CN102031093A - 一种纳米无水防冻液的制备方法及其制备的纳米无水防冻液 - Google Patents

一种纳米无水防冻液的制备方法及其制备的纳米无水防冻液 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种纳米无水防冻液的制备方法，包括如下步骤：(1)将66-68wt％的二乙二醇和乙二醇的混合液与22-24wt％的丙二醇溶液搅拌均匀，得防冻基础液；(2)在步骤(1)所得的防冻基础液中加入4-6wt％的纳米颗粒；(3)在步骤(2)所得的混合溶液中加入0.1-0.3wt％止沸剂；(4)加入4.7-4.9wt％长效缓释剂；(5)将步骤(4)所得溶液调节pH值至7.5；(6)将步骤(5)所得混合液蒸馏，除水份，得成品。本发明特有的制作工艺和组份，不仅有效地改变了现有技术易挥发，易结垢，易腐蚀金属设备，有效时间短的不足和缺陷，同时有效的提高了沸点，降低了冰点，极大地提高防冻液产品的品质。

Description

一种纳米无水防冻液的制备方法及其制备的纳米无水防冻液
技术领域
本发明涉及防冻液技术领域，尤其是一种纳米无水防冻液及其制备方法。
背景技术
在气温较低的地区或者季节，纳米无水防冻液被广泛使用于汽车、拖拉车、矿山机械以及冷冻机组中，以保证在气温较低的情况下，发动机不冻住或者冻裂；在炎热的夏天防止发动机发热“开锅”，降低发动机噪音，延长发动机寿命，同时具有极强的抗腐蚀，抗结垢作用，一次加入终身不换，保证了发动机的正常运行。目前常用的防冻液主要成分一般均含有氯化钙、甲醇或者乙二醇以及水。因为现有产品组份存在一定不合理性，故存在如下不足和缺陷：甲醇容易挥发、沸点较低，安全隐患大；在冷却系统中可产生水垢的主要物质：硫酸钙和碳酸钙、碳酸镁等，还有因使用不当而产生的褐色磷酸钙等。钙、镁离子主要来源于冷却液中的水，为此，必须严格控制配制防冻液的水的含量。氯化钙则由于容易沉淀，堵塞管道；同时水对金属有腐蚀作用，水份的存在还会影响防冻液的沸点。现有防冻液最大的不足在于沸点低而冰点高，水温适用范围窄，腐蚀性强，易结垢，1-2年更换一次。所以研制性能更加优越的无水防冻液成为业内研究的热点。
发明内容
本发明针对现有技术沸点低而冰点高之不足和缺陷，提出一种纳米无水防冻液的制备方法，得到一种无水份、高沸点且低冰点的防冻液，极大的提高了产品品质。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
一种纳米无水防冻液的制备方法，包括如下步骤：
(1)将66-68wt％的二乙二醇和乙二醇的混合液与22-24wt％的丙二醇溶液搅拌均匀，得防冻基础液；
(2)在步骤(1)所得的防冻基础液中加入4-6wt％的纳米颗粒；
(3)在步骤(2)所得的混合溶液中加入0.1-0.3wt％止沸剂，有效地提高了本发明的沸点。
(4)加入4.7-4.9wt％长效缓释剂，可使本发明在较长的时间内反复使用而无需更换。
(5)将步骤(4)所得溶液调节PH值至7.5，减小其腐蚀性。
(6)将步骤(5)所得混合液蒸馏，除水份，得成品。
其中，步骤(1)中所述二乙二醇和乙二醇的质量比为3∶7至5∶5。
其中，步骤(1)中搅拌时间为1小时，步骤(2)中所述的纳米颗粒为粒径小于50nm的cu、cuo、sio2颗粒中一种或几种。由于纳米颗粒在大小上区别于毫米级和微米级颗粒，在流体中具有“量子尺寸效应”和“宏观量子隧道效应”，大大改善液体的传热性能。
其中，步骤(3)中所述的止沸剂为磷酸二氢铵。
其中，步骤(4)中所述长效缓释剂为EVE金属缓释剂。
其中，步骤(5)中所用PH值调节液为马来酸酐。
一种纳米无水防冻液，各物质的质量百分比为：
二乙二醇和乙二醇混合液        66-68wt％
丙二醇          22-24wt％
纳米颗粒        4-6wt％
止沸剂          0.1-0.3wt％
长效缓释剂      4.7-4.9wt％
PH值调节液      微量
进一步地，各物质的质量百分比为：
二乙二醇和乙二醇混合液    67wt％
丙二醇                    23wt％
纳米颗粒                  5wt％
止沸剂                    0.2wt％
长效缓释剂                4.8wt％
PH值调节液                微量
本发明采用特有的制作工艺和组份，不仅有效地改变了现有技术易挥发，易沉淀，易腐蚀金属设备的不足和缺陷，同时有效的提高了沸点，降低了冰点，加快了冷却速度，防止发动机和水箱的结垢，生锈，降低发动机噪音，一次加入终身不换。极大地提高防冻液产品的品质。
具体实施方式
实施例1
称取二乙二醇和乙二醇的混合液6.7Kg(二乙二醇和乙二醇质量比为3∶7至5∶5，可以根据情况而定)和丙二醇2.3Kg，经搅拌器充分搅拌1小时左右至均匀，得防冻基础液；将0.5Kg纳米颗粒经超声波振荡后，再加热形成纳米流体后加入冷却基础液中(所述纳米颗粒为粒径小于50nm的cu、cuo、sio2颗粒中一种或几种)；然后，加入0.02Kg磷酸二氢铵，达到止沸之目的，即提高本发明组合物的沸点；再加入0.48Kg的长效缓释剂，本发明长效防止金属生锈，一次加入终身不换，所述的长效缓释剂为EVE金属缓释剂。上述所得的混和液成碱性，可腐蚀设备和皮肤，故本发明再加入微量的马来酸酐调节PH值，将PH值调节至7.5左右。最后，将上述所得混合液蒸馏去水份，得成品纳米无水防冻液。
