KR20050086461A - 엔진 어플리케이션을 위한 수계 냉매 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고정 장치된 엔진 및 장비, 선박용 엔진, 전력 시스템, 공업용 엔진, 전기 엔진, 연료 전지 엔진 및 하이브리드 엔진으로부터 자동차, 트럭, 모터사이클, 비행기, 기차, 트랙터, 발전기, 컴프레서에 사용된 엔진 어플리케이션들에서 냉매로서 트리메틸 글리신을 포함하는 수용액의 어플리케이션에 관한 것이다.

Description

엔진 어플리케이션을 위한 수계 냉매{WATER-BASED COOLANT FLUID FOR ENGINE APPLICATIONS}
본 발명은 냉각 시스템들이 사용되는 다양한 고정 장치된 엔진 및 장비 어플리케이션들, 선박용 엔진 어플리케이션들, 등을 위해 자동차, 트럭, 모터사이클, 비행기, 기차, 트랙터, 발전기, 컴프레서에 통상적으로 사용되는 엔진들 등의 엔진 어플리케이션들을 위해 트리메틸 글리신을 함유하는 수계 냉매에 관한 것이다.
냉매의 주요 역할은 열을 제거하고, 따라서 엔진을 냉각시키는 것이다. 유체는 폐쇄된 루프 시스템에서 작동한다. 효율적인 냉각을 제공하기 위해, 유체는 높은 비열 및 열 전도도를 가져야 하고, 일반적으로 -40℃ - +120℃ 범위에서 변화할 수 있는 작동 온도들에서 낮은 점성을 가져야 한다. 전형적인 내연 엔진들은 +95℃에서 작동한다. 유체는 0˚이하의 온도에서 역시 엔진을 작동할 수 있게 유지해야 하고, 최대 냉각 보호를 제공해야 한다.
정압 비등점 상승은 또한 엔진 냉각제 어플리케이션들에서 유체의 유리한 특성이다. 냉각제가 보다 많은 열을 제거하게 하는 것은 시스템 압력을 증가시키고, 따라서 보다 높은 최고 온도에서 냉각제가 순환하게 허용하는 냉각제의 비등점을 증가시킴으로써 달성될 수 있다.
냉각제의 또 다른 중요한 특성은 이들 냉각제들이 제공하는 부식 보호이다. 자동차 열 교환기 및 이들의 구조는 당업계에 잘 공지되어 있다. 이들은 탄성 물질들, 강성 중합체 물질들 및 알루미늄, 알루미늄 합금, 강철, 주조 철, 놋쇠, 땜납 및 구리를 포함하는 다수의 금속들을 포함하고, 이들 모두는 물리적 연마 및 화학 작용에 의해 냉각 시스템 내에서 작동하는 냉각제 조성물에 시간이 지남에 따라 용해될 수 있다. 자동차 제조업자들은 엔진들 중의 알루미늄의 사용을 증가시킴으로써 연료 효율을 개선시키기 위해 자동차 중량을 감소시키려 노력하였다.
열 전달 시스템의 오퍼레이션 동안, 많은 요인들, 특히 상승된 온도들 및 오염물들은 부식을 가속화시킬 수 있고, 그 이유는 부식이 산화 과정이기 때문이고, 가장 중요한 요인은 시스템 내의 산소의 양이다. 글리콜 시스템들에서, 산소는 글리콜의 산화성 저하를 가속화시켜 부식성 산들을 형성한다. 엔진이 간헐적으로 작동하는 점등 자동차 어플리케이션들을 위해, 부식 억제제는 오퍼레이션 동안 및 정지 상태 동안 시스템을 보호해야 한다. 필름-형성 규산염들은 열-방출 알루미늄 표면들의 부식 보호를 위해 널리 사용되지만, 이들은 냉각제의 열-전달 효율을 감소시키는 단점을 갖고, 이들은 시간이 지남에 따라 글리콜 및 임의의 염들과 반응하여 엔진 실패를 유발할 수 있는 겔을 형성한다.
공동 부식은 알루미늄을 함유하는 현대의 얇은-벽의 자동차 엔진에 관련되고, 특히 내연 엔진 냉각제들 등의 수성 시스템들에 일정하게 노출된 알루미늄 실린더 라이너들 및 워터-펌프들에 관련된 현상이다. 알루미늄 표면들의 피팅이 검출될 수 있고, 추가로, 부식 생성물들 및 침착물들은 열-전달에 의해 간섭받을 수 있다. 열 관련된 스트레스로부터 과열 및 엔진 실패가 가능하다.
