CN114774089B - 一种高性能汽车防冻液及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高性能汽车防冻液及其制备方法，涉及防冻液技术领域。该高性能汽车防冻液，以质量份数计，其原料组成包括：乙二醇30‑35份、二甲基亚砜10‑20份、锡酸锌0.05‑0.1份、颜料0‑0.5份、防霉剂6‑9份、pH调节剂3‑5份、消泡剂0.5‑1份和水40‑60份。其制备方法为：将锡酸锌与乙二醇加入反应釜中，获得混合液A；将二甲基亚砜与一定量水加入反应釜搅拌，获得混合液B；将防霉剂与一定量水加入反应釜搅拌，获得混合液C;将颜料、pH调节剂、消泡剂和一定量水加入反应釜搅拌，获得混合液D;将混合液A、B、C、D加入反应釜搅拌，得到汽车防冻液。高性能汽车防冻液具有抗腐蚀性。
Description
技术领域
本发明涉及防冻液技术领域，特别涉及一种高性能汽车防冻液及其制备方法。
背景技术
汽车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。汽车防冻液可以防止在寒冷冬季停车时冷却液结冰，而胀裂散热器，和冻坏发动机气缸体或盖。许多人认为汽车防冻液只是冬天才使用，但其实汽车防冻液全年都要使用，其具有冬天防冻，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。但乙二醇蒸气对金属件有腐蚀性，会影响汽车的发动机等金属件的使用寿命。因此如何改善汽车防冻液中乙二醇对金属件腐蚀问题成为本行业的研究热门。
发明内容
为解决背景技术提到的汽车防冻液中乙二醇蒸汽对金属件有腐蚀性，影响汽车发动机金属件的使用寿命。本发明提供一种高性能汽车防冻液，该汽车防冻液具有抗腐蚀效果，能够减弱乙二醇蒸汽对金属件的腐蚀。具体方案为：
一种高性能汽车防冻液，以质量份数计，其原料组成包括：乙二醇30-35份、二甲基亚砜10-20份、锡酸锌0.05-0.1份、颜料0-0.5份、防霉剂6-9份、pH调节剂3-5份、消泡剂0.5-1份和水40-60份。
在实施上述实施例时，优选地，所述颜料为甲基蓝、溴百里酚蓝、荧光黄中的一种或多种。
在实施上述实施例时，优选地，所述防霉剂为氯化锌、糖酸、苯甲酸钠中的一种或多种。
在实施上述实施例时，优选地，所述pH调节剂为括硼酸盐、有机胺类、巴比妥钠中的一种或多种。
在实施上述实施例时，优选地，所述消泡剂为硅酮、醇类、失水甘油醚中的一种或多种。
在实施上述实施例时，优选地，所述水为去离子水。
上述的高性能汽车防冻液的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、锡酸锌与乙二醇加入反应釜中，在25-35℃下搅拌，获得混合液A；
步骤二、将二甲基亚砜与一定量水加入反应釜，在25-35℃下搅拌，获得混合液B；
步骤三、将防霉剂与一定量水加入反应釜，在25-35℃下搅拌，获得混合液C；
步骤四、将颜料、pH调节剂、消泡剂和一定量水加入反应釜，在25-35℃下搅拌，获得混合液D；
步骤五、将混合液A、混合液B、混合液C和混合液D加入反应釜，在40-50℃下搅拌，得到汽车防冻液。
在实施上述实施例时，优选地，步骤一和步骤二中，搅拌速度为120-250r/min，搅拌速率为5-10min。
在实施上述实施例时，优选地，步骤三和步骤四中，搅拌速度为100-150r/min，搅拌速率为2-5min。
在实施上述实施例时，优选地，步骤五中，搅拌速度200-300r/min，搅拌时间10-15min。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、本发明在原料组分中添加锡酸锌，锡酸锌作为阳极型缓蚀剂，可通过金属氧化在金属表面形成钝化膜，或形成难溶盐膜，减弱乙二醇对金属的腐蚀性。并且，原料组分中采用苯甲酸钠作为防腐剂时，苯甲酸钠可与锡酸锌复合使用，具有良好的协同作用，对高温下的铝汽缸盖及铝散热器的点蚀均有优异的抑制效果，比其它缓蚀剂消耗量小。
