CN110330951B

CN110330951B - 一种环保型发动机冷却液及其制备方法

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Publication number: CN110330951B
Application number: CN201910596171.8A
Authority: CN
Inventors: 李立春
Original assignee: Yancheng Sanyang Automotive Supplies Co ltd
Current assignee: Jiangsu Sanyang Environmental Protection Technology Co.,Ltd.
Priority date: 2019-07-03
Filing date: 2019-07-03
Publication date: 2020-10-02
Anticipated expiration: 2039-07-03
Also published as: CN110330951A

Abstract

本发明属于发动机冷却液技术领域，具体涉及一种环保型发动机冷却液及其制备方法，更为具体的涉及一种醋酸盐型发动机冷却液。本发明所述冷却液按照重量百分比计算，包括0.5～1％氢氧化钠、40‑65％纯化水、22.4‑55.58％乙二醇、1～2％癸二酸、0.5～3％醋酸钠、0.1～0.5％苯并三氮唑、0.05～0.1％硝酸钠、0.01～0.05％乙醇胺；1～2％异辛酸；100～300ppm的消泡剂和100～300ppm的色素。本发明中对乙酸钠含量进行了筛选，使制备出的冷却液更为稳定；添加适量苯甲酸钠和对叔丁基苯甲酸可有效解决有机酸型(OAT)防冻液在使用过程中容易使铝表面发生氧化而变色的缺陷。

Description

一种环保型发动机冷却液及其制备方法

技术领域

本发明属于发动机冷却液技术领域，具体涉及一种环保型发动机冷却液及其制备方法，更为具体的涉及一种醋酸盐型发动机冷却液。

背景技术

发动机冷却液主要用于汽车发动机冷却***，作为冷却***热传导介质，将热量及时散发出去，保证发动机在适宜的温度下工作。目前发动机冷却液主要有硅酸盐型和磷酸盐型，但是硅酸盐型冷却液往往稳定性较差，磷酸盐型冷冻液对水体污染大。

CN 104673206 A和CN 106928936 A虽然公开了添加醋酸钠的冷却液，但是CN104673206 A组分存在多处不合理之处，如采用水作为基础液，添加剂己二酸很难在该基液完全溶解，酸度调节不合理；CN 106928936 A冷却液很难对发动机所有六种金属形成有效防护，且稳定性差。

发明内容

本发明的目的是在解决现有技术缺陷的基础上，提供一种具备高稳定性、并解决有机酸型(OAT)防冻液容易使铝表面发生氧化而变色的环保型发动机冷却液。

根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种环保型发动机冷却液，按照重量百分比计算，包括0.5～1％氢氧化钠、40-65％纯化水、22.4-55.58％乙二醇、1～2％癸二酸、0.5～3％醋酸钠、0.1～0.5％苯并三氮唑、0.05～0.1％硝酸钠、0.01～0.05％乙醇胺；1～2％异辛酸。

优选的，所述醋酸盐型发动机冷却液中还包括100～300ppm的消泡剂、100～300ppm的色素；

优选的，所述环保型发动机冷却液中还包括0.05-0.5％的苯甲酸钠和0.05-0.5％的对叔丁基苯甲酸；有机酸型(OAT)防冻液在使用过程中容易使铝表面发生氧化而变色，发明人通过实验发现使用苯甲酸钠和对叔丁基苯甲酸能有效解决这一问题。

优选的，所述消泡剂为有机硅类消泡剂；所述色素为巴斯夫红。

本发明体系中使用醋酸钠作为pH值缓冲剂具有缓冲效果好避免初始高pH值对金属腐蚀，解决了磷酸盐环境污染大的问题；研究过程中发现醋酸钠不仅起到了pH缓冲剂的作用，而且会对冷却液中的其它组分产生影响，从而影响冷却液的稳定性。试验结果表明，当醋酸钠的加入量大于3％时破坏了原有溶解平衡体系使得苯并三氮唑析出，导致按ASTMD7437-2008方法要求进行稳定性测试时有苯并三氮唑颗粒析出；而当醋酸钠加入量小于0.5％时体系的缓冲能力变弱而乙二醇酸化使得体系pH值下降至6.9，冷却液变浑浊。所以在实际生产中需将醋酸钠的量控制在0.5～3％之间。

