UA120146C2 - Концентрат силікатвмісної охолоджувальної рідини - Google Patents

Концентрат силікатвмісної охолоджувальної рідини Download PDF

Info

Publication number
UA120146C2
UA120146C2 UAA201806051A UAA201806051A UA120146C2 UA 120146 C2 UA120146 C2 UA 120146C2 UA A201806051 A UAA201806051 A UA A201806051A UA A201806051 A UAA201806051 A UA A201806051A UA 120146 C2 UA120146 C2 UA 120146C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
coolant
concentrate
acid
percent
weight
Prior art date
Application number
UAA201806051A
Other languages
English (en)
Inventor
Стефан БЕРГЕР
Original Assignee
Рове Холдінг Гмбх
Рове Холдинг Гмбх
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 Рове Холдінг Гмбх, Рове Холдинг Гмбх filed Critical Рове Холдінг Гмбх
Publication of UA120146C2 publication Critical patent/UA120146C2/uk

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/08Materials not undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/10Liquid materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/20Antifreeze additives therefor, e.g. for radiator liquids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F11/00Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
    • C23F11/04Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in markedly acid liquids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F11/00Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
    • C23F11/08Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S20/00Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S80/00Details, accessories or component parts of solar heat collectors not provided for in groups F24S10/00-F24S70/00
    • F24S80/20Working fluids specially adapted for solar heat collectors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
  • Lubricants (AREA)

Abstract

Даний винахід стосується концентрату силікатвмісної охолоджувальної рідини, який містить щонайменше одну рідину для зниження точки замерзання, щонайменше одну суміш щонайменше двох насичених аліфатичних дикарбонових кислот, щонайменше одну насичену аліфатичну або гідроксилвмісну ароматичну монокарбонову кислоту, щонайменше один азол, щонайменше один стабілізуючий силікат, щонайменше одну фосфонокарбонову кислоту та щонайменше один комплексний гетерополіаніон із груп IIIA-VIA періодичної таблиці елементів.

