LT6060B - Korozijos inhibitorius, skirtas ledo šalinimo skysčiams - Google Patents

Korozijos inhibitorius, skirtas ledo šalinimo skysčiams Download PDF

Info

Publication number
LT6060B
LT6060B LT2012080A LT2012080A LT6060B LT 6060 B LT6060 B LT 6060B LT 2012080 A LT2012080 A LT 2012080A LT 2012080 A LT2012080 A LT 2012080A LT 6060 B LT6060 B LT 6060B
Authority
LT
Lithuania
Prior art keywords
corrosion
glycerol
additive according
icing
water
Prior art date
Application number
LT2012080A
Other languages
English (en)
Other versions
LT2012080A (lt
Inventor
Arvydas Stončius
Original Assignee
Uab "Baltic Ground Services"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Uab "Baltic Ground Services" filed Critical Uab "Baltic Ground Services"
Priority to LT2012080A priority Critical patent/LT6060B/lt
Priority to PCT/LT2013/050001 priority patent/WO2014035225A2/en
Publication of LT2012080A publication Critical patent/LT2012080A/lt
Publication of LT6060B publication Critical patent/LT6060B/lt

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/18—Materials not provided for elsewhere for application to surfaces to minimize adherence of ice, mist or water thereto; Thawing or antifreeze materials for application to surfaces
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/18—Materials not provided for elsewhere for application to surfaces to minimize adherence of ice, mist or water thereto; Thawing or antifreeze materials for application to surfaces
    • C09K3/185—Thawing materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/20—Antifreeze additives therefor, e.g. for radiator liquids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F11/00—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
    • C23F11/08—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F11/00—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
    • C23F11/08—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
    • C23F11/10—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids using organic inhibitors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F11/00—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
    • C23F11/08—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
    • C23F11/10—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids using organic inhibitors
    • C23F11/14—Nitrogen-containing compounds
    • C23F11/141—Amines; Quaternary ammonium compounds
    • C23F11/143—Salts of amines

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
  • Materials Applied To Surfaces To Minimize Adherence Of Mist Or Water (AREA)

Abstract

Šis išradimas yra susijęs su stabiliu ir netoksišku antikoroziniu priedu - korozijos inhibitoriumi, turinčiu tris(hidroksimetil)aminometano druskų su organinėmis ir neorganinėmis rūgštimis. Šis antikorozinis priedas gali būti panaudojamas aliumininių ir plieninių paviršių apsaugai nuo korozijos vandens ir glikolių tirpaluose, tokiuose kaip ledo šalinimo nuo lėktuvų fiuzeliažų ir jų apsaugos nuo apledėjimo skysčiai, ar skysčiai skirti šilumos pernešimui ir aušinimui. Šis antikorozinis priedas taip pat atlieka ir rūgštingumą stabilizuojantį bei bakteriostatinį ir antioksidanto vaidmenį.

