ОМЫВАЮЩАЯ НЕЗАМЕРЗАЮЩАЯ ЖИДКОСТЬ И СПОСОБ ЕЕ ПРИГОТОВЛЕНИЯ

Группа изобретений относится к составам моющих средств и способам их получения. Состав может быть использован в качестве омывающей незамерзающей жидкости для очистки лобового стекла автомобиля в зимнее время.

Известна омывающая незамерзающая жидкость, включающая метанол и воду /US 3978010, 20.12.1973/.

В омывающую жидкость вводят поверхностно-активные вещества для того, чтобы растворять жировые и масляные загрязнения, а также красители и отдушки для придания приемлемого цвета и запаха.

В состав омывающей жидкости также вводят антикоррозионные присадки для уменьшения коррозии металлических частей в подкапотном пространстве автомобиля.

Кроме того, используются этанол денатурированный и изопропиловый спирт - бесцветные, прозрачные, летучие жидкости с характерным запахом.

В связи с высокой летучестью, омывающие жидкости на их основе оставляют неприятный запах в салоне автомобиля. Этиловый спирт и изопропиловый спирт являются наркотиками, а вводимые в этиловый спирт денатурирующие присадки являются экологически опасными веществами (Хлесткова Н, В. Диссертация «Разработка и исследование стеклоомывающих жидкостей для средств транспорта на основе экологически безопасных компонентов», 2003 г., Москва).

Известно также, что денатурированные спирты содержат канцерогены /RU №2333944, 22.05.2007/.

В связи с этим, оба спирта оказывают наркотическое действие на организм человека, раздражающе действуют на верхние дыхательные пути, и это является их существенным недостатком.

Недостатком спиртовых омывающих жидкостей, в связи с их высокой летучестью по сравнению с водой, является их способность расслаиваться на лобовом стекле автомобиля при движении на большой скорости, в результате чего образуется ледяная пленка.

Недостатком омывающих жидкостей на спиртовой основе является их высокое коррозионное воздействие на металлические детали автомобиля, на резиновые детали и лакокрасочное покрытие автомобиля, наиболее агрессивным в этом плане является изопропиловый спирт.

Прототипом является омывающая жидкость, включающая в качестве незамерзающего компонента изопропиловый спирт, а в качестве растворителей жировых пленок и грязи - метиловый эфир пропиленгликоля и пропиленгликоль, триэтаноламин в качестве антикоррозионной присадки, анионное поверхностно-активное вещество в качестве моющего средства, и воду / US 4784786, 15.11.1988/.

В прототипе содержание изопропилового спирта составляет 15% и более, как основного компонента для снижения температуры замерзания воды, и добавка метилового эфира пропиленгликоля в количестве 0,25% как чистящего средства от жира и грязи, из-за чего вследствие большого содержания изопропилового спирта состав токсичен и вреден для здоровья. Метиловый эфир пропиленгликоля в этом изобретении в качестве малой добавки выполняет дополнительную функцию как известный растворитель, разрушая маслянистую пленку на стекле, и в комплексе присадок обеспечивает моющие свойства, но он не является основным компонентом, снижающим температуру замерзания, и не обеспечивает снижение температуры замерзания, как в предлагаемом изобретении.

В предлагаемом изобретении метиловый эфир пропиленгликоля - основной компонент, снижающий температуру замерзания воды, благодаря этому уменьшилась токсичность состава омывающей незамерзающей жидкости, которая обладает меньшей летучестью и менее агрессивным воздействием на резину и металлы по сравнению с жидкостью на основе изопропилового спирта.

Таким образом, недостаток известной омывающей жидкости состоит в том, что изопропиловый спирт обладает наркотическим действием и является агрессивным агентом, который вызывает набухание резины, коррозию металлических материалов и размягчает лакокрасочное покрытие.

Предлагаемое изобретение направлено на уменьшение коррозии металла, набухания резиновых деталей и лакокрасочного покрытия в интервале температур кристаллизации от -5°C до -40°C.

Для решения задачи предложена омывающая жидкость, включающая метиловый эфир пропиленгликоля в качестве компонента, снижающего температуру замерзания воды, анионное поверхностно-активное вещество (ПАВ), неиногенное ПАВ, трилон Б, краситель, отдушку, триэтаноламин, фосфорную кислоту и деионизированную воду при следующем соотношении компонентов, масс.%:

Метиловый эфир пропиленгликоля - от 15,5 до 55,

Анионный ПАВ - 0,05-0,3,

Неионогенный ПАВ - 0,05-0,3,

Трилон Б - 0,003-0,01,

Триэтаноламин - 0,005-0,15,

Фосфорная кислота - 0,005-0,15,

Отдушка - 0,1-0,3,

Пеногаситель - 0,0005-0,05,

Краситель - 0,0001-0,00025,

Вода - до 100%.

Омывающая жидкость может включать этиленгликоль 0,1-5.

