CN101824309A - 一种丙二醇无水型冷却液 - Google Patents

一种丙二醇无水型冷却液 Download PDF

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沈忠毅
刘锦升
胡建和
王新龙
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Abstract

本发明提供一种丙二醇无水型冷却液，尤其是一种环保型重负荷发动机冷却液，该冷却液包括丙二醇、缓蚀剂、pH值调节剂等组分，可以在极高温和极低温的重负荷汽车发动机水箱使用。该冷却液因加入防锈剂、阻垢剂、消泡剂及染料，还具有防腐、防结垢、除垢、贮存稳定和使用期限长等特点。

Description

一种丙二醇无水型冷却液
技术领域
本发明涉及一种丙二醇无水型冷却液，该冷却液尤其适用于苛刻环境下(极高温和极低温)的重负荷汽车发动机水箱使用。
背景技术
目前市场上最常见的冷却液是乙二醇-水型冷却液，其冰点最低只有-50℃，但是在特殊地区如寒区和严寒区冬季温度有时在-50℃以下，乙二醇-水型冷却液就显得不适用了；随着现代汽车工业的高速发展，大功率、重负荷、高速度的汽车越来越多，对汽车冷却液的要求越来越高，需要一种更高沸点、传热效果更好的冷却液。另外随着人们环保意识的加强，逐渐认识到有些化学物质对人体有害并且污染环境，例如硝酸盐、亚硝酸盐属于致癌化合物，硅酸盐、磷酸盐对水质有污染，乙二醇的生物降解性差等。
随着乙二醇冷却液的上述缺陷日益显现，现在也出现了一些以丙二醇为基液的冷却液，如中国申请号为200710028452.0，公开号为CN101319134A的专利，其名称为“不含乙二醇的长效冷却液”，其独立权利要求为：“1、一种不含乙二醇的长效冷却液，其特征是，包括以下组分：多元醇、粘度比热调节剂和能溶于多元醇的防腐蚀添加剂。”目前国内专利多以乙二醇为基液，以丙二醇为基液的冷却液不多，尤其是不含水的丙二醇冷却液更少，该200710028452.0专利是找到的唯一一篇不含水的丙二醇/丙三醇冷却液。该冷却液存在的问题是，丙三醇要比丙二醇更粘稠，虽然加了粘度比热调节剂，但是其传热效果还是会受到影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：现有的冷却液不能在极低温和极高温环境下使用，冷却液含水会腐蚀金属容器，现有冷却液的添加剂会对环境造成污染。
为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：
一种丙二醇无水型冷却液，其组分及含量为：
组成名称                  重量配比(份)
丙二醇                    90.0～99.5
缓蚀剂                    0.2～10.0
碱性PH调节剂              0.1～0.5
作为上述技术方案的进一步改进，上述冷却液还包括如下添加剂：防锈剂、阻垢剂、消泡剂、染料，其中各组分的配方是：
组成名称重量配比(份)
丙二醇                    90.0～99.5
缓蚀剂                    0.2～10.0
碱性PH调节剂              0.1～0.5
防锈剂                    0.01～0.2
阻垢剂                    0.01～0.2
酸性PH调节剂              0.01～0.5
消泡剂                    0.01～0.1
染料                      0.005～0.02
上述技术方案中，
缓蚀剂为：三聚磷酸钠、一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、癸二酸、辛酸、异辛酸，或其组合物。
防锈剂为：苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑，或其组合物。
阻垢剂为：乙二胺四乙酸(EDTA)、乙二胺四乙酸二钠，或其组合物。
消泡剂为有机硅油。
酸性PH值调节剂为：癸二酸、辛酸、异辛酸、水解马来酸酐，或其组合物。
碱性PH值调节剂为：一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺，或其组合物。
染料为：荧光绿染料。
本发明中，使用丙二醇是因为丙二醇的冰点低达-68℃，而沸点高达187℃。
本发明的有益效果是：相比乙二醇型冷却液，由于使用了丙二醇，大大提高了冷却液的使用范围，例如重负荷汽车在温度低于-50℃的极寒地区，或者在温度高于50℃的沙漠和荒漠地区，本冷却液仍能够起到良好的防冻或者冷却效果，保证汽车仍能够正常行驶。此外现有的丙二醇冷却液多是含水性冷却液，而本冷却液是无水型冷却液，相比延长了贮存容器如水箱的使用寿命。此外因为丙二醇有着优异的生物降解性，本发明所使用的添加剂均为有机化合物并且添加量很少，故本冷却液属于环保型冷却液，使用后废弃的冷却液基本不会污染土壤、水源，也不会危害人体健康。
下面结合具体实施方式，进一步对本发明进行说明。
具体实施方式
实施例1：
选取重量份数为下例数值的组分：
丙二醇                            989kg
三乙醇胺                  6.00kg
三聚磷酸钠                2.00kg
水解马来酸酐              1.00kg
异辛酸                    2.00kg
总重量                    1000.00kg
说明：三乙醇胺既能调节PH值，又能起到缓蚀剂的作用。上述实施例中，除丙二醇外，添加剂都是缓蚀剂。
检验结论：
1.外观：无色透明液体
2.PH值：8.8
3.冰点：≤-60℃
4.密度：1.036g/cm3
5.沸点：≥160℃
6.玻璃器皿腐蚀：(执行标准SH/T 0085)
(将试片放入制成的冷却液中，验证试片是否腐蚀或者结垢)
Figure B2009101296026D0000041
7.验证泡沫消失时间(执行标准SH/T 0066)：
实施例2：
选取重量份数为下例数值的组分：
丙二醇                          914.0kg
二乙醇胺                        45.0kg
甲基苯并三氮唑                  10.0kg
三聚磷酸钠                      10.0kg
辛酸                            10.0kg
癸二酸                          8.0kg
乙二胺四乙酸二钠                1.0kg
有机硅油                        1.0kg
荧光绿染料                      1.0kg
总重量                          1000.00kg
检验结论：
1.外观：绿色透明液体
2.PH值：8.8
3.冰点：≤-60℃
4.密度：1.032g/cm3
5.沸点：≥160℃
6.玻璃器皿腐蚀：(执行标准SH/T 0085)
(将试片放入制成的冷却液中，验证试片是否腐蚀或者结垢)
Figure B2009101296026D0000061
7.验证泡沫消失时间(执行标准SH/T 0066)：
Figure B2009101296026D0000062
实施例3：
选取重量份数为下例数值的组分：
丙二醇                              955.90kg
二乙醇胺                            25.50kg
甲基苯并三氮唑                      2.00kg
三聚磷酸钠                          2.00kg
异辛酸                              6.50kg
癸二酸                              7.00kg
乙二胺四乙酸二钠                    0.50kg
有机硅油                              0.50kg
荧光绿染料                            0.10kg
总重量                                1000.00kg
检验结论：
1.外观：绿色透明液体
2.PH值：8.1
3.冰点：≤-60℃
4.密度：1.031g/cm3
5.沸点：≥160℃
6.玻璃器皿腐蚀：(执行标准SH/T 0085)
(将试片放入制成的冷却液中，验证试片是否腐蚀或者结垢)
7.验证泡沫消失时间(执行标准SH/T 0066)：
Figure B2009101296026D0000072
实施例4：
选取重量份数为下例数值的组分：
丙二醇                          986.40kg
三乙醇胺                        5.50kg
