СПОСОБ ПОЭТАПНОГО ПОЛУЧЕНИЯ ПРОТИВООБЛЕДЕНИТЕЛЬНОЙ ЖИДКОСТИ С ЗАГУСТИТЕЛЕМ
METHOD OF STEP-BY-STEP OBTAINING ANTI-ICING FLUID WITH THICKENING AGENT

Изобретение относится к получению противообледенительной жидкости (ПОЖ), обладающей свойствами удалять с поверхности воздушных судов снежно-ледяные отложения (СЛО) и обеспечивать длительную (до 12 часов) антиобледенительную защиту поверхностей ВС в условиях наземного обледенения.
Из уровня техники известен способ получения ПОЖ на основе водного раствора алкиленполиоля (ЕР 0257720).
Недостатком данного аналога является то, что эта противообледенительная жидкость не удовлетворяет требованиям по сроку действия при обледенении и по сроку хранения. При введении загустителя карбоксиметилцеллюлозы композиция не удовлетворяет требованиям по вязкости, сроку действия при обледенении и «аэродинамической пригодности».
В патенте РФ 2100398 описан следующий способ получения ПОЖ с загустителем: в реактор с мешалкой, рубашкой и обратным холодильником загружают 310 кг воды и 10 кг динатрийфосфата, включают мешалку и обогрев. Растворение динатрийфосфата проводят в течение 15 мин при 60°С. Затем загружают 650 кг этиленгликоля, 25 кг алкамона ОС-2 и 5,0 кг стеариновой кислоты. Растворение при указанной температуре проводят в течение 20 мин. После чего полученную жидкость охлаждают до 20°С.
В качестве загустителя используют катионоактивный или неионогенный ПАВ.
Жидкость имеет следующие характеристики:
а) испытания при высокой влажности (ННЕТ), не менее 4 ч.;
б) испытания в условиях замерзающего дождя (WSET), не менее 30 мин.
Предлагаемый способ поэтапного получения композиции противообледенительной жидкости с загустителем позволяет увеличить время антиобледенительной защиты (до 12 часов), будет обладать высокой эффективностью при испытаниях при высокой влажности (не менее 8 часов) и в условиях замерзающего дождя (не менее 80 минут.)
Указанный технический результат достигается способом поэтапного получения противообледенительной жидкости на основе пропиленгликоля с загустителем, включающим загрузку на первом этапе пропиленгликоля 47,0-52 мас.ч., воды 16,0-20,3 мас.ч. и комплексообразователя гидроксиэтилэтилендиаминтриуксусный натрий 0,11-0,21 мас.ч., перемешивание их в роторном смесителе с частотой 50-60 Гц в течение 15-20 мин после загрузки компонентов, после чего на втором этапе добавляют ингибитор коррозии толилтриазол или 1,2,3-бензотриазол 0,12-0,22 мас.ч. и ПАВ оксиэтилированный нонилфенол или этоксилированный октилфенол 0,12 -0,25 мас.ч. с перемешиванием смеси при частоте 50-60 Гц и циркуляции при частоте 20 Гц в течение 30-35 мин, после чего на третьем этапе загружают загуститель 10,5-14,0 мас.ч. в смеситель насосом марки НЦ-1 при частоте 10 Гц, перемешивают всю смесь при 50-60 Гц и подвергают циркуляции при частоте 10-40 Гц в течение 60-65 минут после закачки, на четвертом этапе перемешивают смесь при 50-60 Гц с циркуляцией при 10-40 Гц в течение 45-50 минут после загрузки воды 16,117-21,348 мас.ч., красителя 0,002-0,003 мас.ч. и стабилизатора рН гидроксид калия и/или, гидроксид натрия 0,10-0,2 мас.ч., а затем на 5 этапе добавляют ингибитор коррозии толилтриазол или 1,2,3-бензотриазол 0,4-0,5 мас.ч. и перемешивают смесь при 50-60 Гц в течение 30-35 минут после загрузки без циркуляции, при погрешности загрузки количества пропиленгликоля и воды ±0,2% и остальных компонентов ±1%.
