AT226201B

AT226201B -

Info

Publication number: AT226201B
Application number: AT809261A
Authority: AT
Original assignee: Chemische Werke Huels Aktiengesellschaft
Priority date: 1961-01-30
Filing date: 1961-10-26
Publication date: 1963-03-11

Description

Nichtschäumendes Gefrierschutzmittel für wassergekühlte Verbrennungskraftmaschinen auf Basis von Äthylenglykol
Es ist bekannt, zur Vermeidung der bei Verwendung von Glykolen als Gefrierschutzmittel für wassergekühlte Verbrennungskraftmaschinen häufig auftretenden Schaumbildung, diesen Glykolen Kondensationsprodukte aus Alkylenoxyden mit organischen Verbindungen, die reaktionsfähige Wasserstoffatome besitzen, zuzusetzen. Es hat sich gezeigt, dass unter harten Bedingungen, d. h. bei Verwendung von be- sonders schaumfreudigem"Wasser, bei Auftreten von Pumpenfett od. dgl., lediglich die Kondensationsprodukte aus 1, 5-3 Mol Propylenoxyd und l Mol Nonylalkohol als Antischaummittel ausreichend wirksam sind.

Die zur Entfaltung der vollen Wirksamkeit unter diesen Bedingungen erforderlichen Mengen sind jedoch weit grösser als es der Löslichkeit dieser Reaktionsprodukte in Äthylenglykol entspricht. Die Handhabung der mit darin schwer bis unlöslichen Antischaummitteln versetzten Äthylenglykole bereitet daher erhebliche Schwierigkeiten. So muss bei der Abfüllung aus grösseren Behältern und Fässern in die im Handel gebräuchlichen Kanister und Dosen das Antischaummittel stets nachträglich gesondert zugegeben werden, da andernfalls beim Abfüllen zunächst nur das obenauf schwimmende Antischaummittel und erst später im zunehmenden Masse Glykol zur Abfüllung kommt. Damit ist aber eine zuverlässige Dosierung des Antischaummittels in der für eine wirkungsvolle Anwendung erforderlichen Menge nicht gewährleistet.

Es wurde nun gefunden, dass man ein nichtschäumendes Gefrierschutzmittel für wassergekühlte Verbrennungskraftmaschinen auf Basis von Äthylenglykol erhält, wenn man zu 0, 5-2, 0 Gew.-%, bezogen auf Äthylenglykol, eines Kondensationsproduktes aus 1, 5-3 Mol Propylenoxyd und l Mol Nonylalkohol und 0, 5-2, 0 Gew.-% eines glykolischen Lösungsvermittlers zusetzt. Als glykolischer Lösungsvermittler sind einmal Glykole der allgemeinen Formel
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in der R eine Methyl-, Äthyl- oder Propylgruppe darstellt, wie 3-Methylpentandiol-2, 4, 3-Methylhexandiol-2, 4 und 3-Methylheptandiol-2, 4 zu verstehen. Besonders geeignet ist dabei das 3-Methylpentandiol-2, 4.

Zum andern haben sich an Stelle dieser Glykole Glykoläther der allgemeinen Formel bewährt H (OCnH2n) xOR, in der n 2-4, x 1-6 beträgt und R Wasserstoff, Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Butylgruppen bedeutet. Diese Verbindungen, von denen sich Butyldiglykol, Butyltriglykol, Diäthylenglykolmonoäthyläther und Tri- äthylenglykolmonoäthyläther besonders eignen, sind durch Oxäthylierung der entsprechenden Alkohole leicht zugänglich.

Von den als Antischaummittel verwendeten Kondensationsprodukten aus 1, 5-3 Mol Propylenoxyd und 1 Mol Nonylalkohol ist besonders das Anlagerungsprodukt aus 2 Mol Propylenoxyd und 1 Mol Nonylalkohol geeignet. Seine maximale Löslichkeit in Äthylenglykol beträgt 0, 2 Gew.-% bei Normaltemperatur, während für die volle Entfaltung der Wirksamkeit als Antischaummittel mindestens 0, 5 Gew.-% erforderlich sind.

Erst durch Zugabe der verschiedenen glykolischen Lösungsvermittler, vorzugsweise im Gewichtsverhältnis von l : 1 zu dem propoxylierten Nonylalkohol, wird es möglich, die für eine ausreichende Schaumverhinderung notwendige Menge an Antischaummittel im Äthylenglykol gleich bei der Verpackung, Versendung und Verteilung des kühlerfertigen Gefrierschutzgemisches stabil darin zu lösen und damit dem Endverbraucher die lästige gesonderte Zugabe des Antischaummittels bei der Verdünnung des Glykols mit Wasser zu ersparen. Durch die Zugabe der beschriebenen Lösungsvermittler können bis zu 2, 0 Gew.-% des genannten Antischaummittels im Äthylenglykol klar und stabil zur Lösung
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gebracht werden.

Den Gefrierschutzmitteln können in üblicher Weise Zusätze, wie Korrosionsinhibitoren, Farbstoff od. dgl., zugegeben werden.

