CN101949015B - 一种水冷式的发动机冷却***保护剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水冷式的发动机冷却***保护剂，含有下述重量百分比浓度的组分：植酸0.1～0.5％，二元脂肪羧酸0.1～2.0％，苯甲酸钠0.2～2.0％，硝酸钠0.01～0.5％，唑类化合物0.01～0.35％，消泡剂0.001～0.1％，余量为去离子水。本发明保护剂环保无毒、成本低、效果优异，可有效保护发动机冷却***并延长发动机冷却***的使用寿命，保证汽车的正常运行并降低运行成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种发动机冷却***保护剂，具体设计一种水冷式的发动机冷却***保护剂，属于化工领域。
背景技术
发动机冷却***的功能是去除适当的热量，保证发动机可以迅速达到理想的工作温度，并且无论环境和工作条件如何变化，始终保持在这一温度范围。由于水是人所共知的高效及普遍可获得的传热剂，因此水是最先被用来作为冷却介质的物质，通过***的强制循环，水能将发动机高温零件的热量带走并散发掉，使发动机保持正常的工作温度。用水作为冷却介质存在的问题主要有：冰点高，冬季或0℃以下的环境温度易结冰，冻裂散热器和发动机缸体，产生化学腐蚀和电化学腐蚀，损坏冷却***；天然水中含有钙和镁等金属盐类物质，受热后易生成水垢，附着在发动机水套和散热器的内壁上，起到隔热与堵塞通道的作用，使发动机过热。冷却液作为冷却***的另一种冷却介质，冰点低且能够起到冷却、保护发动机的作用，但是价格相对较高。
水的资源丰富，取材方便，尤其是价格低廉，且在广大的南方地区或者是北方地区0℃以上的季节使用不会出现结冰现象。南方大部分用户四季使用水作为冷却介质、北方也有相当一部分用户只在冬天使用防冻液其它季节使用水，长期下来导致冷却***内锈蚀严重且散热效果不佳，因此选用合适的阻垢防腐蚀添加剂用以解决冷却***用水的结垢及金属腐蚀现象。
中国专利CN1250753“一种汽车发动机水箱保护剂”，该发明的汽车发动机水箱保护剂中含有硅酸钠、硼砂、磷酸三钠、磷酸氢二钠和碳酸钠，该发明全部使用无机盐作为缓蚀剂，以无机磷酸盐和硅酸盐为主，无机磷酸盐虽能起到很好的缓蚀作用但其会促进水体内藻类的生长、加快细菌的繁殖等属于对环境有害的物质，硅酸盐是铝及铝合金的特效缓蚀剂，但由于硅酸盐不稳定，如不能配合高性能的稳定剂容易凝胶析出形成沉淀；中国专利CN1552592公布了“汽车水箱保护剂及其制备方法”，汽车水箱保护剂包含有下列质量配料组成：聚丙烯酸钠10～30份、硼砂0.1～1.9份、亚硝酸钠0.1～1.5份，还含有下列质量配料添加剂中的一种或几种的组合：磷酸二氢钠0.5～2.5份、苯甲酸钠0.01份、苯并***0.1份、偏磷酸钠0.5份，该发明中的硼酸盐、亚硝酸盐也同磷酸盐一样属于对环境有危害的物质。
发明内容
本发明目的在于为水冷式的发动机冷却***提供一种环保且成本低的具有缓蚀、阻垢作用的保护剂。
本发明提供一种水冷式的发动机冷却***保护剂，含有以下重量百分比浓度的组分：
植酸0.1～0.5％、 二元脂肪羧酸0.1～2.0％、
苯甲酸钠0.2～2.0％、 硝酸钠0.01～0.5％、
唑类化合物0.01～0.35％、消泡剂0.001～0.1％、
余量为去离子水。
进一步，所述二元脂肪羧酸是己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸其中任意一种或任意两种的混合物。
