戊烷和其他表面活性劑組成。專利cn115746797a中所述的防凍液采用水、羧甲基纖維素鈉、乙二醇、檸檬酸鈉、吐溫80乳化劑、微晶纖維粉、巴比妥鈉、氯化鈣、烏洛托品、三乙醇胺等。專利cn111423850b采用無水氯化鈣、硅酸鎂鋁有機改性膨潤土、亞硝酸鈉、預糊化淀粉、防銹潤滑油、防腐緩蝕劑、焦磷酸鈉、氫氧化鈉等。專利cn118496815a采用乙二醇雙2-氨基乙基醚、乙二醇雙（3-氨丙基）醚中至少一種，糖蜜及ph調(diào)節(jié)劑等。可以發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的傳統(tǒng)有機防凍液通常采用氯化鈣、乙二醇、丙二醇和甘油等化學物質(zhì)作為主要成分，這些化合物雖然具有良好的防凍性能，但同時需要復配很多種其他類型化合物。在環(huán)保性、可降解性及對人體健康的安全性方面存在一定的局限性。因此，尋找新型、環(huán)保且高效的防凍液成分成為研究的重要方向之一。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于針對當前技術存在的局限，提供一種防凍液及其制備方法和應用。該防凍液包括水以及甘油二甲醚兩種物質(zhì)，其他成分根據(jù)具體實際情況可酌情添加，但是經(jīng)實踐發(fā)現(xiàn)主要采用甘油二甲醚就能達到良好的防凍效果，尤其是在顆粒貨物運輸防凍方面具有很好的應用價值。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

3、一種防凍液，該防凍液包括甘油二甲醚以及水；

4、其中，甘油二甲醚的質(zhì)量百分比為1-80wt%；優(yōu)選為30-70wt%?。

5、所述甘油二甲醚包括1,3-二甲氧基-2-丙醇、2,3-二甲氧基-1-丙醇中的至少一種。

6、優(yōu)選為兩種，1,3-二甲氧基-2-丙醇與2,3-二甲氧基-1-丙醇的質(zhì)量比為（1-5）:1。

7、本發(fā)明提供了上述防凍液的制備方法，主要包括如下步驟：

8、將水與甘油二甲醚混合攪拌，即得。

9、所述的防凍液的應用，優(yōu)選為用于冬季火車敞車或集裝箱的運輸顆粒貨物。

10、所述的顆粒貨物為煤炭、金屬礦粉或顆粒。

11、本發(fā)明的制備方法操作簡單，制備得到的防凍液具有很好的防凍效果。

12、總之，本發(fā)明提出了以甘油二甲醚為主要成分的新型防凍液配方。通過將甘油二甲醚與水進行配伍后，具有優(yōu)異的抗凍性能，可明顯降低防凍液本身的凝固點。同時該防凍液具有較好的環(huán)保性和生物降解性，解決了傳統(tǒng)防凍液成分在環(huán)境污染及健康安全方面的不足。通過優(yōu)化甘油二甲醚與水的使用比例，以及優(yōu)化甘油二甲醚各個成分之間的比例，能夠提高防凍液的效率，降低對環(huán)境的影響，并為冬季寒冷氣候下顆粒貨物運輸提供更加安全、綠色的防凍解決方案。

13、本發(fā)明的實質(zhì)性特點為：

14、本發(fā)明采用甘油二甲醚與水進行復配，甘油二甲醚可以與水形成相互作用；這些相互作用會打破水分子之間的氫鍵，使水分子更難以形成固態(tài)冰晶結構，從而降低冰點。

15、本發(fā)明選用甘油二甲醚（glycerol?dimethyl?ether,?gde）作為防凍液的成分，除了甘油二甲醚具備較好的抗凍能力，且具有良好的生物降解性，與傳統(tǒng)防凍液成分相比，對環(huán)境和人體的影響較小。因此，開發(fā)以甘油二甲醚為主要成分的防凍液，能夠有效改善現(xiàn)有防凍技術的不足，滿足市場對綠色化學品的需求。

16、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果為：

17、（1）本發(fā)明的防凍液配方簡單，主要由水以及甘油二甲醚兩種物質(zhì)組成，其他成分根據(jù)具體實際情況可酌情添加，但是經(jīng)實踐發(fā)現(xiàn)主要采用甘油二甲醚就能達到良好的防凍效果，尤其是在顆粒貨物運輸防凍方面具有很好的應用價值。

18、（2）本發(fā)明制備防凍液的步驟操作簡單，前后步驟銜接緊密，制備出的防凍液綠色環(huán)保。

19、（3）本發(fā)明制備得到的防凍液在顆粒貨物運輸防凍方面具有很好的應用。該防凍液可以防止顆粒貨物與運輸箱體之間以及顆粒貨物本身之間的凍結，尤其針對顆粒貨物的防凍效果最為優(yōu)異，因為顆粒貨物本身體積比較大需要穩(wěn)定性且持久度較高、以及防凍效率高能夠迅速相應起到防凍效果的防凍液才能更加符合要求，所以一般的防凍液其防凍效果好但是防凍持久度不高，且效率不高而且環(huán)保效果不好，所以并不太適用，本發(fā)明的防凍液是一種安全、綠色、環(huán)保的防凍液，符合中華人民共和國鐵道行業(yè)標準（tb3208-2023）較現(xiàn)有市場用防凍液更加有利。

技術特征：

1.一種防凍液，其特征為該防凍液包括甘油二甲醚以及水；

2.如權利要求1所述的防凍液，其特征為甘油二甲醚為1,3-二甲氧基-2-丙醇與2,3-二甲氧基-1-丙醇的兩種，質(zhì)量比為（1-5）:1。

3.如權利要求1所述的防凍液，其特征為防凍液中甘油二甲醚的質(zhì)量百分比為30-70wt%?。

4.如權利要求1所述的防凍液的制備方法，其特征為包括如下步驟：將水與甘油二甲醚混合攪拌。

5.如權利要求1所述的防凍液的應用，其特征為用于冬季火車敞車或集裝箱的運輸顆粒貨物。

6.如權利要求5所述的應用，其特征為所述的顆粒貨物為煤炭、金屬礦粉或顆粒。

技術總結
本發(fā)明為一種防凍液及其制備方法和應用。該防凍液包括甘油二甲醚以及水；其中，甘油二甲醚的質(zhì)量百分比為1?80wt%；所述甘油二甲醚包括1,3?二甲氧基?2?丙醇、2,3?二甲氧基?1?丙醇中的至少一種；用于冬季火車敞車或集裝箱的運輸顆粒貨物效果優(yōu)異。本發(fā)明具有優(yōu)異的抗凍性能，可明顯降低防凍液本身的冰點。同時該防凍液具有較好的環(huán)保性和生物降解性，解決了傳統(tǒng)防凍液成分在環(huán)境污染及健康安全方面的不足。

技術研發(fā)人員：鄭貴宇,丁曉墅,楊守良,范璐,邢存良,艾瑞峰,劉森,曹鵬,王晨頔,李麗,張京京
受保護的技術使用者：中國鐵路北京局集團有限公司北京科學技術研究所
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/6