DE4107442A1

DE4107442A1 - Nitrit- und glykolfreie funktionelle fluessigkeit auf der basis von waessrigen salzloesungen

Info

Publication number: DE4107442A1
Application number: DE19914107442
Authority: DE
Inventors: Juergen Prof Dr Dittrich; Reinhard Dr Sziburies; Ingolf Mueller; Dieter Dr Schnurpfeil; Andreas Wagner; V P Prof Barannek
Original assignee: PAEDAGOGISCHE HOCHSCHULE HALLE
Current assignee: SZIBURIES, REINHARD, DR., 06369 SCHORTEWITZ, DE
Priority date: 1991-03-08
Filing date: 1991-03-08
Publication date: 1992-09-10

Description

Es ist bekannt, daß als frostsichere Wärmeübertragungs- und Kühlmittel für technische Einrichtungen wie z. B. Heizungsanlagen, Wärmepumpen, Solaranlagen, Radiatoren, Kühlsysteme von Verbrennungsmotoren und für Bremssysteme Flüssigkeiten auf Glykolbasis eingesetzt werden, die zusätzlich verschiedenste bekannte chemische Verbindungen als Korrosionsinhibitoren enthalten (AT 376 996; DE 32 00 349).

Nachteilig bei Kühlflüssigkeiten auf Glykolbasis ist die zunehmende Viskosität bei Abkühlung und die damit verbundene Minderung der Wärmeleitfähigkeit. Neben den nachteiligen physikalischen Eigenschaften ist insbesondere bei Mono-Ethylenglykol die Entsorgung und Umweltbelastung zu beachten.

Bekannt ist weiterhin, daß der Einsatz von Salzen zu glykolfreien bzw. glykolreduzierten frostrestitenten Wärmeübertrager- oder Kühlflüssigkeiten führen kann. Derartige Vorschläge sind z. B. in US 22 33 185 (Gemische von Lösungen niederer Al kalimonocarbonsäuresalze; C1-C4) AT-PS 271 389 (Gemische von Alkaliacetatlösungen mit Harnstoff) sowie in EP 03 06 972 (Gemische von Kaliumformiat- und Kaliumacetatlösungen oder Gemische der entsprechenden Natriumsalzlösungen, die aber noch Glycol enthalten müssen) zu finden. Für diese Lösungen wird kein Inhibitorsystem angegeben, das hinreichenden Korrosionsschutz für die üblichen Gebrauchsmetalle bietet.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine funktionelle Flüssigkeit für Heiz- und Kühlsysteme auf der Basis von Kaliumacetat- und Kaliumcarbonatlösungen nach Anspruch 1 zu entwickeln, die eine höhere Frostsicherheit und bessere Korrosionsschutzeigenschaften gegenüber metallischen Werkstoffen aufweist. Die besseren Korrosionsschutzeigenschaften werden durch geringere Masseverluste (Beispiel 2) bzw. durch eine Abscheidung mit einem Massezuwachs auf der Oberfläche (Beispiel 1), die einen weiteren korrosiven Abtrag verhindert, gewährleistet. Da die erfindungsgemäßen Flüssigkeiten keine Glykole, Nitrite, Nitrate, Amine und Phosphate enthalten, ist deren Entsorgung und Umweltverträglichkeit vorteilhafter. Sie bestehen nach Anspruch 2 aus:

a) 10 bis 45 Gew.-% Kaliumacetat,
b) 5 bis 35 Gew.-% Kaliumcarbonat,
c) 0 bis 1 Gew.-% Kaliumfluorid und/oder Mercaptobenzthiazol,
d) 0 bis 0,5 Gew.-% Alkalisalze von Kieselsäuren,
e) 0 bis 0,2 Gew.-% bekannte Inhibitoren, z. B. Benztriazol und/oder Mercaptobenzthiazol,
f) Rest Wasser.
(Gewichtsprozente bezogen auf das Gewicht der gesamten Flüssigkeit).

Die Flüssigkeiten sind problemlos mit glykolhaltigen Mitteln mischbar. Die Korrosivität der Flüssigkeiten gegenüber metallischen Werkstoffen wurde nach einem 340 Stunden dauernden Korrosionstest bei 88°C und voller Belüftung durch Auswägen gemessen. In Tabelle 1 sind die Ausführungsbeispiele 1 bis 6 in ihrer Zusammensetzung angegeben.

Tabelle 1

Zusammensetzung der Ausführungsbeispiele 1 bis 6 in Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Lösung

Die Tabelle 2 zeigt die Masseverluste bzw. den Massezuwachs (+) der Ausführungsbeispiele 1-6 an. In Tabelle 3 werden die Masseverluste bzw. Massezuwachs (+) der bekannten Lösungen A bis D angegeben. Der Masseverlust bzw. Massezuwachs der einzelnen Vergleichslösungen A bis D entspricht folgenden Quellen.

Vergleichslösung A - AT 376996, Beispiel Nr. 3
Vergleichslösung B - DE 3200349, Beispiel Nr. 6 der Offenlegungsschrift
Vergleichslösung C - EP 0306972
Vergleichslösung D - Antifrogen N der Firma Hoechst

Tabelle 2

Masseverluste bzw. Massezuwachs (+) in g/m² infolge der Korrosivität bei metallischen Werkstoffen der Ausführungsbeispiele 1, 2, 4, 5, 6

Tabelle 3

Masseverluste bzw. Massezuwachs (+) in g/m² infolge der Korrosivität bei metallischen Werkstoffen der Ausführungsbeispiele im Vergleich mit den bekannten Lösungen A bis D

Claims

1. Nitrit- und glykolfreie funktionelle Flüssigkeit auf der Basis wäßriger Alkalisalzlösungen, dadurch gekennzeichnet, daß der Salzgehalt zumindest 15 Gew.-% beträgt und korrosionsinhibierende Zusätze vorhanden sind.

2. Funktionelle Flüssigkeit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Komponenten in der wäßrigen Lösung a) 10 bis 45 Gew.-% Kaliumacetat
b)  5 bis 35 Gew.-% Kaliumcarbonat
c)  0 bis 0,2 Gew.-% Kaliumfluorid
d)  0 bis 0,5 Gew.-% Alkalisalze von Kieselsäuren
e)  0 bis 0,2 Gew.-% bekannte Inhibitoren, z. B. Benztriazol oder Mercaptobenzthiazol
f) Rest Wasserbetragen bezogen auf das Gesamtgewicht der Lösung.