В качестве красителя можно брать 0,0004-0,0008 хромовый антрахиноновый зеленый 125 и 0,0016-0,0022 желтый 3G и/или желтый G.
Для корректировки качества возможно дополнительное перемешивание смеси.
Способ осуществляется следующим образом. Данные представлены в табличном виде:
Компонент:
Объем загрузки компонентов из расчета производства 10000 кг
мас ч.
вес, кг
1. Пропиленгликоль
47-52
4700-5200
2. Вода
16-20,3
1600-2030
3. Комплексообразователь (гидроксиэтилэтилендиаминтриуксусный натрий)
0,11-0,21
11-21
4. Поверхностно-активное вещество (ПАВ (оксиэтилированный нонилфенол или этоксилированный октилфенол)
0,12-0,25
12-25
5. Ингибитор коррозии (толилтриазол или 1,2,3-бензотриазол)
0,12-0,22
12-22
6. Загуститель
10,5-14
1050-1400
7. Вода
16,117-21,348
1611,7-2134,8
8. Краситель (0,0004-0,0008 хромовый антрахиноновый зеленый 125 И 0,0016-0,0022 желтый 3G и/или желтый G))
0,002-0,003
0,2-0,3
9. Стабилизатор рН (гидроксид натрия или гидроксид натрия)
0,1-0,2
10-20
10. Ингибитор коррозии (толилтриазол или 1,2,3-бензотриазол)
0,40-0,5
40-50
Точность загрузки компонентов:
пропиленгликоля и воды: ±0,2% от количества загрузки, а остальных компонентов (присадок): ±1% от количества загрузки.
Пример 1
Этап 1
Загрузку компонентов и их перемешивание в роторном смесителе с частотой 50 Гц в течение 20 минут после загрузки компонентов.
Пропиленгликоль
4700,00 кг
Вода
2030,00 кг
Комплексообразователь
11,00 кг
Этап 2
Загружали ПАВ в количестве 12,00 кг и ингибитор коррозии в количестве 12,00 кг.
Смесь подвергали перемешиванию при частоте 60 Гц и циркуляции при частоте 20 Гц в течение 30 минут после загрузки компонентов.
Этап 3
Загружали загуститель в количестве 1050 кг в смеситель насосом марки НЦ-1 при частоте 10 Гц. Состав загустителя, масс.ч.:
Пропиленгликоль
8,0
Вода
84,6
Полимер полиакрилат натрия
1,4
ПАВ оксиэтилированный нонилфенол
0,1
Пеногаситель
0,05
Полидиметилсилоксан
Ингибитор коррозии 2-бутин
1,2
1,4-диол (50% водный раствор)
Затем перемешивали при 60 Гц и подвергали циркуляции при частоте 20 Гц в течение 65 минут после загрузки компонента. Передозировка загустителя увеличивает вязкость.
Этап 4
И перемешивали при таких же режимах, как на 3 этапе, 50 минут после загрузки компонентов.
Добавляли 2134,80 кг воды и загружали краситель в количестве 0,20 кг и стабилизатор рН в количестве 10,0 кг. Передозировка воды недопустима, т.к. увеличивает вязкость жидкости.
Этап 5
Добавляли ингибитор коррозии в количестве 40,0 кг и перемешивали также в течение 35 минут после загрузки компонента без циркуляции.
Результаты промежуточного анализа
Водородный показатель рН (20°С)
7,0-7,2
Показатель рефракции (20°С)
1,3900-1,3920
Вязкость динамическая (20°С)
11000-13000
Для корректировки качества возможно проведение дополнительного перемешивания (ротор мешалки на 60 Гц, циркуляция - 10 Гц). Качество продукта соответствует производственным требованиям.
Пример 2
Этап 1
Загрузку компонентов и их перемешивание в роторном смесителе с частотой 58 Гц в течение 18 минут после загрузки компонентов.
