专利名称：一种发动机冷却液的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机动车冷却系统使用的发动机冷却液，特别涉及一种含有丙二醇的发动机冷却液。
背景技术：
发动机冷却系统是机动车的重要组成部分，因此，随着车辆的增多，冷却系统使用的冷却液也随之增多，在国内现有的冷却液普遍存在一个大问题为冷却液主料为乙二醇、甲醇等低分子醇，不环保、生物降解性差，并且大部分为无机盐型冷却液，使用寿命短，容易沉淀等缺陷，更为重要的是里面含有胺盐、亚硝酸盐等可以引起致癌物质的化工原料。
美国国家劳动卫生研究所(NIOSH)、日本材料试验协会相继指出胺基醇与亚硝酸盐复配使用，可以生成硝胺类致癌物质，随后欧美、日本各国对胺基型、亚硝酸盐型冷却液提出了限制。由于乙二醇生物降解性比丙二醇差，90年代日本及西欧一些国家将冷却液主料定为丙二醇。
日本广岛马自达6原厂对装车用冷却液做出了严格要求，其组合物中主防冻剂为丙二醇，其中添加剂不应含有硅酸盐、硼酸盐、硝酸盐、胺盐、氮氧化物、钼酸盐等可能引起沉淀或生成致癌物质的化工原料。
我国的汽车发动机冷却液研究起步较晚。市场冷却液主流产品为无机盐、无机有机复合型，并且大部分冷却液中含有致癌物质、易生成沉淀、消泡非常困难，气穴严重；在国内采用丙二醇的有机冷却液还没有一篇完整祥述文献，像专利号为01131412.5的冷却液专利仅是使用乙二醇与有机添加剂复配出了全有机冷却液，在国外也是使用有机物与乙二醇复配如美国专利4,587,028、4,647,392，但其有机物添加剂用量大、成本高，还有污染环境的可能性。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种含有丙二醇、高分子聚合物调配而成的有机复合型发动机冷却液。
本发明的技术方案是一种发动机冷却液，由丙二醇、去离子水、吡咯化合物、高分子聚合物、聚丙烯酸、苯甲酸钠、净洗剂AEO9、一元酸、二元酸盐、4-羟基苯甲酸丁酯、消泡剂、荧光绿组成，各组分的重量份配比如下丙二醇30～60份去离子水 36.5～69份吡咯化合物0.05～0.22份高分子聚合物 0.60～1.60份聚丙烯酸 0.05～0.20份苯甲酸钠 0.15～0.90份净洗剂AEO90.05～0.10份一元酸0.05～0.25份二元酸盐 0.05～0.25份4-羟基苯甲酸丁酯 0.0001～0.0002份消泡剂0.0001～0.0002份荧光绿0.0001～0.0002份所述的吡咯化合物选自巯基苯并噻唑、苯骈三氮唑、甲苯基三唑、聚乙烯吡咯烷酮中的一种，优选苯骈三氮唑。
所述的高分子聚合物为高分子聚醚与脂肪酸的共聚物，制备方法如下各原料的配比按重量份加入，将30～50份环氧乙烷与25～45份十二醇用0.2～0.4份氢氧化钾为催化剂，在高压釜中反应，回流2～3个小时，反应温度控制在90～120℃，真空度控制在0.2～0.6MPa，在真空搅拌下反应，使环氧乙烷的加成摩尔数为30～50mol后，将反应温度降至40～60℃，在向反应釜中加入50～60份的十二酸，依靠在十二酸本身所带有的催化剂性能，既是参加反应的原料，也是反应过程中的催化剂，升温至70～90℃，真空度控制在0.2～0.6MPa下，反应1～2小时后，升温至100～120℃，压力控制在0.65～0.85MPa，恒温30～45分钟后，升温至110～130℃，压力控制在0.85～0.95MPa条件下，减压蒸馏反应出的0.2～0.3份水，使产物中水含量的体积浓度＜50ppm，即可得到高分子聚合物。
