CN117384604A - 一种长效环保型电动汽车冷却液的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种长效环保型电动汽车冷却液的制备方法，属于汽车冷却液技术领域。其原料配方包括下述质量百分比的组分：醇类化合物30％‑50％、复合缓蚀剂1.5％‑2.5％、铝复合缓蚀剂0.2％‑1.0％、唑类化合物0.1％‑0.2％、杀菌剂0.01％‑0.02％、消泡剂0.005％‑0.01％；着色剂0.001％‑0.01％，余量为去离子水。制得的电动汽车冷却液能有效防止冷却系统内金属材料的腐蚀，尤其是对铝合金的防护作用，并且环保、成本较低、生产工艺简单和优异的稳定性，有效解决了冷却液贮存稳定性和铝合金防护作用不可兼得的问题，延长冷却系统的使用寿命，在电动汽车冷却液领域具备重要应用前景。
Description
技术领域
本发明属于汽车冷却液技术领域，具体地，涉及一种长效环保型电动汽车冷却液的制备方法。
背景技术
随着电动汽车向着长续航里程，高能量密度的方向发展，液体冷却方式将成为电动汽车热管理系统的重要发展趋势，相对传统燃油汽车而言，电动汽车的热管理系统中都会应用到冷却液，作为整车热管理系统的冷却介质，其性能将会直接影响到整车热管理系统的效率，因此冷却液的选型和应用显得十分重要。电动汽车热管理系统包括电驱、空调和电池热管理系统。
电驱热管理系统中液冷类型是通过冷却液直接与电机进行热交换，以达到对电机进行冷却的目的，液冷电驱热管理系统包含水泵、散热器、冷却液和电机等零部件。空调热管理系统中的间接式制热系统包含水泵、冷却液和空调箱等。电池热管理系统的制冷模式目前主流采用液冷类型，液冷电池热管理系统包含电池包、水泵、冷却液及电池冷却器等。在电驱热管理系统中，冷却液作为热量搬运介质把电机产生的热量通过散热器散发至环境中，从而给电机降温，使其温度保持在合适范围内。在空调、电池热管理系统中，冷却液作为能量搬运介质，通过水泵提供动力在系统中进行循环，保证其合适的温度范围。
目前国内广泛使用水-乙二醇体系的冷却液，由于其成本低，易制备低冰点、高沸点冷却液，生产工艺简单。现有的乙二醇水基冷却液主要采用无机盐和有机缓蚀剂复合配方生产，在使用周期和贮存稳定性上存在最大的缺点：无机盐缓蚀剂通过自我消耗过程在金属表面形成保护膜，导致这种类型的产品使用周期短；配方中特定的缓蚀剂在使用和储存中都会出现沉积物，导致冷却系统堵塞，传热效率下降。另外，硅酸盐型冷却液是水-乙二醇体系冷却液中的一种类型，其特点是对铝合金有较好的防护作用，但配方是硅酸盐不稳定，贮存过程易析出而失效。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，制备一种对汽车冷却系统中各类金属部位起全效保护的冷却液，尤其对铝合金有很好的保护效果，同时提升配方稳定性，起长效保护作用。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
本发明提供了一种长效环保型电动汽车冷却液的制备方法，其原料配方包括下述质量百分比的组分：醇类化合物30％-50％、复合缓蚀剂1.5％-2.5％、铝复合缓蚀剂0.2％-1.0％、唑类化合物0.1％-0.2％、杀菌剂0.01％-0.02％、消泡剂0.005％-0.01％；着色剂0.001％-0.01％，余量为去离子水。
进一步地，所述醇类化合物是乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇中的一种或两种；
进一步地，所述复合缓蚀剂为庚酸、异辛酸、癸二酸、三元聚羧酸、十二碳二元酸、一乙醇胺、三乙醇胺、一异丙醇胺中的至少两种；
进一步地，所述铝复合缓蚀剂为硅氧烷酮、脂肪醇醚磷酸酯、蓖麻油磷酸酯、亚磷酸酯中的一种或两种；
进一步地，所述唑类化合物为巯基苯并噻唑、苯并三氮唑及甲基苯并三氮唑中的一种或两种；
进一步地，所述消泡剂为水溶性有机硅消泡剂。
一种长效环保型电动汽车冷却液的制备方法，包括如下步骤：
将去离子水和复合缓蚀剂混合，混合温度为60℃-80℃；混合均匀后加入铝复合缓蚀剂，继续混合均匀；加入唑类化合物和去离子水，继续溶解，溶解温度40℃-60℃；最后加入杀菌剂、消泡剂、着色剂、醇类化合物和余量去离子水混合均匀，得到长效环保型电动汽车冷却液。
本发明的有益效果：
1、本发明采用的添加剂之间均具有协同作用，能有效防止冷却系统内金属材料的腐蚀，尤其是可以有效提升冷却系统中铝合金的防护作用。
