改性石墨烯乙二醇型发动机冷却液的制作方法

文档序号:11224009

本发明涉及汽车工业、工程机械、农用机械等领域,尤其涉及一种改性石墨烯乙二醇型发动机冷却液。



背景技术:

发动机是车辆的心脏,为车辆的安全运行提供动力,在车辆的性能好坏方面起着决定性作用。特别是在汽车轻量化技术迅速发展的推动力之下,现代汽车工业领域对发动机的要求越来越高,由此导致在发动机的维护方面面临的问题也越来越严峻。

冷却系统,就是发动机维持正常工作运转的一个重要辅助系统,是发动机不可或缺的部分。现代汽车领域发动机的发展方向更趋向于紧凑化、比功率更大化,从而导致发动机的工作强化程度更高,发动机快速运转时产生的热量更多,热流密度更大,这也就对冷却系统的工作效率提出了更高的要求。

冷却系统能够保证将整个系统的热量以与吸热过程相同的速率扩散出去,达到相对的热平衡,维持发动机和传动装置适宜的工作温度,而且保证发动机在冷启动时迅速实现正常工作,直接影响着发动机的燃油经济性、加速性、可靠性以及使用寿命。冷却系统能够防止发动机过热所引起的减少充气量、降低充气系数和爆震等现象,以及防止运动部件的损坏、润滑油脂的氧化变质而生成漆膜。

发动机的冷却从冷却方式看由风冷和水冷两部分组成,汽车一般采用液冷冷却,通过发动机中大量的管道和通路进行液体的循环。

发动机冷却液是冷却系统中的传热介质,是指具有冷却、防腐、防垢、防冻作用的加有防冻剂的发动机冷却液。冷却液俗称“防冻液”或“不冻液”,传统的冷却液主要由水、防冻剂和各种添加剂(以缓蚀剂为主,缓冲剂、防垢剂、消泡剂和着色剂为辅)组成。

普通水型可以满足发动机低负荷运行的冷却要求,但无法解决低温(0℃以下)防冻以及防腐蚀的问题。前人在冷却液中添加无机盐类(如氯化铁、氯化钙、氯化钠等)、多糖类(如蜂蜜、蔗糖、淀粉等)的尝试因其防腐蚀性或热稳定性能不佳而失败;一元醇类(甲醇、乙醇等)曾一度因其降低冰点效果好而得到广泛使用,最终因其沸点低、闪点低、易挥发、易着火等缺点被淘汰;二元醇型发动机冷却液具有低冰点、高沸点、化学稳定性较好等特性,应用较为广泛。

石墨烯是一种只有一个原子层厚度的准二维材料,碳原子规整的排列于蜂窝状点阵结构单元之中。每个碳原子除了以σ键与其他三个碳原子相连之外,剩余的π电子与其他碳原子的π电子形成离域大π键。石墨烯独特的单原子层结构,决定了其拥有许多优异的物理性质。如前所述,石墨烯中的每个碳原子都有一个未成键的π电子,这些电子可形成与平面垂直的π轨道,π电子可在这种长程π轨道中自由移动,从而赋予了石墨烯出色的导电性能。由于石墨烯中的每个碳原子均与相邻的三个碳原子结合成很强的σ键,因此石墨烯同样表现出优异的力学性能。石墨烯同样是一种优良的热导体。

随着发动机功率的不断提高,体积的不断缩小,排放的严格控制,热负荷及相关的可靠性问题变得越来越突出,冷却系统的重要性与日俱增。现有的发动机冷却介质由于存在沸点低及导热性差等缺点,不能满足先进的发动机的使用要求。因此,需要一种稳定性好,换热能力强的冷却介质用于发动机冷却系统。



技术实现要素:

为了解决现有技术问题,本发明的第一方面提供一种改性石墨烯乙二醇型发动机冷却液,所述发动机冷却液的制备原料按照重量份计,至少包含:乙二醇10-50份、柠檬酸钾1-5份、二甲基硅油1-10份、山梨醇0.1-8份、硼酸0.01-0.5份、硼砂1-5份、季戊四醇5-10份、苯并三氮唑衍生物1-10份、防霉剂0.1-10份、硝酸盐1-20份、硅酸盐5-15份、癸二酸1-10份、异辛酸2-15份、改性石墨烯0.001-10份、去离子水20-50份。

在一些实施方式中,所述发动机冷却液的制备原料按照重量份计,至少包含:乙二醇10-40份、柠檬酸钾1-4份、二甲基硅油1-8份、山梨醇0.1-5份、硼酸0.01-0.3份、硼砂1-3份、季戊四醇5-9份、苯并三氮唑衍生物1-8份、防霉剂0.1-8份、硝酸盐1-15份、硅酸盐5-10份、癸二酸1-8份、异辛酸2-10份、改性石墨烯0.001-8份、去离子水25-40份。

