CN109666458A - 一种含硅有机型发动机冷却液及其应用 - Google Patents

一种含硅有机型发动机冷却液及其应用 Download PDF

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杨兵
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Abstract

本发明提供了一种含硅有机型发动机冷却液，其包括如下重量份的组分：乙二醇25‑55份、羧酸盐2‑10份、硅酸盐0.1‑5份、硅酸盐稳定剂0.1‑5份、缓蚀剂0.5‑10份、防腐剂0.2‑2份、消泡剂0.5‑2份、去离子水30‑70份。本发明的含硅有机型发动机冷却液，对发动机冷却系统的金属和非金属材料具有良好的防护作用，能够有效防止腐蚀和水垢，并在较大的pH值范围内具有稳定性和较长的使用寿命。

Description

一种含硅有机型发动机冷却液及其应用
技术领域
本发明涉及发动机冷却液，具体地说，涉及一种用于机动车发动机冷却系统，防冻、防沸、防垢、防止冷却系统锈蚀的液体，属于化工领域。
背景技术
发动机冷却液主要用于汽车发动机冷却系统，作为冷却系统热传导介质，将热量及时散发出去，保证发动机在适宜的温度下工作。
发动机冷却系统的主要零部件有节温器、水泵、水泵皮带、散热器、散热风扇、水温感应器、蓄液罐、采暖装置等，材质包括各种金属、橡胶、塑料等。对发动机冷却液的要求主要包括防冻、防沸、防垢、防锈蚀、不损害橡胶件等。随着发动机小型化及铝合金在冷却系统中的推广，冷却系统对冷却液的金属防护性能，尤其是铝金属防护性能提出了越来越高的要求。
目前市场上的发动机冷却液配方，在采取适当的生产控制措施的前提下，基本上能够满足对防冻和防沸的要求，但是金属防护性能和橡胶相容性能不足，无法完全满足对发动机冷却液系统的防护需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种对发动机冷却系统的金属和非金属材料具有良好的防护作用，能够有效防止腐蚀和水垢，并在较大的pH值范围内具有稳定性和较长的使用寿命的含硅有机型发动机冷却液。
本发明技术方案如下：
一种含硅有机型发动机冷却液，包括如下重量份的组分：乙二醇25-55份、羧酸盐2-10份、硅酸盐0.1-5份、硅酸盐稳定剂0.1-5份、缓蚀剂0.5-10份、防腐剂0.2-2份、消泡剂0.5-2份、去离子水30-70份。
优选地，所述含硅有机型发动机冷却液，包括如下重量份的组分：乙二醇30-55份、羧酸盐5-10份、硅酸盐0.6-5份、硅酸盐稳定剂0.6-5份、缓蚀剂2-10份、防腐剂0.2-2份、消泡剂0.5-2份、去离子水35-55份。
进一步优选地，所述含硅有机型发动机冷却液，包括如下重量份的组分：乙二醇40-55份、羧酸盐5-8份、硅酸盐2-4份、硅酸盐稳定剂2-4份、缓蚀剂2-8份、防腐剂1-1.5份、消泡剂0.8-1.5份、去离子水39-43份。
进一步地，所述含硅有机型发动机冷却液的总重量为100份。
本发明所用乙二醇为防冻剂，可有效降低冰点，防止液体在低温下冻结。
进一步地，本发明所述羧酸盐为亚甲基丁二酸、顺丁烯二酸、2,3-二羟基丁二酸等中的一种或几种，优选为亚甲基丁二酸。所述羧酸盐具有对金属的防锈、缓蚀作用。
进一步地，本发明所述硅酸盐为硅酸季胺、硅酸钾钠、五水偏硅酸钠、九水偏硅酸钠等中的一种或几种，优选为硅酸季胺。所述硅酸盐可保护铝金属表面，起到防锈、缓释作用。
进一步地，本发明所述硅酸盐稳定剂为有机硅氧烷。所述硅酸盐稳定剂可增强硅酸盐溶解性，防止硅酸盐析出。
进一步地，本发明所述缓蚀剂为聚琥珀酰亚胺、乳糖酸、氨基辛酸、α-氨基-β-吲哚基丙酸、α,ε-二氨基己酸等中的一种或几种，优选为聚琥珀酰亚胺和氨基辛酸。所述缓蚀剂可保护发动机冷却系统中的金属表面，防止产生锈蚀。
进一步地，本发明所述防腐剂为ε-聚赖氨酸、脱氢醋酸钠、富马酸二甲酯中的一种，优选为ε-聚赖氨酸。所述防腐剂可避免发动机冷却液中滋生细菌和霉菌，影响使用效果及外观。
