一种环境友好的机场道面除冰防冰剂及制备方法技术

本发明专利技术属于道面除冰防冰剂技术领域，具体涉及一种环境友好的腐蚀性小的适用于机场道面的除冰防冰剂及其制备方法，包括C1‑C4有机酸盐和复合缓蚀剂，所述C1‑C4有机酸盐为甲酸、乙酸、丙酸、乳酸和琥珀酸的钾盐或钠盐中的一种或多种，所述复合缓蚀剂包含水溶性硅化合物和多元有机羧酸盐。本发明专利技术所述的道面除冰防冰剂，对飞机材料安全，尤其是高效抑制反复接触除冰剂的镀镉钢部件的腐蚀，满足机场道面除冰剂现行有效的国际通用标准AMS 1431和AMS 1435的所有适航要求，特别适用于机场道面除冰防冰。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于道面除冰防冰剂
，具体涉及一种环境友好的腐蚀性小的适用于机场道面的除冰防冰剂及其制备方法。
技术介绍
在冰雪气象条件下，当机场积雪、结冰以后，不仅显著降低跑道、滑行道和停机坪的摩擦系数，积雪还可能覆盖起降标记、道面路标等，严重威胁着飞机的正常滑行、起降。因此，机场道面除冰防冰是航空行业保持冬季运行安全必不可少的活动之一。如今，确保飞机冬季飞行安全行之有效的方法是使用化学除冰剂除去和防止机场道面冰和雪的形成。目前，国内外机场使用最为广泛机场道面除冰剂的冰点降低剂成份为有机酸盐，引入适当缓蚀剂成分组成机场道面除冰剂。为提高恶劣天气条件下的除防冰效果，通常是固体型和液体型除冰剂结合使用，这样既可以减少除冰剂的使用量，节约成本，又可以降低对环境的危害。基于机场道面除冰剂对飞机材料腐蚀的多样性和复杂性，单一的缓蚀剂成分往往很难解决除冰剂对飞机多种金属材料的腐蚀特性，尤其是现场报告不断指出飞机起落架、连接件等镀镉部件接触有机酸盐除冰剂遭受损害，国际通用的两个机场道面除冰剂标准AMS1431机场道面固体除冰防冰剂和AMS1435机场道面除冰防冰液最新修订版本中均增加了对镀镉钢进行循环腐蚀测试的适航要求，即除了按ASTMF1111全浸腐蚀测试外，还需按AIR6130进行循环腐蚀测试。AIR6130是一项比ASTMF1111测试条件更苛刻，更真实的反映飞机镀镉部件在使用过程中反复接触到除冰剂的损坏情况，能更有效地保障冬季航空运行安全。可见，研发满足最新标准要求的机场道面除冰剂的主要目标是研发高效的缓蚀剂，抑制碱金属低级有机酸盐对飞机材料尤其是镀镉钢的腐蚀。以有机酸盐为冰点降低剂的道面除冰剂中引入缓蚀剂的相关专利报道较多，侧重解决除冰剂对某些金属材料的腐蚀。USP6059989公开了一种的道面除冰剂，其缓蚀剂成分由硅酸盐和磷酸盐组成，解决对镁合金的腐蚀问题。USP6673261公开了一种单一缓蚀剂即硅酸盐的除冰剂组成，符合AMS1431B的适航要求。EP1333081公开了一种硅酸盐、磷酸盐以及三唑类化合物等组成的机场道面除冰防冰液，可有效降低除冰剂对碳刹车的催化氧化腐蚀。EP1516899公开了一种环境友好的道面除冰液，缓蚀剂由包含C1-C4的烷基磷酸与锌离子的混合物和多聚糖类化合物组成，解决对铜、碳钢、镀锌钢的全浸腐蚀问题。USP7655153公开了一种包含醋酸钾、硅酸盐、葡萄糖酸钠和甲基苯三唑钠盐等组成除冰液，解决镀锌钢腐蚀问题。CN201110270365.2公开了一种甲酸型融雪剂，缓蚀体系由硅酸盐、偏铝酸钠、碳酸钠和含磷酰基团的有机磷酸盐组成，按AMS1431C评估其适航性能。