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Composição anticongelante à base de ácido monocarboxílico para motores diesel

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C23F11/08 Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
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PT1159372E

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Inventor
David E Turcotte
Arnold L Coffey
Alden W Olsen
Michael A Dituro
Carl R Stephens

Worldwide applications
2000 MX DK EP BR AU PT CA CN AT 2011 CY

Application PT00913616T events

Description

ΕΡ 1 159 372/ΡΤ
DESCRIÇÃO "Composição anticongelante à base de ácido monocarboxilico para motores diesel"
Domínio técnico
Este invento refere-se a uma formulação de arrefecimento anticongelante à base de ácido para aplicações de alta intensidade de uso tal como para motores diesel que pode ser utilizada para inibição e prevenção da erosão e corrosão de alumínio e da corrosão de outros metais expostos a um líquido aquoso nos sistemas de arrefecimento dos veículos automóveis. A formulação inibe ainda as inscrustações minerais. Pode ser embalado como um aditivo à base de etilenoglicol para utilização em motores novos ou numa embalagem de inibição concentrada como aditivo para a reinibição do líquido de arrefecimento usado.
Descrição da arte precedente
Os sistemas de arrefecimento dos motores dos veículos automóveis consistem de vários metais incluindo alumínio, aço, ferro fundido, latão, cobre e solda. Os produtos de arrefecimento do motor não apenas devem proporcionar protecção contra o congelamento como também a inibição da corrosão. Frequentemente os componentes são de paredes finas para uma melhor transferência de calor tornando-os mais vulneráveis ao ataque da corrosão e subsequente avaria. Os produtos e depósitos da corrosão podem interferir com a transferência de calor. Em última análise, são possíveis sobreaquecimento e avarias do motor devidos a tensões térmicas. A tecnologia do produto anticongelante/arrefecimento utiliza tradicionalmente silicato como inibidor de corrosão. Os silicatos são particularmente úteis na protecção de componentes do sistema de arrefecimento de veículos automóveis em alumínio.
Tardicionalmente o produto anticongelante/arrfecimento é vendido com um teor de próximo de cem por cento de glicol. 2 ΕΡ 1 159 372/ΡΤ
Esta embalagem concentrada permite flexibilidade de forma a que o utilizador pode dilur o produto anticongelante/arrefecimento, como necessário, com água disponível para se obter a requerida protecção de congelamento/ebulição. Contudo, a protecção contra a corrosão é necessária ao longo de toda a gama de diluição. Além disso, o presente invento pode ser formulado como uma embalagem concentrada de aditivo para aplicação directa nas misturas de produto anticongelante/arrefecimento diluídas utilizadas em motores para estabilizar e substituir componentes do sistema de arrefecimento.
Na moderna engenharia automóvel, muitos componentes do motor são fabricados em alumínio. Os produtos de arrefecimento do motor, principalmente soluções à base de etilenoglicol ou propilenoglicol, devem transferir calor de motores de alumínio a trabalhar ao mesmo tempo que inibem a corrosão. Os motores automóveis mais antigos não tinham componentes de alumínio e, deste modo, as composições anticongelantes/arrefecimento convencionais podem produzir corrosão em componentes de alumíno ou de liga de alumínio que rejeitam calor. A corrosão-erosão por cavitação de bombas de água de alumínio após exposição aos sistemas aquosos, tal como produtos de arrefecimento de motores de combustão interna arrefecidos a água é um desenvolvimento relativamente novo. A patente U.S. 4.717.495 de Hercamp et al., aqui incporporada como referência, refere uma solução tampão isenta de sódio. A patente U.S. No. 4.548.787 descreve a utilização de uma combinação de fosfato solúvel em água com tungstato, selenato e molibdato para protecção contra a erosão-corrosão por cavitação de alumínio. A patente U.S. No. 4.403.113 descreve a utilização de poliálcoois como inibindo a corrosão e actividades de redução da cavitação para produtos de arrefecimento. A patente U.S. No. 4.440.721 descreve a combinação de fosfato solúvel em água com um molibdato, tungstato ou selenato solúvel em água para proporcionar um efeito protector contra a corrosão por cavitação do alumínio em líquidos aquosos. 3 ΕΡ 1 159 372/ΡΤ
Os produtos de arrefecimento para motores à base de componentes inorgânicos como os silicatos, fosfatos, nitratos, boratos e nitritos têm problemas devido à depleção do inibidor. A depleção devida a estes componentes, particularmente os silicatos, conduziu a preocupações acerca do tempo de vida. Além disso, o alto teor de sólidos a partir de sais inorgânicos apresenta potenciais problemas de depósitos. Os sólidos gue precipitam podem incrustar e entupir passagens dentro do sistema de arrefecimento do motor.
Recentemente, a indústria automóvel tem desenvolvido produtos de arrefecimento para motores principalmente à base da tecnologia de ácidos carboxilicos. Muitas referências de patentes U.S. e estrangeiras descrevem a utilização de vários ácidos monobásicos ou dibásicos ou sais como inibidores da corrosão. Por exemplo, na patente U.S. 4.657.392, Darden refere uma combinação sinérgica de 0,1 a 15 por cento em peso de ácido monobásico alifático C5 a C6 com a mesma quantidade de ácido carboxilico C5 a C6 e 0,1 a 0,5 por cento em peso de um hidrocarboniltriazole. O triazole é tipicamente tolitriazole ou benzotriazole. Os ácidos estão presentes como sais numa solução alcalina. Na patente U.S. 4.946.616, Falia refere uma mistura de dois ácidos dicarboxilicos alifáticos com hidrocarbiltriazol. Na patente U.S. 4.587.028, Darden descreve dois a cinco por cento em peso de um ácido monocarboxilico aromático, ácido benzóico com 0,5 a 1,5 por cento em peso de um ácido carboxilico alifático C8 a C12 e um nitrato de metal alcalino. A especificação militar britânica TS 10177 (A139), de Março de 1978, especifica 4 a 4,5 por cento em peso de ácido sebácico (dicarboxilato alifático) e 0,25 a 0,30 por cento em peso de benzotriazole. Na patente U.S. 4.382.008, Boreland combinou um ácido monocarboxilico aromático com ácidos orgânicos dibásicos C7 a Ci3 e inibidores convencionais, tais como borato e silicato, para preparar formulações. Contudo, a utilização destes aditivos aumenta o custo global da formulação. A patente U.S. 5.366.651 de Maes et al. evidencia que o imidazole serve como tampão para auxiliar o controlo de pH e 4 ΕΡ 1 159 372/ΡΤ serve como tampão nas formulações de anticongelante à base de ácido carboxílico. 0 imidazole é um triazole não substituído contendo duas moléculas de azoto proporcionando uma molécula de triazole muito activa para se combinar com hidrogénio proporcionando uma capacidade de neutralização ou tamponamento.
Resumidamente, um grande número de ácidos orgânicos tem sido utilizado com sucesso em várias combinações entre eles e com compontes mais comuns. Tipicamente são utilizados ácidos num nivel de vários por cento se não estiverem presentes inibidores comuns. A presença de hidrocarbiltriazoles indica gue metais amarelos, tais como cobre e latão e solda devem ser protegidos separadamente. Os carboxilatos são principalmente inibidores de metais ferrosos e de alumínio nestas formulações. Apesar do sucesso dos dados de laboratório relatados, permanecem questões acerca da capacidade das tecnologias de ácidos como as de Darken e de Falia de proteger completamente a solda e evitar a erosão-corrosão por cavitação do alumínio em aplicações em motores. Além disso, a adição de grandes quantidades de sais inorgânicos para corrigir estas deficiências nega os benefícios de baixos teor de sólidos.