在一些实施方式中,所述发动机冷却液的制备原料按照重量份计,至少包含:乙二醇25份、柠檬酸钾3份、二甲基硅油4份、山梨醇3份、硼酸0.1份、硼砂2份、季戊四醇7份、苯并三氮唑衍生物4份、防霉剂3份、硝酸盐10份、硅酸盐8份、癸二酸5份、异辛酸8份、改性石墨烯0.01份、去离子水30份。

在一些实施方式中,所述二甲基硅油的重均分子量为5000~50000。

在一些实施方式中,所述二甲基硅油的重均分子量为10000~30000。

在一些实施方式中,所述苯并三氮唑衍生物为含有甲基的苯并三氮唑。

在一些实施方式中,所述苯并三氮唑衍生物为含有两个甲基的苯并三氮唑。

在一些实施方式中,所述苯并三氮唑衍生物为5,7-二甲基-1H-苯并三氮唑。

在一些实施方式中,所述改性石墨烯为山梨醇改性石墨烯。

本发明的第二方面提供一种改性石墨烯乙二醇型发动机冷却液的制备方法,制备步骤如下:在容器中加入癸二酸1-10份、异辛酸2-15份、硼酸0.01-0.5份,搅拌均匀后,再加入山梨醇0.1-8份、季戊四醇5-10份、改性石墨烯0.001-10份,搅拌均匀后,再加入乙二醇10-50份,搅拌均匀后,再加入柠檬酸钾1-5份、二甲基硅油1-10份、硼砂1-5份、苯并三氮唑衍生物1-10份、防霉剂0.1-10份、硝酸盐1-20份、硅酸盐5-15份、去离子水20-50份,继续搅拌2h,即得。

具体实施方式

参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本发明的内容。除非另有限定,本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时,以本说明书中的定义为准。

如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形,意在覆盖非排它性的包括。例如,包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素,而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。

连接词“由…组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中,此短语将使权利要求为封闭式,使其不包含除那些描述的材料以外的材料,但与其相关的常规杂质除外。当短语“由…组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时,其仅限定在该子句中描述的要素;其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。

当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时,这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围,而不论该范围是否单独公开了。例如,当公开了范围“1至5”时,所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时,除非另外说明,否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。

单数形式包括复数讨论对象,除非上下文中另外清楚地指明。“任选的”或者“任意一种”是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生,而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。

说明书和权利要求书中的近似用语用来修饰数量,表示本发明并不限定于该具体数量,还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的,用“大约”、“约”等修饰一个数值,意为本发明不限于该精确数值。在某些例子中,近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。在本申请说明书和权利要求书中,范围限定可以组合和/或互换,如果没有另外说明这些范围包括其间所含有的所有子范围。

此外,本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个,并且单数形式的要素或组分也包括复数形式,除非所述数量明显旨指单数形式。

冷却液主要由基础液和各种添加剂组成。现有技术的基础液包括水、防冻剂。

冷却液的主体是水。系统所产生热量的60%需要通过冷却系统带走。物质的比热容和导热系数越高,温度升高时吸收的热量越多速度越快,传热性能越好。水是所有液态和固态物质中比热容最大且导热系数较高的物质。这是因为水中存在缔合分子,当水受热时要消耗相当多的热量来使缔合分子离解,然后才使水的温度升高。水的比热大这一特性使其适合用作发动机冷却液的传热介质。而且,水与乙二醇配成一定浓度的水溶液更利于发挥好防冻作用。

一般来说,纯水型冷却液不适合在我国北方地区冬季使用。低温结冰体积膨胀,水箱及冷却系统管路极易被冻裂。水-乙二醇混合液的沸点随乙二醇含量的增加而逐渐增大,而冰点随着乙二醇含量的增加先减小后增大,在含量40vol%的时候就可以达到冰点为-25℃的冷却效果,含量为55vol%时冷却效果最好,达到-50℃。

本发明的第一方面提供一种改性石墨烯乙二醇型发动机冷却液,所述发动机冷却液的制备原料按照重量份计,至少包含:乙二醇10-50份、柠檬酸钾1-5份、二甲基硅油1-10份、山梨醇0.1-8份、硼酸0.01-0.5份、硼砂1-5份、季戊四醇5-10份、苯并三氮唑衍生物1-10份、防霉剂0.1-10份、硝酸盐1-20份、硅酸盐5-15份、癸二酸1-10份、异辛酸2-15份、改性石墨烯0.001-10份、去离子水20-50份。