Description

Technikos sritis
Lėktuvų fiuzeliažo paviršius ir valdymo įranga jų naudojimo metu privalo būti švarūs nuo bet kokių užteršimų. Šaltuoju metų laikotarpiu yra ypač pavojinga ant lėktuvų susidaranti sniego, ledo, ar šerkšno, ar kitokios formos sušalusio vandens danga. Ji gali ne tik pabloginti lėktuvo valdymą, bet tapti ir avarijos priežastimi. Ruošiant lėktuvą skrydžiui žiemą, stovėjimo metu susidariusi sniego-ledo danga nuo jo paviršių yra pašalinama naudojant ledo šalinimo skysčius (aircraft deicing fluid - ADF). Jie yra aprašomi standartu SAE Aircraft Material Specification (AMS) 1424 ir tarptautiniu standartu ISO 11075:2007. Dar šie skysčiai yra vadinami Type I skysčiais. Šie skysčiai paprastai yra užšalimo temperatūrą mažinančių medžiagų (užšalimo buferių) ir vandens mišiniai, kuriuose dar yra įvairių priedų. Prieš purškiant ant lėktuvų paviršių, jie paprastai yra praskiedžiami su vandeniu - priklausomai nuo aplinkos temperatūros (dažniausiai 50 % - .Ready To Ūse - RTU) ir purškiami pašildyti iki 60-80 °C, naudojant padidintą slėgį. Type I skysčiai suteikia tik ribotą apsaugą nuo apledėjimo (paprastai iki 10 min). Dažnai nuo ledo šalinimo procedūros iki lėktuvo pakilimo praeina tam tikras laiko tarpas, todėl sningant, ar esant plikšalai, reikia ilgiau apsaugoti lėktuvo paviršius nuo sniego ar ledo dangos susidarymo. Tam yra naudojami antiledodaros skysčiai (aircraft anti-icing fluid AAF). Jie aprašomi standartais SAE AMS 1428 ir ISO 11078:2007, šie skysčiai dar yra vadinami Type II, Type III, ir Type IV skysčiais. Be užšalimo temperatūrą mažinančių medžiagų (užšalimo buferių), vandens ir kitų priedų - panašių, kaip ir Type I skysčiuose, juose dar yra pseudoplastinių tirštiklių. Būtent šie tirštikliai leidžia sukurti ant lėktuvo fiuzeliažo paviršių gelio tipo dangą, trukdančią ledui ir sniegui prie tų paviršių prisitvirtinti. Ramybės būsenoje ši pseudoplastinė danga yra stabili nuo 20 min iki 2 vai., priklausomai nuo koncentracijos ir aplinkos sąlygų, tačiau lėktuvui pradėjus judėti ir greičiui didėjant, dangos klampumas žymiai sumažėja ir ji nuteka nuo lėktuvo paviršių. Kitaip tariant, šių pseudoplastinių skysčių klampa mažėja, o jų takumas didėja, didėjant juos veikiančiai jėgai.
Šie ledo šalinimo ir antiledodaros skysčiai, be to, kad atlieką savo tiesioginę funkciją - apsaugo lėktuvų paviršių nuo apledėjimo, jie taip pat turi būti saugūs visoms lėktuvų konstrukcijai naudojamoms medžiagoms: aliuminio, plieno, bei titano lydiniams, dažytiems paviršiams, plastikams ir kitoms. Taip pat šie skysčiai ir jų naudojimas turėtų sukelti kuo mažesnį poveikį gamtai, kaip pavyzdžiui: pasižymėti kuo mažesniu toksiškumu vandens organizmams ir kt.
Technikos lygis
Ledo šalinimo skysčių sudėties didžiąją dalį sudaro užšalimo temperatūrą mažinančių medžiagų (užšalimo buferių) ir vandens mišinys. Technikos lygiu žinomos užšalimą mažinančios ir nuo seno ledo šalinimo skysčiams gaminti naudojamos medžiagos, kaip tai yra aprašyta patente GB I 026150A, yra etilenglikolis, propilenglikolis ir glicerinas ir/ar jų mišiniai. Daugumoje atveju ledo šalinimo skysčiuose yra nuo 40 iki 88% tokių glikolių ir/ar glicerino.
Be užšalimo temperatūrą mažinančių medžiagų (užšalimo buferių) ir vandens, ledo šalinimo skysčiuose dar yra įvairių priedų. Tokie priedai yra:
a. skysčių paviršiaus įtempimą reguliuojančios ir/ar mažinančios medžiagos, skatinančios lėktuvų paviršių drėkinimą, mažinančios tirpimo metu susidarančio vandens paviršiaus įtempimą ir/ar formuojančios ant lėktuvų paviršių hidrofobinį monosluoksnį, tuo dalinai apsunkindamos pakartotiną tų paviršių apledėjimą. Tokios medžiagos, pavyzdžiui, yra polialkoholaminai, pageidautina dietanolaminas ar trietanolaminas, kaip tai buvo aprašyta patentuose GB1202697A ar EP194899B1. Taip pat naudoti nejoniniai surfaktantai, tokie, kaip dioktilfenolio ir etilenglikolio eteriai - patente GB1272464A, ar C13C15 alkoholiai alkoksilinti nuo 11 iki 20 alkoksido molekulių, N-metil-N-oleilglicinas, kaip pateikta patente US5759436A, organiniai fosfatai: fosforo ir/ar fosfininės rūgščių organinių esterių druskos kaip nurodyta patente US020050087720A1 ir visa gausybė kitų paviršiaus aktyvių medžiagų, kurios aprašytos patente US5817252.
b. tirpalo rūgštingumą reguliuojančios ir/ar stabilizuojančios ties pH 7-10, pageidautina pH 8-9 medžiagos. Ledo šalinimo skysčių sudėtyje esantys glikoliai, o ypač glicerinas oksiduojasi oro deguonimi, o susidarantys oksidacijos produktai didina tirpalo rūgštingumą, dėl ko ne tik dar labiau mažėja tirpalo stabilumas, bet iškyla ir padidinta apdorojamų metalinių paviršių - aliuminio, anglinio plieno korozijos grėsmė. Toks skysčių rūgštėjimas turi būti kompensuojamas rūgštingumą stabilizuojančiomis medžiagomis buferiais. Tai dažniausiai yra fosfatai - natrio, kalio ir amonio, boratai, karboksirūgščių druskos; baziniai komponentai - natrio ir kalio šarmai ar jų karbonatai, butil-, nonilaminai, mono-, di-, trietanolaminai; rūgštiniai komponentai - fosforo, boro, organinės mono- ir dirūgštys (4-8 C atomai), benzoatai, kaip tai yra aprašyta patente US6921495B2 ir kitos.