进一步地，本发明所述消泡剂为FOAM BAN EC 200或DSA-5，优选为FOAM BAN EC200(购自CHEMIE GmbH)。所述消泡剂可消除冷却系统中产生的泡沫，保证发动机冷却液的散热性能，防止出现“假沸腾”现象。
较佳地，本发明所述的含硅有机型发动机冷却液，包括如下重量份的组分：乙二醇40份、亚甲基丁二酸8份、硅酸季胺3份、有机硅氧烷3份、聚琥珀酰亚胺2份、氨基辛酸2份、ε-聚赖氨酸1份、FOAM BAN EC 200 2份、去离子水39份。
本发明还提供上述含硅有机型发动机冷却液的制备方法，按常规方法即可制备；例如按配比混匀即可。
本发明所有原料均可市售购得。
本发明还包括上述含硅有机型发动机冷却液用于机动车发动机冷却系统等方面的应用。
本发明所述含硅有机型发动机冷却液还具有较好的防冻、防沸、防垢、防止冷却系统锈蚀的优异性能。
相比已有的技术，本发明的含硅有机型发动机冷却液有以下优点和效果：
1、对金属的防护性能优异，并特别强化了对铝金属的缓蚀保护。
2、应用过程中缓蚀剂消耗缓慢，使用寿命长。
本发明的含硅有机型发动机冷却液采用了硅酸盐缓蚀剂和有机羧酸盐缓蚀剂，其中硅酸盐缓蚀剂对铝金属具有优异的防护效果，和有机羧酸盐复配，对各种金属均有很好的防锈蚀作用，不损害橡胶，且具有较长的使用寿命，与现有技术相比，具有较大的性能优势。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件，或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可通过正规渠道商购买得到的常规产品。
实施例1
一种含硅有机型发动机冷却液，包括如下重量份的组分：乙二醇40份、亚甲基丁二酸8份、硅酸季胺3份、有机硅氧烷3份、聚琥珀酰亚胺2份、氨基辛酸2份、ε-聚赖氨酸1份、FOAM BAN EC 200 2份、去离子水39份。
制备方法：按上述用量将乙二醇、亚甲基丁二酸、硅酸季胺、有机硅氧烷、聚琥珀酰亚胺、氨基辛酸、ε-聚赖氨酸、FOAM BAN EC 200、去离子水在室温下混合均匀，即得。
实施例2
一种含硅有机型发动机冷却液，包括如下重量份的组分：乙二醇25份、亚甲基丁二酸1份、顺丁烯二酸1份、硅酸钾钠2份、有机硅氧烷2份、氨基辛酸4份、α-氨基-β-吲哚基丙酸3份、α,ε-二氨基己酸3份、脱氢醋酸钠2份、FOAM BAN EC 200 0.5份、去离子水56.5份。
制备方法：按上述用量乙二醇、亚甲基丁二酸、顺丁烯二酸、硅酸钾钠、有机硅氧烷、氨基辛酸、α-氨基-β-吲哚基丙酸、α,ε-二氨基己酸、脱氢醋酸钠、FOAM BAN EC 200、去离子水在室温下混合均匀，即得。
实施例3
一种含硅有机型发动机冷却液，包括如下重量份的组分：乙二醇35份、2,3-二羟基丁二酸10份、五水偏硅酸钠5份、有机硅氧烷5份、α-氨基-β-吲哚基丙酸0.5份、富马酸二甲酯1.5份、DSA-5 0.8份、去离子水42.2份。
制备方法：按上述用量将乙二醇、2,3-二羟基丁二酸、五水偏硅酸钠、有机硅氧烷、α-氨基-β-吲哚基丙酸、富马酸二甲酯、DSA-5、去离子水在室温下混合均匀，即得。
实施例4
一种含硅有机型发动机冷却液，包括如下重量份的组分：乙二醇45份、亚甲基丁二酸2份、2,3-二羟基丁二酸2份、硅酸季胺0.3份、九水偏硅酸钠0.3份、有机硅氧烷0.6份、聚琥珀酰亚胺5份、氨基辛酸2份、ε-聚赖氨酸0.5份、DSA-5 1.5份、去离子水40.8份。
制备方法：按上述用量将乙二醇、亚甲基丁二酸、2,3-二羟基丁二酸、硅酸季胺、九水偏硅酸钠、有机硅氧烷、聚琥珀酰亚胺、氨基辛酸、ε-聚赖氨酸、DSA-5、去离子水在室温下混合均匀，即得。
实施例5
一种含硅有机型发动机冷却液，包括如下重量份的组分：乙二醇55份、顺丁烯二酸5份、五水偏硅酸钠3.2份、有机硅氧烷3.6份、乳糖酸2份、ε-聚赖氨酸0.2份、FOAM BAN EC200 1份、去离子水30份。
制备方法：按上述用量将乙二醇、顺丁烯二酸、五水偏硅酸钠、有机硅氧烷、乳糖酸、ε-聚赖氨酸、FOAM BAN EC 200、去离子水在室温下混合均匀，即得。