2、本发明采用的是全有机体系配方，具有环保、优异稳定性等优点，有效解决了冷却液贮存稳定性和铝合金防护作用不可兼得的问题，并延长冷却系统的使用寿命，能够很好地适应电动汽车行业的快速发展。
3、本发明所需的原材料来源较广，成本较低，生产工艺简单，完全满足当前市场的需求，具有很好的应用前景。
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1
将5％去离子水、0.2％异辛酸、0.3％十二碳二元酸和1.0％三乙醇胺混合，混合温度60℃；混合均匀后加入0.2％十二醇聚氧乙烯醚磷酸酯，继续混合均匀；继续加入0.1％甲基苯并三氮唑和5％去离子水，继续溶解，溶解温度40℃；最后加入0.01％异噻唑啉酮、0.01％水溶性有机硅消泡剂S-559、0.002％荧光深绿、33％乙二醇和余量去离子水混合均匀，得到冷却液SS-1。
实施例2
将5％去离子水、0.2％异辛酸、0.3％十二碳二元酸和1.0％三乙醇胺混合，混合温度70℃；混合均匀后加入0.1％硅氧烷酮AC-5S、0.4％月桂醇聚醚-3-磷酸酯，继续混合均匀；继续加入0.1％甲基苯并三氮唑和5％去离子水，继续溶解，溶解温度50℃；最后加入0.01％的1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、0.01％水溶性有机硅消泡剂S-559、0.002％荧光深绿、33％乙二醇和余量去离子水混合均匀，得到冷却液SS-2。
实施例3
将5％去离子水、0.2％异辛酸、0.3％十二碳二元酸和1.0％三乙醇胺混合，混合温度80℃；混合均匀后加入0.2％硅氧烷酮AC-5S，继续混合均匀；继续加入0.1％甲基苯并三氮唑和5％去离子水，继续溶解，溶解温度60℃；最后加入0.01％的1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、0.01％水溶性有机硅消泡剂DF157、0.002％荧光黄、33％乙二醇和余量去离子水混合均匀，得到冷却液SS-3。
实施例4
将5％去离子水、0.4％癸二酸、0.2％十二碳二元酸和1.0％三乙醇胺混合，混合温度70℃；混合均匀后加入0.2％硅氧烷酮1815，继续混合均匀；继续加入0.1％甲基苯并三氮唑和5％去离子水，继续溶解，溶解温度50℃；最后加入0.01％羟乙基六氢均三嗪、0.01％水溶性有机硅消泡剂DF157、0.002％荧光黄、33％乙二醇和余量去离子水混合均匀，得到冷却液SS-4。
实施例5
将5％去离子水、0.4％癸二酸、0.2％十二碳二元酸和1.0％三乙醇胺混合，混合温度70℃；混合均匀后加入0.3％硅氧烷酮1815、0.2％脂肪醇醚磷酸酯，继续混合均匀；继续加入0.1％甲基苯并三氮唑和5％去离子水，继续溶解，溶解温度50℃；最后加入0.01％杀菌剂、0.01％水溶性有机硅消泡剂DJ37、0.002％着色剂、23％乙二醇、10％丙二醇和余量去离子水混合均匀，得到冷却液SS-5。
实施例6
将5％去离子水、0.4％癸二酸、0.2％十二碳二元酸、1.0％一异丙醇胺混合，混合温度70℃；混合均匀后加入0.3％硅氧烷酮AC-5S、0.2％亚磷酸酯，继续混合均匀；继续加入0.1％甲基苯并三氮唑和5％去离子水，继续溶解，溶解温度50℃；最后加入0.01％异噻唑啉酮、0.01％水溶性有机硅消泡剂DJ37、0.002％荧光黄、33％乙二醇和余量去离子水混合均匀，得到冷却液SS-6。
实施例7
将5％去离子水、0.3％庚酸、0.3％十二碳二元酸、1.0％三乙醇胺混合，混合温度70℃；混合均匀后加入0.5％硅氧烷酮BSI，继续混合均匀；继续加入0.1％苯并三氮唑、0.05％巯基苯并噻唑和5％去离子水，继续溶解，溶解温度50℃；最后加入0.01％的1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、0.01％水溶性有机硅消泡剂DF157、0.002％荧光黄、33％乙二醇和余量去离子水混合均匀，得到冷却液SS-7。
实施例8
将5％去离子水、0.5％的C22三元酸、1.8％三乙醇胺混合，混合温度70℃；混合均匀后加入0.1％甲基苯并三氮唑和5％去离子水，继续溶解，溶解温度50℃；最后加入0.01％异噻唑啉酮、0.01％水溶性有机硅消泡剂DF157、0.002％荧光黄、33％乙二醇和余量去离子水混合均匀，得到冷却液SS-8。
实施例9