Description

Даний винахід відноситься до концентрату силікатвмісної охолоджувальної рідини та до застосування концентрату охолоджувальної рідини.
Концентрати охолоджувальної рідини, призначені для контуру охолодження двигунів внутрішнього згоряння, наприклад, в автотранспортних засобах, складаються, головним чином, із рідини для зниження точки замерзання, зокрема, етиленгліколю або пропіленгліколю. Перед застосуванням дані рідини, як правило, змішують 1:1 об./00. 95 із водою для зниження точки замерзання. Оскільки суміші гліколь-вода є корозійними, до сумішей додають різноманітні інгібітори корозії.
Склади охолоджувальної рідини відомі з патентних документів ОЕ 10128530 АТ, ОЕ 19625692 АТ, СЕ 69905072 Т2, ЕР 0863960 В1, О5 2014/0224193 А1 та 05 6413445 В1.
У поточний час інгібітори корозії повинні відповідати ряду вимог. Вони повинні бути ефективними за низьких значень концентрації, та вони не повинні бути причиною виникнення будь-яких токсикологічних або шкідливих для навколишнього середовища ефектів. Усі матеріали, присутні в контурі охолодження, такі як залізо, мідь, латунь, твердий припій, алюміній та алюмінієві сплави, а також неметалеві компоненти, такі як еластомери, повинні бути надійно захищені від різних форм корозії навіть при високому тепловому навантаженні.
Наявність великої кількості металів у контурі охолодження призводить до потенційних проблем із корозією, зокрема, якщо метали знаходяться в електропровідному контакті один з одним. У цих місцях може відбуватися селективна корозія, контактна корозія, щілинна корозія, поверхнева корозія, точкова корозія або кавітація.
Наявність продуктів корозії в контурі охолодження може перешкоджати передачі тепла від двигуна до охолоджувальної рідини, що обов'язково призводить у результаті до перегрівання двигуна та відмови компонентів системи.
Внаслідок постійно зростаючих значень максимальної температури, різких змін температури та більш високих значень витрат рідини разом із зменшенням об'єму охолоджувальної рідини, в поточний час до термічної стійкості охолоджувальної рідини висуваються все більш високі вимоги.
Для того щоб легкові автомобілі та вантажні автомобілі могли відповідати встановленим екологічним нормам, які стосуються скорочення викидів забруднюючих речовин, при
Зо одночасному зниженні витрат палива виробники автомобілів виготовляють велику кількість компонентів контуру охолодження з легких металів, таких як алюміній та його сплави.
До типових компонентів у теплообмінниках відносяться, наприклад, труби, через які проходить потік охолоджувальної рідини та в яких відбувається теплообмін, або пластини між трубами для відведення тепла в навколишнє середовище.
Автомобільні теплообмінники, виготовлені з алюмінію або алюмінієвих сплавів, переважно виготовляють згідно зі способом пайки в захисній атмосфері (САВ). На відміну від інших способів пайки, дані способи забезпечують перевагу, що полягає в тому, що не відбувається утворення оксиду алюмінію, та що вони є особливо економічно ефективними й одночасно забезпечують одержання високоякісних продуктів. Як правило, компоненти з'єднують шляхом утворення металургійного зв'язку за допомогою припою, точка плавлення якого нижче, ніж точка плавлення самого матеріалу.
Для видалення захисного шару, який являє собою оксид алюмінію, природного для даного процесу, на поверхні металу наносять флюс, із забезпеченням, таким чином, вільного потоку припою. Як правило, як флюс застосовують суміші, які містять фторалюмінат калію формули К- зАІГЕа4-в, відомі під торговельною назвою МОСОЇ ОКУ.
Однак, під час роботи залишки флюсу можуть від'єднуватися від компонентів, через які проходить потік охолоджувальної рідини, і потрапляти в систему охолодження. Незважаючи на те, що фторидвмісні рлюси вважаються такими, що не викликають корозію алюмінію, проблеми з корозією, як правило, відбуваються через регулярні проміжки часу.
Силікати лужних металів, які рег зе додають в охолоджувальні рідини, були визнані особливо ефективними інгібіторами корозії для алюмінієвих компонентів. Вважається, що силікати утворюють суцільний мономолекулярний антикорозійний захисний шар на поверхні металу.
Проте силікати, як правило, перестають діяти в присутності залишків флюсу та необоротно утворюють гелеподібні осади в результаті реакцій полімеризації. Дані осади призводять до засмічення пластин охолоджувального пристрою, ускладнюється передача тепла від матеріалів у системі охолодження до рідини-теплоносія, і, таким чином, двигун перегрівається, відбувається пошкодження водяного насоса або відбуваються інші пошкодження двигуна.
Дані ефекти можуть спостерігатися, зокрема, коли вміст силікату в системах охолодження бо помітно падає нижче 30 ррт. Оскільки кількість алюмінієвих компонентів у контурі охолодження останнім часом постійно зростає, попит на технічні рішення, що являють собою стійкі до флюсу стабілізовані силікатвмісні органічні охолоджувальні рідини, так звані 5і-ЮОАТ, все більше й більше зростає з боку автомобільної промисловості.
Таким чином, існує потреба в забезпеченні охолоджувальної рідини на основі 5і-ОАТ, яка має високу стійкість до залишків флюсу та в якій вміст кремнію в присутності флюсу залишається практично незмінним навіть при високому теплового навантаження.
Метою даного винаходу є забезпечення охолоджувальної рідини на основі 5і-ОАТ, яка має високу стійкість до залишків флюсу навіть при високому тепловому навантаженні і, таким чином, забезпечує зниження або попередження утворення сполук АІ-О-5і та важкорозчинного АКОН)»з.