从以上专利中可以发现有机酸盐道面除冰剂中无机硅酸盐是最为常用的缓蚀剂，无机硅酸盐价廉、无毒、环保，引入量足够时对多种金属有保护作用，但易受盐含量、pH值等的影响而降低其储存稳定性和缓蚀性能，单一的无机硅酸盐也很难保证对飞机多种金属材料的缓蚀，通常会引入含磷化合物以及其它成分，进一步提高对多种金属材料的缓蚀，而磷化合物的大量使用会造成土壤特别是水源的富营养化，受到环保要求的限制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种环境友好的机场道面除冰防冰剂，对飞机材料安全，尤其是高效抑制反复接触除冰剂的镀镉部件的腐蚀，满足机场道面除冰剂现行有效的国际通用标准AMS1431和AMS1435的所有适航要求。一种环境友好的机场道面除冰防冰剂，其特征在于：包括C1-C4有机酸盐和复合缓蚀剂，所述C1-C4有机酸盐为甲酸、乙酸、丙酸、乳酸和琥珀酸的钾盐或钠盐中的一种或多种，所述复合缓蚀剂包含水溶性硅化合物和多元有机羧酸盐。所述水溶性含硅化合物为碱金属硅酸盐、有机改性硅酸盐和硅氧烷酮中的一种或多种；所述多元有机羧酸盐为C6-C11一元或二元羧酸和C21三元羧酸的钾盐、钠盐或胺盐中的一种或多种。所述一种环境友好的机场道面除冰防冰剂为固体型，在固体除冰防冰剂中包含以下质量份数的成分：C1-C4有机酸盐95-99，水溶性含硅化合物0.30~3.0，多元有机羧酸盐0.10~2.0。所述一种环境友好的机场道面除冰防冰剂为液体型，在液体除冰剂中包含以下质量份数的成分：C1-C4有机酸盐45~55，水溶性含硅化合物0.01~0.3，多元有机羧酸盐0.01~0.2，水45-55。所述水溶性含硅化合物中碱金属硅酸盐为偏硅酸、二硅酸和水玻璃的钾盐或钠盐；所述有机改性硅酸盐为醇醚改性硅酸盐、硅氧烷-硅酸盐共聚物和硅酮-硅酸盐共聚物；所述硅氧烷酮为有机硅氧烷金属盐、硅酮和硅氧烷-硅酮共聚物。所述多元有机羧酸盐中C6-C11一元或二元羧酸盐为苯甲酸、葡萄糖酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、碳十一酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、碳十一二元酸的钾盐、钠盐或胺盐；所述的C21三元羧酸为C21三嗪类三羧酸的钾盐、钠盐或胺盐。进一步地，还包含唑类化合物，所述唑类化合物为巯基苯并噻唑、巯基苯并咪唑、氨基苯并咪唑、甲基苯并咪唑、苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑和甲基苯并三氮唑衍生物中的一种或多种。所述唑类化合物在固体除冰剂中的质量份数为0.01~0.5。所述唑类化合物在液体除冰剂中的质量份数为0.01~0.1。本专利技术所述的固体型道面除冰防冰剂的制备方法，其特征在于将所述的C1-C4有机酸盐和复合缓蚀剂机械混合均匀后，采用干法挤压造粒，筛分得到1-6mm的固体型除冰剂颗粒。所述的液体型道面除冰防冰剂的制备方法，其特征在于先将C1-C4有机酸盐按计量配制成一定浓度水溶液，然后按已计量的复合缓蚀剂各成分逐项加入或者将按已计量的复合缓蚀剂各成分配成一定浓度的水溶液加入其中，搅拌混合均匀，即成液体型道面除冰防冰剂。本专利技术中，上述各优选技术特征在不违背本领域常识的前提下可任意组合，即得本专利技术的各较佳实例。本专利技术的优点在于：1、本专利技术所述的道面除冰防冰剂，对飞机材料安全，尤其是高效抑制反复接触除冰剂的镀镉钢部件的腐蚀，满足机场道面除冰剂现行有效的国际通用标准AMS1431和AMS1435的所有适航要求，特别适用于机场道面除冰防冰。