根据本发明的另一个方面，本发明提供了一种环保型发动机冷却液的制备方法，包括如下步骤：

1)在碱配制槽中投入氢氧化钠，用纯水溶解得氢氧化钠水溶液；

2)在制备罐中打入计量的乙二醇，开启搅拌，投入上步配制的氢氧化钠水溶液；

3)将步骤2)所得溶液温度升温至35-45℃后投入癸二酸，醋酸钠，苯并三氮唑，硝酸钠，乙醇胺,异辛酸搅拌使其充分溶解；

4)最后加入适量消泡剂和色素即得。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1)使用乙酸盐作为pH值缓冲剂具有缓冲效果好避免初始高PH值对金属腐蚀，通过对乙酸钠的用量进行筛选，使冷却液具有优异的稳定性，使用寿命得到延长；

2)本发明在冷却液中加入适量苯甲酸钠和对叔丁基苯甲酸可解决有机酸型(OAT)防冻液在使用过程中容易使铝表面发生氧化而变色的缺陷；

3)本发明冷却液绿色、环保，解决了硅酸盐稳定性差、磷酸盐污染大的缺陷。

附图说明

图1为不添加苯甲酸钠和对叔丁基苯甲酸的冷却液对传热状态下的铸铝合金试件的测试结果；

图2为添加苯甲酸钠和对叔丁基苯甲酸的冷却液对传热状态下的铸铝合金试件的测试结果。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。

实施例1

按如下重量百分比配料：1％氢氧化钠、50％乙二醇、2％癸二酸、3％醋酸钠、0.5％苯并三氮唑、0.05％硝酸钠、0.01％乙醇胺；2％异辛酸,100ppm的有机硅消泡剂、100ppm的巴斯夫红，余量为纯化水；

按如下制备方法制备冷却液：

3)温度上升至40度后投入癸二酸，醋酸钠，苯并三氮唑，硝酸钠，乙醇胺搅拌使其充分溶解；最后加入适量的消泡剂和色素搅拌均匀，降温至室温即得冷却液。

实施例2

按如下重量百分比配料：0.5％氢氧化钠、55％乙二醇、1％癸二酸、0.5％醋酸钠、0.5％苯并三氮唑、0.05％硝酸钠、0.01％乙醇胺；1％异辛酸,100ppm的有机硅消泡剂、100ppm的色素，余量为纯化水；制备方法同实施例1。

实施例3

按如下重量百分比配料：0.6％氢氧化钠、40％乙二醇、2％癸二酸、2％醋酸钠、0.5％苯并三氮唑、0.05％硝酸钠、0.01％乙醇胺；2％异辛酸,100ppm的有机硅消泡剂、100ppm的色素，余量为纯化水；制备方法同实施例1。

以实施例1中制备的冷却液为例按照GB29743-2013《机动车发动机冷却液》方法进行检测，结果如表1所示：

表1实施例冷却液检测结果

试验结果表明，本发明制备的醋酸盐型冷却液完全满足机动车发动机冷却液的要求，具有优异的防冻性能和耐腐蚀性能。

对比例1

在研究过程中发现醋酸钠的添加量会与体系中的其它组分相互作用，从而影响冷却液的稳定性；若醋酸钠的添加量过多超过3％，则会破坏原有溶解平衡体系使得苯并三氮唑析出；若是醋酸钠的添加量小于0.5％则会体系的缓冲能力变弱而乙二醇酸化使得体系pH值下降。为表明醋酸钠对体系的稳定性，分别做如下对比试验

对比例A：与实施例1相比，区别在于醋酸钠的添加量为3.5％，其余组分(除水外)与实施例1完全一致。

对比例B：与实施例1相比，区别在于醋酸钠的添加量为0.3％，其余组分(除水外)与实施例1完全一致。

将实施例1、对比例A和B制备的冷却液按照ASTM D7437-2008方法放在88℃的烘箱进行稳定性测试加速试验，结果表明8周(56天)。

结果：实施例1样品未见异常，对比例A中有细小颗粒沉淀，经检测为苯并三氮唑。当乙酸钠的加入量大于3％时破坏了原有溶解平衡体系使得苯并三氮唑析出。对比例B变浑，pH值下降至6.9；表明当乙酸钠的加入量小于0.5％时体系的缓冲能力变弱而乙二醇酸化使得体系pH值下降。

