一种发动机冷却液.pdf

摘要
申请专利号：	CN200410009214.1	申请日：	2004.06.17
公开号：	CN1594490A	公开日：	2005.03.16
当前法律状态：	授权	有效性：	有权
法律详情：	专利权人的姓名或者名称、地址的变更变更事项:专利权人变更前:长城润滑油应用研究中心有限公司地址: 北京市2852信箱应用研究中心邮编: 100085变更后:中国石油化工股份有限公司地址: 北京市朝阳区惠新东街甲6号邮编: 100029\|\|\|授权\|\|\|实质审查的生效\|\|\|公开
IPC分类号：	C09K5/20	主分类号：	C09K5/20
申请人：	长城润滑油应用研究中心有限公司;
发明人：	张春辉; 张凯蛟; 林菁; 李万英; 郭剑峰; 杨兵; 宋云昌
地址：	100085北京市2852信箱应用研究中心
优先权：
专利代理机构：	北京明和龙知识产权代理有限公司	代理人：	吴凤英
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内容摘要

本发明涉及一种发动机冷却液，其特征在于它由1000份乙二醇、去离子水500－1500份、氢氧化钠1－5份、3－10份苯甲酸钠、3－8份水杨酸、0.5－3份苯并三唑、5－10份叔丁基苯甲酸、1－3份硅酸钠、5－10份癸二酸、3－8份苯二甲酸、1－3份聚丙烯酸、1－3份硅酸盐稳定剂、3－8份钼酸钠、1－5份甲苯并三唑和消泡剂0.15－0.2份经混合搅拌制成冷却液，它具有对焊锡、黄铜、紫铜、铝、铸铁、钢等多种金属的优异的抑制保护，特别是对铝的保护尤为突出，稳定性好、硬水相溶性好、抗硅酸盐凝胶状沉淀，抑制剂消耗慢，成膜稳定寿命长的优点及效果。

权利要求书

1、  一种发动机冷却液，其特征在于它是由下述重量配比的原料经混合搅拌而成，
乙二醇                         1000份
苯甲酸钠                       3-10份
水杨酸                         3-8份
苯并三唑                       0.5-3份
叔丁基苯甲酸                   5-10份
硅酸钠                         1-3份
癸二酸                         5-10份
苯二甲酸                       3-8份
聚丙烯酸                       1-5份
硅酸盐稳定剂                   1-3份
钼酸钠                         3-8份
甲苯并三唑                     1-5份
氢氧化钠                       1-5份
去离子水                       500-1500份
消泡剂                         0.15-0.2份。

2、  根据权利要求1所述的冷却液，其特征在于所述的叔丁基苯甲酸为对叔丁基苯甲酸、邻叔丁基苯甲酸、间叔丁基苯甲酸。

3、  根据权利要求1所述的冷却液，其特征在于所述的苯二甲酸为对苯二甲酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸。

4、  根据权利要求1所述的冷却液，其特征在于所述的硅酸盐稳定剂为3-(三羟基甲基硅氧烷)-丙烷基-单磷酸酯·磷酸盐、2-(钠-磺苯基)乙基硅氧烷、3-(磺酸钠)丙基硅氧烷、3-(磺酸钠-2-羟基-丙氧基)丙基硅氧烷和(2，3-二羟基丙氧基)丙基硅氧烷。