Taip pat patente US5708068A pažymėta, kad kai kurie aminai, tame tarpe trietanolaminas, mažina tokių tirpalų terminį stabilumą.
c. antioksidatai - slopina skysčio sudėtyje esančių organinių medžiagų - o ypač glikolių ir/ar glicerino oksidaciją oro deguonimi. Tai gali būti natrio, kalio, ar amonio sorbatai, ar benzoatai kaip nurodyta patente US7105105B2.
e. antimikrobinės, bakteriostatinės medžiagos - stabdo bakterijų, mielių, grybelių ir pelėsių dauginimąsi tuose skysčiuose. Tai dažniausiai yra natrio azidas, ketvirtinės amonio druskos, tokios kaip n-alkildimetilbenzilamonio, n-alkiltrimetilamonio (kur alkil- yra C12-C18), natrio, kalio ar amonio benzoatai ir kitos, kaip tai aprašyta patente CA2503859A1.
f. korozijos inhibitoriai - apsaugo lėktuvų gamyboje naudojamų metalus: aliuminio, magnio lydinius, anglinį plieną ir titaną nuo korozijos. Ledo šalinimo skysčiams naudojama daug įvairių technikoje žinomų korozijos inhibitorių, pavyzdžiui tokių kaip aprašoma patente US7875203B2: šarminių metalų fosfatai, fosforo rūgšties esterių, tokių, kaip etil-, dimetil-, izopropilfosfatų druskos, taip pat tiokarbamidas, natrio nitratas, butin-1,4-diolis, imidazolai, tokie kaip 1H-imidazolas, metilimidazolas, benzimidazolas, triazolai, tokie kaip benzotriazolas, toliltriazolas. Pageidautina - triazolai, nes jie ne tik gerai apsaugo metalinius paviršius nuo korozijos, bet dar yra ir antipirenai - slopina užsiliepsnojimą. Taip pat kaip antikoroziniai priedai dar yra naudojami ir kitos technikoje žinomos medžiagos: boro, silicio, riebalų, gintaro, sebacino, poliaspartatinės rūgščių šarminių metalų druskos, .Sandocotin 8132 (Sandoz AG) - paprastai nuo 0,1 iki 1 % (svorio procentais).
Be šių komponentų į ledo šalinimo skysčius dar dažniausiai yra dedama dažų, o reikalui esant - antiputokšlių, ar kitų priedų.
Kartu su ledo šalinimo ir apsaugos nuo apledėjimo skysčių naudojimo pradžia, atsirado ir su jais susijusios ekologinės problemos. Panaudoti šie skysčiai dažniausiai visiškai neapdoroti patenka į nutekamųjų vandenų tinklus, o kartais ir j gamtinius vandens telkinius. Dėl to kyla tokios ekologinės problemos:
a. kai kurios iš užšalimo temperatūrą mažinančių medžiagų, pavyzdžiui etilenglikolis yra toksiškos žinduoliams, tame tarpe žmogui. Ši problema sprendžiama palaipsniui visiškai atsisakant etilenglikolio panaudojimo ledo šalinimo ir apsaugos nuo apledėjimo skysčių gamyboje.
b. dauguma užšalimo temperatūrą mažinančių medžiagų patekusios į vandens telkinius, sparčiai degraduoja - biologiškai oksiduojasi. Tuo metu šiai oksidacijai yra naudojamas vandenyje ištirpęs deguonis, atitinkamai - dėl jo trūkumo miršta vandens gyvūnai (žr. .Pormulatlons for Aircraft and Airfield Deicing and Anti-lcing: Aquatic Toxicity and Biochemical Oxygen Demand, Airport Cooperative Research Program, VVeb-Only Document 3, (2008). To išvengti bandoma įvairiais būdais. Vienas iš jų - patobulintas ledo šalinimo skysčių naudojimo būdas, kuris yra išdėstytas patente US4032090A - jie purškiami pašildyti iki 90 °C, kas leidžia ledo šalinimo skystį naudoti labiau praskiestą vandeniu. Taip pat yra bandoma reguliuoti tokių skysčių biodegradacijos greitį (BDS Biologinį Deguonies Suvartojimą), tokiu būdu, kad ledo šalinimo skysčiai, gaminami iš greitai biodegraduojančių medžiagų - propilenglikolio, ar glicerino ir lėtai biodegraduojančio trietilenglikolio mišinių, sumaišytų taip, kad būtų tinkamas biodegradavimo greitis - pagal tai, ar konkrečiame oro uoste yra biologinio valymo įrenginiai, ar ne - žr. patentą VV02001029146A1. Taip pat yra stengiamasi pereiti prie užšalimo temperatūrą mažinančių medžiagų, kurios kilusios iš gamtinių-atsinaujinančių šaltinių, tokių, kaip 1,3-propandiolis gaminamas iš angliavandenių fermentavimo būdu - žr. patentą US7972530B2 ir kitų, panašių medžiagų, kaip tai aprašoma patentuose US20110024673A1 ir US20120104305A1. Kitas būdas - ieškoma visiškai kitokių užšalimo temperatūrą mažinančių medžiagų - ne glikolių. Vienas tokių pavyzdžių yra pateikiamas patente US20030034478A1. Jame yra aprašytas ledo šalinimo skystis, kurio užšalimo temperatūrą mažinanti medžiaga yra trietanolamino ir skruzdžių rūgšties druska - formiatas. Kitame patente - US8187489B1 yra pasiūlyta ledo nuo lėktuvų šalinimo priemonė iš joninių skysčių - cholino druskų.
c. kai kurių įprastai naudojamų paviršiaus aktyvių medžiagų degradacijos produktų toksiškumas. Tokie yra akilfenolių etoksilatų skilimo produktai alkilfenoliai, kaip nurodoma patente VV02011103295A1. Jie yra keičiami mažiau kenksmingais alkanolių etoksilatais.
d. toksiški ir sunkiai biodegraduojantys komponentai - tokių pavyzdys yra dažniausiai naudoti korozijos inhibitoriai - benzotriazolas, toliltriazolas. Jie degraduoja lėtai - kaupiasi gyvuose organizmuose ir juos nuodija (žr. D.A. Pillard et ai., Wat. Res., 35 (2001), 557-560). Šiuo metu šie korozijos inhibitoriai jau beveik nebėra naudojami, bet tik iš dalies pakeisti šarminių metalų poliaspartatais, ar poligliutamatais, kaip aprašyta patente VV02002099004A1.