상업적으로 입수할 수 있는 엔진 냉각제들은 일반적으로 다양한 화학 성분들 및 알콜의 혼합물들이고, 바람직한 알콜들은 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된 것이다. 보편적으로 냉각제들은 다른 알콜들의 기포 형성 경향 때문에 에틸렌 글리콜을 함유하고, 다른 성분들은 물 및 부식 보호를 제공하는 부가적인 화학적 화합물을 포함한다. 상기 글리콜들은 부식 문제들을 야기하고, 불쾌한 냄새를 생성하고, 이것들은 오히려 독성이고, 위험한 폐기물로서 취급되어야 한다.
규산염들, 인산염들, 질산염들, 붕산염들 및 아질산염들과 같은 무기 성분들을 함유하는 엔진 냉각제들은 억제 고갈로 인한 문제점들을 갖는다. 이들 성분들 특히 규산염들의 고갈은 수명에 관한 문제를 유도한다. 무기염들로부터 큰 고형물들의 로딩은 잠제적인 침착물 문제들을 제공한다. 침전되는 고체들은 스케일될 수 있고, 엔진 냉각제 시스템들 내의 통로들에 플러그될 수 있다.
주로 카르복실산 기술에 기초한 엔진 냉각제들이 개발되어 왔다. 일염기 또는 이염기 카르복실산 및 트리아졸의 조합이 다른 선택적인 첨가제들과의 조합에 사용된다. 트리아졸들은 구리, 놋쇠 및 땜납 등의 황색 금속들의 보호를 위해 필요하다.
여러 방법들이 엔진 냉각제들의 특성들을 개선시키기 위해 제안되고 있다. 알루미늄의 공동 부식에 반하여 보호하기 위해 수용성 인산염과 텅스텐산염, 셀렌산염 및 몰리브덴산염의 조합이 특허 제US4,548,787호에 제안되어 있다.
US4,404,116호는 냉각제들을 위해 부식을 억제하고 공동을 감소시키는 첨가제들로서 다가 알콜들의 사용을 교시한다.
US4,440,721호는 수성 액체들 중의 알루미늄의 공동 부식에 반하여 보호 효과를 제공하기 위해 수용성 인산염과 수용성 몰리브덴산염, 텅스텐산염 및 셀렌산염의 조합을 개시한다.
W000/50532호는 디젤 엔진들을 위한 일카르복실산 베이스 부동액 조성물을 제안한다. 상기 제형은 수성 액체들 중의 알루미늄의 공동 부식에 반하여 보호 효과를 제공하는 에틸렌 또는 프로필렌 글리콜의 혼합물, 일염기성 지방족 유기산, 아졸, 낮은 레벨의 몰리브덴산염의 조합물, 아질산염 및(또는) 질산염, 폴리비닐피롤리돈, 수산염, 규산염 및(또는) 전이금속 화합물들에 의해 실록산 안정화된 규산염의 조합물을 포함한다.
WO97/31988호는 트리메틸 글리신 및 태양 패널용 물, 냉장 장비, 환기 및 에어-컨디셔닝 장비 및 열 펌프들을 포함하는 무독성 열 전달/냉각 유체를 개시한다.
공동 부식의 방지, 특히 엔진 어플리케이션들에서 알루미늄의 부식 방지는 어려운 과제로 밝혀질 수 있다. 첨가제들이 무겁게 부하된 알킬렌 글리콜 베이스 제형들 및 이카르복실산 베이스 제형들의 사용에 따른 문제를 해결하기 위해 당업계에서는 많은 노력이 이루어지고 있다. 상기 제형들은 종종 높은 고체 함량들을 초래하고, 이들은 고가이고, 폐기될 때 환경 문제점들을 유발한다. 상기한 바에 기초하여 우수한 부식 보호 및 특히 알루미늄의 공동 부식의 개선된 억제에 의한 엔진 어플리케이션들을 위한 안정하고, 무독성이고, 수계의 글리콜을 함유하지 않는 냉매들에 대한 필요성이 남아있는 것으로 밝혀질 수 있다.
본 발명의 목적은 개선된 공동 부식 방지 특성들에 의해 엔진 어플리케이션들을 위한 수계의 효율적이고, 안정하고, 환경적으로 허용될 수 있는 무독성 냉매를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 엔진 어플리케이션들을 위한 냉각제로서 수계 트리메틸 글리신 함유 유체의 사용이다.
냉매의 특징적인 특성들 및 그의 어플리케이션는 특허 청구의 범위에 제공된다.
발명의 요약
베타인 또는 그의 염 또는 유도체로서 공지되기도 한 트리메틸 글리신을 함유하는 수용액은 자동차, 트럭, 모터사이클, 비행기, 기차, 트랙터, 발전기, 컴프레서에 통상적으로 사용된 엔진들 등의 여러 엔진 어플리케이션들에서, 고정 장치된 엔진 및 장비 어플리케이션들에서, 선박용 엔진 어플리케이션들에서, 전력 시스템에서, 공업용 엔진들에서, 전기 엔진들에서, 연료 전지 엔진들에서 및 냉각 시스템들이 사용되는 하이브리드 엔진들에서 및 특히 자동차의 내연 엔진들에서 냉매로서 사용될 수 있는 것으로 밝혀졌다.
