Противогололедная жидкость для взлетно-посадочных полос аэродромов

Изобретение относится к способам подавления или уменьшения обледенения, или образования снега на поверхности с помощью антиобледенительных составов. Противогололедная жидкость для взлетно-посадочных полос аэродромов содержит ацетат калия, воду и противокоррозионную присадку, включающую бензоат натрия, при этом она дополнительно содержит формиат калия, а противокоррозионная присадка дополнительно содержит бензотриазол, дигидрофосфат натрия, тетраборат натрия, диэтаноламид на основе кислот подсолнечного масла, диэтаноламин, кремнийорганический ПАВ катионного типа, В результате достигается возможность увеличить экологическую безопасность и уменьшить коррозионную активность противогололедной жидкости. 12 табл., 3 пр.

 

Изобретение относится к способам подавления или уменьшения обледенения, или образования снега на поверхности с помощью антиобледенительных составов.

Химическую защиту от обледенения регулярно применяют во время зимнего сезона для безопасности движения на дорожных магистралях, а также в жилых и торговых зонах, включая участки для парковки, пешеходные дорожки, подъездные пути и т.п. Аэропорты и авиабазы также используют сочетание механических устройств и антиобледенительных химикатов, чтобы обеспечить безопасность полетов в зимние месяцы.

Известна противогололедная жидкость, содержащая водный раствор ацетата щелочного металла или смеси ацетатов щелочных металлов, смешанных с фосфатом щелочного металла и с водорастворимыми соединениями триазола, имидазола или их смеси, при следующих соотношениях компонентов, мас.%: ацетат щелочного металла или смесь ацетатов щелочных металлов - (25-60), фосфат щелочного металла - (0,01-0,5), водорастворимые соединения триазола, имидазола или их смеси - (0,01-1,0), остальное - вода (см. патент RU №2017785, кл. С08К 3/18, 1991 г.).

Однако данная противогололедная жидкость является экологически вредной ввиду использования в качестве ингибиторов коррозии металлов водорастворимых соединений триазола (например, бензотриазола), имидазола или их смеси, а согласно ГОСТ 12.1.005-88 бензотриазол имеет третий класс опасности. Кроме того, изготовление данной противогололедной жидкой композиции в холодное время года связано с большими энергозатратами, поскольку для обеспечения хорошей растворимости уксуснокислых солей щелочных металлов в воде необходима температура 18-25°С. Таким образом, для приготовления этой жидкой композиции необходимы либо специально отапливаемые помещения, либо специальные средства для подогрева камеры смешения. Все это - ограничивает сферу использования известного способа.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является противогололедная жидкость для взлетно-посадочных полос аэродромов, содержащая ацетат калия, воду и противокоррозионную присадку, включающую бензоат натрия (см. патент RU №22205854, кл. С09К 3/18, 10.06.2003).

Однако данная противогололедная жидкость имеет недостаточную экологическую безопасность, что сужает область ее использования.

В основу изобретения поставлена задача по обеспечению возможности получения экологически более безопасной противогололедной жидкости и с высоким показателем ингибирования коррозии металлов.

Технический результат заключается в том, что достигается возможность увеличить экологическую безопасность и уменьшить коррозионную активность противогололедной жидкости.

Указанная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что противогололедная жидкость для взлетно-посадочных полос аэродромов содержит ацетат калия, воду и противокоррозионную присадку, включающую бензоат натрия, при этом она дополнительно содержит формиат калия, а противокоррозионная присадка дополнительно содержит бензотриазол, дигидрофосфат натрия, тетраборат натрия, диэтаноламид на основе кислот подсолнечного масла, диэтаноламин, кремнийорганический ПАВ катионного типа, при этом противогололедная жидкость имеет следующий состав (мас.%):

ацетата калия 30-37,5
формиат калия 12,5-20
бензотриазол 0,001-0,01
бензоат натрия 0,1-0,5
дигидрофосфат натрия 0,01-0,1
тетраборат натрия 0,2-1
диэтаноламид на основе кислот подсолнечного масла 0,1-0,5
диэтаноламин 0,3-0,7
кремнийорганический ПАВ катионного типа 0,01-0,1
вода остальное

при этом суммарное содержание ацетата калия и формиат калия составляет 50-52, а рН противогололедной жидкости от 7 до 10.