Taip pat nėra visiškai ekologiškas ir dažnai ledo šalinimo ir apsaugos nuo apledėjimo skysčiuose pasitaikantis trietanolaminas. Jis degraduoja gana lėtai, o jo priemaišos ir degradavimo produktai - di- ir mono-etanolaminas yra pakankamai toksiški vandens organizmams (žr. G. Libralato et ai., Journal of Hazardous Materials, 176 (2010) 535-539). Be ekologinių problemų iškyla ir kiti šių skysčių trūkumai. Pavyzdžiui ledo šalinimo ir antiledodaros priemonėse esančios šarminių ir šarminių žemės metalų druskos gali sukelti įkaitusių titaninių lėktuvų variklių detalių smūginę koroziją, kaip tai paminėta patente CA2387923A1. Tos pačios druskos taip pat nemaža dalimi yra atsakingos už lėktuvų anglies pluošto kompozicinių stabdžių gedimus - katalitinę oksidaciją.
Tokiu būdu, vis griežtėjantys ekologiniai, anti ledodaros efektyvumo, bei saugumo reikalavimai verčia ieškoti vis naujų ledo šalinimo skysčiams tinkamų medžiagų ir kompozicijų.
Išradimo esmė
Šio išradimo tikslas yra pateikti antikorozinių priedų sistemą, tinkančią ledo šalinimo ir apsaugos nuo ledo susidarymo skysčiams iš alkilenglikolių ir/ar glicerino. Tokia antikorozinių priedų sistema turi pakankamai apsaugoti lėktuvų gamyboje naudojamus lydinius nuo korozijos ir, tuo pačiu metu, turi būti netoksiška bei termiškai stabili.
Išradimo realizavimo aprašymas
Šiuo išradimu siūlomoje antikorozinėje sistemoje yra tris(hidroksimetil)aminometano (dar vadinamu TRIS, THAM, ar 2-amino-2- hidroksimetilpropan-1,3-dioliu, toliau - TRIS) druskų su organinėmis ir neorganinėmis rūgštimis. Pagal cheminę struktūrą, TRIS yra aminopolialkoholis ir tuo iš esmės yra artima antikorozinėse sistemose dažnai naudojamiems aminoalkoholiams, tokiems kaip trietanolaminas. Tačiau TRIS iki šiol nėra naudota ledo šalinimo, ar apsaugos nuo apledėjimo, ar kitose antikorozinėse kompozicijose, išskyrus vieną atvejį - kompleksuose su Zn2+ jonais apsaugoti plienui aplinkoje esant Cl'jonų (žr. S.Rajendran et ai., Chemistry : An Indian Journal, 4, (2009).
Atlikus tyrimus, netikėta yra tai, kad TRIS mišinyje su kitais žinomais antikoroziniais komponentais - boratais ir fosfatais, apsaugo nuo korozijos plokštelę iš aliuminio lydinio geriau, negu technikoje naudojami trietanolaminas (TEA), imidazolas (IMDZ), 2-amino-2metil-1-propanolis (AMP) ar dietanolglicidas (dietanolamino ir glicino amidas - DE.GLA) ir netgi geriau, negu kai kurie komerciniai ledo šalinimo skysčiai.
Tiriami amino alkoholių ir kitų komponentų tirpalai yra ruošiami taip:
1. Sumaišoma 42 g propilenglikolio ir glicerino (6:4 pagal svorj) mišinio su 50 g dejonizuoto vandens;
2. Į tirpalą gautą 1. pridedama 1 g natrio tetraborato - dekahidrato (Na2B407 . 10 H2O - borakso) 10 % tirpalo iš anksto paruošto taip: j 50 g propilenglikolio ir glicerino (6:4 pagal svorj) ir 40 g dejonizuoto vandens mišinį porcijomis sudedama 10 g natrio tetraborato - dekahidrato ir maišoma kol ištirps.
3. J tirpalą gautą 2. pridedama 0,15 g trinatrio fosfato - dodekahidrato (Na3P04. 12
H20);
4. Į tirpalą gautą 3. pridedamas tiriamas amino alkoholis - 0,2 arba 0,1 g;
5. Į tirpalą gautą 4 pridedama dejonizuoto vandens iki 100 g.
Tokiu būdu gaunami mišiniai, kuriuose yra:
1. Propilenglikolio ir glicerino (6:4 pagal svorį) mišinys - 42,5 % (svorio);
2. Natrio tetraboratas - dekahidratas (Na2B407 · 10 H2O) - 0,1 %;
3. Trinatrio fosfatas - dodekahidratas (Na3P04.12 H2O) - 0,15 %;
4. Tiriamas amino alkoholis - 0,2 arba 0,1 % (kaip nurodyta lentelėje Nr. 1);
5. Dejonizuotas vanduo - iki 100 %
Tokie mišiniai pagal glikolioĮgl icerino koncentraciją ir užšalimo temperatūrą atitinka pusiau skiestus komercinius ledo šalinimo Type I skysčius - RTU. Palyginimui buvo tiriamas Kilfrost DF Plūs praskiestas dejonizuotu vandeniu 50 % (pagal svorį) ir tirpalas 0 - į kurį buvo įdėti visi komponentai, išskyrus amino alkoholius.
Lentelėje Nr. 1 parodytas amino alkoholių kiekis tirtuose tirpaluose ir jų poveikis pilnai į juos pamerktoms aliuminio lydinio 2024 „alclad 60x40x0,5 mm plokštelėms per 1 savaitę (7 paras -168 vai.), pastovioje, 40 °C temperatūroje (panašiai kaip pagal standartą ASTM F 483, naudojamą testuojant ledo šalinimo skysčius), išreikštas svorio pasikeitimo (WGT Change) vienetais - mg/cm2/24 hrs.
Lentelė 1.
Priedas % WGT Change, mg/cm2/24 hrs
Kilfrost DF Plūs 50 % -0,00016
O II O 0,00040
TRIS 0,1 -0,00001
TEA 0,2 -0,00058
AMP 0,2 0,00173
IMDZ 0,1 0,00058
DE.GLA 0,1 0,00018
Šis svorio pasikeitimas dėl korozijos taip pat pavaizduotas Fig. 1.
TRIS yra plačiai technikoje žinoma medžiaga, paprastai atliekanti rūgštingumą stabilizuojantį vaidmenį - yra pH buferių komponentas. Ypač intensyviai ši medžiaga yra naudojama biotechnologijoje ir biochemijoje ar net medicinoje iš esmės dėl savo mažo toksiškumo bei kitokio ekologinio saugumo, o taip pat dėl stabilumo ir naudojimo patogumo. Todėl racionalu yra naudoti TRIS ne tik kaip antikorozinės sistemos komponentą, bet ir kaip rūgštingumą stabilizuojančią medžiagą. TRIS pKa yra 8,07, kas reiškia, kad ji gali būti bazinis komponentas buferiuose, kurių pH yra nuo 7 iki 9, kas beveik idealiai tinka pagal ledo šalinimo skysčiams keliamus reikalavimus. Kuriant pH stabilizuojančius buferius paprastai yra sumaišomi du komponentai - bazinis ir rūgštinis. Rūgštinis komponentas, šiame išradime, buvo parinktas taip, kad jo tirpalai būtų kuo mažiau toksiški, termiškai stabilūs ir turėtų kitų teigiamų savybių, tokių kaip bakteriostatinės ir/ar antioksidacinės. Taip pat pageidautina, kad technikoje jos būtų žinomos kaip nesukeliančios korozijos, arba, dar geriau, galėtų turėti antikorozinių savybių.