2、本发明在原料组分中添加第二种防冻剂二甲基亚砜，大幅度的降低防冻液的冰点，最低冰点低至-53℃低温使用不结冻，防冻效果好。
3、本发明的制备方法，通过将各试剂分别进行单独溶解，解决了部分溶质与溶剂之间溶解性差的问题，或者添加剂添加顺序不正确而导致的添加剂不溶解和添加过程中添加剂析出的现象，提高了防冻液质量的稳定性。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，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，均为可以通过市购获得的常规产品。
本发明实施例及对比例采用的实验药品与试剂说明如下：
颜料：选用甲基蓝；
防霉剂：选用苯甲酸钠；
pH调节剂：选用巴比妥钠缓冲液；
消泡剂：选用聚丙二醇2000。
为了方便本领域技术人员实施本发明，现提供实施例加以说明。
实施例1
一种高性能汽车防冻液，其原料组成包括：乙二醇30份、二甲基亚砜20份、锡酸锌0.1份、甲基蓝0.5份、苯甲酸钠9份、巴比妥钠缓冲液5份、聚丙二醇20001份和去离子水60份。
其制备方法包括如下步骤：
步骤一、0.1份锡酸锌与30份乙二醇加入反应釜中，反应釜上安装有加热装置和搅拌器，在25℃下搅拌5min，转速控制在250r/min，获得混合液A；
步骤二、将20份二甲基亚砜与30份去离子水加入反应釜，反应釜上安装有加热装置和搅拌器，在25℃下搅拌5min，转速控制在250r/min，获得混合液B；
步骤三、将9份苯甲酸钠与20份去离子水加入反应釜，反应釜上安装有加热装置和搅拌器，在25℃下搅拌2min，转速控制在150r/min，获得混合液C；
步骤四、将0.5份甲基蓝、5份巴比妥钠缓冲液、1份聚丙二醇2000和10份去离子水加入反应釜，反应釜上安装有加热装置和搅拌器，在25℃下搅拌2min，转速控制在150r/min，获得混合液D；
步骤五、将混合液A、混合液B、混合液C和混合液D加入反应釜，反应釜上安装有加热装置和搅拌器，在40℃下搅拌10min，转速控制,300r/min，得到汽车防冻液。
实施例2
一种高性能汽车防冻液，其原料组成包括：乙二醇35份、二甲基亚砜10份、锡酸锌0.1份、甲基蓝0.5份、苯甲酸钠9份、巴比妥钠缓冲液5份、聚丙二醇2000 1份和去离子水60份。
其制备方法包括如下步骤：
步骤一、0.1份锡酸锌与35份乙二醇加入反应釜中，反应釜上安装有加热装置和搅拌器，在35℃下搅拌10min，转速控制在120r/min，获得混合液A；
步骤二、将10份二甲基亚砜与30份去离子水加入反应釜，反应釜上安装有加热装置和搅拌器，在35℃下搅拌10min，转速控制在120r/min，获得混合液B；
步骤三、将9份苯甲酸钠与20份去离子水加入反应釜，反应釜上安装有加热装置和搅拌器，在35℃下搅拌5min，转速控制在100r/min，获得混合液C；
步骤四、将0.5份甲基蓝、5份巴比妥钠缓冲液、1份聚丙二醇2000和10份去离子水加入反应釜，反应釜上安装有加热装置和搅拌器，在35℃下搅拌5min，转速控制在100r/min，获得混合液D；
步骤五、将混合液A、混合液B、混合液C和混合液D加入反应釜，反应釜上安装有加热装置和搅拌器，在50℃下搅拌15min，转速控制200r/min，得到汽车防冻液。
实施例3
一种高性能汽车防冻液，其原料组成包括：乙二醇35份、二甲基亚砜20份、锡酸锌0.05份、甲基蓝0.5份、苯甲酸钠9份、巴比妥钠缓冲液5份、聚丙二醇2000 1份和去离子水60份。
其制备方法包括如下步骤：
步骤一、0.05份锡酸锌与35份乙二醇加入反应釜中，反应釜上安装有加热装置和搅拌器，在25℃下搅拌5min，转速控制在250r/min，获得混合液A；
步骤二、将20份二甲基亚砜与30份去离子水加入反应釜，反应釜上安装有加热装置和搅拌器，在25℃下搅拌5min，转速控制在250r/min，获得混合液B；
步骤三、将9份苯甲酸钠与20份去离子水加入反应釜，反应釜上安装有加热装置和搅拌器，在25℃下搅拌2min，转速控制在150r/min，获得混合液C；
