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用层状酸盐增稠的抗冻组合物和防冻组合物

阅读:83发布:2020-05-15

专利汇可以提供用层状酸盐增稠的抗冻组合物和防冻组合物专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种抗冻或防冻组合物,该组合物基于抗冻组合物的重量含有35-93wt%至少一种二醇和0.01-15wt%至少一种 水 溶性层状 硅 酸盐,以及加至100wt%的水。,下面是用层状酸盐增稠的抗冻组合物和防冻组合物专利的具体信息内容。

1.一种抗冻或防冻组合物,其基于抗冻组合物的重量含有35-93wt% 至少一种二醇和0.01-15wt%至少一种溶性层状酸盐,以及加至 100wt%的水。
2.权利要求1的抗冻或防冻组合物,其含有45-90wt%至少一种选自 如下的二醇:含有2-3个原子的烷撑二醇和含有4-6个碳原子的杂 烷撑二醇。
3.权利要求1和/或2的抗冻或防冻组合物,其含有至多10wt%,优 选为0.02-2wt%至少一种选自非离子或阴离子表面活性剂的表面活性 剂。
4.权利要求1-3中一项或多项的抗冻或防冻组合物,其含有 0.01-5wt%,优选为0.02-2wt%至少一种缓蚀剂。
5.权利要求1-4中一项或多项的抗冻或防冻组合物,其含有 0.02-15wt%,优选为0.05-10wt%一种水溶性层状硅酸盐。
6.权利要求1-5中一项或多项的抗冻或防冻组合物,其含有 0.1-5wt%选自如下的有机增稠剂:不饱和羧酸丙烯酸、甲基丙烯酸及 其衍生物如酯和酰胺的均聚物或共聚物,以及纤维素醚(烷基-、羟烷基 -和羧烷基纤维素醚)、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷、聚乙烯醇、聚环氧 乙烷、黄原胶。
7.权利要求1-6中一项或多项的抗冻或防冻组合物,其含有作为层 状硅酸盐的天然存在或合成获得的锂蒙脱石、膨润土或蒙脱石。
8.权利要求1-7中一项或多项的抗冻或防冻组合物,其含有作为层 状硅酸盐的具有通式(Al(2-y)Mgy)[Si(4-x)AlxO20(OH)2]-(x+y)的化合物,其中x 和y可以是整数值,它们导致电荷平衡,Al3+可以由Mg2+和Fe3+取代,以 及Si4+可以由Al3+取代,和其他阳离子如K+、Li+、Ca2+和Mg2+,或者还有 其他阴离子如F-或OH-可以包括在晶体结构中。
9.权利要求1-7中一项或多项的抗冻或防冻组合物,其含有作为层 状硅酸盐的具有通式[Si8(MgaLibHc)O20(OH)(4-y)Fy]-z的化合物,其中a,b, c,y和z可以是整数值,它们导致电荷平衡,Mg2+可以由Al3+和Fe3+取代, 以及Si4+可以由Al3+取代,和其他阳离子如K+、Li+、Ca2+和Mg2+,或者还 有其他阴离子如F-或OH-可以包括在晶体结构中。
10. 0.01-15wt%至少一种水溶性层状硅酸盐用于增稠组合物的用 途,该组合物含有35-93wt%至少一种二醇和加至100wt%的水。

说明书全文

发明涉及用层状酸盐(sheet silicates)增稠的/二醇混合 物,该混合物可以用作抗冻组合物(deicing composition)和防冻组 合物(antiicing composition)。这些混合物用于从表面除去冷冻沉 积物如,以及用于防止该表面的再结冰。

抗冻组合物和防冻组合物对于飞机表面的处理具有特别的重要性。 在飞机起飞期间,这些流体应当通过在起飞时发生的剪切应而从飞机 表面流下。为简便起见,所有这些流体以下称为飞机抗冻组合物或抗冻 组合物。

