不含乙二醇的长效冷却液的制作方法

文档序号:3819820阅读:269来源:国知局

专利名称::不含乙二醇的长效冷却液的制作方法
技术领域
:本发明涉及一种冷却液,尤其涉及一种不含乙二醇的长效冷却液。
背景技术
:冷却液作为冷却剂,不仅作为汽车、火车、飞机、船舶、发电机组等发动机的冷却剂,还可以用作电力或电子组件等的冷却剂。现有的发动机冷却液普遍采用水作为主要的除热流体,并在水中添加占冷冻液体积30%-70%的乙二醇。由于这种醇水混合物在使用中易生成酸性物质,会对发动机冷却系统的金属零部件产生腐蚀,因此必须添加金属腐蚀抑制剂,使用较多的腐蚀抑制剂是亚硝酸盐、磷酸盐等。在现有的冷却液配方中的添加剂还包括消泡剂、染料、水垢抑制剂、表面活性剂及鳌合剂等,通常由5-15种不同化学物质组成。使用乙二醇的主要缺点是其对人和其它哺乳动物具有较大毒性,其毒性通常按照称为LDs。评价系统进行评价,当以大鼠进行实验时,LDs。值为引起5(m实验大鼠死亡的以mg/Kg体重表达的数量,LD5。值越低,说明毒性越强。而且冷却液中的某些添加剂也有毒,如亚硝酸盐、磷酸盐等。冷却液中的水分也是一个难题,一个难题是重金属(如溶解在水中的铅和铜杂质等)沉淀的出现,第二个难题是对冷却系统的腐蚀,第三个难题是冷却液中的水溶性添加剂需加热、激烈搅拌才能溶解于水中。为了解决乙二醇的毒性问题,美国埃文斯冷却系统公司于2001年6月8日申请的公开号为第1444636号的中国专利公开了一种非毒性乙二醇基防冻/传热流体浓縮物和防冻/传热流体,其防冻/传热流体组合物包括(a)乙二醇;(b)乙二醇中毒用解毒剂,在大气压力下高于约150°C;(c)水。美国埃文斯冷却系统公司于2001年8月23日申请的公开号为第1507485号的中国专利公开了一种毒性减小的乙二醇基防冻防冻/传热流体浓縮物和防冻/传热流体,其防冻/传热流体组合物包括(a)乙二醇;(b)沸点高于150'C左右,其作用是作为醇脱氢酶酶抑制剂;(c)水。为了解决乙二醇的毒性问题及冷却液中的水分的难题,美国伊万斯冷却系统股份有限公司于1994年9月8日申请的公告号为第1130916号的中国专利公开了一种非水系热传导流体,所述组合物具有包含丙二醇的非水基质流体和可溶于丙二醇的第一添加剂。美国埃文斯冷却系统公司于2001年7月19日申请的公开号为第1511187号的中国专利公开了一种非水传热传流体及其应用,所述的传热流体包括(a)由乙二醇组成的第l二醇;(b)至少一种第2二醇,其中所述的第2二醇在与乙二醇混合时用作乙二醇毒害的解毒剂,且沸点高于约15(TC;(c)至少一种防腐蚀添加剂,其可以溶于第1和第2二醇。但以上冷却液的缺点是热传导性能较差,使冷却系统体积较大,影响配备冷却系统的设备的外观设计。
发明内容本发明的目的是提供一种不含乙二醇的长效冷却液,以解决现有技术中存在的上述问题,本发明的不含乙二醇的长效冷却液能降低毒性水平和由水系冷却剂显示的腐蚀性,热传导性能好。为实现上述目的,本发提供了一种不含乙二醇的长效冷却液,其包括以下组分多元醇、粘度比热调节剂和能溶于多元醇的防腐蚀添加剂。所述各组分的重量百分比含量为粘度比热调节剂5%40%,优选10%_30%;防腐蚀添加剂为0.3%15.0%;多元醇为45%94.7%。