一种非水系冷却介质.pdf

一种非水系冷却介质，它由如下重量份数的原料制成：乙二醇60～97份、冰点改进剂3～40份、缓蚀剂0.15～1.2份。所述的冰点改进剂是乙二醇的多聚体或至少三个碳的多元醇中的一种或它们二种的混合物。本发明的非水系冷却介质常压沸点超过195℃，结冰点低于-49℃，可以在-40℃以上的气温环境广范用于内燃机或基它设备的冷却系统。特别是冷却系统受生锈、腐蚀、气蚀、沸腾等问题困挠的各种机械冷却系统，都可用本发明的产品得到很好的解决。

1、  一种非水系冷却介质，其特征是它由如下重量份数的原料制成：
乙二醇            60～97份
冰点改进剂        3～40份
缓蚀剂            0.15～1.2份。

2、  根据权利要求1所述的一种非水系冷却介质，其特征是所述的冰点改进剂是乙二醇的多聚体或至少三个碳的多元醇中的一种或它们二种的混合物。

3、  根据权利要求2所述的一种非水系冷却介质，其特征是乙二醇的多聚体是二甘醇或三甘醇。

4、  根据权利要求2所述的一种非水系冷却介质，其特征是至少三个碳的多元醇是丁二醇、丙三醇或丙二醇。

5、  根据权利要求1所述的一种非水系冷却介质，其特征是所述的缓蚀剂由钢铁缓蚀剂、铅锡焊料缓蚀剂和铜类缓蚀剂按重量配比1∶1∶1组成。

6、  根据权利要求5所述的一种非水系冷却介质，其特征是所述的钢铁缓蚀剂为苯甲酸钠。

7、  根据权利要求5所述的一种非水系冷却介质，其特征是所述的铅锡焊料缓蚀剂为钼酸钠。

8、  根据权利要求5所述的一种非水系冷却介质，其特征是所述的铜类缓蚀剂为苯骈三氮唑或其衍生物。

一种非水系冷却介质
技术领域
本发明涉及一种冷却系统用的冷却剂，具体说是一种非水系冷却介质，属于化工技术领域。
背景技术
传统的内燃机冷却液的主体是以乙二醇和水的混合物配合防腐蚀剂等助剂组成。其缺点在于水含量在40％以上，至使混合液的沸点主要由水决定，超过100℃以后即容易汽化，而在发动机的高温部位易产生气阻和气蚀。为提高沸点温度，必须把整个冷却系统封闭起来，使系统在一定的正压力下工作，这无疑增加了系统的耐压等级，增大了设备成本和安全隐患。特别是在高原地区更加大了冷却系统的内外压差，易引起爆水管的事故。
从腐蚀角度看，水的存在是电化学腐蚀的根源，虽然可采用缓蚀剂技术，但要想彻底解决腐蚀问题，依旧是相当大的难题。
气蚀也是水基冷却液的一大难题，因气蚀而造成水泵的损坏，缸套的损坏是常见的问题。某些大型的柴油机常因气蚀而使整个缸套断裂。
气缸过冷也是传统冷却液容易带来的问题。发动机刚启动时因缸壁过冷而易造成露点腐蚀，对燃汽还会造成淬冷效应，降低燃料的燃烧效率。故启动后至水温升至80℃之前是内燃机的非理想工作状况，这段时间越短越好。传统冷却液的主体是水，而水的热容量是最大的，故升温时间较长，对一般汽车而言这段时间可能需要接近10分钟。
为解决以上水系冷却液的不足，近十多年来出现非水冷却液。典型产品是美国EVANS即“爱温”非水热传导液(WO95/07323英1995)。
该产品使用40％以上的丙二醇，通常是以84.5～99.85％含量的丙二醇为主体配合缓蚀剂而组成。不含水或只含因原料不纯而带来的2％以下的杂质水。
