HU210234B

HU210234B - Fagyálló és korróziógátló hűtőfolyadék-koncentrátum

Info

Publication number: HU210234B
Application number: HU9401934A
Authority: HU
Original assignee: Benkoe Balazs; Balogh Tibor; Goemoeri Andrea; Kecskemethy Laszlo; Mohacsy Tibor
Priority date: 1994-06-28
Filing date: 1994-06-28
Publication date: 1995-07-28
Also published as: HU9401934D0

Abstract

A találmány szerinti fagyálló, korróziógátló hűtófolyadék-koncentrátumot az jellemzi, hogy összetétele a következő: a) 2,0-4,0 tömeg% bórsav alkálisó b) 0,03-0,5 tömeg% 1,2,3-benzotriazol c) 0,03-0,3 tömeg% adott esetben a benzotriazol metil származékai d) 0,001-0,20 tömeg% amidazolidinil-karbamid és/vagy glioxil-dikarbamid és/vagy 3 metil-tiazolidintion-2 e) 0,05-0,20 tömeg% kalcium-oxid és/vagy származékai f) 0,05-0,30 tömeg% alkáli-szilikát a maradék etilénglikol és/vagy propilénglikol, valamint az alkáli-szilikát oldásához szükséges víz mint oldásközvetítő, és adott esetben színezék és habzásgátló.

Description

A találmány tárgya fagyálló és korróziógátló hűtőfolyadék-koncentrátum. A belső égésű motorok, így a gépjármű motorok teljesítményének a folytonos növelésekor a fejlesztők arra is gondoltak, hogy a motorok karbantartása egyre olcsóbb legyen. így ma már a hűtőfolyadékoktól, a korróziógátló és környezetbarát tulajdonságaik mellett azt is megkívánják, hogy élettartamuk legalább két év legyen.

A súly- és költség-megtakarítások növelése végett a motorokban egyre több könnyűfém alkatrészt használnak fel. A környezet fokozott védelme valamint az energiatakarékosságot célzó szerkezeti megoldások miatt viszont a hűtőfolyadékok hőterhelése egyre fokozódik.

A könnyűfémek az elemek feszültségi sorában elfoglalt helyük miatt igen érzékenyek a korrozív hatásokra. Természetesen a motorokban használt több fém és fémötvözet is könnyen korrodeál, hiszen a fémes illesztéseikkel a hűtőfolyadékba merülve galvanikus elemeket alkotnak.

A korrózió csökkentésére számos inhibitort javasoltak. Ezek közül a gyakorlatban a legismertebbek: a bórax, a földfémek sói, az alkáli-nitritek, a benzoesav sói, a foszforsavak sói, az alkáli-karbonátok, az alkáli-hidroxidok, az aminok, az alkanolaminok, a benztriazol, a nátrium-mercaptobenztiazol és nátrium-metaszilikát.

Az egyes inhibitorok egy fémet vagy a fémek szűk csoportját oltalmazzák a korrózióval szemben. Ezért csak az inhibitorok gondosan összeállított választéka képes arra, hogy többé-kevésbé tökéletes oltalmat nyújtson. Az egymás hatását lerontó vagy azt erősítő jelenségek miatt fokozott figyelmet kell szentelnünk az inhibitorok összeférhetőségére is. A gyakorlati, az üzemi vizsgálatok nem nélkülözhetőek. Fontos még, hogy a hűtőfolyadék környezetbarát legyen. A hűtőfolyadékok főként egészségre káros etilénglikolból készülnek. De az általánosan használt nitrátok, nitritek és aminok is daganatos betegségek okozói lehetnek, a foszfátok pedig a környezetet károsítják. Ilyen összetevőket tartalmaznak pl. a DE-PS 1 492 522, a DEPS 1 154 976, a DE-PS 2 938 868, vagy az US 692 860 lajstromszámú szabadalmi iratok szerinti készítmények is.

A találmány célja, olyan készítmény biztosítása, amely környezetbarát és nem tartalmaz sem nitrátot, sem nitritet, sem foszfátot. Célja még a találmánynak olyan készítmény biztosítása is, amely könnyűfémeket ill. azok ötvözeteit a fokozott hőtermelésnek kitett helyeken is megbízhatóan védi a korróziótól. További célja még a találmánynak, olyan készítmény kimunkálása is, amelynek hatása tartós, gyártása egyszerű és olcsó.

A találmány alapja az a felismerés, hogy a fenti célkitűzések a következő kompozícióval maradéktalanul megvalósíthatók: fagyálló és korróziógátló hűtőfolyadék koncentrátum, amely etilén- és/vagy propilénglikolokat korróziógátló és egyéb adalékanyagokat tartalmaz és összetétele:

a) 2,0-4,0 tömeg% bórsav alkálisó

b) 0,03-0,5 tömeg% 1,2,3-benzotriazol

c) 0,03-0,60 tömeg% adott esetben a benzotriazol metilszármazékai

d) 0,001-0,20 tömeg% imidazolidinil-karbamid és/vagy glioxil-dikarbamid és/vagy 3 metil-tiazolidintion-2

e) 0,05-0,20 tömeg% kalcium-oxid

f) 0,05-0,30 tömeg% alkáli-szilikát a maradék 1,2-etilénglikol és/vagy propilénglikol, az alkáli-szilikát oldásához szükséges víz mint oldásközvetítő, és adott esetben színezék és habzásgátló.