在冬季期间,飞机表面可以由冷冻沉积物覆盖。由于它导致对于起 飞所需的提升力的严重损害,所以此冷冻沉积物必须在飞机起飞之前除 去。

在主要用于除去冷冻沉积物的抗冻组合物,和打算被用来防止在已 经除冰的、因此已清洁的飞机表面上再结冰的防冻组合物之间有区别。

一般情况下,使用基于水/二醇的抗冻组合物除去冷冻沉积物。二 醇用作凝固点降低介质。此外,存在表面活性剂,该表面活性剂降低抗 冻组合物的表面张力和因此改进飞机表面的润湿。抗冻组合物也可含有 缓蚀剂、消泡剂、染料和阻燃剂。这样的未增稠抗冻组合物的特征为 顿流变。这意味着它们的粘度不依赖于剪切力。根据SAE(汽车工程协会) 协定,具有牛顿流变的非增稠抗冻组合物称为I型流体。依赖于外部温 度将I型流体采用不同数量的水稀释,和使用喷雾车辆热涂布到飞机表 面上。它们使得可以有效除去冷冻的沉积物。然而,I型流体仅具有对 再结冰的非常有限的保护。

与纯抗冻组合物不同,防冻组合物另外含有增稠剂物质。由此引起 的这些流体的粘度可改善对再结冰的保护,因为处于静止状态的流体仅 非常缓慢地流出飞机表面和因此可在更长时间内吸收冷冻沉积物。防冻 组合物通过在此使用的增稠剂而具有非牛顿假塑性流变。这些流体的粘 度是剪切依赖性的。在飞机起飞的时刻,流体的粘度由于增加的空气阻 力而非常显著地下降,因此流体可快速地流出飞机表面。根据防止结冰 的保护时间,可区分II型和IV型流体。III型流体的特征为特别假塑 性的流变,因此它们用于具有低起飞速度的飞机除冰。

飞机抗冻组合物必须满足许多要求。根据SAE规范AMS(航空航天材 料标准)1424和AMS1428,不仅仅研究流失性能和防止结冰的保护时间, 而且研究许多其他的物理性能。

这些性能例如包括飞机抗冻组合物的贮存稳定性。飞机抗冻组合物 的粘度应当在较长时间的贮存期间内不变化。良好的飞机抗冻组合物应 当不是腐蚀性的,特别是不对、镁、丙烯酸类玻璃为腐蚀性的。 它必须是环境兼容的和应当不易着火。

此外,增稠的飞机抗冻组合物必须是剪切稳定的。使用引起流体的 高机械负荷的喷雾车辆涂布流体。在此过程中,抗冻组合物应当不损失 大于20%的其初始粘度。最后,在起飞之后在机翼的空气动力学静止区 域中累积并因此不能流出的飞机抗冻组合物残余物应当不形成任何凝 胶沉积物。对于后两种性能,需要进一步的改进。

US-4954279描述了油在水/二醇混合物中的微乳液。此外,含有增 稠剂和表面活性剂。由于所有的组分在微乳液中存在,所以改善了重要 的流体性能如贮存稳定性,特别是在非常低的温度下的贮存稳定性。

US-5118435公开了基于协同作用的抗冻组合物,该协同作用通过作 为增稠剂的两种聚丙烯酸酯的联合而达到。流体的粘度是温度依赖性 的,因此所涂布的抗冻组合物膜厚度在任何可能的外部温度下非常小, 因此流体在飞机起飞时总是有效流出。

US-5273673公开了一种抗冻组合物,该组合物由于包含烷基酚乙 基化物而具有明显改善的提前时间。

US-5386968公开的是相同的表面活性剂类别适于改善稀释的、未增 稠的飞机抗冻组合物的提前时间。

US-5334323公开了可以使用NaOH和KOH的混合物来进行用作增稠 剂的聚丙烯酸的中和。结果是,飞机抗冻组合物具有特别低的粘度并有 效地流出。

US-5750047公开的是可以通过聚丙烯酸酯而相当显著地增加增稠 抗冻组合物的防止结冰的保护时间。

US-5772912公开了用于各种应用的环境无害性抗冻组合物,该组合 物基于作为增稠剂的黄原胶。

US-5817252公开了具有不同HLB数值的两种非离子表面活性剂的 联合,以控制冷冻沉积物的扩散,从而使得抗冻组合物保持更长时间有 效。根据US-5935488,相同的原理可以应用于SAE II型流体。

