CN107523393A

CN107523393A - 一种发动机无水冷却液及其制备方法

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Publication number: CN107523393A
Application number: CN201710834005.8A
Authority: CN
Inventors: 戴晨伟
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-09-15
Filing date: 2017-09-15
Publication date: 2017-12-29

Abstract

本发明公开了一种发动机无水冷却液及其制备方法，涉及无水冷却液技术领域。包括该无水冷却液由以下组分按质量百分比构成：防冻剂91.75～99.2％；磷酸氢二钠0.2～2％；缓蚀剂0.01～0.2％；缓冲剂0.01～0.2％；抗泡剂0.05～0.2％；无机碱0.01～0.05％；纳米碳粉0.5～5％；糊精0.01～0.1％；山梨酸钾0.01～0.5％；其中所有组分质量百分比之和为100％。本发明通过组合物不含水，避免了冷却系统的电化学腐蚀；沸点高达170℃，冰点低至‑45℃，避免了冷却系统的气穴腐蚀，且达到了一次加注，终身免更换；同时不含乙二醇、硝酸盐、亚硝酸盐、磷酸盐等对环境有害物质。适合于机动车发动机特别是重负荷发动机的使用。

Description

一种发动机无水冷却液及其制备方法

技术领域

本发明属于无水冷却液技术领域，特别是涉及一种发动机无水冷却液和该发动机无水冷却液制备方法。

背景技术

众所周知目前内燃机冷却系统中最常用的冷却液是水它具有传热快\使用方便、费用低等优点；同时也存在沸点较低100℃、冰点较高0℃、易腐蚀金属、易积垢等弊病。为克服这些缺点并且在不影响冷却能力的前提下提高发动机的性能、使用可靠性和寿命采用在水中添加防腐剂或防冻剂；或在闭式冷却系统采用加压提高沸点的方法；或用乙二醇/水溶液来代替水冷却液。

当代发动机在向高负荷、高技术发展的同时要求冷却系统的设计更严格和巧妙。发动机的性能指标不仅是发动机的动力性、经济性指标与冷却系统直接相关的发动机热平衡能力也是衡量发动机性能的一个指标。无水丙稀乙二醇冷却液简称PG，早在20世纪90年代已开发出并大量应用于军用、高端车。

汽车冷却液是汽车发动机正常运转不可或缺的换热介质，直接影响发动机的工作性能和使用寿命。目前市面上最常见的冷却液是以乙二醇或丙二醇水溶液作为防冻剂，这种冷却液沸点较低，在高温情况下会逐渐氧化生成强酸性有机酸，从而腐蚀发动机冷却系统。而目前报道的发动机无水冷却液主要以乙二醇、丙二醇为防冻剂，并添加多种缓蚀剂等构成，虽然此类无水冷却液冰点沸点宽泛，但由于黏度较大，不能很好满足发动机低温运转要求，同时多元醇会氧化生成酸性物质。

一般冷却液由水、防冻剂、添加剂三部分坦成，按防冻剂成分不同可分为酒精型、甘油型、乙二醇型等类型的冷却液。其中酒精型冷却液是用乙醇作防冻剂，价格便宜，流动性好，配制制工艺简单，但沸点较低、易挥发损失、冰点易升高、易燃等，现已逐渐被淘汰。冷却液是气车发动机不可缺少的一部分。它在发动机冷却系统中循环流动，将发动机工作中产生的多余热能带走，使发动机能以正常工作温度运转。当冷却液不足时，将会使发动机水温过高，而导致发动机机件的损坏。正确使用冷却液，可起到防腐蚀、防穴蚀渗漏、防散热器开锅，防水垢和防冻结等作用，能够使冷却系统始终处于最佳的工作状态，保证发动机的正常工作温度。如果使用中不注意，将严重影响发动机正常工作性能和寿命。大部分发动机故障都是由发动机工作温度过高引起的。

