RU2050396C1

RU2050396C1 - Antifreeze

Info

Publication number: RU2050396C1
Authority: RU
Inventors: И.Н. Белокурова; Е.Б. Чижов; В.Н. Есенин; Г.П. Ашихмин; В.Г. Шамсутдинов; С.И. Зайончковский; С.С. Степанов; Г.Г. Агаев
Original assignee: Товарищество с ограниченной ответственностью "ЭКСИТОН-М"
Priority date: 1992-01-23
Filing date: 1992-01-23
Publication date: 1995-12-20

Abstract

FIELD: internal combustion engine cooling. SUBSTANCE: ethylene glycol-base antifreeze providing high corrosive protection of different composition materials (copper, brass, solder, steel, cast iron, aluminium) has, wt. -% ethylene glycol 93.0-93.5; alkaline metal benzoate 2.9-3.1; alkaline metal salicylate 0.08-0.12; 2-mercaptobenzthiazole alkaline metal salt 0.01-0.02; sodium tetraborate (anhydrous) 0.65-0.75; alkaline metal nitrite 0.15-0.20; benzotriazole 0.23-0.27; cyclohexanone 0.28-0.32; N-benzylidenecyclohexylamine 0.28-0.32; alkaline metal hydroxide 0.2-0.3; organosilicon froth breaker 0.02-0.03; dye 0.0015-0.0035, and water the rest. EFFECT: enhanced quality of antifreeze. 3 tbl

Description

Изобретение относится к области химической технологии, в частности к антифризам для систем охлаждения двигателей внутреннего сгорания и к теплоносителям в теплообменных аппаратах. The invention relates to the field of chemical technology, in particular to antifreezes for cooling systems of internal combustion engines and to coolants in heat exchangers.

Известен состав антифриза, содержащий этиленгликоль, тетраборат щелочного металла, гидроксид натрия, силан, алкилированные карбоновые кислоты, натрий толил триазол, краситель и воду [1] В указанном антифризе используют защитные агенты для силикатов, играющих роль стабилизаторов устойчивости антифриза к жесткой воде. Однако, указанный состав не улучшает антикоррозионных свойств. Known antifreeze composition containing ethylene glycol, alkali metal tetraborate, sodium hydroxide, silane, alkyl carboxylic acids, sodium tolyl triazole, dye and water [1] In this antifreeze use protective agents for silicates, which play the role of stabilizers of antifreeze resistance to hard water. However, this composition does not improve the anti-corrosion properties.

Наиболее близким по составу и свойствам является антифриз [2] имеющий следующий состав, мас. Нитрит натрия 0,1-2,0 Нитрат натрия 0,1-2,0 Бензоат натрия 0,5-5,0 Тетраборат натрия 0,1-5,0
Гексаметилендиамин фосфат 0,1-5,0 Бензотриазол 0,20
или
Натриевая соль меркаптобен- зтиазола 0,80-0,95 Этиленгликоль 98,1-79,83
При необходимости в составе антифриза вводят пеногаситель и краситель.The closest in composition and properties is antifreeze [2] having the following composition, wt. Sodium nitrite 0.1-2.0 Sodium nitrate 0.1-2.0 Sodium benzoate 0.5-5.0 Sodium tetraborate 0.1-5.0
Hexamethylene diamine phosphate 0.1-5.0 Benzotriazole 0.20
or
Mercaptobenzthiazole sodium salt 0.80-0.95 Ethylene glycol 98.1-79.83
If necessary, antifreeze and dye are introduced into the antifreeze.

Данный антифриз имеет следующие недостатки: он неустойчив к жесткой воде, довольно агрессивен по отношению к черным металлам и алюминию, а также может содержать нитрозамины, являющиеся канцерогенными веществами. This antifreeze has the following disadvantages: it is unstable to hard water, quite aggressive with ferrous metals and aluminum, and may also contain nitrosamines, which are carcinogens.

Целью изобретения является повышение защитных свойств жидкости по отношению к стали, чугуну, алюминию при сохранении устойчивости антифриза к жесткой воде. The aim of the invention is to increase the protective properties of the liquid with respect to steel, cast iron, aluminum while maintaining the antifreeze resistance to hard water.

