RU2370513C1 - Antifreeze - Google Patents

Antifreeze Download PDF

Info

Publication number
RU2370513C1
RU2370513C1 RU2008113751/04A RU2008113751A RU2370513C1 RU 2370513 C1 RU2370513 C1 RU 2370513C1 RU 2008113751/04 A RU2008113751/04 A RU 2008113751/04A RU 2008113751 A RU2008113751 A RU 2008113751A RU 2370513 C1 RU2370513 C1 RU 2370513C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
antifreeze
sodium
water
ethylene glycol
mercaptobenzthiazole
Prior art date
Application number
RU2008113751/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Михайлович Гайдар (RU)
Сергей Михайлович Гайдар
Игорь Александрович Захаров (RU)
Игорь Александрович Захаров
Василий Вячеславович Чистяков (RU)
Василий Вячеславович Чистяков
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 RU2008113751/04A priority Critical patent/RU2370513C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2370513C1 publication Critical patent/RU2370513C1/en

Links

Landscapes

  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: antifreeze contains sodium nitrite 0.1-0.2 wt %, sodium nitrate 0.2-0.3 wt %, sodium salt of 2- mercaptobenzothiazole 3.0-4.0 wt %, ethanolamine borate 2.0-4.0 wt %, ethyleneglycol 50.0-60.0 wt % and water - the rest.
EFFECT: improved protective properties of the antifreeze towards steel, cast-iron and aluminium.
1 cl, 4 tbl

Description

Изобретение относится к антифризам - 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 antifreezes - low-freezing coolants and can be used to cool internal combustion engines (ICE) of cars, 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.

Известен антифриз, включающий, 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 antifreeze, 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 данного антифриза 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 antifreeze is a multicomponent complex composition, including 9 anticorrosion additives with their total content from 4.82 to 5.41 wt.%, Which greatly complicates the technology for producing coolant.

Наиболее близким аналогом предложенного технического решения является антифриз, включающий, 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 антифриза вводят пеногаситель и краситель (заявка Великобритании №1397792, кл. С09К 5/00, 18.06.1975).The closest analogue of the proposed technical solution is antifreeze, 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, an antifreeze and a dye are introduced into the antifreeze composition (application of Great Britain 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 антифриза по отношению к стали, чугуну и алюминию.The technical result of the invention is to increase the protective properties of antifreeze in relation to steel, cast iron and aluminum.

Данный результат достигается тем, что антифриз, включающий нитрит натрия, нитрат натрия, натриевую соль 2-меркаптобензтиазола, этиленгликоль и воду, дополнительно содержит борат этаноламина при следующем соотношении компонентов, мас.%:This result is achieved in that the antifreeze, including sodium nitrite, sodium nitrate, sodium salt of 2-mercaptobenzthiazole, 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 Натриевая соль 2-меркаптобензтиазола2-mercaptobenzthiazole sodium salt 3,0-4,03.0-4.0 Борат этаноламинаEthanolamine Borate 2,0-4,02.0-4.0 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 антифриз, обладающий 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 antifreeze with high protective properties in relation to ferrous and non-ferrous metals.

Бораты этаноламинов (БЭА) представляют собой продукты взаимодействия борной кислоты с моно-, ди- или триэтаноламином. Борат моноэтаноламина (БМЭА) получают по следующей схеме:Ethanolamine 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→Н2NСН2СН2ОВ(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)2+H3BO3→HN(CH2CH2O)2BOH.HN (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(CH2CH2OH)33ВО3→N(CH2CH2O)3B.N (CH 2 CH 2 OH) 3 + H 3 BO 3 → N (CH 2 CH 2 O) 3 B.

Введение БЭА в состав антифриза в количестве менее 2,0 мас.% не позволяет значительно повысить противокоррозионные свойства жидкости по отношению к черным металлам. Введение БЭА в количестве более 4,0 мас.% нецелесообразно, так как дальнейшего повышения защитных свойств не происходит.The introduction of BEA in the composition of antifreeze in an amount of less than 2.0 wt.% Does not significantly increase the anticorrosive properties of the liquid in relation to ferrous metals. The introduction of BEA in an amount of more than 4.0 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 НCl/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.

Технология приготовления антифриза заключается в следующем.The technology for preparing antifreeze is as follows.

В емкость с мешалкой последовательно загружают расчетные количества воды (умягченной), нитрита и нитрата натрия, БЭА, полученного, как описано выше, и натриевой соли 2-меркаптобензтиазола (ТУ 113-00-05761631-23-91). 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 антифриза 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 the 2-mercaptobenzthiazole sodium salt (TU 113-00-05761631-23-91) 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 antifreeze composition, in particular, Na-fluorescein for light green color and others.

Составы образцов антифриза представлены в табл.1.The compositions of the antifreeze samples 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 предложенного антифриза в сравнении с составом по прототипу представлены в табл.2.The results of corrosion testing of the compositions of the proposed antifreeze in comparison with the composition of the prototype are presented in table.2.

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

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

Основные физико-химические свойства предлагаемого антифриза приведены в табл.4.The main physico-chemical properties of the proposed antifreeze are given in table 4.