Nenhuma das referências anteriores proporciona um meio para obter uma composição anticongelante à base de silicatos ácidos de vida longa como o presente invento do autor do pedido de patente. Molibdtados de metais alcalinos e os sais solúveis dos ácidos tungstíco e selénico têm sido utilizados em composições anticongelantes para evitar a corrosão dos metais, particularmente ferro fundido e sais solúveis dos ácidos molíbdico, tungstíco e selénico actuam para retardar a corrosão do alumínio, particularmente a erosão-corrosão por cavitação das bombas de água de alumínio. 0 presente invento que combina ácidos orgânicos seleccionados, azoles, sais nitrato e nitrito, molibdatos, silicatos estabilizados e compostos de metais de transição proporciona um efeito protector sinérgico contra a corrosão por cavitação do alumínio em líquidos aquosos reduzindo a velocidade de corrosão e é eficaz com concentrações relativamente baixas e várias gamas de pH. A adição de ácidos orgânicos seleccionados não apenas reduz significativamente a erosão- 5 ΕΡ 1 159 372/ΡΤ corrosão por cavitação de produtos de arrefecimento baseados em glicol, a corrosão do alumínio que rejeita calor e precipitados em água dura e incrustações, como também se verificou que a utilização de ácidos orgânicos seleccionados em combinação com certos aditivos aumenta a estabilização de silicatos secundários conduzindo à melhoria da protecção contra a corrosão do alumínio e da vida do produto de arrefecimento.
Além disso, os ácidos orgânicos convencionalmente utilizados com produtos de arrefecimento anticongelantes são baseados em ácidos dicarboxílicos ou combinações destes. 0 presente invento proporciona um meio para utilizar os ácidos monocarboxílicos menos caros, para obter protecção contra a corrosão superior à dos ácidos dicarboxílicos sós ou em combinação com outros aditivos de ácidos orgânicos.
Os documentos seguintes apresentam a arte precedente relevante em relação ao invento reivindicado: 0 documento US 5.269.956 descreve soluções de potássio, monocarboxilato alifático, dicarboxilato de hidrocarbilo e hidrocarbiltriazole, com um ou mais silicatos, fosfato, borato ou nitrato, que têm compatibilidade superior e propriedades anticorrosão, úteis em fluidos de transferência de calor, anticongelantes e na inibição da corrosão de metais. 0 documento US 4.402.847 descreve composições e métodos para utilizar as composições, para inibir as incrustações de minerais e a corrosão da solda de chumbo e a erosão-corrosão por cavitação de alumínio em sistemas aquosos. É mostrado que uma mistura de um copolímero de siloxano-silicato com um azole é eficaz na redução da corrosão da liga de solda e alumínio, particularmente, a erosão-corrosão por cavitação de alumínio em contacto com líquidos aquosos, tal como soluções alcoólicas aquosas utilizadas como meio de transferência de calor. Os concentrados anticongelantes e um processo para inibir a corrosão são também descritos. O documento US 4.725.405 introduz um concentrado de composição de transferência de calor para inibição da 6 ΕΡ 1 159 372/ΡΤ corrosão compreendendo um álcool, um copolímero de organosiloxano/silicato e uma quantidade inibidora de corrosão de um sal nitrato. 0 tal concentrado de arrefecimento pode adequadamente ser diluído com de cerca de 25% até cerca de 90% em peso de água com base no peso do concentrado, para formar uma composição aquosa que tem particular utilidade como composição de transferência de calor com inibição de corrosão para sistemas de permuta de calor, por exemplo os que empregues em motores de combustão interna. Tais composições são altamente eficazes na redução da corrosão em sistemas de permuta de calor contendo componentes construtivos de alumínio.
No documento US 4.728.452 a corrosão de metais em sistemas de arrefecimento aquosos fechados possuindo um pH de 7,5 a 10,5 é inibida adicionando ao sistema um concentrado de arrefecimento compreendendo água, pelo menos 10% em peso de um nitrito solúvel em água ou uma mistura de um nitrito solúvel em água e um nitrato solúvel em água, 0,2 a 20% em peso de, pelo menos, um azole solúvel em água e 0,1 a 1,0% em peso de um molibdato solúvel em água, para proporcionar no sistema concentrações de, pelo menos, 200 ppm do nitrito ou mistura nitrito/nitrato, 2 a 20 ppm do azole e 1 a 10 ppm de molibdato. O documento DE 1 959 676 descreve inibidores de corrosão mecânica compostos por soluções aquosas a 0,05% contendo 0,1% de cloreto de sódio e um polímero contendo gel. Os polímeros reivindicados são ácido poli(met)acrílico, polímeros de éter vinílico, isobutileno ou etileno com ácido maleico ou estireno com ácido málico. Os produtos de arrefecimento reivindicados compreendem uma mistura de nitrato de sódio, mercaptobenzotiazole de sódio, N-hidroxietilciclo-hexilamina e benzoato de N-di-hidroxietilciclo-hexilamina. Estes líquidos são utilizados para motores de combustão interna especialmente motores diesel de alta rotação.
Sumário do invento O presente invento satisfaz as necessidades atrás descritas proporcionando uma composição 7 ΕΡ 1 159 372/ΡΤ anticongelante/arrefecimento utilizando aditivos seleccionados que reduzem a corrosão em relação à globalidade da gama de diluição sem criação de precipitados. Esta composição é solúvel em água, álcool e misturas álcool/água, é compatível com outros componentes anticongelantes/arrefecimento correntemente utilizados, não corrói ou danifica os sistemas de arrefecimento dos veículos automóveis e é eficaz com concentrações relativamente baixas. Adicionalmente, as presentes formulações de inibição da corrosão são eficazes na redução da corrosão em toda a gama de metais dos sistemas de arrefecimento, incluindo alumínio de rejeição de calor, ligas de alumínio, cobre, aço, ferro fundido, latão, solda e outros do género. A nova formulação anticongelante da presente invento compreende uma mistura tal como descrito na reivindicação 1, em que o silicato com compostos metálicos de transição proporcionam um efeito protector sinérgico contra a corrosão por cavitação do alumínio em líquidos aquosos reduzindo a velocidade de corrosão e sendo eficaz com concentrações relativamente baixas e várias gamas de pH. A adição de ácidos orgânicos seleccionados não apenas reduz significativamente a erosão-corrosão por cavitação de produtos de arrefecimento à base de glicol, a corrosão de alumínio de rejeição de calor e precipitados e incrustações de água dura, como se verificou que o ácido orgânico monobásico alifático em combinação com silicatos estabilizados com siloxano aumenta a estabilização do silicato secundário para melhorar a protecção da corrosão do alumínio e a vida do produto de arrefecimento quando utilizado com quantidades seleccionadas dos aditivos atrás identificados. As formulações são particularmente adequadas para aplicações em motores diesel.