В ходе проведенных исследований было установлено, что представляется возможность за счет использования ацетата и формиата щелочного металла повысить экологичность, поскольку соли органических кислот подвергаются биоразложению и не содержат опасных хлорид-ионов, а наличие ингибиторов коррозии позволяет уменьшить вредное коррозионное воздействие противогололедных материалов на автомобили, инженерные сооружения на дорогах и поверхность покрытия, что значительно расширят спектр применения данных противогололедных жидкостей, особенно там, где их применение необходимо в местах, связанных с использованием техники для пассажирских перевозок, в первую очередь взлетно-посадочных полос аэродромов.

В частности, дигидрофосфат натрия, вносящий в состав является ингибитором черных и некоторых цветных металлов и позволяет сдвинуть рН в щелочную область, бензоат натрия - ингибитор металлов и в условиях атмосферы, хорошо работает в условиях тонких исчезающих от высыхания пленках, что характерно для самолетных конструкций, а ПАВ катионного типа на основе кремнийорганических соединений выполняет дополнительную функцию - уменьшают воздействие реагента на бетон в 1.5 раза.

Из приведенных ниже примеров следует, что данная противогололедная жидкость является оптимальной и обеспечивает требуемый технический результат.

Пример 1

Основные эксплуатационные свойства жидких противогололедных реагентов определяются: плавящей способностью, возможным температурным интервалом их применения, сцепными свойствами дорожного покрытия или взлетной полосы после применения реагента, коррозионной активностью, воздействием на бетонные покрытия и экологическими последствиями для окружающей среды.

Преимущество имеет тот реагент, который при равном содержании плавящих лед соединений имеет большее значение плавящей способности и минимальную температуру начала кристаллизации. Это означает, что данный реагент имеет меньшую норму использования и больший температурный интервал применения. Использование такого реагента наносит меньший вред окружающей среде и его использование экономически выгоднее.

В таблицах приведены эксплуатационные свойства реагента, отвечающего формуле изобретения, следующего состава.

37,5% ацетат калия (КА), 12,5% формиат калия (КФ), 0,001% бензотриазол (БТА), 0,5% бензоат натрия (БН), 0,1% дигидрофосфат натрия (ДТФН), 0,1% диэтаноламид на основе кислот подсолнечного масла (ДЭАПМ), 0,5% диэтаноламин (ДЭА), 0,05% кремнийорганический ПАВ (КПАВ) и 48,75% вода. В таблицах также приведены данные аналога реагента заявляемого состава.

Для сравнения эффективности применения различных противогололедных материалов, учитывающей их индивидуальные свойства, используют понятие «равновесная плавящая способность».

Равновесная плавящая способность Pt - это максимально возможное количество льда, которое способно расплавить 1 г противогололедного вещества при определенных температурных условиях при достижении равновесия в системе реагент-лед.

Расчет равновесной плавящей способности Pt проводят по формуле.

Pt=C1/C2-l,

где C1 - исходная концентрация плавящих лед химических веществ в реагенте, С2 - конечная - равновесная концентрация веществ в растворе после плавления льда или снега, соответствующая температуре начала кристаллизации раствора при рассматриваемых условиях.

Значение равновесной плавящей способности при -5°С заявляемого состава равно 3,5 г/г. Равновесное значение плавящей способности аналога при аналогичных условиях составляет 3,2 г/г, что на 9% меньше, чем у данного состава реагента. Соответственно нормы применения данного реагента при -5°С на 9% меньше, чем аналога.

Нормы применения жидких реагентов рассчитываются по формуле

где Wc - влажность снега, вес.%; Wp - процентное содержание воды в реагенте; Pt - плавящая способность реагента, г/г; Nt - норма применения реагента, г/м2.

С экономической и экологической точек зрения данный состав более предпочтителен, чем раствор ацетата калия.

Вязкость растворов напрямую связана с их скользкостью, т.е. коэффициентом сцепления колеса с дорогой.

Чем выше вязкость жидкости, тем в меньшей степени колесо при контакте с влажной дорогой выдавливает пленку реагента, тем менее надежно сцепление колеса с дорогой.

В таблице приведены значения вязкости раствора заявляемого состава и аналога.

