CN101831279B - 高聚物复合的防冻液 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高聚物复合的防冻液，包括乙二醇和水，还包括聚丙烯酸、聚磺化苯乙烯、钼酸钠、苯甲酸钠、硼砂、甲基苯并三氮唑、硝酸钠、三乙醇胺和氢氧化钠，它还包括消泡剂和染色剂。本发明还公开了加工这种高聚物复合的防冻液的工艺。本发明在-45℃不结冻、泡沫消失时间小于3秒，本发明中的高聚物的羧酸根及聚磺化苯乙烯的磺酸根与乙二醇、水溶液中带正电荷的金属离子产生吸附作用，形成保护膜，保护金属不被腐蚀，不产生穴蚀；本发明不含亚硝酸盐，不含磷酸盐，具有优越的环保性；而各缓蚀剂在乙二醇、水系中有优良的相容性，很好的协同效应，在防冻效果的基础上充分发挥了良好的缓蚀效果。

Description

高聚物复合的防冻液

技术领域

本发明涉及一种汽车防冻液，尤其是涉及一种由高聚物形成金属保护膜的高聚物复合的防冻液及其加工工艺。

背景技术

防冻液是一种含有特殊添加剂的冷却液，主要用于液冷式发动机冷却系统，防冻液具有冬天防冻，夏天防沸，全年防水垢，防腐蚀等优良性能。现国内外95％以上使用乙二醇的水基型防冻液，与自来水相比，乙二醇最显著的特点是防冻，而水不能防冻。其次，乙二醇沸点高，挥发性小，粘度适中并且随温度变化小，热稳定性好。因此，乙二醇型防冻液是一种理想的冷却液。

汽车冷却系统一般由铜、铝、铸铁、钢、焊锡组成，乙二醇防冻液在长期工作中会引起冷却系统的材质腐蚀，腐蚀介质是水和乙二醇。关于水对金属的腐蚀已为人们所熟悉，而乙二醇在常温下不会引起材质的明显腐蚀，但温度升高，乙二醇会被氧化，使酸度增高，生成多种腐蚀性物质：这些腐蚀物质的析出而引起发动机热传导率下降，致使冷却器管部易堵塞，引起发动机过热，据调查，全球50％以上的汽车发动机故障来源于冷却系统！所以，防冻液还应具防缓蚀效果。

市场上防冻液中的缓蚀剂很多含有磷酸盐或亚硝酸盐，这种缓蚀剂在使用后会对环境产生污染。市场上防冻液中的缓蚀剂主要分为：阳极型缓蚀剂，例如中性介质中用的铬酸盐、亚硝酸盐、苯甲酸盐等，它们能增加阳极极化，从而使腐蚀电势正移，通常，阳极型缓蚀剂的阴离子移向金属表面使其钝化；阴极型缓蚀剂，例如酸式碳酸钙、聚磷盐、硫酸锌、砷离子、锑离子等，它们能增加阴极极化，使腐蚀电势负移，通常，阴极型缓蚀剂的阳离子移向金属表面，通过电化学或化学反应在金属表面形成沉淀保护膜，抑制阴极过程速率(例如使氢的超电势大大增加)，从而起缓蚀作；混合型缓蚀剂，例如含氮、含硫和既含氮又含硫的有机化合物、生物碱等，它们对阴极过程和阳极过程同时起抑制作用，这时腐蚀电势变化不大，但腐蚀电流却减少很多。这样由于汽车是由不同成分的金属构件构成的，而不同成分的金属构件构成需用不同的缓蚀剂，亚硝酸钠对钢、铸铁的缓蚀效果好，但对焊料产生孔蚀；三乙醇胺、磷酸盐、有机磷酸盐虽对黑色金属缓蚀效果好，但对黄铜、紫铜有腐蚀；硅酸盐是铝优良的缓蚀剂，但极度易水解，形成大量絮状沉淀。这些单品种缓蚀剂虽成本较低，但难以满足防冻液诸多方面的性能要求。

发明内容

针对以上提出的问题，本发明目的在于提供一种对多种金属有效、能在金属表面形成保护膜，保护金属不被腐蚀的高聚物复合的防冻液。

本发明通过以下技术措施实现的，一种高聚物复合的防冻液，包括乙二醇和水，还包括聚丙烯酸、聚磺化苯乙烯、钼酸钠、苯甲酸钠、硼砂、甲基苯并三氮唑、硝酸钠、三乙醇胺和氢氧化钠。

上述配方中还可以包括消泡剂和染色剂。

其中各组份的重量份数为：

聚丙烯酸            1～2

聚磺化苯乙烯        0.5～1

钼酸钠              0.5～1.5

苯甲酸钠            10～23.5

硼砂                7.5～13

甲基苯并三氮唑      1～2

硝酸钠              1～1.5

三乙醇胺            2～2.5

氢氧化钠            0.5～1

消泡剂              0.1～0.5

染色剂              0.1～0.5

乙二醇              450～550

水                  450～500

本发明还公开了加工这种高聚物复合的防冻液的工艺：

(1)、聚丙烯酸-三乙醇胺加成物制备，

将聚丙烯酸放入反应容器中，加入10％--20％浓度的氢氧化钠溶液，加热温度至摄氏50-70度，搅拌半小时，然后加入三乙醇胺，继续搅拌半小时，即得聚丙烯纳及聚丙烯酸-三乙醇胺加成物，备用；