Mais particularmente, a presente fórmula de alta intensidade de uso para motores diesel satisfaz a necessidade acima descrita ao proporcionar aditivos suplementares, tais como os sais nitrato e nitrito, silicatos e/ou silicatos estabilizados com siloxano e polivinilpirrolidona, a uma fórmula de baixa intensidade de uso para utilização em veículos automóveis utilizando uma composição anticongelante/arrefecimento à base de glicol 8 ΕΡ 1 159 372/ΡΤ utilizando uma combinação de um ácido carboxilico alifático linear, tal como o ácido 2-etil-hexanóico, um hidróxido, tal como hidróxido de potássio a 45%, um hidrocarbiltolitriazole, tal como tolitriazol de sódio a 50%, baixos níveis de aditivos de molibdato, tal como o di-hidrato do molibdato de sódio e, opcionalmente, agentes contra a formação de espuma que reduzem a corrosão ao longo de toda a gama de diluição sem criar precipitados. A presente formulação anticongelante possuindo uma mistura de etileno ou propilenogilcol, ácido orgânico alifático monobásico, azoles e baixos níveis de molibdato pode também proporcionar um efeito protector sinérgico contra a corrosão por cavitação do alumínio em líquidos aquosos reduzindo a velocidade de corrosão que é eficaz com concentrações relativamente baixas e várias gamas de pH. A combinação de ácido orgânico alifático monobásico, hidrocarbiltolitriazole e baixos níveis de molibdatos não apenas reduz significativamente a erosão-corrosão por cavitação de produtos de arrefecimento à base de glicol, a corrosão de alumínio de rejeição de calor e precipitados e incrustações de água dura, como se verificou que a combinação conduz a uma melhoria na protecção da corrosão do alumínio e da vida do produto de arrefecimento quando utilizado com quantidades seleccionadas dos aditivos acima identificados. Deste modo, a formulação é particularmente adequada para aplicações em arrefecimento de motores a gasolina e diesel de veículos automóveis.
Formas de concretização preferidas do presente invento proporcionam uma solução anticongelante/arrefecimento para a inibição da corrosão de metais e a inibição de incrustações minerais com base em 100 partes em peso da referida solução à base de glicol compreendem qualquer um dos seguintes: de cerca de 0,1 até cerca de 10,0 por cento em peso de um composto de ácido carboxilico monobásico alifático linear; um sal que é pelo menos um seleccionado do grupo constituído essencialmente por nitrato de sódio, nitrato de potássio, nitrato de magnésio, nitrato de cálcio, nitrato de lítio e suas combinações numa quantidade de cerca de 0 até cerca de 10,0 por cento em peso; um sal que é pelo menos seleccionado do grupo constituído essencialmente por nitrito de sódio, 9 ΕΡ 1 159 372/ΡΤ nitrito de potássio, nitrito de magnésio, nitrito de cálcio, nitrito de litio e suas combinações numa quantidade de cerca de 0,001 até cerca de 10,0 por cento em peso; de cerca de 0,01 até cerca de 5,0 por cento em peso de um composto de azole seleccionado do grupo constituído essencialmente por mercaptobenzotiazole de sódio, tolitriazole de sódio, triazoles solúveis em água, benzotriazole, tolitriazole, numa quantidade de cerca de 0,01 até cerca de 10,0 por cento em peso; um silicone, silicato e/ou copolimero de silicone-silicato numa quantidade de cerca de 0,01 até cerca de 10,0 por cento em peso; de cerca de 0,001 até cerca de 5,0 por cento em peso de polivinilpirrolidona; de cerca de 0,001 até cerca de 10,0 por cento em peso de um composto de metal de transição do grupo constituído essencialmente por di-hidrato do sal dissódico do ácido molíbdico, trióxido de molibdénio, silico-heteropolimolibdatos e/ou fosforo-heteropolimolibdatos, molibdato de sódio, molibdato de potássio, molibdato de litio, molibdato de amónio, dimolibdato de amónio e heptamolibdato de amónio; e um composto de glicol seleccionado do grupo constituído essencialmente por etilenoglicol, dietilenoglicol, propilenoglicol, álcool metílico, álcool etílico, álcool etílico, álcool propílico, álcool isopropílico e suas combinações constituindo o restante da solução. É um objectivo do presente invento proporcionar formulações de inibição da corrosão para composições anticongelantes/arrefecimento com aditivos de ácido carboxílico monobásico seleccionados para reduzir a erosão-corrosão por cavitação de um produto de arrefecimento à base de glicol. É outro objectivo do presente invento proporcionar formulações de inibição da corrosão para composições anticongelantes/arrefecimento com aditivos de ácido carboxílico monobásico seleccionados para aumentar a estabilidade do silicato proporcionando uma melhoria na vida do produto de arrefecimento. É outro objectivo do presente invento proporcionar formulações de inibição da corrosão que reduzem a corrosão ao longo de toda a gama de diluição das composições anticongelantes/arrefecimento sem criar precipitados. 10 ΕΡ 1 159 372/ΡΤ É um objectivo adicional do presente invento proporcionar formulações de inibição da corrosão que sejam eficazes na redução da corrosão em toda a gama dos metais do sistema de arrefecimento. É um objectivo adicional do presente invento proporcionar formulações de inibição da corrosão que sejam eficazes na redução da corrosão em alumínio de rejeição de calor. É um objectivo adicional do presente invento proporcionar formulações de inibição da corrosão que sejam eficazes na redução da corrosão de precipitados e incrustações de água dura. É um objectivo adicional do presente invento proporcionar formulações de inibição da corrosão que sejam solúveis em álcool, misturas álcool/água e só água. É um objectivo do presente invento proporcionar formulações de inibição da corrosão que sejam compatíveis com os componentes anticongelantes/arrefecimento correntemente utilizados. É outro objectivo do presente invento proporcionar formulações de inibição da corrosão que sejam eficazes com concentrações relativamente baixas. É um objectivo adicional do presente invento utilizar ácidos orgânicos nas formulações de inibição da corrosão para reduzir a corrosão. É outro objectivo do presente invento utilizar uma combinação de nitritos e nitratos para maximizar a protecção de metais ferrosos e minimizar a sua corrosão por picadas. É outro objectivo do presente invento utilizar molibdato para proteger contra a erosão e a cavitação do alumínio. É outro objectivo do presente invento proporcionar formulações para a inibição da corrosão para composições anticongelantes/arrefecimento que utilizam uma fórmula à 11 ΕΡ 1 159 372/ΡΤ base de ácido em combinação com um silicato estabilizado para aumentar a estabilidade do produto de arrefecimento proporcionando um aumento da vida do produto de arrefecimento para aplicações de arrefecimento de alta intensidade de uso em motores diesel. É um objectivo adicional do presente invento utilizar um ácido orgânico alifático monobásico e um hidrocarbiltriazole para permitir um baixo nivel de molibdato para ser utilizado nas formulações de inibição da corrosão para reduzir a corrosão.
Estes e outros objectivos do presente invento serão mais completamente compreendidos a partir da descrição seguinte do invento.
Descrição da forma de concretização preferida 0 presente invento proporciona composições antigongelantes/arrefecimento com inibição de corrosão de vida longa utilizando certos derivados de ácido carboxilico com composto de silicato estabilizado com siloxano, silicato ou siloxano e outros compostos seleccionados, principalmente a combinação de nitratos e nitratos e uma quantidade aumentada de molibdato que reduz a erosão-corrosão por cavitação do produto de arrefecimento, a corrosão de alumínio de rejeição de calor, e precipitados e incrustações em água dura e aumenta a estabilização de silicato secundária conduzindo à melhoria da protecção contra a corrosão do alumínio e uma prolongada vida do produto de arrefecimento em comparação com os produtos de arrefecimento à base de silício convencionais.