现有技术来看清楚的是,飞机抗冻组合物的开发迄今为止几乎仅 仅集中于提前时间和流失性能的改进。

迄今为止,仅仅使用基于有机的增稠剂合成增稠的飞机抗冻组合 物。这些增稠剂是优选交联的、不饱和羧酸如丙烯酸、甲基丙烯酸及其 衍生物如酯和酰胺的均聚物或共聚物,此外还有纤维素醚(烷基-、羟烷 基-和羧烷基纤维素醚)、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷、聚乙烯醇、聚环 氧乙烷、黄原胶等,或者这些水溶性聚合物的混合物。所有这些有机聚 合物的增稠机理涉及二醇溶液中聚合物网络的形成。

然而,在此提及的所有增稠剂或多或少地高度不可逆地受机械负荷 的损害。这由如下情况显示:在由于高速搅拌器、造成的强烈剪切应 力中,或者当流过小导管横截面时,粘度的不可逆损失。机械负荷造成 聚合物链的断裂,并因此造成对聚合物网络的不可逆损害。

因此本发明的目的是同时以一定的方式设计飞机抗冻组合物,使得 它们在受到机械负荷如泵送或使用喷雾设备进行喷雾时损失尽可能少 的粘度。

此外,在此提及的所有增稠剂在某些外部条件下倾向于形成凝胶。 飞机抗冻组合物在起飞之后于飞机空气动力学静止区域中累积,因此它 们通过在5000m以上的飞行高度下的低空气压力而完全干燥。如果它们 与水分如雨水接触,这些残余物可极大地溶胀。由此形成的凝胶可以在 低温下凝固,如在高飞行高度下发生的那样,并因此阻塞升降,飞机 因此不再是完全机动性的。

基于常规增稠剂的所有飞机抗冻组合物形成明显可见数量的凝胶 残余物。依赖于增稠剂类型,这些凝胶可以或多或少容易地在与水的再 水化过程中除去。所希望的流体残余物是如下残余物:该残余物可以在 第一次浸渍过程中完全由水清洗掉。

因此本发明的目的也是以一定的方式配制飞机抗冻组合物,使得干 燥流体残余物不能与雨水形成任何凝胶残余物。

现在令人惊奇地发现除防冻组合物的一般通常的已知组分例如二 醇、表面活性剂、用于调节pH值的性和酸性化合物和腐蚀保护剂以 外,同时含有层状硅酸盐作为增稠剂的防冻组合物在受到机械负荷时不 显示任何粘度损失。此外,在干燥之后这些防冻组合物仅形成这样的残 余物,该残余物在再水化之后完全溶于水,因此不形成任何难以溶解的 凝胶。

这些增稠剂是水溶性层状硅酸盐,它们例如属于绿土的矿物质类 别,它们包括天然存在的以及合成获得的锂蒙脱石和膨润土以及蒙脱 石。这些无机增稠剂的特征是它们可在硅酸盐层之间贮藏水和有机分子 如二醇,使得它们可用作含水体系的增稠剂。

基于这些增稠剂的飞机抗冻组合物不仅仅满足高静止粘度和流动 极限的要求并同时具有非常显著的假塑性,而且另外在受到机械应力时 是特别剪切稳定的。此外,这些飞机抗冻组合物的干燥残余物可借助于 水而完全溶解并不形成任何难以溶解的凝胶。这些层状硅酸盐可以单独 使用或与上述有机增稠剂联合使用。值得注意的是如果它们与层状硅酸 盐联合使用,上述有机增稠剂的使用浓度可以极大地降低。

因此,本发明的目的是提供一种抗冻或防冻组合物,该组合物基于 抗冻组合物的重量含有35-93wt%至少一种二醇和0.01-15wt%至少一种 水溶性层状硅酸盐,以及加至100wt%的水。

本发明进一步涉及0.01-15wt%至少一种水溶性层状硅酸盐用于增 稠组合物的应用,该组合物含有35-93wt%至少一种二醇和加至100wt% 的水。

本发明进一步的目的是提供通过向其中加入0.01-15wt%至少一种 水溶性层状硅酸盐而增稠抗冻或防冻组合物的方法,该组合物含有 35-93wt%至少一种二醇和加至100wt%的水。