所述的一元酸选自草酸、庚酸、正辛酸或癸酸中的一种，优选正辛酸。
所述的二元酸盐选自丁二酸二钠盐、戊二酸二钠盐、己二酸二钠盐或癸二酸二钠盐中的一种，优选癸二酸二钠盐。
所述的荧光绿为水溶性柠檬黄分子式为C16H12N4O9S2·3Na与水溶性亮蓝分子式为C37H36N2O9S3·2Na按重量比1～2∶1的比例复配而得的调合荧光绿。
所述的削泡剂的化学名称为聚氧乙烯聚氧丙烯单丁基醚所述的净洗剂AEO9是脂肪醇聚氧乙烯(9)醚。
所述的组合物各组分按重量份配比称取后，在35±5℃下混合搅拌30分钟后，经检测、过滤、包装、即可。
本发明的有益效果是丙二醇可以降低冰点，提高沸点，且生物降解性好于乙二醇，因而选用丙二醇为冷却液主要原料，提高了冷却液的防冻、防沸功能；选用聚丙烯酸作为水质阻垢剂，提高了冷却液的防垢功能；选用净洗剂AEO9(亦即脂肪醇聚氧乙烯(9)醚)作为除垢净洗剂，提高了冷却液的除垢功能；选用本发明中的高分子聚合物作为防漏、缓冲、调节PH值、控制添加剂的稳定性及形成一层高分子保护膜，提高了冷却液的使用安全性；吡咯化合物、苯甲酸钠、一元酸、二元酸盐作为防锈防腐剂，提高了防锈、防腐功能；选用4-羟基苯甲酸丁酯(亦即尼泊金丁酯)作为杀菌剂，提高了杀菌功能。由于所选原料不含有硅酸盐、硼酸盐、硝酸盐、胺盐、氮氧化物、钼酸盐等可能引起沉淀或生成致癌物质的化工原料且所选原料生物降解性好，解决了当今国内市场冷却液的环保问题。由于其中含有高分子聚合物、除垢净洗剂、有机酸及其盐，在金属表面形成两层致密保护膜，第一层为本发明中的高分子聚合物吸附在金属表面形成一层高分子吸附膜，第二层依靠有机酸在高分子聚合物表面形成一层有机酸保护膜，依靠这两层膜的双重保护来阻止水和丙二醇对金属的腐蚀，并且延长冷却液的使用寿命，行车使用长达20万公里不腐蚀水箱。本发明的产品质量符合或超过SH0521-1999、JT225-1996、CAS 112-2005日本JISK2234美国ASTM D3306中各项技术指标要求。
本发明的发动机冷却液，适用于不同地区的气候条件，可以完全替代进口环保发动机冷却液。
本发明的发动机冷却液经过大量正交实验得到了在技术方面所需要的工艺配方，对比实验数据如下表一
从表一数据可以看出自制的发动机冷却液对金属试片的腐蚀远远低于标准要求，对铝和焊锡的保护最为突出。
采用上述方案生产的发动机冷却液与现有的国内冷却液技术相比有如下优点及效果1、不含无机盐及致癌物质，有利于环境保护和人类身体健康；2、配方科学合理，完全把金属失重降到了最低点；3、改变了有机环保型冷却液的长期大量进口问题；4、本产品稳定性好，行车使用寿命长达20万公里，适合于环保超重负荷冷却液。
具体实施例方式实施例1高分子聚合物的制备将30kg环氧乙烷与30kg十二醇(亦月桂醇)用0.3kg氢氧化钾为催化剂，在高压釜中反应，回流3个小时，反应温度控制在100℃，真空度控制在0.5MPa，在真空搅拌下反应，使环氧乙烷的加成摩尔数为36摩尔后，将反应温度降至40℃，在向反应釜中加入60kg的十二酸(亦月桂酸)，依靠在十二酸本身所带有的催化剂性能，既是参加反应的原料，也是反应过程中的催化剂，升温至80℃，真空度控制在0.4MPa下，反应1.5小时后，升温至110℃，压力控制在0.65MPa，恒温35分钟后，升温至120℃，压力控制在0.85MPa条件下，减压蒸馏反应出的0.2Kg水，使产物中水含量的体积浓度＜50ppm，即可得到高分子聚合物。