상세한 설명
트리메틸 글리신 또는 그의 염들 또는 유도체들을 함유하는 본 발명에 따른 냉매는 -40 - +120℃ 범위의 온도에서 적절히 사용될 수 있다. 본 발명에 따라, 상기 수계 냉매는 무수물 또는 일수화물로서 트리메틸 글리신 또는 염산 염 등의 트리메틸 글리신의 염들 또는 디메틸 글리신 등의 트리메틸 글리신의 유도체들 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 트리메틸 글리신 일수화물이 바람직한 화합물이다. 예를 들면 트리메틸 글리신 또는 베타인이 합성에 의해 또는 사탕무와 같은 천연 재료들로부터 추출함으로써 생산될 수 있고, 따라서 유망한 반감기를 갖는 생물학적 기원의 수계 냉매의 생산을 가능케 한다.
본 발명에 따라, 엔진 어플리케이션들에 유용한 냉매는 무수물 또는 일수화물로서 트리메틸 글리신 또는 트리메틸 글리신의 염들 또는 유도체들 또는 이들의 혼합물 1 내지 60중량%, 바람직하게는 20 내지 55중량%, 및 물 40 내지 99중량%, 바람직하게는 45 내지 80중량%를 포함한다. 상기 냉매 조성물들에 사용된 물은 적절히 이온 교환된 물 또는 음용수 품질의 수돗물이고, 바람직하게는 이온 교환된 물이다.
본 발명에 따른 냉각제는 실시예들에서 볼 수 있는 임의의 첨가제들 없이 잘 수행되지만, 엔진 냉매들에 대한 특수 요건들이 존재하는 경우에, 당업계에 공지된 첨가제들이 사용될 수 있다. 그러나, 필요한 첨가제들의 양은 당업계의 현재 상태에 따른 냉각제들에 사용되는 양보다 현저히 낮다.
첨가제들은 냉각제의 의도된 사용 목적 및 화학적 화합물들의 혼화성을 고려하여 선택된다. 안정제, 부식 억제제, 수계 엔진 냉각제들에서 통상적인 점도, 표면 긴장 및 pH를 조절하는 시약 등의 첨가제들이 필요할 경우 냉매에 부가될 수 있다. 특히, 환경에 해롭지 않은 화합물들이 사용된다. 통상적으로 사용된 부가제/억제제 혼합물드의 예는 Chevron Texaco사의 XLI 및 AFB 및 Bayer사의 첨가제/억제제 혼합물인 BAYHIBIT이다. 일부 적절한 첨가제들이 다음에 제공된다.
마모 방지제는 금속 성분들의 마모를 감소시킨다. 종래의 마모 방지제의 예는 아연 디알킬 티오포스페이트 및 아연 디아릴 디티오포스페이트이다. 전형적인 마모 방지제는 유기 황, 인 또는 붕소 유도체 또는 카르복실산의 금속 또는 아민염을 포함한다. 실시예로서, 지방족 또는 방향족 C1-C22-카르복실산의 염들, 방향족 황산 등의 아황산/황산의 염들, 아인산/인산, 인산 에스테르 및 유사한 아황산/황산 화합물들, 예를 들면 티오인산 및 디티오 인산이 언급될 수 있다.
부식 방지제로서 또한 공지된 부식 억제제들은 냉매와 접촉하는 금속 성분들의 파괴를 감소시킨다. 부식 억제제들의 예들은 인황화된 탄화수소들 및 인황화된 탄화수소를 알칼리 토금속 산화물 또는 수산화물과 반응시켜 얻은 생성물들을 포함한다. 더욱이, 금속들이 부식되는 것을 방지하는 시약들은 금속 아질산염, 히드록실 아민, 중화된 지방산 카르복실산염, 인산염, 사르코신들 및 숙신이미드들 등의 유기 또는 무기 화합물들을 포함할 수도 있다. 알칸올 아민들, 예를 들면 에탄올 아민, 디에탄올 아민 및 트리에탄올 아민 등의 아민들이 적절하다. 방향족 트리아졸들이 비철 금속 유형의 부식 억제제들의 예로서 언급될 수 있다.
비이온성, 양이온성, 음이온성 또는 양쪽성의 표면 활성제가 조성물 내로 혼입될 수 있다. 적절한 표면 활성제들의 예는 선형 알콜 알콕실레이트들, 노닐 페놀 에톡실레이트들, 지방산 비누들, 아민 산화물들 등을 포함한다.