在一些实施方式中,所述发动机冷却液的制备原料按照重量份计,至少包含:乙二醇10-40份、柠檬酸钾1-4份、二甲基硅油1-8份、山梨醇0.1-5份、硼酸0.01-0.3份、硼砂1-3份、季戊四醇5-9份、苯并三氮唑衍生物1-8份、防霉剂0.1-8份、硝酸盐1-15份、硅酸盐5-10份、癸二酸1-8份、异辛酸2-10份、改性石墨烯0.001-8份、去离子水25-40份。

在一些实施方式中,所述发动机冷却液的制备原料按照重量份计,至少包含:乙二醇25份、柠檬酸钾3份、二甲基硅油4份、山梨醇3份、硼酸0.1份、硼砂2份、季戊四醇7份、苯并三氮唑衍生物4份、防霉剂3份、硝酸盐10份、硅酸盐8份、癸二酸5份、异辛酸8份、改性石墨烯0.01份、去离子水30份。

本发明所述的硅酸盐,其具体实例包括但不限于偏硅酸钠、偏硅酸钾。

防霉剂的具体实例包括但不限于糖酸、苯甲酸钠。

冷却液的性能很大程度上由缓蚀剂决定。按化学组成,可以分为无机型缓蚀剂和有机型缓蚀剂两种。无机型缓蚀剂主要有亚硝酸盐/硝酸盐、铬酸盐/重铬酸盐、磷酸盐、硅酸盐、硼酸盐、钼酸盐、含砷化合物等;有机缓蚀剂主要有胺类、醛类、炔醇类、有机磷/硫化合物、羧酸及其盐、磺酸及其盐、杂环化合物等。

按缓蚀剂对电极过程,缓蚀剂分为阳极抑制型缓蚀剂、阴极抑制型缓蚀剂和混合抑制性缓蚀剂三类。阳极型缓蚀剂作用于阳极金属,缓蚀剂的阴离子移向阳极,增加阳极极化,是腐蚀电位正移,从而使阳极金属钝化,有铬酸盐、亚硝酸盐、硅酸盐等;阴极型缓蚀剂能使阴极过程减慢,增大氢析出的过电位,是腐蚀电位向负移动,阳离子移向阴极表面还可以形成化学或电化学的沉淀保护膜,有聚磷酸盐、砷离子、锑离子等;顾名思义,混合型缓蚀剂对阴极和阳极同时起抑制作用,腐蚀电流会明显减小,主要是含氮/硫的有机化合物类。

阳极型缓蚀剂若用量不足,则不能在阳极表面形成充分全面的保护膜,反而形成小阳极大阴极的腐蚀电池,加速腐蚀。阴极型缓蚀剂即使用量不足也不会加速腐蚀。

按所形成保护膜,缓蚀剂分为氧化膜型缓蚀剂、沉淀膜型缓蚀剂、吸附膜型缓蚀剂三类。氧化膜型缓蚀剂直接或间接氧化金属,形成一层金属氧化物薄膜,阻止腐蚀反应进行。这类缓蚀剂主要针对可钝化金属在非酸性溶液中具有良好保护作用。

沉淀膜型缓蚀剂能与介质中的离子反应并在金属表面形成防腐蚀的沉淀膜,其厚度随介质中存在的缓蚀剂组分及其相应的共沉淀离子的反应不断增加,一般比氧化膜厚,易引起结垢,致密性和附着力也比氧化膜差,所以这类缓蚀剂的缓蚀效果不如氧化膜型。

吸附膜型缓蚀剂分子中存在极性基团,能够在金属表面吸附成膜,改变金属表面性质,并且分子中的疏水基团阻碍水和去极化剂到达金属表面,从而实现缓蚀。膜极薄,但稳定性稍差。

本发明提供的乙二醇型发动机冷却液的沸点、黏度比较适中,降低冰点的效果比较好。在发动机冷却液中加入适量无机盐和有机酸,无机盐主要是通过自身与金属反应钝化,生成钝化膜达到对金属的保护,缺点是消耗速度快。有机酸主要是通过在金属的活性表面发生吸附,从而改变金属表面的电化学性质,以防止金属的腐蚀,耐久性强,消耗速度比较慢。本发明提供的乙二醇型发动机冷却液将有机缓蚀剂、无机缓蚀剂、氧化型缓蚀剂、沉淀型缓蚀剂组合起来使用。充分利用各类型缓蚀剂的优点,其氧化、沉淀、吸附能缓蚀机理产生综合作用,不仅能够对金属产生较好的保护,也能够延长耐久性,保持长效的保护。

