HU214225B - Jégmentesítő és jegesedésgátló szer repülőgépekhez - Google Patents

Abstract

(57) KIVONAT A találmány tárgya jégmentesítő és jegesedésgátló szer repülőgépekhez,mely a következő kőmpőnensekből áll: 60–97 t%, legalább egy – a 2–3szénatőmszámú alkilénglikőlők és 4–6 szénatőmszámú őxalkilénglikőlőkcsőpőrtjába tartőzó – glikől, 0,01–1 t% legalább egyfajta nemiőnőstenzid, amely valamely zsíralkőhől és valamely kismőlekűlájúalkőxiddal alkőxilezett, 1–10 alkőxid-egységet tartalmazó zsíralkőhőlkeverékéből áll, kívánt esetben 0,01–1 t% alkálifém-alkil-aril-szűlfőnát aminős tenzid, 0,01–0,08 t%, legalább egy kőrrőzióinhibitőrés maradékként 100 t%-hőz szükséges víz. ŕ

Description

(57) KIVONAT

A találmány tárgya jégmentesítő és jegesedésgátló szer repülőgépekhez, mely a következő komponensekből áll:

60-971%, legalább egy - a 2-3 szénatomszámú alkilénglikolok és 4-6 szénatomszámú oxalkilénglikolok csoportjába tartozó - glikol,

0,01-1 t% legalább egyfajta nemionos tenzid, amely valamely zsíralkohol és valamely kismolekulájú alkoxiddal alkoxilezett, 1-10 alkoxid-egységet tartalmazó zsíralkohol keverékéből áll, kívánt esetben 0,01-1 t% alkálifém-alkil-aril-szulfonát aminos tenzid,

0,01-0,08 t%, legalább egy korrozióinhibitor és maradékként

100 t%-hoz szükséges víz.

A leírás terjedelme: 5 oldal

HU 214 225 B

HU 214 225 Β

A találmány jégmentesítő és jegesedésgátló szer repülőgépekhez, amely glikol és víz mellett tenzideket és korroziógátló szert is tartalmaz, és amelyben nemionos tenzidként valamely zsíralkohol és egy kismolekulájú alkoxiddal alkoxilezett, 1-10 alkoxid-egységet tartalmazó zsíralkohol keverékét alkalmazzuk.

A találmány glikolokon és vizen alapuló jégmentesítő és jegesedést gátló szerekre vonatkozik repülőgépekhez.

A repülőgépek jégmentesítésére és jegesedésének gátlására szolgáló szereket (a rövidség kedvéért a következőkben egyszerűen jégmentesítő szereknek vagy jégmentesítő folyadékoknak nevezve) jég, hó és/vagy dér meghatározott repülőgép-felületekről történő eltávolítására, valamint ilyen felületekre való lerakódásának elkerülésére alkalmazzák. Azt az időszakaszt, melyben a jégmentesítő folyadék védelmet nyújt a repülőgépen a jég, hó és/vagy dér újraképződése ellen, az újrajegesedés gátlását kifejező időtartamként vagy Holdovertime-ként határozzák meg.

A GB-A 1 026 150 sz. szabadalmi dokumentumban olyan jégmentesítő folyadékot írnak le, mely fő alkotórészként lényegében glikolt és vizet, továbbá viszonylag csekély mennyiségben egy, az etoxilezett zsíraminok csoportjába tartozó tercier amint és legalább egy korrozióinhibitort tartalmaz. A vízoldható tenzidek erősítő hatására a hó és jég felengedésénél vagy olvadásánál az US-A 3 412 030 sz. leírásban is utalnak.