Мети даного винаходу досягають за допомогою концентрату силікатвмісної охолоджувальної рідини, який містить - щонайменше одну рідину для зниження точки замерзання, - щонайменше одну суміш щонайменше двох насичених аліфатичних дикарбонових кислот, - щонайменше одну насичену аліфатичну або гідроксилвмісну ароматичну монокарбонову кислоту, - щонайменше один азол, - щонайменше один стабілізуючий силікат, - щонайменше одну фосфонокарбонову кислоту та - щонайменше один комплексний гетерополіаніон із груп ША-МІА Періодичної таблиці елементів, таких як бор, алюміній, галій, індій, талій, вуглець, кремній, германій, олово, свинець, азот, фосфор, миш'як, сурма, вісмут, кисень, сірка, селен, телур.
Значення рН концентрату охолоджувальної рідини становить від 7 до 9,5, його водний еквівалент за Карлом Фішером становить менше 3 95, і вміст кремнію становить від приблизно 200 до 300 ррт. Застосування охолоджувальної рідини не обмежене замкненими контурами охолодження легкових і вантажних автомобілів, її також можна застосовувати у відкритих контурах охолодження, таких як центральне опалення і т. д.
Концентрат силікатвмісної охолоджувальної рідини має велику кількість переваг: він має гарну плинність, високу стійкість, зокрема гарну термостійкість, яка необхідна для автотранспортних засобів із високим значенням потужності, яка виражається в кінських силах, оскільки в даному випадку відбувається сильне нагрівання двигунів, він особливо добре підходить для інгібування кольорових металів, таких як мідь, і він забезпечує гарний захист від корозії для алюмінію, оскільки силікат служить захистом для алюмінію; в даному випадку силікат стабілізований, оскільки в протилежному випадку відбувається осадження, і, таким чином, засмічення системи охолодження.
Рідина для зниження точки замерзання служить для зниження точки замерзання рідини (охолоджувальної рідини).
Далі описаний склад силікатвмісної охолоджувальної рідини, відповідно, рідини-теплоносія, яка характеризується особливо високою сумісністю інгредієнтів із флюсом.
В охолоджувальній рідині або рідині-теплоносії, які складаються з компонента для зниження точки замерзання, двох різноманітних насичених аліфатичних дикарбонових кислот, однієї монокарбонової кислоти, одного азолу та комерційно доступного стабілізованого силікату, досягається більш висока сумісність алюмінію та алюмінієвих сплавів із флюсом завдяки застосуванню комплексного гетерополіаніона в комбінації з фосфонокарбоновою кислотою.
Даний ефект був протестований із використанням модифікованих випробувань на корозійну стійкість АТМ 04340 за температури 150 "С протягом 168 годин із використанням води, що містить флюс, та подальшого вимірювання швидкості корозії в мг/смг/тиждень та вимірювання вмісту кремнію в ррт.
Концентрат силікатвмісної охолоджувальної рідини містить від 0,1 вагового відсотка до 2 вагових відсотків насиченої аліфатичної або ароматичної монокарбонової кислоти, що містить від шести до 12 атомів вуглецю (Свє-Сіг). Типовими представниками класу насичених аліфатичних монокарбонових кислот є пентанова кислота, гексанова кислота, 2-етилгексанова кислота, н-гептанова кислота, октанова кислота, нонанова кислота, ізоціанова кислота, деканова кислота, ундеканова кислота, додеканова кислота.
Монокарбонова кислота виконує функцію захисту від іржі, оскільки монокарбонова кислота присутня як засіб карбоксилювання та приєднується до поверхні металу, таким чином, електроліт не досягає поверхні металу (поверхні металу охолоджувального пристрою або системи охолодження).
Ароматичні карбонові кислоти, що містять гідроксильні групи, відносяться до карбонових кислот, одержаних із бензойної кислоти. Вони містять одну або дві гідроксильні групи. Придатні бо ароматичні монокарбонові кислоти, що містять гідроксильні групи, являють собою 2- або 3-
гідроксибензойну кислоту і, зокрема, 4-гідроксибензойну кислоту або 2-, 3- або 4- (гідроксиметил)бензойну кислоту.
Концентрат містить щонайменше один азол як добавку. Типовими прикладами є толілтриазол, гідратований толілтриазол, метилбензотриазол, бутилбензотриазол, 1Н-1,2,4- триазол, бензотриазол, бензотіазол, 2-меркаптобензтіазол, заміщені тіазоли, імідазоли, бензимідазоли, індазоли, тетразоли, (2-бензотіазилтіо)-оцтова кислота. Концентрат охолоджувальної рідини містить від 0,01 вагового відсотка до 0,5 вагового відсотка, в перерахунку на загальну кількість концентрату, азолів. Також можна застосовувати комбінації двох або більше вищезгаданих сполук, які також охоплені терміном "азол".
Відповідно, концентрат охолоджувальної рідини містить від 0,01 вагового відсотка до 0,06 вагового відсотка, в перерахунку на загальну кількість концентрату, стабілізуючого силікату.
Силікат стабілізують у звичайних кількостях за допомогою стабілізаторів силікатів.
Придатними силікатами є силікати типу (МО)тпт5іО(п2(ОН)р, у яких М являє собою моновалентний катіон із групи, яка включає літій, натрій, калій, рубідій або тетраорганоамоній, т становить від 1 до 4, п становить від 1 до 4, і р становить від 0 до 3, при цьому тер - п. Їхні приклади включають метасилікат калію, ортосилікат натрію, дисилікат калію, метасилікат натрію, метасилікат калію, метасилікат літію, ортосилікат літію, дисилікат рубідію, тетрасилікат рубідію, змішані солі, силікат тетраметиламонію, силікат тетраетиламонію, силікат амонію, силікат тетрагідроксиетиламонію. Придатними є подібні естери кремнійорганічних кислот типу