进一步，所述唑类化合物为苯骈三氮唑、甲基苯骈三氮唑、巯基苯骈噻唑其中任意一种。
进一步，所述唑类化合物为甲基苯骈三氮唑。
进一步，所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷乳化液。
进一步，所述消泡剂优选含量为0.02％。
本发明水冷式的发动机冷却***保护剂的制备方法，包括以下步骤：(1)常温下，将所述量的去离子水投入反应釜中，然后依次加入所述量的植酸、二元脂肪羧酸，再加入氢氧化钠搅拌至溶解使溶液的pH为8～9，(2)依次加入所述量的苯甲酸钠、硝酸钠、唑类化合物，搅拌30分钟后加入所述量的消泡剂，搅拌至完全溶解即得。
所述的植酸亦称肌六醇六磷酸，是从粮食作物中提取的有机磷酸化合物，它是天然的无毒化工产品，易溶于水含有多个羟基和膦酰基等官能团，因而对Mg2+、Ca2+有很好的吸附作用、络合能力和分散能力；同时植酸又是一种金属螯合剂，在金属表面同金属络合时易形成一层致密的单分子保护膜，能有效阻止氧等进入金属表面，从而抑制金属腐蚀。
所述的二元脂肪羧酸是己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸中的一种或两种的混合物，通过活性吸附而达到缓蚀的作用，由于不需要成膜所以具有消耗缓慢的特点。
所述的唑类化合物选自苯骈三氮唑、甲基苯骈三氮唑、巯基苯骈噻唑，
优选为甲基苯骈三氮唑，三种化合物均能与铜表面生成致密而稳定的保护膜，是铜的特效缓蚀剂，其中甲基苯骈三氮唑抗氧化能力及抗活性氯能力优于其它两种物质。
所述的苯甲酸钠、硝酸钠复配使用可达到防止金属腐蚀的作用，其中苯甲酸钠是一种非氧化型的缓释剂与氧化剂配合使用后能在金属表面生成保护膜；硝酸钠属于氧化型缓蚀剂，对钢铁等有一定的保护作用，同时具有很好的防止铝合金点蚀的性能。
所述的消泡剂为聚二甲基硅氧烷乳化液，目的在于降低冷却***内泡沫的产生。
所述各组分皆可于市场上购买得到。
本发明保护剂的使用方法：直接以此配置浓度置于水箱中。
本发明的有益效果在于：
1.本发明选用从粮食作物中提取的植酸与其它化合物组合作为缓蚀剂，其配比经过大量的筛选实验，得到了经济合理、技术优异的组合。由于不含胺类物质、亚硝酸盐、无机磷酸盐、硼酸盐等毒性大、污染性强的物质，因此，环保无毒。
2.本发明所选用的植酸、二元脂肪羧酸、唑类化合物、苯甲酸钠与硝酸钠相结合，各物质间具有协同缓蚀作用，能有效防止发动机冷却***内所接触的金属材料的腐蚀并能够防止水垢、锈垢等的生成；其玻璃器皿腐蚀结果可满足SH/T 0521-1999《汽车及轻负荷发动机用乙二醇型冷却液》的标准要求。可有效保护发动机冷却***并延长发动机冷却***的使用寿命，保证汽车的正常运行并能有效降低运行成本。
3.该保护剂成本低，经济实用。
具体实施方式
在下面的实施例中进一步说明了本发明，这并不限制本发明的范围。
实施例1：
一种水冷式的发动机冷却***保护剂，含有以下重量百分比浓度的组分：植酸0.2％、己二酸0.5％、癸二酸1.5％、苯甲酸钠1.2％、硝酸钠0.5％、甲基苯骈三氮唑0.3％、氢氧化钠1.1％、聚二甲基硅氧烷乳化液0.1％，余量为去离子水。
上述水冷式的发动机冷却***保护剂的制备方法，按照以下步骤制备：(1)常温下，按上述重量配比将去离子水投入反应釜中，然后依次加入植酸、己二元和癸二酸，再加入上述量的氢氧化钠搅拌至溶解使溶液的pH为8～9，(2)依次加入苯甲酸钠、硝酸钠、甲基苯骈三氮唑，搅拌30分钟后加入聚二甲基硅氧烷乳化液，搅拌至完全溶解即得。
实施例2