Além disso, os ácidos orgânicos seleccionados, preferencialmente ácidos orgânicos alifáticos monobásicos utilizados com baixos niveis de molibdato e um hidrocarbiltriazole em mistura com glicol produzem uma formulação de inibição de corrosão anticongelante equilibrada com muito baixo teor de sólidos para minimizar potenciais depósitos e caracteristicas surpreendentes de vida longa em testes de motores. 12 ΕΡ 1 159 372/ΡΤ
Deste modo, ο presente invento combina os componentes do ácido orgânico com a composição de silicato estabilizado. A nova formulação anticongelante do presente invento compreende uma mistura de etileno ou propilenoglicol, um ácido orgânico, preferencialmente um ácido orgânico alifático monobásico, azoles, baixos niveis de molibdatos, sais nitrito e/ou nitrato, uma polivinilpirrolidona, um sal hidróxido, silicatos e/ou silicatos estabilizados com siloxano com compostos de metais de transição. A adição de sais nitrato e nitrito, silicatos e/ou silicatos estabilizados com siloxano, e uma polivinilpirrolidona a uma fórmula anticongelante de ácido orgânico para uso de pouca intensidade para veículos automóveis, proporciona um produto de arrefecimento adequado para alta intensidade de uso para motores diesel. Além disso, a presente composição compreende uma composição anticongelante/arrefecimento que utiliza uma combinação de um ácido carboxílico alifático linear, tal como o ácido 2-etil-hexanóico, um hidróxido, tal como um hidróxido de potássio a 45%, um hidrocarbiltolitriazole, tal como tolitriazol de sódio a 50%, baixos níveis de aditivos de molibdato tais como di-hidrato do molibdato de sódio e, opcionalmente, agentes antiespuma que reduz a corrosão ao longo de toda a gama de diluição sem criar precipitados.
Uma forma de concretização do presente invento proporciona uma solução anticongelante/arrefecimento para inibir a corrosão de metais e inibir a incrustação mineral com base em 100 partes em peso da referida solução à base de glicol, compreendendo um ácido monocarboxílio monobásico compreendendo de cerca de 0,1 até cerca de 10,0 por cento em peso de um composto de ácido carboxílico monobásico alifático linear; um sal que é, pelo menos, um seleccionado do grupo constituído essencialmente por nitrato de sódio, nitrato de potássio, nitrato de magnésio, nitrato de cálcio, nitrato de lítio e suas combinações numa quantidade de cerca de 0 até cerca de 10,0 por cento em peso; um sal que é, pelo menos, um seleccionado do grupo constituído essencialmente por nitrito de sódio, nitrito de potássio, nitrito de magnésio, nitrito de cálcio, nitrito de lítio e suas combinações numa quantidade de cerca de 0,001 até cerca de 10,0 por cento em peso; de cerca de 0,01 até cerca de 5,0 por cento em peso de um composto de azole seleccionado do 13 ΕΡ 1 159 372/ΡΤ grupo constituído essencialmente por mercaptobenzotiazole de sódio, tolitriazole de sódio, triazoles solúveis em água, benzotriazole e toliltriazol numa quantidade de cerca de 0,01 até cerca de 10,0 por cento em peso; um copolímero de silicone-silicato numa quantidade de cerca de 0,01 até cerca de 10,0 por cento em peso; de cerca de 0,001 até cerca de 5,0 por cento em peso de uma polivinilpirrolidona; de cerca de 0,001 até cerca de 10,0 por cento em peso de um composto de metal de transição seleccionado do grupo constituído essencialmente por di-hidrato do sal dissódico do ácido molibdico, trióxido de molibdénio, silico-heteropolimolibdatos e/ou fosforo-heteropolimolibdatos, molibdato de sódio, molibdato de potássio, molibdato de lítio, molibdato de amónio, dimolibdato de amónio e heptamolibdato de amónio; e um composto de glicol seleccionado do grupo constituído essencialmente por etilenoglicol, dietilenoglicol, propilenoglicol, álcool metílico, álcool etílico, álcool propílico, álcool isopropílico e suas combinações que perfazem o restante da solução. A formulação de acordo com o presente invento conduz à melhoria da protecção da corrosão do alumínio e a uma prolongada vida do produto de arrefecimento em comparação com os produtos de arrefecimento à base de silício convencionais. Adicionalmente, as presentes formulações de inibição da corrosão são eficazes na redução da corrosão em toda a gama de metais do sistema de arrefecimento, incluindo alumínio de rejeição de calor, ligas de alumínio, cobre, aço, ferro fundido, latão, solda e outros do género. Esta formulação é solúvel em álcool, misturas álcool/água e em água só e apresenta excelentes características de estabilidade. A composição anticongelante/arrefecimento mais preferida tem um pH de cerca de 8,5 a 9,0 e tem cerca de 94% de glicóis de grau anticongelante e cerca de 3% de inibidores de corrosão, sendo o restante água. O concentrado de reinibição preferido deve ser adicionado numa quantidade de uma (1) parte até aproximadamente (50) partes de produto de arrefecimento diluído gasto. 14 ΕΡ 1 159 372/ΡΤ Ο produto de abaixamento do ponto de congelamento utilizado nas composições anticongelantes do invento pode ser gualquer álcool liquido solúvel em água até aqui utilizado na formulação de composições anticongelantes. Os álcoois solúveis em água contêm de 1 até cerca de 4 átomos de carbono e de 1 até cerca de 3 grupos hidróxido. 0 etilenoglicol é preferido como produto de abaixamento do ponto de congelamento e especialmente as misturas comercialmente disponíveis contendo uma quantidade grande de etilenoglicol e uma pequena quantidade de dietilenoglicol. A mistura comercial contém, geralmente, pelo menos, 85 a 95 por cento em peso de etilenoglicol com o remanescente sendo dietilenoglicol e pequenas quantidades de substâncias que estão eventualmente presentes, tal como a água. Outro álcool liquido solúvel em água pode ser misturado com etilenoglicol, mas tais misturas não são usualmente preferidas. Álcoois solúveis em água comercialmente disponíveis baratos podem ser também utilizados, tais como o álcool metílico, etílico, propílico e isopropílico, só ou em misturas.
As formulações de inibidor de corrosão concentradas do presente invento é uma mistura à base de água de ácidos orgânicos, sais nitrato e nitrito, molibdatos, azoles, silicatos estabilizados e compostos de metais de transição. Opcionalmente, outros componentes incluindo agentes antiespuma, corantes, agentes tampão, biocidas, detergentes, e outros do género podem ser adicionados à presente formulação. Sais de metais alcalino-terrosos ou de amónio são também aditivos possíveis sós ou em combinação entre estes. Os nitratos e nitritos são tipicamente introduzidos como sais alcalinos embora sais de ácidos, de metais alcalino-terrosos ou de amónio possam ser utilizados, incluindo de potássio ou de sódio ou sais sós ou em combinações com este. Os azoles incluem tolitriazole, benzotriazole, mercaptobenzotiazole incluindo misturas e outros azoles substituídos. Compostos de silicato estabilizado, tipicamente referidos como compostos siloxano, são do tipo descrito nas patentes U.S. Nos. 4.354.002, 4.362.644 e/ou 4.370.255, aqui incorporadas como referência. Agentes antiespuma incluem PLURONIC® L-61, PATCOTE® 415 e outros tensioactivos incluindo tipos de silicone. 15 ΕΡ 1 159 372/ΡΤ É contemplado que adicionalmente aos produtos de arrfecimento do tipo silicato-fosfato, estes aditivos são úteis em produtos de arrefecimento de silicato-bórax, silicato fosfato e bórax, produtos de arrefecimento do tipo ácido orgânico e híbrido de ácido orgânico e silicato e outros do género. As formulações de inibidor de corrosão são compatíveis com outros componentes anticongelantes/arrefecimento correntemente utilizados e são eficazes com concentrações relativamente baixas.
