本发明属于汽车用品领域，具体涉及一种汽车防冻液及其制备方法。
背景技术：
：汽车防冻液，又被称作“防冻液”或“不冻液”，全称为汽车防冻冷却液，意为有防冻功能的冷却液，为使汽车在冬季低温下仍能继续使用。发动机冷却液都会加入了一些能够降低水冰点的物质作为防冻剂，保持在低温天气时冷却系统不冻结。最早的汽车发动机有水冷和风冷两种类型，水冷发动机由于通过散热器散热，冷却效果更好，因此在大功率汽车发动机上的应用越来越广泛。水是一种很好的传热介质，但在低温天气不具备防冻作用，所以需要在水中加入一种能降低水冰点的物质，使冷却液具有防冻作用，能全年在车辆或发动机中使用。最初在冷却液中用于降低冰点的物质是无机盐类，但由于严重腐蚀，早期使用的冷却系统材料没有得到广泛应用。另一类具有降低冰点的物质是多糖，但由于降低冰点效果不明显，且热稳定性差也未得到广泛应用。还有一类物质就是醇类，包括甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇等，在冷却液发展的早期，曾一度获得广泛应用的防冻剂是甲醇和乙醇，但随着石油化工行业不断取得进展，乙二醇合成工艺工业化日益成熟，工业应用不断得到推广，乙二醇作为冷却液防冻剂的优点逐渐体现出来，成为市场中使用的主要冷却液品种，现国内外95%以上使用乙二醇的水基型防冻液，乙二醇沸点高，挥发性小，粘度适中并且随温度变化小，热稳定性好。因此，乙二醇型防冻液是一种理想的冷却液。但是目前防冻液在使用中容易腐蚀金属部件，长时间受到腐蚀的金属部件生成大量的铁锈，严重的会逐渐穿蚀金属板而导致渗漏，这直接关系到汽车冷却系统的使用寿命而且现有汽车防冻液还容易形成水垢，有了水垢之后冷却液的热传导性大大降低，发动机温度升高，腐蚀加重，这又促使水垢增加，形成恶性循环，水垢还可能堵塞冷却系统的管路，造成更大的事故。因此需要开发一种性能更加优异的汽车防冻液。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题：针对目前汽车防冻液在使用中容易腐蚀金属部件，长时间受到腐蚀的金属部件生成大量的铁锈，严重的会逐渐穿蚀金属板而导致渗漏，这直接关系到汽车冷却系统的使用寿命，还容易形成水垢，有了水垢之后冷却液的热传导性大大降低，发动机温度升高，腐蚀加重，这又促使水垢增加，形成恶性循环，水垢还可能堵塞冷却系统的管路的问题，提供一种汽车防冻液及其制备方法。为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：一种汽车防冻液，其特征在于，包括防冻液助剂a、防冻液助剂b、防冻液助剂c。所述防冻液助剂a是取地沟油按质量45：1加入对羟基二苯胺搅拌混合，取混合物按质量比10：4：3加入活性炭和抗氧化剂，升温至95~100℃保持1~2h，静置，加入混合物质量1~3%的2-氨基-2-甲基-1-丙醇搅拌，过滤，取滤液旋转蒸发，得基体油脂，按质量份数计，取10~12份基体油脂、25~30份羟乙基乙二胺、2~3份氧化铝、0.8~1.2份二甲苯混合，升温至140~160℃混合3~4h，冷却，过滤，取滤液，再升温至180~200℃保持40~50min，降温至110~115℃静置，得静置液，即得防冻液助剂a。所述抗氧化剂为取诃子果实干燥，粉碎过80目筛，收集过筛颗粒，按质量比1：4加入质量分数为70%的丙酮溶液，25~30℃超声提取50~60min，重复2~3次，合并提取液，减压浓缩，取减压浓缩物按质量比1：3加入乙酸乙酯萃取，取萃取液减压浓缩，得抗氧化剂。所述防冻液助剂b是将甲基三乙氧基硅烷、无水乙醇、去离子水按质量比1：18：1混合，调节pH至4.3~4.5，搅拌，得混合液A，取水性丙烯酸乳液按质量比1：1加入混合液中保持1~2h，得混合液B，加入水性丙烯酸乳液质量0.9%的十七氟癸基三乙氧基硅烷，保持，再加入水性丙烯酸乳液质量1~2%的纳米二氧化硅，超声分散，得超声分散液，即得防冻液助剂b。