Из таблицы видно, что вязкость заявляемого состава в широком температурном интервале его применения меньше, чем у аналога на 13%.

Реагент заявляемого состава более предпочтителен, так сцепные свойства покрытия, обработанного данным составом, выше, чем у аналога.

Испытания проводились в соответствии с нормативными требованиями р. 3.2. п. 7 ОСТ 54-0-830.74-99. При заявленном составе ингибитора показатели скорости коррозии различных материалов в среде реагента соответствуют нормативным требованиям.

Испытания проводились в соответствии с «Методическими указаниями по определению морозостойкости бетона поверхностного слоя покрытий аэродромов» на автоматизированной установке, обеспечивающей понижение и выдерживание температуры воздушной среды в рабочем объеме камеры, равной -30°С. За критерий морозостойкости бетона принимался объем разрушения поверхностного слоя образцов, приведенный к площади испытываемой грани, в размере 0,04 см3/см2, что соответствует стандартным (ГОСТ 10060-95) критериям по потере массы в пересчете на одну грань. Испытания проводились в сравнении с NaCl.

Противогололедный реагент данного состава соответствует установленным требованиям ОСТ 54-0-830.74-99 по коррозионному воздействию на цементобетон.

Пример 2

Состав: 34% КА + 18% КФ + 0,005% БТА + 0,3% БН + 0,05% ДГФН + 0,5% ДЭАПМ + 0,3% ДЭА + 0,1% КПАВ + 46,75% вода.

Значение равновесной плавящей способности при -5°С заявляемого состава равно 3,7 г/г. Равновесное значение плавящей способности аналога при аналогичных условиях составляет 3,2 г/г, что на 13% меньше, чем у данного состава реагента. Соответственно нормы применения данного реагента при -5°С на 13% меньше, чем аналога.

С экономической и экологической точек зрения данный состав более предпочтителен, чем раствор ацетата калия.

Динамическая вязкость противогололедных составов при различных температурах.

Из таблицы видно, что вязкость заявляемого состава в широком температурном интервале его применения меньше, чем у аналога на 18%.

Реагент заявляемого состава более предпочтителен, так сцепные свойства покрытия, обработанного данным составом, выше, чем у аналога.

Испытания проводились в соответствии с нормативными требованиями р. 3.2. п. 7 ОСТ 54-0-830.74-99. При заявленном составе ингибитора показатели скорости коррозии различных материалов в среде реагента соответствуют нормативным требованиям.

Противогололедный реагент данного состава соответствует установленным требованиям ОСТ 54-0-830.74-99 по коррозионному воздействию на цементобетон.

Пример 3.

Состав: 30% КА + 20% КФ + 0,01% БТА + 0,1% БН + 0,01% ДГФН + 0,3% ДЭАПМ + 0,7% ДЭА + 0,01% КЛАВ + 48,87% вода.

Значение равновесной плавящей способности при -5°С заявляемого состава равно 3,8 г/г. Равновесное значение плавящей способности аналога при аналогичных условиях составляет 3,2 г/г, что на 16% меньше, чем у данного состава реагента. Соответственно нормы применения данного реагента при -5°С на 16% меньше, чем аналога.

С экономической и экологической точек зрения данный состав более предпочтителен, чем раствор ацетата калия.

Из таблицы видно, что вязкость заявляемого состава в широком температурном интервале его применения меньше, чем у аналога на 20%.

Реагент заявляемого состава более предпочтителен, так сцепные свойства покрытия, обработанного данным составом, выше, чем у аналога.

Испытания проводились в соответствии с нормативными требованиями р. 3.2. п. 7 ОСТ 54-0-830.74-99. При заявленном составе ингибитора показатели скорости коррозии различных материалов в среде реагента соответствуют нормативным требованиям.

Противогололедный реагент данного состава соответствует установленным требованиям ОСТ 54-0-830.74-99 по коррозионному воздействию на цементобетон.

Настоящее изобретение может быть использовано для подавления или уменьшения обледенения, или образования снега на различные рода поверхностях, в первую очередь, поверхности взлетно-посадочных полос аэродромов с помощью противогололедных жидкостей.