거품 억제제들이 거품 형성을 조절하기 위해 사용될 수 있다. 거품 형성은 고분자량 디메틸 실록산들 및 폴리에테르들에 의해 조절될 수 있다. 실리콘 오일 및 폴리디메틸 실록산은 폴리실록산 유형의 거품 억제제들의 일부 예이다.
세제들 및 금속의 방청제들은 술폰산의 금속염, 알킬 페놀, 황화된 알킬 페놀, 알킬 살리실산염, 나프텐산염 및 기타 지용성 일- 및 이카르복실산을 포함한다. 매우 염기성인 알칼리 토금속 술폰산염과 같이 매우 염기성인 금속염들(특히, Ca 및 Mg 염들)이 종종 세제들로서 사용된다.
적절한 점도 조절제들의 예로서, 이러한 목적의 분야에 공지된 모든 종류의 시약들, 예를 들면, 폴리이소비틸렌, 에틸렌 및 프로필렌의 공중합체, 폴리메타크릴레이트, 메타크릴레이트 공중합체들, 불포화된 이카르복실산 및 비닐 화합물의 공중합체들, 스티렌 및 아크릴산 에스테르들의 인터폴리머들, 및 부분적으로 수소 첨가된 스티렌/이소프로필렌, 스티렌/부타디엔 및 이소프렌/부타디엔 공중합체들 뿐만 아니라 부타디엔 및 이소프렌 각각의 부분적으로 수소 첨가된 단독 중합체가 언급될 수 있다.
산화 방지제는 바람직하게는 C5-C12-알킬 측쇄를 갖는 알킬 페놀 티오에스테르의 알칼리 희토류 금속염, 예를 들면 칼슘 노닐 페놀 설파이드, 바륨 옥틸 페닐 설파이드, 디옥틸 페닐 아민, 페닐 알파나프틸 아민, 인황화되거나 또는 황화된 탄화수소 등을 포함한다.
냉매의 마찰 특성들은 마찰을 조절하는 시약들에 의해 조절된다. 마찰을 조절하는 적절한 시약들의 예들은 지방산 에스테르들 및 아미드들, 폴리이소부테닐 숙신산 무수물 아미노 알칸올의 몰리브덴 착물들, 이량화된 지방산의 글리세롤 에스테르들, 알칸 포스폰산염, 올레아미드와 조합된 포스폰산염, S-카르복시 알킬렌 히드로카르빌 숙신이미드, N-(히드록시알킬)-알케닐 숙신산 또는 숙신이미드들, 디-(저급 알킬) 아인산염 및 에폭시드들, 뿐만 아니라 인황화된 N-(히드록시알킬) 알케닐 숙신이미드들의 알킬렌 산화물 부가 생성물들을 포함한다.
사용 중에 냉매에 존재하는 불용성 물질의 현탁은 분산제들에 의해 보장되고, 따라서 슬러리가 금속 부분들 상에서 응집하고 침전되는 것을 방지하거나 또는 침착되는 것을 방지한다.
미네랄 오일들은 시일링 수단을 위한 팽윤제로서 작용하고, 따라서, 이들은 장비의 시일링 수단들에 대한 팽윤 효과를 갖는다. 이들은 트리데실 알콜 등의 지방족 C8-C13 알콜들을 포함한다.
냉매는 극한 경계 윤활제, 고압을 지탱하는 첨가제들, 염료, 향수, 항균제들 및 당업계의 숙련자들에게 친숙한 유사한 시약들 등의 다른 추가의 성분들을 함유할 수도 있다.
본 발명에 따른 냉매는 여러 가지 장점을 갖는다. 이것은 알루미늄 표면들 상에서 잘 나타나는 공동 부식을 놀랍게도 방지하고, 냉각제의 거품 형성은 소소하고 냉각제는 화학적으로 및 열적으로 매우 안정하여, 그것을 빈번히 대체할 필요가 없다. 존재하는 경우 트리메틸 글리신의 가능한 저해 제품들은 화합물들을 부식시키지 않는다. 반대로, 글리콜 베이스 냉각제들은 보편적으로 2 내지 5년마다 교환되고(되거나) 억제제들이 부가되고, 그 이유는 글리콜이 저하되고, 저하 생성물들은 부식성 화합물들이기 때문이다. 본 발명에 따른 냉매는 무독성이고, 그런 것으로서 그것은 폐기될 때 위험한 폐기물 취급을 필요로 하지 않을 수 있다.
아래 표 I은 문헌에서 발견된 LD50 값들에 기초한 에틸렌 글리콜 및 프로필렌 글리콜의 독성과 트리메틸 글리신의 독성을 비교한다. 사용된 LD50 값들은 쥐들에서 경구로 시험된다.