Cada um dos ingrediente preferidos da formulação anticongelante sinérgica, quer mandatório quer opcional, é discutido abaixo: Ácido orgânico monobásico 0 componente de ácido orgânico monobásico da formulação anticongelante acima mencionada pode ser qualquer ácido carboxílico monobásico em C3-C16 ou o seu sal de metal alcalino; contudo, de modo a manter a solubilidade desejada, a forma de concretização preferida do presente invento utiliza um componente de ácido carboxílico monobásico ou o seu sal de metal alcalino na gama de cerca de Ce até cerca de C12. Preferencialmente, os ácidos carboxílicos monobásicos incluem um ou mais dos seguintes ácidos ou isómeros: hexanóico, heptanóico, iso-heptanóico, octanóico, 2-etil-hexanóico, nonanóico, decanóico, undecanóico, dodecanóico, neodecanóico e/ou suas combinações. A composição preferida utiliza um ácido monocarboxílico alifático, mais particularmente preferido é o 2-etil-hexanóico como ácido monobásico alifático. Está contemplado que um ou mais dos ácidos carboxílicos monobásicos aqui apresentados atrás pode ser utilizado em combinação em vez de ou em combinação com o ácido 2-etil-hexanóico; contudo, a utilização do ácido 2-etil-hexanóico proporciona excelentes resultados mesmo quando utilizado como o único ácido monocarboxílico. Qualquer hidróxido de metal alcalino ou hidróxido de amónio pode ser utilizado para formar o sal monobásico; contudo o sal de sódio e de potássio são preferidos e o sal de potássio é muito preferido. 0 componente de sal de ácido monobásico ou de metal alcalino do presente invento está 16 ΕΡ 1 159 372/ΡΤ presente numa concentração de cerca de 0,1 até cerca de 10,0 por cento em peso, mais preferencialmente de cerca de 1,0 até cerca de 6,0 por cento em peso e, muito preferencialmente, de cerca de 2,0 até cerca de 4,0 por cento em peso, com base no peso total da composição do concentrado (a percentagem em peso é calculada com base no ácido livre).
Aditivos de molibdato O molibdato solúvel em água que é preferido para utilização nos sistemas aquosos do presente invento pode ser qualquer sal de ácido molibdico que seja rapidamente solúvel em água. Estes incluem quer molibdatos de metal alcalino quer de metal alcalino-terroso assim como molibdato de amónio, sendo o termo "molibdato alcalino" utilizado em sentido lato de modo a incluir molibdatos de metal alcalino, metal alcalino-terroso e amónio. Exemplos de molibdatos úteis são o molibdato de sódio, molibdato de potássio, molibdato de litio e molibdatos de amónio incluindo dimolibdato de amónio e heptamolibdato de amónio. Compostos de molibdato alcalino, molibdato de sódio, di-hidrato de molibdato de sódio, trioxina de molibdénio, heteropolimolobdatos e molibdato de potássio são preferidos por causa da sua disponibilidade e compatibilidade com o sistema aquoso assim como por razões económicas.
Tipicamente, podem ser empregues concentrações do ião molibdato que estão abaixo de cerca de 0,5 partes em peso por 100 partes em peso de liquido aquoso, em que concentrações do ião molibdato acima deste limite não proporcionam normalmente melhorias significativas nas caracteristicas inibidoras ou no sistema aquoso e são indesejáveis por razões económicas; contudo, no presente invento acredita-se que o molibdénio auxilia a ligação e a formação da película protectora na superfície do metal que requer protecção. Particularmente sob condições de corrosão rápida, tais como as de erosão-corrosão por cavitação de alumínio.
Compostos de metais de transição adequados para utilização no presente invento incluem, di-hidrato do sal dissódico do ácido molibdico, molibdato de sódio.2H20, 17 ΕΡ 1 159 372/ΡΤ trióxido de molibdénio, silico-heteropolimolibdatos, fosfoto-heteropolimolibdatos, suas misturas e outros do género. Pode ser utilizado qualquer metal de transição compatível, incluindo, por exemplo, molibdato, cobalto, cério, suas misturas e outros do género. Adicionalmente, qualquer sal ácido pode ser utilizado incluindo sódio, potássio, lítio, cálcio, magnésio e outros do género. 0 composto de metal de transição mais preferido é o di-hidrato do sal dissódico do ácido molíbdico ou molibdato de Sódio. 2H20, (Na2Mo04*2H20) . Ácidos de metais de transição são utilizados para inibir a corrosão em formulações do presente invento. 0 composto de metais de transição está preferencialmente presente na formulação numa quantidade de cerca de 0,001 até cerca de 5,0 por cento em peso e, mais preferencialmente, numa quantidade de cerca de 0,01 até cerca de 1,0 por cento em peso. O ião molibdato é empregue em quantidades de modo a proporcionar uma concentração no sistema aquoso de, pelo menos, cerca de 0,001 partes em peso por 100 partes em peso de líquido aquoso. Preferencialmente são empregues cerca de 0,005 até cerca de 0,5 partes em peso por 100 partes em peso de molibdato com base no referido líquido aquoso. A adição de uma quantidade seleccionada de molibdato à composição do presente invento proporciona um meio para obter uma composição anticongelante/arrefecimento à base de ácido com um custo menor em comparação com outras formulações anticongelantes monobásicas alifáticas. Além disso, as composições anticongelantes à base de ácido são muito agressivas no que respeita à solda de chumbo pelo que uma quantidade seleccionada de molibdénio, tal como apresentada pelo presente invento, serve para minimizar e se não mesmo para eliminar a deficiência da composição à base de ácido em relação à solda de chumbo.
Inibidores da corrosão de sal (nitratos e nitritos)
Quando o líquido aquoso contacta com outros metais para além do alumínio, incluindo bombas de água de alumínio, inibidores de corrosão de sais metálicos, preferencialmente sais de metal alcalinos na arte precedente pode ser 18 ΕΡ 1 159 372/ΡΤ adicionado com utilidade aos líquidos aquosos do invento. Tais inibidores de corrosão conhecidos incluem os solúveis em água: nitratos, nitritos, silicatos, carbonatos, silicato de sódio, nitrato de sódio, carbonato de potássio, silicato de amónio.
Preferencialmente, um nitrato em combinação com um nitrito é utilizado na composição preferida com maior concentração para aplicações de alta intensidade de uso em motores diesel do que tipicamente utilizado am motores a qasolina. A fonte dos iões nitrato e nitrito pode ser qualquer nitrato ou nitrito solúvel em água, tal como nitratos ou nitritos de metais alcalinos. Os sais de nitrato adequados no presente invento incluem, nitrato de sódio, nitrato de potássio, nitrato de magnésio, nitrato de cálcio, nitrato de lítio, suas misturas e outros do género. Os sais de nitrito adequados no presente invento incluem, nitrito de sódio, nitrito de potássio, nitrito de magnésio, nitrito de cálcio, nitrito de lítio, suas misturas e outros do género. Qualquer sal compatível pode ser utilizado incluindo de sódio, potássio, lítio, magnésio, cálcio e outros do género. 0 sal nitrato mais preferido é o nitrato de sódio e o nitrito preferido é nitrito de sódio.