本发明的除冰和防冻组合物特别适于飞机的除冰。然而,它们也适 于其它交通工具如机动车辆或火车或者要保护以免结冰的任何表面的 除冰和防止结冰。

除二醇、水和水溶性层状硅酸盐以外,本发明的除冰和防冻组合物 (以下称为“抗冻组合物”)可包括进一步的组分。这样的进一步组分是, 例如表面活性剂、缓蚀剂、用于pH值调节的碱性化合物或酸性化合物 和其他有机增稠剂。在优选的实施方案中,本发明的抗冻组合物可因此 含有如下组分:

a)35-93wt%,优选45-90wt%至少一种选自如下的二醇:含有2-3 个原子的烷撑二醇和含有4-6个碳原子的氧杂烷撑二醇,

b)0-10wt%,优选0.02-2wt%至少一种选自非离子或阴离子表面活 性剂的表面活性剂,

c)0.01-5wt%,优选0.02-2wt%至少一种缓蚀剂,

d)0.02-15wt%,优选0.05-10wt%一种水溶性层状硅酸盐,

e)任选的、用于设定6-11的pH值的至少一种选自碱金属碳酸盐、 碱金属氢氧化物或胺的碱性化合物,

f)任选的、用于设定6-11的pH值的至少一种选自无机或有机酸的 酸性化合物,

g)任选的、选自如下的附加的有机增稠剂:不饱和羧酸如丙烯酸、 甲基丙烯酸及其衍生物如酯和酰胺的均聚物或共聚物,以及纤维素醚 (烷基-、羟烷基-和羧烷基纤维素醚)、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚 乙烯醇、聚环氧乙烷、黄原胶和

h)加至100wt%的余量的水。

重量百分比总是基于抗冻组合物的重量。

组分b,c,e,f和g不必非得在本发明的抗冻组合物中存在。除 组分a,d和h以外,优选的抗冻组合物含有一种或多种选自b、c、e、 f和g的其他组分。

本发明抗冻组合物的组分a)优选是乙二醇、丙二醇(1,2-丙二醇或 1,3-丙二醇)、二甘醇、一缩二丙二醇或两种或多种这些二醇的混合物, 其中特别优选的是丙二醇。二醇主要用于降低凝固点,并除水以外是抗 冻组合物的主要组分。

组分b)可优选地为在烷基中含有6-24个碳原子,优选8-18个碳原 子的脂肪醇,或者其含有1-10个,优选1-8个烷氧基的烷氧基化物, 特别是环氧乙烷、环氧丙烷或其混合物,其中优选的是环氧乙烷。脂肪 醇中的该烷基可以是直链或支化的,脂族或芳族的,饱和或不饱和的, 其优选地含有1-3个双键。例子包括辛基、癸基、十二烷基、异十三烷 基、对异壬基苯基、对异辛基苯基和硬脂基醇,以及油基、椰子烷基和 牛油烷基醇。组分b)也可以是提及的脂肪醇和/或脂肪醇乙氧基化物的 混合物,例如含有C12烷基和C14烷基(C12/C14脂肪醇)的脂肪醇混合物。

组分b)此外也可以优选是含有一个或多个,优选为一个或两个磺酸 根基团,一个或多个,优选为一个或两个具有5-18个,优选为12-18 个碳原子的烷基,和一个或多个,优选为一个或两个苯环的烷基芳基磺 酸和/或钠。

组分c)包括缓蚀剂,如对于基于二醇和水的抗冻组合物通常的那 些。合适的缓蚀剂为碱金属磷酸盐,磷酸低级烷基酯如磷酸乙酯、磷酸 二甲酯、磷酸异丙酯等等,咪唑类如1H-咪唑、甲基咪唑、苯并咪唑等 等,和三唑类如苯并三唑和甲苯基三唑。也可以使用硫脲、硝酸钠或丁 炔-1,4-二醇。

用作组分d)的是天然存在或合成获得的水溶性层状硅酸盐。这些水 溶性层状硅酸盐可例如属于绿土的矿物质类别,它们包括天然存在和合 成获得的锂蒙脱石和膨润土或者蒙脱石。

天然层状硅酸盐例如具有通式(Al(2-y)Mgy)[Si(4-x)AlxO20(OH)2]-(x+y),其 中x和y可采用不同的数值,Al3+可以由Mg2+和Fe3+取代,以及Si4+可以 由Al3+取代,和其他阳离子如K+、Li+、Ca2+和Mg2+,或者还有其他阴离 子如F-或OH-可以包括在晶体结构中。