Az US-A 4 585 571 sz. leírásban olyan jégmentesítő szert ismertetnek, mely főkomponensként glikolt és három speciális tenzidből álló kombinációt tartalmaz;

a kombinációt egy a zsírsavamidok csoportjába tartozó anionos tenzid, a mono- vagy polialkohol-aminok csoportjába tartozó hidrofil tenzid, valamint a szulfanált vagy szulfonilvegyületek csoportjába tartozó, a zsírsav-diamin hidrofób maradékához és a hidrofil alkoholaminhoz kapcsolószerként szolgáló anionos tenzid alkotja. Noha ez a jégmentesítő folyadék hosszabb ideig tartó védelmet nyújt az újrajegesedés ellen, mégis - egyebek között - a bonyolult tenzidrendszer miatt kívánnivalókat hagy maga után.

A repülőgépekhez szükséges jégmentesítő folyadékokat ismertető leírások sokaságában, melyekben többek között a Holdovertime növelésével foglalkoznak, sűrítőanyagokat ajánlanak abból a meggyőződésből, hogy a Holdovertime növekedése csak sűrítőanyagok segítségével érhető el, 1. például az US-A 4 358 389, DE-A31 42 059 (Derwent-Referat ΑΝ 44404K/19), US-A 4 744 913 és EP-B 0 360 183 (Derwent-Referat AN 90/092789/13) sz. leírásokat. Az ezekben leírt jégmentesítő szerek tehát lényegében glikolból és vízből, legalább egy sürítőszerből, például valamely poliakrílátból, legalább egy tenzidből, például valamely alkil-aril-szulfonátból, és oxalkilezett alkoholból, korrozióinhibitorból és adott esetben pH-érték szabályozóból áll. Ezek a sűrített jégmentesítő szerek, melyek nem-Newtoni folyási tulajdonságú pszeudoplasztikus folyadékok, összehasonlítva a sürítetlen termékekkel, az újrajegesedés elleni jelentősen hosszabb védelmi idővel tűnnek ki.

Az Európai Légitársaságok Szövetségének (AEA) ajánlásában (Recommandastions fór De-/Anti-Icing of

Aircraft on the Ground, 1993. márc.) a repülőgép-jégmentesítő folyadékok két típusát specifikáják. Az AEATyp-I-folyadékok lényegében glikolból, vízből és korrozióinhibitorokból, valamint adott esetben tenzidekből és pH-érték szabályozókból állnak, az AEATyp-II-folyadékok mindehhez még sűrítőszert is tartalmaznak. Az AEA-Typ-I-jégmentesítő folyadékok közé tartoznak az úgynevezett „Military Specification Fluids”, melyek tenzidként nátrium-di(2-etil-hexil)-szulfoszukcinátot tartalmaznak.

A repülőgép-jégmentesítő folyadékok legfontosabb technikai tulajdonságai közé tartozik a lehető leghosszabb védelem a start előtt a hordozófelületek újrajegesedése ellen extrém időjárási körülmények között, valamint a jégmentesítő szer jó lefolyása a törzsről és a hordozófelületekről a repülőgép startolásánál. Továbbá a jégmentesítő folyadékok tulajdonságait a 100 °C hőmérsékletig terjedő tárolás és a folyadék szivattyúval és porlasztófúvókával való nyírása nem befolyásolhatja. Miközben a sürített jégmentesítő szerek a követelményeket tekintve jól megfelelnek a Holdovertime-nak, az előbbi termékek a sűrítőmentes szerekhez képest általában lassabban folynak le a hordozófelületekről. A TypII-jégmentesítők polimer sűrítőjük miatt ugyancsak jelentősen érzékenyebbek nyíróerővel és hővel szemben, úgyhogy alkalmazásuk esetén speciális, technikailag megfelelő porlasztóeszközökre van szükség. Ezzel szemben a sűrítőmentes Typ-I-j égmentesítő szerek nyíróerőre és hőre általában nem érzékeny és a startnál gyorsabban folynak le a hordozó-felületekről, viszont nagy hátrányt jelent az újrajegesedés elleni idő rövidsége. Azokban a tesztmódszerekben, melyekben az említett AEA-ajánlások szerepelnek a Holdovertime meghatározásához, nevezetesen a „Water Spray Endurance Test” (a dérképzödést szimulálják), a Typ-I-folyadékhoz csak legalább 3 perc, illetve 20 perc védelmi időt írnak elő, de a Typ-II-folyadékoknál azonos körülmények mellett legalább 30 perc, illetve 240 perc védelmi időt kívánnak meg.