Podem ser utilizados outros métodos equivalentes de fornecimento de nitrato. Por exemplo, o pH da composição total pode ser ajustado por adição de iões de ácido nítrico. A reacção dos sais ácido e básico do nitrito contidos na composição resultarão na libertação de ácido carboxílico livre e na formação de sais nitrato.
Os sais nitrato servem para inibir a corrosão nas formulações do presente invento. 0 sal nitrato está preferencialmente presente na formulação numa quantidade de cerca de 0 até cerca de 10,0 por cento em peso e, mais preferencialmente, numa quantidade de cerca de 0,01 até cerca de 1,0 por cento em peso. Pelo menos uma porção dos sais nitrato pode tornar-se oxidada em que N02 + l/202 N03 devido a reacções com os iões que ocorrem na solução e a partir dos materiais corrosivos sendo protegidos desse modo.
Os sais nitrito são especialmente bons para evitar que as camisas dos cilindros de alta intensidade de uso sofram 19 ΕΡ 1 159 372/ΡΤ corrosão por picadas. Estes são bons oxidantes quando utilizados com metais ferrosos. Os nitritos têm um menor estado de oxidação do que os nitratos e são iões que são esgotados com maior velocidade tornando-os mais caros do que os sais nitrato; contudo, os nitritos são especialmente bons na redução da corrosão por picagem. Com certeza que os nitritos formam nitratos por oxidação. 0 sal nitrito está preferencialmente presente na formulação numa quantidade de cerca de 0 até cerca de 10,0 por cento em peso e, de um modo mais preferido, numa quantidade de cerca de 0,01 até cerca de 1,0 por cento em peso. A forma de concretização preferida da presente formulação utiliza uma maior quantidade de nitrito solúvel em água do que de nitratos solúveis em água. Mais especificamente, uma fórmula preferida utiliza nitratos solúveis em água numa gama de cerca de 0,05 até cerca de 0,30 por cento em peso, e nitritos solúveis em água numa gama de cerca de 0,30 até cerca de 0,60 por cento em peso, representando uma razão de cerca de 2:1.
Aditivos de azole
Os azoles estão presentes na formulação para inibir a corrosão de metais amarelos tal como o cobre e o latão. Termostatos e tampas de radiador de latão são comuns assim como radiadores de cobre e de latão. 0 composto de azole que proporciona protecção ao cobre e ao latão contra a corrosão é seleccionado de entre os triazoles solúveis em água. Geralmente, são utilizados sais de metais alcalinos. Compostos de azole preferidos específicos incluem benzotriazole, toliltriazole e 2-mercaptobenzotiazole de sódio. Compostos de azole adequados no presente invento incluem sais de mercaptobenzotiazole, sais de tolitriazole, benzotriazole, suas misturas e outros do género.
Tipicamente estes azoles estão preferencialmente presentes numa concentração de cinquenta por cento. Contudo, um composto de azole preferido consiste nos sais de benzotiazole e/ou sais de tolitriazole. Mais particularmente, um composto de azole preferido é uma mistura de benzotiazole e tolitriazole que pode ser utilizada numa razão de cerca de 3 para 1 em peso. 20 ΕΡ 1 159 372/ΡΤ
Algumas formulações anticongelantes existentes contêm triazoles, tais como 2-mercaptobenzimidazole e imidazole que definem triazoles não substituídos contendo duas moléculas de azoto proporcionando uma molécula de triazole muito activa para se combinar com hidrogénio proporcionando uma capacidade de neutralização ou de tamponamento quando utilizada com um ácido carboxílico. O hidrocarbiltriazole e outros compostos de azole utilizados nas formas de concretização preferidas dos autores do pedido de patente contêm compostos de azole contendo três moléculas de azoto e/ou são mais substituídas e menos activos do que o imidazole e por isso menos corrosivos para os componentes e os vedantes do motor. Outros que não o imidazole, os compostos azole seleccionados menos activos e mais estáveis na presente formulação são importantes como inibidores da corrosão para proteger os metais amarelos.
Os azoles estão preferencialmente presentes na formulação numa quantidade de cerca de 0,01 até cerca de 10,0 por cento em peso e, mais preferencialmente, numa quantidade de cerca de 0,05 até cerca de 1,0 por cento em peso. Geralmente, um composto de azole é utilizado em quantidades de cerca de 0,1 partes até cerca de 0,5 partes em peso, preferencialmente cerca de 0,1 até cerca de 0,4 partes em peso, com base em 100 partes em peso do líquido aquoso.
Copolímeros de silicato e siloxano-silicato
Silicatos e siloxano solúvel em água podem ser utilizados sós ou, preferencialmente, em combinação com silicatos estabilizados definidos como copolímeros de fosfonato e sulfonato de siloxano-silicato formados in situ após combinação de um silicato solúvel em água e um siloxano solúvel em água. Na composição preferida, o copolímero silicone-silicato é seleccionado do grupo compreendendo sililaquilfosfonatos de siliconato alcalino e seus sais, sulfonatos-silicatos de arilalquilsilicone e seus sais e sulfosiloxano-silicatos e seus sais e/ou suas misturas.
Acredita-se que estes copolímeros proporcionam uma melhor inibição da corrosão dos metais em relação à utilização dos 21 ΕΡ 1 159 372/ΡΤ silicatos solúveis em água. 0 silicato estabilizado ("copolimeros de siloxano"), inibe substancialmente a tendência de gelificação de um silicato solúvel em água a um pH de cerca de 7 até cerca de 11. A actividade anticorrosiva do silicato solúvel é mantida no copolimero em comparação com um silicato solúvel não estabilizado ordinário, tal como o silicato de sódio. A tecnologia de silicone estabilizado/silicato é descrita nas Patentes U.S. 4.370.255; 4.362.644; e 4.354.002, todas agui incorporadas como referência. Outros copolimeros de siloxano-silicato podem ser utilizados em combinação com os molibdatos solúveis em água e os sais solúveis em água e ésteres de ácidos fosforosos. Estes são descritos nas patentes U.S. Nos. 3.342.469; 3.337.496; 3.312.622; 3.198.820; 3.203.969; 3.248.329 e 4.093.641 sendo todas aqui incorporados como referência.
Silicone/silicatos são utilizados para inibir a corrosão na formulação do presente invento. Os silicone/silicatos estão preferencialmente presentes na formulação numa quantidade de cerca de 0,1 até cerca de 10,0 por cento em peso e, mais preferencialmente, numa quantidade de cerca de 0,2 até cerca de 1,0 por cento em peso.
Polivinilpirrolidona A forma de concretização preferida da composição anticongelante utiliza polivinilpirrolidona, 15% (C6H9NO)n que é solúvel quer em água quer em solventes orgânicos e está presente na formulação numa quantidade de até cerca de 3,0 por cento em peso, mais preferencialmente numa quantidade de cerca de 0,01 até cerca de 1,0 por cento em peso e muito preferencialmente numa quantidade de entre cerca de 0,1 até cerca de 0,5 por cento em peso.