표 I
LD50/mg/kg
에틸렌 글리콜 4700
프로필렌 글리콜 20000
트리메틸 글리신 11200
종래의 냉매들과 비교할 때, 있다 하더라도, 훨씬 적은 첨가제들이 필요하다. 더욱이, 트리메틸 글리신과 호환될 수 있지만 글리콜 베이스 냉각제들과 호환될 수 없는 첨가제들이 본 발명에 따른 냉매에 사용될 수 있다.
표 IIa는 40℃ 이하에서 박막화되는 것으로서 결정된 다양한 금속들의 부식에 대해 50% 트리메틸 글리신을 함유하는 유체의 효과를 보여준다:
표 IIa
유체 구리,㎛/a 탄소 강 Fe 52, ㎛/a 놋쇠,㎛/a 적색 금속,㎛/a 주조 철,㎛/a
트리메틸 글리신의50% 수용액 1.5...0.5 70...10 1.5...0.2 125...0.2 0.9...0.2
보다 큰 값들은 시험의 시작 시에 부식 속도를 보여주고, 보다 낮은 값들은 시간이 지남에 따라 안정화된 상황을 나타낸다.
표 IIb는 금속들의 부식에 대한 35% 트리메틸 글리신을 함유하는 유체의 효과를 보여준다. 수돗물 및 MEG 30%(에틸렌 글리콜) 및 MPG 30%(프로필렌 글리콜)가 기준 물질로서 사용되었다. 부식 시험들은 500ml 들이 밀페된 용기 내에서 50℃의 온도에서 시험 ASTM 1384에 따라 수행되었다.
표 IIb
유체(첨가제 없음) Fe37,㎛/a 주조 철,㎛/a 구리,㎛/a 청동,㎛/a 알루미늄㎛/a
MEG 30% 51 69 0.6 1.4 4.8
MPG 30% 51 40 0.3 1.3 18
물 68 95 1.6 1.7 18
트리메틸 글리신의35% 수용액 27 61 1.4 1.9 10
트리메틸 글리신의35% 수용액* 0.3 22 0.3 0.3 2.4
* = 상용 부식 억제제
아래 표 III은 수용액들의 빙점들에 대한 트리메틸 글리신의 효과를 보여준다.
표 III
유체 50% 용액의 빙점, ℃
에틸렌 글리콜 -35
프로필렌 글리콜 -34
트리메틸 글리신 -35
냉매의 pH는 트리메틸 글리신 자체가 완충 기질임에 따라 항상 7 이상으로 유지된다. 첨가제들의 어떠한 pH-조절도 없이, 냉각제의 pH는 전형적으로 8 내지 10 범위이고, 첨가제들에 의해 그것은 8-11 범위일 수 있다.
냉매의 윤활 특성들은 대응하는 글리콜 베이스 냉각제들의 그것보다 현저히 양호하다. 더욱이, 정상 압력 하에 냉매의 비등점은 100℃ 이상이고, 예를 들면 50% 트리메틸 글리신 용액에 대해 107 - 112℃이다. 냉매는 또한 우수한 결빙 방지 특성들도 갖는다.
냉매는 유리 제품 부식 시험, 고온 플레이트 부식 시험 및 시뮬레이트된 부식 시험에서 매우 양호한 결과를 제공한다. pH 및 역 알칼리성은 허용되는 범위에서 유지되고, 냉각제는 거품 형성 요건들, 입자 카운팅 요건들(클래스 11) 및 탄성체 호환성 요건들에 부합한다. 공동 부식 시험(이중 챔버 시험)은 주조 철 및 알루미늄에 의해 매우 양호한 결과들을 제공한다.
본 발명에 따른 냉매는 자동차, 트럭, 모터사이클, 비행기, 기차, 트랙터, 발전기, 컴프레서에 통상적으로 사용된 엔진들 등의 여러 엔진 어플리케이션들에서, 고정 장치된 엔진 및 장비 어플리케이션들에서, 선박용 엔진 어플리케이션들에서, 전력 시스템에서, 공업용 엔진들에서, 전기 엔진들에서, 연료 전지 엔진들에서 및 냉각 시스템들이 사용되는 하이브리드 엔진들에서 및 특히 자동차의 내연 엔진들에서 및 감응성 알루미늄 성분들에 의한 엔진들 및 물 펌프들에서 사용될 수 있다. 냉매는 또한 저장 및 창고 보관 중에 장비/엔진들의 보호에 특히 적절하다.
본 발명은 실시예들에 의해 다음에 예시된다. 그러나, 본 발명의 범위는 이들 실시예들로 제한되지 않는다.