所述的多元醇选自丙二醇、甘油或二者的混合物,多元醇的沸点高于15(TC。所述的丙二醇为1,2丙二醇。所述的粘度比热调节剂选自乙基卡必醇。所述的防腐蚀添加剂选自苯并三氮唑、苯甲酸盐和钼酸盐。所述防腐蚀添加剂中苯并三氮唑的重量百分比含量为0.1%20.0%。所述防腐蚀添加剂中苯甲酸盐为苯甲酸钠,其重量百分比含量为0.1%10.0%。所述防腐蚀添加剂中钼酸盐为钼酸钠,其重量百分比含量为0.1%5.0%。本发明所述不含乙二醇的长效冷却液的毒性水平低,耐腐蚀性好,热传导性能好。可以用作各种汽车、火车、飞机、船舶、发电机组的内燃机冷却剂,电力或电子组件的冷却剂,太阳能加热系统的传热流体及工业加工中用于保持温度的传热流体和各种使用水冷却的设备。具体实施例方式下面以具体实施方式说明本发明的效果,实施例性能如表1所示。实施例1在本实施例中,不含乙二醇的长效冷却液是在常温常压下,將79Kg的l,请的公开号为第1444636号的中国专利公开了一种非毒性乙二醇基防冻/传热流体浓縮物和防冻/传热流体,其防冻/传热流体组合物包括(a)乙二醇;(b)乙二醇中毒用解毒剂,在大气压力下高于约15(TC;(c)水。美国埃文斯冷却系统公司于2001年8月23日申请的公开号为第1507485号的中国专利公开了一种毒性减小的乙二醇基防冻防冻/传热流体浓縮物和防冻/传热流体,其防冻/传热流体组合物包括(a)乙二醇;(b)沸点高于15(TC左右,其作用是作为醇脱氢酶酶抑制剂;(c)水。为了解决乙二醇的毒性问题及冷却液中的水分的难题,美国伊万斯冷却系统股份有限公司于1994年9月8日申请的公告号为第1130916号的中国专利公开了一种非水系热传导流体,所述组合物具有包含丙二醇的非水基质流体和可溶于丙二醇的第一添加剂。美国埃文斯冷却系统公司于2001年7月19日申请的公开号为第1511187号的中国专利公开了一种非水传热传流体及其应用,所述的传热流体包括(a)由乙二醇组成的第l二醇;(b)至少一种第2二醇,其中所述的第2二醇在与乙二醇混合时用作乙二醇毒害的解毒剂,且沸点高于约15(TC;(c)至少一种防腐蚀添加剂,其可以溶于第1和第2二醇。但以上冷却液的缺点是热传导性能较差,使冷却系统体积较大,影响配备冷却系统的设备的外观设计。
发明内容本发明的目的是提供一种不含乙二醇的长效冷却液,以解决现有技术中存在的上述问题,本发明的不含乙二醇的长效冷却液能降低毒性水平和由水系冷却剂显示的腐蚀性,热传导性能好。为实现上述目的,本发提供了一种不含乙二醇的长么冷却液,其包括以下组分多元醇、粘度比热调节剂和能溶于多元醇的防腐蚀添加剂。所述各组分的重量百分比含量为粘度比热调节剂5%40%,优选10%_30%;防腐蚀添加剂为0.3%15.0%;多元醇为45%94,7%。所述的多元醇选自丙二醇、甘油或二者的混合物,多元醇的沸点高于15(TC。所述的丙二醇为l,2丙二醇。所述的粘度比热调节剂选自乙基卡必醇。所述的防腐蚀添加剂选自苯并三氮唑、苯甲酸盐和钼酸盐。所述防腐蚀添加剂中苯并三氮唑的重量百分比含量为0.1%20.0%。所述防腐蚀添加剂中苯甲酸盐为苯甲酸钠,其重量百分比含量为0.1%10.0%。所述防腐蚀添加剂中钼酸盐为钼酸钠,其重量百分比含量为0.1%5.0%。本发明所述不含乙二醇的长效冷却液的毒性水平低,耐腐蚀性好,热传导性能好。