DK164459B - Middel til afisning og beskyttelse mod tilisning af fly - Google Patents

Description

DK 164459B

Den foreliggende opfindelse angår et afisnings- og tilisningsbeskyttelsesmiddel til fly på basis af glycoler og vand og med tværbundne acrylpolymere som fortykningsmidler.

5 Et sådant middel er kendt fra US-patentskrift nr.

4.358.389. Det består i enkeltheder i det væsentlige af; (1) 40-65 vægtprocent af en glycol valgt blandt alkylen- glycoler med 2-3 C-atomer og oxalkylenglycoler med 4-6 C-atomer, 10 (2) 35-60 vægtprocent vand, (3) 0,05-1,5 vægtprocent af et fortykningsmiddel valgt blandt tværbundne polyacrylater med en viskositet på 1.000-50.000 mPa.s i en 0,5 vægtprocents vandig oplosning med en temperatur på 20“C og en pH-værdi på 15 7,5-10 og med laminar strømningsopførsel i en 0,1- 1,5 vægtprocents vandig opløsning med en temperatur på +20eC, 0eC og -10eC og en pH-værdi på 7,5-10 ved en forskydningshastighed på op til mindst 20.000 s"1, (4) 0,05-1 vægtprocent af en vanduopløselig komponent 20 valgt blandt blandet-basiske mineralolier, (5) 0,05-1 vægtprocent af et tensid valgt blandt alkali-metal-alkylarylsulfonater, (6) 0,01-1 vægtprocent af mindst én korrosionsinhibitor, og 25 (7) en sådan mængde af mindst én alkalisk forbindelse valgt blandt alkalimetalcarbonater, alkalimetalhydro-gencarbonater, alkalimetalhydroxider og aminer, at midlet har en pH-værdi på 7,5-10, hvorved mængden af komponenterne a) og b) i midlet mindst udgør 94 vægt-30 procent, beregnet på midlets vægt.

Dette kendte luftfartøj-afisnings- og -tilisnings-beskyttelsesmiddel har vist sig at være godt egnet og anvendes også allerede ofte. Det har imidlertid vist sig, at dette middel ved meget lave temperaturer, der f.eks. hersker i 35 arktiske områder (dvs. temperaturer på ca. -20 til ca.

-35°C), stadig lader noget tilbage at ønske med hensyn til

DK 164459 B

2 viskositet-temperaturopførsel. Således udviser det ved de i mellemeuropa og lignende områder herskende vintertemperaturer (dvs. temperaturer på ca. 0 til ca. -15°C) den krævede viskositet, også ved lave forskydningshastigheder, dvs. forskyd-5 ningshastigheder på indtil ca. 20 s-1 ("low shear viscosity"). Ved temperaturer på under ca. -15°C og især ved temperaturer på ca. -20 til ca. -35°C udviser det, fremfor alt ved lave forskydningshastigheder, en for høj viskositet. Således ligger dets viskositet f.eks. ved -25°C i et Brook-10 field-viskosimeter ved 0,3 omdrejninger pr. minut (o/m) ved 50.000-60.000 mPa.s (værdier på 10.000-40.000 mPa.s ville være ønskelige). Hvordan dette fungerer i praksis, forklares nærmere i det følgende. Væskeformuleringen som påføres på luftfartøjets overflade, især på de aerodynamisk vigtige 15 overfladedele, til afisning og som beskyttelse mod tilisning (medens luftfartøjet står på jorden), skal som bekendt løbe fuldstændig af under starten, således at luftfartøjets egen aerodynamik (fremfor alt opdrift) er sikret under flyvningen. Ved de kendte midler sker dette også på ganske tilfreds-20 stillende måde på alle overfladedele, hvor der optræder høje forskydningshastigheder. I disse tilfælde aftager midlets viskositet hurtigt, det bliver altså lavviskost og flyder hurtigt og fuldstændigt af. På de overflader, hvor der optræder relativt lave forskydningshastigheder (dvs.

25 aerodynamisk relativt rolige overfladedele, f.eks. den bageste del af vingen), flyder den kendte væskeformulering langsommere af, især ved arktiske temperaturer, således at der da som følge af den langsomme afflydning stadig befinder sig væske på de nævnte dele efter starten. Dertil kommer, 30 at moderne fly f.eks. udviser vingekonstruktioner, der reagerer særligt følsomt på tilisning eller forurening. Disse vinger skal derfor for at sikre fuldstændig opdrift være absolut is- og snefrie. Derfor er en tilisningsbeskyttelse nødvendig ved disse luftfartøjer, også allerede ved grænse-35 betingelser (+1 til -2°C) og ved kun ringe frost. Her kræves især en optimal afflydningsopførsel af det påførte middel,

DK 164459 B

3 således at vingens fulde opdrift allerede står til rådighed · ved starten, dvs. i rotationsøjeblikket.

Det fremgår af det ovenfor anførte, at det kendte flyafisnings- og -tilisningsbeskyttelsesmiddel under bibehol-5 delse af sin gode "low shear viscosity" (hvileviskositet) ved ca. 0 til ca. 15°c bør forbedres således, at det også ved en temperatur på under -15° C og især også ved -20 til ca. -35°C kun udviser en relativt ringe forøgelse af viskositeten, således at der også sikres en god af flydning ved 10 lave forskydningshastigheder (dvs. ved aerodynamisk mere rolige steder) . Idet der nemlig foreligger en direkte sammenhæng mellem "holdovertime" (dvs. det tidsrum, hvor afisningsmidlet - under den uundgåelige forsinkelse mellem afisning og start - giver beskyttelse mod tilisning ved frysende 15 nedbør) og "hvileviskositeten" ved en temperatur på ca. o til cå. -15"C, skal denne viskositet af det kendte middel i det væsentlige bibeholdes, men dets hvileviskositet ved under -15°C skal sænkes betydeligt, således at midlets af-løbsopførsel under startprocessen også bringes op på det 20 ønskede nivau ved aerodynamisk mere rolige steder. Der skal altså stilles et flyafisnings- og tilisningsbeskyttelsesmiddel til rådighed, der opfylder de høje krav til viskositeten ved flyets start (p.g.a. de derved herskende aerodynamiske forhold) i hele temperaturområdet fra ca. 0 til ca.