在一些实施方式中,所述二甲基硅油的重均分子量为5000~50000。

在一些实施方式中,所述二甲基硅油的重均分子量为10000~30000。

发明人在研究过程中发现,在含有石墨烯的乙二醇型发动机冷却液中添加特定分子量的二甲基硅油,可以调节乙二醇型发动机冷却液的冰点,让乙二醇型发动机冷却液能在更低的温度下使用。

在一些实施方式中,所述苯并三氮唑衍生物为含有甲基的苯并三氮唑。

在一些实施方式中,所述苯并三氮唑衍生物为含有两个甲基的苯并三氮唑。

在一些实施方式中,所述苯并三氮唑衍生物为5,7-二甲基-1H-苯并三氮唑。

5,7-二甲基-1H-苯并三氮唑的CAS号为49636-63-7,可以购买自Arch Bioscience Company。

在发动机水冷体系中,冷却液要同时接触到紫铜、黄铜、钢、铸铁、铸铝、焊锡多种金属,各种金属的腐蚀行为、吸附和钝化特性也不相同,要实现多种金属的全面防护就需要进行缓蚀剂的复配。金属在不同pH值的体系中腐蚀机理不同,冷却液的流速、温度等也会影响缓蚀剂的效果。

在达到有效缓蚀的前提下,缓蚀剂用量越少越好,以求降低防腐成本。大部分缓蚀剂的使用都存在最优浓度,用量过多或过少都不利于缓蚀作用的发挥。针对多金属,单一组分的缓蚀效果并不理想,需要进行缓蚀剂的复配,而协同效应只存在于某些缓蚀剂之间,且其用量也存在最佳比例,实现协同避免拮抗是一个很复杂的问题。目前,缓蚀剂的协同机理尚不清楚,本发明利用特定的阴极型和阳极型缓蚀剂的复配、不同吸附基团的复配、增加溶解分散性的复配、照顾不同金属保护的复配,得到本乙二醇型发动机冷却液的配方。

5,7-二甲基-1H-苯并三氮唑对于铜及铜合金而言,其表面的二价铜离子以共价键形式取代氮上的氢,同时以配位键的形式与另一个5,7-二甲基-1H-苯并三氮唑的三氮唑环中3位置上的氮原子形成配位。5位和7位上的甲基让环上的电子云密度变高,增强了共价键和配位键交替的形式形成保护膜层的强度,起到了非常好的抗腐蚀作用。并且同其它无机盐或有机酸对各类金属及其氧化物产生长效持久的耐腐蚀能力。

在一些实施方式中,所述改性石墨烯为山梨醇改性石墨烯。

在一些实施方式中,所述山梨醇和石墨烯的重量份比为(3~5):1。

在一些实施方式中,所述山梨醇和石墨烯的重量份比为4:1。

改性石墨烯的制备方法为,将10重量份的石墨烯在超纯水中分散,得到质量浓度为8mg/mL的分散系,再加入10重量份的30wt%的过氧化氢水溶液,充分搅拌,再加入30~50重量份的山梨醇,超声20min,再搅拌1h,过滤,真空干燥12h,即得。

本发明提供的石墨烯乙二醇冷却液中,采用山梨醇改性石墨烯不仅能够提高冷却液稳定性,特别是在低温下的稳定性,还能够提高冷却液的导热性能。各组分的共同作用下,对冷却系统的腐蚀程度降到最低。发明人发现,以特定比例的山梨醇改性石墨烯,能够提高石墨烯在乙二醇型防冻液中的相容性,特别是低温下的相容性,进而提高防冻液的稳定性。

本发明的第二方面提供一种改性石墨烯乙二醇型发动机冷却液的制备方法,制备步骤如下:在容器中加入癸二酸1-10份、异辛酸2-15份、硼酸0.01-0.5份,搅拌均匀后,再加入山梨醇0.1-8份、季戊四醇5-10份、改性石墨烯0.001-10份,搅拌均匀后,再加入乙二醇10-50份,搅拌均匀后,再加入柠檬酸钾1-5份、二甲基硅油1-10份、硼砂1-5份、苯并三氮唑衍生物1-10份、防霉剂0.1-10份、硝酸盐1-20份、硅酸盐5-15份、去离子水20-50份,继续搅拌2h,即得。

下面结合具体实施例进一步阐述本发明。

实施例1

改性石墨烯乙二醇型发动机冷却液,所述发动机冷却液的制备原料按照重量份计,包含:乙二醇25份、柠檬酸钾3份、二甲基硅油4份、山梨醇3份、硼酸0.1份、硼砂2份、季戊四醇7份、5,7-二甲基-1H-苯并三氮唑4份、苯甲酸钠3份、硝酸钠10份、偏硅酸钠8份、癸二酸5份、异辛酸8份、改性石墨烯0.01份、去离子水30份。所述二甲基硅油的重均分子量为20000。