所述防冻液助剂c是取400目硅藻土按质量比100：5加入六甲基二硅醚，于80~85℃保持2~2.5h，得改性硅藻土，取二甲基硅油按质量比90~95：7与白炭黑混合，于75~80℃搅拌2~3h，再置于120~125℃保持2~3h，得混合物A，取混合物按质量比10：3：5加入甘油聚醚和吐温-80，搅拌，得混合物B，取搅拌混合物按质量比3：20加入煤油混合，取混合溶液按质量比45：55加入改性硅藻土，于60~65℃保持1~1.5h，得混合物C，即得防冻液助剂c。所述的汽车防冻液的制备方法包括如下步骤：按质量份数计，取55~58份乙二醇、40~45份水、0.3~0.5份甘氨酸、0.5~0.7份三乙醇胺、3~5份红色染料、12~15份防冻液助剂a、8~12份防冻液助剂b、12~15份防冻液助剂c混合，即得汽车防冻液。本发明与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本发明利用食用废油，经过预处理、季胺化反应等过程制备了一种缓腐蚀剂，利用其和羟乙基乙二胺等高温下反应得到咪唑啉中间体，在用苄基氯对其进行季胺化后，得到咪唑啉季胺盐缓蚀剂，其分子中的咪唑环和极性基团相互作用，发生吸附时，其优先吸附于金属表面，有利于在金属表面形成稳定的保护膜，同时憎水支链的自由移动和伸展，能在远离金属表面形成致密的疏水膜，阻碍了腐蚀介质与金属基体的接触，达到了缓解金属腐蚀的效果；（2）本发明制备具有超疏水性质的含氟硅氧烷防冻粘涂层，由于超疏水的接触角大，能够使冷凝水在还没有结冰的条件下，依靠冷却风扇的风力或重力作用使大部分冷凝水吹落或自行滴落，残存的液态水以冰珠的形式覆于表面，极易被清除，添加至防冻液中具有很好的防冻粘性能，能够使凝结在涂层表面的过冷水在释放潜热前就与之分离，从而延缓覆冰的形成时间，降低覆冰量，同时不易产生水垢，导致冷却液的热传导性大大降低，发动机温度升高，腐蚀加重，形成恶性循环，不会堵塞冷却系统的管路，影响安全性能；（3）本发明以乙二醇为防冻液基体，水为冷却液基体，添加活性组分，使用二甲基硅油、气相疏水白炭黒、甘油聚醚和吐温-80为原料制备而成，起到消泡作用，硅藻土具有多孔性、比表面积高，具有强吸附性，利用这一特性吸附消泡活性物，具有消泡性能好、稳定性高，使用方便等特点，但天然硅藻土表面含有大量羟基，表面出亲水性，遇水被水润湿而不能铺展在水表面，因此将硅藻土表面改性成疏水性，提高其铺展性，从而提高消泡性能。具体实施方式地沟油：取自大学食堂。水性丙烯酸乳液：购于佛山同德化工公司；纳米二氧化硅：购于德国毕克化学公司。抗氧化剂：取诃子果实干燥，粉碎过80目筛，收集过筛颗粒，按质量比1：4加入质量分数为70%的丙酮溶液，25~30℃超声提取50~60min，重复2~3次，合并提取液，减压浓缩，取减压浓缩物按质量比1：3加入乙酸乙酯萃取，取萃取液减压浓缩，得抗氧化剂。防冻液助剂a：取地沟油按质量45：1加入对羟基二苯胺，于35~40℃搅拌混合20~30min，取混合物按质量比10：4：3加入活性炭和抗氧化剂，升温至95~100℃保持1~2h，静置2~3h，加入混合物质量1~3%的2-氨基-2-甲基-1-丙醇搅拌30~40min，过滤，取滤液旋转蒸发，得基体油脂，按质量份数计，取10~12份基体油脂、25~30份羟乙基乙二胺、2~3份氧化铝、0.8~1.2份二甲苯混合，升温至140~160℃混合3~4h，冷却，过滤，取滤液，再升温至180~200℃保持40~50min，降温至110~115℃静置1~2h，得静置液，即得防冻液助剂a。防冻液助剂b：将甲基三乙氧基硅烷、无水乙醇、去离子水按质量比1：18：1混合，调节pH至4.3~4.5，于20~23℃搅拌10~12h，得混合液A，取水性丙烯酸乳液按质量比1：1加入混合液中保持1~2h，得混合液B，加入水性丙烯酸乳液质量0.9%的十七氟癸基三乙氧基硅烷，保持40~50min，再加入水性丙烯酸乳液质量1~2%的纳米二氧化硅，超声分散30~40min，得超声分散液，即得防冻液助剂b。