Использование предложенного антифриза 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 antifreeze 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 предложенного антифриза
Table 1
The compositions of the proposed antifreeze
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 КаптаксCaptax 3,03.0 3,53,5 4,04.0 2,52.5 4,54,5 БМЭАBMEA 4,04.0 -- -- -- 4,54,5 БДЭАBDEA -- 3,03.0 -- 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 32,732,7 38,138.1 43,543.5 50,850.8 25,425,4

Таблица 2
Результаты коррозионных испытаний антифризов
table 2
Antifreeze Corrosion Test Results
Состав антифризаThe composition of antifreeze МатериалMaterial медьcopper латуньbrass припой solder чугунcast iron стальsteel алюминийaluminum Потеря массы, г/м2. сутWeight loss, g / m 2 . day Пример 1Example 1 0,030,03 0,040.04 0,050.05 0,030,03 0,020.02 0,050.05 Пример 2Example 2 0,020.02 0,030,03 0,040.04 0,020.02 0,010.01 0,030,03 Пример 3Example 3 0,030,03 0,040.04 0,040.04 0,030,03 0,020.02 0,030,03 Пример 4Example 4 0,050.05 0,040.04 0,060.06 0,090.09 0,070,07 0,090.09 Пример 5Example 5 0,040.04 0,030,03 0,050.05 0,040.04 0,040.04 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 антифризах
Table 3
Rubber test results for swelling in antifreeze
ПоказателиIndicators Значение показателя по примерамThe value of the indicator for examples 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 grade 57-5006
standard samples of rubber brand 57-7011
1,61,6 1,31.3 1,41.4 2,22.2 1,71.7 3,53,5 не более 5no more than 5 1,11,1 0,90.9 1,01,0 1,51,5 1,21,2 2,72.7 не более 5no more than 5

Таблица 4
Основные физико-химические свойства предложенного антифриза
Table 4
The main physico-chemical properties of the proposed antifreeze
ПоказательIndicator Антифриз с БМЭАAntifreeze with BMEA Антифриз с БДЭАAntifreeze with BDEA Антифриз с БТЭАAntifreeze with BTEA Плотность при 20°С, г/см3 Density at 20 ° C, g / cm 3 1,0701,070 1,0721,072 1,0761,076 Температура кипения при давлении 110,3 кПа (760 мм рт.ст.),°СBoiling point at a pressure of 110.3 kPa (760 mm Hg), ° C 107,5107.5 109109 110,5110.5 Водородный показатель (рН) при температуре 20°СHydrogen index (pH) at a temperature of 20 ° C 10,110.1 10,010.0 9,09.0 Резерв щелочности, см3 Alkalinity reserve, cm 3 23,523.5 23,123.1 20,320.3 Температура начала кристаллизации,°СThe temperature of the onset of crystallization, ° C -40-40 -43-43 -44-44

Claims (1)

Антифриз, включающий нитрит натрия, нитрат натрия, натриевую соль 2-меркаптобензтиазола, этиленгликоль и воду, отличающийся тем, что он дополнительно содержит борат этаноламина при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Нитрит натрия 0,1-0,2 Нитрат натрия 0,2-0,3 Натриевая соль 2-меркаптобензтиазола 3,0-4,0 Борат этаноламина 2,0-4,0 Этиленгликоль 50,0-60,0 Вода Остальное
Antifreeze, including sodium nitrite, sodium nitrate, sodium salt of 2-mercaptobenzthiazole, 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 2-mercaptobenzthiazole sodium salt 3.0-4.0 Ethanolamine Borate 2.0-4.0 Ethylene glycol 50.0-60.0 Water Rest
RU2008113751/04A 2008-04-11 2008-04-11 Antifreeze RU2370513C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008113751/04A RU2370513C1 (en) 2008-04-11 2008-04-11 Antifreeze

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008113751/04A RU2370513C1 (en) 2008-04-11 2008-04-11 Antifreeze

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2370513C1 true RU2370513C1 (en) 2009-10-20

Family

ID=41262937

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008113751/04A RU2370513C1 (en) 2008-04-11 2008-04-11 Antifreeze

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2370513C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2799511A2 (en) * 2013-04-30 2014-11-05 Stephano CHM gcv Heat transfer liquid composition and energy saving heating method using it

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2799511A2 (en) * 2013-04-30 2014-11-05 Stephano CHM gcv Heat transfer liquid composition and energy saving heating method using it
EP2799511A3 (en) * 2013-04-30 2015-04-22 Stephano CHM gcv Heat transfer liquid composition and energy saving heating method using it

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
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
CN103059819B (en) A kind of non-aqueous coolant for engine composition
US3203969A (en) Amino silicone-silicate polymers
CN104610933B (en) A kind of aviation coolant
CN108913106A (en) A kind of full stress-strain h type engine h coolant liquid
US4241014A (en) Hydroxybenzoic acid as pH buffer and corrosion inhibitor for alkali metal silicate-containing antifreeze compositions
CN104592951B (en) A kind of preparation method of aviation coolant
US3248329A (en) Aminosilicone-silicate polymers as corrosion inhibitors
US20080230740A1 (en) Nontoxic Watery Solution Against Freezing and Corrosion and the Regenerator For the Utilized Antifreeze
CN109689834B (en) Automotive engine coolant composition, automotive engine concentrated coolant composition, and method of operating an internal combustion engine
RU2370512C1 (en) Cooling liquid
RU2370513C1 (en) Antifreeze
US4241011A (en) Antifreeze containing carboxysiloxane metal salts and hydroxybenzoic acid as pH buffer and corrosion inhibitor
KR101300238B1 (en) Compositions of Antifreezing Liquid or Cooling Liquid with Improvements in Anticorrosion and pH Buffering
RU2213119C2 (en) Cooling fluid
RU2540545C2 (en) Antifreeze
US4210548A (en) Hydroxybenzoic acid as pH buffer and corrosion inhibitor for antifreeze containing organosiloxane-silicate copolymers
RU2748914C2 (en) Formulation of car cooling agent with prolongated service time
RU2540543C2 (en) Cooling liquid
GB2036062A (en) Antifreeze agents
RU2362792C1 (en) Concenrate of corrosion inhibitors
US3046230A (en) Antifreeze composition

Legal Events

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

Effective date: 20100412