25 -35 eC.

Det har nu overraskende vist sig, at ulemperne ved det kendte afisnings- og tilisningsbeskyttelsesmiddel kan undgås og der kan fås et middel med de nævnte tilstræbte egenskaber, når der som fortykningsmiddel anvendes en bestemt 30 blanding af en tværbundet acrylsyre-homopolymer og en udvalgt tværbundet acrylamid/acrylsyre-copolymer eller acrylamid/-alkalimetalacrylat-copolymer og som basiske (alkaliske) forbindelser til indstilling af midlets pH-værdi anvendes tre fra hinanden forskellige og efter hinanden afstemte forbin-35 delser i en for hver forbindelse specifik mængde, nemlig ammoniak, monoethanolamin, diethanolamin og/eller triethanol-

DK 164459B

4 axnin (første basiske forbindelse), kaliumhydroxid (anden -basiske forbindelse) og et yderligere (andet) alkalimetal-hydroxid (tredie basiske forbindelse). Det har vist sig, at der med den nævnte specielle kombination af acrylpolymere 5 også kan opnås den ønskede viskositet og den ønskede strømningsopførsel af midlet ved meget lave temperaturer og lave forskydningshastigheder, når der desuden samtidig foreligger de tre nævnte alkaliske forbindelser, der hver især på egenartet måde påvirker de to acrylpolymere, f.eks. med hensyn 10 til kvældning og viskositet-temperaturopførsel.

Det her omhandlede afisnings- og tilisningsbeskyttelsesmiddel til fly på basis af glycoler og vand og med tværbundne acrylpolymere som fortykningsmidler består af: a) 40-70 vægtprocent, fortrinsvis 50-60 vægtprocent, af 15 en glycol valgt blandt alkylenglycoler med 2-3 C- atomer og oxalkylenglycoler med 4-6 C-atomer, b) 0,1-1 vægtprocent, fortrinsvis 0,2-0,7 vægtprocent, af tværbundne acrylpolymere, bestående af 1 vægtdel af en tværbundet copolymer af acrylsyre eller et 20 alkalimetalacrylat og acrylamid med 10-90 vægtprocent, fortrinsvis 20-80 vægtprocent, copolymeriserede enheder af acrylsyre eller alkalimetalacrylat og 10-90 vægtprocent, fortrinsvis 20-80 vægtprocent, copoly-meriserede enheder af acrylamid og 1-10 vægtdele, for-25 trinsvis 3-8 vægtdele, af en tværbundet homopolymer af acrylsyre eller et alkalimetalacrylat, med den forudsætning, at homopolymeren og copolymeren hver især har en viskositet på 5.000-70.000 mPa.s, fortrinsvis 10.000-50.000 mPa.s, og udviser en laminar 30 strømningsopførsel ved en forskydningshastighed på 0-20.000 s”1·, hvorved viskositeten og den laminare strømningsopførsel er målt ved hjælp af en 0,5 vægtprocents vandig opløsning med en temperatur på 20°C og en pH-værdi på 7 med et Brookfield-viskosimeter 35 ved 20 omdrejninger pr. minut henholdsvis med et rotationsviskosimeter ved forskydningshastigheder på

DK 164459B

5 op til 20.000 s”1·, c) 0/05-1 vægtprocent, fortrinsvis 0,1-0,7 vægtprocent, af et tensid valgt blandt alkalimetal-alkylarylsul-fonater, 5 d) 0,01-1 vægtprocent, fortrinsvis 0,03-0,5 vægtprocent, af mindst en korrosionsinhibitor, e) de tre følgende basiske forbindelser til e3 i de angivne mængder til indstilling af pH-værdien af midlet til 7,5-11, fortrinsvis 8-10, 10 e^) 0,01-1 vægtprocent, fortrinsvis 0,05-0,5 vægtpro cent, af ammoniak, monoethanolamin, diethanolamin eller triethanolamin eller en blanding deraf (som den første basiske komponent), &2) 0,05-0,7 vægtprocent, fortrinsvis 0,07-0,4 vægt-15 procent, kaliumhydroxid (som den anden basiske kom ponent) og e3) 0,01-0,5 vægtprocent, fortrinsvis 0,03-0,15 vægtprocent, af et yderligere alkalimetalhydroxid, fortrinsvis natriumhydroxid, (som den tredie basiske 20 komponent), f) vand i den resterende andel i vægtprocent, idet de angivne mængder i vægtprocent hver især er beregnet på midlets vægt (vægten af det færdige middel eller den samlede blanding, dvs. summen af komponenterne 25 a) til f) er 100 vægtprocent).

Komponent a) af det her omhandlede afisnings- og tilisningsbeskyttelsesmiddel er fortrinsvis et ethylenglycol, propylenglycol (1,2-propylenglycol eller 1,3-propylenglycol) og/eller diethylenglycol.

30 Komponent b) omfatter to udvalgte tværbundne acryl- polymere i et bestemt vægtforhold, nemlig en tværbundet homopolymer af acrylsyre eller alkalimetalacrylat, fortrinsvis natrium- eller kaliumacrylat, og en tværbundet copolymer af 10-90 vægtprocent, fortrinsvis 20-80 vægtprocent, copolyme-35 riseret acrylamid og 10-90 vægtprocent, fortrinsvis 20-80 vægtprocent, copolymeriseret acrylsyre eller copolymeri-

DK 164459 B

6 seret alkalimetalacrylat, fortrinsvis natrium- eller kalium-acrylat, hvorved mængderne i vægtprocent er beregnet på copolymeren, og idet der pr. vægtdel af copolymeren foreligger 1-10 vægtdele, fortrinsvis 3-8 vægtdele, af homopolyme-5 ren. Af de to tværbundne acrylpolymere anvendes endvidere hver gang sådanne, der har en bestemt viskositet og en speciel strømningsopførsel, nemlig en viskositet på 5.000-70.000 mPa.s, fortrinsvis 10.000-50.000 mPa.s, i en 0,5 vægtprocents vandig opløsning med en temperatur på 20°c og en pH-værdi 10 på 7 i et Brookfield-viskosimeter ved 20 o/m og en laminar strømningsopførsel i en 0,5 vægtprocents vandig opløsning med en temperatur på 20°C og en pH-værdi på 7 ved en forskydningshastighed på 0-20.000 s"'1 i et rotationsviskosimeter ("high shear rotation viscosimeter"). Ud fra den fremkomne 15 flydekurve (viskositetsforløb) ved forskydningshastigheder på 0 s-1· til den høje værdi på 20.000 s”1 fremgår det, om der foreligger laminar eller ikke-laminar strømning.

