RU2370512C1 - Cooling liquid - Google Patents

Cooling liquid Download PDF

Info

Publication number
RU2370512C1
RU2370512C1 RU2008113749/04A RU2008113749A RU2370512C1 RU 2370512 C1 RU2370512 C1 RU 2370512C1 RU 2008113749/04 A RU2008113749/04 A RU 2008113749/04A RU 2008113749 A RU2008113749 A RU 2008113749A RU 2370512 C1 RU2370512 C1 RU 2370512C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
coolant
benzotriazole
sodium
water
ethylene glycol
Prior art date
Application number
RU2008113749/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Михайлович Гайдар (RU)
Сергей Михайлович Гайдар
Виктор Васильевич Белозубов (RU)
Виктор Васильевич Белозубов
Владимир Петрович Овчинников (RU)
Владимир Петрович Овчинников
Original Assignee
Федеральное государственное учреждение "21 Научно-исследовательский испытательный институт Министерства обороны Российской Федерации"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное учреждение "21 Научно-исследовательский испытательный институт Министерства обороны Российской Федерации" filed Critical Федеральное государственное учреждение "21 Научно-исследовательский испытательный институт Министерства обороны Российской Федерации"
Priority to RU2008113749/04A priority Critical patent/RU2370512C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2370512C1 publication Critical patent/RU2370512C1/en

Links

Landscapes

  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: cooling liquid contains, wt %: sodium nitrite 0.1-0.2, sodium nitrate 0.2-0.3, benzotriazole 1.0-2.0, ethanolamine borate 2.0-3.0, ethyleneglycol 50.0-60.0 and water - the rest.
EFFECT: improved protective properties of the liquid towards steel, cast-iron and aluminium.
1 cl, 4 tbl

Description

Изобретение относится к низкозамерзающим охлаждающим жидкостям и может быть использовано для охлаждения двигателей внутреннего сгорания (ДВС) автомобилей, сельскохозяйственных машин, специальной техники, а также в качестве теплоносителя в теплообменных аппаратах.The invention relates to low-freezing coolants and can be used to cool internal combustion engines (ICE) of automobiles, agricultural machinery, special equipment, and also as a coolant in heat exchangers.

К жидкостям, используемым в системе охлаждения ДВС автомобильной техники, предъявляются жесткие требования по нижнему пределу температуры эксплуатации, а также по коррозионному и химическому воздействию на металлические и резиновые детали двигателей.The liquids used in the cooling system of the internal combustion engine of automotive vehicles are subject to stringent requirements for the lower limit of the operating temperature, as well as for the corrosive and chemical effects on metal and rubber engine parts.

Известна охлаждающая жидкость, включающая, мас.%: этиленгликоль 93,0-93,5, бензоат щелочного металла 2,90-3,10, салицилат щелочного металла 0,08-0,12, гидроксид щелочного металла 0,20-0,30, тетраборат натрия (безводный) 0,65-0,75, циклогексанон 0,28-0,32, соль щелочного металла 2-меркаптобензтиазола 0,01-0,02, бензотриазол 0,27-0,28, N-бензилиденциклогексиламин 0,28-0,32, нитрит щелочного металла 0,15-0,20, кремнийорганический пеногаситель 0,02-0,03, краситель 0,0015-0,035 и воду остальное (RU 2050396 С1, кл. С09К 5/10, С23F 11/12, 11/14, 20.12.1995).Known coolant, including, 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 tetraborate (anhydrous) 0.65-0.75, cyclohexanone 0.28-0.32, alkali metal salt of 2-mercaptobenzthiazole 0.01-0.02, benzotriazole 0.27-0.28, N-benzylidenecyclohexylamine 0.28-0.32, alkali metal nitrite 0.15-0.20, silicone defoamer 0.02-0.03, dye 0.0015-0.035 and the rest of the water (RU 2050396 C1, class C09K 5/10, C23F 11/12, 11/14, 12.20.1995).

Недостатком данной охлаждающей жидкости является многокомпонентный сложный состав, включающий 9 антикоррозионных присадок при их суммарном содержании от 4,82 до 5,41 мас.%, что значительно усложняет технологию получения охлаждающей жидкости.The disadvantage of this coolant is a multicomponent complex composition, including 9 anti-corrosion additives with a total content of 4.82 to 5.41 wt.%, Which greatly complicates the technology for producing coolant.