ЗМОВ), в яких К може являти собою С1-С3б-алкільну, С1-СЗб-арильну або С1-С36- гідроксиалкільну групу. Однак, відповідно, застосовують метасилікати лужних металів.
Органосилани, такі як зіїдневі? У-5560 або Зйап АРГ-1, натрій- (тригідроксисиліл/упропіметилфосфонат, такий як Хіатеїег? 01-6083, амоніфосфонати лужних металів, органічні фосфосилікони типу (О1551-СзНв)-Р(ІОДО Ма" ЦОСеН5ь), як описано в 05 4629602, поліакрилові кислоти, метилцелюлоза або борати можуть бути застосовані як стабілізатор силікату.
Рідина для зниження точки замерзання переважно являє собою сполуку з групи, яка включає алкіленгліколі, етери алкіленгліколю, етери гліколю, гліцерин або суміш двох або більше з даних сполук. Як представники даного класу застосовують моноетиленгліколь, монопропіленгліколь, діетиленгліколь, дипропіленгліколь, триетиленгліколь, трипропіленгліколь, тетраетиленгліколь, метиловий естер, етиловий естер, пропіловий естер, бутиловий естер.
Особливо придатним є моноетиленгліколь.
Дикарбонова кислота переважно має довжину ланцюга від чотирьох до 12 атомів вуглецю (С4-Сі2), оскільки карбонові кислоти, які мають довжину ланцюга, що становить більше 12 атомів вуглецю, не є розчинними.
Відповідно, застосовують суміш двох різноманітних насичених аліфатичних дикарбонових кислот із довжиною ланцюга від чотирьох до 12 атомів вуглецю (С4-С1і2). Типовими представниками дикарбонових кислот є малонова кислота, бурштинова кислота, глутарова кислота, адипінова кислота, пімелінова кислота, суберинова кислота (СвН:і«О4), азелаїнова кислота, себацинова кислота, ундеканова кислота, додеканова кислота, терефталева кислота, дициклопентадієндикарбонова кислота. Особливо гарні результати одержують із сумішшю адипінової кислоти та себацинової кислоти.
Переважно дикарбонові кислоти та/або монокарбонові кислоти присутні у вигляді їхніх солей лужних або лужноземельних металів. Особливо придатними є натрієві та калієві солі. При застосуванні як дикарбонових кислот суміші адипінової кислоти та себацинової кислоти, або обидві з них застосовують у вигляді дикалієвої солі, або себацинову кислоту застосовують як динатрієву сіль, а адипінову кислоту - як дикалієву сіль.
Як додаткові добавки застосовують щонайменше одну фосфонокарбонову кислоту або її суміші. Термін "фосфонокарбонова кислота" включає як вільні карбонові кислоти, так і карбоксилати. Їхні приклади включають фосфоно-бурштинову кислоту, 1,2,3,4,5,6- гексакарбоксигексан (1,2,3,4,5,6-гексафосфонокарбоксигексан), 1-гідрокси-1,1-дифосфонову кислоту (1-гідрокси-1,1-дифосфонокарбонову кислоту), 1-фосфоно-1,2,3,4-тетрафосфонову кислоту (1-фосфоно-1,2,3,4-тетрафосфонову карбонову кислоту), амінотриметилфосфонову кислоту, фосфонову кислоту (фосфонокарбонову кислоту), 2-фосфонобутан-1,2,4-трикарбонову кислоту, 1-фосфоно-1-гідроксиоцтову кислоту, гідроксиметилфосфонову кислоту та інші. Вміст у перерахунку на загальну кількість концентрату становить від 0,01 вагового відсотка до 0,5 вагового відсотка.
Концентрат охолоджувальної рідини як добавку містить від 0,01 вагового відсотка до 1 вагового відсотка, в перерахунку на загальну кількість концентрату, щонайменше одного бо комплексного гетерополіаніона з груп ША-МІА Періодичної таблиці елементів.
У переважному варіанті здійснення даного винаходу комплексний гетерополіаніон являє собою молібдат-аніон.
Особливо переважно, комплексний гетерополіаніон являє собою аніон із групи, яка включає фосфомолібдати, молібдати кремнію, молібдати марганцю, вольфрамати кремнію, молібдати телуру, молібдати миш'яку або суміш двох або більше з даних сполук.
Комплексний гетерополіаніон переважно являє собою фосфомолібдат формули (РМо12О40)-.
Фосфонокарбонова кислота переважно являє собою 2-фосфонобутан-1,2,4-трикарбонову кислоту.
У переважному варіанті здійснення даного винаходу концентрат охолоджувальної рідини містить компонент для регулювання рН. Компонент для регулювання рН слугує для регулювання значення рН охолоджувальної рідини. Придатними компонентами для регулювання рн є такі сполуки, як їдкий калій, каустична сода або фосфат натрію.
Значення рН концентрату силікатвмісної стійкої до флюсу охолоджувальної рідини переважно знаходиться в діапазоні від Є до 10, і, зокрема, в діапазоні від 7,5 до 8,5. У даному випадку необхідне значення рН можна регулювати шляхом додавання до складу (концентрату охолоджувальної рідини) гідроксиду лужного металу. Відповідно, аліфатичні карбонові кислоти застосовують у вигляді їхніх солей лужних металів, таким чином, значення рН складу досягає необхідного діапазону самостійно. Однак, як альтернативу, також можна застосовувати вільні (карбонові) кислоти, які нейтралізуються гідроксидом лужного металу. Найбільш придатними є гідроксид натрію або гідроксид калію або водний розчин їдкого калію або каустичної соди.
Нарешті, можуть бути присутніми до 0,5 вагового відсотка, в перерахунку на загальну кількість концентрату, одного або більше стабілізаторів жорсткості води на основі поліакрилової кислоти, полімалеїнової кислоти, співполімерів акрилової кислоти та малеїнової кислоти, полівінілпіролідону, полівінілімідазолу, співполімерів вінілпіролідону та вінілілімідазолу та/або співполімерів ненасичених карбонових кислот та олефінів. Однак, переважно застосовують низькомолекулярні речовини, такі як 2-фосфонобутан-1 2,4-трикарбонові кислоти.
Крім того, концентрат охолоджувальної рідини (або рідина-теплоносій) може містити інгібітори корозії, такі як РН-буфери, лінійні, розгалужені або ароматичні монокарбонові кислоти,