制备方法,制备步骤如下:在容器中加入癸二酸5份、异辛酸8份、硼酸0.1份,搅拌均匀后,再加入山梨醇3份、季戊四醇7份、改性石墨烯0.01份,搅拌均匀后,再加入乙二醇25份,搅拌均匀后,再加入柠檬酸钾3份、二甲基硅油4份、硼砂2份、5,7-二甲基-1H-苯并三氮唑4份、苯甲酸钠3份、硝酸钠10份、偏硅酸钠8份、去离子水30份,继续搅拌2h,即得。

改性石墨烯的制备方法为,将10重量份的石墨烯在超纯水中分散,得到质量浓度为8mg/mL的分散系,再加入10重量份的30wt%的过氧化氢水溶液,充分搅拌,再加入40重量份的山梨醇,超声20min,再搅拌1h,过滤,真空干燥12h,即得。

实施例2

改性石墨烯乙二醇型发动机冷却液,所述发动机冷却液的制备原料按照重量份计,包含:乙二醇40份、柠檬酸钾4份、二甲基硅油8份、山梨醇5份、硼酸0.3份、硼砂3份、季戊四醇9份、5,7-二甲基-1H-苯并三氮唑8份、苯甲酸钠8份、硝酸钠15份、偏硅酸钠10份、癸二酸8份、异辛酸10份、改性石墨烯8份、去离子水48份。所述二甲基硅油的重均分子量为20000。

制备方法,制备步骤如下:在容器中加入癸二酸8份、异辛酸10份、硼酸0.3份,搅拌均匀后,再加入山梨醇5份、季戊四醇9份、改性石墨烯8份,搅拌均匀后,再加入乙二醇40份,搅拌均匀后,再加入柠檬酸钾4份、二甲基硅油8份、硼砂3份、5,7-二甲基-1H-苯并三氮唑8份、苯甲酸钠8份、硝酸钠15份、偏硅酸钠10份、去离子水48份,继续搅拌2h,即得。

改性石墨烯的制备方法为,将10重量份的石墨烯在超纯水中分散,得到质量浓度为8mg/mL的分散系,再加入10重量份的30wt%的过氧化氢水溶液,充分搅拌,再加入40重量份的山梨醇,超声20min,再搅拌1h,过滤,真空干燥12h,即得。

实施例3

改性石墨烯乙二醇型发动机冷却液,所述发动机冷却液的制备原料按照重量份计,包含:乙二醇25份、柠檬酸钾1份、二甲基硅油1份、山梨醇0.1份、硼酸0.01份、硼砂1份、季戊四醇5份、5,7-二甲基-1H-苯并三氮唑1份、苯甲酸钠0.1份、硝酸钠1份、偏硅酸钠5份、癸二酸1份、异辛酸2份、改性石墨烯10份、去离子水30份。所述二甲基硅油的重均分子量为20000。

制备方法,制备步骤如下:在容器中加入癸二酸1份、异辛酸2份、硼酸0.01份,搅拌均匀后,再加入山梨醇0.1份、季戊四醇5份、改性石墨烯10份,搅拌均匀后,再加入乙二醇25份,搅拌均匀后,再加入柠檬酸钾1份、二甲基硅油1份、硼砂1份、5,7-二甲基-1H-苯并三氮唑1份、苯甲酸钠0.1份、硝酸钠1份、偏硅酸钠5份、去离子水30份,继续搅拌2h,即得。

改性石墨烯的制备方法为,将10重量份的石墨烯在超纯水中分散,得到质量浓度为8mg/mL的分散系,再加入10重量份的30wt%的过氧化氢水溶液,充分搅拌,再加入40重量份的山梨醇,超声20min,再搅拌1h,过滤,真空干燥12h,即得。

实施例4

改性石墨烯乙二醇型发动机冷却液,所述发动机冷却液的制备原料按照重量份计,包含:乙二醇25份、柠檬酸钾3份、二甲基硅油4份、山梨醇3份、硼酸0.1份、硼砂2份、季戊四醇7份、5,7-二甲基-1H-苯并三氮唑4份、苯甲酸钠3份、硝酸钠10份、偏硅酸钠8份、癸二酸5份、异辛酸8份、改性石墨烯0.01份、去离子水30份。所述二甲基硅油的重均分子量为30000。

制备方法,制备步骤如下:在容器中加入癸二酸5份、异辛酸8份、硼酸0.1份,搅拌均匀后,再加入山梨醇3份、季戊四醇7份、改性石墨烯0.01份,搅拌均匀后,再加入乙二醇25份,搅拌均匀后,再加入柠檬酸钾3份、二甲基硅油4份、硼砂2份、5,7-二甲基-1H-苯并三氮唑4份、苯甲酸钠3份、硝酸钠10份、偏硅酸钠8份、去离子水30份,继续搅拌2h,即得。