可以用作各种汽车、火车、飞机、船舶、发电机组的内燃机冷却剂,电力或电子组件的冷却剂,太阳能加热系统的传热流体及工业加工中用于保持温度的传热流体和各种使用水冷却的设备。具体实施例方式下面以具体实施方式说明本发明的效果,实施例性能如表1所示。实施例1在本实施例中,不含乙二醇的长效冷却液是在常温常压下,將79Kg的l,2丙二醇,10Kg的乙基卡必醇倒入容器内,再向容器内加入5Kg的苯骈三氮唑、5Kg的苯甲酸钠和1Kg的钼酸钠充分搅拌后制成。实施例2在本实施例中,不含乙二醇的长效冷却液是在常温常压下,將69Kg的l,2丙二醇,20Kg的乙基卡必醇倒入容器内,再向容器内加入5Kg的苯骈三氮唑、5Kg的苯甲酸钠和1Kg的钼酸钠充分搅拌后制成。实施例3在本实施例中,不含乙二醇的长效冷却液是在常温常压下,將78Kg的l,2丙二醇,10Kg的乙基卡必醇倒入容器内,再向容器内加入10Kg的苯骈三氮唑、1Kg的苯甲酸钠和1Kg的钼酸钠充分搅拌后制成。实施例4在本实施例中,不含乙二醇的长效冷却液是在常温常压下,將68Kg的甘油,20Kg的乙基卡必醇倒入容器内,再向容器内加入10Kg的苯骈三氮唑、1Kg的苯甲酸钠和1Kg的钼酸钠充分搅拌后制成。实施例5在本实施例中,不含乙二醇的长效冷却液是在常温常压下,將78Kg的甘油,10Kg的乙基卡必醇倒入容器内,再向容器内加入lKg的苯骈三氮唑、10Kg的苯甲酸钠和1Kg的钼酸钠充分搅拌后制成。实施例6二其它物理性能测试:表2实施例物理性能<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>三道路运行试验综合以上分析结果显示,实施例6的各项性能最为适合,故选其进行装车试验,使用宝马BMW750IL车的5.0升V-12发动机进行道路运行试验,道路行驶61,216公里。按本发明的说明书安装车辆并注入本发明的冷却液。在试验期间,无冷却剂排出或替换。在发动机冷却液的下软管内放置金属样品管束,并在整个试验期间将其浸在冷却剂中。冷却剂试样抑制金属腐蚀能力的表现通过将试验期结束时的金属样品损失结果(克)与ASTM试验标准进行比较而加以评估。道路运行试验结果(道路行驶61,216公里)A重量.冷却液(mg)ASTM标准一2.6-10-3.2-30~0.9-10-1.1-10-3.6-30-L6-10+7.8NA+7.6NA时的pH时的pH道路运行试验表明,车辆加注本发明的冷却液后,发动机水温稍有降低。百公里油耗加注前为18.2公升,在相同行驶路况和速度的情况下,车辆加注本发明的冷却液后,百公里油耗降为15.6公升。由此可见,本发明的冷却液是真正的环保节能的产品。由上所述,本发明不含乙二醇的长效冷却液的多元醇选自1,2丙二醇、甘油,而l,2丙二醇和甘油基本无毒,且因冷却剂基质不含水,大大降低了重金属的沉淀物等产生的污染,因而降低了冷却液的毒性。本发明不含乙二醇的长效冷却液的防腐蚀添加剂要求溶于丙二醇、甘油或二者的混合物,可以避免对冷却系统造成腐蚀。各种选定的防腐蚀添加剂是针对可能存在于散热器中的一种或多种特定金属进行防腐蚀,如唑类化合物用作铜和黄铜的防腐蚀剂钼酸盐化合物的主要功能是用作铅的防腐蚀剂,但对于降低许多其它金属的腐蚀也是有益的;苯甲酸盐化合物对于降低发动机上的金属腐蚀是很ii属铁料铜始束金铸铝钢铜焊黄开结有效的,同时也作为杀菌剂防止冷却液在长期储存时变质。