Наиболее близким аналогом предложенного технического решения является охлаждающая жидкость, включающая, мас.%: нитрит натрия 0,1-0,2, нитрат натрия 0,1-0,2, бензоат натрия 0,5-5,0, тетраборат натрия 0,1-0,5, фосфат гексаметилендиамина 0,1-5,0, бензотриазол 0,20 или натриевую соль 2-меркаптобензтиазола (каптакс) 0,80-0,95, этиленгликоль 79,8-98,1 и воду остальное. При необходимости в состав охлаждающей жидкости вводят пеногаситель и краситель. (Заявка Великобритании №1397792, кл. С09К 5/00, 18.06.1975).The closest analogue of the proposed technical solution is a coolant, including, wt.%: Sodium nitrite 0.1-0.2, sodium nitrate 0.1-0.2, sodium benzoate 0.5-5.0, sodium tetraborate 0, 1-0.5, hexamethylenediamine phosphate 0.1-5.0, benzotriazole 0.20 or 2-mercaptobenzthiazole sodium salt (captax) 0.80-0.95, ethylene glycol 79.8-98.1 and the rest water. If necessary, antifoam and dye are introduced into the composition of the coolant. (UK application No. 1397792, class C09K 5/00, 06/18/1975).

Недостатком данного состава является то, что он довольно агрессивен по отношению к черным металлам и алюминию.The disadvantage of this composition is that it is quite aggressive towards ferrous metals and aluminum.

Техническим результатом изобретения является повышение защитных свойств жидкости по отношению к стали, чугуну и алюминию.The technical result of the invention is to increase the protective properties of the liquid with respect to steel, cast iron and aluminum.

Данный результат достигается тем, что охлаждающая жидкость, включающая нитрит натрия, нитрат натрия, бензотриазол, этиленгликоль и воду, дополнительно содержит борат этаноламина при следующем соотношении компонентов, мас.%:This result is achieved in that the coolant, including sodium nitrite, sodium nitrate, benzotriazole, ethylene glycol and water, additionally contains ethanolamine borate in the following ratio, wt.%:

Нитрит натрияSodium nitrite 0,1-0,20.1-0.2 Нитрат натрияSodium nitrate 0,2-0,30.2-0.3 БензотриазолBenzotriazole 1,0-2,01.0-2.0 Борат этаноламинаEthanolamine Borate 2,0-3,02.0-3.0 ЭтиленгликольEthylene glycol 50,0-60,050.0-60.0 ВодаWater остальноеrest

Отличительной особенностью предложенного технического решения является то, что введение в состав бората этаноламина при заявленном соотношении компонентов позволяет получить охлаждающую жидкость, обладающую высокими защитными свойствами по отношению к черным и цветным металлам.A distinctive feature of the proposed technical solution is that the introduction of ethanolamine into the borate at the stated ratio of the components allows to obtain a coolant with high protective properties with respect to ferrous and non-ferrous metals.

Бораты атаноламинов (БЭА) представляют собой продукты взаимодействия борной кислоты с моно-, ди- или триэтаноламином. Борат моноэтаноламина (БМЭА) получают по следующей схеме:Atanolamine borates (BEAs) are the products of the reaction of boric acid with mono-, di- or triethanolamine. Monoethanolamine borate (BMEA) is prepared according to the following scheme:

H2NCH2CH2OH+Н3ВО3→Н2NСН2СН2OВ(ОН)2 H 2 NCH 2 CH 2 OH + H 3 BO 3 → H 2 NCH 2 CH 2 OB (OH) 2

Борат диэтаноламина (БДЭА) получают по схеме:Diethanolamine borate (BDEA) is prepared according to the scheme:

HN(CH2CH2OH)23ВО3→НN(СН2СН2O)2ВОНHN (CH 2 CH 2 OH) 2 + H 3 BO 3 → HN (CH 2 CH 2 O) 2 BOH

Борат триэтаноламина (БТЭА) получают по схеме:Triethanolamine borate (BTEA) is prepared according to the scheme:

N(СН2СН2OН)33ВО3→N(CH2CH2O)3ВN (CH 2 CH 2 OH) 3 + H 3 BO 3 → N (CH 2 CH 2 O) 3 V

Введение БЭА в состав охлаждающей жидкости в количестве менее 2,0 мас.% не позволяет значительно повысить противокоррозионные свойства жидкости по отношению к черным металлам. Введение БЭА в количестве более 3,0 мас.% нецелесообразно, так как дальнейшего повышения защитных свойств не происходит.The introduction of BEA in the composition of the coolant in an amount of less than 2.0 wt.% Does not significantly increase the anticorrosive properties of the fluid with respect to ferrous metals. The introduction of BEA in an amount of more than 3.0 wt.% Is impractical, since there is no further increase in protective properties.