改性石墨烯的制备方法为,将10重量份的石墨烯在超纯水中分散,得到质量浓度为8mg/mL的分散系,再加入10重量份的30wt%的过氧化氢水溶液,充分搅拌,再加入40重量份的山梨醇,超声20min,再搅拌1h,过滤,真空干燥12h,即得。

实施例5

改性石墨烯乙二醇型发动机冷却液,所述发动机冷却液的制备原料按照重量份计,包含:乙二醇25份、柠檬酸钾3份、二甲基硅油4份、山梨醇3份、硼酸0.1份、硼砂2份、季戊四醇7份、5,7-二甲基-1H-苯并三氮唑4份、苯甲酸钠3份、硝酸钠10份、偏硅酸钠8份、癸二酸5份、异辛酸8份、改性石墨烯0.01份、去离子水30份。所述二甲基硅油的重均分子量为50000。

制备方法,制备步骤如下:在容器中加入癸二酸5份、异辛酸8份、硼酸0.1份,搅拌均匀后,再加入山梨醇3份、季戊四醇7份、改性石墨烯0.01份,搅拌均匀后,再加入乙二醇25份,搅拌均匀后,再加入柠檬酸钾3份、二甲基硅油4份、硼砂2份、5,7-二甲基-1H-苯并三氮唑4份、苯甲酸钠3份、硝酸钠10份、偏硅酸钠8份、去离子水30份,继续搅拌2h,即得。

改性石墨烯的制备方法为,将10重量份的石墨烯在超纯水中分散,得到质量浓度为8mg/mL的分散系,再加入10重量份的30wt%的过氧化氢水溶液,充分搅拌,再加入40重量份的山梨醇,超声20min,再搅拌1h,过滤,真空干燥12h,即得。

实施例6

改性石墨烯乙二醇型发动机冷却液,所述发动机冷却液的制备原料按照重量份计,包含:乙二醇25份、柠檬酸钾3份、二甲基硅油4份、山梨醇3份、硼酸0.1份、硼砂2份、季戊四醇7份、5,7-二甲基-1H-苯并三氮唑4份、苯甲酸钠3份、硝酸钠10份、偏硅酸钠8份、癸二酸5份、异辛酸8份、改性石墨烯0.01份、去离子水30份。所述二甲基硅油的重均分子量为5000。

制备方法,制备步骤如下:在容器中加入癸二酸5份、异辛酸8份、硼酸0.1份,搅拌均匀后,再加入山梨醇3份、季戊四醇7份、改性石墨烯0.01份,搅拌均匀后,再加入乙二醇25份,搅拌均匀后,再加入柠檬酸钾3份、二甲基硅油4份、硼砂2份、5,7-二甲基-1H-苯并三氮唑4份、苯甲酸钠3份、硝酸钠10份、偏硅酸钠8份、去离子水30份,继续搅拌2h,即得。

改性石墨烯的制备方法为,将10重量份的石墨烯在超纯水中分散,得到质量浓度为8mg/mL的分散系,再加入10重量份的30wt%的过氧化氢水溶液,充分搅拌,再加入40重量份的山梨醇,超声20min,再搅拌1h,过滤,真空干燥12h,即得。

实施例7

改性石墨烯乙二醇型发动机冷却液,所述发动机冷却液的制备原料按照重量份计,包含:乙二醇25份、柠檬酸钾3份、二甲基硅油4份、山梨醇3份、硼酸0.1份、硼砂2份、季戊四醇7份、5,7-二甲基-1H-苯并三氮唑4份、苯甲酸钠3份、硝酸钠10份、偏硅酸钠8份、癸二酸5份、异辛酸8份、改性石墨烯0.01份、去离子水30份。所述二甲基硅油的重均分子量为20000。

制备方法,制备步骤如下:在容器中加入癸二酸5份、异辛酸8份、硼酸0.1份,搅拌均匀后,再加入山梨醇3份、季戊四醇7份、改性石墨烯0.01份,搅拌均匀后,再加入乙二醇25份,搅拌均匀后,再加入柠檬酸钾3份、二甲基硅油4份、硼砂2份、5,7-二甲基-1H-苯并三氮唑4份、苯甲酸钠3份、硝酸钠10份、偏硅酸钠8份、去离子水30份,继续搅拌2h,即得。

