средство против обледенения, в частности для защиты самолетов от обледенения
Классы МПК: | C09K3/18 для нанесения на поверхность с целью предотвращения или уменьшения налипания на нее льда, тумана или воды; для нанесения материалов на поверхности с целью предотвращения обледенения или для оттаивания |
Автор(ы): | Клаус ПЕЛЛЬМАНН (DE), Йозеф КАПФИНГЕР (DE) |
Патентообладатель(и): | КЛАРИАНТ ГМБХ (DE) |
Приоритеты: |
подача заявки:
1996-10-17 публикация патента:
10.01.2001 |
Описывается средство против обледенения, в частности для защиты самолетов от обледенения, содержащее алкиленгликоль с 2-3 атомами углерода или оксалкиленгликоль с 4-6 - атомами углерода, или их смесь, полимерный загуститель, неионогенное поверхностно-активное вещество на основе этоксилата спирта и воду, отличающееся тем, что неионогенное поверхностно-активное вещество образовано из спирта с 6-22 атомами углерода, замещенного 1-10 молекулами низкомолекулярного алкиленоксида, средство дополнительно содержит водорастворимую соль неорганической кислоты или низкомолекулярной карбоновой кислоты или их смесь, имидазольные и/или триазольные соединения в качестве ингибитора коррозии и в качестве полимерного загустителя водорастворимый сшитый гомополимер акриловой и/или метакриловой кислоты, причем гомополимер и смесь имеют средний молекулярный вес 750.000 - 1.250.000 и в виде 0.5 вес.%-ного водного раствора со значением pH от 7 при 20°С вязкость 1000 - 13000 мПа
c, измеренную вискозиметром Брукфильда при 20 об/мин при следующем соотношении компонентов, вес.%: а) 35-70 по меньшей мере одного алкиленгликоля с 2-3 атомами углерода и/или оксалкиленгликоля с 4-6 атомами углерода, б) 0,05-1,5 водорастворимого полимерного загустителя, в) 0,02-1,5 по меньшей мере одного неионогенного поверхностно-активного вещества, г) 0,03-1,0 по меньшей мере одной водорастворимой соли неорганической кислоты и/или низкомолекулярной карбоновой кислоты, д) 0,01-1,0 по меньшей мере одного имидазольного и/или триазольного соединения в качестве ингибитора коррозии, е) воду до 1000, весовые проценты по отношению к средству. Технический результат - увеличение времени защиты самолетов от повторного обледенения и улучшение ее стекаемости. 8 з.п. ф-лы, 5 табл.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5

Формула изобретения
1. Средство против обледенения, в частности для защиты самолетов от обледенения, содержащее по меньшей мере один алкиленгликоль с 2 - 3 атомами углерода, или оксалкиленгликоль с 4 - 6 атомами углерода, или их смесь, полимерный загуститель, неиногенное поверхностно-активное вещество на основе этоксилата спирта и воду, отличающееся тем, что по меньшей мере одно неиногенное поверхностно-активное вещество образовано из спирта с 6 - 22 атомами углерода, замещенного 1 - 10 молекулами низкомолекулярного алкиленоксида, средство дополнительно содержит по меньшей мере одну водорастворимую соль неорганической кислоты или низкомолекулярной карбоновой кислоты или их смесь, по меньшей мере одно имидазольное и/или триазольное соединение в качестве ингибитора коррозии и в качестве полимерного загустителя водорастворимый сшитый гомополимер акриловой и/или метакриловой кислот, причем гомополимер и смесь имеют средний молекулярный вес 750.000 - 1.250.000 и в виде 0,5 вес. %-ного водного раствора со значением рН от 7 при 20oC имеют вязкость 1000 - 13000 мПа

Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к средству против обледенения и к средству для защиты от обледенения самолетов на основе гликолей и воды с водорастворимыми сшитыми акриловыми полимерами в качестве сгустителя. Средство против обледенения и средство для защиты от обледенения самолетов (в дальнейшем кратко называемые просто средствами против обледенения или жидкостями против обледенения) используются для удаления льда, снега и/или инея с поверхностей самолета и для предотвращения подобных отложений на этих поверхностях. Промежуток времени, в течение которого жидкость против обледенения обеспечивает защиту против повторного образования льда, снега и/или инея на самолете, называется временем защиты от повторного обледенения- "Holdovertime". B "Recommandations for de-/AntiIcing of Aircraft on the Ground" (Edition Marz 1993) Ассоциации Европейских воздушных линий (AEA) и в Международной организации по стандартизации (ИСО) в спецификациях 11075, 11076 и 11078 подразделяют незагущенные (тип I) и загущенные (тип II) жидкости против обледенения самолетов. Жидкости II, благодаря загустителю, имеют псевдопластичную консистенцию (неньютоновская реология). От средств против обледенения самолетов типа II, в частности, ожидают, что они обладают возможно более длительной защитой против повторного обледенения несущих плоскостей перед стартом при экстремальных погодных условиях, как, например, выпадение снега или града, и хорошим стеканием при старте самолета. Согласно стандарту ИЗО 11078, вступившему в силу в 1993 г., время защиты против повторного обледенения должно составлять, по меньшей мере, 30 минут при -5oC в так называемом "тесте сопротивления водной струе" [жидкость против обледенения предварительно подвергается сдвиговой нагрузке от 3500 об/мин в течение 5 минут]. В соответствии с новейшими требованиями некоторых авиационных компаний значение времени защиты против повторного обледенения должно быть значительно больше указанных 30 минут при одновременном, по возможности, улучшенном стекании. Стекаемость, в основном, тем лучше, чем ниже вязкость жидкости против обледенения при имеющейся наружной температуре. Не составляет большого труда достичь требуемых значений для одного из свойств ("Holdovertime" и стекаемость), не принимая во внимание другое. Так, например, длительное время защиты против повторного обледенения можно без проблем обеспечить с помощью высокомолекулярного загустителя. Полученная в результате высоковязкая пленка долго остается неизменной на находящемся в покое самолете и обеспечивает требуемое длительное время защиты против повторного обледенения ("Holdovertime"). Эта пленка, однако, благодаря своей высокой вязкости в состоянии покоя и высокому пределу текучести недостаточно быстро стекает при старте самолета. Хорошую стекаемость обеспечивают жидкости, которые образуют относительно низковязкую пленку. Так как такие пленки являются скорее нестабильными и уже через короткое время разрываются, то они не могут обеспечить требуемой защиты от повторного обледенения. Таким образом, оба свойства "Holdovertime" и стекаемость противостоят друг другу. Были предприняты многочисленные опыты по изготовлению загущенных жидкостей против обледенения, обеспечивающих длительную защиту против повторного обледенения и обладающих хорошим стеканием. Так, например, согласно US-A-5118435, оба свойства должны сохраняться в том случае, если загуститель представляет собой смесь из акриловых гомополимеров со средним молекулярным весом от примерно 2500000 до примерно 3500000 и акриловых сополимеров, а согласно US-A-5273673, если жидкость против обледенения содержит указанную смесь загустителей и дополнительно неионогенный тензид из группы алкилфенолэтоксилатов и анионогенный тензид из группы алкиларилсульфонатов. Согласно US-A-5334323 (ЕР-А-360183) желаемые свойства получают в случае загущенной жидкости против обледенения самолетов на основе гликолей и воды, если используют одну сшитую полиакриловую кислоту, и в дополнение к ней неионогенный тензид из группы алкоксилированных высших спиртов и устанавливают значение pH жидкости с помощью гидроокиси натрия или гидроокисей натрия и калия при их определенном соотношении. В качестве возможного гомополимера акриловой кислоты можно указать все, которые в виде 0,5 вес.%-ного водного раствора при значении pH от 7,0 имеют вязкость от 5000 до 60000 мПа