Технология получения БЭА заключается в следующем:The technology for obtaining BEA is as follows:

В колбу, снабженную механической мешалкой, термометром и насадкой Дина-Старка, загружают 2 моля ЭА (121 г МЭА, 210 г ДЭА или 298 г ТЭА). После нагревания ЭА до 100-110°С в колбу вводят 62 г (1 моль) борной кислоты и проводят реакцию конденсации при температуре 160-180°С до прекращения выделения воды. После охлаждения до 70-80°С в полученный продукт добавляют 132 г воды. Бораты этаноламинов представляют собой прозрачные светло-желтые растворы с рН 10-11 и аминным числом 185-195 мг НСl/г.In a flask equipped with a mechanical stirrer, a thermometer and a Dean-Stark nozzle, 2 moles of EA (121 g of MEA, 210 g of DEA or 298 g of TEA) are loaded. After heating the EA to 100-110 ° C, 62 g (1 mol) of boric acid is introduced into the flask and a condensation reaction is carried out at a temperature of 160-180 ° C until the water evolution ceases. After cooling to 70-80 ° C, 132 g of water are added to the resulting product. Ethanolamines borates are clear, light yellow solutions with a pH of 10-11 and an amine number of 185-195 mg Hcl / g.

Бензотриазол - 1,2,3 формулы С6Н5N3 (ТУ 6-09-1291-87) представляет собой белый кристаллический порошок с розовым, кремовым или желтоватым оттенком, температура плавления 96-99°С, массовая доля летучих веществ не более 0,15%.Benzotriazole - 1,2,3 formulas C 6 H 5 N 3 (TU 6-09-1291-87) is a white crystalline powder with a pink, cream or yellowish tint, melting point 96-99 ° C, mass fraction of volatile substances not more than 0.15%.

Технология приготовления охлаждающей жидкости заключается в следующем.The technology for preparing the coolant is as follows.

В емкость с мешалкой последовательно загружают расчетные количества воды (умягченной), нитрита и нитрата натрия, БЭА, полученного как описано выше, и бензотриазола. После перемешивания в течение 10-15 мин к полученному водному раствору добавляют этиленгликоль, и процесс перемешивания продолжают еще 30-40 мин. При необходимости в состав охлаждающей жидкости могут быть добавлены любые нейтральные красители, в частности Na-флюоресцеин для светло-зеленой окраски и другие.The calculated quantities of water (softened), sodium nitrite and sodium nitrate, BEA obtained as described above, and benzotriazole are successively loaded into a container with a stirrer. After stirring for 10-15 minutes, ethylene glycol is added to the resulting aqueous solution, and the mixing process is continued for another 30-40 minutes. If necessary, any neutral dyes can be added to the coolant, in particular Na-fluorescein for light green color and others.

Составы образцов предложенной охлаждающей жидкости представлены в табл.1.The compositions of the samples of the proposed coolant are presented in table 1.

Испытания жидкостей на коррозионное воздействие на металлы при 88±2°С в течение 336 ч проводили по методикам, описанным в ГОСТ 28084-89, которые находятся в полном соответствии с методиками ASTM.Tests of liquids for corrosion on metals at 88 ± 2 ° С for 336 h were carried out according to the methods described in GOST 28084-89, which are in full accordance with ASTM methods.

Результаты коррозионных испытаний составов предложенной охлаждающей жидкости в сравнении с составом по прототипу представлены в табл.2.The results of corrosion tests of the compositions of the proposed coolant in comparison with the composition of the prototype are presented in table.2.

Испытания резины на набухание в предложенной жидкости проводили по ГОСТ 9.030 при температуре 100°С в течение 70 ч.Tests of rubber for swelling in the proposed liquid was carried out according to GOST 9.030 at a temperature of 100 ° C for 70 hours

Результаты испытания резины на набухание в охлаждающих жидкостях приведены в табл.3.The results of the rubber test for swelling in coolants are given in table.3.