Пропиленгликоль
5200,00 кг
Вода
1600,00 кг
Комплексообразователь
21,00 кг
Этап 2
Загружали ПАВ в количестве 25,00 кг и ингибитор коррозии в количестве 22,00 кг.
Смесь подвергали перемешиванию при частоте 58 Гц и циркуляции при частоте 20 Гц в течение 33 минут после загрузки компонентов.
Этап 3
Загружали загуститель в количестве 1450 кг в смеситель насосом марки НЦ-1 при частоте 10 Гц. Состав загустителя, масс.ч.:
Пропиленгликоль
11,0
Вода
89,25
Полиакрилат натрия
2,1
Этоксилированный октилфенол
0,1
Полидиметилсилоксан
0,08
2-бутин 1,4-диол (50% водный раствор)
1,3
Затем перемешивали при 60 Гц и подвергали циркуляции при частоте 20 Гц в течение 65 минут после загрузки компонента. Передозировка загустителя увеличивает вязкость.
Этап 4
И перемешивали при таких же режимах, как на 3 этапе, 45 минут после загрузки компонентов.
Добавляли 1611,70 кг воды и загружали краситель в количестве 0,30 кг и стабилизатор рН в количестве 20,0 кг. Передозировка воды недопустима, т.к. увеличивает вязкость жидкости.
Этап 5
Добавляли ингибитор коррозии в количестве 50,0 кг и перемешивали также в течение 35 минут после загрузки компонента без циркуляции.
Результаты промежуточного анализа
Водородный показатель рН (20°С)
7,4-7,6
Показатель рефракции (20°С)
1,3910-1,3930
Вязкость динамическая (20°С)
13000-14000
Для корректировки качества возможно проведение дополнительного перемешивания (ротор мешалки на 60 Гц, циркуляция - 10 Гц). Качество продукта соответствует производственным требованиям.
Пример 3
Этап 1
Загрузку компонентов и их перемешивание в роторном смесителе с частотой 50 Гц в течение 20 минут после загрузки компонентов.
Пропиленгликоль
5200,00 кг
Вода
1600,00 кг
Комплексообразователь
21,00 кг
Этап 2
Загружали ПАВ в количестве 25,00 кг и ингибитор коррозии в количестве 22,00 кг.
Смесь подвергали перемешиванию при частоте 58 Гц и циркуляции при частоте 20 Гц в течение 33 минут после загрузки компонентов.
Этап 3
Загружали загуститель в количестве 1450 кг в смеситель насосом марки НЦ-1 при частоте 10 Гц. Состав загустителя, масс.ч.:
Пропиленгликоль
9,0
Вода
85,0
Полиакрилат натрия
2,1
ПАВ этоксилированный октилфенол
0,15
Пеногаситель
0,1
Полидиметилсилоксан
Ингибитор коррозии 2-бутин
1,3
1,4-диол (50% водный раствор)
Затем перемешивали при 60 Гц и подвергали циркуляции при частоте 20 Гц в течение 65 минут после загрузки компонента. Передозировка загустителя увеличивает вязкость.
Этап 4
И перемешивали при таких же режимах, как на 3 этапе, 45 минут после загрузки компонентов.
Добавляли 1611,70 кг воды и загружали краситель в количестве 0,30 кг и стабилизатор рН в количестве 20,0 кг. Передозировка воды недопустима, т.к. увеличивает вязкость жидкости.
Этап 5
Добавляли ингибитор коррозии в количестве 50,0 кг и перемешивали также в течение 33 минут после загрузки компонента без циркуляции.
Результаты промежуточного анализа
Водородный показатель рН (20°С)
7,4-7,6
Показатель рефракции (20°С)
1,3910-1,3930
Вязкость динамическая (20°С)
13000-14000
Для корректировки качества возможно проведение дополнительного перемешивания (ротор мешалки на 60 Гц, циркуляция - 10 Гц). Качество продукта соответствует производственным требованиям.