由于丙二醇的异构体1，2丙二醇的冰点在-60℃，而1，3丙二醇的冰点在-27℃，故不需加水也可调出冰点在-40℃的产品。而沸点更高达188℃，在常压下操作也不用担心“开锅”问题。因为不含水也很好地解决了腐蚀问题，其使用寿命长达40万英里，几乎做到终身不用更换。
但该产品也有不足之处而影响推广。一是，丙二醇价格昂贵。二是，该产品所用的缓蚀剂使用了硝酸钠，硝酸钠在高温时可以分解成亚硝酸纳，这对环保不利。三是，该产品粘度偏高，比传统冷却液的流动性(输送性)差。
发明内容
本发明的目的是提供一种性能优异而成本更低的非水系冷却介质。
本发明提供的一种非水系冷却介质，它由如下重量份数的原料制成：
乙二醇        60～97份
冰点改进剂    3～40份
缓蚀剂        0.15～12份。
所述的冰点改进剂是乙二醇的多聚体或至少三个碳的多元醇中的一种或它们二种的混合物。
上述中的乙二醇的多聚体是二甘醇或三甘醇。
上述中的至少三个碳的多元醇是丁二醇、丙三醇或丙二醇。
在本发明中，采用上述的冰点改进剂，其加入量在40％以下，即可把乙二醇的冰点降至-40℃以下，多加则因提高了混合液的粘度而不利于流动性。
而按上述的配比其结冰点至少在-49℃以下，沸点超过195℃，通过调节配比可得从-10℃至-40℃下使用的系列产品。
所述的缓蚀剂由钢铁缓蚀剂、铅锡焊料缓蚀剂和铜类缓蚀剂按重量配比1∶1∶1组成。
所述的钢铁缓蚀剂选自苯甲酸盐、硝酸盐、水溶性有机酸盐等传统钢铁缓蚀剂，用于加强对钢铁的缓蚀保护，优选为苯甲酸钠。
所述的铅锡焊料缓蚀剂可以是铝酸盐，优选为钼酸钠。
所述的铜类缓蚀剂可以是添加唑类做为铜和铜合金的缓蚀剂，优选为苯骈三氮唑或其衍生物。
本发明的生产方法：在常温常压下，将乙二醇、冰点改进剂和缓蚀剂混合，搅拌至完全溶解为止。
本发明的非水冷却液加入上述混合型的蚀缓剂后，对铝和铝合金也有很好的缓蚀性，不会出现腐蚀问题。
本发明揭示了不仅低结冰点的1，2丙二醇可以做为低温下使用的非水基水箱冷却液，而且乙二醇也可以在无水状况下与其它醇类或相关的醇类聚合体组成低结冰点的水箱冷却液，且价格更为低廉。
采用本发明的方法可以得到结冰点在-49℃以下，而且在-40℃具有良好可泵送性的非水冷却介质。它的常压沸点在195℃以上；PH：7.2；对铜、铸铁、黄铜、紫铜、铝、铅锡焊料均具有比水基冷却液要好得多的防腐性能，远远超过SH/T 0085-91或ASTMD1384-87试验中所要求的防腐性能。
远远超过SH/T 0087-91或ASTM D2809-89《动机冷却液、铝泵气穴腐蚀特性试验》对气穴腐蚀的要求。
本发明其常压沸点超过195℃，结冰点低于-49℃，可以在-40℃以上的气温环境广范用于内燃机或基它设备的冷却系统。特别是冷却系统受生锈、腐蚀、气蚀、沸腾等问题困挠的各种机械冷却系统，都可用本发明的产品得到很好的解决。
具体实施方式
实施例一：
在常温常压下，将乙二醇75Kg、二甘醇18Kg、丁二醇18Kg和缓蚀剂0.9Kg混合，搅拌至完全溶解为止即得，其中缓蚀剂中的苯甲酸钠、钼酸钠和苯骈三氮唑的重量配比为1∶1∶1。所有原料均为工业级，纯度大于98％。
理化数据：