一種非醇類全水基發(fā)動機冷卻液的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種非醇類全水基發(fā)動機冷卻液，其成分包括：水1000份，有機緩蝕劑2-5份，無機緩蝕劑3-20份，阻垢劑0.01-1.5份，消泡劑0.5-1份。發(fā)明以水作為冷卻劑的發(fā)動機冷卻液，選用無機和有機的化合物為防銹劑，彼此具有極佳的協(xié)同效應，對多種金屬尤其碳鋼、鑄鐵以及鑄鋁在純水中具有優(yōu)異的防銹性能；通過對物質結構的改變，從而增加了添加劑在水中的溶解性，可大大提高冷卻液的儲備及使用穩(wěn)定性；又具有極佳的抗硬水性能。由于該發(fā)明的發(fā)動機冷卻液溶劑為水,同時所選防銹劑無毒無害且添加量少，所以對環(huán)境無污染。
【專利說明】一種非醇類全水基發(fā)動機冷卻液

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于發(fā)動機冷卻液領域，特別涉及一種以水作為冷卻劑的發(fā)動機冷卻液。

【背景技術】
[0002] 目前，國內外普遍采用的發(fā)動機冷卻液是以乙二醇作防凍劑，配以適量的金屬緩 蝕劑、阻垢劑等添加劑與軟化水調配而成。采用乙二醇作為防凍劑，是為了滿足汽車在低溫 和冬季正常運行要求。
[0003] 許多用戶為了節(jié)約成本，在氣溫較高的季節(jié)，用水直接替代防凍液加入到水箱中， 這樣不僅對汽車冷卻系統(tǒng)所涉及到的金屬造成腐蝕，同時水箱中會產生大量的水垢銹垢， 嚴重影響水箱性能。
[0004] 作為發(fā)動機冷卻液，要求比熱要高、熱傳導性好，其主要用來冷卻發(fā)動機部件，以 免發(fā)生過熱。水的比熱是4. 18kJ/kg，°C，而乙二醇的比熱是2. 72kJ/kg，°C。在同樣循環(huán) 量下，水從發(fā)動機中帶走的熱量要比乙二醇帶走的多，因此水是比較理想的冷卻劑。水是 最佳的傳熱介質，水的熱導率是〇. 00137卡/秒?厘米· °C，乙二醇的熱導率0. 00071卡/ 秒?厘米· °C。水基汽車冷卻液，其熱傳導功能比乙二醇基，丙二醇基等醇類物質更好。
[0005] 就環(huán)保方面而言，水是清潔介質，以水為冷卻液，對環(huán)境無害，反之，甘醇系列化合 物制備冷卻液，排放之后對環(huán)境生物造成危害。從經濟效益角度考慮，水是更經濟最便宜的 冷卻液介質。
[0006] 目前，國內外有關不含醇類全水基防凍液的報道較少，僅查到德國一家公司有類 似產品簡介，即采用水和添加劑制備冷卻液。此外，查閱國內外標準，無論我國石化行業(yè)標 準SH0521《汽車及輕負荷發(fā)動機用乙二醇型防凍液》，還是美國標準ASTM D 3306-11《轎 車及輕負荷發(fā)動機用二元醇型冷卻液規(guī)范》和ASTM D6210-10《重負荷發(fā)動機用全配方二 元醇型冷卻液規(guī)范》，均無涉及到有關不含醇類全水基型冷卻液相關技術規(guī)范。國家新標準 GB29743《機動車發(fā)動機冷卻液》只規(guī)定，最低冰點為-15°C冷卻液和最低沸點大于102°C的 冷卻液。開發(fā)滿足常年最低氣溫在〇°C以上區(qū)域，滿足用戶基本需求的全水基冷卻液，將填 補國內空白。