Ко) дикарбонові кислоти, трикарбонові кислоти, молібдати, борати, нітрити, аміни, фосфати або силікони.
Невеликі кількості піногасників, як правило, від 0,001 вагового відсотка до 0,02 вагового відсотка, одного або більше барвників і гірких речовин, застосовних як засіб проти проковтування, можуть бути додані в концентрат охолоджувальної рідини як додаткові добавки.
Одним із прикладів гіркої речовини є бензоат денатонію, який комерційно доступний під торговельною назвою Віїгех"7.
У переважному варіанті здійснення даного винаходу концентрат охолоджувальної рідини містить: - більше 90 вагових відсотків, в перерахунку на загальну кількість концентрату, щонайменше однієї рідини для зниження точки замерзання, - від 1,5 до 5 вагових відсотків, в перерахунку на загальну кількість концентрату, щонайменше однієї суміші щонайменше двох насичених аліфатичних дикарбонових кислот, - від 0,1 до 1 вагового відсотка, в перерахунку на загальну кількість концентрату, щонайменше однієї насиченої аліфатичної або гідроксилвмісної ароматичної монокарбонової кислоти, - від 0,05 до 0,5 вагового відсотка, в перерахунку на загальну кількість концентрату, щонайменше одного азолу, - від 0,01 до 0,06 вагового відсотка, в перерахунку на загальну кількість концентрату, щонайменше одного стабілізуючого силікату, - від 0,01 до 1 вагового відсотка, в перерахунку на загальну кількість концентрату, щонайменше однієї фосфонокарбонової кислоти та - від 0,01 до 1 вагового відсотка, в перерахунку на загальну кількість концентрату, щонайменше одного комплексного гетерополіаніона з груп ША-МІА Періодичної таблиці елементів.
Крім того, мети даного винаходу досягають шляхом застосування концентрату охолоджувальної рідини як рідини-теплоносія для охолодження двигуна внутрішнього згоряння, сонячної установки або холодильника.
Завдяки стійкості концентрату охолоджувальної рідини до флюсу, він є особливо придатним для застосування в охолоджувальних пристроях або системах охолодження двигунів 60 внутрішнього згоряння, наприклад автотранспортних засобів.
Завдяки застосуванню нетоксичних рідин для зниження точки замерзання, таких як пропіленгліколь, концентрат силікатвмісної охолоджувальної рідини також можна застосовувати в харчовій промисловості.
Далі в даному документі даний винахід буде описаний більш детально за допомогою прикладів.
Концентрат силікатвмісної охолоджувальної рідини, який не містить нітритів, нітратів, боратів та амінів, призначений для двигунів внутрішнього згоряння, описаних у даному документі, являє собою концентрат на основі суміші карбонових кислот, азолів, фосфонокарбонової кислоти, а також щонайменше одного комплексного гетерополіаніона з груп ША-МІА Періодичної таблиці елементів, алкіленгліколів або їхніх похідних.
Додатковими можливими інгредієнтами концентрату силікатвмісної охолоджувальної рідини є, наприклад, зЗайбії і/або тіопропіонова кислота, які виконують функцію інгібіторів для міді.
Силікат забезпечує відмінний захист від корозії, зокрема, для алюмінію та його сплавів.
Таким чином, у силікатвмісних охолоджувальних рідинах необхідно запобігати зменшенню вмісту силікату або кремнію, оскільки інакше це позначиться на захисті від корозії.
Концентрат охолоджувальної рідини має підвищену термічну стійкість та підвищену сумісність із залишками флюсу.
Порівняльне випробування.
Модифіковані випробування на корозійну стійкість АТМ 04340 здійснювали за допомогою різноманітних силікатвмісних охолоджувальних рідин. У кожному випадку 250 мл охолоджувальної рідини змішували в кожному випадку з 250 мл води МОСОГ ОК? (2000 мг/л), вихідний вміст кремнію визначали за допомогою ААЗ (атомно-абсорбційної спектроскопії), а потім охолоджувальні рідини нагрівали до 150 "С протягом 8 годин у пристрої для випробувань, який імітував гарячу поверхню голівки циліндра, виготовленої з алюмінію в двигуні внутрішнього згоряння. Після того, як охолоджувальні рідини знову досягали кімнатної температури, 5 мл кожної охолоджувальної рідини фільтрували за допомогою 0,45 мкл фільтра, а потім знову визначали вміст кремнію. У наведеній нижче таблиці представлені ілюстративні приклади складів охолоджувальної рідини, а також зменшення вмісту силікату у відсотках протягом періоду випробувань, який становить 8 год.
Коо)
Охолоджувальна Охоплоджувальна Охоплоджувальна Охоподжу-
Компонент рідина 1 рідина 2 рідина З вальна рідина 4 (у вагових відсотках) (У вагових (У вагових (У вагових відсотках) відсотках) відсотках)
Ех ен ПНО ЗНИКНЕННЯ НН ЗНО ОО ЗНОВ кислота
Е.С НИЄ ЗНО НОНС ЗННО НОЯ кислота
Р чібі НН" ЗНННИ НИЄ ПОНИНІ НИЄ кислота
Адипіновакислота | 030 | 800 | - | 030 те | 202 5 2 роя кислота
Толлтриазол..ї/// | -: бої Їмо 177 оло
Бензотриазол.///| -:Й- 2 Г /| 020 | (МБ - 65ЮБ5БюМЮМБМ«Ї оо (с
Комплексний зетеролянон (00001110
Пентагідрат вихідне)
ЕЕ зібініл НИК ЗНННИ НИЄ УНН ПОН ЛИН Є "ННЯ кінцеве) дв /Ї7777717171715.71 Ї7771171775. | 80 2 5ЮДщф | 20 2 Ф -
Усі охолоджувальні рідини, показані в таблиці, містять однакову кількість кремнію у вигляді силікатів лужних металів, тобто 0,16 вагового відсотка. Охолоджувальні рідини 1 і 4 являють собою концентрати силікатвмісної охолоджувальної рідини згідно з даним винаходом.
Як можна зрозуміти з таблиці, зниження вмісту кремнію в охолоджувальній рідині (А5і (951) і, таким чином, зниження вмісту силікату в охолоджувальній рідині значно менше в охолоджувальних рідинах 1 і 4, ніж в охолоджувальних рідинах 2 і 3, які не містять комплексного гетерополіаніона.