Противогололедная жидкость для взлетно-посадочных полос аэродромов, содержащая ацетат калия, воду и противокоррозионную присадку, включающую бензоат натрия, отличающаяся тем, что дополнительно содержит формиат калия, а противокоррозионная присадка дополнительно содержит бензотриазол, дигидрофосфат натрия, тетраборат натрия, диэтаноламид на основе кислот подсолнечного масла, диэтаноламин, кремнийорганический ПАВ катионного типа, при этом противогололедная жидкость имеет следующий состав (мас.%):

ацетата калия 30-37,5
формиат калия 12,5-20
бензотриазол 0,001-0,01
бензоат натрия 0,1-0,5
дигидрофосфат натрия 0,01-0,1
тетраборат натрия 0,2-1
диэтаноламид на основе кислот подсолнечного масла 0,1-0,5
диэтаноламин 0,3-0,7
кремнийорганический ПАВ катионного типа 0,01-0,1
вода остальное

при этом суммарное содержание ацетата калия и формиат калия составляет 50-52, а рН противогололедной жидкости от 7 до 10.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к составам бытовой химии, применяемым для гидрофобизации изделий из натуральной гладкой и ворсовой кожи, и их защиты от негативного воздействия растворов электролитов.

Настоящее изобретение относится к области составов покрытий, а именно касается состава покрытия, включающего состав аминового отвердителя, содержащего бис-ароматический вторичный диамин, бис-ароматический первичный диамин и необязательно моноароматический первичный диамин.

Изобретение относится к поверхностным покрытиям с противообледенительными свойствами, формованным изделиям и устройствам, содержащим такое покрытие, способам получения и использования таких покрытий, формованных деталей и устройств.

Изобретение относится к реагентам антифризам для покрытия металлических поверхностей вагонов-думпкаров, полувагонов и другого горно-транспортного, транспортного оборудования против примерзания и прилипания к ним вскрышных пород, угля, железной руды и прочих влажных сыпучих материалов.

Изобретение относится к области химии, а именно к полимерным порошковым композициям для супергидрофобного покрытия и способам получения супергидрофобных покрытий.
Изобретение относится к смесовым сыпучим антигололедным реагентам для обработки дорог. Противогололедный реагент (материал), представляет собой смесь природного, сеяного или молотого песчаника, функциональных добавок, солевых компонентов в количестве от 2 до 5% от массы песчаника и воды от 3 до 15%.
Изобретение относится к получению противообледенительной жидкости (ПОЖ), обладающей свойствами удалять с поверхности воздушных судов снежно-ледяные отложения (СЛО) и обеспечивать длительную (до 12 часов) антиобледенительную защиту поверхностей ВС в условиях наземного обледенения.
Изобретение относится к получению загустителя для противообледенительной жидкости (ПОЖ), обладающей свойствами удалять с поверхности воздушных судов снежно-ледяные отложения.
Каждый вариант композиции содержит химический компонент для таяния снега и льда и абразивный компонент для сцепления колес транспортных средств и обуви пешеходов с дорогой.

Изобретение относится к средствам, применяемым при обработке дорожных, асфальтовых, бетонных и других покрытий для ликвидации гололедных образований. Антигололедная композиция включает хлористые соли натрия и кальция, ингибитор коррозии металла, в качестве которого используют хлористый аммоний, параформ и оксид или гидроксид щелочноземельного или щелочного металла.

Изобретение относится к способам подавления или уменьшения обледенения или образования снега на поверхности с помощью антиобледенительных составов. Жидкость противогололедная для взлетно-посадочных полос аэродромов содержит ацетат калия, воду и противокоррозионную присадку, включающую бензоат натрия, при этом она дополнительно содержит ацетат натрия и пропиленгликоль, а противокоррозионная присадка дополнительно содержит бензотриазол, дигидрофосфат натрия, тетраборат натрия, диэтаноламид на основе кислот подсолнечного масла, диэтаноламин, кремнийорганический ПАВ катионного типа. В результате достигается возможность увеличить экологическую безопасность и уменьшить коррозионную активность жидкости противогололедной. 3 пр., 12 табл.