Поставленная цель достигается тем, что антифриз на основе этиленгликоля, включающий нитрит и бензоат щелочного металла, тетраборат натрия, бензотриазол, пеногаситель и краситель, дополнительно содержит салицилат щелочного металла, гидроксид щелочного металла, циклогексанон и N-бензилиденциклогексиламин (ВНХ-Л-49) при следующем соотношении компонентов, мас. Этиленгликоль 93,0-93,5 Бензоат натрия (калия) 2,90-3,10 Салицилат натрия (калия) 0,08-0,12 Гидроксид натрия (калия) 0,20-0,30
Тетраборат натрия (безводный) 0,65-0,75 Циклогексанон 0,28-0,32
Натриевая (калиевая) соль 2-меркаптобензтиазола 0,01-0,02 Бензотриазол 0,23-0,27
N-бензидиленциклогексиламин (ВНХ-Л-49) 0,28-0,32 Нитрит натрия 0,15-0,20 Пеногаситель 0,02-0,03 Краситель 0,0015-0,0035 Вода Остальное.This goal is achieved in that the antifreeze based on ethylene glycol, including nitrite and alkali metal benzoate, sodium tetraborate, benzotriazole, antifoam and dye, additionally contains alkali metal salicylate, alkali metal hydroxide, cyclohexanone and N-benzylidenecyclohexylamine (ВНХ-Л-49) when the following ratio of components, wt. Ethylene glycol 93.0-93.5 Sodium (potassium) benzoate 2.90-3.10 Sodium (potassium) salicylate 0.08-0.12 Sodium (potassium) hydroxide 0.20-0.30
Sodium tetraborate (anhydrous) 0.65-0.75 Cyclohexanone 0.28-0.32
Sodium (potassium) salt of 2-mercaptobenzthiazole 0.01-0.02 Benzotriazole 0.23-0.27
N-benzidylene cyclohexylamine (BX-L-49) 0.28-0.32 Sodium nitrite 0.15-0.20 Defoamer 0.02-0.03 Dye 0.0015-0.0035 Water Else.

В качестве пеногасителя используют любой органический пеногаситель, например, на кремнийорганической основе (ЭАП-40 по ТУ 6-02-892-79). Any organic defoamer, for example, on an organosilicon basis (EAP-40 according to TU 6-02-892-79), is used as an antifoam.

В качестве красителя используют любой спиртоводорастворимый краситель, например краситель N3 кислотный ярко-голубой по ТУ 6-14-391-76. As the dye, any alcohol-soluble dye is used, for example, N3 acid bright blue dye according to TU 6-14-391-76.

Применение в данном составе антифриза новых компонентов в сочетании с известными при указанных в формуле изобретения соотношениях обеспечивает более высокую коррозионную стабильность антифриза относительно конструкционных материалов при сохранении устойчивости к жесткой воде. The use of new components in the antifreeze composition in combination with the ratios known in the claims provides a higher corrosion stability of the antifreeze relative to structural materials while maintaining resistance to hard water.

В табл.1 представлены состав предложенного антифриза. В табл.2 результаты коррозионных испытаний составов предложенного антифриза по сравнению с известным. Table 1 presents the composition of the proposed antifreeze. In table.2, the results of corrosion tests of the compositions of the proposed antifreeze in comparison with the known.

Антифриз данного состава готовят последовательным смешением компонентов путем их перемешивания пи 50-70^оС с последующей фильтрацией полученного раствора.Antifreeze given composition prepared by mixing the components by successive mixing them pi 50-70 ^{° C} followed by filtration of the resulting solution.

Состав антифриза, указанные в примерах 1-12, характеризуются температурой начала кристаллизации, плотностью, величиной pH и резервом щелочности, сходными с таковыми для прототипа, а значение показателя "объем пены" у них ниже, чем для прототипа. The antifreeze composition specified in examples 1-12, characterized by the onset temperature of crystallization, density, pH and alkalinity reserve similar to those for the prototype, and the value of the indicator "foam volume" is lower than for the prototype.

Образцы антифризов, состав которых представлен в табл.1, подвергали коррозионным испытаниям в виде их 50%-ных растворов по методике ASTMD-1384 в течение 336 ч при 88±1^оС с аэрацией воздухом. Коррозионные испытания прототипа проводили по той же методике при 72±1^оС.Samples antifreeze composition are presented in Table 1, were subjected to corrosion testing in the form of 50% solutions of the method of ASTMD-1384 for 336 hours at 88 ± 1 ^{° C} with aeration air. Corrosion testing of the prototype was carried out by the same method at 72 ± 1 ^about C.