Claims (11)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Концентрат силікатвмісної охолоджувальної рідини, який містить: - більше 90 вагових відсотків, у перерахунку на загальну кількість концентрату, щонайменше однієї рідини для зниження точки замерзання, - від 1,5 до 5 вагових відсотків, у перерахунку на загальну кількість концентрату, щонайменше однієї суміші щонайменше двох насичених аліфатичних дикарбонових кислот, - від 0,1 до 1 вагового відсотка, в перерахунку на загальну кількість концентрату, щонайменше однієї насиченої аліфатичної або гідроксилвмісної ароматичної монокарбонової кислоти, - від 0,05 до 0,5 вагового відсотка, в перерахунку на загальну кількість концентрату, щонайменше одного азолу, - від 0,01 до 0,06 вагового відсотка, в перерахунку на загальну кількість концентрату, щонайменше одного стабілізуючого силікату, - від 0,01 до 1 вагового відсотка, в перерахунку на загальну кількість концентрату, щонайменше однієї фосфонокарбонової кислоти та - від 0,01 до 1 вагового відсотка, в перерахунку на загальну кількість концентрату, щонайменше одного комплексного гетерополіаніону з груп ША-МІА Періодичної таблиці елементів.
2. Концентрат охолоджувальної рідини за п. 1, який відрізняється тим, що рідина для зниження точки замерзання являє собою сполуку з групи, що включає алкіленгліколь, етер алкіленгліколю, етер гліколю, гліцерин або суміш двох або більше з даних сполук.
3. Концентрат охолоджувальної рідини за п. 1 або п. 2, який відрізняється тим, що дикарбонові кислоти мають довжину ланцюга від чотирьох до 12 атомів вуглецю.
4. Концентрат охолоджувальної рідини за будь-яким із пп. 1-3, який відрізняється тим, що дикарбонові кислоти та/або монокарбонові кислоти присутні у вигляді їхніх солей лужних або Зо лужноземельних металів.
5. Концентрат охолоджувальної рідини за будь-яким із пп. 1-4, який відрізняється тим, що комплексний гетерополіаніон являє собою молібдат-аніон.
6. Концентрат охолоджувальної рідини за будь-яким із пп. 1-4, який відрізняється тим, що комплексний гетерополіаніон являє собою аніон із групи, що включає фосфомолібдати, молібдати кремнію, молібдати марганцю, вольфрамати кремнію, молібдати телуру, молібдати миш'яку або їх суміш.
7. Концентрат охолоджувальної рідини за будь-яким із пп. 1-6, який відрізняється тим, що комплексний гетерополіаніон являє собою фосфомолібдат формули (РМо12О40)-.
8. Концентрат охолоджувальної рідини за будь-яким із пп. 1-7, який відрізняється тим, що фосфонокарбонова кислота являє собою 2-фосфонобутан-1,2,4-трикарбонову кислоту.
9. Концентрат охолоджувальної рідини за будь-яким із пп. 1-8, який відрізняється тим, що містить компонент для регулювання рн.
10. Концентрат охолоджувальної рідини за будь-яким із пп. 1-9, який відрізняється тим, що значення рН концентрату знаходиться в діапазоні від 6 до 10.
11. Застосування концентрату охолоджувальної рідини за будь-яким із попередніх пунктів для охолодження двигуна внутрішнього згоряння, сонячної установки або холодильника.
UAA201806051A 2015-11-11 2016-11-10 Концентрат силікатвмісної охолоджувальної рідини UA120146C2 (uk)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015014480.4A DE102015014480A1 (de) 2015-11-11 2015-11-11 Silikathaltiges Kühlmittelkonzentrat
PCT/DE2016/000395 WO2017080542A1 (de) 2015-11-11 2016-11-10 Silikathaltiges kühlmittelkonzentrat