合成获得的层状硅酸盐例如具有通式[Si8(MgaLibHc)O20(OH)(4-y)Fy]-z, 其中a,b,c,y和z可以为不同的数值,Mg2+可以由Al3+和Fe3+取代,以 及Si4+可以由Al3+取代,和其他阳离子如K+、Li+、Ca2+和Mg2+,或者还有 其他阴离子如F-或OH-可以包括在晶体结构中。

组分e)优选是选自如下物质的碱性pH调节剂:碱金属氢氧化物如 NaOH和KOH,烷基胺如丁胺、己胺、辛胺和异壬胺,和链烷醇胺如单、 二和三乙醇胺。特别优选的是碱金属氢氧化物。当本发明的抗冻组合物 含有这样的碱性化合物时,其含量基于抗冻组合物的重量优选为 0.1-5wt%。

组分f)优选是选自如下物质的酸性pH调节剂:无机或有机酸,如 磷酸、亚磷酸、含有烷基和一个或多个,优选为一个或两个苯环的单和 二羧酸,该烷基含有2-12个碳原子,优选为4-8个碳原子。当本发明 的抗冻组合物含有这样的酸性pH调节剂时,其含量基于抗冻组合物的 重量优选为0.1-5wt%。

组分g)是水溶性增稠剂。优选使用不饱和羧酸如丙烯酸、甲基丙烯 酸及其衍生物如酯和酰胺的交联均聚物或共聚物,以及纤维素醚(烷基 -、羟烷基-和羧烷基纤维素醚)、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯 醇、聚环氧乙烷、黄原胶等等,或这些水溶性聚合物的混合物。当本发 明的抗冻组合物含有这样的增稠剂时,其含量基于抗冻组合物的重量优 选为0.1-5wt%。

本发明的抗冻组合物一般含有至少5wt%,优选至少10wt%水。

此外,抗冻组合物可含有消泡剂、染料、络合剂和抗氧化剂

通过以任何顺序将单个组分混合在一起来制备本发明的抗冻组合 物,该混合可以例如在装配有搅拌器的容器中进行。

现在通过实施例说明本发明:

在机械负荷之后,抗冻组合物应当不具有任何显著的不可逆粘度损 失。在实验室中使用布氏反转混合器检查粘度,该混合器由以相反方向 旋转的两个剪切叶片组成。剪切叶片在3500转/分钟的旋转速率下移动。 当将反转混合器浸入飞机抗冻组合物时,增稠剂分子被压缩通过两个剪 切叶片之间的窄间隙,在此依赖于增稠剂类型而可能不可逆地损害它 们。由此发生的粘度损失导致提前时间的下降。

完全干燥的抗冻组合物应当不形成任何这样的残余物,该残余物通 过再水化而溶胀成难以溶解的凝胶。为检查凝胶形成,使用表面积为 100mm×50mm×1mm的2024-T3材料的铝片。通过各在氢氧化钠溶液 和硝酸溶液中交替短暂浸入而老化片的表面,使得流体和凝胶残余物可 更好粘附。将铝片完全浸入要检查的流体中四秒,随后在30℃-35℃的 温度下干燥。每次在24小时之后,采用相同的片重复该步骤六次。在 此第一测试阶段中,在铝表面上逐渐形成干燥残余物。

在第二测试部分中,将含有干燥流体残余物的片浸入软化水中30 秒并小心地再次拉出水。在60秒之后,称量出含有溶胀流体残余物的 片重量。重复此再水化步骤总计十次。随后,重量变化的过程可用于评 定流体的胶凝化倾向。

实施例1

首先通过混合如下组分来制备常规的SAE IV型抗冻组合物:

50.00wt%的1,2-丙二醇

0.50wt%甲苯基三唑

0.33wt%交联聚丙烯酸

0.12wt%用6mol环氧乙烷乙氧基化的C12/16脂肪醇

0.18wt%氢氧化钠

48.87wt%水。

通过剧烈搅拌和在3小时内加热到60℃来溶解组分。就粘度和剪切 稳定性检查获得的抗冻组合物: 粘度(0.3rpm,20 ℃)(静止粘度) 粘度(60rpm,20℃)(流 动粘度) 粘度(0.3rpm,20℃)(静止粘 度)(在通过反转混合器的机 械负荷之后) 25000mPas 820mPas 20100mPas