Изобретение относится к антиобледенительным пластичным смазочным материалам и может найти применение для предотвращения обледенения тормозной системы подвижного состава железнодорожного транспорта. Антиобледенительная пластичная смазка содержит комплексное кальциевое мыло стеариновой и уксусной кислот, церезин, фторопласт - 4, полиметилсилоксан, ланолин и смесь полиэтилсилоксановой жидкости и нефтяного депарафинированного масла в соотношении 1:0,071-0,28. Изобретение позволяет повысить антиобледенительные свойства и стойкость к смыванию смазочного материала. 2 табл.

Изобретение относится к способам подавления или уменьшения обледенения, или образования снега на поверхности с помощью антиобледенительных составов. Противогололедная жидкость содержит ацетат калия, воду и противокоррозионную присадку, включающую бензоат натрия, при этом она дополнительно содержит пропиленгликоль, а противокоррозионная присадка дополнительно содержит бензотриазол, дигидрофосфат натрия, тетраборат натрия, диэтаноламид на основе кислот подсолнечного масла, диэтаноламин, кремнийорганический ПАВ катионного типа. В результате достигается возможность увеличить экологическую безопасность и уменьшить коррозионную активность противогололедной жидкости. 12 табл., 3 пр.

Изобретение относится к угледобывающей промышленности для борьбы со смерзанием угля, вскрышных пород и примерзанием их к стальным стенкам при транспортировании и хранении. Профилактическое средство на основе получаемого в производстве капролактама окислением циклогексана водного раствора натриевых солей карбоновых кислот содержит многофункциональную присадку неионогенного ПАВ - смесь бутиловых эфиров пропиленгликолей общей формулы C4H9O[CH2CH(CH3)O]nH, где n=2-4 в количестве 0,05-1,00%. Изобретение обеспечивает снижение поверхностного натяжения, создание равномерного покрытия с меньшим расходом реагента на 1 м2, уменьшение смерзания и примерзания угля, вскрышных пород, снижение прочности льда и облегчение выгрузки. 3 ил., 4 табл., 6 пр.

Изобретение относится к области коммунального хозяйства и дорожной службе, в частности к жидким противообледенительным композициям. Противообледенительная композиция содержит в мас.%: одноатомный спирт 1,0-10,0; ПАВ 0,10-0,30; ингибитор коррозии 0,5-1,0; при необходимости загуститель до 4,0 и водный раствор соли карбоновой кислоты при концентрации 15-60 формиата и/или ацетата натрия или калия в пересчете на сухое вещество до 100. В качестве одноатомного спирта она содержит по крайней мере один, выбранный из ряда: метиловый, этиловый, н-пропиловый, изопропиловый, н-бутиловый, изобутиловый, отдельно или в смеси в любом соотношении между собой. Изобретение обеспечивает понижение температуры начала кристаллизации, повышение плавящей способности, расширение ассортимента противообледенительных композиций и областей их использования. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.
Изобретение относится к области геокриологии, в частности к способам получения антигололедных реагентов, находящим различное применение, основным из которых является использование для предотвращения и удаления гололеда на взлетно-посадочных полосах и рулежных дорожках аэродромов в различных погодно-климатических условиях. Антигололедная композиция состоит из ацетата калия, формиата калия и воды, дополнительно содержит мочевину. Плавление льда осуществляется в интервале -28…-75°C. Антигололедная композиция обладает следующими характеристиками: высокой проплавляющей способностью льда и наледи в любых погодно-климатических условиях, пролонгированным действием, низкой себестоимостью, хорошими экологическими характеристиками. 19 пр., 1 табл.

Изобретение относится к модифицированию щелочного стока производства капролактама (ЩСПК) для применения в качестве самостоятельного продукта или в составе растворов и смесей, используемых при пониженных температурах (ниже 0°C), например, в качестве: антифриза, антиобледенителя, противогололедного средства, средства против примерзания, прилипания, пыления и выдувания, антислеживателя, профилактической смазки и пр. Способ модифицирования щелочного стока производства капролактама заключается в его обработке кислотой или их смесью или водным раствором кислоты или их смесью до значения pH=4-9. Технический результат - создание технологически простого, недорогого способа модифицирования ЩСПК, а также раствора для применения при пониженных температурах с высокими эксплуатационными характеристиками: низкой температурой застывания до минус 35-70°С и низкой вязкостью при длительной эксплуатации при пониженных температурах и стабильностью свойств в условиях длительного воздействия низких температур. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 1 табл.

