专利名称：一种发动机无水冷却液组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发动机冷却液组合物，特别是涉及一种发动机无水冷却液组合物。
背景技术：
发动机冷却液具有冷却、防沸、防腐蚀、防垢等多种功能，广泛用作汽车、火车、飞机、船舶等发动机的冷却剂。随着发动机制造业的高速发展，发动机向大功率、重负荷、高转速发展，体积却逐步变小，发动机的工作温度不断提高，因此，为满足高性能发动机的要求，需要一种沸点在150°C以上、腐蚀抑制性好、传热效果好的冷却液。市场上最常见的冷却液是乙二醇-水型冷却液，这种含水冷却液的沸点一般在107°C左右，不能满足现代大功率发动机的性能要求。同时，因为有水存在，使得多元醇在使用中更易生成酸性物质，形成质子酸，对发动机冷却系统的金属零部件产生严重腐蚀。因此，研制一种不含水的发动机无水冷却液，即可使其沸点达到150°C以上，满足大功率发动机防沸的要求，又能解决使用过程中形成质子酸，腐蚀严重的问题。目前，报道的无水冷却液主要是以丙二醇为基础液，添加多种腐蚀抑制剂得到的组合物，还有报道丙二醇与其它多元醇混合为基础液的发明。CN 101824309A公开了一种环保型重负荷丙二醇无水型冷却液，组成包括丙二醇、缓蚀剂、碱性PH调节剂、酸性PH调节剂、防锈剂、阻垢剂、消泡剂和染料等。其中，添加剂主要包括乙醇胺、三聚磷酸盐、有机酸，但其组成中包含大量的已禁用的对人体有害的乙醇胺类添加剂及对环境有害的三聚磷酸盐。US 6299794介绍了一种不含磷的无水防腐冷却液，包括丙二醇和防腐剂，如硼酸盐，钥酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、硅酸盐、苯并三氮唑。该冷却液是一种无水冷却液，用于高温工作的发动机，性能良好。该冷却液不含磷，降低了环境危害性，但因包含亚硝酸盐增加了对人体的危害性。CN 101319134A公开了一种不含乙二醇的长效冷却液，组成包括多元醇、粘度比热调节剂和能溶于多元醇的防腐蚀添加剂。其中，多元醇选自1，2-丙二醇与丙三醇的混合物，粘度比热调节剂选卡必醇。防腐蚀添加剂选用苯并三氮唑、钥酸盐、苯甲酸盐。该冷却液的沸点高于150°C，但存在的问题是，丙三醇要比丙二醇粘稠，虽然加了粘度比热调节剂，但其启动与传热效果还是受影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种高温防腐蚀性能优异的发动机无水冷却液组合物。本发明提供的发动机无水冷却液组合物包括丙二醇基础液和复合腐蚀抑制剂，其中丙二醇基础液构成组合物的主要成分，复合腐蚀抑制剂占组合物总质量的O. 02% 15 %，本发明的组合物还可以加入消泡剂、染料等组分。
所述的复合腐蚀抑制剂至少含有三聚氰胺与多元脂肪酸的酰化产物及其水溶性盐和羟基芳香酸及其水溶性盐。所述的三聚氰胺与多元脂肪酸的酰化产物及其水溶性盐包括三聚氰胺与多元脂肪酸发生酰化反应得到的产物，或该酰化产物再与碱金属的氢氧化物、氨水和/或有机胺发生中和反应而得到的碱金属盐或胺盐。所述酰化反应的反应温度在40°c 160°C之间，反应时间在I IOh之间；所述多元脂肪酸包括二元脂肪酸和/或三元脂肪酸，优选C4 C12的二元脂肪酸，最优选C6 ClO的二元脂肪酸。所述三聚氰胺与所述多元脂肪酸之间的摩尔比在1: 6 1:1之间，优选在1: 3 1:1之间。所述中和反应的反应温度在(TC 100°C之间，反应时间在I IOh之间；所述碱金属优选钠和/或钾；所述有机胺选自Cl C6的有机胺，优选Cl C4的伯胺；所述酰化产物与所述碱金属的氢氧化物、氨水和/或有机胺之间的摩尔比为1: 6 1:1之间，优选在1: 3 1:1之间。所述的三聚氰胺与多元脂肪酸的酰化产物及其水溶性盐可以举出的例子包括三聚氰胺与丁二酸的酰化产物、三聚氰胺与辛二酸的酰化产物、三聚氰胺与辛二酸的酰化产物的钠盐、三聚氰胺与辛二酸的酰化产物的甲胺盐、三聚氰胺与癸二酸的酰化产物的钾盐。所述的三聚氰胺与多元脂肪酸的酰化产物及其水溶性盐的示例结构式如下所示
权利要求
1.一种发动机无水冷却液组合物，包括以下组分丙二醇基础液和复合腐蚀抑制剂，所述复合腐蚀抑制剂包括三聚氰胺与多元脂肪酸的酰化产物及其水溶性盐、羟基芳香酸及其水溶性盐。
2.按照权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述丙二醇基础液构成组合物的主要成分，所述复合腐蚀抑制剂占组合物总质量的O. 02% 15%。