【發(fā)明內容】

[0007] 本發(fā)明提供了一種非醇類全水基型發(fā)動機冷卻液，解決了部分金屬緩蝕添加劑在 水中溶解度小，在使用過程中容易析出的問題，從而保證其對金屬的防腐蝕性能。
[0008] 此外，由于水沸點為KKTC，比甘醇基冷卻液揮發(fā)性大，在用戶使用全水基冷卻液 過程中，需不斷地補充純凈水。如果補充未經處理河水，江水，自來水等，會使汽車或冷卻設 備系統(tǒng)結垢及沉淀，影響冷卻系統(tǒng)的正常運行。本發(fā)明通過采用經過處理的水溶劑、復合使 用改性有機緩蝕劑、無機緩蝕劑和阻垢劑，從技術上解決了發(fā)動機冷卻液抗硬水性能的問 題。
[0009] 本發(fā)明公開了一種非醇類全水基型發(fā)動機冷卻液，其成分包括以下組分：
[0010] 水 1000份 有機緩蝕劑 2-5份 無機緩蝕劑 3-20份 阻垢劑 0.01-1.5份 消泡劑 0.5-1份
[0011] 其中各組分含量比例為質量比例。
[0012] 所述水是經過處理而得到的軟水、脫鹽水、或去離子水，作為發(fā)動機循環(huán)冷卻劑。 其中水在全部組分中所占的質量分數不低于97. 5%。
[0013] 所述有機緩蝕劑為改性有機緩蝕劑，分子機構包含以下官能團中的一種或多種Ιο-， -0H， -NH-， -NH2, -NH3, -NH4+， -CH0, -C0-， -C00-。
[0014] 所述無機緩蝕劑選自鉻酸鹽、亞硝酸鹽、硅酸鹽、鑰酸鹽、鎢酸鹽、聚磷酸鹽、鋅鹽、 硼酸鹽中的一種或多種。
[0015] 所述的阻垢劑選自：多元醇磷酸酯、丙烯酸系聚合物、膦羧酸聚合物、聚環(huán)氧琥珀 酸、聚天冬氨酸中的一種或多種。
[0016] 所述消泡劑為有機硅類消泡劑、聚醚類消泡劑中的一種或多種。
[0017] 所述的緩蝕劑作用，無機緩蝕劑是在金屬表面形成氧化膜，起到防止金屬腐蝕的 目的。有機緩蝕劑通過吸附使得金屬表面的能量狀態(tài)趨于穩(wěn)定，并由非極性基團造成憎水 性膜，使電荷轉移和腐蝕劑的擴散都受到抑制，從而降低金屬的腐蝕。由于有機與無機緩蝕 劑具有協(xié)同效應，從而使得對多種金屬同時具有優(yōu)異的防腐蝕性能。
[0018] 所述的阻垢劑既對鋼鐵有緩蝕作用，又對碳酸鈣有阻垢作用。采用多元醇磷酸酯 而不使用聚磷酸鹽作緩蝕劑，有利于降低水解所產生的正磷酸根濃度和碳酸鈣的沉積傾 向。采用對碳酸鈣和磷酸鈣都有阻垢作用的丙烯酸系聚合物則進一步加強了冷卻水系統(tǒng)的 結垢控制，有利于防止垢下腐蝕。
[0019] 所述的消泡劑作用是：防凍液在高速循環(huán)過程中產生的泡沫會影響傳熱效率加劇 氣穴腐蝕，加入消泡劑以抑制泡沫的產生。
[0020] 通過采用以上方案，具有以下有益效果：
[0021] 本發(fā)明以水作為發(fā)動機冷卻液的主要成分，其它添加劑含量少且無毒無害，非常 有利于環(huán)境保護。
[0022] 本發(fā)明所使用的添加劑不僅具有對多種金屬尤其鋁、鑄鐵以及碳鋼具有優(yōu)異的防 腐蝕性能而且在水中的溶解性極佳，可大大提高冷卻液的儲備及使用穩(wěn)定性；具有優(yōu)異的 抗硬水性能。

【具體實施方式】
[0023] 本發(fā)明通過以下具體實施例進行說明，但是應當理解本發(fā)明并不限于以下具體實 施方案，在此僅供本領域的技術人員能夠順利實現本發(fā)明，其它任何顯而易見的改進或變 更，都不超出本發(fā)明所附權利要求的保護范圍。
[0024] 實施例1
[0025] 取純凈水lOOOKg、有機硅酮3Kg、硝酸鈉6Kg、鑰酸鈉 0. 6Kg、硼砂5Kg、多元醇磷酸 酯1. 5Kg、消泡劑0. 6Kg，經混合攪拌制成。
[0026] 實施例2
[0027] 取純凈水lOOOKg、有機硅酮4Kg、硝酸鈉 5Kg、鑰酸鈉 0· 5Kg、硼砂4Kg、多元醇磷酸 酯1. 5Kg、消泡劑0. 8Kg，經混合攪拌制成。
[0028] 實施例3
[0029] 取純凈水1000Kg、有機硅酮5Kg、硝酸鈉5Kg、鑰酸鈉0. 4Kg、硼砂4Kg、多元醇磷酸 酯1. 5Kg、消泡劑lKg，經混合攪拌制成。
[0030] 完成項目主要技術指標：
[0031] L防腐蝕性能滿足GB29743-2013《機動車發(fā)動機冷卻液》，如：玻璃器皿腐蝕試 驗、鑄鋁合金傳熱腐蝕試驗。
[0032] 2.抗硬水能力，達到國際上規(guī)定標準
[0033] 上述實施例得到的全水基型發(fā)動機冷卻液經過試驗，性能指標如表1所示：
[0034] 表1 :性能指標

【權利要求】
1. 一種非醇類全水基發(fā)動機冷卻液，其特征在于，包括下列組分： 水 1000份 有機緩蝕劑 2-5份 無機緩蝕劑 3-20份 阻垢劑 0.01-1.5份 消泡劑 0.5-1份 其中各組分含量比例為質量比例。
2. 根據權利要求1所述的發(fā)動機冷卻液，其特征在于，所述水是經過處理而得到的軟 水、脫鹽水、或去離子水； 其中水在全部組分中所占的質量分數不低于97. 5%。
3. 根據權利要求1所述的發(fā)動機冷卻液，其特征在于，所述有機緩蝕劑為改性有機緩 蝕齊[J，分子機構包含以下官能團中的一種或多種：-〇_，-0H，-NH-，-NH2, -NH3, -NH4+，-CH0, -C 0-，-coo-。
4. 根據權利要求1所述的發(fā)動機冷卻液，其特征在于，所述無機緩蝕劑選自鉻酸鹽、亞 硝酸鹽、硅酸鹽、鑰酸鹽、鎢酸鹽、聚磷酸鹽、鋅鹽、硼酸鹽中的一種或多種。
5. 根據權利要求1所述的發(fā)動機冷卻液，其特征在于，所述的阻垢劑選自：多元醇磷酸 酯、丙烯酸系聚合物、膦羧酸聚合物、聚環(huán)氧琥珀酸、聚天冬氨酸中的一種或多種。
6. 根據權利要求1所述的發(fā)動機冷卻液，其特征在于，所述消泡劑為有機硅類消泡劑、 聚醚類消泡劑中的一種或多種。
【文檔編號】C09K5/20GK104194736SQ201410438942
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月29日 優(yōu)先權日:2014年8月29日
【發(fā)明者】邵暉, 陳華, 劉鎮(zhèn)平 申請人:甘肅藍星清洗科技有限公司