실시예 1
ISO 12156-1에 따른 윤활 특성들
엔진 냉각제용으로 시판중인 종래의 억제제와 함께 트리메틸 글리신 40중량% 및 50중량%를 함유하는 수용액들의 윤활 특성들은 25℃에서 HFFR 윤활 시험 ISO 12156-1을 사용하여 프로필렌 글리콜 및 에틸렌 글리콜을 함유하는 상용 엔진 냉각제 제품들과 비교하였다. 보다 낮은 수치 값은 양호한 윤활 특성들에 대응한다.
시료 운활성/㎛
트리메틸 글리신 40중량%, 첨가제 2-6중량% 313-361
트리메틸 글리신 50중량%, 첨가제 2-6중량% 285-305
프로필렌 글리콜 39.5중량%, 첨가제들 함유 346
프로필렌 글리콜 54.5중량%, 첨가제들 함유 348
에틸렌 글리콜 37중량%, 첨가제들 함유 363
에틸렌 글리콜 51.5중량%, 첨가제들 함유 326
실시예 2
ASTM D 1384에 따른 유리 제품 중의 엔진 냉각제들에 대한 부식 시험
40중량% 트리메틸 글리신 + 3중량% 상용 억제제 (Chevron Texaco)
시험편 중량 변화(mg/시험편)
처리 전 처리 후
구리 -0.2 -0.9
땜납 -4.3 -5.7
놋쇠 -1.2 -2.0
강철 0.8
주조 철 1.4
주조 알루미늄 13.0 10.1
냉각제 특성들 시험 전 시험 후
pH 10.86 8.11
알칼리성 보존, ml HCl O.1M/ASTM D 1121 1.81 1.14
물 함량(%)/ASTM D 1744 55 56
실시예 3
CEC C-23-T-99에 따른 이중 챔버 공동 부식 시험
40중량% 트리메틸 글리신 + 3중량% 상용 억제제 (Chevron Texaco)
시험편 시험편 당 중량, mg
시험 전 시험 후 및 화학적 처리 전 화학적 처리 후 중량 변화
주조 철(FGL 200) M1 m2 m2-m1
137703.2 137698.1 -5.1
알루미늄A-5S U3 Y30 M1 m2 m3 m3-m1
50846.0 50854.2 50837.1 -8.9
엔진 냉각제의 데이터 시험 전 시험 후
pH 10.86 8.50
알칼리성 보존 1.8 2.19
물 함량, % 60.6 58.7
실시예 4
ASTM D4340에 따른 핫 플레이트 부식 시험
40중량% 트리메틸 글리신 + 3중량% 상용 억제제 (Chevron Texaco)
A. 블랭크 시험
시험관 1시험관 2시험관 3 시험관 중량(mg) 변화(m4-m3)
m3 제조 전 m4 처리 후
116524.3115428.6115248.5 116524.0115428.4115248.3 0.30.20.2
변화의 합: S(m4-m3)변화 평균: S(m4-m5) 0.70.2
B. 부식 속도
30129
플레이트 온도 (℃)액체 온도 (℃)시험 중의 압력 (pSi)시험 전 중량(m1) (mg)시험 후 중량(m1) (mg)중량 변화(m1-m2) (mg)블랭크 시험 m (mg) 면적 (cm2) 13513028107976.3107970.0-6.3-0.218.09
부식 속도 (mg/cm2.주)
인용시험 전 pH시험 후 pH신규하거나 또는 사용된 금속 시험편 410.868.97신규
실시예 5
ASTM D 2570-96에 따른 시뮬레이트된 서비스 부식 시험
40중량% 트리메틸 글리신 + 3중량% 상용 억제제 (Chevron Texaco)
결과:
척도 시험 전 시험 후
pH 10.85 8.00
알칼리성 보존(mg HCl 0.1N) 1.81 1.02
물 함량(%) 60.5 60.0
시험 1
시험편 중량 변화(mg/시험편) 시험편 외관
처리 전 처리 후
구리 +0.8 -0.1 9
땜납 -12.5 -13.1 9
놋쇠 -1.7 -1.0 8
강철 -4.2 9
주조 철 -7.0 9
주조 알루미늄 +17.8 +9.2 8
8 = 더렵혀지고 약간 변색됨
9 = 약간 밝은 색
시험 2
시험편 중량 변화(mg/시험편) 시험편 외관
처리 전 처리 후
구리 +0.9 -0.2 9
땜납 -13.1 -12.7 9
놋쇠 -1.8 -1.3 8
강철 -5.0 9
주조 철 -7.4 9
주조 알루미늄 +18.0 +8.2 8
8 = 더렵혀지고 약간 변색됨
9 = 약간 밝은 색
시험 3
시험편 중량 변화(mg/시험편) 시험편 외관
처리 전 처리 후
구리 +0.5 -0.1 9
땜납 -12.0 -12.2 9
놋쇠 -1.5 -1.0 8
강철 -4.0 9
주조 철 -6.2 9
주조 알루미늄 +14.2 +0.8 8
8 = 더렵혀지고 약간 변색됨
9 = 약간 밝은 색
평균
시험편 중량 변화(mg/시험편)
처리 전 처리 후
구리 +0.7 -0.2
땜납 -12.5 -12.7
놋쇠 -1.6 -1.1
강철 -4.4
주조 철 -6.9
주조 알루미늄 +16.7 +8.5
실시예 6
MF T46-013에 따른 탄성체 호환성
40중량% 트리메틸 글리신 + 3중량% 상용 억제제 (Chevron Texaco), 어떠한 탄성체 보호 첨가제들도 함유하지 않음