5、  根据权利要求1所述的冷却液，其特征在于所述的消泡剂为直链C₁₈-C₂₀脂肪醇聚氧乙烯醚(40-50)、甘油聚氧丙烯醚。

说明书

一种发动机冷却液
技术领域
本发明涉及一种发动机冷却液，属化工领域。
技术背景
发动机冷却液的发展受汽车发动机地构成及其材料的影响很大，随着汽车发动机的飞速发展，发动机功率越来越大，为减小风阻系数，普遍采用流线外型，使散热器体积和水箱体积越来越小，由此发动机热负荷不断增加。为了减轻车体重量，增加燃油的经济性，不但发动机冷却系统大量用到铝合金，而且发动机其它部件也逐渐铝金属化，目前全铝发动机已投放市场，因此对铝的腐蚀抑制保护已成为国内外研究重点，传统的无机盐泠却液中的磷酸盐、硼酸盐虽然对铜和铸铁的点蚀与穴蚀可起到很好的抑制作用，但对高温下的铸铝表面的腐蚀抑制保护非常不利，而且磷酸盐还容易与冷却液中金属离子反应生成沉淀，产生水垢，因而磷酸盐、硼酸盐在现代汽车发动机的冷却液受到了限制，目前发动机冷却液铝腐蚀抑制剂除了传统的硅酸盐外，有机羧酸型防腐剂的应用成为国内外发动机冷却液发展的—大趋势，另一方面，为了环保、安全，而禁止发动机冷却液中含有铵盐、亚硝酸盐等剧毒、致癌物质。国外普遍使用低毒全有机型发动机冷却液，而我国仍以无机盐复配为主，但无机盐抑制剂对环境及人体有害，储存稳定性也有差距；有一种全有机型的冷却液，它提高了腐蚀抑制效果和储备稳定性，避免了有害成份对环境的污染，但还有不足之处是价格昂贵，消泡困难，造成气穴腐蚀。
发明内容
本发明的目的正是为了克服上述已有技术的缺点与不足，对有机酸盐和无机盐抑制剂进行优化组合的一种发动机冷却液，从而可对发动机及组成部件的多种金属达到优异的腐蚀抑制保护。
本发明的目的是通过下列技术方案实现的：
发动机冷却液，其特征在于它是由下述重量配比的原料经混合搅拌而成，
乙二醇                       1000
苯甲酸钠                     3-10份
水杨酸                       3-8份
苯并三唑                     0.5-3份
叔丁基苯甲酸                 5-10份
硅酸钠                       1-3份
癸二酸                       5-10份
苯二甲酸                     3-8份
聚丙烯酸                     1-5份
硅酸盐稳定剂                 1-3份
钼酸钠                       3-8份
甲苯并三唑                   1-5份
氢氧化钠                     1-5份
去离子水                     500-1500份
消泡剂                       0.15-0.2份。
所述的叔丁基苯甲酸为对叔丁基苯甲酸、邻叔丁基苯甲酸、间叔丁基苯甲酸；所述的苯二甲酸为对苯二甲酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸；所述的硅酸盐稳定剂为3-(三羟基甲基硅氧烷)-丙烷基-单磷酸酯·磷酸盐、2-(钠-磺苯基)乙基硅氧烷、3-(磺酸钠)丙基硅氧烷、3-(磺酸钠-2-羟基-丙氧基)丙基硅氧烷和(2，3-二羟基丙氧基)丙基硅氧烷。
所述的消泡剂为直链C₁₈-C₂₀脂肪醇聚氧乙烯醚(40-50)、甘油聚氧丙烯醚。
本发明的冷却液是根据有机羧酸盐抑制剂中的有机单酸和双酸复配原理，并根据有机化合物分子结构对吸附及成膜所起的主要作用，采用有机羧酸和具有防腐性能的无机防腐抑制剂相结合，
腐蚀抑制剂分无机化合物防腐蚀剂和有机化合物防腐蚀剂，苯甲酸钠、苯并三唑、苯二甲酸、叔丁基苯甲酸、癸二酸、水杨酸、甲苯并三唑为有机化合物防腐剂，它在多种有机化合物防腐剂中具有保护膜稳定性好，抗硬水性强，消耗慢，低毒的优点；硅酸钠、钼酸钠为无机化合物防腐抑制剂，与有机化合物防腐剂复合不仅有协同作用也有拒抗作用，有效利用协同作用可实现用较少缓蚀物质茯得较好的保护效果，这样可减少时间和降低成本，提高效益；聚丙烯酸为硬水稳定剂，防止硬水对冷却液带来的影响；硅酸盐稳定剂为3-(三羟基甲基硅氧烷)-丙烷基-单磷酸酯·磷酸盐、2-(钠-磺苯基)乙基硅氧烷、3-(磺酸钠)丙基硅氧烷、3-(磺酸钠-2-羟基-丙氧基)丙基硅氧烷和(2，3-二羟基丙氧基)丙基硅氧烷，这种稳定剂可以通过吸引到硅酸盐胶体颗粒表面，通过静电作用和空间位阻作用防止硅酸盐胶体颗粒的有效碰撞，遏制出现不可逆的非溶解性的硅酸盐凝胶聚合体，通过将硅酸盐胶体颗粒控制在纳米级保持硅酸盐胶体颗粒的可溶性，从而有效的对硅酸盐凝胶析出进行遏制。
消泡剂为直链C₁₈-C₂₀脂肪醇聚氧乙烯醚(40-50)、甘油聚氧丙烯醚在产品中具有很好的消泡作用，特别是对有机羧酸防腐剂消泡效果更好。
本发明的冷却液经过大量的筛选试验、复配试验得到的在技术上可行经济上合理的配方，经台架试验和对比试验进一步证明它的可靠性和先进性。
1、台架试验
台架试验具体结果见表1：
                        表1台架实验结果

检验项目单位标准要求实测结果模拟使用腐蚀实验SH0088试片，变化值紫铜 mg/片 ±20 -2 黄铜 mg/片 ±20 -1.6 钢 mg/片 ±20 -0.2 铸铁 mg/片 ±20 -0.3 焊锡 mg/片 ±60 -2 铸铝 mg/片 ±60 -4铸铝腐蚀试验SH0620 mg/cm²/周 ≯1.0 0.25铝泵气穴腐蚀SH0087 级 ≮8 10