Šiuo atveju tokios yra:
a. benzoinė rūgštis - technikoje žinoma kaip bakteriostatinė ir antioksidacinė medžiaga, kartais naudojama kaip maisto konservantas, o taip pat yra žinoma, kaip antikorozinių kompozicijų sudėtinė dalis;
b. 2-hidroksibenzoinė (salicilo) rūgštis - technikoje žinoma kaip baktericidinė ir antiseptinė medžiaga, dėl to intensyviai naudojama medicinoje;
c. 4-hidroksibenzoinė rūgštis (4HyBA) - dėl mažo toksiškumo žinoma kaip populiarus antioksidantas. Taip pat yra žinoma kaip kai kurių antikorozinių kompozicijų sudėtinė dalis;
d. boro rūgštis - boro rūgšties, arba natrio tetraborato dekahidrato (borakso) forma. Boro rūgštis yra žinoma technikoje dėl savo baktericidinių, insekticidinių, fungicidinių ir konservuojančių savybių. Taip pat ji yra antipiretikas - užsiliepsnojimą stabdanti medžiaga. Natrio tetraboratas dar yra žinomas ir kaip vandenį minkštinanti priemonė.
Tirpalai turintys TRIS ir aukščiau išvardintų rūgščių yra sumaišomi tokiu būdu:
1. Dejonizuotame vandenyje - 50 g ištirpinama 0,32 g TRIS.
2. J tirpalą gautą 1. maišant, porcijomis sudedama:
- benzoinės rūgšties 0,18 g, arba
- 4-hidroksibenzoinės, arba 2-hidroksibenzoinės (salicilo) rūgšties 0,2 g.
3. Į tirpalą gautą 2. pridedama 42,5 g propilenglikolio ir glicerino mišinio (6:4 pagal svorį), dejonizuoto vandens iki 100 g ir viskas gerai išmaišoma. Tokiu būdu pagaminti tirpalai yra pH 8,1 ±0,05.
Tirpalas, kuriame be TRIS ir 4-hidroksibenzoinės rūgšties yra ir 0,05 g natrio tetraborato - dekahidrato, pagaminamas tokiu būdu:
3. Į tirpalą gautą 2. pridedama 0,5 g natrio tetraborato - dekahidrato (borakso) 10 % tirpalo iš anksto paruošto taip: į 50 g propilenglikolio ir glicerino (6:4 - pagal svorį) ir 40 g dejonizuoto vandens mišinį porcijomis sudedama 10 g natrio tetraborato - dekahidrato ir maišoma kol ištirps.
4. į tirpalą gautą 3. pridedama 42,25 g propilenglikolio ir glicerino mišinio (6:4 pagal svorį), dejonizuoto vandens iki 100 g ir viskas gerai išmaišoma.
Palyginimui buvo tiriamas Kilfrost DF Plūs praskiestas dejonizuotu vandeniu 50 % (pagal svorį) ir tirpalas ,,0, kuris buvo sudarytas tik iš propilenglikolio, glicerino (6:4 - pagal svorį), bendrai - 42,5 % ir dejonizuoto vandens iki 100 %.
Lentelėje Nr. 2 parodytas priedų kiekis tirtuose pavyzdžiuose ir jų poveikis pilnai j juos pamerktoms aliuminio lydinio 2024 alclad 60x40x0,5 mm plokštelėms per 1 savaitę (7 paras - 168 vai.), pastovioje, 40 °C temperatūroje (taip pat, kaip aprašyta anksčiau), išreikštas svorio pasikeitimo (WGT Change) vienetais - mg/cm2/24 hrs. Tai taip pat pavaizduota ir Fig. 2.
Lentelė 2.
Priedas % WGT Change mg/cm2/24 hrs
Kilfrost DF Plūs 50 % -0,00016
O II O 0,00025
Benzoinė 0,18 0,00012
Salicilo 0,2 -0,00024
4HyBA 0,2 0,00016
4HyBA Boraksas 0,2 0,05 0,00001
Taip pat panašūs tyrimai buvo atlikti ir su anoduoto aliuminio plokštelėmis ir su titano plokštelėmis. Po eksperimentų, ant šių plokštelių nebuvo pastebėta jokių korozijos požymių.
Buvo ištirtas ir šių tirpalų korozinis poveikis angliniam plienui.
Lentelėje Nr. 3 parodytas priedų kiekis tirtuose pavyzdžiuose ir jų poveikis pilnai i juos pamerktoms anglinio plieno 50x28x1,5 mm plokštelėms per 1 savaitę (7 paras -168 vai.), pastovioje, 40 °C temperatūroje, išreikštas svorio pasikeitimo (WGT Change) vienetais - mg/cm2/24 hrs. Tai taip pat pavaizduota Fig. 3.
Lentelė 3.
Priedas % WGT Change mg/cm2/24 hrs
Kilfrost DF Plūs 50% -0,01212
„0 0 -0,00405
Benzoinė 0,18 -0,00021
Salicilo 0,2 -0,00079
4HyBA 0,2 -0,00126
4HyBA 0,2 0,00005
Boraksas 0,05
Visų bandytų tirpalų terminis stabilumas buvo nustatytas tokiu būdu: tirpalų pavyzdžiai sandariai užsukamuose stikliniuose buteliuose 30 dienų buvo laikomi esant pastoviai 90 °C temperatūrai. Palyginimui buvo naudojamas tirpalas sudarytas iš 42,5 g propilenglikolio ir glicerino mišinio (6:4 - pagal svorį), 0,2 g trietanolamino ir dejonizuoto vandens - iki 100 g. Tyrimas parodė, kad mišinys kuriame yra trietanolamino pradeda geltonuoti, o vėliau - ruduoti maždaug per savaitę, tuo tarpu kai tirpalai kuriuose yra TRIS druskos lieka iš esmės nepakitę ilgesnį laiko tarpą.
Pagal šiuos tyrimų rezultatus TRIS mišiniai - druskos su anksčiau išvardintomis rūgštimis, pageidautina su benzoine rūgštimi, ar 4-hidroksibenzoine rūgštimi, suteikia pakankamai gerą antikorozinę apsaugą aliuminio lydiniams ir ypač angliniam plienui. Ypač gera apsauga - tam tikras sinergetinis efektas pasiekiamas tada, kai tirpale papildomai dar yra nedideli kiekiai boratų - galimai dėl specifinės boratų ir polihidroksilinių alkoholių, šiuo atveju - TRIS, glicerino ir/ar propilenglikolio sąveikos. Šie tirpalai yra sudaryti iš netoksiškų komponentų ir yra termiškai stabilūs, todėl gerai tinka kaip antikoroziniai priedai ledo šalinimo, apsaugos nuo apledėjimo ir kitiems iš glikolių ar/ir glicerino ir vandens sudarytiems aušinimo ir šilumos penešimo skysčiams.