实施例2
称取二乙二醇和乙二醇的混合液6.6Kg(二乙二醇和乙二醇质量比为3∶7至5∶5，可以根据情况而定)和丙二醇2.4Kg，经搅拌器充分搅拌1小时左右至均匀，得防冻基础液；将0.5Kg纳米颗粒经超声波振荡后，再加热形成纳米流体后加入冷却基础液中(所述纳米颗粒为粒径小于50nm的cu、cuo、sio2颗粒中一种或几种)；然后，加入0.01Kg磷酸二氢铵，达到快速散热，止沸之目的，即提高本发明组合物的沸点；再加入0.49Kg的长效缓释剂，本发明长效防止金属生锈，一次加入终身不换，所述的长效缓释剂为EVE金属缓释剂。上述所得的混和液成碱性，可腐蚀设备和皮肤，故本发明再加入微量的马来酸酐调节PH值，将PH值调节至7.5左右。最后，将上述所得混合液蒸馏去水份，得成品纳米无水防冻液。
实施例3
称取二乙二醇和乙二醇的混合液6.8Kg(二乙二醇和乙二醇质量比为3∶7至5∶5，可以根据情况而定)和丙二醇2.2Kg，经搅拌器充分搅拌1小时左右至均匀，得防冻基础液；将0.5Kg纳米颗粒经超声波振荡后，再加热形成纳米流体后加入冷却基础液中(所述纳米颗粒为粒径小于50nm的cu、cuo、sio2颗粒中一种或几种)；然后，加入0.03Kg磷酸二氢铵，达到快速散热，止沸之目的，即提高本发明组合物的沸点；再加入0.47Kg的长效缓释剂，本发明长效防止金属生锈，一次加入终身不换，所述的长效缓释剂为EVE金属缓释剂。上述所得的混和液成碱性，可腐蚀设备和皮肤，故本发明再加入微量的马来酸酐调节PH值，将PH值调节至7.5左右。最后，将上述所得混合液蒸馏去水份，得成品纳米无水防冻液。
对比实验
经实验检测，本发明较现有产品品质得到显著改善，实验数据见下表。
Figure BSA00000340128700051
从上表中可看出，本发明产品与现有相比而言，极大地提高了沸点，延长了使用时间，防止结垢，防止金属生锈，在原有冰点可调节的前提下，扩大了耐高温“开锅”的适用范围，始终保持设备内部恒温状态。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种纳米无水防冻液的制备方法，依次包括如下步骤：
(1)将66-68wt％的二乙二醇和乙二醇的混合液与22-24wt％的丙二醇溶液搅拌均匀，得防冻基础液；
(2)在步骤(1)所得的防冻基础液中加入4-6wt％的纳米颗粒；
(3)在步骤(2)所得的混合溶液中加入0.1-0.3wt％止沸剂；
(4)加入4.7-4.9wt％长效缓释剂；
(5)将步骤(4)所得溶液调节PH值至7.5；
(6)将步骤(5)所得混合液蒸馏，除水份，得成品。
2.根据如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述二乙二醇和乙二醇的质量比为3∶7至5∶5。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中搅拌时间为1小时。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述的纳米颗粒为粒径小于50nm的cu、cuo、sio2颗粒中一种或几种。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述的止沸剂为磷酸二氢铵。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(4)中所述长效缓释剂为EVE金属缓释剂。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(5)中所用PH值调节液为马来酸酐。
8.根据权利要求1所述的制备方法制备的纳米无水防冻液，其特征在于，各物质的质量百分比为：
二乙二醇和乙二醇混合液    66-68wt％
丙二醇                    22-24wt％
纳米颗粒                  4-6wt％
止沸剂                    0.1-0.3wt％
长效缓释剂                4.7-4.9wt％
PH值调节液                微量。
9.根据权利要求8所述的纳米无水防冻液，其特征在于，各物质的质量百分比为：
二乙二醇和乙二醇混合液    67wt％
丙二醇                    23wt％
纳米颗粒                  5wt％
止沸剂                    0.2wt％
长效缓释剂                4.8wt％
PH值调节液                微量。
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