实验例
对实施例1-5，按照SH/T 0090、SH/T 0085的方法测定各实施例所得的含硅有机型发动机冷却液的冰点、玻璃器皿腐蚀，检测结果如表1所示。
表1含硅有机型发动机冷却液检测结果
结论：实验结果表明，本发明提供的含硅有机型发动机冷却液具有优异的防冻能力和缓蚀能力，能够对发动机冷却系统提供优良的防冻和防腐蚀保护。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种含硅有机型发动机冷却液，其特征在于，包括如下重量份的组分：乙二醇25-55份、羧酸盐2-10份、硅酸盐0.1-5份、硅酸盐稳定剂0.1-5份、缓蚀剂0.5-10份、防腐剂0.2-2份、消泡剂0.5-2份、去离子水30-70份。
2.根据权利要求1所述的含硅有机型发动机冷却液，其特征在于，包括如下重量份的组分：乙二醇30-55份、羧酸盐5-10份、硅酸盐0.6-5份、硅酸盐稳定剂0.6-5份、缓蚀剂2-10份、防腐剂0.2-2份、消泡剂0.5-2份、去离子水35-55份。
3.根据权利要求1所述的含硅有机型发动机冷却液，其特征在于，包括如下重量份的组分：乙二醇40-55份、羧酸盐5-8份、硅酸盐2-4份、硅酸盐稳定剂2-4份、缓蚀剂2-8份、防腐剂1-1.5份、消泡剂0.8-1.5份、去离子水39-43份。
4.根据权利要求1-3任一项所述的含硅有机型发动机冷却液，其特征在于，所述含硅有机型发动机冷却液的总重量为100份。
5.根据权利要求1-4任一项所述的含硅有机型发动机冷却液，其特征在于，所述羧酸盐为亚甲基丁二酸、顺丁烯二酸、2,3-二羟基丁二酸中的一种或几种，优选为亚甲基丁二酸。
6.根据权利要求1-5任一项所述的含硅有机型发动机冷却液，其特征在于，所述硅酸盐为硅酸季胺、硅酸钾钠、五水偏硅酸钠、九水偏硅酸钠中的一种或几种，优选为硅酸季胺。
7.根据权利要求1-6任一项所述的含硅有机型发动机冷却液，其特征在于，所述硅酸盐稳定剂为有机硅氧烷。
8.根据权利要求1-7任一项所述的含硅有机型发动机冷却液，其特征在于，所述缓蚀剂为聚琥珀酰亚胺、乳糖酸、氨基辛酸、α-氨基-β-吲哚基丙酸、中的一种或几种，优选为聚琥珀酰亚胺和α,ε-二氨基己酸；和/或，
所述防腐剂为ε-聚赖氨酸、脱氢醋酸钠、富马酸二甲酯中的一种，优选为ε-聚赖氨酸；和/或，
所述消泡剂为FOAM BAN EC 200或DSA-5，优选为FOAM BAN EC 200。
9.根据权利要求1所述的含硅有机型发动机冷却液，其特征在于，包括如下重量份的组分：乙二醇40份、亚甲基丁二酸8份、硅酸季胺3份、有机硅氧烷3份、聚琥珀酰亚胺2份、氨基辛酸2份、ε-聚赖氨酸1份、FOAM BAN EC 200 2份、去离子水39份；
或包括如下重量份的组分：乙二醇25份、亚甲基丁二酸1份、顺丁烯二酸1份、硅酸钾钠2份、有机硅氧烷2份、氨基辛酸4份、α-氨基-β-吲哚基丙酸3份、α,ε-二氨基己酸3份、脱氢醋酸钠2份、FOAM BAN EC 200 0.5份、去离子水56.5份；
或包括如下重量份的组分：乙二醇35份、2,3-二羟基丁二酸10份、五水偏硅酸钠5份、有机硅氧烷5份、α-氨基-β-吲哚基丙酸0.5份、富马酸二甲酯1.5份、DSA-5 0.8份、去离子水42.2份
或包括如下重量份的组分：乙二醇45份、亚甲基丁二酸2份、2,3-二羟基丁二酸2份、硅酸季胺0.3份、九水偏硅酸钠0.3份、有机硅氧烷0.6份、聚琥珀酰亚胺5份、氨基辛酸2份、ε-聚赖氨酸0.5份、DSA-5 1.5份、去离子水40.8份；
或包括如下重量份的组分：乙二醇55份、顺丁烯二酸5份、五水偏硅酸钠3.2份、有机硅氧烷3.6份、乳糖酸2份、ε-聚赖氨酸0.2份、FOAM BAN EC 200 1份、去离子水30份。
10.权利要求1-9任一项所述的含硅有机型发动机冷却液用于机动车发动机冷却系统方面的应用。
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