Противообледенительный состав

 

Использование: для предотвращения обледенения поверхностей самолетов, судов и других объектов. Сущность: состав дополнительно содержит гелеобразный полиэтиленоксид, полученный путем радиационной обработки водного раствора полиэтиленоксида. Состав содержит, вес.%: пропиленгликоль 50-55, вода 42-48, гелеобразный полиэтиленоксид 0,2-3,0, поверхностно-активное вещество - этоксилированный октилфенол, регулятор рН 1,5. Технический результат: создание противообледенительного состава с легко получаемым и относительно дешевым загустителем, обеспечивающим надежную защиту поверхностей, удовлетворяющего требованиям действующего регламента к характеристикам стекания и позволяющего производить его нанесение на защищаемые поверхности с помощью ординарных средств распыления.

Изобретение касается противообледенительных составов на основе гликолей и воды, применяемых для предотвращения обледенения поверхностей самолетов, судов и других объектов.

Известны противообледенительные составы на основе гликолей и воды.

Например, в патенте Великобритании 1026150, МПК С 09 К 3/18, 1966 г., описан противообледенительный состав на основе гликоля и воды с добавками третичных аминов из группы этоксилированных жирных кислот в качестве поверхностно-активных веществ и ингибиторов коррозии.

Основной недостаток известного состава - малое время защиты поверхности от обледенения - обусловлен его невысокой вязкостью.

С целью повышения вязкости и соответствующего увеличения времени защиты теплообменных поверхностей от обледенения в составы добавляют различные загустители. Наиболее широко в качестве загустителя применяют водорастворимые структурированные акрилполимеры, см., например, патенты США 4358389, МПК С 09 К 3/18, 1982 г. и ЕР 0231869, МПК С 09 К 3/18, 1988 г.

Указанные высоковязкие составы имеют хорошую адгезию с аэродинамическими поверхностями самолета и обеспечивают приемлемое для практики время защиты поверхностей от обледенения, но в тоже время их текучесть под действием сил ветрового сдвига при взлетной скорости самолета практически не изменяется и остается достаточно низкой, так что характеристики стекания известных составов не удовлетворяют требованиям практики.

Кроме того, вследствие высокой вязкости составов, содержащих известные загустители, для их перекачивания и разбрызгивания требуется дорогостоящее технологическое оборудование.

Известен противообледенительный состав но патенту США 5817252, МПК С 09 К 3/18, 1998 г., содержащий, вес.%: пропиленгликоль 35-55, вода 44-65, поверхностно-активное вещество (этоксилированные октил- и нонилфенолы) 0,18, загуститель (поликарбоксилат) 0,184 и регулятор рН (гидроксиды щелочных металлов).

Данный состав обеспечивает достаточно длительную защиту поверхностей от обледенения, однако его реологические характеристики не соответствуют требованиям, предъявляемым к противообледенительным составам. Кроме того, используемый в известном составе в качестве загустителя структурированный поликарбоксилат получают посредством сложной многостадийной реакции.

Таким образом, известные в настоящее время противообледенительные составы по своим техническим характеристикам далеки от идеала, что стимулирует работы по их совершенствованию, в основном, за счет получения новых типов загустителей.

Задачей настоящего изобретения является создание противообледенительного состава с легко получаемым и относительно дешевым загустителем, обеспечивающего надежную защиту поверхностей, удовлетворяющего требованиям действующего регламента к характеристикам стекания и позволяющего производить его нанесение на защищаемые поверхности с помощью ординарных средств распыления.

Настоящая задача решается тем, что в противообледенительном составе, содержащем пропиленгликоль, воду, поверхностно-активное вещество и регулятор рН, в качестве загустителя используют гелеобразный полиэтиленоксид, полученный путем радиационной обработки водного раствора полиэтиленоксида.

В качестве поверхностно-активных веществ используются, например, этоксилированные октил- и нонилфенолы, регулятором рН служат гидроксид калия, фосфорнокислый аммоний.

Названные составные части (компоненты) содержаться в противообледенительном составе в следующих весовых соотношениях, %: Пропиленгликоль - 50-55 Вода - 42-49 Гелеобразный полиэтиленоксид - 0,2-3,0 Остальное - 1,5 Предлагаемый противообледенительный состав благодаря использованию в нем нового типа загустителя - гелеобразного полиэтиленоксида - обладает ярко выраженными свойствами неньютоновских жидкостей: при малых скоростях сдвига (статическое положение самолета) имеет большую вязкость (10000-20000 сП/см), при больших скоростях сдвига (в процессе распыления и при взлетной скорости самолета) - малую вязкость.

Таким образом, заявляемый противообледенительный состав обеспечивает регламентируемые стандартом ISO 11078 время защиты поверхности от обледенения.

Кроме того, низкая вязкость противообледенительного состава при высоких скоростях сдвига позволяет выполнять обработку защищаемых поверхностей с помощью обычных распылительных устройств.

ПОС испытывался в лабораторных условиях на имитаторах самолетных плоскостей - дюралюминиевых пластинах длиной 240 см, шириной 40 см и толщиной 2 мм, установленных под углом 15^o относительно горизонта.

В процессе испытаний вышеуказанные имитаторы охлаждались до температуры минус 10^oС, после чего на их поверхности наносились испытуемые ПОС. Измерялась длительность промежутка времени между моментами нанесения состава и началом обмерзания поверхностей имитаторов (время защиты). Температура последних в течение всего времени испытаний поддерживалась на уровне минус 10^oС, влажность в помещении 70%.

Испытывалось два типа ПОС.

1. Заявляемый состав 1, содержащий вес. %: пропиленгликоль 50, вода 47, гелеобразный полиэтиленоксид 1,5, ПАВ, регулятор рН 1,5.

2. Заявляемый состав 2, содержащий вес. %: пропиленгликоль 51, вода 46,5, гелеобразный полиэтиленоксид 1,0, ПАВ, регулятор рН 1,5.

По результатам испытаний время защиты от обледенения составило 2,8 ч и 3,0 ч соответственно для составов 1 и 2.

Известные противообледенительные средства, например штатная противообледенительная жидкость "CLARIANT" обеспечивает защиту поверхностей от обледенения в течение 2 ч.

Кроме того, проводились испытания заявляемого ПОС на соответствие требованиям действующего регламента к характеристикам сдувания на взлетных скоростях.

Результаты испытаний признаны удовлетворительными.

Формула изобретения

Противообледенительный состав, включающий пропиленгликоль, воду, поверхностно-активное вещество, в качестве которого используют этоксилированный октилфенол, и регулятор pH, отличающийся тем, что он дополнительно содержит гелеобразный полиэтиленоксид, полученный путем радиационной обработки водного раствора полиэтиленоксида, при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Пропиленгликоль 50-55

Вода 42-48

Гелеобразный полиэтиленоксид 0,2-3,0

Поверхностно-активное вещество и регулятор pH 1,5