Compostos de controlo de pH A forma de concretização preferida da composição anticongelante utiliza hidróxido de potássio numa concentração de 45 por cento numa gama de cerca de 1,0 até cerca de 5,0 por cento em peso e muito preferencialmente de cerca de 2,5 até cerca de 3,0 por cento em peso para se 22 ΕΡ 1 159 372/ΡΤ atingir ο desejado ρΗ de cerca de 6,0 até cerca de 12,0 e preferencialmente de entre cerca de 8,0 até cerca de 9,0. Outros compostos de ajuste ou de controlo de pH podem ser adicionados, tais como compostos básicos e/ou acidicos, i.e. NaOH, KOH ou NH4OH, e ácidos minerais 0 orgânicos, i.e., HC1, H2S04 ou ácido acético, ou agentes de tamponamento tais como boratos, para manter o pH na gama de cerca de 8,5 até 9,0.
Agentes antiespuma
Qualquer agente antiespuma adequado bem conhecido na arte, é adequado para as presentes formulações. Agentes antiespuma adequados incluem, por exemplo, tensioactivo não iónico PLURONIC® L-61 (comercialmente disponível na BASF® Corporation) ou o agente antiespuma PATCOTE® 415 (comercialmente disponível na Patco Specialty Chemicals Division, Amrecian Ingredients Company). O agente antiespuma pode estar presente numa quantidade de até cerca de 10,0 por cento em peso e mais preferencialmente presente numa quantidade de cerca de 0,001 até cerca de 10,0 por cento em peso e muito preferencialmente numa quantidade de cerca de 0,01 até cerca de 0,05 por cento em peso.
Aditivos
Outros aditivos tais como agentes de amargura, corantes, agentes de tamponamento ou biocidas podem ser adicionados à solução anticongelante/arrefecimento. A combinação anterior de um ácido carboxilico seleccionado e silicatos estabilizados ("siloxano"), em combinação com inibidores é particularmente adequada para a protecção da corrosão de aluminio em contacto com um sistema aquoso de forma a proporcionar protecção contra a erosão-corrosão por cavitação ou de bombas de água de aluminio numa composição anticongelante de vida longa proporcionando protecção adicional em comparação com outras composições à base de silicato ou silicato estabilizado sem a adição do ácido carboxilico alifático. Outros inibidores de corrosão são opcionalmente adicionados ao liquido aquoso que apresenta sinergia em conjunto e em combinação com os componentes de siloxano/ácido orgânico. 23 ΕΡ 1 159 372/ΡΤ A combinação dos inibidores de corrosão úteis na inibiçãoda erosão-corrosão por cavitação de bombas de água de alumínio é geralmente eficaz em meios corrosivos aquosos básicos. Por exemplo, os inibidores de corrosão do invento são úteis em composições anticongelantes à base de soluções aquosas de álcool que são geralmente mantidas a um pH de, pelo menos 6 e preferencialmente cerca de 7 até cerca de 11. Os inibidores de corrosão do invento são também úteis como melhor meio de transferência em torres de arrefecimento.
Os concentrados anticongelantes do invento são preparados dissolvendo primeiro numa mistura água-álcool (preferencialmente etilenoglicol em combinação com dietilenoglicol) um ácido carboxílico monobásico alifático e um silicato solúvel em água, um organosiloxano, preferencialmente um fosfonatosiloxano ou um sulfonato siloxano, e um molibdato, tungstato ou selenato de metal alcalino. Subsequentemente a composição é tornada básica através da adição de hidróxido de sódio ou de potássio. Quando a protecção contra a corrosão de cobre e ligas contendo cobre é também requerida adicionalmente ao alumínio em contacto com os concentrados anticongelantes aquosos do invento, um azole de metal alcalino tal como mercaptobenzotiazole de potássio ou toliltriazole de sódio é então geralmente adicionado como uma solução aquosa a 50 por cento. Opcionalmente, é utilizado um agente antiespuma que pode ser um aducto de polioxietileno de baixa formação de espuma de uma base hidrofóbica de polioxipropileno possuindo um peso molecular de cerca de 1750 em que o teor de oxietileno é de cerca de 10% em peso da molécula. Podem ser utilizados agentes de activação da superfície não iónicos de baixa formação de espuma que são descritos nas Pat. U.S. Nos. 3.340.309; 3.504.041; 3.770.701; e 2.425.755. As descrições dos agentes de activação da superfície não iónicos de baixa formação de espuma nas patentes U.S. acima mencionadas são aqui incorporadas como referência. A composição de concentrado anticongelante resultante pode ser diluída em água de acordo com a prática anterior para produzir um fluido anticongelante ou um meio de transferência de calor tendo o ponto de congelamento desejado. Como regra geral, o concentrado anticongelante 24 ΕΡ 1 159 372/ΡΤ utilizado para preparar o arrefecimento pode ser diluido com cerca de 1 até cerca de 3 volumes de água para se chagar ao fluido de arrefecimento que é circulado no sistema de arrefecimento dos motores ou numa torre de arrefecimento. Quantidades mais pequenas ou maiores de água podem ser adicionadas como necessário para evitar o congelamento do produto de arrefecimento.
De modo a obter a resistência desejada à erosão-corrosão por cavitação das bomas de água de alumínio em contacto com os líquidos aquosos contendo um inibidor de corrosão dos metais de copolímero de siloxano-silicato, é necessário proporcionar as quantidades requeridas de um molibdato, um tungstato ou um selenato nas quantidades especificadas atrás. A fórmula seguinte é um ácido carboxílico alifático monobásico utilizanto nitrito para evitar a cavitação das camisas do cilindro.
Tabela 1
Composição A, Al, e A2 (Fórmulas de Produto de Arrefecimento); em que a composição A é uma composição A de acordo com o invento e as composições Al e A2 são exemplos não cobertos pelas reivindicações. 25 ΕΡ 1 159 372/ΡΤ TABELA 1
Composição A, AI e A2 (Fórmulas de Produto de Arrefecimento) COMPONENTES DA FORMULAÇÃO (%peso) Composição A Composição AI Composição A2 Etilenoglicol Restante Restante Restante Nitratos Solúveis em Água 0, 35 0, 35 0 Nitritos Solúveis em Água 0, 40 0, 40 0 PH O CT» 1 LO co 8,5-9,0 O cr» 1 LO CO 50% de Mercaptobenzotiazole de Na e/ou 50% de Tolitriazole de Na (Azoles e/ou Benzotriazole 0, 70 0, 5 0, 5 Molibdatos Solúveis em Água 0,4 0, 2 0, 2 Mistura de Silicatos 0,35 0 0 NaOH, 45% (cáustico a pH) 3, 00 3,0 3,0 Polivinilpirrolidona, 15% 0, 15 0 0 Ácido 2-etil- hexanóico 3, 00 3,0 3,0 Agente antiespuma 0,04 0, 04 0, 04
Uma vez que os motores diesel possuem um grande sistema de arrefecimento, é prática comum fazer a reinibição do produto de arrefecimento em vez da sua mudança. Uma composição B de fórmula de reinibição para utilização com a Composição A anterior é apresentada na Tabela 2 como se segue: TABELA 2
Composição B (Fórmula de Reinibição) - que é um exemplo não coberto pelas reivindicações. COMPONENTES DA FORMULAÇÃO (%peso) Composição B Água Destilada Etilenoglicol 86,0 NaN02 O LO 50% de Mercaptobenzotiazole de Na e/ou 50% de Tolitriazole de Na (Azoles e/ou Benzotriazole 4,0 Mistura de silicato 4,0 Polivinilpirrolidona, 15% 1,0 26 ΕΡ 1 159 372/ΡΤ Ο concentrado de reinibição, Composição B, seria adicionado numa quantidade de cerca de 1 parte até aproximadamente 50 partes de composição A de arrefecimento diluída gasta.