Claims (10)

  1. Išradimo apibrėžtis
    1. Antikorozinis priedas besiskiriantis tuo, kad jis turi tris(hidroksimetil)aminometano druskų su organinėmis ir neorganinėmis rūgštimis.
  2. 2. Antikorozinis priedas pagal 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad jis turi tris(hidroksimetil)aminometano druskų su organinėmis aromatinėmis rūgštimis, tokiomis kaip benzoine, ar 2-hidroksibenzoine (salicilo), ar 4-hidroksibenzoine, ir/arba neorganinėmis rūgštimis, tokiomis kaip boro ar fosforo.
  3. 3. Antikorozinis priedas pagal vieną iš 1-2 punktų, besiskiriantis tuo, kad 0,1-1 % jo kiekis mišiniuose, kurie dar turi propilenglikolio ir/arba glicerino ar jų mišinio (2085 %) ir vandens (iki 100 %), apsaugo aliuminio lydinius ir anglinį plieną nuo korozijos.
  4. 4. Antikorozinis priedas pagal vieną iš 1-3 punktų, besiskiriantis tuo, kad 0,1-1 % jo kiekis mišiniuose, kurie dar turi propilenglikolio ir/arba glicerino ar jų mišinio (2085 %), šarminių metalų ir/ar glicerolio boratų (0,01-0,05 %) ir/ar šarminių metalų fosfatų (0,01-0,05 %) ir vandens (iki 100 %), apsaugo aliuminio lydinius ir anglinį plieną nuo korozijos.
  5. 5. Antikorozinis priedas pagal vieną iš 1-4 punktų, besiskiriantis tuo, kad gali būti naudojamas ledo šalinimo nuo lėktuvų fiuzeliažų paviršiaus ir jų apsaugos nuo apledėjimo, bei aušinimo ir šilumos pernešimo skysčiams iš glikolių ir/ar glicerino ar jų mišinių gaminti.
  6. 6. Antikorozinis priedas pagal vieną iš 1-5 punktų, besiskiriantis tuo, kad jis turi organinių junginių - tris(hidroksimetil)aminometano benzoato, 2-hidroksibenzoato (salicilato), ar 4-hidroksibenzoato, kurių tirpalai yra mažai toksiški.
  7. 7. Antikorozinis priedas pagal vieną iš 1-6 punktų, besiskiriantis tuo, kad jis turi junginių - tris(hidroksimetil)aminometano benzoato, 2-hidroksibenzoato (salicilato), ar 4-hidroksibenzoato, kurių tirpalai yra termiškai stabilūs.
  8. 8. Antikorozinis priedas pagal vieną iš 1-7 punktų, besiskiriantis tuo, kad jis kartu yra ir pH 7-9, pageidautina pH 8-8,5 stabilizuojantis buferis.
  9. 9. Antikorozinis priedas pagal vieną iš 1-8 punktų, besiskiriantis tuo, kad kartu yra ir tirpalus turinčius propilenglikolio ir/ar glicerino ir vandens stabilizuojanti didinanti atsparumą oksidacijai priemonė.
  10. 10. Antikorozinis priedas pagal vieną iš 1-9 punktų, besiskiriantis tuo, kad kartu yra ir tirpalus turinčius propilenglikolio ir/ar glicerino ir vandens stabilizuojanti bakterijų dauginimąsi slopinanti priemonė.
LT2012080A 2012-08-27 2012-08-27 Korozijos inhibitorius, skirtas ledo šalinimo skysčiams LT6060B (lt)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LT2012080A LT6060B (lt) 2012-08-27 2012-08-27 Korozijos inhibitorius, skirtas ledo šalinimo skysčiams
PCT/LT2013/050001 WO2014035225A2 (en) 2012-08-27 2013-08-22 Corrosion inhibitor for deicing fluids

