CN101768529A - 一种广谱高效冷却系统清洗剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种广谱高效冷却系统清洗剂，其组分及其质量百分比为：有机酸1～5％，金属离子螯合剂0.5～3％，清洗促进剂0.5～2％，缓蚀阻垢分散剂0.1～1％，脱脂剂0.3～5％和余量为水。本发明清洗剂使用安全，清洗时间1～2小时，除垢率90％以上，大大降低对冷却系统的腐蚀损害。

Description

一种广谱高效冷却系统清洗剂

技术领域

本发明属化工领域，尤其是指一种适用多种污垢的广谱高效冷却系统清洗剂。

背景技术

目前我国汽车发动机水冷系统使用的冷却介质主要有两种：一种是水，另一种是冷却液。水作为一种冷却介质，具有良好的导热性和吸热性，因此水作为传统的优良冷却介质被广泛使用，但水作为冷却介质却有诸多缺点：水的冰点高，在0℃以下开始结冰并且体积膨胀，发动机长期不使用时，低温下有可能使水箱冻结甚至开裂；其次，由于所采用的水通常是天然水或自来水，这些水中含有多种无机离子，常见的有Mg²⁺、Ca²⁺、SO₄ ^2-和Cl^-等离子，在水温升高时，这些杂质极易生成钙盐和镁盐，附着在金属水道的内表面，形成水垢。同时，由于我国气候的特点，如今越来越普及使用冷却液作为发动机的冷却介质，但即使使用了性能优良的发动机冷却液，依然存在发动机冷却系统的结垢问题。首先，在发动机使用过程中，冷却液会有一定的损失，有些用户不是补加冷却液或去离子水，而是直接加入硬水，很容易形成水垢；其次，硅酸盐作为铝合金的特效腐蚀抑制剂，被广泛应用于普通无机型冷却液中，由于硅酸盐的不稳定性，很容易成硅胶析出形成硅胶垢，堵塞散热管；再者，由普通无机型冷却液中的无机盐与缸体上的铁金属反应生成的保护膜因消耗而脱落形成金属垢，金属垢以氧化铁为主，常形成于冷却系统的焊缝部位，容易造成水道堵塞及焊缝过热，导致强度下降而引起泄漏。除此之外，油垢也是发动机冷却系统中常见垢型。这些垢的存在严重影响发动机的散热效果，必须清除。

传统的除垢方法是机械法，但这种方法除垢效果不好，还容易损坏结构复杂的冷却系统，因此机械除垢法早已被淘汰。从上世纪90年代以来对发动机冷却系统的清洗主要采用化学清洗。中国专利94104250.2提供一种车辆冷却水高效清洗剂，由固体有机酸、铵盐、芳胺、低分子有机酸、无机酸、硫氰酸盐、金属腐蚀抑制剂、表面活性剂和水组成，清洗时间长达2-6小时；中国专利94118478.1提供一种在酸介质中溶解水垢和锈垢的汽车水箱清洗剂，该除垢剂由硝酸、羟基乙酸、氨基磺酸和四乙酸钠盐和LW-5广谱清洗缓蚀剂和六次甲基四胺缓蚀剂及一些表面活性剂组成；中国专利99126335.9提供一种酸性除锈膏，以大量的氨基磺酸、氯乙酸等多种酸为清洗主剂。这些清洗剂溶液有的含有酸性很强的无机酸，有的虽然以有机酸为主，但有机酸用量很大，其原理都是在较低pH值(pH＜2)条件下达到除垢目的，在实际使用过程中这种清洗剂容易造成冷却系统设备的过度腐蚀；另外，这类清洗剂酸性太强还会造成冷却系统中塑料软管和橡胶垫片的溶胀，因此存在设备的安全隐患。中国专利01110576.3提供的水箱除垢防锈剂方法虽然新颖，但是除垢时间一般在20～30天，不具有方便快捷性，难以推广使用。所有这些清洗剂还存在一个共同的问题是针对垢类范围狭窄，主要是清除钙、镁盐垢、金属垢和油垢，而忽略了对使用不冻液的冷却系统出现的硅胶垢的清洗问题。

发明内容

本发明目的在于，为冷却系统提供一种不合无机酸、降低有机酸含量，再优化组合螯合剂、缓蚀阻垢分散剂和脱脂剂能在较短时间内高效清除冷却系统中多种污垢，并且对冷却系统有很好保护作用的广谱高效清洗剂。

本发明的目的是通过下列技术方案实现的：

一种广谱高效冷却系统清洗剂，其组份及其质量百分比为：

有机酸            1～5％

螯合剂            0.5～3％

清洗促进剂        0.5～2％

缓蚀阻垢分散剂    0.1～1％

脱脂剂            0.3～5％

水                余量。

所述的有机酸是氨基磺酸、柠檬酸、羟基乙酸、草酸和酒石酸有机酸中的一种或两种混合物；  所述的螯合剂是乙二胺四乙酸、氨基三乙酸二亚乙基三胺五乙酸中的一种，优选为氨基三乙酸。其中有机酸对金属及其氧化物污垢进行溶解，螯合剂对金属及其氧化物垢和盐垢进行络合，使难溶性污垢转化为可溶性化合物。尤其利用有机酸和螯合剂复配，有效降低了有机酸的用量，提高了除垢率。由于有机酸用量的降低，使清洗剂与常规清洗剂相比，对冷却系统金属部件的腐蚀速率降低了2倍以上。

