一种全效多功能耐低温防冻液 技术领域 本发明“一种全效多功能耐低温防冻液”涉及的是一种对汽车冷却系统进行全方面多层保护的多功能耐低温防冻体系。
背景技术 由于现在新型轿车和一些具有新颖外形的车辆设计的变化，使得车头的冷却风进口面积正在逐渐变小，发动机罩下的空间也变得越来越小，还由于发动机进一步强化功率输出，使发动机的总热负荷越来越高，冷却系统的作用变得越来越重要。冷却系统的可靠有效性在汽车养护中成为很重要的内容之一。
在现在汽车的保养行业中，随着全寿命无拆卸养护概念的提出，并且由于现代汽车发动机广泛采用封闭式冷却系统，冷却液可以长时间不更换，这对冷却液的各种性能尤其是防腐要求变得十分严格。
鉴于此，有必要有一种对冷却系统进行全方面多层保护的多功能的高效防冻液走入市场。
发明内容 本发明的“一种全效多功能耐低温防冻液”具有抑沸、高效阻垢、高效防腐、低温防冻和不燃不爆安全可靠的性能。完全可以满足这新时期汽车保养新理念的的各项要求。
本发明各种功能是通过下述方法实现地，本发明的“一种全效多功能耐低温防冻液”主要包括下列的组分：
乙二醇 25.0-55.0％
二甲基亚砜 5.0-20.0％
硼砂 0.88-3.2％
钼酸钠 0.06-0.18％
硝酸钠 0.08-0.25％
磷酸钠 0.12-0.46％
硅酸钠 0.22-0.78％
苯并三唑 0.01-0.60％
苯甲酸钠 0.50-3.0％
2-巯基苯并噻唑钠 0.1-0.8％
甲苯基三唑钠 0.05-0.40％
聚乙二醇(600) 0.01-0.15％
氢氧化钠 0.15-0.26％
乙二胺四乙酸二钠 0.05-0.30％
亚甲基兰 0.0005-0.0015％
去离子水 其余
针对本发明配方组分及特性主要说明如下：
1、二甲基亚砜。二甲基亚砜同乙二醇一样，沸点都很高，在使用中都不容易蒸发，具有抑沸的效果。但它降低溶液冰点的效果比乙二醇要好得多，含量在40％的时候溶液冰点可降至-60℃以下，且其无毒，对冷却系统也无腐蚀作用。而乙二醇虽然毒性不大，但长时间接触还是有害的。乙二醇的溶液长时间易产生酸性物质，对冷却系统具有很大的腐蚀性，所以必须加入防腐剂。还有当需要耐极低温度的防冻液时，一味地增加乙二醇的浓度使不可取的，因为乙二醇的溶液浓度很大在情况下，其粘度会很大，不利于冷却时的热交换。且在浓度为70％左右的的时候也只能达到-70℃的极限，浓度再大，冰点反而会上升。
鉴于以上原因，也鉴于二甲基亚砜的成本较高，故采取二者混合使用，经试验，二者在一定的条件下具有很好的协同效果。
2、硼砂。硼砂作为硼酸盐在防冻液中具有缓冲溶液的作用，可以中和乙二醇系列防冻液因氧化产生的或外部遗漏到冷却液中的酸性物质，有力保护各种基材。硼砂对铁质材料还具有特殊的的保护效果。
3、钼酸钠。钼酸钠溶液可以在铁合金的表面形成一层防腐膜，对铁合金材料具有长效的防腐效果，当其他防腐剂被消耗后，其还可具有防腐效果，所以起用量可以少一些。
4、磷酸钠和硅酸钠共同使用对保护铝材具有很好的协同效果，经试验二者用量在1∶2时和其他稳定条件下，协同效果最好。可以防止铝材的热表面腐蚀和酸气腐蚀。而硝酸钠的加入主要是对铝材的点蚀和裂缝腐蚀具有很好的抑制作用。
5、苯并三唑。苯并三唑用途较多，除了对焊锡有特殊的保护外，对铁质材料和紫铜和黄铜都有一定的保护效果。尤其是当苯并三唑和苯甲酸钠一起使用时，会产生很好的协同效果，主要用于金属的抗氧防锈。苯并三唑一般加0.01-0.6％，而苯甲酸钠一般加0.5-3％为易。