De to ifølge opfindelsen anvendte acrylpolymere er kendte og kan fås i handelen. Det er afgørende, at de udviser 20 de ovennævnte særlige træk og egenskaber. Der er tale om tværbundne acrylpolymere, som forhandles under betegnelsen polyfunktionelt statistisk tværbundne acrylpolymere. Homopolymeren fremstilles - som f.eks. beskrevet udførligt i US-patentskrift nr. 2.798.053 og 2.923.692 - fortrinsvis ved 25 polymerisation af acrylsyre eller alkalimetalacrylat i nærværelse af en radikalisk initiator (katalysator) og en tværbinder med mindst to polymeriserbare grupper pr. molekyle, fortrinsvis CH2 = -grupper, og udvinding af den pulver-formige polymer fra polymerdispersionen, idet der til poly-30 mer isationen af acrylsyre anvendes et med vand ikke blandbart organisk opløsningsmiddel, såsom benzen, toluen, hexan, heptan og lignende, og til polymerisation af acrylatet anvendes vand eller en vandlignende væske. Af de to tværbundne homopolymere, nemlig homopolymeren af acrylsyre og homo-35 polymeren af alkalimetalacrylat, foretrækkes den førstnævnte ved den foreliggende opfindelse. Copolymeren fremstilles

DK 164459 B

7 ved copolymerisation af acrylamid og acrylsyre eller alkali- -metalacrylat i nærværelse af en radikalisk initiator og et af de ovennævnte tværbindingsmidler og udvinding af den pulverformige copolymer fra copolymerdispersionen. Også 5 copolymerisationen gennemføres ved hjælp af egnede opløsningsmidler (jf. de to ovennævnte US-patentskrifter) . En yderligere metode ved fremstilling af copolymeren er beskrevet udførligt i US-patentskrift nr. 4.237.249. Ifølge dette polymeriseres acrylamid i nærværelse af en radikalisk 10 initiator og et af de ovennævnte tværbindingsmidler i en med vand blandbar alkohol, og den fremkomne polymerdispersion behandles med et alkalimetalhydroxid, fortrinsvis med natrium- eller kaliumhydroxid, til forsæbning af en tilsvarende mængde amidgrupper, således at der fås den tilstræbte andel 15 i vægtprocent af alkalimetalacrylatgrupper, hvorefter den pulverformige acrylamid/alkalimetalacrylat-copolymer udvindes. Af de to tværbundne copolymere, nemlig copolymerne af acrylsyre og acrylamid og copolymeren af alkalimetalacrylat og acrylamid, foretrækkes alkalimetalacrylat/acrylamid-copo-20 lymeren fremstillet ifølge US-patentskrift nr. 4.237.249 ved den foreliggende opfindelse.

Egnede tværbindere er, som det fremgår af US-patent-skrift nr. 2.798.053, 2.923.692 og 4.237.249, sådanne fra gruppen af polyumættede (fortrinsvis 2-5 gange umættede) 25 carbonhydrider, såsom vinylbenzol, divinylnaphthalen og poly-butadien, fra gruppen af polyumættede (fortrinsvis 2-5 gange umættede) estere, såsom allylacrylat, crotylacrylat, ethy-lenglycoldiacrylat, glyceroldiacrylat, glyceroltriacrylat, diallylphthalat, diallyloxalat, diallylcitrat og triallyl-30 citrat, samt de tilsvarende methacrylater og metal lylestere, og fra gruppen af polyumættede (fortrinsvis 2-5 gange umættede) ethere, såsom diallylether, diallylethylenglycolether, diallylpropylenglycolether, di- eller triallylethere af trimethylolethan eller trimethylolpropan, di- eller triallyl-35 ethere af glycerol (også polyglycerol, fortrinsvis di- til decaglycerol), tetraallyloxethan og di-, tri-, tetra- eller

DK 164459 B

8 pentaallylethere af alkoholer fra sukkerrækken, såsom ery- -thritol, pentaerythritol, arabitol, xylitol, dulcitol, mannitol, sorbitol, glucose og saccharose, samt de tilsvarende methallylethere. Foretrukne tværbindere er sådanne fra grup-5 pen af polyumættede ethere, hvoraf der især foretrækkes dial-lylethere, di- eller triallylglycerolethere, di- eller trial-lyl-trimethylolethanethere, di- eller triallyl-trimethylol-propanethere, tetraallyloxethan og di-, tri-, tetra- eller pentaallylethere af sukkeralkoholer samt de tilsvarende meth-10 allylethere.

Mængden af tværbinder i homopolymeren og i copolymeren udgør i almindelighed 0,1-10 vægtprocent, fortrinsvis 1-5 vægtprocent, beregnet på homopolymeren eller copolymeren.

Den ifølge opfindelsen anvendte tværbundne homopolymer består 15 således i det væsentlige af polymeriseret alkalimetalacrylat (alkalimetallet er fortrinsvis kalium eller natrium) eller polymeriseret acrylsyre (som hovedbestanddel) og 0,1-10 vægtprocent, fortrinsvis 1-5 vægtprocent, polymeriseret tværbinder, idet mængderne i vægtprocent er beregnet på 20 polymeren, eller udtrykt på en anden måde af 90-99,9 vægtprocent, fortrinsvis 95-99 vægtprocent, polymeriseret alkalimetalacrylat eller polymeriseret acrylsyre og 0,1-10 vægtprocent, fortrinsvis 1-5 vægtprocent, polymeriseret tværbinder, idet mængderne i vægtprocent er beregnet på polyme-25 ren. Af de to polymere foretrækkes som allerede nævnt ovenfor polymeren med acrylsyre som hovedbestanddel (acrylsyre-homo-polymeren).

