CN109762642B - 一种低电导冷却液及其制备方法 - Google Patents
一种低电导冷却液及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109762642B CN109762642B CN201811641093.0A CN201811641093A CN109762642B CN 109762642 B CN109762642 B CN 109762642B CN 201811641093 A CN201811641093 A CN 201811641093A CN 109762642 B CN109762642 B CN 109762642B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cooling liquid
- compound
- nitrogen
- organic silicon
- coolant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
Abstract
本发明涉及一种低电导冷却液及其制备方法，属于化工领域。以所述冷却液配方中各组分的总质量为100％计，各组分的及其质量百分数为：二元醇30～80％，有机硅化合物0.05～5.0％，含氮化合物0.01～2.0％，唑类化合物0～1.0％，去离子水余量；通过将有机硅化合物、含氮化合物和唑类化合物混合均匀后再加入到二元醇中常温搅拌20min以上，最后加入去离子水搅拌均匀后得到。所述冷却液对多金属体系有良好的腐蚀抑制作用，具有较好储存和使用稳定性，可用于燃料电池、电动汽车电动机和风力发电机冷却换热使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种低电导冷却液及其制备方法，属于化工领域。
背景技术
新能源汽车和风力发电机因其“电、磁”特性，对冷却液导电性有严格的要求。燃料电池要求其冷却液电导率小于10μs/cm以下，电动汽车和风力发电机一般要求其冷却液电导率小于400μs/cm以下。而普通冷却液的电导率一般大于2000μs/cm，在新能源汽车和风力发电机上使用会产生较大的感生电流，易发生电动机相间闪络，同时也会产生较大的泄露电流，是设备正常运行的事故隐患。
现有的低电导冷却液的研究多以含氮化合物作为缓蚀剂，CN102174313B公布了一种以天然生物碱、杂环烷烃、唑类化合物为主要添加剂的低电导冷却液的制备方法，电导率可达到5μs/cm。CN108102616A公布了一种以8-羟基喹啉、脲嘧啶、4-乙酰氨基酚、苯丙三氮唑十八胺、N-溴代丁二酰亚胺、肌苷为主要添加剂的低电导冷却液制备方法，电导率可达到0.08μs/cm。这两种方法都是以有机含氮化合物与金属表面形成螯合物，形成吸附膜防止金属腐蚀。有机硅化合物由于稳定性较差，目前尚无报道将其为冷却液缓蚀剂使用。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种低电导冷却液及其制备方法，所述冷却液对多金属体系有良好的腐蚀抑制作用，具有较好储存和使用稳定性，可用于燃料电池、电动汽车电动机和风力发电机冷却换热使用。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下。
一种低电导冷却液，以所述冷却液配方中各组分的总质量为100％计，各组分的及其质量百分数为：二元醇30～80％，有机硅化合物0.05～5.0％，含氮化合物0.01～2.0％，唑类化合物0～1.0％，去离子水余量；
其中，所述的有机硅化合物为以下结构式的偶联剂和硅酸酯中的一种以上：
其中，m、n取值分别独立为1～4；X1、X2、X3分别独立为-OCH3、-OC2H5、-OCH2CH2OCH3或-OCOCH3；R1、R2、R3、R4分别独立为-H、-CH3、-C2H5或-C3H7；
所述含氮化合物为以下物质中的一种以上：
嘧啶及其衍生物：尿嘧啶、尿嘧啶衍生物、胞嘧啶和胞嘧啶衍生物；
吡咯衍生物：N-甲基吡咯烷酮和2-吡咯烷酮；
酰胺类化合物：脂肪族酰胺、咪唑啉酰胺和吗啉酰胺；
所述唑类化合物为苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑和巯基咪唑的一种以上。
优选的，所述的二元醇包括乙二醇、二乙二醇、1,2-丙二醇和1,3-丙二醇中的一种以上。
优选的，所述有机硅化合物的质量百分数为0.05～2.0％。
优选的，所述含氮化合物的质量百分数为0.01～1.0％。
优选的，所述有机硅化合物为乙烯基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷和硅酸乙酯中的一种以上。
优选的，所述含氮化合物为5-甲氧基尿嘧啶、4-氨基-5-咪唑甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮和N-月桂酰肌氨酸中的一种以上。
本发明所述的一种低电导冷却液的制备方法，所述方法步骤如下：
将有机硅化合物、含氮化合物和唑类化合物混合均匀后再加入到二元醇中常温搅拌20min以上，以保证含氮化合物与有机硅充分结合，防止后道工序加水后有机硅水解，最后加入去离子水搅拌均匀，得到一种低电导冷却液。