步骤四、将0.5份甲基蓝、5份巴比妥钠缓冲液、1份聚丙二醇2000和10份去离子水加入反应釜，反应釜上安装有加热装置和搅拌器，在25℃下搅拌2min，转速控制在150r/min，获得混合液D；
步骤五、将混合液A、混合液B、混合液C和混合液D加入反应釜，反应釜上安装有加热装置和搅拌器，在40℃下搅拌10min，转速控制,300r/min，得到汽车防冻液。
实施例4
一种高性能汽车防冻液，其原料组成包括：乙二醇35份、二甲基亚砜20份、锡酸锌0.1份、甲基蓝0.5份、苯甲酸钠6份、巴比妥钠缓冲液5份、聚丙二醇2000 1份和去离子水60份。
其制备方法包括如下步骤：
步骤一、0.1份锡酸锌与35份乙二醇加入反应釜中，反应釜上安装有加热装置和搅拌器，在25℃下搅拌5min，转速控制在250r/min，获得混合液A；
步骤二、将20份二甲基亚砜与30份去离子水加入反应釜，反应釜上安装有加热装置和搅拌器，在25℃下搅拌5min，转速控制在250r/min，获得混合液B；
步骤三、将6份苯甲酸钠与20份去离子水加入反应釜，反应釜上安装有加热装置和搅拌器，在25℃下搅拌2min，转速控制在150r/min，获得混合液C；
步骤四、将0.5份甲基蓝、5份巴比妥钠缓冲液、1份聚丙二醇2000和10份去离子水加入反应釜，反应釜上安装有加热装置和搅拌器，在25℃下搅拌2min，转速控制在150r/min，获得混合液D；
步骤五、将混合液A、混合液B、混合液C和混合液D加入反应釜，反应釜上安装有加热装置和搅拌器，在40℃下搅拌10min，转速控制,300r/min，得到汽车防冻液。
实施例5
一种高性能汽车防冻液，其原料组成包括：乙二醇35份、二甲基亚砜20份、锡酸锌0.1份、甲基蓝0.5份、苯甲酸钠9份、巴比妥钠缓冲液3份、聚丙二醇2000 0.5-1份和去离子水40-60份。
其制备方法包括如下步骤：
步骤一、0.1份锡酸锌与35份乙二醇加入反应釜中，反应釜上安装有加热装置和搅拌器，在25℃下搅拌5min，转速控制在250r/min，获得混合液A；
步骤二、将20份二甲基亚砜与30份去离子水加入反应釜，反应釜上安装有加热装置和搅拌器，在25℃下搅拌5min，转速控制在250r/min，获得混合液B；
步骤三、将9份苯甲酸钠与20份去离子水加入反应釜，反应釜上安装有加热装置和搅拌器，在25℃下搅拌2min，转速控制在150r/min，获得混合液C；
步骤四、将0.5份甲基蓝、3份巴比妥钠缓冲液、1份聚丙二醇2000和10份去离子水加入反应釜，反应釜上安装有加热装置和搅拌器，在25℃下搅拌2min，转速控制在150r/min，获得混合液D；
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实施例6
一种高性能汽车防冻液，其原料组成包括：乙二醇35份、二甲基亚砜20份、锡酸锌0.1份、甲基蓝0.5份、苯甲酸钠9份、巴比妥钠缓冲液5份、聚丙二醇2000 0.5份和去离子水40-60份。
其制备方法包括如下步骤：
步骤一、0.1份锡酸锌与35份乙二醇加入反应釜中，反应釜上安装有加热装置和搅拌器，在25℃下搅拌5min，转速控制在250r/min，获得混合液A；
步骤二、将20份二甲基亚砜与30份去离子水加入反应釜，反应釜上安装有加热装置和搅拌器，在25℃下搅拌5min，转速控制在250r/min，获得混合液B；
步骤三、将9份苯甲酸钠与20份去离子水加入反应釜，反应釜上安装有加热装置和搅拌器，在25℃下搅拌2min，转速控制在150r/min，获得混合液C；
步骤四、将0.5份甲基蓝、5份巴比妥钠缓冲液、0.5份聚丙二醇2000和10份去离子水加入反应釜，反应釜上安装有加热装置和搅拌器，在25℃下搅拌2min，转速控制在150r/min，获得混合液D；
步骤五、将混合液A、混合液B、混合液C和混合液D加入反应釜，反应釜上安装有加热装置和搅拌器，在40℃下搅拌10min，转速控制,300r/min，得到汽车防冻液。
为了验证本发明所提供的高性能汽车防冻液的有益效果，本发明提供对比例1进行对比验证。