П р и м е р 1. В емкость помещают 93,0 г этиленгликоля, подогревают до 60^оС, при перемешивании последовательно растворяют 3,0 г бензоата натрия, 0,1 г салицилата натрия, 0,2 г гидроксида натрия, 0,65 г тетработата натрия (безводного), 0,15 г нитрида натрия, 0,30 г циклогексанона, 0,01 г натриевой соли 2-меркаптобензотиазола, 0,25 г бензотриазола, 0,30 г N-бензилиденциклогексиламина, 0,02 г кремнийорганического пеногасителя ЭАП-40, 0,0015 г красителя и 2,02 г дистиллированной воды. Смесь выдерживают в течение 1 ч до полного растворения всех компонентов. Основные физико-химические свойства полученного состава антифриза представлены в табл.3.EXAMPLE EXAMPLE 1 The container was placed 93.0 g of ethylene glycol, heated to ⁶⁰ ° C, with stirring successively dissolved 3.0 g of sodium benzoate, 0.1 g sodium salicylate, 0.2 g of sodium hydroxide, 0, 65 g of sodium tetrabotate (anhydrous), 0.15 g of sodium nitride, 0.30 g of cyclohexanone, 0.01 g of sodium salt of 2-mercaptobenzothiazole, 0.25 g of benzotriazole, 0.30 g of N-benzylidenecyclohexylamine, 0.02 g of organosilicon antifoam EAP-40, 0.0015 g of dye and 2.02 g of distilled water. The mixture was incubated for 1 h until all components were completely dissolved. The main physicochemical properties of the obtained antifreeze composition are presented in Table 3.

Как видно из табл.1 и 2, составы 1-5 обладают достаточно высокими антикоррозионными свойствами несмотря на то, что испытания образцов проводились в более жестких условиях 72^оС. Увеличение содержания N-бензилиденциклогексиламина выше 0,32 мас. приводит к появлению опалесценции раствора (пример 13). Снижение его концентрации ниже 0,28% мас. приводит к снижению коррозионной стойкости алюминия (пример 12). Уменьшение концентрации салицилата щелочного металла ниже 0,08 мас. вызывает усиление коррозии меди и припоя (пример 7). Увеличение его концентрации не приводит к повышению положительного эффекта (пример 5). При содержании циклогексанона в составе ниже нижнего предела усиливается коррозия цветных металлов (пример 9), а при запредельном содержании защитные свойства состава не улучшаются (пример 6). Пределы концентрации гидроксида щелочного металла определяют оптимальный диапазон pH состава.As seen from Tables 1 and 2, formulations 1-5 have the sufficiently high corrosion resistance in spite of the fact that the test samples were performed under more severe conditions of 72 ° ^C. Increasing the content of N-benzilidentsiklogeksilamina above 0.32 wt. leads to the appearance of opalescence of the solution (example 13). The decrease in its concentration below 0.28% wt. leads to a decrease in the corrosion resistance of aluminum (example 12). The decrease in the concentration of alkali metal salicylate below 0.08 wt. causes increased corrosion of copper and solder (example 7). An increase in its concentration does not increase the positive effect (example 5). When the cyclohexanone content in the composition is below the lower limit, the corrosion of non-ferrous metals intensifies (example 9), and when the content is prohibitive, the protective properties of the composition do not improve (example 6). The concentration limits of alkali metal hydroxide determine the optimal pH range of the composition.

Таким образом, данный состав антифриза обладает повышенными защитными свойствами по отношению к конструкционным материалам двигателей внутреннего сгорания и высокой устойчивостью к жесткой воде. Thus, this antifreeze composition has enhanced protective properties with respect to structural materials of internal combustion engines and high resistance to hard water.

Claims

ANTIFREEZE, including ethylene glycol, alkali metal nitrite, alkali metal benzoate, sodium tetraborate, benzotriazole, 2-mercaptobenzthiazole alkali metal salt, antifoam, dye and water, characterized in that it additionally contains alkali metal salicylate, alkali metal hydroxide, cyclohexanone and N -benzylidenecyclohexylamine in the following ratio, wt.

Ethylene Glycol 93.0-93.5
Alkali metal benzoate 2.90-3.10
Alkali metal salicylate 0.08-0.12
Alkali metal hydroxide 0.20-0.30
Sodium tetraborite (anhydrous) 0.65-0.75
Cyclohexanone 0.28-0.32
Alkali metal salt of 2-mercaptobenzthiazole 0.01-0.02
Benzotriazole 0.28-0.27
N-benzylidenecyclohexylamine 0.28-0.32
Alkali metal nitrite 0.15-0.20
Silicone defoamer 0.02-0.03
Dye 0.0015-0.0035
Water Else