6、2-巯基苯并噻唑钠。2-巯基苯并噻唑钠对铝材和铜材和焊锡都有一定的保护作用，可有效地防止金属表面的热腐蚀。甲苯基三唑钠和它一起使用可以起到增效作用。尤其对铜和焊锡材质的防腐增效效果明显。经试验2-巯基苯并噻唑钠和甲苯基三唑钠的用量比例为11∶5时在其他稳定的条件下增效幅度最大。2-巯基苯并噻唑钠的用量一般在0.1-0.8％的范围为易。
7、聚乙二醇。聚乙二醇(600)在本配方中起到消泡和稳定的作用。冷却系统在工作时，如果不加消泡剂，来回流动的冷却液易产生大量的泡沫，泡沫占据了冷却液的体积，会大大降低水泵的循环能力，导致发动机的不良冷却，会带来严重的后果。
8、乙二胺四乙酸二钠。乙二胺四乙酸二钠盐在这里起到络合易产生沉淀而结构的金属离子，如钙离子等。络合的目的是使易结垢离子达不到结垢所需要的游离的离子浓度。在冷却系统中结垢是非常有害的，用硬水配制的防冻液要加大乙二胺四乙酸二钠盐的用量。用去离子水配制的防冻液中也要加入0.05-0.3％的络合剂。
9、氢氧化钠。氢氧化钠是用来调节防冻液的PH值的。防冻液的PH值一般要保持在7.5-11左右，可以起到防腐蚀的作用，最好是在9-10之间，低于7.5或高于11的防冻液是无法用的。氢氧化钠的用量一般在0.15-0.26％的范围内。
10、通过本发明配方各组分之间的相互作用，有效地解决了硼酸盐和磷酸盐易生成沉淀物和硅酸盐在乙二醇系防冻液中不稳定的缺点。本发明配方中没有亚硝酸盐，不会生成对人体有害的物质。使所配制的防冻液具有稳定、抑沸、高效防垢、高效防腐防锈、低温防冻和不燃不爆安全可靠的性能。尤其防腐性能异常突出，对汽车冷却系统所用的各种金属基材都进行了多层次的防腐保护。
11、通过本发明配方，使传统的防腐剂又有了一定的应用空间，对降低成本，改善防冻液的各种性能，适合现代汽车保养的进一步要求，具有积极的作用。
本发明的“一种全效多功能耐低温防冻液”按下述方法配制：先将所需量的乙二醇和二甲基亚砜加入200升的不锈钢罐中，启动搅拌，在搅拌状态下依次加入所需量的苯并三唑、聚乙二醇(600)、亚甲基兰，充分搅拌至溶解。然后将所需量的去离子水在搅拌状态下缓慢加入罐中，再将硼砂、钼酸钠、硝酸钠、磷酸钠、硅酸钠、氢氧化钠、2-巯基苯并噻唑钠、甲苯基三唑钠、乙二胺四乙酸二钠和苯甲酸钠依次在搅拌状态下加入，搅拌至完全溶解。最后搅拌下调整pH到9-10。取少量溶液检验合格后，即可分装。
具体实施方式 实施例1：本发明的“一种全效多功能耐低温防冻液”冬天可以在最低温度高于-35℃的地区使用的最佳配方如下表所示：
组分 用量％
乙二醇 30.0％
二甲基亚砜 10.0％
硼砂 1.8％
钼酸钠 0.10％
硝酸钠 0.16％
磷酸钠 0.30％
硅酸钠 0.56％
苯并三唑 0.22％
苯甲酸钠 2.1％
2-巯基苯并噻唑钠 0.30％
甲苯基三唑钠 0.14％
聚乙二醇(600) 0.12％
氢氧化钠 0.19％
乙二胺四乙酸二钠 0.17％
亚甲基兰 0.0009％
去离子水 其余
本发明的实施例1所述的“一种全效多功能耐低温防冻液”按下述方法配制：