第一代汽车冷却液为有机碳醇类含水冷却液，如甲醇型、乙醇型汽车冷却液，缺点是沸点低、易燃、易挥发；

第二代汽车冷却液为乙二醇或丙二醇型含水冷却液，优点是降低冰点能力强，沸点高、毒性低，缺点是含水，容易产生水垢和腐蚀，易产生水蒸气影响热传导；

第三代汽车冷却液为丙二醇型无水冷却液，是汽车冷却液的革命，未来冷却液发展趋势，具有无可比拟的先进性。

乙二酵型含水冷却液由于含水，在高温条件下水蒸汽蒸发，在气缸外围的金属表面形成蒸汽层面，使得热量散发速度变慢，导致发动机内部过热，使发动机性能下降；乙二醇型含水冷却液虽高沸点到120℃,在发动机重负荷条件下工作温度急剧升高，容易出现“开锅”现象；水在电解质作用下发生电化学腐蚀，产生水垢、蒸发、气蚀，逐渐侵蚀缸体、水箱及橡胶件，缩短了使用寿命；在人体内乙二醇为羟基乙酸和草酸，如不慎接触，易使人体内酸碱平衡失调，对肾脏中的肾小球之间的肾小管进行破坏，导致其不可逆的结晶化，最终导致肾衰。

发明内容

本发明的目的在于提供一种发动机无水冷却液及其制备方法，通过，解决了现有的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种发动机无水冷却液及其制备方法，包括该无水冷却液由以下组分按质量百分比构成：

防冻剂91.75～99.2％；所述防冻剂包括占防冻剂总质量的32％～72％的二乙二醇醚、占防冻剂总质量的10％～20％的甲苯和占防冻剂总质量的18％～48％的丙二醇；

磷酸氢二钠 0.2～2％；

缓蚀剂 0.01～0.2％；

缓冲剂 0.01～0.2％；

抗泡剂 0.05～0.2％；

无机碱 0.01～0.05％；

纳米碳粉 0.5～5％；

糊精 0.01～0.1％；

山梨酸钾 0.01～0.5％；

其中所有组分质量百分比之和为100％。

进一步地，所述二乙二醇醚包括二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇单丙醚中的一种或多种。

进一步地，所述丙二醇包括1、2-丙二醇和/或1、3-丙二醇。

进一步地，所述缓蚀剂包括2，4，6-三-氨基己酸基-1，3，5三嗪，和异辛酸、苯甲酸、葵二酸、钼酸铵、钼酸钠、巯基苯并噻唑、苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑中的一种或多种。

进一步地，所述抗泡剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚、硅油、脂肪醇中的一种或几种。

进一步地，所述纳米碳粉的平均粒径≤45纳米；所述纳米碳粉通过染色剂进行着色。

进一步地，所述染色剂包括荧光黄、荧光绿、荧光橙中的任意一种。

进一步地，所述缓冲剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇、磷酸三乙酷、磷酸二乙酯中的一种或多种。

进一步地，所述无机碱采用氢氧化钠或氢氧化钾。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明组合物不含水，避免了冷却系统的电化学腐蚀；沸点高达170℃，冰点低至-45℃，避免了冷却系统的气穴腐蚀，且达到了一次加注，终身免更换。

2、本发明组合物不含乙二醇、硝酸盐、亚硝酸盐、磷酸盐等对环境有害物质。适合于机动车发动机特别是重负荷发动机的使用。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

该无水冷却液由以下组分按质量百分比构成：

防冻剂96.48％；

其中防冻剂包括占防冻剂总质量的70％的二乙二醇醚、占防冻剂总质量的10％的甲苯和占防冻剂总质量的20％的丙二醇；

磷酸氢二钠 0.5％；

缓蚀剂 0.05％；

缓冲剂 0.05％；

抗泡剂 0.05％；

无机碱 0.02％；

纳米碳粉 2.8％；

糊精 0.03％；

山梨酸钾 0.02％；

其中所有组分质量百分比之和为100％。

其中，二乙二醇醚包括二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇单丙醚中。

其中，丙二醇包括1、2-丙二醇和/或1、3-丙二醇。

其中，缓蚀剂包括2，4，6-三-氨基己酸基-1，3，5三嗪，和异辛酸、苯甲酸、葵二酸、钼酸铵、钼酸钠、巯基苯并噻唑、苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑中的一种或多种。