A találmány szerinti készítményt úgy állítják elő, hogy az etilénglikol és/vagy propilénglikol mennyiség kb. 1/4-ében 80 °C-on keverés közben feloldjuk a bórsav alkálisóját, az 1,2,3-benzotriazolt vagy adott esetben a benzotriazol metilszármazékait és a d) pont alatti hatóanyagot, egyet vagy többet, majd a szükséges mennyiségű kalcium-oxidot és/vagy a származékait tömegük húszszorosának megfelelő mennyiségű 95 °C-os glikolban oldjuk. Az alkáli-szilikátot és adott esetben a színezéket, ötszörös mennyiségű vízben oldjuk.

A glikolos, majd a vizes oldatokat keverés közben a maradék glikolhoz adagoljuk és az elegyet homogénre kevertetjük. A találmány szerinti hűtőfolyadékhoz adhatunk még ismert habzásgátlókat is pl. szilikonolajat, vagy poliétereket.

Az előzőekben nevezett alkálivegyületek főként nátrium vagy kálium vegyületeket jelentenek.

A bórsav alkálisói megjelölés leginkább bóraxra, dinátrium-tetraborátra vagy nátrium-metaborátra vonatkozik. A találmány szerinti készítményben víz is van. A víz tömegét az szabja meg, hogy összetevők oldásához mennyi szükséges. Ez általában 2-2,5 tömeg%.

A találmány szerinti készítményben lévő 1,2,3-benzotriazol olvadási hőmérséklettartománya: 94—97 °C, forráspontja: 20 mbar nyomáson 204 °C, oldhatósága vízben, 20 °C-on: 20 g/1,

A készítményben felhasznált 1,2,3-benzotriazol metil származéka: azimido-toluol olvadáspontja: 83-84 °C.

A készítményben felhasznált imidazolidinil-karbamid oldhatósága vízben, 20 ”C-on: 200 g/1, és a glioxildikarbamid oldhatósága vízben, 25 °C-on: 5 g/1, olvadáspontja: 225 °C. Mindkét anyag a kereskedelmi forgalomban kapható.

A 3-metil-tiazolidintion-2 olvadáspontja nem alacsonyabb mint 64 °C, sűrűsége: 1,39 g/cm³.

A találmány további előnyös kiviteli formáit a példában és az igénypontokban foglaltuk össze.

A találmányt példákkal ismertetjük részletesebben.

/. példa Összetétel:

Bórax. 10 H₂O 2,50tömeg%,

1,2,3-benzotriazol (Bayer AG. Németország) 0,10 tömeg%, imidazolidinil-karbamid (ISP. Budapest 1133 Kenese út 8.) 0,03 tömeg%, kalcium-hidroxid 0,06 tömeg%,

HU 210 234 A nátrium-metaszilikát. 5 H₂O 0,10 tömeg%, víz 2,49 tömeg%,

1.2- etilénglikol 94,72 tömeg%.

A készítményt a következőképpen állítjuk elő: keverés edénybe 24 kg 1,2-etilénglikolt töltünk, majd °C-ra keverés közben felmelegítve feloldunk benne

2,5 kg bórax. 10 H₂O-t, 100 g 1,2,3-benzotriazolt és 30 g imidazolidinil-karbamidot, majd az így elkészített oldatot hűlni hagyjuk. Ezután 1200 g 1,2-etilénglikolt keverés edényben 95 ”C-ra melegítünk és feloldunk 60 g finom poralakú Ca(OH)₂-t. 100 g nátrium-metaszilikát. 5 H₂O-t hidegen, keverés közben 2,49 kg vízben oldunk. A glikolos, majd a vizes oldatokat a maradék 1,2-etilénglikolhoz keverés közben adagoljuk és az elegyet homogénra kevertetjük.

2. példa

Mindenben az 1. példa szerinti módon járunk el, de az összetétel:

Bórax. 10 H₂O 3,0tömeg%

1,2,3-benzotriazol 0,1 tömeg% glikol-dikarbamid, az ISP (Budapest,

1133 Kenese u. 8) nevű vállalat terméke 0,01 tömeg% kalcium-glikolát 0,15 tömeg% nátrium-metaszilikát 0,05 tömeg% víz l,00tömeg%

1.2- propilénglikol 95,69 tömeg%

3. példa

Mindenben az 1. példa szerinti módon járunk el, de az összetétel:

Bórax. 10 H₂O 4,0tömeg%

1,2,3-benzotriazol 0,25 tömeg% azimido-toluol 0,25 tömeg% imidazolidinil-karbamid, glikol-dikarbamid és 3-metil-tiazolidintion-2 (beszerezhető a Bayer AG németországi cégtől Vulkacit CRU/LG név alatt)

