Антигололёдная композиция Российский патент 2018 года по МПК C09K3/18 

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к жидким антигололедным композициям, которые используются для устранения и предупреждения наледей, льдообразований и снежных накатов на дорогах, площадях, мостах, туннелях, пешеходных дорожках, дворовых территориях, аэродромных покрытий, для борьбы и предупреждения сосулек на крышах домов, оборудования, имеющих наклонные поверхности, в том числе для обработки поверхностей самолетов перед взлетом.

Известно достаточно много антигололедных жидких композиций, содержащих в своей основе смеси щелочных солей карбоновых кислот: RU 2285028, RU 2017785, RU 2556676, которые содержат смесь ацетатов натрия и калия (общий анион - ацетат); RU 2475512, RU 2566152, RU 2618559, которые содержат смесь ацетатов и формиатов калия (общий катион - калий). Все указанные изобретения направлены в основном на использование обработки взлетно-посадочных полос аэродромов и для защиты воздушных судов от обледенения. Такой тип жидкостей при своих достаточно высоких технологических характеристик имеют раздражающий запах и пониженную плавящую способность при отрицательных температурах.

Известна антигололедная композиция, содержащая ацетат калия, формиат калия, функциональные добавки и воду (В.П. Данилов и др. Низкотемпературные противогололедные композиции в водно-солевых системах, включающих ацетаты и формиаты ВИАМ / 2010-205711, www.viam.ru/pyblic); «Химическая технология, т. 12, №3, 2011»). Массовое соотношение солей составляет 1:1, концентрация солей в растворе - 50 мас. %. Известная статья направлена на исследование плавящей способности солевых композиций по отношению ко льду в интервале температур минус 5-50°C. Недостатки известных композиций в указанном аналоге аналогичны вышеприведенным патентам.

Наиболее близким аналогом к заявляемой является композиция из патентной заявки US 20130068993 А1, опубликованной 21.03.2013. Подробный анализ известной композиции показал, что согласно формуле и описанию известная композиция может включать: формиат натрия, ацетат калия, функциональные добавки и воду при следующем соотношении компонентов (в лучшем их варианте), мас.%:

формиат натрия 1,0-15 (лучший вариант 6-10) ацетат калия от около 30 до около 99, предпочтительно более 50 функциональные добавки не более 1,0 вода остальное

Недостатком известной композиции является недостаточно высокая плавящая способность и температура начала кристаллизации, которая не превышает минус 50° градусов, а также раздражающий запах.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является расширение ассортимента антигололедных композиций, снижение температуры начала кристаллизации до температуры минус 60°C, повышение плавящей способности.

Технический результат достигается тем, что антигололедная композиция включает ацетат калия, формиат натрия, функциональные добавки и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:

формиат натрия от более 10 до 22 ацетат калия от 15 до 30 функциональные добавки от более 1,0 до 5,0 вода остальное

Плавящую способность определяли по методике отраслевого дорожного методического документа «Методика испытаний противогололедных материалов» Федерального дорожного агентства (РОСАВТОДОР). Метод определения плавящей способности ПОЖ заключается в том, что на 100 мл воды в виде льда заливается 30 мл ПОЖ. Образующаяся жидкость периодически сливается и определяется количество расплавленного льда /мл/.

Температуру начала кристаллизации составов жидкости определяли по методике, приведенной в ГОСТ 28084-89. Испытание на степень пожароопасности проводили по методике, приведенной в ГОСТ 27484-87. В качестве функциональных добавок используют преимущественно ПАВ (сульфанол) и бензоат натрия в качестве ингибитора. Бензоат натрия, кроме того, препятствует окислению компонентов жидкости.

Сущность изобретения подтверждается примерами.

Пример 1

Приготовление композиции осуществляют последовательным смешением компонентов.

В емкость с мешалкой помещают 22,0 мас. % формиата натрия, 30 мас. % ацетата калия, добавляют 0,1 мас. % ПАВ (сульфанол), 4,9 мас. % бензоата натрия (ингибитор коррозии), доводят до 100% добавлением воды (43,0 мас. %).

Полученный водный раствор жидкой композиции однородный, без запаха, прозрачный, с плотностью при 20°C, равной 1,28 г/см³. Температура начала кристаллизации минус 60°C. Плавящая способность одного грамма антигололедной композиции составляет 36 грамм льда при температуре минус 5°C.

Пример 2

В емкость с мешалкой помещают 10,0 мас. % формиата натрия, 15 мас. % ацетата калия, добавляют 0,1 мас. % ПАВ (сульфанол), 2,4 мас. % бензоата натрия (ингибитор коррозии), доводят до 100% добавлением воды (72,5 мас. %).

Полученный водный раствор жидкой композиции однородный, без запаха, прозрачный, с плотностью при 20°C, равной 1,12 г/см³. Температура начала кристаллизации минус 64°С. Плавящая способность одного грамма антигололедной композиции составляет 10 грамм льда при температуре минус 5°С.

Пример 3

В емкость с мешалкой помещают 10,0 мас. % формиата натрия, 30 мас. % ацетата калия, 4,0 мас. % бензоата натрия (ингибитор коррозии), доводят до 100% добавлением воды (56,0 мас. %).

Полученный водный раствор жидкой композиции однородный, без запаха, прозрачный, с плотностью при 20°C, равной 1,20 г/см³. Температура начала кристаллизации минус 69°C. Плавящая способность одного грамма антигололедной композиции составляет 26 грамм льда при температуре минус 5°C.

Эффективное удаление льдообразований достигается за счет экзотермического эффекта растворения льда водным раствором формиата натрия и ацетата калия.

Исчезновение запаха жидкой композиции за счет введения формиата натрия явился неожиданным эффектом, что повысило интенсивную реализацию и снижение себестоимости продукции.

Кроме того, заявленная композиция сохраняет плавящую способность при температуре минус 60°C, что в 3-5 раз снижает расход жидкости при ее использовании по сравнению с известными аналогами.

Таким образом, предложенная антигололедная композиция обладает высокой плавящей способностью льда и снежных накатов и может использоваться в любых погодно-климатических условиях, а также имеет достаточно низкую себестоимость.

Изобретение относится к жидким антигололедным композициям, которые используются для устранения и предупреждения наледей, льдообразований и снежных накатов на дорогах, площадях, мостах, туннелях, пешеходных дорожках, дворовых территориях, аэродромных покрытий, для борьбы и предупреждения сосулек на крышах домов, оборудования, имеющих наклонные поверхности, в том числе для обработки поверхностей самолетов перед взлетом. Антигололедная композиция включает ацетат калия, формиат натрия, функциональные добавки и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%: формиат натрия от более 10 до 22; ацетат калия 15-30; функциональные добавки от более 1,0 до 5,0; вода - остальное. Техническим результатом предлагаемого изобретения является расширение ассортимента антигололедных композиций, снижение температуры начала кристаллизации до температуры минус 60°C, повышение плавящей способности. 3 пр.

Антигололедная композиция, включающая ацетат калия, формиат натрия, функциональные добавки и воду, отличающаяся тем, что она содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%:

формиат натрия от более 10 до 22

ацетат калия 15-30

функциональные добавки от более 1,0 до 5,0 вода остальное