一种水冷式的发动机冷却***保护剂，含有以下重量百分比浓度的组分：植酸0.25％、辛二酸0.5％、癸二酸1.3％、苯甲酸钠1.0％、硝酸钠0.4％、甲基苯骈三氮唑0.25％、氢氧化钠1.0％、聚二甲基硅氧烷乳化液0.02％，余量为去离子水。
上述水冷式的发动机冷却***保护剂的制备方法，按照以下步骤制备：(1)常温下，按上述重量配比将去离子水投入反应釜中，然后依次加入植酸、辛二酸和癸二酸，再加入上述量的氢氧化钠搅拌至溶解使溶液的pH为8～9，(2)依次加入苯甲酸钠、硝酸钠、甲基苯骈三氮唑，搅拌30分钟后加入聚二甲基硅氧烷乳化液，搅拌至完全溶解即得。
实施例3
一种水冷式的发动机冷却***保护剂，含有以下重量百分比浓度的组分：植酸0.3％、庚二酸0.5％、癸二酸1.0％、苯甲酸钠0.8％、硝酸钠0.4％、甲基苯骈三氮唑0.2％、氢氧化钠0.9％、聚二甲基硅氧烷乳化液0.001％，余量为去离子水。
上述水冷式的发动机冷却***保护剂的制备方法，按照以下步骤制备：(1)常温下，按上述重量配比将去离子水投入反应釜中，然后依次加入植酸、庚二酸和癸二酸，再加入上述量的氢氧化钠搅拌至溶解使溶液的pH为8～9，(2)依次加入苯甲酸钠、硝酸钠、甲基苯骈三氮唑，搅拌30分钟后加入聚二甲基硅氧烷乳化液，搅拌至完全溶解即得。
实施例4
一种水冷式的发动机冷却***保护剂，含有以下重量百分比浓度的组分：植酸0.35％、壬二酸0.5％、癸二酸0.5％、苯甲酸钠0.5％、硝酸钠0.3％、甲基苯骈三氮唑0.15％、氢氧化钠0.65％、聚二甲基硅氧烷乳化液0.02％，余量为去离子水。
上述水冷式的发动机冷却***保护剂的制备方法，按照以下步骤制备：(1)常温下，按上述重量配比将去离子水投入反应釜中，然后依次加入植酸、壬二酸，再加入上述量的氢氧化钠搅拌至溶解使溶液的pH为8～9，(2)依次加入苯甲酸钠、硝酸钠、甲基苯骈三氮唑，搅拌30分钟后加入聚二甲基硅氧烷乳化液，搅拌至完全溶解即得。
实施例5
一种水冷式的发动机冷却***保护剂，含有以下重量百分比浓度的组分：植酸0.4％、己二酸0.4％、壬二酸0.4％、苯甲酸钠0.4％、硝酸钠0.2％、甲基苯骈三氮唑0.1％、氢氧化钠0.6％、聚二甲基硅氧烷乳化液0.1％，余量为去离子水。
上述水冷式的发动机冷却***保护剂的制备方法，按照以下步骤制备：(1)常温下，按上述重量配比将去离子水投入反应釜中，然后依次加入植酸、己二元和壬二酸，再加入上述量的氢氧化钠搅拌至溶解使溶液的pH为8～9，(2)依次加入苯甲酸钠、硝酸钠、甲基苯骈三氮唑，搅拌30分钟后加入聚二甲基硅氧烷乳化液，搅拌至完全溶解即得。
实施例6
一种水冷式的发动机冷却***保护剂，含有以下重量百分比浓度的组分：植酸0.5％、癸二酸0.5％、苯甲酸钠0.2％、硝酸钠0.2％、甲基苯骈三氮唑0.05％、氢氧化钠0.45％、聚二甲基硅氧烷乳化液0.02％，余量为去离子水。
上述水冷式的发动机冷却***保护剂的制备方法，按照以下步骤制备：(1)常温下，按上述重量配比将去离子水投入反应釜中，然后依次加入植酸、癸二酸，再加入上述量的氢氧化钠搅拌至溶解使溶液的pH为8～9，(2)依次加入苯甲酸钠、硝酸钠、甲基苯骈三氮唑，搅拌30分钟后加入聚二甲基硅氧烷乳化液，搅拌至完全溶解即得。
试验例
本发明的发动机冷却***保护剂性能指标数据见表1
表1发动机冷却***保护剂性能指标
注：抗硬水性能的标准要求为BS 6580：1992《发动机冷冻剂浓缩物(防冻剂)防腐规范》中规定的要求；其它检测项目的标准要求为SH/T0521-1999《汽车及轻负荷发动机用乙二醇型冷却液》中规定的要求。从表1的数据可以看出，本发明技术配制的保护剂抗泡及消泡性能优异，而且对紫铜、黄铜、焊锡、碳钢、铸铝、铸铁等发动机冷却***用金属具有优异的腐蚀抑制保护作用，试片失重远远低于标准要求；同时该保护剂具有良好的抗硬水能力。