Embora a Composição B seja formulada para utilização como fórmula de reinibição com a Composição A, a Composição B pode ser utilizada também com outros produtos de arrefecimento. TABELA 3 (Resultados do Teste Segundo a Norma ASTM D2809)
Produto de arrefecimento Classificação às 100 Horas A 8 passou AI 5 falhou A2 8 passou
As perdas de peso na Tabela 3 estão em miligramas por talão. Os ganhos de peso são registados como perda de peso zero.
Na Tabela 1, a formulação "A" é a forma de concretização preferida do invento. É baseada na formulação A2, ambas as quais passaram os requisitos da norma ASTM D2809, que é o método de ensaio corrente para corrosão por cavitação e corrosão por erosão características das bombas de alumínio com produtos de arrefecimento do motor. A formulação Al, contudo, falha a passagem no teste com uma classificação de 5 numa escala de 1 a 10 com 10 sendo o melhor e passagem com 8 ou mais. A formulação Al utiliza a formulação de A2 de baixa intensidade de uso e adiciona apenas nitrito e nitrato. Estes componentes que são necessários para a formulação de um produto de arrefecimento de motores diesel adequados degradam a protecção da cavitação do alumínio. De modo a restaurar o equilíbrio da formulação, é necessário adicionar silicato, siloxano ou um silicato estabilizado e 27 ΕΡ 1 159 372/ΡΤ aumentar a concentração de molibdato tal como apresentado para a Composição A. Estes resultados são inesperados e surpreendentes pelo facto de a adição do silicato, siloxano ou silicato estabilizado ser necessária para restaurar as características de desempenho óptimas da fórmula.
No teste da norma ASTM D 1384, Método de Ensaio Normalizado para Teste de Corrosão de Produtos de Arrefecimento de Motores em Vidro, todas as três formulações passaram sugerindo um bom desempenho. Isto é mostrado na Tabela 4. TABELA 4 (Resultados dos Testes Segundo a Norma ASTM D1384, Perda de Peso) Provete A AI A2 Resultado de passe Cobre 1 42 10 passou Solda 0 46 30 passou Latão 5 53 10 passou Aço 0 00 10 passou Ferro fundido 0 00 10 passou Alumínio 0 40 30 passou 0 teste é do tipo triagem e refere-se ao eguilibrio da formulação. Os resultados sublinham ainda o surpreendente e inesperado comportamento de cavitação verificado no teste da norma ASTM D2809.
Lisboa, 2011-02-14

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  1. ΕΡ 1 159 372/ΡΤ 1/3 REIVINDICAÇÕES 1. Composição anticongelante à base de ácido monocarboxilico compreendendo: a. uma quantidade importante de um agente de diminuição do ponto de congelamento do álcool liquido solúvel em água; b. de 0,1 a 10,0 por cento em peso de um composto de ácido carboxílico monobásico ou do seu sal de metal alcalino; c. um sal nitrato que é, pelo menos, um seleccionado do grupo constituído por nitrato de sódio, nitrato de potássio, nitrato de magnésio, nitrato de cálcio, nitrato de litio e suas combinações numa quantidade de 0,01 a 10,0 por cento em peso; d. um sal nitrito que é, pelo menos, um seleccionado do grupo constituído por nitrito de sódio, nitrito de potássio, nitrito de magnésio, nitrito de cálcio, nitrito de litio e suas combinações numa quantidade de 0,001 a 10,0 por cento em peso; e. de 0,01 até cerca de 5,0 por cento em peso de um composto de azole seleccionado do grupo constituído por tolitriazole, hidrocarbiltriazole, benzotriazole, mercaptobenzotiazole, pirazoles, iso-oxazoles, isotiazoles, tiazoles, sais de tiadiazole, 1,2,3-benzotriazole, 1, 2,3-toliltriazole, 2-mercapto-benzotiazole de sódio e suas combinações; e f. de 0,001 até cerca de 5,0 por cento em peso de um composto molibdato; g. um copolímero de silicone-silicato numa quantidade de 0,01 a 10,0 por cento em peso; e h. de 0,001 a 5,0 por cento em peso de uma polivinilpirrolidona.
  2. 2. Composição anticongelante à base de ácido monocarboxilico da reivindicação 1, compreendendo o referido composto de ácido carboxílico monobásico um ácido monobásico alifático linear ou o seu sal de metal alcalino.
  3. 3. Composição anticongelante à base de ácido monocarboxilico da reivindicação 1, em que o referido ácido monocarboxilico é selecciondo do grupo de ácidos consistindo ΕΡ 1 159 372/ΡΤ 2/3 de hexanóico, heptanóico, iso-heptanóico, octanóico, 2-etil-hexanóico, nonanóico, decanóico, undecanóico, dodecanóico, neodecanóico e/ou suas combinações.
  4. 4. Composição anticongelante à base de ácido monocarboxilico da reivindicação 1, em que a referida quantidade importante de um agente de diminuição do ponto de congelamento do álcool líguido solúvel em água é seleccionado do grupo constituído por etilenoglicol, dietilenoglicol, propilenoglicol, dipropilenoglicol, álcool metílico, álcool etílico, álcool propílico e álcool isopropílico e suas combinações.
  5. 5. Composição anticongelante à base de ácido monocarboxilico da reivindicação 1, em que o referido composto de molibdato é seleccionado do grupo constituído por molibdato de sódio, molibdato de potássio, molibdato de lítio, molibdato de amónio, dimolibdato de amónio, heptamolibdato de amónio, di-hidrato do molibdato de sódio, trioxina de molibdénio, heteropolimolibdatos, di-hidrato do sal dissódico do ácido molíbdico, molibdato de sódio.2H20, trióxido de molibdénio, silico-heteropolimolibdatos e fosforo-heteropolimolibdatos.
  6. 6. Composição anticongelante à base de ácido monocarboxilico da reivindicação 1, em que o referido composto de azole está presente numa quantidade entre 0,01 a 1,0 por cento em peso.
  7. 7. Composição anticongelante à base de ácido monocarboxilico da reivindicação 1, em que o referido composto de molibdato está presente numa quantidade entre 0,001 a 1,0 por cento em peso.
  8. 8. Composição anticongelante à base de ácido carboxílico monobásico da reivindicação 1, em que um hidróxido de metal alcalino ou hidróxido de amónio é utilizado para formar um sal monobásico dos grupos de ácidos consistindo de hexanóico, heptanóico, iso-heptanóico, octanóico, 2-etil-hexanóico, nonanóico, decanóico, undecanóico, dodecanóico, neodecanóico e/ou suas combinações. ΕΡ 1 159 372/ΡΤ 3/3
  9. 9. Composição anticongelante à base de ácido monocarboxilico da reivindicação 1, incluindo uma quantidade de agente antiespuma numa quantidade entre 0,001 e 10,0 por cento em peso.
  10. 10. Composição anticongelante à base de ácido monocarboxilico da reivindicação 1, incluindo um corante.
  11. 11. Composição anticongelante à base de ácido monocarboxilico da reivindicação 1, incluindo um agente de tamponamento compreendendo um hidróxido de potássio numa concentração de 45 por cento numa gama de 0,5 a 10,0 por cento em peso.
  12. 12. Composição anticongelante à base de ácido monocarboxilico da reivindicação 1, incluindo um agente biocida. Lisboa, 2011-02-14