Склад для запобігання ожеледиці “антикрига”

Винахід відноситься до області одержання матеріалів з захисними властивостями проти змерзання технологічних поверхонь і кригоутворення на дахах, відкосах, козирках, навісах, а також на корпусах транспортних засобів. Відомі речовини, уживані проти обледеніння, які містять неорганічні сполуки для зниження температури топлення снігу й льоду [1,2]. Також відомі склади на основі органічних сполук - кремнійорганічних олігомерів та полімерів [3, 4] - для зменшення адгезії снігу й льоду до металевих поверхонь. Прототипом пропонованого винаходу є склад, який містить кремнійорганічні полімери та олігомери, толуол, епоксидну смолу, поліетиленполіамін і фторлон при такому співвідношенні компонентів, мас.%: поліфенілсилоксан 40-47 епоксидна смола 4-8 олігодиметилсилоксан 2-5 поліетиленполіамін 0,4-0,8 фторлон 11-20 толуол 28,6-33,2 [4]. Такий склад забезпечує зменшення кригоутворення в температурному інтервалі -10 ¸ -30°С, однак до його недоліків слід віднести великий вміст токсичного розчинника толуолу (до 33мас.ч.) і обмеженість температурного інтервалу використання. Завданням пропонованого винаходу є розширення температурного інтервалу дії складу для запобігання ожеледиці від 0 до -65°С і зменшення його токсичності. Поставлене завдання вирішується тим, що склад для запобігання ожеледиці, який містить кремнійорганічний і фторвмісний полімери і толуол, згідно із пропонованим винаходом як кремнійорганічний полімер містить поліметилсилоксан, а як фторвмісний полімер полівініліденфторид, додатково містить олігооксипропіленгліколь і блоккополімер поліорганосилоксану та поліоксіалкілену при такому співвідношенні компонентів (мас. ч.): поліметилсилоксан 30-90 олігооксипропіленгліколь 10-70 полівініліденфторид 1-10 блоккополімер поліорганосилоксану та поліоксіалкілену 0,1-1 толуол 5-15 Відомо, що олігооксипропіленгліколь використовують для синтезу блоккополімерів реакціями поліконденсації чи радикальної полімеризації [5]. У пропонованому винаході олігооксипропіленгліколь застосовують як компонент складу для запобігання ожеледиці. Відомо, що блоккополімер поліорганосилоксану та поліоксіалкілену (торгова марка КЕП-1) використовують як поверхнево-активну речовину [6]. Склад блоккополімеру поліорганосилоксану та поліоксіалкілену, %: Si 6,5-1,15. Вл.: прозора коричнева рідина; d204=1,0200-1,0400; необмежено розч. у воді (з гідролізом); невибухонебезпечн.; tcп=230°С; tсзап=260°С [7]. У пропонованому винаході блоккополімер поліорганосилоксану та поліоксіалкілену застосовують як компонент складу для запобігання ожеледиці, який забезпечує суміщення поліметилсилоксану з олігооксипропіленгліколем. Полівініліденфторид ПВДФ марки Фторопласт ТУ 6-05-646-77 [8] використано як цільову високомолекулярну добавку для збільшення ерозії льоду при його контакті з технологічною поверхнею. Толуол використано як розріджувач. Винахід здійснюють таким чином: В ємність, що містить 30-90мас.ч. поліметилсилоксану ПМС, 10-70мас.ч. олігооксипропіленгліколю ООПГ і 0,1-1мас.ч. блоккополімеру поліорганосилоксану та поліоксіалкілену, вводять 1-10мас.ч. полівініліденфториду ПВДФ, змішаного з 5-15мас.