从表1数据可以看出该冷却液对焊锡、黄铜、紫铜、铝、铸铁、钢等多种金属具有优异的腐蚀抑制保护性能，试片失重大大低于标准要求，特别是对铝的保护尤为突出。
2、对比试验
为了验证本发明的冷却液优于现有的无机型冷却液和全有机冷却液，选择了一种进口的全有机冷却液、长城全有机冷却液和传统的硅磷硼型的无机型冷却液进行了振动气穴腐蚀和恒电流极化试验，振动气穴腐蚀实验用于检验冷却液在重负荷发动机中防腐性能，以mg/h为单位，气穴腐蚀失重越小越好，而恒电流极化试验用于检验吸附膜的防腐强度，以mv为单位，电流越大耐腐蚀效果越好，其结果如下见表2、表3
表2 FVV振动气穴腐蚀试验结果单位mg/h对比产品试验结果铸铁铝镁金本发明发动机冷却液 1.0 5.5进口全有机型冷却液 1.8 8.2长城全有机型冷却液 1.9 8.0传统硅磷硼型无机型冷却液 3.3 11.3

表3恒电流极化实验单位mv对比产品试验结果本发明发动机冷却液 960mv进口全有机型冷却液 850mv长城全有机型冷却液 858mv传统硅磷硼无机型冷却液 630mv

从表2、表3的试验结果表明，本发明的冷却液的上述两种性能均优于已有的单纯的全有机型和全无机型冷却液，气穴腐蚀铸铁为1.5mg/h，铝镁合金为5.5mg/h，恒电流极化试验表明本发明冷却液可达960mv，再一次证明本发明的冷却液是优品。
由于采取上述技术方案使本发明技术与已有技术相比具有如下优点及效果：
a)该冷却液对焊锡、黄铜、紫铜、铝、铸铁、钢等多种金属具有优异的腐蚀抑制保护性能，特别是对铝的保护尤为突出；
b)该冷却液气穴腐蚀性能和恒电流极化性能均优于单纯的全有机型和全无机型冷却液，非常适合用于重负荷车辆；
c)有机羧酸盐和无机盐抑制剂进行优化复配，充分发挥各自优点，利用两种腐蚀抑制剂的协同作用。
具体实施方式
实施例1
取乙二醇1000kg、去离子水500kg、氢氧化钠5kg、苯甲酸钠3kg、水杨酸8kg、苯并三唑0.5kg、对叔丁基苯甲酸10kg、硅酸钠1kg、癸二酸10kg、间苯二甲酸3kg、聚丙烯酸5kg、3-(三羟基甲基硅氧烷)-丙烷基-单磷酸酯·磷酸盐1kg、钼酸钠8kg、甲苯并三唑1kg和直链C₁₈-C₂₀脂肪醇聚氧乙烯醚(40-50)0.2kg经混合搅拌制成冷却液。，
实施例2
取乙二醇1000kg、去离子水700kg、氢氧化钠4kg、苯甲酸钠5kg、水杨酸6kg、苯并三唑1.0kg、邻叔丁基苯甲酸8kg、硅酸钠1.5kg、癸二酸9kg、邻苯二甲酸4kg、聚丙烯酸4kg、2-(钠-磺苯基)乙基硅氧烷1.5kg、钼酸钠6kg、甲苯并三唑2kg和直链C₁₈-C₂₀脂肪醇聚氧乙烯醚(40-50)0.15kg经混合搅拌制成冷却液。，
实施例3
取乙二醇1000kg、去离子水900kg、氢氧化钠3kg、苯甲酸钠7kg、水杨酸7kg、苯并三唑1.5kg、间叔丁基苯甲酸7kg、硅酸钠2kg、癸二酸8kg、对苯二甲酸5kg、聚丙烯酸3kg、3-(磺酸钠)丙基硅氧烷2kg、钼酸钠7kg、甲苯并三唑3kg和直链C₁₈-C₂₀脂肪醇聚氧乙烯醚(40-50)0.18kg经混合搅拌制成冷却液。，
实施例4
取乙二醇1000kg、去离子水1200kg、氢氧化钠2kg苯甲酸钠8kg、水杨酸4kg、苯并三唑2kg、对叔丁基苯甲酸5kg、硅酸钠2.5kg、癸二酸6kg、邻苯二甲酸6kg、聚丙烯酸2kg、3-(磺酸钠-2-羟基-丙氧基)丙基硅氧2.2kg、钼酸钠4kg、甲苯并三唑4kg和甘油聚氧丙烯醚0.19kg经混合搅拌制成冷却液。
实施例5
取乙二醇1000kg、去离子水1500kg、氢氧化钠1kg、苯甲酸钠10kg、水杨酸3kg、苯并三唑3kg、间叔丁基苯甲酸3kg、硅酸钠3kg、癸二酸5kg、对苯二甲酸8kg、聚丙烯酸1kg、(2，3-二羟基丙氧基)丙基硅氧烷3kg、钼酸钠3kg、甲苯并三唑5kg和甘油聚氧丙烯醚0.2kg经混合搅拌制成冷却液。