Találmányunk megalkotásához azt a feladatot tüztük ki, hogy olyan AEA-Typ-I-j égmentesítő szert találjunk, melyet egyszerű felépítés és hosszabb Holdovertime jellemez. Az új jégmentesítő folyadéknak tehát a Typ-I és Typ-II-folyadékok előnyeit kell egyesítenie ezek hátrányos tulajdonságai nélkül. Az új folyadékot továbbá úgy kell felépíteni, hogy a használt folyadék egyszerű módon feldolgozható és újra alkalmazható legyen.

A találmány szerinti, repülőgépekhez való, glikol és víz alapú jégmentesítő és jegesedésgátló szer lényegében az alábbi komponensekből áll:

a) 60-971%, előnyösen 80-951%, legalább egy glikol, mely a 2-3 szénatomszámú alkilénglikolok és 4-6 szénatomszámú oxalkilénglikolok csoportjába tartozik,

b) 0,01-11% legalább egyfajta nemionos tenzid, amely valamely zsíralkohol és valamely kismolekulájú alkoxiddal alkoxilezett, 1-10 alkoxid-egységet tartalmazó zsíralkohol keverékéből áll, b') kívánt esetben 0,01-1 t%, alkálifém-alkil-aril-szulfonát anionos tenzid,

HU 214 225 Β

c) 0,01-0,081%, legalább egy korrozióinhibitor és maradékként

d) 100 t%-hoz szükséges víz, a tömegszázalékok a szer tömegére vonatkoznak.

A továbbiakban azt tapasztaltuk, hogy magasabb Holdovertime-értéket lehet elérni, ha tenzidkomponensként a megadott nemionos tenzid b) és az alkálifém-alkil-aril-szulfonátok csoportjába tartozó tenzid b') kombinációját alkalmazzuk ugyancsak 0,01-11% mennyiségben.

A két tenzidvegyületet - b) és b') -, melyeknél a tenzid b') elsősorban szétterülés-segítőként hat, előnyösen 1:(0,5-1) arányban, különösen előnyösen mintegy 1:1 arányban alkalmazzuk.

A találmány szerinti folyadék a) komponense előnyösen etilénglikol, propilénglikol (1,2-propilénglikol vagy 1,3-propilénglikol), dietilénglikol, dipropilénglikol vagy a felsoroltakból két vagy több glikol keveréke, különösen előnyösek a propilénglikolok. A glikolok mindenek előtt a fagyáspont csökkenésére szolgálnak és a víz mellett a folyadék fökomponensei.

A folyadék b) komponense zsíralkohol, mely alkilcsoportjában 6-24, előnyösen 8-18 szénatomot tartalmaz, vagy ennek kismolekulájú alkilén-oxiddal alkoxilezett, 1-10, előnyösen 1-8 alkilén-oxid-egységet tartalmazó alkoxilátja. A kismolekulájú alkilén-oxid előnyösen etilén-oxid, propilén-oxid vagy ezek keveréke, előnyösen etilén-oxid. A zsíralkohol említett alkilcsoportja egyenesláncú vagy elágazó láncú lehet, előnyösen egyenesláncú, továbbá telített vagy telítetlen, előnyösen 1-3 kettőskötéssel. Példaként említhetők: oktil-, decil-, dodecil-, izotridecil- és sztearil-alkohol, továbbá oleil-, kókusz-alkil- és faggyú-alkil-alkohol. A b) komponens az említett zsíralkoholok és/vagy zsíralkohol-alkixilátok keveréke is lehet, így például egy zsíralkohol-keverék 12 szénatomos vagy 14 szénatomos alkilcsoporttal (C ] ₂/C i4-zsíralkohol).