有益效果
本发明所述冷却液中含氮化合物能够有效抑制有机硅化合物在中低温条件下水解，保证了冷却液的存储稳定性。当冷却液温度高于60℃后，有机硅化合物发生水解聚合反应形成聚硅醇类化合物，该类化合物能够偶联在铜、黄铜、碳钢、铝等多种金属表面形成保护层，防止金属发生腐蚀，对多金属体系有良好的腐蚀抑制作用。依据冷却系统金属体系不同，通过调整含氮化合物及唑类物质的浓度和种类可以制备电导率范围在0.1μs/cm～300μs/cm之间的冷却液。
有机硅化合物、含氮化合物及唑类都是非极性或极性较小的非电离分子，水中电导率很低。本发明采用有机硅化合物为缓蚀剂，利用有含氮化合物做稳定剂，有效抑制有机硅化合物在中低温条件下水解，保证了冷却液的存储稳定性。有机硅化合物由于硅原子的电负性小，易受亲核试剂OH-等攻击发生水解反应。杂环及酰胺类物质氮原子电子云密度较低，亲核能力较小，与硅原子配位后增大了有机硅分子的空间障碍，阻止OH-对硅原子的攻击，能在中低温条件下抑制水解反应发生，保证了冷却液的储存稳定性，同时增加有机硅的溶解性。当冷却液注入设备运转时，换热时温度高于60℃后，含氮化合物分子从有机硅分子脱离，有机硅化合物水解生成硅醇，硅醇聚合形成网状大分子与金属表面偶联形成覆盖膜，阻止金属材料发生腐蚀。由于大分子中有多个活性点，其与金属结合的稳定性明显优于无机缓蚀剂的钝化膜和沉淀膜，同时也优于有机缓蚀剂的吸附膜。硅醇聚合物大分子对多种金属材料都有较好偶联作用，因而对多金属体系的电化学腐蚀，特别是电偶腐蚀有良好的抑制作用。
含氮化合物和唑类也是性能优异的缓蚀剂能够对有机硅化合物形成覆盖膜进行补充，提高冷却液的缓蚀性。
配方中二元醇用于调整冷却液的冰点，使冷却液满足低温使用要求，二元醇应使用杂质含量少的聚酯级二元醇。
具体实施方式
以下实施例及对比例中所使用的有机硅化合物均为道康宁公司产品，5-甲氧基尿嘧啶是瑞尔丰化工有限公司产品，4-氨基-5-咪唑甲酰胺是上海江舟化工有限公司产品，甲基苯并三氮唑是南通康华化工有限公司产品，N-月桂酰肌氨酸是北京百灵威科技有限公司产品。
实施例1-6及对比例中各组分及其质量百分数如表1所示。
表1
实施例1-6中所述冷却液的制备方法为：将有机硅化合物、含氮化合物和唑类化合物混合均匀后再加入到二元醇中，常温搅拌20min以上，最后加入去离子水搅拌均匀，得到一种低电导冷却液。
对比例中所述冷却液的制备方法为：将含氮化合物和唑类化合物混合均匀后再加入到二元醇中，最后加入去离子水搅拌均匀，得到一种冷却液。
参照SH/T 0085-1991标准规定方法对各实施例和对比例分别开展2金属体系、3金属体系、6金属体系玻璃器皿腐蚀试验。所使用的金属试片、垫圈的材质和尺寸均符合SH/T0085-1991要求，试验温度为88℃±2℃，试验时间336h±2h。
所述2金属体系为铜和铸铝两种金属试片，两个试片之间用黄铜垫圈连接。所述3金属体系为铜、铸铝和碳钢3种金属试片，金属试片依次通过黄铜和碳钢垫圈连接。所述6金属体系为铜、焊锡、黄铜、碳钢、铸铁和铸铝6种金属试片，连接方式符合SH/T 0085-1991要求。
试验结果如表2所示。
表2
从表2可以得出，实施例1-6低电导冷却液具有良好的稳定性，电导率相较于对比例试验前后变化不大，并且具有良好的多金属腐蚀抑制能力，各金属试片的腐蚀质量变化明显优于对比例，表明有机硅是抑制冷却液腐蚀的主要成分。实施例6中由于加入了N-月桂酰肌氨酸，增加了溶液的电导率，但对焊锡腐蚀有更好的抑制作用，对金属试片外观颜色保持有较好的效果。
综上所述，发明包括但不限于以上实施例，凡是在本发明的精神和原则之下进行的任何等同替换或局部改进，都将视为在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种低电导冷却液，其特征在于：以所述冷却液配方中各组分的总质量为100％计，各组分的及其质量百分数为：二元醇30～80％，有机硅化合物0.05～5.0％，含氮化合物0.01～2.0％，唑类化合物0～1.0％，去离子水余量；
其中，所述的有机硅化合物为以下结构中的一种以上：
其中，m、n取值分别独立为1～4；X1、X2、X3分别独立为-OCH3、-OC2H5、-OCH2CH2OCH3或-OCOCH3；R1、R2、R3分别独立为-H、-CH3、-C2H5或-C3H7；
所述含氮化合物为尿嘧啶、尿嘧啶衍生物、胞嘧啶、胞嘧啶衍生物、N-甲基吡咯烷酮、2-吡咯烷酮、脂肪族酰胺、咪唑啉酰胺和吗啉酰胺中的一种以上；
所述唑类化合物为苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑和巯基咪唑的一种以上；
所述冷却液通过以下方法制备得到：将有机硅化合物、含氮化合物和唑类化合物混合均匀后再加入到二元醇中常温搅拌20min以上，最后加入去离子水搅拌均匀，得到一种低电导冷却液。
2.如权利要求1所述的一种低电导冷却液，其特征在于：所述的二元醇包括乙二醇、二乙二醇、1,2-丙二醇和1,3-丙二醇中的一种以上。
3.如权利要求1所述的一种低电导冷却液，其特征在于：所述有机硅化合物的质量百分数为0.05～2.0％。
4.如权利要求1所述的一种低电导冷却液，其特征在于：所述含氮化合物的质量百分数为0.01～1.0％。