制备方法,制备步骤如下:在容器中加入癸二酸5份、异辛酸8份、硼酸0.1份,搅拌均匀后,再加入山梨醇3份、季戊四醇7份、改性石墨烯0.01份,搅拌均匀后,再加入乙二醇25份,搅拌均匀后,再加入柠檬酸钾3份、二甲基硅油4份、硼砂2份、5,7-二甲基-1H-苯并三氮唑4份、苯甲酸钠3份、硝酸钠10份、偏硅酸钠8份、去离子水16份,继续搅拌2h,即得。

实施例8

改性石墨烯乙二醇型发动机冷却液,所述发动机冷却液的制备原料按照重量份计,包含:乙二醇25份、柠檬酸钾3份、二甲基硅油4份、山梨醇3份、硼酸0.1份、硼砂2份、季戊四醇7份、5,7-二甲基-1H-苯并三氮唑4份、苯甲酸钠3份、硝酸钠10份、偏硅酸钠8份、癸二酸5份、异辛酸8份、改性石墨烯0.01份、去离子水30份。所述二甲基硅油的重均分子量为20000。

制备方法,制备步骤如下:在容器中加入癸二酸5份、异辛酸8份、硼酸0.1份,搅拌均匀后,再加入山梨醇3份、季戊四醇7份、改性石墨烯0.01份,搅拌均匀后,再加入乙二醇25份,搅拌均匀后,再加入柠檬酸钾3份、二甲基硅油4份、硼砂2份、5,7-二甲基-1H-苯并三氮唑4份、苯甲酸钠3份、硝酸钠10份、偏硅酸钠8份、去离子水30份,继续搅拌2h,即得。

改性石墨烯的制备方法为,将10重量份的石墨烯在超纯水中分散,得到质量浓度为8mg/mL的分散系,再加入10重量份的30wt%的过氧化氢水溶液,充分搅拌,再加入50重量份的山梨醇,超声20min,再搅拌1h,过滤,真空干燥12h,即得。

实施例9

改性石墨烯乙二醇型发动机冷却液,所述发动机冷却液的制备原料按照重量份计,包含:乙二醇25份、柠檬酸钾3份、二甲基硅油4份、山梨醇3份、硼酸0.1份、硼砂2份、季戊四醇7份、5,7-二甲基-1H-苯并三氮唑4份、苯甲酸钠3份、硝酸钠10份、偏硅酸钠8份、癸二酸5份、异辛酸8份、改性石墨烯0.01份、去离子水30份。所述二甲基硅油的重均分子量为20000。

制备方法,制备步骤如下:在容器中加入癸二酸5份、异辛酸8份、硼酸0.1份,搅拌均匀后,再加入山梨醇3份、季戊四醇7份、改性石墨烯0.01份,搅拌均匀后,再加入乙二醇25份,搅拌均匀后,再加入柠檬酸钾3份、二甲基硅油4份、硼砂2份、5,7-二甲基-1H-苯并三氮唑4份、苯甲酸钠3份、硝酸钠10份、偏硅酸钠8份、去离子水30份,继续搅拌2h,即得。

改性石墨烯的制备方法为,将10重量份的石墨烯在超纯水中分散,得到质量浓度为8mg/mL的分散系,再加入10重量份的30wt%的过氧化氢水溶液,充分搅拌,再加入10重量份的山梨醇,超声20min,再搅拌1h,过滤,真空干燥12h,即得。

实施例10

改性石墨烯乙二醇型发动机冷却液,所述发动机冷却液的制备原料按照重量份计,包含:乙二醇25份、柠檬酸钾3份、二甲基硅油4份、山梨醇3份、硼酸0.1份、硼砂2份、季戊四醇7份、5,7-二甲基-1H-苯并三氮唑4份、苯甲酸钠3份、硝酸钠10份、偏硅酸钠8份、癸二酸5份、异辛酸8份、改性石墨烯0.01份、去离子水30份。所述二甲基硅油的重均分子量为20000。

制备方法,制备步骤如下:在容器中加入癸二酸5份、异辛酸8份、硼酸0.1份,搅拌均匀后,再加入山梨醇3份、季戊四醇7份、改性石墨烯0.01份,搅拌均匀后,再加入乙二醇25份,搅拌均匀后,再加入柠檬酸钾3份、二甲基硅油4份、硼砂2份、5,7-二甲基-1H-苯并三氮唑4份、苯甲酸钠3份、硝酸钠10份、偏硅酸钠8份、去离子水30份,继续搅拌2h,即得。

改性石墨烯的制备方法为,将10重量份的石墨烯在超纯水中分散,得到质量浓度为8mg/mL的分散系,再加入10重量份的30wt%的过氧化氢水溶液,充分搅拌,再加入100重量份的山梨醇,超声20min,再搅拌1h,过滤,真空干燥12h,即得。