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LT2012080A LT6060B (lt) 2012-08-27 2012-08-27 Korozijos inhibitorius, skirtas ledo šalinimo skysčiams

Publications (2)

Publication Number Publication Date
LT2012080A LT2012080A (lt) 2014-03-25
LT6060B true LT6060B (lt) 2014-08-25

Family

ID=49709792

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
LT2012080A LT6060B (lt) 2012-08-27 2012-08-27 Korozijos inhibitorius, skirtas ledo šalinimo skysčiams

Country Status (2)

Country Link
LT (1) LT6060B (lt)
WO (1) WO2014035225A2 (lt)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2686171C1 (ru) * 2018-12-20 2019-04-24 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) Рецептура противообледенительной жидкости 1 типа
RU2686172C1 (ru) * 2018-12-20 2019-04-24 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) Рецептура противообледенительной жидкости 4 типа
CN113046754B (zh) * 2019-12-28 2023-01-03 江苏苏博特新材料股份有限公司 一种苯并咪唑季铵盐钢筋缓蚀剂及其制备方法

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1026150A (en) 1963-09-24 1966-04-14 Shell Int Research Deicing/defrosting fluids
GB1202697A (en) 1966-09-16 1970-08-19 Kilfrost Ltd Deicing and washing liquids
GB1272464A (en) 1969-09-03 1972-04-26 Gnii Grazhdanskoi Aviat Deicing fluid
US4032090A (en) 1975-07-21 1977-06-28 Thornton Trump Walter E Method for deicing aircraft
EP0194899A2 (en) 1985-03-15 1986-09-17 Bloom, Michael Arthur Deicing compositions
US5708068A (en) 1995-01-16 1998-01-13 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Aircraft deicing/anti-icing fluids thickened by associative polymers
US5759436A (en) 1993-08-14 1998-06-02 Basf Aktiengesellschaft Aircraft deicing or antiicing compositions
US5817252A (en) 1997-04-16 1998-10-06 Octagon Process Inc. Deicing and anti-icing composition for aircraft
CA2387923A1 (en) 1999-10-18 2001-04-26 Foster-Miller, Inc. Environmentally friendly de-icer and anti-icer compositions
US20050087720A1 (en) 2002-10-28 2005-04-28 Samuels William D. Deicing/anti-icing fluids
US6921495B2 (en) 2001-06-01 2005-07-26 Clariant Gmbh Environmentally compatible defrosting and antifreeze agents for aeroplanes
US20110024673A1 (en) 1997-09-30 2011-02-03 Mli Associates, L.L.C. Environmentally benign anti-icing or deicing fluids
US7972530B2 (en) 2006-02-10 2011-07-05 Dupont Tate & Lyle Bio Products Company, Llc Deicing and anti-icing compositions comprising renewably-based, biodegradable 1,3-propanediol
US8187489B1 (en) 2011-03-23 2012-05-29 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Biodegradable ionic liquids for aircraft deicing