Den ifølge opfindelsen anvendte tværbundne copolymer består svarende til det ovenfor anførte i det væsentlige af 30 10-90 vægtprocent, fortrinsvis 20-80 vægtprocent, polymeri seret alkalimetalacrylat (alkalimetallet er fortrinsvis kalium eller natrium) eller polymeriseret acrylsyre og 10-90 vægtprocent, fortrinsvis 20-80 vægtprocent, polymeriseret acrylamid samt 0,1-10 vægtprocent, fortrinsvis 1-5 vægtpro-35 cent, polymeriseret tværbinder, idet mængderne i vægtprocent er beregnet på polymeren (dvs. summen af polymeriseret alka-

DK 164459 B

9 1imetalacrylat eller acrylsyre, acrylamid og tværbinder er -100 vægtprocent). Udtrykt på en anden måde består den tvær-bundne copolymer i det væsentlige af f.eks. 10-89,9 vægtprocent, fortrinsvis 20-75 vægtprocent, polymeriseret alkali-5 metalacrylat eller acrylsyre, 10-89,9 vægtprocent, fortrinsvis 20-75 vægtprocent, polymeriseret acrylamid og 0,1-10 vægtprocent, fortrinsvis 1-5 vægtprocent, polymeriseret tværbinder, idet mængderne i vægtprocent er beregnet på polymeren. Af de to polymere foretrækkes som allerede nævnt 10 ovenfor polymeren af alkalimetalacrylat, acrylamid og tværbinder fremstillet ved fremgangsmåden ifølge US-patentskrift nr. 4.237.249.

Komponent c) af det her omhandlede afisnings- og tilisningsbeskyttelsesmiddel er fortrinsvis et kalium- og/-15 eller natriumalkylarylsulfonat med en eller flere, fortrinsvis en eller to sulfonatgrupper (S03K- eller S03Na-grupper), en eller flere, fortrinsvis en eller to alkylgrupper med 5-18 C-atomer, fortrinsvis 12-18 C-atomer, og en eller flere, fortrinsvis en eller to benzenringe. Der foretrækkes kalium-20 og/eller natriumalkylbenzensulfonater med 12-18 C-atomer i alkylgruppen (de indeholder en S03K- eller S03Na-gruppe og en alkylgruppe). Da der ved fremstillingen af alkylarylsul-f onater også gås ud fra carbonhydr idbi åndinger, således som de f.eks. fremkommer som fraktioner ved jordoliedestilation, 25 kan alkylgruppen også udgøre en sådan blanding. Derved er antallet af C-atomer fortrinsvis 12-18 (dvs. at gennemsnitligt antal på 15). De som komponent c) anvendte alkalimetal-alkylarylsulfonater er kendte og kan fås i handelen (jf. US-patentskrift nr. 4.358.389).

30 Komponent d) omfatter korrosionsinhibitorer, som er almindeligt anvendte til væsker på basis af glycoler og vand. Egnede korrosionsinhibitorer er sådanne fra gruppen af alkalimetalsalte af fedtsyrer, fortrinsvis kalium- eller natriumsaltet af laurinsyre, palmitinsyre, stearinsyre, benzoesyre 35 og oliesyre, fra gruppen af mono- og dialkylaminer, (evt. alkoxylerede) og deres salte med mineralsyrer eller fedtsy-

DK 164459B

10 rer, fortrinsvis butyl-, hexyl-, octyl-, isononyl-, oleyl-, dipropyl-, og dibutylamin, og fra gruppen af triazoler, fortrinsvis benzotriazol og tolytriazol. Af de nævnte korrosionsinhibitorer anvendes fortrinsvis triazoler. Særligt 5 foretrukket er benzotriazol.

Komponent e) , hvormed pH-værdien af det her omhandlede middel indstilles til 7,5-11, fortrinsvis 8-10, består af hver gang en repræsentant for tre grupper af alkaliske forbindelser. De tre grupper omfatter e^) ammoniak, monoethanol-10 amin, diethanolamin eller triethanolamin eller en blanding af to eller flere af disse forbindelser, e2) kaliumhydroxid og e2) et andet alkalimetalhydroxid end kaliumhydroxid, fortrinsvis natriumhydroxid. Repræsentanterne for de tre grupper af alkaliske forbindelser anvendes som ovenfor an-15 givet hver især i en bestemt mængde (udtrykt i vægtprocent, beregnet på vægten af det færdige middel). Afgørende er også, at den angivne pH-værdi opnås. Hvis den angivne pH-værdi f.eks. ikke opnås ved anvendelse af den i hvert enkelt tilfælde mindste mængde af de tre repræsentanter, skal mindst 20 en af disse anvendes i en tilsvarende højere mængde. Hvis der på den anden side foreligger en højere pH-værdi end 11, fortrinsvis 10, ved anvendelse af den i hvert enkelt tilfælde største mængde af de tre repræsentanter, skal mindst en af de tre repræsentanter anvendes i en tilsvarende ringere 25 mængde. Det er fordelagtigt, at kaliumhydroxid og det yderligere alkalimetalhydroxid (f.eks. natriumhydroxid) inden for de angivne mængdeområder anvendes i vægtforhold på mindst 2:1, således at der pr. vægtdel natriumhydroxid (som det yderligere alkalimetalhydroxid) foreligger mindst to vægtdele 30 kaliumhydroxid. Aminerne og ammoniakken samt alkalimetal-hydroxiderne anvendes fortrinsvis i form af en 10-40 vægtprocents vandig opløsning.

Komponent f) er vand. Der anvendes fortrinsvis vand, som er afsaltet ved f.eks. behandling med ionbyttere eller 35 ved destillation.

DK 164459B

11

Fremstillingen af det her omhandlede afisnings- og tilisningsbeskyttelsesmiddel sker i princippet ved sammenblanding af de enkelte komponenter i vilkårlig rækkefølge.

Dette kan f.eks. ske i en beholder udstyret med omrører, 5 evt. under opvarmning til ca. 60“C.