1:1:1 tömegarányú keveréke 0,20 tömeg% kalcium-oxid 0,20 tömeg% nátrium-metaszilikát-pentahidrát 0,30 tömeg% víz

1,2-etilénglikol és 1,2-propilénglikol 1:1 tömegarányú elegye

2,50 tömeg%

92,30 tömeg%

4. példa

Összehasonlító kiviteli példa a DE-PS

154 976 lajstromszámú szabadalmi leírás szerint: bórax. 10 H₂O 1,0 tömeg% nátrium-nitrit 0,3 tömeg% nátrium-nitrát 0,30tömeg% nátrium-benzoát 2,25 tömeg% nátrium-metaszilikát. 5 H₂O 0,03 tömeg%

1,2,3-benzotriazol 0,07 tömeg%

1,2-etilénglikol 96,00 tömeg%

5. példa

Összehasonlító kiviteli példa a DE-PS 1 492 522 lajstromszámú szabadalmi leírás 5. példája szerint:

Bórax. 10 H₂O 3,50tömeg%

1,2,3-benzotriazol 0,10 tömeg% nátrium-metaszilikát-pentahidrát 0,10 tömeg% pikrinsav 0,10 tömeg% nátrium-nitrit 0,10 tömeg% víz l,56tömeg% nátrium-hidroxid 0,62 tömeg%

1,2-etilénglikol 93,92 tömeg%

A korrózióvédelem hatékonyságát az MSZ 92482 és az MSZ 924-82 M/1987 szerint vizsgáltuk. A vizsgálatok táblázatban összefoglalt eredményei szerint a találmány szerinti készítmény hatékonyabb korrózióvédelmet nyújt, mint a technika állása szerintiek. Ezek 4-es és az 5-ös példák. Meglepetésszerűen ez az oltalom nemcsak vasra és acélra, hanem lágyforraszra, színesfémekre ás alumíniumra is vonatkozik. A nem várt erőteljes korrózió elleni védőhatás feltehetően a találmány szerinti adalékok előre nem látható szinergetikus hatásán alapulnak. A találmány szerinti készítménynek fontos tulajdonsága még az is, hogy környe40 zetbarát, mivel nem tartalmaz semmiféle nitrátot, nitritet, foszfátot, foszforsavat vagy amint.

A példa száma:

Jellemzők		1	2	3	4*	5*
Korróziós tömegveszteség, g/m² nap	réz	0,012	0,0273	0,0216	0,08	0,07
lágyforrasz	0,012	-0,0195	-0,005”	0,28	0,20
sárgaréz	0,032	0,0378	0,0495	0,15	0,09
acél	0,027	0,0027	-0,0355	0,20	0,18
nyersvas	0,056	0,0666	0,017	0,16	0,12
szilícium	0,021	-0,078	-0,030	0,09	0,08
Habosodás	habtérfogat cm³	10	15	16	28	25
habállandóság, S	6	8	7	9	9

4* Összehasonlító kiviteli példa a DE-PS 1 154 976 szerint. 5* Összehasonlító kiviteli példa a DE-PS 1 492 522 szerint. ** Tömegnövekedés védőbevonat kialakulása miatt.

Claims

1. Fagyálló és korróziógátló hűtófolyadék-koncentrátum, amely etilénglikolt és/vagy propilénglikolt, korróziógátló és egyéb adalékanyagokat tartalmaz, azzal jellemezve, hogy összetétele:

a) 2,0-4,0 tömeg% bórsav alkálisó

b) 0,03-0,5 tömeg% 1,2,3-benzotriazol

c) adott esetben 0,03-0,6 tömeg% benzotriazol metil származék

e) 0,05-0,20 tömeg% kalcium-oxid és/vagy származékai

f) 0,05-0,30 tömeg% alkáli-szilikát

g) a maradék etilénglikol és/vagy propilénglikol, az alkáli-szilikát oldásához szükséges víz mint oldásközvetítő, és adott esetben színezék és habzásgátló.

2. Az 1. igénypont szerinti fagyálló készítmény, azzal jellemezve, hogy összetétele:

a) 2,0-3,0 tömeg% bórax vagy,

2,0-2,5 tömeg% dinátrium-tetraborát,

5 b) 0,1-0,2 tömeg% 1,2,3-benzotriazol

c) 0,1-0,3 tömeg% azimido-toluol,

d) 0,001-0,10 tömeg% imidazolidinil-karbamid és/vagy glioxil-dikarbamid és/vagy 3 metil-tiazolidintion-2

10 e) 0,05-0,10 tömeg% kalcium-oxid és/vagy

f) 0,05-0,15 tömeg% nátrium-metaszilikát

g) a maradék etilénglikol és/vagy propilénglikol, víz oldásközvetítő és színezök.

3. A 2. igénypont szerinti fagyálló készítmény, az15 zal jellemezve, hogy önmagában ismert habzásgátló adalékot is tartalmaz.

4. Az 1. igénypont szerinti fagyálló készítmény, azzal jellemezve, hogy a kalcium-oxid származékai: 0,05-0,20 tömeg% Ca(OH)₂ és/vagy Ca-glikolát.