Основные физико-химические свойства предлагаемой охлаждающей жидкости приведены в табл.4.The main physico-chemical properties of the proposed coolant are given in table 4.

Использование предложенной охлаждающей жидкости в двигателях внутреннего сгорания автомобильной, сельскохозяйственной и специальной техники позволит защитить узлы и детали ДВС, выполненные из черных и цветных металлов, от коррозионного поражения.The use of the proposed coolant in internal combustion engines of automotive, agricultural and special equipment will protect components and components of internal combustion engines made of ferrous and non-ferrous metals from corrosion damage.

Таблица 1
Составы предложенной охлаждающей жидкости
Table 1
The compositions of the proposed coolant
КомпонентыComponents Содержание компонентов по примерам, мас.%The content of the components according to the examples, wt.% 1one 22 33 4four 55 Нитрит натрияSodium nitrite 0,100.10 0,150.15 0,200.20 0,050.05 0,250.25 Нитрат натрияSodium nitrate 0,200.20 0,250.25 0,300.30 0,150.15 0,350.35 БензотриазолBenzotriazole 1,01,0 1,51,5 2,02.0 0,50.5 2,52.5 БМЭАBMEA 3,03.0 -- -- -- 3,53,5 БДЭАBDEA -- 2,52.5 -- 1,51,5 -- БТЭАBTEA -- -- 2,02.0 -- -- ЭтиленгликольEthylene glycol 60,060.0 55,055.0 50,050,0 45,045.0 65,065.0 ВодаWater 35,735.7 40,640.6 45,545.5 52,752.7 28,428,4

Таблица 2
Результаты коррозионных испытаний охлаждающих жидкостей
table 2
Results of corrosion tests of coolants
Составы охлаждающих жидкостейCompositions of coolants МатериалMaterial медьcopper латуньbrass припойsolder чугунcast iron стальsteel алюминийaluminum потеря массы, г/м2. сутweight loss, g / m 2 . day Пример 1Example 1 0.020.02 0,030,03 0,040.04 0,020.02 0,010.01 0,040.04 Пример 2Example 2 0,010.01 0,020.02 0,030,03 0,010.01 0,0080.008 0,020.02 Пример 3Example 3 0,020.02 0,020.02 0,040.04 0,030,03 0,020.02 0,030,03 Пример 4Example 4 0,050.05 0,040.04 0,060.06 0,080.08 0,070,07 0,080.08 Пример 5Example 5 0,040.04 0,040.04 0,050.05 0,050.05 0,050.05 0,060.06 ПрототипPrototype 0,050.05 0,040.04 0,060.06 0,10.1 0,090.09 0,080.08 Требования ГОСТ 28084-89Requirements GOST 28084-89 не более 0,1no more than 0.1 не более 0,1no more than 0.1 не более 0,2no more than 0.2 не более 0,1no more than 0.1 не более 0,1no more than 0.1 не более 0,1no more than 0.1

Таблица 3
Результаты испытаний резины на набухание в охлаждающих жидкостях
Table 3
Coolant swelling rubber test results
ПоказателиIndicators Значение показателя попримерамThe value of the indicator for example ПрототипPrototype Норма по ГОСТGOST norm 1one 22 33 4four 55 Набухание резины, %:
стандартные образцы резины марки 57-5006
стандартные образцы резины марки 57-7011
Rubber swelling,%:
standard samples of rubber brand 57-5006
standard samples of rubber brand 57-7011
не болееno more 1,41.4 1,21,2 1,31.3 2,02.0 1,71.7 3,53,5 55 не болееno more 0,90.9 0,70.7 0,80.8 1,51,5 1,21,2 2,72.7 55

Таблица 4
Основные физико-химические свойства предложенной охлаждающей жидкости
Table 4
The main physico-chemical properties of the proposed coolant
ПоказательIndicator Охлаждающая жидкость с БМЭАBMEA Coolant Охлаждающая жидкость с БДЭАCoolant with BDEA Охлаждающая жидкость с БТЭАBTEA coolant Плотность при 20°С, г/см3 Density at 20 ° C, g / cm 3 1,0681,068 1,0701,070 1,0741,074 Температура кипения при давлении 110,3 кПа (760 мм рт.ст.), °СBoiling point at a pressure of 110.3 kPa (760 mm Hg), ° С 108,5108,5 110110 112,5112.5 Водородный показатель (рН) при температуре 20°СHydrogen index (pH) at a temperature of 20 ° C 10,310.3 10,010.0 9,019.01 Резерв щелочности, см3 Alkalinity reserve, cm 3 23,823.8 23,623.6 20,820.8 Температура начала кристаллизации, °СThe temperature of the onset of crystallization, ° C -40-40 -44-44 -45-45