A b') komponens előnyösen valamely kálium és/vagy nátrium-alkil-aril-szulfonát egy vagy több, előnyösen egy vagy két szulfonát-csoporttal (SO3K- vagy SCHNacsoport), egy vagy több, előnyösen egy vagy két 5-18 szénatomos, előnyösen 12-18 szénatomos alkilcsoporttal és egy vagy több, előnyösen egy vagy két benzolgyűrűvel. Előnyben részesülnek az alkálifém-(kálium és/vagy nátrium)-alkil-benzolszulfonátok 12-18 szénatommal az alkilcsoportban. Minthogy az alkil-aril-szulfonátok előállításánál is szénhidrogénkeverékekböl indulunk ki, melyek például a kőolaj-feldolgozásnál mint frakciók keletkeznek, az alkilcsoport ilyen keverékeket is szemléltethet. Emellett a szénatomok száma előnyösen 12-18 (átlagosan 15).

A c) komponens olyan korrozióinhibitorokat foglal magába, amilyenek glikolokon és vizen alapuló folyadékokhoz használhatók. Megfelelő korrozióinhibitorok lehetnek: alkálifém-foszfátok, kis szénatomszámú alkil-foszfátok mint etil-foszfát, izopropil-foszfát, izopropil-foszfát, imidazolok, mint lH-imidazol, metil-imidazol, benzimidazol, valamint triazolok, mint benzotriazol és tolil-triazol; előnyben részesülnek a triazolok.

A d) komponens víz. Előnyösen teljesen sómentesített vizet alkalmazunk.

Az AEA-Typ-I-jégmentesítő folyadékok pH-értékének 6,5 és 10, előnyösen 7 és 9 között kell lennie. Amennyiben a találmány szerinti folyadék pH-értéke nem felel meg a fentieknek, megfelelő pH-szabályozókkal egyszerűen be lehet állítani. A folyadékhoz általában egy bázikus vegyületet adagolunk. Alkalmas bázikus vegyületek az alkálifém-hidroxidok, mint NaOH és KOH, az alkil-aminok, mint butilamin, hexil-amin, oktil-amin és izononil-amin, és az alkanol-aminok, mint mono-, di- és trietanol-amin. Előnyben részesülnek az alkálifém-hidroxidok.

A találmány szerinti jégmentesítő és jegesedésgátló szereket úgy állítjuk elő, hogy az egyes (ismert és a kereskedelemben kapható) komponenseket tetszés szerinti sorrendben összekeveqük, például egy keverövel ellátott tartályban.

A találmány szerinti jégmentesítő szer a sürítöt nem tartalmazó jégmentesítő folyadékok valamennyi előnyével rendelkezik olyan Holdovertime mellett, amely nagy mértékben meghaladja az AEA-Typ-I. folyadékoktól megkövetelt értékeket. A folyadék tehát egyesíti a sürítöt nem tartalmazó és a sürítöt tartalmazó folyadékok előnyeit. Ez nem várt eredmény. A legújabb időkig ugyanis nyilvánvalóan abból indult ki a szakmabeliek világa, hogy a glikolokon és vizen alapuló folyadékoknál csak sűrítők segítségével lehet hosszabb Holdovertime-ot elérni.

A kezelendő repülőgép-felületek jégmentesítéséhez és konzerváláshoz való felhasználásnál a jégmentesítő szert vagy mint olyant, azaz koncentrált alakban, vagy vízzel hígítva lehet alkalmazni, előnyösen 1:1 arányban. A jégmentesítő szereket a szokásos eszközökkel lehet a kezelendő felületekre felvinni.

Találmányunkat példákkal és összehasonlító példákkal közelebbről is bemutatjuk.