Антигололедный реагент может быть использован для борьбы с гололедом на автодорогах, мостах, путепроводах, на аэродромных взлетно-посадочных полосах. Антигололедную композицию получают путем смешения доломита, соляной и/или уксусной кислоты и воды с последующим добавлением ингибитора коррозии. В качестве ингибитора берут продукт взаимодействия (ПВ) 1 моля жирного амина, 10-30 молей окисиэтилена и 2 молей фосфорсодержащего соединения или состав, содержащий в мас.%: 5-50 высших жирных кислот, 3-20 ПВ или смеси ПВ с оксиэтилированным амином (ОЭА) со степенью оксиэтилирования 10-30 и числом углеродных атомов C8-C20, 3-20 неионогенного поверхностно-активного вещества (НПАВ) и остальное - органический растворитель. Изобретение обеспечивает антигололедный реагент с высокой плавящей способностью, низкой коррозионной активностью и низкой температурой застывания. 2 з.п. ф-лы, 24 пр., 3 табл.

Антигололедная композиция может быть использована для удаления гололеда на взлетно-посадочных полосах аэродрома, на шоссейных дорогах, тротуарах, а также в других областях. Антигололедная композиция включает хлористый кальций, воду и продукт взаимодействия (ПВ) 1 моля жирного амина, 10-30 молей окиси этилена и 2 молей фосфорсодержащего соединения или состав, содержащий в мас.%: 5-50% высших жирных кислот; 3-20% ПВ или смеси ПВ с оксиэтилированным амином (ОЭА) с числом углеродных атомов C8-C20 и степенью оксиэтилирования 10-30; 3-20% неионогенного поверхностно-активного вещества (НПАВ); остальное - растворитель. Антигололедная композиция обладает высокой плавящей способностью, низкой коррозионной активностью и имеет температуру застывания до -60°C, а способ ее получения характеризуется простотой и экономичностью. 2 з.п. ф-лы, 31 пр., 3 табл.

Изобретения относятся к области химии, а именно к полимерным лакокрасочным материалам, образующим на защищаемой поверхности после высыхания супергидрофобное покрытие, и способу получения супергидрофобного покрытия для использования для защиты различных конструкций и сооружений строительства, транспорта и энергетики, эксплуатируемых в условиях открытого выпадения климатических осадков в виде дождя, снега, тумана, от обледенения, коррозии. Технический результат изобретений заключается в создании композиции и способа получения супергидрофобного покрытия, обладающего улучшенными физико-механическими характеристиками и высокими антиобледенительными свойствами. Композиция супергидрофобного покрытия включает в качестве гидрофобного пленкообразователя жидкий гидрофобный полимерный пленкообразователь на основе фторуретановой эмали «Винифтор», гидрофобный материал в виде порошковой смеси микро- и наночастиц микронного фторопласта 4 «Флуралит» с модифицированным силанами нанодисперсным диоксидом кремния Аэросил R-812, взятых при соотношении 20:1, отвердитель «Десмодур 75» и растворитель о-ксилол, при следующих соотношениях ингредиентов, мас. ч.: гидрофобный пленкообразователь - 100, гидрофобный материал в виде порошковой смеси - 10-50, отвердитель «Десмодур 75» - 13, растворитель о-ксилол - 10. В способе получения супергидрофобного покрытия предвариельно готовят порошковый компонент путем интенсивного смешивания микро- и наночастиц микронного фторопласта 4 «Флуралит» с нанодисперсным диоксидом кремния Аэросил R-812. Затем смешивают жидкий гидрофобный полимерный пленкообразователь на основе фторуретановой эмали «Винифтор» с отвердителем «Десмодур 75» и доводят смесь до заданной вязкости путем добавления в нее растворителя о-ксилола. Полученный гидрофобный материал наносят пневматическим распылением на защищаемую поверхность и после этого на не отвержденную поверхность гидрофобного слоя наносят электростатическим распылением предварительно подготовленный порошковый компонент. После отверждения получают супергидрофобное покрытие, характеризуемое краевым углом смачивания не менее 153° и сроком службы покрытия не менее 10 лет. 2 н.п. ф-лы, 2 табл., 4 пр.
Наверх