实施例11

改性石墨烯乙二醇型发动机冷却液,所述发动机冷却液的制备原料按照重量份计,包含:乙二醇25份、柠檬酸钾3份、二甲基硅油4份、山梨醇3份、硼酸0.1份、硼砂2份、季戊四醇7份、5,7-二甲基-1H-苯并三氮唑4份、苯甲酸钠3份、硝酸钠10份、偏硅酸钠8份、癸二酸5份、异辛酸8份、石墨烯0.01份、去离子水30份。所述二甲基硅油的重均分子量为20000。

制备方法,制备步骤如下:在容器中加入癸二酸5份、异辛酸8份、硼酸0.1份,搅拌均匀后,再加入山梨醇3份、季戊四醇7份、改性石墨烯0.01份,搅拌均匀后,再加入乙二醇25份,搅拌均匀后,再加入柠檬酸钾3份、二甲基硅油4份、硼砂2份、5,7-二甲基-1H-苯并三氮唑4份、苯甲酸钠3份、硝酸钠10份、偏硅酸钠8份、去离子水30份,继续搅拌2h,即得。

实施例12

乙二醇型发动机冷却液,所述发动机冷却液的制备原料按照重量份计,包含:乙二醇25份、柠檬酸钾3份、二甲基硅油4份、山梨醇3份、硼酸0.1份、硼砂2份、季戊四醇7份、5,7-二甲基-1H-苯并三氮唑4份、苯甲酸钠3份、硝酸钠10份、偏硅酸钠8份、癸二酸5份、异辛酸8份、去离子水30份。所述二甲基硅油的重均分子量为20000。

制备方法,制备步骤如下:在容器中加入癸二酸5份、异辛酸8份、硼酸0.1份,搅拌均匀后,再加入山梨醇3份、季戊四醇7份,搅拌均匀后,再加入乙二醇25份,搅拌均匀后,再加入柠檬酸钾3份、二甲基硅油4份、硼砂2份、5,7-二甲基-1H-苯并三氮唑4份、苯甲酸钠3份、硝酸钠10份、偏硅酸钠8份、去离子水30份,继续搅拌2h,即得。

实施例13

改性石墨烯乙二醇型发动机冷却液,所述发动机冷却液的制备原料按照重量份计,包含:乙二醇25份、柠檬酸钾3份、二甲基硅油4份、山梨醇3份、硼酸0.1份、硼砂2份、季戊四醇7份、苯并三氮唑4份、苯甲酸钠3份、硝酸钠10份、偏硅酸钠8份、癸二酸5份、异辛酸8份、改性石墨烯0.01份、去离子水30份。所述二甲基硅油的重均分子量为20000。

制备方法,制备步骤如下:在容器中加入癸二酸5份、异辛酸8份、硼酸0.1份,搅拌均匀后,再加入山梨醇3份、季戊四醇7份、改性石墨烯0.01份,搅拌均匀后,再加入乙二醇25份,搅拌均匀后,再加入柠檬酸钾3份、二甲基硅油4份、硼砂2份、苯并三氮唑4份、苯甲酸钠3份、硝酸钠10份、偏硅酸钠8份、去离子水30份,继续搅拌2h,即得。

改性石墨烯的制备方法为,将10重量份的石墨烯在超纯水中分散,得到质量浓度为8mg/mL的分散系,再加入10重量份的30wt%的过氧化氢水溶液,充分搅拌,再加入30重量份的山梨醇,超声20min,再搅拌1h,过滤,真空干燥12h,即得。

测试方法

1.冰点测试

采用冰点仪测试冰点。

2.低温稳定性能测试

将实施例1-13分别在-20℃、-25℃、-30℃、-35℃、-40℃下放置24h,观察是否出现相分离现象,记录相分离出现的温度,仍为均一相则记为均一相。

3.高温稳定性能测试

将实施例1-13分别在80℃、100℃下放置24h,观察是否出现相分离,记录相分离出现的时间,仍为均一相则记为均一相。

4.导热性能测试

采用导热系数测试仪测试实施例1-13在15℃下的导热系数。

5.耐腐蚀测试

按照SH/T 0085-91的玻璃器皿腐蚀失重法测试实施例1-13对金属试片的腐蚀情况。对焊锡称重,以焊锡的腐蚀程度评价腐蚀性,称重后连成试片束,然后完全浸没在750mL,空气流量为100±10mL/min的试样中,在88±2℃下试验336±2h。试验结束后取出试片,经清净处理后再次称重,以试验前后试片的质量变化值(单位,g)评价腐蚀程度。

测试结果列于下表。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施例,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的范围内,根据本发明的技术方案及发明构思加以等同替换或改变,都属于本发明的保护范围。

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