航空器除冰剂/抗冰剂制造技术

本发明专利技术涉及在低温下使用的航空器除冰剂／抗冰剂。特别地，本发明专利技术提供含１，３－丙二醇、一种或更多种表面活性剂、一种或更多种腐蚀抑制剂、一种或更多种ｐＨ调节剂和水的组合物用于从航空器表面上除去冷冻水和／或在－３２℃以下的温度下防止在其上形成冷冻水的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】航空器除水剂/抗冰剂本专利技术涉及航空器除水剂/抗水剂，和尤其涉及低温使用的航空器 除冰剂/抗冰剂。除水剂/抗冰剂(de-/anti-icer)是指除去冷冻水和/或防止形成 冷冻水的制剂。从表面除去冷冻水(冰、雪、霜和类似物)并防止它们 在其上形成的方法是本领域众所周知的。 一般地，化学组合物(所谓的 除水剂/抗冰剂)通过降低水的水点来实现除冰/抗冰。简单的除冰剂/ 抗水剂包括氯化物盐，例如钠、钓或钾盐。在航空工业中发现除水剂/抗水剂非常重要的应用，因为冰或雪在 航空器上的累积可能是灾难性的。结果，对航空除冰剂/抗水剂的需求 尤其苛刻。除水剂/抗水剂应当从航空器表面上有效地除去水并尽可能 防止它再形成，以及在起飞过程中有效地从航空器上流动，以便没有 损害航空器的空气动力学性能。使用无机和有机盐，例如分别用于这一目的的碱金属氯化物和乙 酸盐是不可接受的，因为这些将引起金属表面腐蚀。因此，广泛地使 用二元醇，尤其乙二醇和1,2-丙二醇的水溶液。除冰剂/抗水剂以流体的"类型"来定义。I型除水剂/抗冰剂典 型地包括或者乙二醇或者1，2-丙二醇、水、腐蚀抑制剂、表面活性剂 和pH调节剂，并通常避免增稠剂。在起飞之前，在约65 - 80lC的温 度下喷洒I型除冰剂/抗水剂到航空器表面上有效地除冰(Chemical and Engineering News, 2001年1月1曰，Vol. 79， No. 1， p. 30)。然而，短-AEA(欧洲航空协会Association of European Airlines)的试验 推荐对于I型除水剂/抗水剂来说，在冻雨条件下仅仅3分钟的保持时 间，和在霜形成的条件下20分钟的保持时间(EP0646634)。若要求较长的保持时间，则常常使用两步除水工艺，其中牵涉最初施加以上的i型除冰剂/抗冰剂和顺序施加n型(或in型或iv 型)除水剂/抗冰剂。n型(或ni型或iv型)除冰剂/抗水剂除了含有二元醇、水、表面活性剂、pH调节剂和腐蚀抑制剂以外，还含有增稠剂。这 一 增稠剂将改进除冰剂/抗冰剂的保持时间-AEA (Association of European Airlines)的试验推荐对于II型除冰 剂/抗冰剂来说，在冻雨条件下30分钟的保持时间，和在霜形成的条 件下240分钟的保持时间(EP0646634)。含有乙二醇的除冰剂/抗冰剂可在低至-40C的温度下使用，因为 在这些温度下，它仍然有效地从航空器上流动。然而，由于它有害于 哺乳动物(Sigma-Aldrich公司，化学和实验室设备手册(Handbook of Chemicals and Laboratory Equipment)), 因此不鼓励使用乙二醇。因此，基本上无害的1，2-丙二醇有利地作为航空器的除冰剂/抗 冰剂。然而，1，2-丙二醇仅仅可在低至-32'C的温度下用作航空器的除 水剂/抗冰剂，因为它在这一温度下的粘度变得如此大，以致于在起飞 过程中它不再从航空器上有效地流动。因此，在经历极端寒冷温度的 地区，即-32。C以下的那些地区，1，2-丙二醇不可能用作航空器的除冰 剂/抗冰剂。结果在经历-32t:以下的那些地区中，不存在实用的替代 品，而是使用含乙二醇的有毒除水剂/抗冰剂。结果仍需要无毒的除水流体，它可在非常低温下使用。因此，本专利技术提供含l，3-丙二醇， 一种或更多种表面活性剂，一 种或更多种腐蚀抑制剂， 一种或更多种pH调节剂和水的组合物用于从 航空器表面上除去冷冻水的形成和/或在-32匸以下的温度下防止在其 上形成冷冻水的用途。