甲基苯并三氮唑                  2.00kg
三聚磷酸钠                      2.00kg
癸二酸                          3.00kg
乙二胺四乙酸二钠                0.50kg
有机硅油                        0.50kg
荧光绿染料                      0.10kg
总重量                          1000.00kg
检验结论：
1.外观：绿色透明液体
2.PH值：8.5
3.冰点：≤-60℃
4.密度：1.032g/cm3
5.沸点：≥160℃
6.玻璃器皿腐蚀：(执行标准SH/T 0085)
(将试片放入制成的冷却液中，验证试片是否腐蚀或者结垢)
Figure B2009101296026D0000081
7.验证泡沫消失时间(执行标准SH/T 0066)：
Figure B2009101296026D0000091
实施例5：
选取重量份数为下例数值的组分：
丙二醇                                    983.90kg
二乙醇胺                                  6.50kg
苯并三氮唑                                1.50kg
三聚磷酸钠                                2.00kg
辛酸                                      2.50kg
癸二酸                                    2.00kg
乙二胺四乙酸                              1.00kg
有机硅油                                  0.50kg
荧光绿染料                                0.10kg
总重量                                    1000.00kg
检验结论：
1.外观：绿色透明液体
2.PH值：8.3
3.冰点：≤-60℃
4.密度：1.033g/cm3
5.沸点：≥160℃
6.玻璃器皿腐蚀：(执行标准SH/T 0085)
(将试片放入制成的冷却液中，验证试片是否腐蚀或者结垢)
Figure B2009101296026D0000101
7.验证泡沫消失时间(执行标准SH/T 0066)：
实施例6：
选取重量份数为下例数值的组分：
丙二醇                                980.90kg
一乙醇胺                              8.50kg
苯并三氮唑                            1.50kg
三聚磷酸钠                            2.00kg
辛酸                                  2.50kg
癸二酸                                3.00kg
乙二胺四乙酸                          1.00kg
有机硅油                              0.50kg
荧光绿染料                            0.10kg
总重量                                1000.00kg
检验结论：
1.外观：绿色透明液体
2.PH值：8.9
3.冰点：≤-60℃
4.密度：1.033g/cm3
5.沸点：≥160℃
6.玻璃器皿腐蚀：(执行标准SH/T 0085)
(将试片放入制成的冷却液中，验证试片是否腐蚀或者结垢)
7.验证泡沫消失时间(执行标准SH/T 0066)：
Figure B2009101296026D0000112
实施例7：
选取重量份数为下例数值的组分：
丙二醇                              988.40kg
三乙醇胺                            4.50kg
苯并三氮唑                          2.00kg
三聚磷酸钠                          2.00kg
辛酸                                2.50kg
乙二胺四乙酸                        0.50kg
有机硅油                            0.50kg
荧光绿染料                          0.10kg
总重量                              1000.00kg
检验结论：
1.外观：绿色透明液体
2.PH值：8.4
3.冰点：≤-60℃
4.密度：1.030g/cm3
5.沸点：≥160℃
6.玻璃器皿腐蚀：(执行标准SH/T 0085)
(将试片放入制成的冷却液中，验证试片是否腐蚀或者结垢)
7.验证泡沫消失时间(执行标准SH/T 0066)：
实施例8：
选取重量份数为下例数值的组分：
丙二醇                            984.40kg
三乙醇胺                          6.50kg
苯并三氮唑                        2.00kg
三聚磷酸钠                        2.00kg
辛酸                              2.50kg
癸二酸                            1.50kg
乙二胺四乙酸二钠                  0.50kg
有机硅油                          0.50kg
荧光绿染料                        0.10kg
总重量                            1000.00kg
检验结论：
1.外观：绿色透明液体
2.PH值：8.5
3.冰点：≤-60℃
4.密度：1.033g/cm3
5.沸点：≥160℃
6.玻璃器皿腐蚀：(执行标准SH/T 0085)
(将试片放入制成的冷却液中，验证试片是否腐蚀或者结垢)
Figure B2009101296026D0000141
7.验证泡沫消失时间(执行标准SH/T 0066)：
Figure B2009101296026D0000142
实施例9：
选取重量份数为下例数值的组分：
丙二醇                      988.40kg
三乙醇胺                    5.50kg
苯并三氮唑                  1.50kg
三聚磷酸钠                  1.50kg
异辛酸                      1.50kg
乙二胺四乙酸                1.00kg
有机硅油                    0.50kg
荧光绿染料                  0.10kg
总重量                      1000.00kg
检验结论：
1.外观：绿色透明液体
2.PH值：8.5
3.冰点：≤-60℃
4.密度：1.036g/cm3
5.沸点：≥160℃
6.玻璃器皿腐蚀：(执行标准SH/T 0085)
(将试片放入制成的冷却液中，验证试片是否腐蚀或者结垢)
Figure B2009101296026D0000151
7.验证泡沫消失时间(执行标准SH/T 0066)：
Figure B2009101296026D0000152
实施例10：
选取重量份数为下例数值的组分：
丙二醇                                987.40kg
三乙醇胺                              5.50kg
甲基苯并三氮唑                        2.50kg
三聚磷酸钠                            1.50kg
辛酸                                2.00kg
乙二胺四乙酸                        0.50kg
有机硅油                            0.50kg
荧光绿染料                          0.10kg
总重量                              1000.00kg
检验结论：
1.外观：绿色透明液体
2.PH值：8.3
3.冰点：≤-60℃
4.密度：1.038g/cm3
5.沸点：≥160℃
6.玻璃器皿腐蚀：(执行标准SH/T 0085)
(将试片放入制成的冷却液中，验证试片是否腐蚀或者结垢)
Figure B2009101296026D0000161
7.验证泡沫消失时间(执行标准SH/T 0066)：
Figure B2009101296026D0000162