3.按照权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述三聚氰胺与多元脂肪酸的酰化产物及其水溶性盐包括三聚氰胺与多元脂肪酸发生酰化反应得到的产物，或该酰化产物再与碱金属的氢氧化物、氨水和/或有机胺发生中和反应而得到的碱金属盐或胺盐。
4.按照权利要求2所述的组合物，其特征在于，所述酰化反应的反应温度在40°C 160°C之间，反应时间在I IOh之间；所述中和反应的反应温度在0°C 100°C之间，反应时间在I IOh之间。
5.按照权利要求2所述的组合物，其特征在于，所述多元脂肪酸包括二元脂肪酸和/或三元脂肪酸，所述三聚氰胺与所述多元脂肪酸之间的摩尔比在1: 6 1:1之间。
6.按照权利要求2所述的组合物，其特征在于，所述碱金属为钠和/或钾，所述有机胺选自Cl C6的有机胺，所述酰化产物与所述碱金属的氢氧化物、氨水和/或有机胺之间的摩尔比为1: 6 1:1之间。
7.按照权利要求2所述的组合物，其特征在于，所述多元脂肪酸选自C4 C12的二元脂肪酸，所述三聚氰胺与所述多元脂肪酸之间的摩尔比在1: 3 1:1之间。
8.按照权利要求2所述的组合物，其特征在于，所述有机胺包括Cl C4的伯胺；所述酰化产物与所述碱金属的氢氧化物、氨水和/或有机胺之间的摩尔比在1: 3 1:1之间。
9.按照权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述的三聚氰胺与多元脂肪酸的酰化产物及其水溶性盐占组合物总质量的O. 01 % 5%。
10.按照权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述羟基芳香酸及其水溶性盐选自总碳原子数为C7 C20的至少含有一个羟基的芳香酸及其碱金属盐或胺盐。
11.按照权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述羟基芳香酸及其水溶性盐选自总碳原子数为CS C18的至少含有一个羟基的芳香酸及其钠盐、钾盐或胺盐中的一种或多种。
12.按照权利要求1所述的组合物，其特征在于，羟基芳香酸及其水溶性盐占组合物总质量的O. 01% 5%。
13.按照权利要求1所述的组合物，其特征在于，还加入钥酸盐、硅酸盐及硅酸盐稳定剂和脂肪酸及其水溶性盐中的一种或多种。
14.按照权利要求13所述的组合物，其特征在于，所述脂肪酸及其水溶性盐选自C4 C18的一元、二元或三元脂肪酸及其水溶性盐，占组合物总质量的O. 01 % 5%。
15.按照权利要求13所述的组合物，其特征在于，所述的钥酸盐选自钥酸钠、钥酸钾和钥酸锌中的一种或多种，占本发明组合物总质量的O. 1% 2%。
16.按照权利要求13所述的组合物，其特征在于，所述的硅酸盐选自硅酸钠和/或硅酸钾，占组合物总质量的O. 02% O. 5%。
17.按照权利要求13所述的组合物，其特征在于，所述硅酸盐稳定剂选自聚丙烯酸及其碱金属盐和/或硅氧烷及其衍生物，占组合物总质量的O. 01% 2%。
18.按照权利要求13所述的组合物，其特征在于，还可以加入消泡剂、染料。
19.按照权利要求18所述的组合物，其特征在于，所述的消泡剂选自脂肪醇聚氧乙丙烯醚、脂肪酸聚氧乙丙烯醚、聚氧乙丙烯醚和甲基硅油中的一种或多种，占组合物总质量的O.001% O. 05%。
20.按照权利要求18所述的组合物，其特征在于，所述的染料选自水溶性染料或水溶性荧光染料中的一种或多种，占组合物总质量的O. 001% O. 03%。
21.按照权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述的丙二醇基础液为1，2_丙二醇和/或1，3-丙二醇。
全文摘要
本发明提供一种发动机无水冷却液组合物，包括丙二醇基础液和复合腐蚀抑制剂。复合腐蚀抑制剂包括三聚氰胺与多元脂肪酸的酰化产物及水溶性盐、羟基芳香酸及其水溶性盐，还可以包括其它种类的腐蚀抑制剂，如脂肪酸及其水溶性盐、钼酸盐、硅酸盐、硅酸盐稳定剂。本发明组合物以丙二醇为基础液，毒性低，且不含亚硝酸盐、硝酸盐、醇胺、磷酸盐、硼酸盐等对人体和环境有毒有害的添加剂，环境友好、高温防腐蚀性能优异、低温冷却性能和高温防沸性能优良，适用于大功率、重负荷、高温工作环境的发动机。
文档编号C09K5/20GK103059820SQ201110317938
公开日2013年4月24日 申请日期2011年10月19日 优先权日2011年10月19日
发明者韩恒文, 段庆华, 孙洪伟, 李勇 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院