CN105255455A - 一种高缓蚀性的汽车防冻液添加剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高缓蚀性的汽车防冻液添加剂及其制备方法，属于防冻液技术领域。包括有按重量份计的如下组分：硝酸铵5～10份、焦磷酸钠3～5份、磷酸钠2～4份、钼酸钠苯1～2份、苯并三氮唑1～3份、衣康酸均聚物0.5～1份、苯***0.1～0.3份、聚氧乙烯烷基酚基醚0.1～0.3份、硫脲或硫脲衍生物0.2～0.4份、防霉剂0.1～0.3份、碳氢咪唑啉季铵盐0.2～0.4份、非离子表面活性剂0.5～1份。发明中提供的防冻液添加剂中不加入胺类、硼砂、硅酸盐，对环境无影响，不会出现结垢的问题，且冰点低、防腐蚀性能好。
Description
技术领域
本发明涉及一种高缓蚀性的汽车防冻液添加剂及其制备方法，属于防冻液技术领域。
背景技术
汽车防冻液是汽车发动机冷却***用的循环介质，最常用的是水。水有许多优点、如：来源广、无毒、价廉、有良好的导热性能等。长期以来，水一直作为汽车发动机的冷却液使用。但水有许多缺点，如冰点高，当气温低于0℃时，水结冰使体积增加．容易造成水箱或冷却***管道胀裂；水的沸点低，夏季高温时，当发动机处于苛刻条件下行驶时，会造成水温升高，甚至沸腾，影响汽车正常行驶；溶在水中的金属盐类受热后形成水垢，降低传热效率；水还会使金属生锈。因此，人们一直在寻找一种新型的冷却剂来代替水。首先采用盐的水溶液(如氯化钙、氯化镁、硝酸钠、亚硝酸钠)可降低冰点到-30℃以下，但不能解决锈蚀问题。用糖和蜂蜜也可降低冰点，且不腐蚀金属，但价格昂贵、热稳定性差。用煤油和柴油作冷却剂凝点虽低，但传热差、容易燃烧、对橡胶有溶胀作用，亦不采用。二次世界大战前后，曾用甲醇、乙醇作为冷却剂，它虽然价廉、冰点低，但沸点低、易挥发、易燃烧也不能成为理想的冷却剂。
在防冻液中中需要加入其它的物质，起到缓蚀、防腐等作用。应用最早的配方类型是硅酸盐，硅酸盐在防冻冷却液中是一种具有多种功效的缓蚀剂，硅酸盐缓蚀剂能够较好地抑制铝金属表面的发生腐蚀现象，对钢铁等许多金属均有很好的保护作用，不但具有缓冲作用效果好，而且价格极其便宜，十分适合长期广泛应用于腐蚀防护的各个领域，该配方曾经得到广泛发展．但该配方随着添加剂的不同随时间的变化使硅酸盐的稳定性越来越差，会析出部分胶状沉淀，极易降低其缓蚀性能，而导致该配方在使用过程中使其传热效能降低而导致发动机本身因温度过高而损毁。也有一些防冻剂中使用硼酸盐，它在任何条件下对钢、铁都有良好的防腐蚀效果，并对散热器中的铜、锡等部分材料影响不大。而且能够有效减缓氧化作用，更主要的是价格便宜，所以多被用于主要的防腐蚀成分。以前，在美国、日本就以开始使用硼酸盐防冻液，60年代日本市场上销售以硼酸盐添加量较多的类型防冻液为主．在这一时期，据调查汽车铝金属化发动机冷却***经常发生散热器堵塞，由于温度过高引起的故障．经过调查研究表明，硼酸盐能够腐蚀铝金属化部件，其腐蚀生成物将散热器堵塞。
CN103102872B公开了是一种防腐防冻液组合物，其由乙二醇，甘油，硝酸钠，硅酸钠，异辛酸，葵二酸，十一碳二元酸，柠檬酸，苯甲酸钠，三聚磷酸钠，苯并三氮唑，2-巯基苯并噻唑钠，对硝基苯酚，聚硅氧烷，消泡剂，荧光橙，去离子水组成。但是上述的防冻液中含有硅酸盐会析出部分胶状沉淀，极易降低其缓蚀性能，而导致该配方在使用过程中使其传热效能降低而导致发动机本身因温度过高而损毁。
发明内容
本发明的目的是：提供一种防冻液添加剂，该添加剂可以适用于乙二醇/水防冻液，能够有效地产生防腐蚀、抑泡的作用，并且使防冻液具有较低的冰点。
技术方案是：
本发明的第一个方面：
一种高缓蚀性的汽车防冻液添加剂，包括有按重量份计的如下组分：硝酸铵5～10份、焦磷酸钠3～5份、磷酸钠2～4份、钼酸钠苯1～2份、苯并三氮唑1～3份、衣康酸均聚物0.5～1份、苯***0.1～0.3份、聚氧乙烯烷基酚基醚0.1～0.3份、硫脲或硫脲衍生物0.2～0.4份、防霉剂0.1～0.3份、碳氢咪唑啉季铵盐0.2～0.4份、非离子表面活性剂0.5～1份。