(2)、配置乙二醇水溶液，

在反应容器加入乙二醇和水，加热温度至摄氏50-70度；

(3)、加入缓蚀剂，

向乙二醇水溶液顺序加入钼酸钠、苯甲酸钠、硼砂、甲基苯并三氮唑、硝酸钠、聚丙烯酸-三乙醇胺加成物、聚磺化苯乙烯30％水溶液，搅拌一小时，得均匀溶液；

(4)、生产成品，

将上一步骤所得均匀溶液过滤除去杂质，用氢氧化钠溶液调PH值至7.5～11.0后，加入消泡剂和中性红染色剂，按要求包装即得产品。

本发明以乙二醇和水为基础，复合高聚物、无机盐、有机盐作为缓蚀剂的汽车防冻冷却液，用于水冷式内燃机的冷却系统，对铝、铝合金、铸铁、钢、铜及焊锡等金属有优越的缓蚀效果，不会损坏散热器软管、垫圈等橡胶部件，同时，还能防止产生过多的泡沫，本发明在-45℃不结冻、泡沫消失时间小于3秒，高聚物的羧酸根及聚磺化苯乙烯的磺酸根与乙二醇、水溶液中带正电荷的金属离子产生吸附作用，形成保护膜，保护金属不被腐蚀，不产生穴蚀；本发明不含亚硝酸盐，不含磷酸盐，具有优越的环保性；而各缓蚀剂在乙二醇、水系中有优良的相容性，很好的协同效应，在防冻效果的基础上充分发挥了良好的缓蚀效果。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1：

高聚物复合的防冻液，由100g聚丙烯酸、50g聚磺化苯乙烯、50g钼酸钠、1000g苯甲酸钠、750g硼砂、100g甲基苯并三氮唑、100g硝酸钠、200g三乙醇胺、50g氢氧化钠、10g消泡剂、10g染色剂、45000g乙二醇和45000g水组成；

其生产工艺为：

(1)、聚丙烯酸-三乙醇胺加成物制备，

将聚丙烯酸放入反应容器中，加入10％--20％浓度的氢氧化钠溶液，加热温度至摄氏50-70度，搅拌半小时，然后加入三乙醇胺，继续搅拌半小时，即得聚丙烯纳及聚丙烯酸-三乙醇胺加成物，备用；

(2)、配置乙二醇水溶液，

在反应容器加入乙二醇和水，加热温度至摄氏50-70度；

(3)、加入缓蚀剂，

向乙二醇水溶液顺序加入钼酸钠、苯甲酸钠、硼砂、甲基苯并三氮唑、硝酸钠、聚丙烯酸-三乙醇胺加成物、聚磺化苯乙烯30％水溶液，搅拌一小时，得均匀溶液；

(4)、生产成品，

将上一步骤所得均匀溶液过滤除去杂质，用氢氧化钠溶液调PH值至8.0后，加入消泡剂和中性红染色剂，按要求包装即得产品。

实施例2：

高聚物复合的防冻液，由150g聚丙烯酸、75g聚磺化苯乙烯、100g钼酸钠、1700g苯甲酸钠、1000g硼砂、150g甲基苯并三氮唑、130g硝酸钠、220g三乙醇胺、75g氢氧化钠、30g消泡剂、30g染色剂、50000g乙二醇和47000g水组成；其生产工艺同实施例1。

实施例3：

高聚物复合的防冻液，由200g聚丙烯酸、100g聚磺化苯乙烯、150g钼酸钠、2350g苯甲酸钠、1300g硼砂、200g甲基苯并三氮唑、150g硝酸钠、250g三乙醇胺、100g氢氧化钠、50g消泡剂、50g染色剂、55000g乙二醇和50000g水组成；其生产工艺同实施例1。

以上是对本发明高聚物复合的防冻液的配方及加工工艺进行了阐述，用于帮助理解本发明，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，任何未背离本发明原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种高聚物复合的防冻液，其特征在于各组份的重量份数为：

2.根据权利要求1所述的高聚物复合的防冻液，其特征在于加工工艺为：

(1)、聚丙烯酸-三乙醇胺的制备，

将聚丙烯酸放入反应容器中，加入10％--20％浓度的氢氧化钠溶液，加热温度至摄氏50-70度，搅拌半小时，然后加入三乙醇胺，继续搅拌半小时，即得聚丙烯酸钠及聚丙烯酸-三乙醇胺，备用；

(2)、配置乙二醇水溶液，

在反应容器加入乙二醇和水，加热温度至摄氏50-70度；

(3)、加入缓蚀剂，

向乙二醇水溶液顺序加入钼酸钠、苯甲酸钠、硼砂、甲基苯并三氮唑、硝酸钠、聚丙烯酸-三乙醇胺、聚磺化苯乙烯30％水溶液，搅拌一小时，得均匀溶液；

(4)、生产成品，

将上一步骤所得均匀溶液过滤除去杂质，用氢氧化钠溶液调pH值至7.5～11.0后，加入消泡剂和中性红染色剂，按要求包装即得产品。