在0.3rpm的转轴旋转速率下,抗冻组合物的粘度为25000mPas。 此数值在SAE IV型抗冻组合物通常的范围内。当转轴旋转速率增加到 60rpm时,粘度下降到820mPas。当飞机起飞时,称为假塑性的此流变 行为保证抗冻组合物从表面完全流下。当使用布氏反转混合器(5分钟 /3500rpm)使此抗冻组合物承受应力并再次在经过5分钟之后测量此样 品的粘度时,静止粘度仅为20100mPas。就提前时间而言,该抗冻组合 物仍然刚满足SAE IV型抗冻组合物的先决条件。进一步的机械负荷可 导致抗冻组合物的粘度下降到对于其可允许的范围以下,它可因此不能 再用于保护飞机以免再结冰。

随后,检查此飞机抗冻组合物的凝胶性能。为此目的,将老化的铝 片浸入抗冻组合物中四秒,随后在30℃的温度下干燥。每次在24小时 之后,采用相同的片重复该步骤六次。

随后,将含有干燥抗冻组合物残余物的片浸入软化水中30秒并小 心地再次拉出水。在60秒之后,称量出含有溶胀抗冻组合物残余物的 片重量。重复此再水化步骤总计十次。随后,重量变化的过程可用于评 定抗冻组合物的胶凝化倾向。

对于在实施例1下描述的飞机抗冻组合物,引入注意的是干燥残余 物非常显著地由水溶胀,随后只能困难地再次从铝片上除去。假如这样 的飞机抗冻组合物在起飞之后在飞机机翼的空气动力学静止区域中累 积并随后干燥,如果它们与水分如雨水接触,那么这些残余物会极大地 溶胀。由此形成的凝胶型残余物可以低温下凝固,如在高飞行高度下发 生的那样,并因此阻塞升降舵,飞机因此不再是完全机动性的。

实施例2

现在通过混合如下组分来制备本发明SAE II型抗冻组合物:

50.00wt%的1,2-丙二醇

0.05wt%甲苯基三唑

0.15wt%用5mol环氧乙烷乙氧基化的C12/C14脂肪醇

1.5wt%合成锂蒙脱石(Mg2.67Li0.33)Si4O10(OH,F)2)Na0.33.H2O

48.3wt%水。

通过剧烈搅拌和在3小时内加热到60℃来溶解组分。就粘度和剪切 稳定性检查获得的抗冻组合物: 粘度(0.3rpm,20 ℃)(静止粘度) 粘度(60rpm,20℃)(流 动粘度) 粘度(0.3rpm,20℃)(静止粘 度)(在通过反转混合器的机 械负荷之后) 7600mPas 190mPas 7400mPas

在0.3rpm的转轴旋转速率下,抗冻组合物的粘度为7600mPas。此 数值在SAE II型抗冻组合物通常的范围内。当转轴旋转速率增加到 60rpm时,粘度下降到190mPas。当飞机起飞时,称为假塑性的此流变 行为保证抗冻组合物从表面完全流下。当使用布氏反转混合器(5分钟 /3500rpm)使此抗冻组合物承受应力并再次在经过5分钟之后测量此样 品的粘度时,静止粘度仍然为7400mPas。这因此证明该抗冻组合物,在 受到机械负荷时,如在由高速搅拌器、泵产生高剪切应力的过程中或者 在流过小管横截面的过程中发生的那样,其不会不可逆地受到损害。

随后,检查此飞机抗冻组合物的凝胶性能。为此目的,将老化的铝 片浸入抗冻组合物中四秒,随后在30℃的温度下干燥。每次在24小时 之后,采用相同的片重复该步骤六次。

随后,将含有干燥抗冻组合物残余物的片浸入软化水中30秒并小 心地再次拉出水。在60秒之后,称量出含有溶胀抗冻组合物残余物的 片重量。重复此再水化步骤总计十次。随后,重量变化的过程可用于评 定抗冻组合物的胶凝化倾向。

对于在实施例2下描述的飞机抗冻组合物,明显引人注意的是干燥 残余物的质量大大地小于在实施例1下描述的抗冻组合物。此外,此残 余物在用水进行第四次浸入操作之后就已经完全除去。此飞机抗冻组合 物在空气动力学静止区域中的干燥残余物不与雨水形成任何难以溶解 的凝胶,而是快速被冲洗掉。