6A: 탄성체: RE 3 MVQ
유닛 탄성체 1 탄성체 2 탄성체 3 결과
초기 상태 길이 cm 75.00 75.00 75.00 75.00
폭 cm 13.00 13.00 13.00 13.00
두께 mm 0.00 0.00 0.00 0.00
하중 g 1.5801 1.6041 1.5455 1.5766
경도 Pts 69 68 68.5 68.5
응력 브레이크 Mpa 평균 (5 시험) 6.3
변형 브레이크 % 평균 (5 시험) 151
숙성 후 길이 cm 75.00 75.00 75.00 75.00
폭 cm 13.00 13.00 13.00 13.00
두께 mm 0.00 0.00 0.00 0.00
하중 g 1.5974 1.6125 1.5593 1.5897
경도 Pts 64 64 65 64,3
응력 브레이크 Mpa 5.0529 5.2927 5.6707 5.3
변형 브레이크 % 136.33 146.89 160.89 148
변화 길이 % 0.0 0.0 0.0 0.0
폭 % 0.0 0.0 0.0 0.0
두께 %
하중 % 1.1 0.5 0.9 0.8
경도 Pts 1.5 0.7 0.9 1.0
응력 브레이크 % -4.5 -4.5 -3.5 -4.2
변형 브레이크 % -20 -16 -10 -15
-10 -3 7 -2
6B: 탄성체: RE 4 NBR
유닛 탄성체 1 탄성체 2 탄성체 3 결과
초기 상태 길이 cm 75.00 75.00 75.00 75.00
폭 cm 13.00 13.00 13.00 13.00
두께 mm 0.00 0.00 0.00 0.00
하중 g 1.7109 1.6309 1.7163 1.6860
경도 Pts 71 71.5 70.5 71.0
응력 브레이크 Mpa 평균 (5 시험) 22.8
변형 브레이크 % 평균 (5 시험) 405
숙성 후 길이 cm 75.00 75.00 75.00 75.00
폭 cm 13.00 13.00 13.00 13.00
두께 mm 0.00 0.00 0.00 0.00
하중 g 1.7262 1.6466 1.7321 1.7016
경도 Pts 69 70 68 69.0
응력 브레이크 Mpa 24.075 24.416 25.115 24.5
변형 브레이크 % 349.99 359.65 372.17 361
변화 길이 % 0.0 0.0 910.7 303.6
폭 % 0.0 0.0 0.0 0.0
두께 %
하중 % 0.9 1.0 0.9 0.9
경도 Pts 0.4 1.2 1.1 0.9
응력 브레이크 % -2.0 -1.0 -3.0 -2.0
변형 브레이크 % 6 7 10 8
-14 -11 -8 -11
6C: 탄성체: EDPM LS1
유닛 탄성체 1 탄성체 2 탄성체 3 결과
초기 상태 길이 cm 75.00 75.00 75.00 75.00
폭 cm 13.00 13.00 13.00 13.00
두께 mm 0.00 0.00 0.00 0.00
하중 g 1.5225 1.5041 1.5719 1.5328
경도 Pts 63 63.5 63 63.2
응력 브레이크 Mpa 평균 (5 시험) 17.9
변형 브레이크 % 평균 (5 시험) 304
숙성 후 길이 cm 75.00 75.00 75.00 75.00
폭 cm 13.00 13.00 13.00 13.00
두께 mm 0.00 0.00 0.00 0.00
하중 g 1.5313 1.5132 1.5830 1.5425
경도 Pts 59 60 58 59.0
응력 브레이크 Mpa 12.132 16.106 15.877 14.7
변형 브레이크 % 219.03 263.4 281.94 255
변화 길이 % 0.0 0.0 0.0 0.0
폭 % 0.0 0.0 0.0 0.0
두께 %
하중 % 0.6 0.6 0.7 0.6
경도 Pts 1.0 0.6 0.7 0.8
응력 브레이크 % -4.2 -3.2 -5.2 -4.2
변형 브레이크 % -32 -10 -11 -18
-28 -13 -7 -16
실시예 7
CEC C-21-T-00에 따른 엔진 냉각제들의 고온 안정성 시험
40중량% 트리메틸 글리신 + 3중량% 상용 억제제 (Chevron Texaco)
결과: 용기 벽 부식부식 유형 평가(일반적 또는 액체 레벨에서) 흐리고 약간 착색됨(8); 인터페이스 액체/공기에서 크게 착색
가만히 따라낸 후 침착물 함량(ml) 1 ml
시험 후 액체 착색 짙은 갈색
보충 진술 압력
390 kPa
실시예 8
ASTM D 445에 따른 운동학적 점도
40중량% 트리메틸 글리신 + 3중량% 상용 억제제 (Chevron Texaco)
온도(℃) 점도(mm2/초)
100 0.89
40 2.37
20 4.02
0 8.07
-20 20.57
실시예 9
ASTM D 943에 따른 산화 안정성 시험
40중량% 트리메틸 글리신 + 3중량% 상용 억제제 (Chevron Texaco)
시험 조건들:
- 300ml 유상물;
- 95℃ ±10℃;
- 3 l O2/h ±0.1 l/h;
- 철/구리 나선.