1. példa

Az alábbi komponensekből egy találmány szerinti j égmentesítő és j egesedésgátló szert állítottunk elő keverés útján (koncentrátum):

80,001% 1,2 propilénglikol 0,05 t% benzotriazol

0,25 t% nátrium-alkil-benzolszulfonát átlagos szénatomszámú alkilcsoporttal (15)

0,201% 2 mól etilén-oxiddal etoxilezett

12-14 szénatomszámú zsíralkohol

0,015 t% kálium-hidroxid 19,485 t% víz.

Ennek a készítménynek pH-értéke 9. A Holdovertime-ot az „AEA Water Spray Endurance Test” (1. teszt) és az „AEA High Humidity Endurance Test” (2. teszt) szerint határoztuk meg, éspedig a koncentrált formára és a vízzel 1 : 1 tömeg arányban hígított formára vonatkoztatva. Az értékeket az alábbiakban foglaltuk össze:

1. példa	1. teszt	2. teszt
koncentrált	12 perc	nagyobb, 180 perc
50: 50 tömegrész	7 perc	nagyobb, 50 perc

HU 214 225 Β

1. Összehasonlító példa

Az 1. példát ismételtük meg azzal a különbséggel, hogy elhagytuk az etoxilezett zsíralkoholt. Tehát a következő komponenseket kevertük össze:

80,001% 1,2 propilénglikol 0,05 t% benzotriazol

0,25 t% az 1. példa szerinti alkil-benzolszulfonát 0,015 t% kálium-hidroxid 19,685 t% víz.

A 9 pH-értékü szert az 1. példa szerint vizsgáltuk:

1. összehasonlító	1. teszt	2. teszt
példa
koncentrált	5 perc	25 perc
50 : 50 tömegrész	3 perc	20 perc

2. példa

Ennél a találmány szerinti példánál a következő komponenseket kevertük össze:

90,00 t% dietilénglikol 0,041% benzotriazol

0,25 t% alkil-benzolszulfonát (1. példa szerinti) 0,20 t% 2 mól etilén-oxiddal etoxilezett 12- -14 szénatomszámú zsíralkohol 0,015 t% kálium-hidroxid 9,495 t% víz.

A 9 pH-értékű készítmény tesztjét az 1. példát követve állítottuk össze:

2 példa	1. teszt	2. teszt
koncentrált	1 lperc	nagyobb, 180 perc
50 : 50 tömegrész	5 perc	nagyobb, 60 perc

2. összehasonlító példa

A 2. példát ismételtük meg azzal a különbséggel, hogy elhagytuk a zsíralkoholt. Tehát a következő komponenseket kevertük össze:

90,001% dietilénglikol 0,04 t% benzotriazol

0,25 t% az 1. példa szerinti alkil-benzolszulfonát 0,015 t% kálium-hidroxid 9,695 t% víz.

A 9. pH-értékű szert az 1. példa szerint vizsgáltuk:

2. összehasonlító	1. teszt	2. teszt
példa
koncentrált	4 perc	45 perc
50 : 50 tömegrész	3 perc	23 perc

3. példa

Az alábbi komponensekből egy találmány szerinti jégmentesítő és jegesedésgátló szert állítottunk elő keverés útján.

90,00 t% dietilénglikol 0,04 t% benzotriazol

0,25 t% az 1. példa szerinti alkil-benzolszulfonát 0,401% 8 mól oxidált etilén-oxiddal etoxilezett faggyúzsír-alkohol

0,015 t% kálium-hidroxid 9,295 t% víz.

Ennek a jégmentesítő szemek pH-értéke 9. Csupán a fontosabb 1. teszt szerint vizsgáltuk:

3. példa	1. teszt
koncentrált	16 perc
50 : 50 tömegrész	4 perc

4. példa

Ennél a találmány szerinti példánál az alábbi komponenseket kevertük össze:

90,001% dietilénglikol 0,04 t% benzotriazol

0,25 t% az 1. példa szerinti alkil-benzolszulfonát 0,40 t% 5 mól oxidált etilén-oxiddal etoxilezett kókusz-zsíralkohol 0,015 t% kálium-hidroxid 9,295 t% víz.