Ifølge en fordelagtig fremstillingsmetode hvorved der opnås en relativ hurtig opløsning af de enkelte komponenter, gås der frem på følgende måde: I en beholder anbringes vandet (komponent f) ved stuetemperatur, og for-10 tykningsmidlet (komponent b) tilsættes under omrøring. Efter tilsætningen videreomrøres der hensigtsmæssigt i nogen tid, indtil der foreligger en homogen opløsning. Derefter iblandes under omrøring alkylarylsulfonatet (komponent c) og korrosionsinhibitoren (komponent d), og derefter tilsættes 15 glycolen (komponent a) ligeledes under omrøring. Nu tilsættes neutral isat ionsmidlet (komponent e) ligeledes under omrøring, idet kaliumhydroxidet anvendes som det sidste af de tre neutralisationsmidler, til indstilling af den angivne pH-værdi.

20 Det her omhandlede afisnings- og tilisningsbeskyt telsesmiddel udmærker sig ved en lang "holdover-time", en god viskositetsopførsel, optimale reologiske egenskaber, god varmebestandighed og høj forskydningsstabilitet. Det har også en relativt høj frysepunktsnedsættelse, en god befugt-25 ningsvirkning, en kun ringe hydrofili, høj temperaturbestan-dighed, mulighed for særdeles lang oplagring, også ved høje temperaturer, og en god antikorrosivitet. Det udviser generelt en udmærket forenelighed med alle materialer til luftfartøjer, således som det kræves af producenterne af disse.

30 Ved udbringningen på luftfartøjer udmærker det sig endvidere ved en god forstøvel ighed og de særdeles gunstige af flydningsegenskaber under luftfartøjets start. Det her omhandlede middel opfylder derudover de i indledningen nævnte krav til anvendelse ved temperaturer på -15"C og derunder. Det kan 35 også anvendes uden problemer i arktiske områder og udviser de ved disse lave temperaturer nødvendige særlige egenskaber.

DK 164459 B

12

Det har især også ved lave temperaturer og ringe forskydningshastigheder en optimal viskositetsopførsel og sikrer dermed også ved disse ekstreme betingelser den ønskede hurtige afflydning under starten.

5 Ved anvendelsen af den her omhandlede afisnings- og tilisningsbeskyttelsesmiddel fortyndes dette hensigtsmæssigt yderligere med vand, fortrinsvis i et forhold mellem middel og vand på 75:25 eller 50:50. I denne fortyndede form sprøjtes det på fladerne, der skal behandles, med de sædvanlige 10 apparater. Ved afisning af luftfartøjer opvarmes den fortyndede opløsning i reglen til 50-95eC før påsprøjtningen. Til bibeholdelse af de afisede flader anvendes hensigtsmæssigt det ufortyndede produkt.

Opfindelsen forklares nærmere i de følgende eksempler.

15

Eksempel 1.

Et middel ifølge opfindelsen fremstilles ved blanding af følgende komponenter: a) 40,00 vægtprocent diethylenglycol og 20 10,00 vægtprocent propylenglycol, b) 0,03 vægtprocent af en tværbundet natriumacrylat/acryl- amid-copolymer, der i det væsentlige består af 20 vægtprocent polymeriseret kaliumacrylat, 78 vægtprocent polymeriseret acrylamid og 2 vægtprocent 25 polymeriseret tværbinder (fremstillet ved frem gangsmåden ifølge US-patentskrift nr. 4.237.249) og 0,20 vægtprocent af en tværbundet acrylsyrepolymer der i det væsentlige består af 98 vægtprocent polymeriseret acrylsyre og 2 vægtprocent polymeriseret 30 tværbinder (vægtforholdet mellem de to polymere er altså 1:6,6); de to polymere har, hver især målt på en 0,5 vægtprocents vandig opløsning med en temperatur på 20°C og en pH-værdi på 7, en Brook-field-viskositet ved 20 o/m på 45.000 mPa.s og en 35 laminar strømningsopførsel op til en forskydnings hastighed på 20.000 s-1;

DK 164459B

13 c) 0,15 vægtprocent natriumalkylbenzensul fonat med et gen nemsnitligt antal C-atomer i alkylgruppen på 15, d) 0,03 vægtprocent benzotriazol, e) 0,05 vægtprocent triethanolamin, 5 0,03 vægtprocent natriumhydroxid og 0,11 vægtprocent kaliumhydroxid og f) 49,40 vægtprocent vand.

Blandingen af komponenterne a) til f) gennemføres i en beholder med omrører ved stuetemperatur. Der gås ud fra 10 størstedelen af vandet, og fortykningsmidlet, det vil sige de to tværbundne acrylpolymere, tilsættes under omrøring.

Efter denne tilsætning videreomrøres der, indtil der foreligger en homogen opløsning. Nu iblandes alkylbenzensul-fonatet, glycolen, korrosionsinhibitoren og neutralisations-15 midlet, og der videreomrøres igen, indtil der foreligger en homogen opløsning. De tre neutralisationsmidler iblandes i den angivne rækkefølge, idet natriumhydroxidet og kalium-hydroxidet anvendes i form af en ca. 30 vægtprocents vandig opløsning, der er fremstillet med det resterende vand. Den 20 færdige blanding har en pH-værdi på 8.

Det her omhandlede afisnings- og tilisningsbeskyttelsesmiddel har følgende egenskaber: "Holdover"-tiden ifølge High Humidity Holdover Test (i det følgende betegnet prøve 1) er over 8 timer. "Hold-25 over"-tiden ifølge Freezing Rain Endurance Test (i det følgende betegnet prøve 2) er 37 min. (gennemførelsen af de to prøver er omtalt efter sammenligningseksemplet). Strømningsopførslen i rotationsviskosimeteret ved forskydningshastigheder på op til 20.000 s“l er laminar. Viskositetsværdierne 30 ved forskellige temperaturer og meget lave forskydningshastigheder (Brookfield-viskositeterne ved 0,3 o/m, svarende til en forskydningshastighed på 0,08 s"1) er sammenfattet nedenfor:

DK 164459B

14

Temperatur Brookfield-viskositet ved 0,3 o/m (°C)_(mPa.sl_ +20 9.000 5 0 15.000 -10 20.000 -25 30.000 -35 45.000 10 Eksempel 2.