Для решения задачи также предложен способ получения омывающей жидкости заключающийся в том, что готовят высококонцентрированный раствор метилового эфира пропиленгликоля (МЭПГ) в деионизированной воде путем смешивания 90% метилового эфира пропиленгликоля и 10% деионизированной воды, в полученный раствор при перемешивании вводят анионное и неионогенное поверхностно-активное вещество, трилон Б, триэтаноламин, фосфорную кислоту, пеногаситель, отдушку, краситель и, при необходимости, этиленгликоль, и в полученный раствор при перемешивании вводят деионизированную воду, исходя из необходимой температуры замерзания, продолжают перемешивание до полной однородности и фильтруют.

Предложенная омывающая жидкость представляет собой прозрачную окрашенную жидкость без механических примесей и взвесей с мягким запахом отдушки.

По классификации ООН МЭПГ относится к 3-му классу опасности, является умеренно опасным веществом, также как и изопропиловый спирт.

При сравнении физических свойств следует отметить, что метиловый эфир пропиленгликоля имеет более высокую температуру кипения при атмосферном давлении: 120°С против 82,4°C для изопропилового спирта, более низкое давление пара 9 мм рт.ст.(1,2 кПа), при температуре 20°C, против 32,2 мм рт.ст.(4,3 кПа) для изопропилового спирта, т.е. изопропиловый спирт более летуч по сравнению с метиловым эфиром пропиленгликоля.

Обе жидкости замерзают при очень низких температурах: температура замерзания МЭПГ равна -95°C, а для изопропилового спирта она равна -85°С.

Здесь следует отметить очень важный показатель - вязкость, который определяет текучесть жидкости и соответственно ее работоспособность, особенно при низких температурах.

Как следует из таблицы №1, вязкость при 20°C МЭПГ равна 1,85 сСТ, а изопропилового спирта она равна 2,65 сСт, т.е. в 1,4 раза выше.

По токсическим свойствам МЭПГ относится к 3 классу опасности, является умеренно опасным веществом, так же, как и изопропиловый спирт.

Как видно из таблицы, МЭПГ имеет также сравнимые с изопропиловым спиртом показатели воздействия на кожу: Ld50 11000 мг/кг, против: Ld50 12800 мг/кг для изопропилового спирта и при приеме внутрь: Ld50 3000 мг/кг для МЭПГ и Ld50 5045 мг/кг для изопропилового спирта.

Однако, показатели предельно допустимой концентрации в воздухе рабочих помещений этих продуктов существенно отличаются. Согласно ГОСТ 9805-84, ПДК для изопропилового спирта в воздухе рабочих помещений равна 10 мг/м³, в то время как для МЭПГ, согласно данным фирмы Daw Chemical (США), ПДК в воздухе рабочих помещений равна 369 мг/м³.

По пожарной опасности МЭПГ относится к легковоспламеняющимся жидкостям (ЛВЖ). Температура вспышки равна 31,7°С, и пределы взрываемости в воздухе равны 1,7-11,5% объемн.

Изопропиловый спирт также является легковоспламеняющейся жидкостью с температурой вспышки 12°C, и пределы взрываемости - в интервале 2-12% объемн.

Из таблицы 2 видно, что рабочий диапазон температур для зимней стеклоомывающей жидкости (от -5°C до -40°C) достигается при содержании МЭПГ 15,5% для -5°C, и 53% МЭПГ и 2% МЭГ для температуры -40°C.

Как следует из таблицы 3, стеклоомывающие жидкости на основе МЭПГ являются работоспособными в широких интервалах температур. При сравнении СОЖ на МЭПГ с рабочей температурой -30°C и СОЖ на изопропиловом спирте на -30°C вязкость предлагаемой жидкости на МЭПГ ниже, чем на изопропиловом спирте во всем интервале температур от 0°C до - 30°C, на 11% при 0°C и на 44% при температуре -25°C.

Расширение рабочего диапазона температур в сторону повышения до 0°С экономически нецелесообразно, так как при этих температурах используются более дешевые летние омывающие жидкости на воде.

А снижение температуры эксплуатации ниже - 40°С нецелесообразно из-за повышения вязкости и, соответственно, снижения текучести омывающей жидкости, основной рабочей характеристики.

Примеры омывающей незамерзающей жидкости для стекол автомобилей с различными температурами замерзания на основе водных растворов метилового эфира пропиленгликоля приведены в таблице 4, где указан состав смеси в % масс.

Полученную омывающую жидкость фильтруют, измеряют значение pH, температуру замерзания.

Из представленных в таблице данных видно, что предлагаемая омывающая жидкость обладает высокой моющей способностью, не оказывает коррозионного воздействия на металл, не повреждает лакокрасочное покрытие и резину, в то время как в известном образце на изопропаноле имеет место нарушение лакокрасочного покрытия вплоть до его отслаивания и набухание резины сильнее в 2 раза.

Омывающая жидкость представляет собой прозрачную окрашенную жидкость с мягким запахом отдушки, относящуюся к умеренно опасным продуктам с меньшей летучестью в 3 раза и вязкостью ниже на 10%-12%, по сравнению со стеклоомывающей жидкостью на изопропаноле. Температура замерзания жидкости от -5°C до -40°C позволяет ее эксплуатировать в зимнее время, при этом стеклоомывающая жидкость обладает высоким моющими и антиобледенительными свойствами и обеспечивает смывание загрязнений с лобового стекла и световых приборов автомобиля с использованием встроенного стеклоомывающего оборудования автомобиля.