Zur Veranschaulichung und zum Nachweis des mit dem erfindungsgemässen Gefrierschutzmittel erzielten technische Fortschritts werden handelsübliche Gefrierschutzglykol-Wasser-Gemische unter Bedingungen geprüft, die weitgehend den im Kühler von Verbrennungskraftmaschinen vorherrschenden angepasst sind. Dabei wird eine aus einem Standzylinder nach DIN 12 680 mit Schliff und Claisen-Aufsatz bestehende Apparatur verwendet. An dem seitlichen Vorstoss des Claisen-Aufsatzes ist ein Rückfluss- kühler, an dem mittleren Vorstoss eine bis auf den Boden des Standzylinders reichende Glasfritte GO-30 (Jenaer Glas) aufgesetzt.

Der Standzylinder wird mit dem aus jeweils 100 ml eines inhibierten Glykolsmit oder ohne Antischaummittel-und 200 ml Wasser bestehenden Gefrierschutzmittel gefüllt und dann in einem auf 70-80 C-d. h. der vergleichbaren normalen Betriebstemperatur in einem Kraftfahrzeug- kühler-eingestellten Termostaten aufgeheizt. Die mannigfachen Ursachen, die in der Praxis zur Schaumbildung führen, können im Rahmen dieser Versuche nicht einzeln berücksichtigt werden. Zur Schaffung eines hartnäckigen stabilen Schaumes werden dem Glykol-Wasser-Gemisch jeweils 0, 5 ml Marlipal MG (Handelsprodukt der Chemischen Werke Hüls, Aktiengesellschaft, Marl, Kreis Recklinghausen) zugesetzt.

Durch die Glasfritte wird jeweils Luft in einer Menge von 50 l/h hindurchgeleitet.

Beispiel l : Ein mit Borax inhibiertes Gefrierschutzglykol-Wasser-Gemisch, das Marlipal MG, aber kein Antischaummittel enthält, wird unter Durchleiten von Luft im Thermostaten langsam aufgeheizt. Es entwickelt sich sofort ein dichter Schaum, der bis in den Rückflusskühler steigt, so dass die Luftzufuhr nach etwa 20 sec, abgestellt werden muss. Der Schaum hat sich nach 1 h noch nicht verändert.

Beispiel 2 : Einem Vol.-Teil Äthylenglykol (Zusätze : 0, 55% Natriummercaptobenzothiazol und 3, 75% Triäthanolaminophosphat) werden der maximalen Löslichkeit entsprechend 0, 2 Vol.-% des Kondensationsproduktes aus 2 Mol Propylenoxyd und 1 Mol Nonylalkohol als Entschäumer zugesetzt. Dieses Gemisch wird sodann mit 2 Vol.-Teilen Wasser verdünnt, mit 0, 5 ml Marlipal MG als Schaumbildner versetzt und geschüttelt. Schon nach kurzzeitigem Einleiten von Luft entwickelt sich ein dichter Schaum, der sich von dem in Beispiel 1 beobachteten praktisch nicht unterscheidet. Somit tritt keine Antischaumwirkung der propoxylierten Nonylalkohols ein.

Beispiel 3 : Äthylenglykol wird mit 1 Vol.-% eines aus 50 Gew.-% 3-Methylpentandiol-2, 4 und 50 Gewichtsprozent propoxyliertem Nonylalkohol (Molverhältnis Propylenoxyd/Nonanol = 2 : 1) bestehenden Gemisches versetzt, wobei eine klare Lösung entsteht. Nach Verdünnen mit Wasser und Schütteln wird Marlipal MG zugefügt und unter langsamen Aufheizen Luft hindurchgeleitet. Es zeigt sich keinerlei Schaumbildung. Bei 80 C wird die Luft- und Wärmezufuhr unterbrochen, bis das Gemisch wieder Zimmertemperatur erreicht hat. Nach nochmaligem und wiederholtem Einleiten von Luft, Aufwärmen und erneutem Abkühlen kann in keiner Phase des Versuches eine Schaumbildung beobachtet werden.

Beispiel 4 : Wird an Stelle des in Beispiel 3 verwendeten 3-Methylpentandiols-2, 4 unter sonst völlig gleichen Bedingungen Butyldiglykol, Äthyldiglykol, Butyl- oder Äthyltriglykol eingesetzt, so ist ebenfalls in Übereinstimmung mit dem Ergebnis des Beispiels 3 keinerlei Schaumbildung zu beobachten.

PATENTANSPRÜCHE :
1. Nichtschäumendes Gefrierschutzmittel für wassergekühlte Verbrennungskraftmaschinen auf Basis von Äthylenglykol, dadurch gekennzeichnet, dass es neben 0, 5-2, 0 Gew.-%, eines Kondensationsproduktes aus 1, 5-3 Mol Propylenoxyd und 1 Mol Nonylalkohol 0, 5-2, 0 Gew.-% eines glykolischen Lösungsvermittlers, beide bezogen auf Äthylenglykol, enthält.

Claims

2. Nichtschäumendes Gefrierschutzmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es als glykolische Lösungsvermittler Glykole der allgemeinen Formel EMI2.1 in der R eine Methyl-, ÄthYl-oder propylgruppe darstellt, enthält.

3. Nichtschäumendes Gefrierschutzmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es als glykolische Lösungsvermittler Glykoläther der allgemeinen Formel H (OCnH2n) xOR, in der n 2-4, x 1-6 beträgt, und R Wasserstoff, Methyl-, Äthyl-, Propyl-und Butylgruppen bedeutet, enthält.