a) 35-70 вес. %, предпочтительно 40-60 вес.%, по меньшей мере, алкиленгликоля с 2-3 атомами углерода или оксалкиленгликоля с 4-6 атомами углерода или их смеси,
б) 0,05-1,5 вес.%, предпочтительно 0,1-1,0 вес.% водорастворимого сшитого гомополимера акриловой кислоты или метакриловой кислоты или смеси таких гомополимеров, причем гомополимер и смесь имеют соответственно средний молекулярный вес от 750000 до 1250000 и 0,5 вес.%-ный водный раствор со значением pH от 7,0 и температурой 20oC имеет вязкость от 1000 до 13000 мПа

в) 0,02-1,5 вес. %, предпочтительно 0,05-1,00 вес.%, по меньшей мере, неионогенного тензида, образованного из спирта с 6 до 22 атомами углерода, предпочтительно 8-18 атомами углерода, который замещен 1-10 молекулами низкомолекулярного алкиленоксида,
г) 0,03-1,0 вес.%, предпочтительно 0,05-0,4 вес.%, по меньшей мере, одной водорастворимой соли неорганической кислоты или карбоновой кислоты или их смеси,
д) 0,01-1,0 вес. %, предпочтительно 0,03-0,7 вес.%, по меньшей мере, одного соединения имидазола или одного соединения триазола или их смеси, и качестве ингибитора коррозии и
е) воды - остальное, до 100 вес.%,
весовые проценты относительно средства. Компонентами а) являются предпочтительно этиленгликоль, пропиленгликоль (1,2-пропиленгликоль или 1,3-пропиленгликоль), диэтиленгликоль, дипропиленгликоль или смесь из двух или более этих гликолей, причем пропиленгликоли особенно предпочтительны. Гликоли служат прежде всего для снижения точки замерзания и, наряду с водой, представляют собой основные компоненты жидкости. Компонентом б) является водорастворимый сшитый гомополимер метакриловой кислоты с определенным молекулярным весом, а именно от 750000 до 1250000, и определенной вязкостью, а именно от 1000 до 13000 мПа




50,00 вес.% 1,2-пропиленгликоля,
0,17 вес. % сшитого гомополимера акриловой кислоты со средним молекулярным весом примерно 1250000 и вязкостью 6050 мПа

0,10 вес.% этоксилата спирта жирного ряда из C12-спирта и 2 молей окиси этилена,
0,10 вес.% нитрата калия,
0,05 вес.% бензотриазола,
остальное - вода до 100 %. Гомополимер, а также бензотриазол, ПАВ и нитрат натрия растворяют в воде при 20oC при перемешивании. Затем добавляют 1,2-пропиленгликоль и с помощью гидроокиси натрия устанавливают значение pH на 7,2. Полученная жидкость против обледенения проверяется в отношении вязкости и "Holdovertime". Результаты представлены ниже:
- "Holdovertime" (по тесту сопротивления водной струе при -5oC) - 52 мин. - Значения вязкости при +20oC, 0oC, -10oC и в каждом случае при 0,3 об/м (0,084 с-1 скорости сдвига) и 30 об/м (8,4 с-1) см. в табл. 1 в конце описания. Пример для сравнения
Получают жидкость против обледенения самолетов типа II со следующим составом и в следующем порядке:
50,00 вес.% 1,2-пропиленгликоля,
0,30 вес. % сшитого гомополимера акриловой кислоты со средним молекулярным весом примерно 3000000 и вязкостью 23750 мПа