在实施例2下描述的飞机抗冻组合物的进一步检查表明满足了SAE 规范AMS1428的所有其他要求。例如,此II型抗冻组合物的防止结冰 的保护时间(WSET测试)大于30分钟。用水的1∶1稀释显示出大于5分 钟的提前时间。在洞中的所有待测试浓度的流失行为在所有要求的温 度下符合最低要求。此外,通过了所有其他的材料测试。

实施例3

通过混合如下组分来制备本发明SAE II型抗冻组合物:

60.00wt%二甘醇

0.05wt%苯并三唑

0.1wt%用4mol环氧乙烷乙氧基化的C12/C14脂肪醇

1.7wt%合成的锂蒙脱石(Mg2.67Li0.33)Si4O10(OH,F)2)Na0.33·H2O

38.15wt%水。

通过剧烈搅拌和在3小时内加热到60℃来溶解组分。就粘度和剪切 稳定性检查获得的抗冻组合物: 粘度(0.3rpm,20 ℃)(静止粘度) 粘度(60rpm,20℃)(流 动粘度) 粘度(0.3rpm,20℃)(静止粘 度)(在通过反转混合器的机 械负荷之后) 6800mPas 160mPas 6400mPas

当使用布氏反转混合器(5分钟/3500rpm)使此抗冻组合物承受应力 并再次在经过5分钟之后测量此样品的粘度时,静止粘度为6400mPas。 这因此证明抗冻组合物在受到强剪切应力时不经受任何不可逆的损害。

此飞机抗冻组合物凝胶性能的检查显示出可以快速地用水冲洗掉 抗冻组合物残余物。

在实施例3下描述的飞机抗冻组合物的进一步检查表明满足了SAE 规范AMS1428的所有其他要求。例如,此II型抗冻组合物的防止结冰 的保护时间(WSET测试)大于30分钟。用水的1∶1稀释显示出大于5分 钟的提前时间。在风洞中的所有待测试浓度的流失行为在所有要求的温 度下符合最低要求。此外,通过了所有其他的材料测试。

实施例4

通过混合如下组分来制备本发明SAE II型抗冻组合物:

50.00wt%的1,2-丙二醇

0.05wt%甲苯基三唑

0.75wt%烷基苯磺酸钠(十二烷基苯磺酸钠)

1.35wt%合成的锂蒙脱石(Mg2.67Li0.33)Si4O10(OH,F)2)Na0.33·H2O

47.85wt%水。

通过剧烈搅拌和在3小时内加热到60℃来溶解组分。就粘度和剪切 稳定性检查获得的抗冻组合物: 粘度(0.3rpm,20 ℃)(静止粘度) 粘度(60rpm,20℃)(流 动粘度) 粘度(0.3rpm,20℃)(静止粘 度)(在通过反转混合器的机 械负荷之后) 6000mPas 230mPas 5900mPas

当使用布氏反转混合器(5min/3500rpm)使此抗冻组合物承受应力 并再次在经过5分钟之后测量此样品的粘度时,静止粘度为5900mPas。 这因此证明抗冻组合物在受到强剪切应力时不经受任何不可逆的损害。

此飞机抗冻组合物凝胶性能的检查显示出可以快速地用水冲洗掉 抗冻组合物残余物。

在实施例4下描述的飞机抗冻组合物的进一步检查表明满足了SAE 规范AMS1428的所有其他要求。例如,此II型抗冻组合物的防止结冰 的保护时间(WSET测试)大于30分钟。用水的1∶1稀释显示出大于5分 钟的提前时间。在风洞中的所有待测试浓度的流失行为在所有要求的温 度下符合最低要求。此外,通过了所有其他的材料测试。

实施例5

通过混合如下组分来制备本发明SAE IV型抗冻组合物:

50.00wt%的1,2-丙二醇

0.05wt%甲苯基三唑

0.2wt%用6mol环氧乙烷乙氧基化的C12/16脂肪醇

2.25wt%合成的锂蒙脱石(Mg2.67Li0.33)Si4O10(OH,F)2)Na0.33·H2O

47.5wt%水。

通过剧烈搅拌和在3小时内加热到60℃来溶解组分。就粘度和剪切 稳定性检查获得的抗冻组合物: 粘度(0.3rpm,20 ℃)(静止粘度) 粘度(60rpm,20℃)(流 动粘度) 粘度(0.3rpm,20℃)(静止粘 度)(在通过反转混合器的机 械负荷之后) 19800mPas 450mPas 19500mPas