Claims (5)
1.一种水冷式的发动机冷却***保护剂，含有以下重量百分比浓度的组分：植酸0.2％、己二酸0.5％、癸二酸1.5％、苯甲酸钠1.2％、硝酸钠0.5％、甲基苯骈三氮唑0.3％、氢氧化钠1.1％、聚二甲基硅氧烷乳化液0.1％，余量为去离子水；该水冷式的发动机冷却***保护剂的制备方法为按照以下步骤制备：(1)常温下，按上述重量配比将去离子水投入反应釜中，然后依次加入植酸、己二酸和癸二酸，再加入上述量的氢氧化钠搅拌至溶解使溶液的pH为8～9，(2)依次加入苯甲酸钠、硝酸钠、甲基苯骈三氮唑，搅拌30分钟后加入聚二甲基硅氧烷乳化液，搅拌至完全溶解即得。
2.一种水冷式的发动机冷却***保护剂，含有以下重量百分比浓度的组分：植酸0.25％、辛二酸0.5％、癸二酸1.3％、苯甲酸钠1.0％、硝酸钠0.4％、甲基苯骈三氮唑0.25％、氢氧化钠1.0％、聚二甲基硅氧烷乳化液0.02％，余量为去离子水；该水冷式的发动机冷却***保护剂的制备方法为按照以下步骤制备：(1)常温下，按上述重量配比将去离子水投入反应釜中，然后依次加入植酸、辛二酸和癸二酸，再加入上述量的氢氧化钠搅拌至溶解使溶液的pH为8～9，(2)依次加入苯甲酸钠、硝酸钠、甲基苯骈三氮唑，搅拌30分钟后加入聚二甲基硅氧烷乳化液，搅拌至完全溶解即得。
3.一种水冷式的发动机冷却***保护剂，含有以下重量百分比浓度的组分：植酸0.3％、庚二酸0.5％、癸二酸1.0％、苯甲酸钠0.8％、硝酸钠0.4％、甲基苯骈三氮唑0.2％、氢氧化钠0.9％、聚二甲基硅氧烷乳化液0.001％，余量为去离子水；该水冷式的发动机冷却***保护剂的制备方法为按照以下步骤制备：(1)常温下，按上述重量配比将去离子水投入反应釜中，然后依次加入植酸、庚二酸和癸二酸，再加入上述量的氢氧化钠搅拌至溶解使溶液的pH为8～9，(2)依次加入苯甲酸钠、硝酸钠、甲基苯骈三氮唑，搅拌30分钟后加入聚二甲基硅氧烷乳化液，搅拌至完全溶解即得。
4.一种水冷式的发动机冷却***保护剂，含有以下重量百分比浓度的组分：植酸0.4％、己二酸0.4％、壬二酸0.4％、苯甲酸钠0.4％、硝酸钠0.2％、甲基苯骈三氮唑0.1％、氢氧化钠0.6％、聚二甲基硅氧烷乳化液0.1％，余量为去离子水；该水冷式的发动机冷却***保护剂的制备方法为按照以下步骤制备：(1)常温下，按上述重量配比将去离子水投入反应釜中，然后依次加入植酸、己二酸和壬二酸，再加入上述量的氢氧化钠搅拌至溶解使溶液的pH为8～9，(2)依次加入苯甲酸钠、硝酸钠、甲基苯骈三氮唑，搅拌30分钟后加入聚二甲基硅氧烷乳化液，搅拌至完全溶解即得。
5.一种水冷式的发动机冷却***保护剂，含有以下重量百分比浓度的组分：植酸0.5％、癸二酸0.5％、苯甲酸钠0.2％、硝酸钠0.2％、甲基苯骈三氮唑0.05％、氢氧化钠0.45％、聚二甲基硅氧烷乳化液0.02％，余量为去离子水；该水冷式的发动机冷却***保护剂的制备方法为按照以下步骤制备：(1)常温下，按上述重量配比将去离子水投入反应釜中，然后依次加入植酸、癸二酸，再加入上述量的氢氧化钠搅拌至溶解使溶液的pH为8～9，(2)依次加入苯甲酸钠、硝酸钠、甲基苯骈三氮唑，搅拌30分钟后加入聚二甲基硅氧烷乳化液，搅拌至完全溶解即得。
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