本发明不含乙二醇的长效冷却液的防腐蚀添加剂含量高,其中易消耗防腐蚀添加剂的含量是现有冷却液含量的十倍以上,长期使用也不会因防腐蚀添加剂的消耗而使冷却液失效,试验表明,车辆行驶50万公里后,本发明的不含乙二醇的长效冷却液仍然可正常使用;同时因为防腐蚀添加剂含量高后冷却液的比重也升高,其比热变大,所以导热性能更好。本领域普通技术人员根据本发明之精神,可以对本发明上述实施方案作各种改变或修饰,例如,其它沸点在大约1501C(302下)以上的多元醇可以单独使用,或与丙二醇结合使用。另外,丙二醇与二乙二醇的相对浓度可以改变,例如将丙二醇/二乙二醇的比例变为80/20。在制剂二乙二醇和丙二醇部分总量中可接受的丙二醇浓度在大约1-90%(重量)。综上所述,本发明不含乙二醇的长效冷却液符合创作专利要件,故依法提出专利申请。但以上所揭露者仅为本发明之较佳实施例,于具体实施时,本发明可以有多种变化设计。本发明之申请专利范围并不以上述实施例为限,凡本领域普通技术人员根据本发明所作之等效修饰或变化均应包含于申请专利范围内。权利要求1、一种不含乙二醇的长效冷却液,其特征是,包括以下组分多元醇、粘度比热调节剂和能溶于多元醇的防腐蚀添加剂。2、根据权利要求l所述的不含乙二醇的长效冷却液,其特征是,所述各组分的重量百分比含量为粘度比热调节剂5%40%,优选10%-30%;防腐蚀添加剂为0.3%15.0%;多元醇为45%94.7%。3、根据权利要求2所述的不含乙二醇的长效冷却液,其特征是所述的多元醇选自丙二醇、甘油或二者的混合物,多元醇的沸点高于15(TC。4、根据权利要求3所述的不含乙二醇的长效冷却液,其特征是所述的丙二醇为1,2丙二醇。5、根据权利要求2所述的不含乙二醇的长效冷却液,其特征是所述的粘度比热调节剂选自乙基卡必醇。6、根据权利要求2所述的不含乙二醇的长效冷却液,其特征是所述的防腐蚀添加剂选自苯并三氮唑、苯甲酸盐和钼酸盐。7、根据权利要求6所述的不含乙二醇的长效冷却液,其特征是所述防腐蚀添加剂中苯并三氮唑的重量百分比含量为0.1%20.0%。8、根据权利要求6所述的不含乙二醇的长效冷却液,其特征是所述防腐蚀添加剂中苯甲酸盐为苯甲酸钠,其重量百分比含量为0.1%10.0%。9、根据权利要求6所述的不含乙二醇的长效冷却液,其特征是所述防腐蚀添加剂中钼酸盐为钼酸钠,其重量百分比含量为0.1%5.0%。全文摘要本发明公开了一种不含乙二醇的长效冷却液,包括以下组分(a)多元醇,选自1,2丙二醇、甘油或二者的混合物,其沸点高于150℃;(b)粘度比热调节剂,选自乙基卡必醇;(c)至少一种防腐蚀添加剂,能溶于丙二醇、甘油或二者的混合物。本发明不含乙二醇的冷却液传导性能好,防腐蚀添加剂可长时间消耗,使本冷却液可长期使用。因此本发明不含乙二醇的冷却液热可以用作各种汽车、火车、飞机、船舶、发电机组的内燃机冷却剂,电力或电子组件的冷却剂等。文档编号C09K5/00GK101319134SQ20071002845公开日2008年12月10日申请日期2007年6月6日优先权日2007年6月6日发明者黄永红申请人:黄永红
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