当使用布氏反转混合器(5分钟/3500rpm)使此抗冻组合物承受应力 并再次在经过5分钟之后测量此样品的粘度时,静止粘度为19500mPas。 这因此证明抗冻组合物在受到强剪切应力时不经受任何不可逆的损害。

此飞机抗冻组合物凝胶性能的检查显示出可以快速地用水冲洗掉 抗冻组合物残余物。

在实施例5下描述的飞机抗冻组合物的进一步检查表明满足了SAE 规范AMS1428的所有其他要求。例如,此IV型抗冻组合物的防止结冰 的保护时间(WSET测试)大于80分钟。用水的1∶1稀释显示出大于5分 钟的提前时间。在风洞中的所有待测试浓度的流失行为在所有要求的温 度下符合最低要求。此外,通过了所有其他的材料测试。

实施例6

通过混合如下组分来制备本发明SAE IV型抗冻组合物:

50.00wt%的1,2-丙二醇

0.05wt%苯并三唑

0.12wt%用2mol环氧乙烷乙氧基化的C12/14脂肪醇

2.6wt%合成的滑石粉((Mg3)Si3.7Al0.3)O10(OH)2)Na0.3·H2O

47.23wt%水。

通过剧烈搅拌和在3小时内加热到60℃来溶解组分。就粘度和剪切 稳定性检查获得的抗冻组合物: 粘度(0.3rpm,20 ℃)(静止粘度) 粘度(60rpm,20℃)(流 动粘度) 粘度(0.3rpm,20℃)(静止粘 度)(在通过反转混合器的机 械负荷之后) 12600mPas 300mPas 12000mPas

当使用布氏反转混合器(5分钟/3500rpm)使此抗冻组合物承受应力 并再次在经过5分钟之后测量此样品的粘度时,静止粘度为12000mPas。 这因此证明抗冻组合物在受到强剪切应力时不经受任何不可逆的损害。

此飞机抗冻组合物凝胶性能的检查显示出可以快速地用水冲洗掉 抗冻组合物残余物。

在实施例6下描述的飞机抗冻组合物的进一步检查表明满足了SAE 规范AMS1428的所有其他要求。例如,此IV型抗冻组合物的防止结冰 的保护时间(WSET测试)大于80分钟。用水的1∶1稀释显示出大于5分 钟的提前时间。在风洞中的所有待测试浓度的流失行为在所有要求的温 度下符合最低要求。此外,通过了所有其他的材料测试。

实施例7

通过混合如下组分来制备本发明SAE IV型抗冻组合物:

55.00wt%的1,2-丙二醇

0.05wt%甲苯基三唑

0.12wt%用6mol环氧乙烷乙氧基化的C14/16脂肪醇

0.8wt%天然滑石粉((Mg3)Si3.7Al0.3)O10(OH)2)Na0.3.H2O

0.1wt%交联的聚丙烯酸钠

43.93wt%水。

通过剧烈搅拌和在3小时内加热到60℃来溶解组分。就粘度和剪切 稳定性检查获得的抗冻组合物: 粘度(0.3rpm,20 ℃)(静止粘度) 粘度(60rpm,20℃)(流 动粘度) 粘度(0.3rpm,20℃)(静止粘 度)(在通过反转混合器的机 械负荷之后) 20600mPas 120mPas 20000mPas

当使用布氏反转混合器(5min/3500rpm)使此抗冻组合物承受应力 并再次在经过5分钟之后测量此样品的粘度时,静止粘度仍然为 20000mPas。这因此证明抗冻组合物在受到强剪切应力时不经受任何不 可逆的损害。

此飞机抗冻组合物凝胶性能的检查显示出可以快速地用水冲洗掉 抗冻组合物残余物。

在实施例7下描述的飞机抗冻组合物的进一步检查表明满足了SAE 规范AMS1428的所有其他要求。例如,此IV型抗冻组合物的防止结冰 的保护时间(WSET测试)大于80分钟。用水的1∶1稀释显示出大于5分 钟的提前时间。在风洞中的所有待测试浓度的流失行为在所有要求的温 度下符合最低要求。此外,通过了所有其他的材料测试。

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