实施例2荧光绿的制备取水溶性柠檬黄(C16H12N4O9S2·3Na)0.0001kg与水溶性亮蓝(C37H36N2O9S3·2Na)0.0001kg混合制得荧光绿。
实施例3向调合釜中加入丙二醇30kg，再用进料泵抽取69kg去离子水，置于调合釜中与丙二醇共混，开动新型脉冲搅拌系统，搅拌10分钟使水与丙二醇很好地相溶；接下来依次加入苯骈三氮唑0.05kg，高分子聚合物0.6kg，苯甲酸钠0.15kg，聚丙烯酸0.05kg，AEO9(脂肪醇聚氧乙烯(9)醚)0.05kg，正辛酸0.05kg，癸二酸二钠盐0.05kg，尼泊金丁酯(4-羟基苯甲酸丁酯)0.0002kg，消泡剂(聚氧乙烯聚氧丙烯单丁基醚XD-4000)0.0002kg，荧光绿0.0002kg；在35±5℃下混合搅拌30分钟，经检测、过滤、包装即得到本次发明的发动机冷却液。
实施例4向调合釜中加入丙二醇50kg，再用进料泵抽取47kg去离子水，置于调合釜中与丙二醇共混，开动新型脉冲搅拌系统，搅拌10分钟使水与丙二醇很好地相溶；接下来依次加入巯基苯并噻唑0.15kg，高分子聚合物1.50kg，苯甲酸钠0.8kg，聚丙烯酸0.15kg，净洗剂AEO9(脂肪醇聚氧乙烯(9)醚)0.10kg，庚酸0.15kg，丁二酸二钠盐0.15kg，尼泊金丁酯(4-羟基苯甲酸丁酯)0.0001kg，消泡剂(聚氧乙烯聚氧丙烯单丁基醚XD-4000)0.0001kg，荧光绿0.0001kg；在35±5℃下混合搅拌30分钟，经检测、过滤、包装即得到本次发明的发动机冷却液。
实施例5向调合釜中加入丙二醇60kg，再用进料泵抽取36.5kg去离子水，置于调合釜中与丙二醇共混，开动新型脉冲搅拌系统，搅拌10分钟使水与丙二醇很好地相溶；接下来依次加入聚乙烯吡咯烷酮0.22kg，高分子聚合物1.60kg，苯甲酸钠0.9kg，聚丙烯酸0.20kg，净洗剂AEO9(脂肪醇聚氧乙烯(9)醚)0.08kg，癸酸0.25kg，己二酸二钠盐0.25kg，尼泊金丁酯(4-羟基苯甲酸丁酯)0.0002kg，消泡剂(聚氧乙烯聚氧丙烯单丁基醚XD-4000)0.0002kg，荧光绿0.0002kg；在35±5℃下混合搅拌30分钟，经检测、过滤、包装即得到本次发明的发动机冷却液。
实施例6
向调合釜中加入丙二醇55kg，再用进料泵抽取47kg去离子水，置于调合釜中与丙二醇共混，开动新型脉冲搅拌系统，搅拌10分钟使水与丙二醇很好地相溶；接下来依次加入甲苯基三唑0.10kg，高分子聚合物1.2kg，苯甲酸钠0.60kg，聚丙烯酸0.10kg，净洗剂AEO9(脂肪醇聚氧乙烯(9)醚)0.06kg，草酸0.20kg，戊二酸二钠盐0.20kg，尼泊金丁酯(4-羟基苯甲酸丁酯)0.0001kg，消泡剂(聚氧乙烯聚氧丙烯单丁基醚XD-4000)0.0001kg，荧光绿0.0001kg；在35±5℃下混合搅拌30分钟，经检测、过滤、包装即得到本次发明的发动机冷却液。