Et middel ifølge opfindelsen fremstilles ved blanding af følgende komponenter: a) 58,00 vægtprocent diethylenglycol, b) 0,08 vægtprocent af en tværbundet natriumacrylat/acryl- 15 amid-copolymer, der i det væsentlige består af 37 vægtprocent polymeriseret natriumacrylat, 60 vægtprocent polymeriseret acrylamid og 3 vægtprocent polymeriseret tværbinder (fremstillet ved fremgangsmåden ifølge US-patentskrift nr. 4.237.249) og 20 0,62 vægtprocent af en tværbundet acrylsyrepolymer, der i det væsentlige består af 97 vægtprocent polymeriseret acrylsyre og 3 vægtprocent polymeriseret tværbinder (vægtforholdet mellem de to polymere er altså 1:7,8); hvor de to polymere hver især i en 25 0,5 vægtprocents vandig opløsning med en temperatur på 20°C og en pH-værdi på 7 har en Brookfield-vis-kositet ved 20 o/m på 15.000 mPa.s og en laminar strømningsopførsel op til en forskydningshastighed på 20.000 s-1, 30 c) 0,50 vægtprocent natriumalkylbenzensulfonat med et gennemsnitligt antal C-atomer i alkylgruppen på 15, d) 0,10 vægtprocent benzotriazol, e) 0,40 vægtprocent triethanolamin, 0,08 vægtprocent natriumhydroxid og 35 0,35 vægtprocent kaliumhydroxid og f) 39,87 vægtprocent vand.

DK 164459 B

15

Blandingen af komponenterne a) til f) sker som i -eksempel 1. Den færdige blanding har en pH-værdi på 9,5.

Det her omhandlede afisnings- og tilisningsbeskyttelsesmiddel har følgende egenskaber: 5 "Holdover”-tiden ifølge prøve 1 er over 8 timer. "Holdover"-tiden ifølge prøve 2 er 33 min. Strømningsopførslen i et rotationsviskosimeter ved forskydningshastigheder på op til 20.000 s-1 er laminar. Viskositetsværdierne, målt som i eksempel 1, er sammenfattet nedenfor: 10

Temperatur Brookfield-viskositet ved 0,3 o/m (eC)_(mPa. s)_ +20 11.000 15 0 15.000 -10 ' 17.000 -25 25.000 -35 40.000 20 Eksempel 3.

Et middel ifølge opfindelsen fremstilles ved blanding af følgende komponenter: a) 40,00 vægtprocent propylenglycol, b) 0,04 vægtprocent af en tværbundet natriumacrylat/acryl- 25 amid-copolymer, der i det væsentlige består af 10 vægtprocent polymer iseret natriumacrylat og 89 vægtprocent polymeriseret acrylamid og l vægtprocent polymeriseret tværbinder (fremstillet ved fremgangsmåden ifølge US-patentskrift nr. 4.237.249) 30 og 0,10 vægtprocent af en tværbundet acrylsyrepolymer, der i det væsentlige består af 97 vægtprocent polymeriseret acrylsyre og 3 vægtprocent polymeriseret tværbinder (vægtforholdet mellem de to polymere 35 er altså 1:2,5), hvor de to polymere, hver især i en 0,5 vægtprocents vandig opløsning ved en tempera-

DK 164459B

16 tur på 20 °C og en pH-værdi på 7, har en Brookfield-viskositet ved 20 o/m på 8.000 mPa.s henholdsvis 50.000 mPa.s og en laminar strømningsopførsel op til en forskydningshastighed på 20.000 s"1, 5 c) 0,07 vægtprocent natriumalkylbenzensulfonat med et gennemsnitligt antal C-atomer i alkylgruppen på 15, d) 0,02 vægtprocent benzotriazol, e) 0,03 vægtprocent monoethanolamin, 0,02 vægtprocent natriumhydroxid og 10 0,10 vægtprocent kaliumhydroxid og f) 59,62 vægtprocent vand.

Blandingen af komponenterne a) til f) sker som i eksempel 1. Den færdige blanding har en pH-værdi på 8.

Det her omhandlede afisnings- og tilisningsbeskyttel-15 sesmiddel har følgende egenskaber: "Holdover"-tiden ved prøve l er over 8 timer. "Holdover" -tiden ved prøve 2 er 32 min. Strømningsopførslen i et rotationsviskosimeter ved forskydningshastigheder på op til 20.000 s-1 er laminar. Viskositetsværdierne, målt som i 20 eksempel 1, er sammenfattet nedenfor:

Temperatur Brookfield-viskositet ved 0,3 o/m (°C) ,_(mPa. s)_ 25 +20 9.000 0 17.000 -10 21.000 -25 36.000 -35 47.000 30

Eksempel 4.

Et middel ifølge opfindelsen fremstilles ved blanding af følgende komponenter: a) 45,00 vægtprocent diethylenglycol og 35 24,00 vægtprocent propylenglycol,

DK 164459 B

17 b) 0,15 vægtprocent af en tværbundet natriumacrylat/acryl- amid-copolymer, der i det væsentlige består af 48 vægtprocent polymeriseret natriumacrylat og 50 vægtprocent polymeriseret acrylamid og 2 vægtprocent 5 polymeriseret tværbinder (fremstillet ved frem gangsmåden ifølge US-patentskrift nr. 4.237.249) og 0,75 vægtprocent af en tværbundet acrylsyrepolymer, der i det væsentlige består af 95 vægtprocent polymeri-10 seret acrylsyre og 5 vægtprocent polymeriseret tværbinder (vægtforholdet mellem de to polymere er altså 1:5), hvor de to polymere, hver især i en 0,5 vægtprocents vandig opløsning ved φη temperatur på 20°C og en pH-værdi på 7, har en Brookfield-15 viskositet ved 20 o/m på 60.000 mPa.s og en laminar strømningsopførsel op til en forskydningshastighed på 20.000 s"1, c) 0,80 vægtprocent natriumalkylbenzolsulfonat med et gen nemsnitligt antal C-atomer i alkylgruppen på 15, 20 d) 0,04 vægtprocent benzotriazol, e) 0,80 vægtprocent diethanolamin, 0,12 vægtprocent natriumhydroxid og 0,30 vægtprocent kaliumhydroxid og f) 28,04 vægtprocent vand.