令人惊奇的是，已发现尽管1， 3-丙二醇(也称为1， 3-丙烷二醇或 PD0)具有类似于1，2-丙二醇(也称为1，2-丙烷二醇，单丙二醇或MPG) 良性的毒理学性能，但1， 3-丙二醇可在低温下以与乙二醇相同的方式 用作航空器的除冰剂/抗冰剂。参考附图描述本专利技术，其中附图说明图1、 2和3分别示出了 1， 3-丙二醇 和1，2-丙二醇基I型(图l和2)和II型(图3)除冰/抗冰流体的相对界面层厚度的移动(displacement)试验读数。通过或者微生物或者石化工艺生产1，3-丙二醇，且商业上可以是 例如商购于DuPont公司和Tate & Lyle公司，和Chargi 11公司的生物 -PD0和商购于Shell 〃>司的石油-PD0。 1， 3-丙二醇可以是唯一存在的 二元醇，或者可与其他二元醇，典型地l，2-丙二醇结合。1，3-丙二醇 也可与乙二醇和/或二甘醇结合，但优选避免这样，因为乙二醇和二甘 醇具有毒性。优选地，基于所存在的二元醇的总量，1,3-丙二醇的存 在量为至少20%,更优选至少40%,更优选至少60%，更优选至少 80%,和最优选至少100%。一种或更多种表面活性剂中的至少一种可以是阴离子表面活性 剂，例如碱金属烷基芳基磺酸盐，优选具有一个或更多个磺酸基的d —3。烷基月桂基磺酸盐，尤其优选具有一个或更多个磺酸基的(:15-25烷 基月桂基磺酸盐。或者， 一种或更多种表面活性剂中的至少一种可以是非离子表面 活性剂，优选通过"-18脂肪醇与1-15当量的环氧乙烷和/或环氧丙 烷反应形成的聚合物。一种或更多种腐蚀抑制剂中的至少一种可以是碱金属磷酸盐，低 级烷基磷酸酯，三唑，碱金属硅酸盐，硅酸烷酯，或低分子量芳族或 烷基羧酸的碱金属盐。一种或更多种pH调节剂中的至少一种可以是碱金属氢氧化物，例 如氢氧化钠和氢氧化钾；烷基胺，例如乙胺、丙胺、丁胺；烷醇胺， 例如单乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺；或无机和有才几碱的混合物。优 选地，pH调节剂是碱金属氢氧化物。还存在水。优选水是脱盐水。可通过按照任何顺序， 一起混合单独的各组分，制备在本专利技术中 所使用的除水剂/抗水剂，优选在配有搅拌器的容器内进行混合。如上所述，除冰剂/抗冰剂可以是I型或II性(或III或IV型) 流体，这取决于应用的要求。I型流体用于航空器的起始除冰并典型 地在约65 - 80X:的温度下，在起飞之前施加到航空器表面上。然而，I型流体的保持时间短。因此，在其中要求较长保持时间的情况下使用II型(或III或IV型)。这种流体的缺点是它们难以除去且影响航空器的空气动力学性能。I型流体因此倾向于不含增稠剂，但一些I 型流体可含有增稠剂，条件是除冰性能和脱除性能没有受到负面影响。II、 III和IV型流体含有增稠剂。优选地，本专利技术的组合物是I型除水剂/抗冰剂。术语"I"型流体是本领域已知的,参见例如SAE Aerospace Material Specification (航空材料规范)1424G(AMS 1424G)。典型地，根据标题为"Water Spray and High Humidity Endurance Test Methods for SAE AMS 1424 and SAE AMS 1428 Aircraft Deicing/Anti-Icing Fluids (用于SAE AMS 1424和SAE AMS 1428航 空器除冰/抗冰流体用的水喷洒和高湿度持续试验方法)"的SAE标准 文献号AS5901中列出的水喷洒持续试验工序(WSET)， I型流体的保持 时间不本文档来自技高网...

【技术保护点】
包含１，３－丙二醇、一种或更多种表面活性剂、一种或更多种腐蚀抑制剂、一种或更多种ｐＨ调节剂和水的组合物用于从航空器表面上除去冷冻水和／或在－３２℃以下的温度下防止在其上形成冷冻水的用途。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：F罗斯，
申请(专利权)人：克尔弗罗斯特有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]