Результат интеллектуальной деятельности: Антигололёдная композиция

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.%:

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.%:

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.