硫脲衍生物的结构通式为：NH2CSNH-R，其中，R为H，NH2或CH3。
碳氢咪唑啉季铵盐是指十二烷基到十八烷基咪唑啉之一。
本发明的第二个方面：
上述的汽车防冻液的添加剂的制备方法，包括如下步骤：依次向反应釜中投加入硝酸铵、焦磷酸钠、磷酸钠、钼酸钠苯、苯并三氮唑、苯***、聚氧乙烯烷基酚基醚、硫脲或硫脲衍生物、防霉剂、碳氢咪唑啉季铵盐、非离子表面活性剂，在30℃～80℃温度范围内搅拌10～30min，得成品。
本发明的第三个方面：
含有上述的添加剂的防冻液。
所述的添加剂在防冻液中的质量百分比浓度是5～15%。
所述的防冻液是以醇类和水的混合物为基质的。
所述的醇类选自乙二醇、丙三醇、二甘醇中的一种或几种。
有益效果
本发明中提供的防冻液添加剂中不加入胺类、硼砂、硅酸盐，对环境无影响，不会出现结垢的问题，且冰点低、防腐蚀性能好。
具体实施方式
本发明中提供的防冻液添加剂中的组分中，1、苯并三氮唑是铜及其合金的特效缓蚀剂，可实现对防冻液***中的铜及其合金进行有效防护；2、通过硝酸盐和钼酸盐促进金属构件的钝化，增加缓蚀效果；3、硝酸铵、焦磷酸钠、磷酸钠是主缓蚀剂；4、硫脲或硫脲衍生物一方面可以与苯并三氮唑协同作用起到提高缓蚀的作用，另一方面可以显著地降低防冻液的冰点；5、衣康酸均聚物是起到了减小泡沫生成的作用。
另外，作为防腐防霉剂，没有特别限定，可列举苯并***，脱氢乙酸钠，山梨酸钠，2－巯基吡啶－1－氧化钠，异噻唑酮系化合物，安息香酸钠，五氯苯酚钠等，也可以二种以上混合使用。
非离子表面活性剂包括，例如，线型聚氧化烯烷基醚类，如聚氧化乙烯己基醚，聚氧化乙烯辛基醚，聚氧化乙烯癸基醚，聚氧化乙烯月桂基醚和聚氧化乙烯十六烷基醚；支化聚氧化烯基伯烷基醚类，如聚氧化乙烯2-乙基己基醚，聚氧化乙烯异十六烷基醚和聚氧化乙烯异硬脂基醚；支化聚氧化烯仲烷基醚类，如聚氧化乙烯1-己基己基醚，聚氧化乙烯1-辛基己基醚，聚氧化乙烯1-己基辛基醚，聚氧化乙烯1-戊基庚基醚和聚氧化乙烯1-庚基戊基醚。
实施例1
一种汽车防冻液的添加剂，包括有按重量份计的如下组分：硝酸铵5份、焦磷酸钠3份、磷酸钠2份、钼酸钠苯1份、苯并三氮唑1份、衣康酸均聚物0.5份、苯***0.1份、聚氧乙烯烷基酚基醚0.1份、NH2CSNH20.2份、防霉剂0.1份、十二烷基咪唑啉季铵盐0.2份、非离子表面活性剂0.5份。
制备方法，向反应釜中投加入上述组分，在70℃温度范围内搅拌20min，得成品。
实施例2
一种汽车防冻液的添加剂，包括有按重量份计的如下组分：硝酸铵10份、焦磷酸钠5份、磷酸钠4份、钼酸钠苯2份、苯并三氮唑3份、衣康酸均聚物1份、苯***0.3份、聚氧乙烯烷基酚基醚0.3份、NH2CSNH20.4份、防霉剂0.3份、十二烷基咪唑啉季铵盐0.4份、非离子表面活性剂1份。
制备方法，向反应釜中投加入上述组分，在70℃温度范围内搅拌20min，得成品。
实施例3
一种汽车防冻液的添加剂，包括有按重量份计的如下组分：硝酸铵8份、焦磷酸钠4份、磷酸钠3份、钼酸钠苯2份、苯并三氮唑2份、衣康酸均聚物0.8份、苯***0.2份、聚氧乙烯烷基酚基醚0.2份、NH2CSNH20.3份、防霉剂0.2份、十二烷基咪唑啉季铵盐0.3份、非离子表面活性剂0.8份。
制备方法，向反应釜中投加入上述组分，在70℃温度范围内搅拌20min，得成品。
对照例1
与实施例3的区别在于：未加入硫脲或硫脲衍生物。
一种汽车防冻液的添加剂，包括有按重量份计的如下组分：硝酸铵8份、焦磷酸钠4份、磷酸钠3份、钼酸钠苯2份、苯并三氮唑2份、衣康酸均聚物0.8份、苯***0.2份、聚氧乙烯烷基酚基醚0.2份、防霉剂0.2份、十二烷基咪唑啉季铵盐0.3份、非离子表面活性剂0.8份。
制备方法，向反应釜中投加入上述组分，在70℃温度范围内搅拌20min，得成品。
对照例2
与实施例3的区别在于：未加入十二烷基咪唑啉季铵盐。