2、本专利技术所述的道面除冰防冰剂，即可以是固体型也可以是液体型，缓蚀剂成分相同，在机场结合使用固体型和液体型除冰剂时，不会因为缓蚀剂成分不相容而降低其缓蚀性能的问题。3、本专利技术所述的道面除冰防冰剂，不含磷化合物，不会造成机场周围水体富营养化，更为环境友好，符合我国环境保护发展要求。具体实施方式以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。实施例1甲酸钠97.0，二硅酸钠1.5，壬二酸钾1.0，苯并三氮唑0.5实施例2乙酸钠97.5，偏硅酸钠1.8，苯甲酸钠0.5，巯基苯并咪唑0.1实施例3甲酸钠55.0，乙酸钠40.0，二硅酸钠3.0，葡萄糖酸钠1.5，癸二酸氢钾0.5实施例4乙酸钠77.25，丙酸钠20.0，醇醚改性硅酸盐1.5，碳十一二羧酸钠1.2，巯基苯并噻唑0.05实施例5甲酸钠86.0，琥珀酸钠10.0，硅酮改性硅酸盐0.3，C21三嗪类三元聚羧酸胺3.2%，碳十一二酸胺0.5实施例1～5的生产操作顺序为：先将C1-C4有机酸盐与复合缓蚀剂机械混合均匀后，采用干法挤压造粒，筛分得到1-6mm的固体除冰剂颗粒。其中所述的数据为各组分在除冰剂中的质量份数。实施例6甲酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环境友好的机场道面除冰防冰剂，其特征在于：包括碱金属低级有机酸盐和复合缓蚀剂，所述的碱金属低级有机酸盐为甲酸、乙酸、丙酸、乳酸和琥珀酸的钾盐或钠盐中的一种或多种；所述复合缓蚀剂包含水溶性硅化合物和多元有机羧酸盐。

【技术特征摘要】
1.一种环境友好的机场道面除冰防冰剂，其特征在于：包括碱金属低级有机酸盐和复合缓蚀剂，所述的碱金属低级有机酸盐为甲酸、乙酸、丙酸、乳酸和琥珀酸的钾盐或钠盐中的一种或多种；所述复合缓蚀剂包含水溶性硅化合物和多元有机羧酸盐。2.根据权利要求1所述的一种环境友好的机场道面除冰防冰剂，其特征在于：所述水溶性含硅化合物为碱金属硅酸盐、有机改性硅酸盐和硅氧烷酮中的一种或多种；所述多元有机羧酸盐为C6-C11一元或二元羧酸和C21三元羧酸的钾盐、钠盐或胺盐中的一种或多种。3.根据权利要求2所述的一种环境友好的机场道面除冰防冰剂，其特征在于：所述一种环境友好的机场道面除冰防冰剂为固体型，在固体型除冰剂中包含以下质量份数的成分：C1-C4有机酸盐95～99，水溶性含硅化合物0.3~3.0，多元有机羧酸盐0.1~2.0。4.根据权利要求2所述的一种环境友好的机场道面除冰防冰剂，其特征在于：所述一种环境友好的机场道面除冰防冰剂为液体型，在液体型除冰剂中包含以下质量份数的成分：C1-C4有机酸盐45～55，水溶性含硅化合物0.01~0.3，多元有机羧酸盐0.01~0.2，水45-55。5.根据权利要求2所述的一种环境友好的机场道面除冰防冰剂，其特征在于：所述水溶性含硅化合物中碱金属硅酸盐为偏硅酸、二硅酸和水玻璃的钾盐或钠盐，所述有机改性硅酸盐为醇醚改性硅酸盐、硅氧烷-硅酸盐共聚物和硅酮-硅酸盐共聚物，所述硅氧烷酮为有机硅氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗淑文，韦勇强，周洪，谢麟，
申请(专利权)人：成都民航六维航化有限责任公司，中国民用航空总局第二研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51