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA120146C2 true UA120146C2 (uk) 2019-10-10

Family

ID=57609636

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAA201806051A UA120146C2 (uk) 2015-11-11 2016-11-10 Концентрат силікатвмісної охолоджувальної рідини

Country Status (10)

Country Link
US (2) US20180320047A1 (uk)
EP (1) EP3374463B1 (uk)
JP (1) JP7038047B2 (uk)
CN (1) CN108350345B (uk)
CA (1) CA3002596C (uk)
DE (1) DE102015014480A1 (uk)
MX (1) MX2018005739A (uk)
RU (1) RU2751005C2 (uk)
UA (1) UA120146C2 (uk)
WO (1) WO2017080542A1 (uk)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2020295673A1 (en) * 2019-06-19 2021-12-23 Arteco N.v. Silicate based heat transfer fluid, methods of its preparations and uses thereof
JP2021063172A (ja) * 2019-10-11 2021-04-22 日本パーカライジング株式会社 塑性加工用金型の冷却剤
JP7437028B2 (ja) 2020-05-13 2024-02-22 感動創出工場ジーンファクトリー株式会社 冷却媒体、冷凍庫および冷凍品の製造方法
JP7017612B1 (ja) 2020-08-13 2022-02-08 トヨタ自動車株式会社 冷却液組成物
CN113984825A (zh) * 2021-11-18 2022-01-28 一汽解放汽车有限公司 发动机冷却液稳定性能的测试方法