25 Blandingen af komponenterne a) til f) sker som i eksempel 1. Den færdige blanding har en pH-værdi på 10,5.

Det her omhandlede afisnings- og tilisningsbeskyttelsesmiddel har følgende egenskaber: "Holdover"-tiden ved prøve 1 er over 8 timer. "Hold-30 over"-tiden ved prøve 2 er 36 min. Strømningsopførslen i et rotationsviskosimeter ved forskydningshastigheder på op til 20.000 s"1 er laminar. Viskositetsværdierne, målt som i eksempel 1, er sammenfattet nedenfor:

DK 164459 B

18

Temperatur Brookfield-viskositet ved 0,3 o/m C-Cj_LmPa...s)_ +20 10.000 5 0 18.000 -10 22.000 -25 32.000 -35 48.000.

10 Eksempel 5.

Der gås frem som beskrevet i eksempel 2 med den forskel, at der som komponent b) anvendes en tværbundet natriumacrylat/acrylamid-copolymer, der i det væsentlige består af 78 vægtprocent polymeriseret natriumacrylat, 20 15 vægtprocent polymeriseret acrylamid og 2 vægtprocent polymeriseret tværbinder (fremstillet ved fremgangsmåden ifølge US-patentskrift nr. 4.237.249), og som komponent e) anvendes 0,40 vægtprocent ammoniak, 0,08 vægtprocent natriumhydroxid og 0,35 vægtprocent kaliumhydroxid.

20 Den færdige blanding har med hensyn til pH-værdi, ,,Holdover,,-tid og strømningsopførsel i et rotationsviskosime-ter de samme værdier og egenskaber som blandingen ifølge eksempel 2. Dens viskositetsværdier, målt som i eksempel 1, er sammenfattet nedenfor: 25

Temperatur Brookfield-viskositet ved 0,3 o/m JLIC)_(mPa.s)_ +20 10.000 30 0 14.000 -10 16.000 -25 20.000 -35 32.000.

DK 164459 B

19

Eksempel 6.

Der gås frem som beskrevet i eksempel 4 med den forskel, at der som komponent b) anvendes en tværbundet na-triumacrylat/acrylamid-copolymer, der i det væsentlige består 5 af 88 vægtprocent polymeriseret natriumacrylat, 10 vægtprocent polymeriseret acrylamid og 2 vægtprocent polymeriseret tværbinder (fremstillet ved fremgangsmåden ifølge US-patent-skrift nr. 4.237.249), og som komponent e) anvendes 0,80 vægtprocent ammoniak, 0,12 vægtprocent natriumhydroxid og 10 0,30 vægtprocent kaliumhydroxid.

Den færdige blanding har med hensyn til pH-værdi, "Holdover"-tid og strømningstid i et rotationsviskosimeter de samme værdier og egenskaber som blandingen ifølge eksempel 4. Dens viskositetsværdier, målt som i eksempel 1, er sammen-15 fattet nedenfor:

Temperatur Brookfield-viskositet ved 0,3 o/m (°C)_(mPa.s)_ 20 +20 9.000 0 16.000 -10 20.000 -25 25.000 25 -35 32.000.

Sammenliqninqseksempel

Et middel ifølge US-patentskrift 4.358.389 fremstilles ved blanding af følgende komponenter: 30 a) 58,00 vægtprocent diethylenglycol b) 0,70 vægtprocent af en tværbundet acrylsyrepolymer, der i det væsentlige består af 97 vægtprocent polymeriseret acrylsyre og 3 vægtprocent polymeriseret tværbinder, hvor polymeren i en 0,5 vægtprocent 35 vandig opløsning med en temperatur på 20°C og en pH-værdi på 7 har en Brookfield-viskositet ved 20

DK 164459B

20 o/m på 15.000 mPa.s og en laminar strømningsopførsel -op til en forskydningshastighed på 20.000 s-1·, c) 0,50 vægtprocent natriumalkylbenzensulfonat med et gennemsnitligt antal C-atomer i alkylgruppen på 15, 5 d) 0,10 vægtprocent benzotriazol, e) 0,43 vægtprocent kaliumhydroxid og f) 40,27 vægtprocent vand.

Blandingen af komponenterne a) til f) sker analogt med eksempel 1. Den færdige blanding har en pH-værd i på 9,4.

10 Afisnings- og tilisningsbeskyttelsesmidlet har følgende egenskaber: "Holdover"-tiden ved prøve l er over 8 timer. "Holdover"-tiden ved prøve 2 er 36 min. Strømningsopførslen i et rotationsviskosimeter ved forskydningshastigheder på op til 15 20.000 s”1 er laminar. Viskositetsværdierne, ved forskellige temperaturer og meget lave forskydningshastigheder (Brook-field-viskositet ved 0,3 o/m, svarende til en forskydningshastighed på 0,08 s”1) er sammmenfattet nedenfor: 20 Temperatur Brookfield-viskositet ved 0,3 o/m (c C)_(mPa.s)_ +20 11.000 0 18.000 25 -10 27.000 -25 58.000 -35 85.000.

Bestemmelse af "Holdover"-tiden sker ifølge den 30 nyeste, særdeles strenge metode, nemlig ifølge de af Association of European Airlines (AEA) udgivne "Recommendations for de-icing/anti-icing of aircraft on ground", 2. udgave, 1. september, 1983, Part 1, dvs. "Material specification de-/anti-icing fluid, aircraft". Herved bestemmer man ved 35 væsker af type II (afisnings- og tilisningsbeskyttelsesvæsker) "Holdover"-tiden ifølge den såkalte "High Humidity

DK 164459 B

21

Holdover"-test og "Freezing Rain Endurance"-test. Den førstnævnte prøve er opfyldt, når "Holdover"-tiden er mindst 8 timer, og den anden prøve er opfyldt når "Holdover"-tiden er mindst 30 min.

5 Eksemplerne ifølge opfindelsen og sammenligningsek- semplet viser bl.a. det nedenfor sammenfattede resultat:

Det fra US-Patentskrift nr. 4.358.389 kendte afisnings- og tilisningsbeskyttelsesmiddel udviser ganske vist den krævede laminare strømningsopførsel og gode "Holdover"-10 tidsværdier, og det opfylder også den da krævede viskositet ved den meget lave forskydningshastighed på 0,08 s-1 (svarende til 0,3 o/m på et Brookfield-viskosimeter) og ved temperaturer på indtil ca. -15° C. Dets viskositet ved lavere temperaturer end ca. -15'C og især ved temperaturer på ca.