防冻液助剂c：取400目硅藻土按质量比100：5加入六甲基二硅醚，于80~85℃保持2~2.5h，得改性硅藻土，取二甲基硅油按质量比90~95：7与白炭黑混合，于75~80℃搅拌2~3h，再置于120~125℃保持2~3h，得混合物A，取混合物按质量比10：3：5加入甘油聚醚和吐温-80，于60~65℃搅拌，得混合物B，取搅拌混合物按质量比3：20加入煤油混合，取混合溶液按质量比45：55加入改性硅藻土，于60~65℃保持1~1.5h，得混合物C，即得防冻液助剂c。一种汽车防冻液的制备方法，包括如下步骤：按质量份数计，取55~58份乙二醇、40~45份水、0.3~0.5份甘氨酸、0.5~0.7份三乙醇胺、3~5份红色染料、12~15份防冻液助剂a、8~12份防冻液助剂b、12~15份防冻液助剂c混合，即得汽车防冻液。实施例1地沟油：取自大学食堂。水性丙烯酸乳液：购于佛山同德化工公司；纳米二氧化硅：购于德国毕克化学公司。抗氧化剂：取诃子果实干燥，粉碎过80目筛，收集过筛颗粒，按质量比1：4加入质量分数为70%的丙酮溶液，25℃超声提取50min，重复2次，合并提取液，减压浓缩，取减压浓缩物按质量比1：3加入乙酸乙酯萃取，取萃取液减压浓缩，得抗氧化剂。防冻液助剂a：取地沟油按质量45：1加入对羟基二苯胺，于35℃搅拌混合20min，取混合物按质量比10：4：3加入活性炭和抗氧化剂，升温至95℃保持1h，静置2h，加入混合物质量1%的2-氨基-2-甲基-1-丙醇搅拌30min，过滤，取滤液旋转蒸发，得基体油脂，按质量份数计，取10份基体油脂、25份羟乙基乙二胺、2份氧化铝、0.8份二甲苯混合，升温至140℃混合3h，冷却，过滤，取滤液，再升温至180℃保持40min，降温至110℃静置1h，得静置液，即得防冻液助剂a。防冻液助剂b：将甲基三乙氧基硅烷、无水乙醇、去离子水按质量比1：18：1混合，调节pH至4.3，于20℃搅拌10h，得混合液A，取水性丙烯酸乳液按质量比1：1加入混合液中保持1h，得混合液B，加入水性丙烯酸乳液质量0.9%的十七氟癸基三乙氧基硅烷，保持40min，再加入水性丙烯酸乳液质量1%的纳米二氧化硅，超声分散30min，得超声分散液，即得防冻液助剂b。防冻液助剂c：取400目硅藻土按质量比100：5加入六甲基二硅醚，于80℃保持2h，得改性硅藻土，取二甲基硅油按质量比90：7与白炭黑混合，于75℃搅拌2h，再置于120℃保持2h，得混合物A，取混合物按质量比10：3：5加入甘油聚醚和吐温-80，于60℃搅拌，得混合物B，取搅拌混合物按质量比3：20加入煤油混合，取混合溶液按质量比45：55加入改性硅藻土，于60℃保持1h，得混合物C，即得防冻液助剂c。一种汽车防冻液的制备方法，包括如下步骤：按质量份数计，取55份乙二醇、40份水、0.3份甘氨酸、0.5份三乙醇胺、3份红色染料、12份防冻液助剂a、8份防冻液助剂b、12份防冻液助剂c混合，即得汽车防冻液。实施例2地沟油：取自大学食堂。水性丙烯酸乳液：购于佛山同德化工公司；纳米二氧化硅：购于德国毕克化学公司。抗氧化剂：取诃子果实干燥，粉碎过80目筛，收集过筛颗粒，按质量比1：4加入质量分数为70%的丙酮溶液，30℃超声提取60min，重复3次，合并提取液，减压浓缩，取减压浓缩物按质量比1：3加入乙酸乙酯萃取，取萃取液减压浓缩，得抗氧化剂。防冻液助剂a：取地沟油按质量45：1加入对羟基二苯胺，于40℃搅拌混合30min，取混合物按质量比10：4：3加入活性炭和抗氧化剂，升温至100℃保持2h，静置3h，加入混合物质量3%的2-氨基-2-甲基-1-丙醇搅拌40min，过滤，取滤液旋转蒸发，得基体油脂，按质量份数计，取12份基体油脂、30份羟乙基乙二胺、3份氧化铝、1.2份二甲苯混合，升温至160℃混合4h，冷却，过滤，取滤液，再升温至200℃保持50min，降温至115℃静置2h，得静置液，即得防冻液助剂a。防冻液助剂b：将甲基三乙氧基硅烷、无水乙醇、去离子水按质量比1：18：1混合，调节pH至4.5，于23℃搅拌12h，得混合液A，取水性丙烯酸乳液按质量比1：1加入混合液中保持2h，得混合液B，加入水性丙烯酸乳液质量0.9%的十七氟癸基三乙氧基硅烷，保持50min，再加入水性丙烯酸乳液质量2%的纳米二氧化硅，超声分散40min，得超声分散液，即得防冻液助剂b。