将5％去离子水、0.5％的C22三元酸、1.75％三乙醇胺混合，混合温度70℃；混合均匀后加入0.2％硅氧烷酮BSI，继续混合均匀；继续加入0.15％甲基苯并三氮唑和5％去离子水，继续溶解，溶解温度50℃；最后加入0.01％异噻唑啉酮、0.01％水溶性有机硅消泡剂S-559、0.002％荧光红、33％乙二醇和余量去离子水混合均匀，得到冷却液SS-9。
实施例10
将5％去离子水、0.8％癸二酸、1.5％三乙醇胺混合，混合温度70℃；混合均匀后加入0.5％亚磷酸酯，继续混合均匀；继续加入0.1％甲基苯并三氮唑和5％去离子水，继续溶解，溶解温度50℃；最后加入0.01％羟乙基六氢均三嗪、0.01％水溶性有机硅消泡剂S-559、0.002％荧光深绿、33％乙二醇和余量去离子水混合均匀，得到冷却液SS-10。
实施例11
将5％去离子水、0.5％异辛酸、1.3％三乙醇胺混合，混合温度70℃；混合均匀后加入0.5％硅氧烷酮BSI，继续混合均匀；继续加入0.1％甲基苯并三氮唑和5％去离子水，继续溶解，溶解温度50℃；最后加入0.01％异噻唑啉酮、0.01％水溶性有机硅消泡剂DF157、0.002％荧光红、33％乙二醇和余量去离子水混合均匀，得到冷却液SS-11。
实施例12
将5％去离子水、0.8％癸二酸、1.8％三乙醇胺混合，混合温度70℃；混合均匀后加入0.3％硅氧烷酮1815、0.2％亚磷酸酯，继续混合均匀；继续加入0.1％甲基苯并三氮唑和5％去离子水，继续溶解，溶解温度50℃；最后加入0.01％异噻唑啉酮、0.01％水溶性有机硅消泡剂DF157、0.002％荧光黄、33％乙二醇和余量去离子水混合均匀，得到冷却液SS-12。
对比例1
采用市场上无机型乙二醇-水基型冷却液，以同种分析检测方法同步与实施例进行对比，该型冷却液为DB-1。
对比例2
采用市场上有机型乙二醇-水基型冷却液，以同种分析检测方法同步与实施例进行对比，该型冷却液为DB-2。
将实施例1-12和对比例1-2得到的冷却液，进行如下的性能测试：
采用国家标准GB/T 23436-2009《汽车风窗玻璃清洗液附录H》测定稳定性；
采用SH/T 00851-991《发动机冷却液腐蚀测定法(玻璃器皿法)》进行玻璃器皿腐蚀试验测试；
表一
由表一的检测结果可知，本发明制得的电动汽车冷却液对各金属及金属合金均有稳定高效的防腐蚀性能，尤其对铝合金的效果最显著，稳定性强，可长久使用，且各项性能指标符合行业标准NB/SH/T 6047-2021《电动汽车冷却液》在电动汽车冷却液领域具备重要应用前景。
在说明书的描述中，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。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种长效环保型电动汽车冷却液的制备方法，其特征在于，将水和复合缓蚀剂混合，混合温度60℃-80℃，加入铝复合缓蚀剂，混合均匀，加入唑类化合物和去离子水，40℃-60℃开始溶解，加入杀菌剂、消泡剂、着色剂、醇类化合物和余量去离子水混合，制得长效环保型电动汽车冷却液。
2.根据权利要求1所述的一种长效环保型电动汽车冷却液的制备方法，其特征在于，各组分质量百分比为：醇类化合物30％-50％、复合缓蚀剂1.5％-2.5％、铝复合缓蚀剂0.2％-1.0％、唑类化合物0.1％-0.2％、杀菌剂0.01％-0.02％、消泡剂0.005％-0.01％；着色剂0.001％-0.01％，余量为去离子水。
3.根据权利要求1所述的一种长效环保型电动汽车冷却液的制备方法，其特征在于，醇类化合物是乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的一种长效环保型电动汽车冷却液的制备方法，其特征在于，复合缓蚀剂为庚酸、异辛酸、癸二酸、三元聚羧酸、十二碳二元酸、一乙醇胺、三乙醇胺、一异丙醇胺中的至少两种。
5.根据权利要求1所述的一种长效环保型电动汽车冷却液的制备方法，其特征在于，铝复合缓蚀剂为硅氧烷酮、脂肪醇醚磷酸酯、蓖麻油磷酸酯、亚磷酸酯中的一种或两种。
6.根据权利要求1所述的一种长效环保型电动汽车冷却液的制备方法，其特征在于，唑类化合物为巯基苯并噻唑、苯并三氮唑及甲基苯并三氮唑中的一种或两种。
7.根据权利要求1所述的一种长效环保型电动汽车冷却液的制备方法，其特征在于，消泡剂为水溶性有机硅消泡剂。
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