其中，抗泡剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚、硅油、脂肪醇中的一种或几种。

其中，纳米碳粉的平均粒径≤45纳米；所述纳米碳粉通过染色剂进行着色。

其中，染色剂包括荧光黄、荧光绿、荧光橙中的任意一种。

其中，缓冲剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇、磷酸三乙酷、磷酸二乙酯中的一种或多种。

其中，无机碱采用氢氧化钠或氢氧化钾。

实施例二

该无水冷却液由以下组分按质量百分比构成：

防冻剂93.19％；防冻剂包括占防冻剂总质量的50％的二乙二醇醚、占防冻剂总质量的15％的甲苯和占防冻剂总质量的35％的丙二醇；

磷酸氢二钠 1.2％；

缓蚀剂 0.1％；

缓冲剂 0.1％；

抗泡剂 0.15％；

无机碱 0.05％；

纳米碳粉 5％；

糊精 0.01％；

山梨酸钾 0.2％；

其中所有组分质量百分比之和为100％。

其中，二乙二醇醚采用二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇单丙醚混合物。

其中，丙二醇包括1、2-丙二醇和/或1、3-丙二醇的混合物。

其中，缓蚀剂包括2，4，6-三-氨基己酸基-1，3，5三嗪、异辛酸、苯甲酸、葵二酸、钼酸铵、钼酸钠、巯基苯并噻唑、苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑中。

其中，抗泡剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。

其中，纳米碳粉的平均粒径≤45纳米；纳米碳粉通过染色剂进行着色。

其中，染色剂为荧光绿。

其中，缓冲剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇。

其中，无机碱采用氢氧化钠。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims

1.一种发动机无水冷却液，其特征在于，该无水冷却液由以下组分按质量百分比构成：

磷酸氢二钠0.2～2％；

缓蚀剂0.01～0.2％；

缓冲剂0.01～0.2％；

抗泡剂0.05～0.2％；

无机碱0.01～0.05％；

纳米碳粉0.5～5％；

糊精0.01～0.1％；

山梨酸钾0.01～0.5％；

其中所有组分质量百分比之和为100％。

2.根据权利要求1所述的一种发动机无水冷却液，其特征在于，所述二乙二醇醚包括二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇单丙醚中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种发动机无水冷却液，其特征在于，所述丙二醇包括1、2-丙二醇和/或1、3-丙二醇。

4.根据权利要求1所述的一种发动机无水冷却液，其特征在于，所述缓蚀剂包括2，4，6-三-氨基己酸基-1，3，5三嗪，和异辛酸、苯甲酸、葵二酸、钼酸铵、钼酸钠、巯基苯并噻唑、苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种发动机无水冷却液，其特征在于，所述抗泡剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚、硅油、脂肪醇中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的一种发动机无水冷却液，其特征在于，所述纳米碳粉的平均粒径≤45纳米；所述纳米碳粉通过染色剂进行着色。

7.根据权利要求6所述的一种发动机无水冷却液，其特征在于，所述染色剂包括荧光黄、荧光绿、荧光橙中的任意一种。

8.根据权利要求1所述的一种发动机无水冷却液，其特征在于，所述缓冲剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇、磷酸三乙酷、磷酸二乙酯中的一种或多种。

9.根据权利要求1所述的一种发动机无水冷却液，其特征在于，所述无机碱采用氢氧化钠或氢氧化钾。

10.如权利要求1-9任意一所述的一种发动机无水冷却液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，按照防冻剂91.75～99.2％；磷酸氢二钠0.2～1％；缓蚀剂0.01～0.2％；缓冲剂0.01～0.2％；抗泡剂0.05～0.2％；无机碱0.01～0.05％；纳米碳粉0.5～5％；糊精0.01～0.1％；山梨酸钾0.01～0.5％组成的质量百分比，准确的称取各组分材料；

步骤二，首先将磷酸氢二钠、缓蚀剂、缓冲剂、抗泡剂、无机碱、纳米碳粉、糊精、山梨酸钾加入到防冻剂；在温度0℃-5℃进行物料的混合，并通过抽真空进行搅拌，再进行震荡处理，处理时间20min，得到混合液；

步骤三，将纳米碳粉与染色剂进行混合染色；

步骤四，经过步骤三获得混合液，在室温下加入染色后的纳米碳粉搅拌均匀，静止1-2小时取溶液中间位置的混合物。