0,10 вес.% этоксилата спирта жирного ряда из C12- спирта и 2 молей окиси этилена,
0,10 вес.% нитрата натрия,
0,05 вес.% бензотриазола,
остальное - вода до 100 %. Гомополимер, а также бензотриазол, ПАВ и нитрат натрия растворяют в воде при 20oC при перемешивании. Затем добавляют 1,2-пропиленгликоль и с помощью гидроокиси натрия устанавливают значение pH на 7,2. Полученную жидкость против обледенения проверяют на вязкость и "Holdovertime". Результаты представлены ниже:
- "Holdovertime" (по тесту сопротивления водной струе при -5oC)- 43 мин. - Значения вязкости при +20oC, 0oC, -10oC и в каждом случае при 0,3 об/м (0,084 с-1 скорости сдвига) и 30 об/м (8,4 c-1) см. в табл. 2. Пример 2
Получают жидкость против обледенения самолетов типа II со следующим составом и в следующем порядке:
50,00 вес.% 1,2- пропиленгликоля,
0,20 вес. % сшитого гомополимера акриловой кислоты со средним молекулярным весом примерно 750 000 и вязкостью 3 000 мПа

0,10 вес.% этоксилата спирта жирного ряда из C12-спирта и 2 молей окиси этилена,
0,05 вес.% сульфата натрия,
0,05 вес.% бензотриазола,
остальное - вода до 100 %. Изготовление осуществляют, как описано в примере 1. Полученную жидкость против обледенения проверяют на вязкость и "Holdovertime". Результаты представлены ниже:
- "Holdovertime" (по тесту сопротивления водной струе при -5oC) - 55 мин. - Значения вязкости при +20oC, 0oC, -10oC и в каждом случае при 0,3 об/м (0,084 с-1 скорости сдвига) и 30 об/м (8,4 с-1) см. в табл. 3. Пример 3
Получают жидкость против обледенения самолетов типа II со следующим составом и в следующем порядке:
50,00 вес.% 1,2- пропиленгликоля,
0,13 вес. % сшитого гомополимера акриловой кислоты со средним молекулярным весом примерно 1250000 и вязкостью 4400 мПа

0,10 вес.% этоксилата спирта жирного ряда из C14-спирта и 4 молей окиси этилена,
0,08 вес.% дигидрогенфосфата калия,
0,05 вес.% бензотриазола,
остальное - вода до 100 %. Полученную жидкость против обледенения проверяют на вязкость и "Holdovertime". Результаты представлены ниже:
- "Holdovertime" (по тесту сопротивления водной струе при -5oC) - 49 мин. - Значения вязкости при +20oC, 0oC, -10oC и в каждом случае при 0,3 об/м (0,084 с-1 скорости сдвига) и 30 об/м (8,4 c-1) см. в табл. 4. Пример 4
Получают жидкость против обледенения самолетов типа II со следующим составом и в следующем порядке:
50,00 вес.% 1,2- пропиленгликоля,
0,25 вес. % сшитого сомополимера акриловой кислоты со средним молекулярным весом примерно 1000000, содержащего в качестве сомономера 2 мол.% сложного додецилового эфира метакриловой кислоты, молярные проценты по отношению ко всему полимеру. Полимер имеет вязкость 8000 мПа

0,10 вес.% этоксилата спирта жирного ряда из C16- спирта и 7 молей окиси этилена,
0,08 вес.% дигидрогенфосфата натрия,
0,05 вес.% бензотриазола,
остальное - вода до 100 вес.%. Изготовление осуществляют, как описано в примере 1. Полученную жидкость против обледенения проверяют на вязкость и "Holdovertime". Результаты представлены ниже:
- "Holdovertime" (по тесту сопротивления водной струе при -5oС) - 58 мин. - Значения вязкости при +20oC, 0oC, -10oC и в каждом случае при 0,3 об/м (0,084 с-1 скорости сдвига) и 30 об/м (8,4 с-1) см. табл. 5.
Класс C09K3/18 для нанесения на поверхность с целью предотвращения или уменьшения налипания на нее льда, тумана или воды; для нанесения материалов на поверхности с целью предотвращения обледенения или для оттаивания