对比例1
一种汽车防冻液，其原料组成包括：乙二醇30份、二甲基亚砜20份、甲基蓝0.5份、苯甲酸钠9份、巴比妥钠缓冲液5份、聚丙二醇2000 1份和去离子水60份。
其制备方法包括如下步骤：
步骤一、将20份二甲基亚砜与30份去离子水加入反应釜，反应釜上安装有加热装置和搅拌器，在25℃下搅拌5min，转速控制在250r/min，获得混合液B；
步骤二、将9份苯甲酸钠与20份去离子水加入反应釜，反应釜上安装有加热装置和搅拌器，在25℃下搅拌2min，转速控制在150r/min，获得混合液C；
步骤三、将0.5份甲基蓝、5份巴比妥钠缓冲液、1份聚丙二醇2000和10份去离子水加入反应釜，反应釜上安装有加热装置和搅拌器，在25℃下搅拌2min，转速控制在150r/min，获得混合液D；
步骤四、将乙二醇、混合液B、混合液C和混合液D加入反应釜，反应釜上安装有加热装置和搅拌器，在40℃下搅拌10min，转速控制,300r/min，得到汽车防冻液。
将实施例1-6和对比例1获得的汽车防冻液参照SH/T0521-99标准进行测试，其测试结果如表1所示：
表1
根据表1的测试数据可知，本发明实施例1-6的汽车防冻液冰点最低可达-63℃，沸点最高可达112℃，证明了本发明的汽车防冻液冰点和沸点与乙二醇防冻液相比有更大的提升。而且在腐蚀试验中可发现，实施例1-6的腐蚀变化值在0.5-0.7mg/片，而对比例1的组分中缺少锡酸锌腐蚀变化值达到3.5mg/片，证明了本发明的汽车防冻液能够有效的减弱乙二醇对金属的腐蚀。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (9)
1.一种高性能汽车防冻液，其特征在于，以质量份数计，其原料组成包括：乙二醇30-35份、二甲基亚砜10-20份、锡酸锌0.1份、颜料0-0.5份、苯甲酸钠9份、pH调节剂3-5份、消泡剂0.5-1份和水40-60份。
2.根据权利要求1所述的高性能汽车防冻液，其特征在于，所述颜料为甲基蓝、溴百里酚蓝、荧光黄中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的高性能汽车防冻液，其特征在于，所述pH调节剂为括硼酸盐、有机胺类、巴比妥钠中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的高性能汽车防冻液，其特征在于，所述消泡剂为硅酮、醇类、失水甘油醚中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的高性能汽车防冻液，其特征在于，所述水为去离子水。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的高性能汽车防冻液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、将锡酸锌与乙二醇加入反应釜中，在25-35℃下搅拌，获得混合液A；
步骤二、将二甲基亚砜与一定量水加入反应釜，在25-35℃下搅拌，获得混合液B；
步骤三、将苯甲酸钠与一定量水加入反应釜，在25-35℃下搅拌，获得混合液C;
步骤四、将颜料、pH调节剂、消泡剂和一定量水加入反应釜，在25-35℃下搅拌，获得混合液D;
步骤五、将混合液A、混合液B、混合液C和混合液D加入反应釜，在40-50℃下搅拌，得到汽车防冻液。
7.根据权利要求6所述的高性能汽车防冻液的制备方法，其特征在于，步骤一和步骤二中，搅拌速度为120-250r/min，搅拌速率为5-10min。
8.根据权利要求6所述的高性能汽车防冻液的制备方法，其特征在于，步骤三和步骤四中，搅拌速度为100-150r/min，搅拌速率为2-5min。
9.根据权利要求6所述的高性能汽车防冻液的制备方法，其特征在于，步骤五中，搅拌速度200-300r/min，搅拌时间10-15min。
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