결과:
시간 TAM(mg KOH/g)
0 0.01
168 0.14
336 0.25
504 0.46
672 0.67
840 0.75
1008 0.73
1176 0.80
1344 1.22
1512 3.65
실시예 10
IP 239에 따른 4 BALLS 시험
40중량% 트리메틸 글리신 + 3중량% 상용 억제제 (Chevron Texaco)
하중(kg) 마모 직경(mm) 평균 마모 직경 인자LDh 교정된 하중(kg) Comp.lig.(mm)
1 2 3 4 5 6
6 0.95
8 1.40
10 1.88 0.21
13 2.67 0.23
16 3.52 0.25
20 4.74 0.27
24 0.14 0.35 0.14 0.38 0.24 0.33 0.26 6.05 23.3 0.28
32 0.32 0.40 0.30 0.38 0.33 0.35 0.35 8.87 25.3 0.31
40 0.40 0.52 0.41 0.49 0.40 0.49 0.45 11.96 26.6 0.33
50 0.46 0.51 0.44 0.54 0.44 0.49 0.48 16.10 33.5 0.36
63 0.66 0.84 0.68 0.74 0.68 0.84 0.74 21.86 29.5 0.39
80 1.26 1.30 1.25 1.28 1.24 1.29 1.29 30.08 23.7 0.42
100 1.68 1.72 1.72 1.72 1.60 1.68 1.69 40.5 24.0 0.46
126 2.04 2.20 2.08 2.16 2.12 2.28 2.15 55.2 25.7 0.50
160 용접 75,8 0.54
200 102.2 0.59
250 137.5
315 187.1
400 258
500 347
620 462
800 649

Claims (7)

  1. 엔진 어플리케이션들에서 냉각 유체로서 및(또는) 보호 유체로서 트리메틸 글리신을 포함하는 수용액의 어플리케이션.
  2. 제1항에 있어서, 상기 엔진 어플리케이션들이 고정 장치된 엔진 및 장비, 선박용 엔진, 전력 시스템, 공업용 엔진, 전기 엔진, 연료 전지 엔진 및 하이브리드 엔진으로부터 자동차, 트럭, 모터사이클, 비행기, 기차, 트랙터, 발전기, 컴프레서에 사용된 엔진들로부터 선택된 것인 어플리케이션.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 엔진 어플리케이션들은 자동차에 사용된 내연 엔진들로부터 선택된 것인 어플리케이션.
  4. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서, 상기 엔진 어플리케이션들은 알루미늄 성분들에 의해 엔진들 및 물 펌프들로부터 선택된 것인 어플리케이션.
  5. 제1항 내지 제4항중 어느 한 항에 있어서, 상기 냉매는 무수물 또는 일수화물로서 1 내지 60중량%의 트리메틸 글리신, 또는 트리메틸 글리신의 염들 또는 유도체들 또는 이들의 혼합물들을 포함하는 것인 어플리케이션.
  6. 제1항 내지 제5항중 어느 한 항에 있어서, 상기 냉매는 무수물 또는 일수화물로서 20 내지 45중량%의 트리메틸 글리신, 또는 트리메틸 글리신의 염들 또는 유도체들 또는 이들의 혼합물들을 포함하는 것인 어플리케이션.
  7. 제1항 내지 제6항중 어느 한 항에 있어서, 상기 냉각제가 첨가제들을 포함하는 것인 어플리케이션.
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