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4487712A (en) * 1983-05-25 1984-12-11 Basf Wyandotte Corporation Gelation stabilized water-soluble silicates
DE3440194A1 (de) 1984-11-03 1986-05-07 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Organosilan-silicat-copolymere, kuehler-frostschutzmittel, enthaltend diese verbindungen, ihre verwendung als korrosionsinhibitoren, ein verfahren zur hemmung der korrosion von aluminium sowie die verwendung von organischen phosphor-silicium-verbindungen zur stabilisierung von silicaten
US4743393A (en) * 1986-06-06 1988-05-10 Basf Corporation Antifreeze concentrates and coolants containing heteropolymolybdate compounds
JPH07278857A (ja) * 1994-04-15 1995-10-24 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 耐腐食性水溶液の製造方法
DE19546472A1 (de) 1995-12-13 1997-06-19 Henkel Kgaa Gefrierschutzmittel
DE19625692A1 (de) 1996-06-27 1998-01-02 Basf Ag Silikat-, borat- und nitratfreie Gefrierschutzmittelkonzentrate und diese umfassende Kühlmittelzusammensetzungen
US5723060A (en) * 1997-03-13 1998-03-03 Milliken Research Corporation Antifreeze composition
DE19830819A1 (de) 1998-07-09 2000-01-13 Basf Ag Gefrierschutzmittelkonzentrate und diese enthaltende Kühlmittelzusammensetzungen für Kühlkreisläufe in Verbrennungsmotoren
EP0995785A1 (en) 1998-10-14 2000-04-26 Texaco Development Corporation Corrosion inhibitors and synergistic inhibitor combinations for the protection of light metals in heat-transfer fluids and engine coolants
US6758988B1 (en) * 1999-09-07 2004-07-06 Fmc Corporation Corrosion inhibiting solutions for absorption systems
MXPA02003473A (es) * 1999-10-29 2002-08-20 Basf Ag Concentrados anticongelantes basados en acidos dicarboxilicos, molibdato y triazoles o tiazoles, y composiciones refrigerantes que los comprenden.
DE10021915C2 (de) * 2000-05-05 2003-04-24 Henkel Kgaa Inhibierung von Loch- und Spaltkorrosion
RU2249634C2 (ru) * 2000-06-23 2005-04-10 Атофина Ингибирующие коррозию композиции для жидких теплоносителей
DE10128530A1 (de) 2001-06-13 2002-12-19 Basf Ag Kühlmittel für Kühlsysteme in Brennstoffzellenantrieben enthaltend Azolderivate
JP2002371270A (ja) * 2001-06-15 2002-12-26 Tanikawa Yuka Kogyo Kk 不凍液
DE10235477A1 (de) * 2002-08-02 2004-02-12 Basf Ag Glykolfreie wässrige Gefrierschutzmittel enthaltend Dicarbonsäuresalze
RU2253663C1 (ru) * 2003-12-02 2005-06-10 Открытое акционерное общество "Сибур-Нефтехим" Охлаждающая жидкость
US20100270494A1 (en) * 2009-04-22 2010-10-28 Chevron U.S.A. Inc. Hot test fluid containing vapor phase inhibition
CN102002347B (zh) * 2010-12-23 2013-07-31 合肥工业大学 一种发动机无水冷却液
US9080093B2 (en) 2013-02-13 2015-07-14 Basf Se Antifreeze concentrate with corrosion protection and aqueous coolant composition produced therefrom
US9328278B2 (en) * 2013-06-12 2016-05-03 Ashland Licensing And Intellectual Property Llc Extended operation engine coolant composition
CN104673200A (zh) * 2013-11-29 2015-06-03 青岛科润塑料机械有限公司 一种新型长效冷却液
CN104745151A (zh) * 2013-12-26 2015-07-01 汤彬 一种用于发动机的冷却液
CN104927793A (zh) * 2014-03-19 2015-09-23 荆春芳 一种冷却液
CN109207130A (zh) * 2017-06-29 2019-01-15 王家盛 一种冷却液

Also Published As

Publication number Publication date
CA3002596C (en) 2020-12-01
CN108350345B (zh) 2022-01-14
CA3002596A1 (en) 2017-05-18
DE102015014480A1 (de) 2017-05-11
US20180320047A1 (en) 2018-11-08
RU2751005C2 (ru) 2021-07-07
EP3374463B1 (de) 2023-03-01
BR112018009521A8 (pt) 2022-07-19
BR112018009521A2 (pt) 2018-11-06
WO2017080542A1 (de) 2017-05-18
JP2018537551A (ja) 2018-12-20
US20200063013A1 (en) 2020-02-27
MX2018005739A (es) 2018-11-09
RU2018119007A3 (uk) 2019-11-26
CN108350345A (zh) 2018-07-31
RU2018119007A (ru) 2019-11-26
JP7038047B2 (ja) 2022-03-17
EP3374463A1 (de) 2018-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3484976B1 (en) Heat transfer fluids and methods for preventing corrosion in heat transfer systems
US8617415B2 (en) Heat transfer fluids and corrosion inhibitor formulations for use thereof
RU2751005C2 (ru) Концентрат силикатсодержащей охлаждающей жидкости
EP3739017B1 (en) Method of preventing corrosion of heat transfer system
CA2884381C (en) Heat transfer fluids and corrosion inhibitor formulations for use thereof
TWI803676B (zh) 含腐蝕抑制劑調配物之增效摻合物的熱傳送流體
KR20150119235A (ko) 내식성 부동 농축물 및 이로부터 제조된 수성 냉각제 조성물
KR100962792B1 (ko) 열산화 안정성이 우수한 부동액 조성물
BR112018009521B1 (pt) Concentrado de agente refrigerante que contém silicato
RU2802675C2 (ru) Жидкий теплоноситель, содержащий синергическую смесь составов ингибиторов коррозии
WO2023104588A1 (en) Antifreeze concentrate with corrosion protection and aqueous coolant composition produced therefrom