先将30Kg的乙二醇和10Kg二甲基亚砜加入200升的不锈钢罐中，启动搅拌，在搅拌状态下依次加入所需量的0.22Kg苯并三唑、0.12Kg聚乙二醇(600)、0.0009Kg亚甲基兰，充分搅拌至溶解。然后将54Kg去离子水在搅拌状态下缓慢加入罐中，再将1.8Kg硼砂、0.1Kg钼酸钠、0.16Kg硝酸钠、0.3Kg磷酸钠、0.56硅酸钠、0.19Kg氢氧化钠、0.3Kg 2-巯基苯并噻唑钠、0.14Kg甲苯基三唑钠、0.17Kg乙二胺四乙酸二钠和2.1Kg苯甲酸钠依次在搅拌状态下加入搅拌至完全溶解。最后搅拌下调整pH到9-10，最后形成淡蓝色透明液体。取少量溶液检验合格后，即可分装。
本发明的防冻液样品执行JT225-1996标准，对发动机冷却系统采用的各种金属包括铜、铝、钢、铸铁、焊锡等基材进行检测，各项指标均好于中国交通部JT225-1996标准。主要性能参数见下表： 序号 测试项目JT225-1996标准 测试值 1 腐蚀试验试片 质量变化值 (mg/片) 紫铜片 ±10 +0.89 黄铜片 ±10 +0.61 铸铝片 ±30 +0.32 钢片 ±10 +0.23 铸铁片 ±10 +0.98 焊锡片 ±30 +1.08 2 冰点(℃) -35 -35 3 沸点(℃) 107 109 4 PH值 7.5～11.0 9.5 5 对汽车有机涂料的影响 无影响 无影响 6 泡沫倾向泡沫体积ml ≤150 116泡沫消失时间s ≤5 3.0
实施例2：
本发明的“一种全效多功能耐低温防冻液”的可以在最低温度高于-50℃的环境下使用的最佳配方如下表所示：
组分 用量％
乙二醇 40.0％
二甲基亚砜 15.0％
硼砂 2.0％
钼酸钠 0.10％
硝酸钠 0.16％
磷酸钠 0.36％
硅酸钠 0.66％
苯并三唑 0.27％
苯甲酸钠 2.6％
2-巯基苯并噻唑钠 0.37％
甲苯基三唑钠 0.18％
聚乙二醇(600) 0.14％
氢氧化钠 0.18％
乙二胺四乙酸二钠 0.17％
亚甲基兰 0.0009％
去离子水 其余
本发明的实施例1所述的“一种全效多功能耐低温防冻液”按下述方法配制：
先将40Kg的乙二醇和15Kg二甲基亚砜加入200升的不锈钢罐中，启动搅拌，在搅拌状态下依次加入所需量的0.27Kg苯并三唑、0.14Kg聚乙二醇(600)、0.0009Kg亚甲基兰，充分搅拌至溶解。然后将38Kg去离子水在搅拌状态下缓慢加入罐中，再将2.0Kg硼砂、0.1Kg钼酸钠、0.16Kg硝酸钠、0.36Kg磷酸钠、0.66硅酸钠、0.18Kg氢氧化钠、0.37Kg 2-巯基苯并噻唑钠、0.18Kg甲苯基三唑钠、0.17Kg乙二胺四乙酸二钠和2.6Kg苯甲酸钠依次在搅拌状态下加入，搅拌至完全溶解。最后搅拌下调整pH到9-10，最后形成淡蓝色透明液体。取少量溶液检验合格后，即可分装。
本发明的防冻液样品执行JT225-1996标准，对发动机冷却系统采用的各种金属包括铜、铝、钢、铸铁、焊锡等基材进行检测，各项指标均好于中国交通部JT225-1996标准。主要性能参数见下表： 序号 测试项目 测试值 1 腐蚀试验试片 质量变化值 (mg/片) 紫铜片 +1.56 黄铜片 +0.72 铸铝片 +0.43 钢片 +0.33 铸铁片 +1.18 焊锡片 +1.26 2 冰点(℃) -50 3 沸点(℃) 112 4 PH值 9.5 5 对汽车有机涂料的影响 无影响 6 泡沫倾向泡沫体积ml 112泡沫消失时间s 2.5