15 -20 til ca. -35°C og den nævnte lave forskydningshastighed ligger imidlertid betydeligt over de krævede værdier. Således udviser det kendte middel ved -25eC og den nævnte lave forskydningshastighed, en viskositet på betydeligt over 50.000 mPa.s (ifølge Association of European Airlines' forskrift 20 bør denne viskositet maksimalt være 50.000 mPa.s).

I modsætning hertil har afisnings- og tilisningsbeskyttelsesmidlet ifølge opfindelsen ikke kun gode "Holdover"-tidsværdier, den krævede laminare strømningsopførsel og særdeles gode (lave) viskositetsværdier ved lav forskyd-25 ningshastighed og ved temperaturer på indtil ca. -15e C, men det opfylder også alle de yderligere, i indledningen nævnte krav samt kravene ifølge AEA i uventet høj grad. Således har det omhandlede middel ved -25°c og en forskydningshastighed på 0,08 s”1 (svarende til 0,3 o/m i et Brook-30 field-viskosimeter) viskositetsværdier ("low shear viscosity" ved -25'C), der ligger betydeligt under 50.000 mPa.s. Det som udmærker det her omhandlede middel særligt er bl.a., at det også ved -35’C (en temperatur, som slet ikke er anført i AEA-forskrifterne) udviser en relativ lav viskositet, også 35 ved den meget lave forskydningshastighed på 0,08 s-1. Under disse ekstreme betingelser ligger dets viskositet noget

DK 164459 B

22 under 50.000 mPa.s. Dermed sikre det omhandlede afisnings- -og tilisningsbeskyttelsesmiddel også ved temperaturer på indtil -35°C en sikker start af luftfartøjet.

Claims (8)

1. Afisnings- og tilisningsbeskyttelsesmiddel til luftfartøjer på basis af glycoler og vand og med tværbundne acrylpolymere som fortykningsmiddel, kendetegnet 5 ved, at det består af a) 40-70 vægtprocent af en glycol valgt blandt alkylen-glycoler med 2-3 C-atomer og oxalkylenglycoler med 4-6 C-atomer, b) 0,1-1 vægtprocent af tværbundne acrylpolymere, be- 10 stående af 1 vægtdel af en tværbundet copolymer af acrylsyre eller et alkalimetalacrylat og acrylamid med 10-90 vægtprocent copolymeriserede enheder af acrylsyre eller alkalimetalacrylat og 10-90 vægtprocent copolymeriserede enheder af acrylamid og 1-15 10 vægtdele af en tværbundet homopolymer af acrylsyre eller et alkalimetalacrylat, med det forbehold, at homopolymeren og copolymeren hver især har en viskositet på 5.000 til 70.000 mPa.s og en laminar strømningsopførsel ved en forskydningshastighed på 20 0-20.000 s"1, hvorved viskositeten og den laminare strømningsopførsel hver især er målt ved hjælp af en 0,5 vægtprocents vandig opløsning med en temperatur på 20°C og en pH-værdi på 7 med et Brookfield-vis-kosimeter ved 20 omdrejninger pr. minut eller med 25 et rotationsviskosimeter ved forskydningshastigheder op til 20.000 s”1, c) 0,05-1 vægtprocent af et tensid fra gruppen af al-kalimetal-alkylarylsulfonater, d) 0,01-1 vægtprocent af mindst en korrosionsinhibitor, 30 e) de tre følgende basiske forbindelser e-^ til e3 i de angivne mængder til indstilling af pH-værdien af midlet til 7,5-11, e^j 0,01-1 vægtprocent ammoniak, monoethanolamin, dietha-nolamin eller triethanolamin eller en blanding deraf, 35 e3) 0,05-0,7 vægtprocent kaliumhydroxid og DK 164459B 24 β3) 0,01-0,5 vægtprocent af et yderligere alkalimetal- hydroxid og f) vand i den resterende andel op til 100 vægtprocent, idet mængderne i vægtprocent er beregnet på vægten 5 af midlet.

2. Middel ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den tværbundne copolymer består af 20-80 vægtprocent copolymeriserede enheder af acrylsyre eller alkalimetal-acrylat og 20-80 vægtprocent copolymeriserede enheder af 10 acrylamid.

3. Middel ifølge et af kravene 1 eller 2, kendetegnet ved, at der pr. vægtdel af den tværbundne copolymer foreligger 3-8 vægtdele af den tværbundne homopolymer.

4. Middel ifølge et eller flere af kravene 1-3, ken'detegnet ved, at den tværbundne homopolymer og den tværbundne copolymer hver især har en viskositet på 10.000-50.000 mPa.s.

5. Middel ifølge et eller flere af kravene 1-4, 20 kendetegnet ved, at den tværbundne homopolymer er en tværbundet acrylsyre-homopolymer, og den tværbundne copolymer er en tværbundet alkalimetalacrylat/acrylamid-copoly-mer. f

6. Middel ifølge et eller flere af kravene 1-5, 25 kendetegnet ved, at den tværbundne homopolymer og den tværbundne copolymer indeholder 0,1-10 vægtprocent tværbinder, beregnet på homopolymeren henholdsvis copolymeren.

7. Middel ifølge et eller flere af kravene 1-5, kendetegnet ved, at den tværbundne homopolymer og 30 den tværbundne copolymer indeholder 1-5 vægtprocent tværbinder, beregnet på homopolymeren henholdsvis copolymeren.

8. Middel ifølge et eller flere af kravene 1-7, kendetegnet ved, at det indeholder komponenterne a) til f) i de nedenfor angivne mængder: 35 a) 50,00 til 60,00 vægtprocent, b) 0,20 til 0,70 vægtprocent, DK 164459 B 25 c) 0,10 til 0,70 vægtprocent, d) 0,03 til 0,50 vægtprocent, e^) 0,05 til 0,50 vægtprocent, e2) 0,07 til 0,4 vægtprocent, 5 β3) 0,03 til 0,15 vægtprocent og f) vand som resten.