实施例4

虽然实施例1-3制备出的冷却液均能符合GB29743-2013《机动车发动机冷却液》的要求，且具有优异的稳定性。但是由于本发明属于机酸型(OAT)防冻液在使用过程中容易使铝合金表面发生氧化而变色，本发明发现在实施例1的体系中添加适量苯甲酸钠和对叔丁基苯甲酸可有效解决这一问题，配方如下：

1％氢氧化钠、50％乙二醇、2％癸二酸、3％醋酸钠、0.5％苯并三氮唑、0.05％硝酸钠、0.01％乙醇胺；2％异辛酸,0.05％苯甲酸钠、0.08％对叔丁基苯甲酸、100ppm的有机硅消泡剂、100ppm的巴斯夫红，余量为纯化水；制备方法同实施例1。

将实施例1和实施例4制备出的冷却液，按照SH/T0620-95发动机冷却液对传热状态下的铸铝合金腐蚀测定法进行测定，结果表明实施例1制备的冷却液在进行铸铝合金传热腐蚀(135±1℃，168±2h)质量变化为+0.42mg/cm²，从试件上可以明显看出试件表面变黑；而添加苯甲酸钠和对叔丁基苯甲酸的实施例4制备的冷却液在进行铸铝合金传热腐蚀(135±1℃，168±2h)质量变化为+0.28mg/cm²，而且从试件表面基本呈现底色，基本无变黑迹象。

图1中为不添加苯甲酸钠和对叔丁基苯甲酸的冷却液对传热状态下的铸铝合金试件的测试结果；图2为添加苯甲酸钠和对叔丁基苯甲酸的冷却液对传热状态下的铸铝合金试件的测试结果。

尽管已经详细描述了本发明的实施方式，但是应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明的实施方式做出各种改变、替换和变更。

Claims

1.一种环保型发动机冷却液，其特征在于：按照重量百分比计算，包括0.5~1%氢氧化钠、40-65%纯化水、22.4-55.58%乙二醇、1~2%癸二酸、0.5~3%醋酸钠、0.1~0.5%苯并三氮唑、0.05~0.1%硝酸钠、0.01~0.05%乙醇胺；1~2%异辛酸；100~300ppm的消泡剂和100~300ppm的色素。

2.根据权利要求1所述的环保型发动机冷却液，其特征在于：所述环保型发动机冷却液中还包括0.05-0.5%的苯甲酸钠和0.05-0.5%的对叔丁基苯甲酸。

3.根据权利要求1或2所述的环保型发动机冷却液，其特征在于：所述消泡剂为有机硅类消泡剂；所述色素为巴斯夫红。

4.根据权利要求3所述的环保型发动机冷却液，其特征在于：

按照重量百分比计算，包括0.5~1%氢氧化钠、40-65%纯化水、22.4-55.58%乙二醇、1~2%癸二酸、0.5~3%醋酸钠、0.1~0.5%苯并三氮唑、0.05~0.1%硝酸钠、0.01~0.05%乙醇胺；1~2%异辛酸；0.05-0.5%的苯甲酸钠；0.05-0.5%的对叔丁基苯甲酸；100~300ppm的有机硅消泡剂和100~300ppm的巴斯夫红色素。

5.根据权利要求4所述的环保型发动机冷却液，其特征在于：按重量百分比计算：1%氢氧化钠、50%乙二醇、2%癸二酸、3%醋酸钠、0.5%苯并三氮唑、0.05%硝酸钠、0.01%乙醇胺；2%异辛酸, 0.05%苯甲酸钠、0.08%对叔丁基苯甲酸、100ppm的有机硅消泡剂、100ppm的巴斯夫红，余量为纯化水。

6.根据权利要求1所述的环保型发动机冷却液的制备方法，包括如下步骤：

1）在碱配制槽中投入氢氧化钠，用纯水溶解得氢氧化钠水溶液；

2）在制备罐中打入计量的乙二醇，开启搅拌，投入上步配制的氢氧化钠水溶液；

3）将步骤2）所得溶液温度升温至35-45℃后投入癸二酸，醋酸钠，苯并三氮唑，硝酸钠，乙醇胺，异辛酸，苯甲酸钠、对叔丁基苯甲酸搅拌使其充分溶解；

4）最后加入消泡剂和色素即得。