5.如权利要求1所述的一种低电导冷却液，其特征在于：所述有机硅化合物为乙烯基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种以上。
6.如权利要求1所述的一种低电导冷却液，其特征在于：所述含氮化合物为5-甲氧基尿嘧啶、4-氨基-5-咪唑甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮和N-月桂酰肌氨酸中的一种以上。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811641093.0A CN109762642B (zh) | 2018-12-29 | 2018-12-29 | 一种低电导冷却液及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811641093.0A CN109762642B (zh) | 2018-12-29 | 2018-12-29 | 一种低电导冷却液及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109762642A CN109762642A (zh) | 2019-05-17 |
| CN109762642B true CN109762642B (zh) | 2021-12-07 |
Family
ID=66453208
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811641093.0A Active CN109762642B (zh) | 2018-12-29 | 2018-12-29 | 一种低电导冷却液及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109762642B (zh) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110437809B (zh) * | 2019-07-25 | 2021-01-01 | 内江师范学院 | 一种计算机冷却液及应用 |
| CN110699048A (zh) * | 2019-09-06 | 2020-01-17 | 华电电力科学研究院有限公司 | 一种风电机组变频器冷却液及其制备方法 |
| CN112111252A (zh) * | 2019-10-15 | 2020-12-22 | 兰州蓝星清洗有限公司 | 一种风力发电机组水冷系统专用冷却液及其制备方法与应用 |
| CN112724940A (zh) * | 2021-01-22 | 2021-04-30 | 东风嘉实多油品有限公司 | 一种新能源防冻液及其制备方法 |
| CN113278405B (zh) * | 2021-06-07 | 2022-03-22 | 凌渡(南京)科技有限公司 | 节能冷却液及其应用 |
| CN113652210B (zh) * | 2021-06-28 | 2024-04-02 | 中国船舶重工集团公司第七一八研究所 | 一种低电导率长效冷却液及其制备方法 |
| CN114907821B (zh) * | 2022-05-30 | 2023-04-28 | 湖南车瑞科技股份有限公司 | 一种风电专用冷却液及其制备方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1481429A (zh) * | 2000-12-20 | 2004-03-10 | �����ɷ� | 燃料电池驱动装置中的冷却系统用冷却剂 |
| CN1537153A (zh) * | 2001-06-13 | 2004-10-13 | �����ɷ� | 用于燃料电池驱动器中冷却系统的含吡咯衍生物的冷却剂 |
| CN1625816A (zh) * | 2002-05-02 | 2005-06-08 | Cci株式会社 | 燃料电池用冷却液组合物 |
| CN102149785A (zh) * | 2008-07-11 | 2011-08-10 | 霍尼韦尔国际公司 | 传热系统，流体和方法 |
| CN108102616A (zh) * | 2017-12-22 | 2018-06-01 | 扬州中德汽车零部件有限公司 | 低电导率超长效有机型燃料电池防冻冷却液及其制作方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4218329A (en) * | 1978-08-28 | 1980-08-19 | Koh Kook Wha | Cooling and lubricating fluid for metal working |
| DE502004006426D1 (de) * | 2004-10-19 | 2008-04-17 | Helmut Theunissen | Korrosionsschutzmittel für funktionelle Flüssigkeiten, wassermischbares Konzentrat und dessen Verwendung |
-
2018