一种汽车防冻液的添加剂，包括有按重量份计的如下组分：硝酸铵8份、焦磷酸钠4份、磷酸钠3份、钼酸钠苯2份、苯并三氮唑2份、衣康酸均聚物0.8份、苯***0.2份、聚氧乙烯烷基酚基醚0.2份、NH2CSNH20.3份、防霉剂0.2份、非离子表面活性剂0.8份。
制备方法，向反应釜中投加入上述组分，在70℃温度范围内搅拌20min，得成品。
对照例3
与实施例3的区别在于：未加入衣康酸均聚物。
一种汽车防冻液的添加剂，包括有按重量份计的如下组分：硝酸铵8份、焦磷酸钠4份、磷酸钠3份、钼酸钠苯2份、苯并三氮唑2份、苯***0.2份、聚氧乙烯烷基酚基醚0.2份、NH2CSNH20.3份、防霉剂0.2份、十二烷基咪唑啉季铵盐0.3份、非离子表面活性剂0.8份。
制备方法，向反应釜中投加入上述组分，在70℃温度范围内搅拌20min，得成品。
将以上的实施例和对照例中制备得到的添加剂配置到防冻液，采用乙二醇：水质量比为50：35作为基质，添加剂在防冻液中的质量百分比是8%。防冻液进行玻璃器皿腐蚀试验，采用SH/T0521-1999作为检测标准，结果如下：
从表中可以看出，实施例3相对于对照例1来说加入了硫脲或硫脲衍生物，提高了缓蚀效果，同时也可以显著地降低防冻液的冰点；实施例3相对于对照例2来说，加入了十二烷基咪唑啉季铵盐，能够有效地起到缓蚀的作用；实施例3相对于对照例3来说，加入的衣康酸均聚物的作用是减小泡沫生成。
Claims (8)
1.一种高缓蚀性的汽车防冻液添加剂，其特征在于，包括有按重量份计的如下组分：硝酸铵5～10份、焦磷酸钠3～5份、磷酸钠2～4份、钼酸钠苯1～2份、苯并三氮唑1～3份、衣康酸均聚物0.5～1份、苯***0.1～0.3份、聚氧乙烯烷基酚基醚0.1～0.3份、硫脲或硫脲衍生物0.2～0.4份、防霉剂0.1～0.3份、碳氢咪唑啉季铵盐0.2～0.4份、非离子表面活性剂0.5～1份。
2.根据权利要求1所述的高缓蚀性的汽车防冻液添加剂，其特征在于：硫脲衍生物的结构通式为：NH2CSNH-R，其中，R为H，NH2或CH3。
3.根据权利要求1所述的高缓蚀性的汽车防冻液添加剂，其特征在于：碳氢咪唑啉季铵盐是指十二烷基到十八烷基咪唑啉之一。
4.权利要求1～3任一项所述的高缓蚀性的汽车防冻液添加剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：依次向反应釜中投加入硝酸铵、焦磷酸钠、磷酸钠、钼酸钠苯、苯并三氮唑、苯***、聚氧乙烯烷基酚基醚、硫脲或硫脲衍生物、防霉剂、碳氢咪唑啉季铵盐、非离子表面活性剂，在30℃～80℃温度范围内搅拌10～30min，得成品。
5.包括有权利要求1～3任一项所述的添加剂的汽车防冻液。
6.根据权利要求5所述的汽车防冻液，其特征在于：所述的添加剂在防冻液中的质量百分比浓度是5～15%。
7.根据权利要求5所述的汽车防冻液，其特征在于：所述的防冻液是以醇类和水的混合物为基质的。
8.根据权利要求7所述的汽车防冻液，其特征在于：所述的醇类选自乙二醇、丙三醇、二甘醇中的一种或几种。
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Denomination of invention: An automobile antifreeze additive with high corrosion inhibition and its preparation method Effective date of registration: 20230215 Granted publication date: 20180313 Pledgee: Shandong Guangrao Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: DONGYING HAOMING LUBRICATION TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2023980032642 |
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