ч. розріджувача толуолу. Після перемішування протягом 15±3хв. склад готовий до вживання. Примітка: при тривалому зберіганні складу може відбуватися його розшарування, при цьому його властивості не погіршуються. Перед уживанням необхідно перемішати. Варіанти складів "Антикрига" та їхні фізико-хімічні властивості наведено в таблиці. Фізико-хімічні властивості складів для запобігання ожеледиці досліджували методом диференційної скануючої калориметрії в температурному інтервалі від -150 до +50°С, наважка зразка 0,1г, швидкість нагріву калориметра 2град/хв., точність вимірювань питомої теплоємності - 2%. З таблиці видно, що пропонований склад забезпечує зниження кригоутворення у розширеному температурному інтервалі від 0 до -65°С і зменшення його токсичності. При температурах нижче -30°С в цьому складі присутня кристалічна фаза, яка в умовах конденсації і наморожування води може бути центрами кристалізації льоду. Тому важливим є виключення (заглушення) кристалічної фази, величину якої оцінювали за значенням ентальпії топлення ΔΗ (Дж/г). З таблиці видно, що введення ООПГ в присутності блоккополімеру поліорганосилоксану та поліоксіалкілену, який сприяє суміщенню поліметилсилоксану з олігооксипропіленгликолем, дозволяє заглушити здатність ПМС до замерзання і температура використання матеріалу зсувається в область низьких температур. Склад за прикладом 8 не містить помітної кількості кристалічної фази, а область використання ~ 65°С обрано тому, що, за даними ДСК, тут завершується процес розсклування суміші, який відповідає границі морозостійкості даного складу. Також з таблиці видно, что позамежне введення ООПГ у кількості 9,5 та 73мас.ч. і блоккополімеру поліорганосилоксану та поліоксіалкілену у кількості 0 і 2,5мас.ч. збільшує ентальпію топлення, що погіршує ефективність дії складу. Таблиця Варіанти складів «АНТИКРИГА» та деякі їхні характеристики № п/п ПМС 1 2 3 4 5 6 7 8 9 7 8 9К 10К 11П ООПГ 90 90 90 70 70 70 50 50 50 30 30 90 30 10 10 10 30 30 30 50 50 50 70 70 9,5 73 Характеристики складів Блоккополімер Мінімальна ПВДФ поліорганосилоксану та толуол температура поліоксіалкілену використання, °С 1 0,1 5 -35 5 0,5 10 -35 10 1 15 -35 1 0,1 5 -35 5 0,5 10 -35 10 1 15 -35 1 0,1 5 -40 5 0,5 10 -40 10 1 15 -40 1 1 5 -40 10 1 10 -65 1 0 5 -35 1 2,5 5 -40 Склад за прототипом -30 Тпл, °С ΔΗпл Дж/г -34 -34 -34 -34 -34 -34 -37 -37 -38 -38 * -34 -37 - 34 30 26 18 17 17 15 14 11 2 * 44 18 - * - кристалічна фаза відсутня Література до патенту: 1. Валуконис Г.Ю., Левертов М.Г., Любарский Б.С., Мирза Б.Н. Способ приготовления состава для борьбы с обледенением дорожного полотна. //А.С. №1827382 от 26.03.1991. Авторские свидетельства на изобретения, БИ №26, с.32. 2. Серба Н.Г., Ляшенко Г.П., Козьмин Ю.А., Михеенко О.И., Авдеев Н.Я. Профилактическое средство от смерзания материалов. //А.С. №1837065 от 31.07.1990. Авторские свидетельства на изобретения, БИ №32, с.29. 3. Охиси Дудзио, Мурасэ Хэхоти. Новая технология предотвращения прилипания снега и льда. //Хемэп.1990.-Т.28, №12.-С.988-993. РЖХим, 1992,№2Н197. 4. Свидерский В.А., Чирикалов И.И., Утеченко А.У., Ткач Н.А., Соловьев В.И. Противогололедный состав А.С.1551714 СССР, опубл. 23.03.1990, Бюл.№11. РЖХим, 1990, № 19Н143П. 5. Композиционные материалы на основе полиуретанов. Под ред. Дж.М.Бьюиста. М.: Химия, 1982, 239с. 6. Веселовский Р.А. Регулирование адгезивной прочности полимеров. Киев: Наук. думка, 1988, 176с. 7. Поверхностно-активные вещества. Под ред. А.А.Абрамзона. Л.:Химия, 1979, 376с. 8. Каменев Е.И., Мясников Г.Д., Платонов М.П. Применение пластических масс. Л.: Химия, 1985, 272с.