Ennek a jégmentesítő szemek pH-értéke 9. Csupán a fontosabb 1. teszt szerint vizsgáltuk:

4. példa	1. teszt
koncentrált	17 perc
50 : 50 tömegrész	4 perc

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

Claims (9)

1. Jégmentesítő és jegesedésgátló szer repülőgépekhez, amely glikol és víz mellett tenzideket és korroziógátló szert is tartalmaz, azzal jellemezve, hogy a szer - a tömegére számított százalékokban - az alábbi komponensekből áll:

a) 60-97 t%, legalább egy - a 2-3 szénatomszámú alkilénglikolok és 4-6 szénatomszámú oxalkilénglikolok csoportjába tartozó - glikol,

b) 0,01-11% legalább egyfajta nemionos tenzid, amely valamely zsíralkohol és valamely kismolekulájú alkoxiddal alkoxilezett, 1-10 alkoxid-egységet tartalmazó zsíralkohol keverékéből áll, b') kívánt esetben 0,01-1 t% alkálifém-alkil-aril-szulfonát anionos tenzid,

c) 0,01-0,081%, legalább egy korrozióinhibitor és maradékként

d) 100 t%-hoz szükséges víz.

2. Az 1. igénypont szerinti szer azzaljellemezve, hogy az alábbi komponenseket tartalmazza:

a) 60-97 t%, legalább egy - a 2-3 szénatomszámú alkilénglikolok és 4-6 szénatomszámú oxalkilénglikolok csoportjába tartozó glikol,

b) 0,01-11% legalább egyfajta nemionos tenzid, amely valamely zsíralkohol és valamely kismolekulájú alkoxiddal alkoxilezett, 1-10 alkoxid-egységet tartalmazó zsíralkohol keverékéből áll, b') 0,01-1 t%, legalább egy - az alkálifém-alkilaril-szulfonátok csoportjába tartozó - anionos tenzid,

HU 214 225 Β

c) 0,01-0,081%, legalább egy korrozióinhibitor és maradékként

d) 100 t%-hoz szükséges víz.

3. Az 1. igénypont szerinti szer azzá/jellemezve, hogy a szer a)-d) komponensekből az alábbiakban megadott mennyiségeket tartalmazza:

a) 80-951%,

b) 0,1-0,51%,

c) 0,03-0,51%,

d) maradékként 100 t%-hoz szükséges víz.

4. A 2. igénypont szerinti szer azzal jellemezve, hogy a szer a)-d) komponensekből az alábbiakban megadott mennyiségeket tartalmazza:

a) 80-95 1%,

b) 0,1-0,5 t%, b') 0,1-0,5 t%

c) 0,03-0,5 t% és

d) maradékként 100 t%-hoz szükséges víz.

5. A 2. vagy 4. igénypont szerinti szer azzaljellemezve, hogy a b¹) komponens az alkilcsoportban 12-18 szénatomot tartalmazó alkálifém-alkil-benzolszulfonátok közé tartozó anionos tenzid.

5

6. Az 1-5. igénypontok szerinti szer azzal jellemezve, hogy a b) komponens a 8-20 szénatomszámú zsíralkoholok és az 1-8 etilén-oxid egységgel etoxilezett 8-20 szénatomszámú zsíralkoholok közé tartozó nemionos tenzid.

7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti szer, azzal

10 jellemezve, hogy a b) komponens egy 12-14 szénatomos nemionos zsíralkohol és egy ilyen nemionos zsíralkohol 24 etilén-oxid egységet tartalmazó etoxilátja keverékéből áll.

8. Az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti szer azzal jellemezve, hogy a c) komponens az alkálifém-foszfátok,

15 kis szénatomszámú alkil-foszfátok, imidazolok és triazolok közé tartozó korrozióinhibitor.

9. Az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti szer azzal jellemezve, hogy a szer pH-értéke 7-9 között van.