防冻液助剂c：取400目硅藻土按质量比100：5加入六甲基二硅醚，于85℃保持2.5h，得改性硅藻土，取二甲基硅油按质量比95：7与白炭黑混合，于80℃搅拌3h，再置于125℃保持3h，得混合物A，取混合物按质量比10：3：5加入甘油聚醚和吐温-80，于65℃搅拌，得混合物B，取搅拌混合物按质量比3：20加入煤油混合，取混合溶液按质量比45：55加入改性硅藻土，于65℃保持1.5h，得混合物C，即得防冻液助剂c。一种汽车防冻液的制备方法，包括如下步骤：按质量份数计，取58份乙二醇、45份水、0.5份甘氨酸、0.7份三乙醇胺、5份红色染料、15份防冻液助剂a、12份防冻液助剂b、15份防冻液助剂c混合，即得汽车防冻液。实施例3地沟油：取自大学食堂。水性丙烯酸乳液：购于佛山同德化工公司；纳米二氧化硅：购于德国毕克化学公司。抗氧化剂：取诃子果实干燥，粉碎过80目筛，收集过筛颗粒，按质量比1：4加入质量分数为70%的丙酮溶液，27℃超声提取55min，重复2次，合并提取液，减压浓缩，取减压浓缩物按质量比1：3加入乙酸乙酯萃取，取萃取液减压浓缩，得抗氧化剂。防冻液助剂a：取地沟油按质量45：1加入对羟基二苯胺，于37℃搅拌混合25min，取混合物按质量比10：4：3加入活性炭和抗氧化剂，升温至97℃保持1.5h，静置2.5h，加入混合物质量2%的2-氨基-2-甲基-1-丙醇搅拌35min，过滤，取滤液旋转蒸发，得基体油脂，按质量份数计，取11.5份基体油脂、27.5份羟乙基乙二胺、2.5份氧化铝、1份二甲苯混合，升温至150℃混合3.5h，冷却，过滤，取滤液，再升温至190℃保持45min，降温至113℃静置1.5h，得静置液，即得防冻液助剂a。防冻液助剂b：将甲基三乙氧基硅烷、无水乙醇、去离子水按质量比1：18：1混合，调节pH至4.4，于22℃搅拌11h，得混合液A，取水性丙烯酸乳液按质量比1：1加入混合液中保持1.5h，得混合液B，加入水性丙烯酸乳液质量0.9%的十七氟癸基三乙氧基硅烷，保持45min，再加入水性丙烯酸乳液质量1.5%的纳米二氧化硅，超声分散35min，得超声分散液，即得防冻液助剂b。防冻液助剂c：取400目硅藻土按质量比100：5加入六甲基二硅醚，于83℃保持2.25h，得改性硅藻土，取二甲基硅油按质量比92.5：7与白炭黑混合，于77℃搅拌2.5h，再置于123℃保持2.5h，得混合物A，取混合物按质量比10：3：5加入甘油聚醚和吐温-80，于63℃搅拌，得混合物B，取搅拌混合物按质量比3：20加入煤油混合，取混合溶液按质量比45：55加入改性硅藻土，于63℃保持1.25h，得混合物C，即得防冻液助剂c。一种汽车防冻液的制备方法，包括如下步骤：按质量份数计，取56.5份乙二醇、42.5份水、0.4份甘氨酸、0.6份三乙醇胺、4份红色染料、13.5份防冻液助剂a、10份防冻液助剂b、13.5份防冻液助剂c混合，即得汽车防冻液。对比例1与实施例2的制备方法基本相同，唯有不同的是缺少防冻液助剂a。对比例2与实施例2的制备方法基本相同，唯有不同的是缺少防冻液助剂b。对比例3与实施例2的制备方法基本相同，唯有不同的是缺少防冻液助剂c。对比例4南阳市某公司生产的汽车防冻液。将实例中所制备的汽车防冻液与93#商品汽油以体积比1∶1的比例混合，将加入对比例汽车防冻液的93#商品汽油作为对比项，测试结果如表1所示。表1：检测项目实施例1实施例2实施例3对比例1对比例2对比例3对比例4实际胶质0.20.20.20.30.40.31.4~1.5铜片腐蚀试验1a1a1a2b1a1a3b-10℃启动时间/s3.12.82.91.92.33.49.1~9.3进气阀沉积物/mg0.210.280.240.280.240.213.5~4.2综合上述，本发明的汽车防冻液效果好，不会对管路造成腐蚀，是一款对环境友好的产品，值得推广使用。当前第1页1 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