ПРОТИВОГОЛОЛЕДНАЯ ЖИДКОСТЬ НА АЦЕТАТНОЙ ОСНОВЕ Российский патент 2003 года по МПК C09K3/18 

В связи с выходом ОСТ 54-830.4-99 возникла необходимость значительного улучшения противокоррозионных свойств противогололедных жидкостей (ПГЖ) для взлетно-посадочных полос аэродромов. Согласно упомянутому ОСТ коррозионные потери металлов в ПГЖ не должны превышать 0,1 г/м²•ч. Весовые нормы коррозионных потерь в российской практике применения ПГЖ нормируются впервые, а в зарубежных разработках и технической литературе допустимые коррозионные потери значительно выше (ЕР 0375214, национальный стандарт США AMS 14350).

Известны также составы противокоррозионных присадок (SU 1827382 А, кл. С 09 К 3/18, 1993 г., RU 2017785 А, кл. С 08 К 3/18, 1991 г., RU 2142491 C1 6 C 09 К 3/18 - прототип), однако ранее рекомендованные противокоррозионные присадки в ацетатных ПГЖ не могут обеспечивать требования вновь утвержденных российских норм.

Настоящее изобретение направлено на решение технической задачи по обеспечению низких (не более 0,1 г/м²•ч) коррозионных потерь черных и цветных металлов при воздействии на них ПГЖ на ацетатной основе.

Согласно изобретению водный раствор ацетата калия получают путем смешивания при температуре не ниже 20^oС водных растворов уксусной кислоты, едкого калия и поташа до рН среды 9,0...11,0, а в качестве присадок (грамм на литр водного раствора ацетата калия) следующие компоненты:
1. Низкомодульное (М=1) жидкое стекло любого щелочного металла. полученное проведением реакции между аэросилом и водным раствором гидроксида щелочного металла 2,0...10,0.

2. Глицерин, обработанный концентрированной серой кислотой 0,5...3,0.

3. Соли фосфорной кислоты 10,0...15,0.

4. Бензоат натрия 2,0...8,0.

5. Нитрит натрия 0,2...0,8.

Сложный состав ингибиторной присадки объясняется сложностью задачи: обычно ингибиторы рекомендуются для какого-либо одного металла, причем тот же ингибитор может быть стимулятором коррозии другого металла (А. Алцибеева, С. Левин. Ингибиторы коррозии металлов. Л.: Химия. 1968).

В данном случае необходимо обеспечить торможение коррозии одновременно нескольких разнородных металлов (сталь, алюминий кадмий, цинк) под напряжением растяжения и без напряжения металла.

Сложность решения поставленной задачи объясняется также необходимостью обеспечения экологической чистоты присадки: ПГЖ в больших количествах выливается непосредственно на взлетно-посадочную полосу аэродрома, следовательно, в почву. Дополнительную сложность представляла также необходимость использования лишь материалов, промышленно выпускаемых в стране.

Использование специальной технологии и особого вида жидкого стекла объясняется тем, что ингибиторы вводятся в сильно соленасыщенный раствор, который немедленно коагулирует обычное жидкое стекло.

Осерненный глицерин содержит искусственные радикалы с кислой реакцией. Наличие ингибиторов с кислой и щелочной реакцией обеспечивает комплексное ингибирование - крайне сложный процесс образования пленок или пассивных, или водонепроницаемых, или пленок комбинированного типа.

Соли фосфорной кислоты, вносящие в раствор фосфаты - ингибиторы черных и некоторых цветных металлов - по-разному сдвигают рН в щелочную область. Поэтому применяется тринатрийфосфат и динатрийфосфат в соотношении 1:5.

Бензоат натрия - ингибитор металлов и в условиях атмосферы, хорошо работает в условиях тонких исчезающих от высыхания пленках, что характерно для самолетных конструкций, с которых поток воздуха сдувает ПГЖ, обладает ползучестью, что также важно в условиях разрушающихся пленок ПГЖ.

Нитрит натрия благодаря окислительным процессам хорошо защищает металлы на железной основе.

Технология введения ингибиторов в водный раствор ацетата калия в сухом или растворенном виде проста: они вводятся в любой последовательности в холодный или горячий раствор при перемешивании.

Изобретение поясняется конкретными примерами, характеризующими содержание ингибиторов коррозии (таблица 1) и результаты коррозионных испытаний (таблица 2).

Коррозионные испытания проводились по методике ОСТ-54-830.4-99.

Из приведенных примеров следует, что предлагаемая присадка является оптимальной и обеспечивает требуемый технический результат.

Изобретение относится к противогололедным жидкостям. Противогололедная жидкость включает, г/л: бензоат натрия 2,0-8,0, смесь тринатрийфосфата и динатрийфосфата в массовом соотношении 1:5 10,0-15,0, нитрит натрия 0,2-0,8, жидкое стекло 2,0-10,0, глицерин, предварительно обработанный серной кислотой в соотношении 1:0,5 0,5-3,0, водный раствор ацетата калия с плотностью 1,20-1,26 и рН 9-11 - остальное. Технический результат - получение экологически безопасной композиции, обеспечивающей низкие (не более 0,1 г/м²•ч) коррозионные потери. 2 табл.

Противогололедная жидкость для взлетно-посадочных полос аэродромов на ацетатной основе, содержащая в качестве противокоррозионной присадки бензоат натрия, тринатрийфосфат и глицерин, отличающаяся тем, что противокоррозионный ингибитор дополнительно содержит динатрийфосфат, нитрит натрия и жидкое стекло при следующих соотношениях компонентов, г/л:

Бензоат натрия 2,0-8,0

Смесь тринатрийфосфата и динатрийфосфата в массовом соотношении 1:5 10,0-15,0

Нитрит натрия 0,2-0,8

Жидкое стекло 2,0-10,0

Глицерин, предварительно обработанный серной кислотой в соотношении 1:0,5 0,5-3,0

Водный раствор ацетата калия с плотностью 1,20-1,26 и рН 9-11 Остальное