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1221728B (de) * 1963-11-22 1966-07-28 Siemens Ag Elektrolyt mit fuer tiefe Temperaturen verbesserter Leitfaehigkeit fuer Elektrolytkondensatoren mit Aluminiumelektroden
US6540934B2 (en) * 2001-07-13 2003-04-01 Metss Corporation Corrosion inhibited runway deicing fluid
US20030034478A1 (en) 2001-07-31 2003-02-20 Clearwater, Inc. Deicing
US7169321B2 (en) 2002-10-28 2007-01-30 Battelle Memorial Institute Biobased deicing/anti-icing fluids
US8313667B2 (en) 2003-09-23 2012-11-20 Mli Associates, L.L.C. Environmentally benign anti-icing or deicing fluids employing triglyceride processing by-products
DE102006040122B3 (de) 2006-08-26 2007-10-31 Degussa Gmbh Enteisungsmittel und/oder Vereisungsschutzmittel
WO2011103295A1 (en) 2010-02-17 2011-08-25 Battelle Memorial Institute Compositions for deicing/anti-icing

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1026150A (en) 1963-09-24 1966-04-14 Shell Int Research Deicing/defrosting fluids
GB1202697A (en) 1966-09-16 1970-08-19 Kilfrost Ltd Deicing and washing liquids
GB1272464A (en) 1969-09-03 1972-04-26 Gnii Grazhdanskoi Aviat Deicing fluid
US4032090A (en) 1975-07-21 1977-06-28 Thornton Trump Walter E Method for deicing aircraft
EP0194899A2 (en) 1985-03-15 1986-09-17 Bloom, Michael Arthur Deicing compositions
US5759436A (en) 1993-08-14 1998-06-02 Basf Aktiengesellschaft Aircraft deicing or antiicing compositions
US5708068A (en) 1995-01-16 1998-01-13 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Aircraft deicing/anti-icing fluids thickened by associative polymers
US5817252A (en) 1997-04-16 1998-10-06 Octagon Process Inc. Deicing and anti-icing composition for aircraft
US20110024673A1 (en) 1997-09-30 2011-02-03 Mli Associates, L.L.C. Environmentally benign anti-icing or deicing fluids
CA2387923A1 (en) 1999-10-18 2001-04-26 Foster-Miller, Inc. Environmentally friendly de-icer and anti-icer compositions
WO2001029146A1 (en) 1999-10-18 2001-04-26 Foster-Miller, Inc. Environmentally friendly de-icer and anti-icer compositions
US6921495B2 (en) 2001-06-01 2005-07-26 Clariant Gmbh Environmentally compatible defrosting and antifreeze agents for aeroplanes
US20050087720A1 (en) 2002-10-28 2005-04-28 Samuels William D. Deicing/anti-icing fluids
US7105105B2 (en) 2002-10-28 2006-09-12 Battelle Memorial Institute Deicing/anti-icing fluids
US7972530B2 (en) 2006-02-10 2011-07-05 Dupont Tate & Lyle Bio Products Company, Llc Deicing and anti-icing compositions comprising renewably-based, biodegradable 1,3-propanediol
US8187489B1 (en) 2011-03-23 2012-05-29 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Biodegradable ionic liquids for aircraft deicing

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014035225A2 (en) 2014-03-06
WO2014035225A3 (en) 2014-05-08
LT2012080A (lt) 2014-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5435930A (en) Deicer/anti-icer compositions for aircraft
US6540934B2 (en) Corrosion inhibited runway deicing fluid
EP2261295B1 (en) Deicing/anti-icing fluids
ES2228567T3 (es) Combinaciones sinergicas de carboxilatos para uso como agentes para reducir el punto de congelacion e inhibidores de la corrosion en fluidos de transferencia de calor.
EP2864437B1 (en) De-icer and/or anti-icer compositions and methods
JP3935672B2 (ja) 航空機及び滑走路の凍結を防ぐための液体
WO2004074397A1 (ja) 不凍液、及びそれに用いうる防錆剤
NO340830B1 (no) Rullebaneavisningsfluid
JPH08506132A (ja) 車道除氷組成物
LT6060B (lt) Korozijos inhibitorius, skirtas ledo šalinimo skysčiams
AU2001280645B2 (en) Non-aqueous heat transfer fluid and use thereof
AU2001280645A1 (en) Non-aqueous heat transfer fluid and use thereof
CN106350010A (zh) 一种环境友好的机场道面除冰防冰剂及制备方法
EP2528982B1 (en) The use of a composition with low corrosive properties
ES2655661T3 (es) Aditivo refrigerante de motores
EP1861476B1 (en) Deicing composition and use thereof
JP2006052404A (ja) 有機酸及びカルバメートに基づく向上した腐食性を有するシリケート不含冷却液
RU2556675C2 (ru) Противогололедная жидкость для взлетно-посадочных полос аэродромов
RU2686171C1 (ru) Рецептура противообледенительной жидкости 1 типа
EP2744869A1 (de) Alkalimetallnitrat als zusatz zu kühlmitteln in kühlmittelsystemen
RU2564998C1 (ru) Универсальная противообледенительная композиция
CN103113859B (zh) 一种发动机防冻液
RU2673048C2 (ru) Противообледенительный состав
CN103113860A (zh) 一种发动机防冻液
US20210163806A1 (en) Aqueous solution with depressed freezing point

Legal Events

Date Code Title Description
BB1A Patent application published

Effective date: 20140325

FG9A Patent granted

Effective date: 20140825

MM9A Lapsed patents

Effective date: 20170827