所述的清洗促进剂是氟化氢铵、氟化钠和氟化钾中的一种或两种混合物。在酸性条件下，氟化物转化为氢氟酸，对硅胶垢起有效的去除作用。而且氟化物对镁铝合金具有特殊的缓蚀作用。

所述的缓蚀阻垢分散剂是葡萄糖酸钠、丙烯酸-丙烯酸甲酯、苯乙烯磺酸-马来酸酐组成。从结构上看，所选用的有机化合物含有电负性大的O、S原子为中心的极性集团和以C、H为中心的非极性集团，其缓蚀作用通过其与金属间的吸附来实现。丙烯酸-丙烯酸甲酯其相对分子量为3000～20000，苯乙烯磺酸-马来酸酐相对分子量为1000～10000缓蚀效果最好。所选缓蚀阻垢剂配比为2∶1∶1，在88℃以上的高温清洗环境中不分解，三元组分的协同作用抑制钙、镁盐垢沉积物的形成，有效降低污垢在冷却系统表面的附着性。

所述的脱脂剂是油酸二乙醇胺、硬脂酸二乙醇胺和油酸三乙醇胺中的一种或两种混合物，所述的脱脂剂具有优良的增溶、去油污的性能，在发动机运行的高温环境下有更强的脱脂力，能有效清除冷却系统中复杂的油垢。同时起到调节本发明清洗剂的pH值的作用，使该清洗剂pH值控制在4～5范围内。

本发明清洗剂的制备方法：在常温下，按照比例先将有机酸、螯合剂、清洗促进剂、缓蚀阻垢分散剂加入定量水中，搅拌混合均匀后，再加入脱脂剂，调pH值在4～5之间即可。

本发明清洗剂的使用方法：排空冷却系统，用5～10倍的清水稀释本发明清洗剂，注入冷却系统；启动发动机，怠速运转5分钟后车辆可正常行驶，行驶1～2小时，停车排空冷却系统。然后用清水注满冷却系统，启动发动机怠速运转5分钟后排空，如排出水较脏，请再用清水冲洗，直至排出的水清亮为止。

本发明的优点是，本发明中各成分的协同作用使得该清洗剂在相对较高的pH值环境中1～2个小时快速清除多种污垢，除垢率达90％。此外，本发明中的各组分都兼具金属缓蚀作用和优良的防锈性能，能有效保护冷却系统。

具体实施方式

实施例1-7  本发明广谱高效冷却系统清洗剂的制备

在常温下，按照表1中所示的比例将有机酸、螯合剂、清洗促进剂、缓蚀阻垢分散剂加入定量水中，搅拌混合均匀后，再加入脱脂剂，调pH值在4～5之间即可。

表1  广谱高效冷却系统清洗剂的组成成份及其比例表

实施例8  本发明广谱高效冷却系统清洗剂清洗对比试验

取上述任一实施例生产的汽车冷却系统清洗剂500g，与水1∶10(质量比)混合稀释后，注入冷却系统；启动发动机，怠速运转5分钟后车辆可正常行驶，行驶1～2小时，停车排空冷却系统。然后用清水注满冷却系统，启动发动机怠速运转5分钟后排空，如排出水较脏，请再用清水冲洗，直至排出的水清亮为止。

为了证明本发明清洗剂优于常规清洗剂，选择常规无机酸(LX-VII清洗剂，盐酸含量8％)型清洗剂，有机酸(LX-IX清洗剂，氨基磺酸含量89％)型清洗剂做除垢率、清洗时间、腐蚀率、对橡胶性能的影响的对比试验，对比结果如表2所示。

表2  清洗剂性能对比试验结果表

注：试验温度88±2℃。

从性能对比试验结果来看，本发明的多种性能均优于无机酸型清洗剂和有机酸型清洗剂。清洗时间2h，是其它两种产品清洗时间的1/2～1/3，提高了清洗效率的同时，也减少了对冷却系统的腐蚀；除垢率、腐蚀率和对橡胶性能的影响试验结果证明了本清洗剂的卓越性能。

Claims (6)

1.一种广谱高效冷却系统清洗剂，其特征在于其组份及其质量百分比为：

有机酸                1～5％

螯合剂                0.5～3％

清洗促进剂            0.5～2％

缓蚀阻垢分散剂        0.1～1％

脱脂剂                0.3～5％

水                    余量。

2.按照权利要求1所述的清洗剂，其特征在于所述的有机酸是氨基磺酸、柠檬酸、羟基乙酸、草酸和酒石酸中的一种或两种的混合物。

3.按照权利要求1所述的清洗剂，其特征在于所述的螯合剂是乙二胺四乙酸、氨基三乙酸、二亚乙基三胺五乙酸中的一种，优选为氨基三乙酸。

4.如权利要求1所述的清洗剂，其特征在于清洗促进剂是氟化氢铵、氟化钠和氟化钾中的一种或两种的混合物。

5.按照权利要求1所述的清洗剂，其特征在于所述的缓蚀阻垢分散剂是由葡萄糖酸钠、丙烯酸-丙烯酸甲酯、苯乙烯磺酸-马来酸酐组成，葡萄糖酸钠、丙烯酸-丙烯酸甲酯、苯乙烯磺酸-马来酸酐之间的比例为：2∶1∶1；其中丙烯酸-丙烯酸甲酯的相对分子量为3000～20000，苯乙烯磺酸-马来酸酐的相对分子量1000～10000。

6.按照权利要求1所述的清洗剂，其特征在于所述的脱脂剂是油酸二乙醇胺、硬脂酸二乙醇胺和油酸三乙醇胺中的一种或两种混合物。