Claims (9)

1.一种丙二醇无水型冷却液，其特征在于，其组分及含量为：
组成名称                  重量配比(份)
丙二醇                    90.0～99.5
缓蚀剂                    0.2～10.0
碱性PH调节剂              0.1～0.5
2.一种如权利要求1所述的冷却液，其特征在于，其组分还包括如下添加剂：防锈剂、阻垢剂、消泡剂、染料，其中所述冷却液中各组分的配方是：
组成名称                  重量配比(份)
丙二醇                    90.0～99.5
缓蚀剂                    0.2～10.0
碱性PH调节剂              0.1～0.5
防锈剂                    0.01～0.2
阻垢剂                    0.01～0.2
酸性PH调节剂              0.01～0.5
消泡剂                    0.01～0.1
染料                      0.005～0.02
3.一种如权利要求1或2任一项所述的冷却液，其特征在于，配方中缓蚀剂为：三聚磷酸钠、一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、癸二酸、辛酸、异辛酸，或其组合物。
4.一种如权利要求2所述的冷却液，其特征在于，配方中防锈剂为：苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑，或其组合物。
5.一种如权利要求2所述的冷却液，其特征在于，配方中阻垢剂为：乙二胺四乙酸(EDTA)、乙二胺四乙酸二钠，或其组合物。
6.一种如权利要求2所述的冷却液，其特征在于：配方中消泡剂为有机硅油。
7.一种如权利要求2所述的发动机冷却液，其特征在于，配方中酸性PH值调节剂为：癸二酸、辛酸、异辛酸、水解马来酸酐，或其组合物。
8.一种如权利要求1或2任一项所述的冷却液，其特征在于，配方中碱性PH值调节剂为：一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺，或其组合物。
9.一种如权利要求2所述的冷却液，其特征在于，配方中染料为：荧光绿染料。
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