- 2018-12-29 CN CN201811641093.0A patent/CN109762642B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1481429A (zh) * | 2000-12-20 | 2004-03-10 | �����ɷ� | 燃料电池驱动装置中的冷却系统用冷却剂 |
| CN1537153A (zh) * | 2001-06-13 | 2004-10-13 | �����ɷ� | 用于燃料电池驱动器中冷却系统的含吡咯衍生物的冷却剂 |
| CN1625816A (zh) * | 2002-05-02 | 2005-06-08 | Cci株式会社 | 燃料电池用冷却液组合物 |
| CN102149785A (zh) * | 2008-07-11 | 2011-08-10 | 霍尼韦尔国际公司 | 传热系统，流体和方法 |
| CN108102616A (zh) * | 2017-12-22 | 2018-06-01 | 扬州中德汽车零部件有限公司 | 低电导率超长效有机型燃料电池防冻冷却液及其制作方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| "有机硅树脂涂料的最新进展";刘国杰;《精细与专用化学品》;20080521;第16卷(第10期);第11-16页 * |
| "硅烷偶联剂改性苯丙乳液的合成和性能分析";郭仕恒等;《有机硅材料》;20101231;第24卷(第3期);第148-152页 * |
| "苯乙烯/γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷乳液共聚动力学研究";赵洪池;《中国塑料》;20100831;第24卷(第8期);第32-36页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109762642A (zh) | 2019-05-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109762642B (zh) | 一种低电导冷却液及其制备方法 | |
| CN111218259B (zh) | 一种新能源汽车动力电池冷却液及其制备方法 | |
| CN108913106B (zh) | 一种全有机型发动机冷却液 | |
| CN101319134A (zh) | 不含乙二醇的长效冷却液 | |
| CN103666403A (zh) | 一种汽车发动机冷却液 | |
| KR101021207B1 (ko) | 1,3-프로판디올을 함유하는 아졸 유도체계 연료 전지 냉각 시스템용 냉각제 | |
| CN109762533B (zh) | 一种多效、低泡有机型雷达冷却液及其应用 | |
| CN113698917B (zh) | 一种氢燃料电池车用冷却液组合物 | |
| JPWO2003094271A1 (ja) | 燃料電池用冷却液組成物 | |
| CN113831901B (zh) | 一种用于发动机及新能源汽车冷却系统的有机酸型散热液及其制备方法 | |
| CN108587577B (zh) | 一种汽车发动机冷却液的制备方法 | |
| CN102250592A (zh) | 长效环保型风电设备防冻冷却介质 | |
| CN110776877A (zh) | 一种含羟基化石墨烯的水性能量交换介质及其制备方法 | |
| CN109148915A (zh) | 一种燃料电池冷却液及其应用 | |
| CN114907821B (zh) | 一种风电专用冷却液及其制备方法 | |
| KR101204330B1 (ko) | 연료전지 냉각액 조성물 | |
| CN113999656B (zh) | 一种车用散热液的制备方法 | |
| CN112574720A (zh) | 一种具有抑制沉积物形成功能的低温传热介质及其制备方法与应用 | |
| CN114032077A (zh) | 一种新型绿色长效燃料电池防冻冷却液及其制备方法 | |
| CN112521914B (zh) | 热管理液及其制备方法 | |
| CN113151831A (zh) | 一种有机羧酸缓蚀添加剂的制备方法和应用 | |
| CN112745808A (zh) | 热管理系统液及其制备方法 | |
| CN114574276B (zh) | 一种电绝缘介质组合物及其制备方法与应用 | |
| CN110804348A (zh) | 一种新型富锌防腐涂料及其制备方法 | |
| CN110791258A (zh) | 冷却液组合物 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 056027 No. 17, Exhibition Road, Handan, Hebei Patentee after: 718th Research Institute of China Shipbuilding Corp. Address before: 056027 No. 17, Exhibition Road, Handan, Hebei Patentee before: Handan Purifying Equipment Research Institute |