以上关于一种“发动机冷却液”的详述是为了很好地说明本次发明，并不是进行发明空间的限制，特此，在本研究领域的科技人员完全有可能在查阅本文献后进行更改的可能性，我们所要含盖的仅仅是在权利要求书中的精神和范围之中。
权利要求
1.一种发动机冷却液，其特征在于该发动机冷却液是由丙二醇、去离子水、吡咯化合物、高分子聚合物、聚丙烯酸、苯甲酸钠、净洗剂AEO9、一元酸、二元酸盐、4-羟基苯甲酸丁酯、消泡剂、荧光绿组成，各组分的重量份配比如下丙二醇 30～60份去离子水 36.5～69份吡咯化合物 0.05～0.22份高分子聚合物 0.60～1.60份聚丙烯酸 0.05～0.20份苯甲酸钠 0.15～0.90份净洗剂AEO90.05～0.10份一元酸 0.05～0.25份二元酸盐 0.05～0.25份4-羟基苯甲酸丁酯 0.0001～0.0002份消泡剂 0.0001～0.0002份荧光绿 0.0001～0.0002份。
2.根据权利要求1所述的发动机冷却液，其特征在于所述的吡咯化合物选自巯基苯并噻唑、苯骈三氮唑、甲苯基三唑或聚乙烯吡咯烷酮中的一种。
3.根据权利要求2所述的发动机冷却液，其特征在于所述的吡咯化合物是苯骈三氮唑。
4.根据权利要求1所述的发动机冷却液，其特征在于所述的高分子聚合物为高分子聚醚与脂肪酸的共聚物，制备方法如下各原料的配比按重量份加入，将30～50份环氧乙烷与25～45份十二醇用0.2～0.4份氢氧化钾为催化剂，在高压釜中反应，回流2～3个小时，反应温度控制在90～120℃，真空度控制在0.2～0.6MPa，在真空搅拌下反应，使环氧乙烷的加成摩尔数为30～50mol后，将反应温度降至40～60℃，在向反应釜中加入50～60份的十二酸，依靠在十二酸本身所带有的催化剂性能，既是参加反应的原料，也是反应过程中的催化剂，升温至70～90℃，真空度控制在0.2～0.6MPa下，反应1～2小时后，升温至100～120℃，压力控制在0.65～0.85MPa，恒温30～45分钟后，升温至110～130℃，压力控制在0.85～0.95MPa条件下，减压蒸馏反应出的0.2～0.3份水，使产物中水含量的体积浓度＜50ppm，即可得到高分子聚合物。
5.根据权利要求1所述的发动机冷却液，其特征在于所述的一元酸选自草酸、庚酸、正辛酸或癸酸中的一种。
6.根据权利要求5所述的发动机冷却液，其特征在于所述的一元酸是正辛酸。
7.根据权利要求1所述的发动机冷却液，其特征在于所述的二元酸盐选自丁二酸二钠盐、戊二酸二钠盐、己二酸二钠盐或癸二酸二钠盐中的一种。
8.根据权利要求7所述的发动机冷却液，其特征在于所述的二元酸盐是癸二酸二钠盐。
9.根据权利要求1所述的发动机冷却液，其特征在于所述的荧光绿为水溶性食用柠檬黄分子式为C16H12N4O9S2·3Na与水溶性食用亮蓝分子式为C37H36N2O9S3·2Na按重量比1～2∶1的比例复配而得的调合荧光绿。
全文摘要
本发明涉及一种发动机冷却液，由下列组分组成丙二醇、去离子水、吡咯化合物、高分子聚合物、聚丙烯酸、苯甲酸钠、净洗剂AEO
文档编号C09K5/20GK1872943SQ20061004708
公开日2006年12月6日 申请日期2006年6月30日 优先权日2006年6月30日
发明者王海祥, 范村 申请人:辽宁三特石油化工有限公司