Claims (1)

Охлаждающая жидкость, включающая нитрит натрия, нитрат натрия, бензотриазол, этиленгликоль и воду, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит борат этаноламина при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Нитрит натрия 0,1-0,2 Нитрат натрия 0,2-0,3 Бензотриазол 1,0-2,0 Борат этаноламина 2,0-3,0 Этиленгликоль 50,0-60,0 Вода остальное
Coolant, including sodium nitrite, sodium nitrate, benzotriazole, ethylene glycol and water, characterized in that it additionally contains ethanolamine borate in the following ratio, wt.%:
Sodium nitrite 0.1-0.2 Sodium nitrate 0.2-0.3 Benzotriazole 1.0-2.0 Ethanolamine Borate 2.0-3.0 Ethylene glycol 50.0-60.0 Water rest
RU2008113749/04A 2008-04-11 2008-04-11 Cooling liquid RU2370512C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008113749/04A RU2370512C1 (en) 2008-04-11 2008-04-11 Cooling liquid

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008113749/04A RU2370512C1 (en) 2008-04-11 2008-04-11 Cooling liquid

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2370512C1 true RU2370512C1 (en) 2009-10-20

Family

ID=41262936

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008113749/04A RU2370512C1 (en) 2008-04-11 2008-04-11 Cooling liquid

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2370512C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2540543C2 (en) * 2013-07-05 2015-02-10 Наталья Юрьевна Давидовская Cooling liquid
RU2540545C2 (en) * 2013-07-05 2015-02-10 Наталья Юрьевна Давидовская Antifreeze

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2540543C2 (en) * 2013-07-05 2015-02-10 Наталья Юрьевна Давидовская Cooling liquid
RU2540545C2 (en) * 2013-07-05 2015-02-10 Наталья Юрьевна Давидовская Antifreeze

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4234440A (en) Hydroxybenzoic acid as pH buffer and corrosion inhibitor for antifreeze containing organosilicone-silicate polymers
US4241016A (en) Hydroxybenzoic acid as pH buffer and corrosion inhibitor for antifreeze containing organosiloxane-silicate copolymers
US4404114A (en) Acrylate/silicate corrosion inhibitor
US3312622A (en) Silicone-silicate polymers as corrosion inhibitors
US4210549A (en) Hydroxybenzoic acid as pH buffer and corrosion inhibitor for alkali metal silicate-containing antifreeze compositions
GB1006777A (en) Novel silicone-silicate polymers and their use in inhibiting the corrosion of metals
US4392972A (en) Aluminum-corrosion inhibitive heat transfer fluid
CA1159245A (en) Antifreeze corrosion inhibitor composition for aluminum engines
CN103059819B (en) A kind of non-aqueous coolant for engine composition
US3203969A (en) Amino silicone-silicate polymers
US4287077A (en) Glycol compositions containing an ether modified silicone to inhibit gelling
US4426309A (en) Antifreeze corrosion inhibitor composition for aluminum engines
RU2370512C1 (en) Cooling liquid
CN110205193A (en) Water-glycol fire-retardand hydraulic fluid composition of resistance to gaseous corrosion and preparation method thereof
US4241014A (en) Hydroxybenzoic acid as pH buffer and corrosion inhibitor for alkali metal silicate-containing antifreeze compositions
US3248329A (en) Aminosilicone-silicate polymers as corrosion inhibitors
RU2370513C1 (en) Antifreeze
US4241011A (en) Antifreeze containing carboxysiloxane metal salts and hydroxybenzoic acid as pH buffer and corrosion inhibitor
RU2540545C2 (en) Antifreeze
EP0189833A1 (en) Use of methylene azelaic acid as a corrosion inhibitor
RU2213119C2 (en) Cooling fluid
RU2540543C2 (en) Cooling liquid
RU2748914C2 (en) Formulation of car cooling agent with prolongated service time
US3046230A (en) Antifreeze composition
US4241015A (en) Hydroxybenzoic acid as pH buffer and corrosion inhibitor for antifreeze containing organosilicone-silicate polymers

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100412