СОСТАВ ДЛЯ ЗАЩИТЫ СТЕКОЛ ОТ ЗАПОТЕВАНИЯ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ Российский патент 1997 года по МПК C09K3/18 

Изобретение относится к средствам от запотевания и обледенения, а также к технологии поверхностной обработки ими различных материалов, в частности стекол. Оно может быть использовано в противогазах, автотранспорте, подводной, авиационной и космической технике.

Известные современные составы против запотевания стекол содержат поверхностно-активные вещества (низкомолекулярные: анионо-, катионо- и неионоактивные; высокомолекулярные типа желатина, поливинилового спирта) в смеси с другими компонентами, например канифолью, касторовым маслом, глицерином и др. играющими роль загустителей и обеспечивающих удержание поверхностно-активных веществ (ПАВ) на поверхности стекол. В большинстве случаев использование известных составов предполагает предварительную термообработку или травление стекол раствором уксусной кислоты для активации и развития их поверхности. Например, известно [1] что для защиты стекол от обмерзания и запотевания их травят в растворе уксусной кислоты до образования пористой пленки кремнезема, а затем промывают водой и обрабатывают моноалкилфениловым эфиром полиэтиленгликоля. Известен состав [2] содержащий моноалкилфениловый эфир полиэтиленгликоля и парафин или воск в соотношении 1:1, который наносят на поверхность стекол после травления в 3%-ной уксусной кислоте, а затем промывают водой.

К недостаткам известных составов и способов обработки ими стекол следует отнести необходимость проведения процесса травления уксусной кислотой и промывку их водой. Устойчивость обработанных стекол по отношению к запотеванию, определяемая по циклическому методу (обдув сушка), при этом не превышает 2-3 циклов.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является состав против запотевания органических стекол [3] содержащий моноалкилфениловый эфир полиэтиленгликоля и уксусную кислоту в мольном соотношении 1:1. Состав готовят путем простого смешивания названных веществ, покрывают ими поверхность стекла, выдерживают при 85-90^oC в течение 30-60 мин в термошкафу, а затем охлаждают на воздухе, после чего удаляют избыток моноалкилфенилового эфира полиэтиленгликоля. Эффективность действия данного состава применительно к силикатным стеклам невысока и составляет 3-4 цикла "обдув сушка". Процесс обработки им стекол требует дополнительной операции термообработки, что ведет к сужению областей его использования.

Техническая задача изобретения состоит в повышении устойчивости стекол к запотеванию без предварительной обработки их поверхности с целью ее активации и развития.

Положительный результат достигается тем, что неионогенное ПАВ - моноалкилфениловый эфир полиэтиленгликоля смешивают с тиомочевиной в соотношении (мас.):
Моноалкилфениловый эфир полиэтиленгликоля 57-59
Тиомочевина 41-43
Полученную смесь расплавляют при 125 ± 2^oC до однородного, прозрачного, сиропообразного состояния, а затем охлаждают на воздухе до комнатной температуры. В результате образуется воскообразная масса белого или светло-желтого цвета, которая легко наносится тонким слоем на поверхность стекла. ПАВ и тиомочевина в указанном соотношении при расплавлении совмещаются друг с другом, а при кристаллизации углеводородный радикал ПАВ внедряется в соразмерное ему (17 19 ) межплоскостное пространство кристаллической решетки тиомочевины, что обеспечивает его прочное удержание в ней, в то время как гидрофильная часть молекулы ПАВ несет ответственность за полное смачивание стекла водным конденсатом и таким образом защищает его от запотевания. Предлагаемый состав за счет присутствия в нем тиомочевины обладает высокой адгезией к стеклу.

Для подтверждения возможности осуществления изобретения взвесили 11,0 г (58,2% ) ПАВ (моноалкилфенилового эфира полиэтиленгликоля на основе полимердистиллята C_nH_2n+1C₆H₄O (C₂H₄O)_mH, где n 8-10, m 6-7) неонола П 1214-10 и 7,9 г (41,8% ) тиомочевины (CH₄N₂S, ГОСТ 6344-73) из расчета соотношения в молях 1: 4. ПАВ и тиомочевину помещали в химический стакан и нагревали при постоянном перемешивании на песчаной бане при 125^oC до образования однородного прозрачного расплава. Весь процесс длился 7 мин. Затем расплав заливали в цилиндрическую форму из термостойкой пластмассы и охлаждали на воздухе. В результате получали образец средства от запотевания в виде стержня (карандаша).

Обработку им стекол проводили следующим образом.

На сухую чистую поверхность стекла наносили штрихами противозапотевающее средство и мягкой тканью фланелью равномерно распределяли его тонким слоем по поверхности стекла.

Оценку устойчивости стекол к запотеванию проводили по циклическому методу (обдув сушка). Испытания заключались в обдуве стекол влажным воздухом в течение 15 мин с последующей сушкой в естественных условиях (при комнатной температуре) до полного исчезновения влаги.

Результаты испытаний показали, что стекла, обработанные предлагаемым составом, выдержали 12 циклов, а устойчивость стекол, обработанных известным средством, составила 3 цикла.

Таким образом, использование предлагаемого состава от запотевания стекол позволяет повысить эффективность действия в 3 раза, способ его приготовления и применения отличается простотой и не вызывает каких-либо осложнений при реализации на практике.

Использование: в противогазах, автомобильном транспорте, авиационной и космической технике. Предлагаемый состав содержит неионогенное поверхностно-активное вещество - моноалкиловый эфир полиэтиленгликоля 57 - 59 мас.% и тиомочевину 41 - 43 мас.%, смесь которых нагревают при 125 ± 2^oC до получения однородного прозрачного расплава, а затем охлаждают до комнатной температуры. При этом образуется воскообразная масса белого или светло-желтого цвета, которую наносят тонким слоем на поверхность стекла, что повышает устойчивость к запотеванию стекол, обработанных предлагаемым средством. 2 с.п. ф-лы.

1. Состав для защиты стекол от запотевания, включающий моноалкилфениловый эфир полиэтиленгликоля и органическую добавку, отличающийся тем, что в качестве добавки он содержит тиомочевину при следующем соотношении компонентов, мас.

Моноалкилфениловый эфир полиэтиленгликоля 57 59
Тиомочевина 41 43
2. Способ получения состава для защиты стекол от запотевания, включающий дозирование и смешение моноалкилфенилового эфира полиэтиленгликоля с органической добавкой, отличающийся тем, что в качестве добавки используют 41 43 мас. тиомочевины, смешивают ее с 57 59 мас. моноалкилфенилового эфира полиэтиленгликоля при 123 127^oС до образования прозрачного расплава и охлаждают на воздухе до комнатной температуры.