一种非醇类全水基发动机冷却液的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种非醇类全水基发动机冷却液，其成分包括：水1000份，有机缓蚀剂2-5份，无机缓蚀剂3-20份，阻垢剂0.01-1.5份，消泡剂0.5-1份。发明以水作为冷却剂的发动机冷却液，选用无机和有机的化合物为防锈剂，彼此具有极佳的协同效应，对多种金属尤其碳钢、铸铁以及铸铝在纯水中具有优异的防锈性能；通过对物质结构的改变，从而增加了添加剂在水中的溶解性，可大大提高冷却液的储备及使用稳定性；又具有极佳的抗硬水性能。由于该发明的发动机冷却液溶剂为水,同时所选防锈剂无毒无害且添加量少，所以对环境无污染。
【专利说明】一种非醇类全水基发动机冷却液
【技术领域】
[0001] 本发明属于发动机冷却液领域，特别涉及一种以水作为冷却剂的发动机冷却液。
【背景技术】
[0002] 目前，国内外普遍采用的发动机冷却液是以乙二醇作防冻剂，配以适量的金属缓 蚀剂、阻垢剂等添加剂与软化水调配而成。采用乙二醇作为防冻剂，是为了满足汽车在低温 和冬季正常运行要求。
[0003] 许多用户为了节约成本，在气温较高的季节，用水直接替代防冻液加入到水箱中， 这样不仅对汽车冷却系统所涉及到的金属造成腐蚀，同时水箱中会产生大量的水垢锈垢， 严重影响水箱性能。
[0004] 作为发动机冷却液，要求比热要高、热传导性好，其主要用来冷却发动机部件，以 免发生过热。水的比热是4. 18kJ/kg，°C，而乙二醇的比热是2. 72kJ/kg，°C。在同样循环 量下，水从发动机中带走的热量要比乙二醇带走的多，因此水是比较理想的冷却剂。水是 最佳的传热介质，水的热导率是〇. 00137卡/秒?厘米· °C，乙二醇的热导率0. 00071卡/ 秒?厘米· °C。水基汽车冷却液，其热传导功能比乙二醇基，丙二醇基等醇类物质更好。
[0005] 就环保方面而言，水是清洁介质，以水为冷却液，对环境无害，反之，甘醇系列化合 物制备冷却液，排放之后对环境生物造成危害。从经济效益角度考虑，水是更经济最便宜的 冷却液介质。
[0006] 目前，国内外有关不含醇类全水基防冻液的报道较少，仅查到德国一家公司有类 似产品简介，即采用水和添加剂制备冷却液。此外，查阅国内外标准，无论我国石化行业标 准SH0521《汽车及轻负荷发动机用乙二醇型防冻液》，还是美国标准ASTM D 3306-11《轿 车及轻负荷发动机用二元醇型冷却液规范》和ASTM D6210-10《重负荷发动机用全配方二 元醇型冷却液规范》，均无涉及到有关不含醇类全水基型冷却液相关技术规范。国家新标准 GB29743《机动车发动机冷却液》只规定，最低冰点为-15°C冷却液和最低沸点大于102°C的 冷却液。开发满足常年最低气温在〇°C以上区域，满足用户基本需求的全水基冷却液，将填 补国内空白。
【发明内容】
[0007] 本发明提供了一种非醇类全水基型发动机冷却液，解决了部分金属缓蚀添加剂在 水中溶解度小，在使用过程中容易析出的问题，从而保证其对金属的防腐蚀性能。
[0008] 此外，由于水沸点为KKTC，比甘醇基冷却液挥发性大，在用户使用全水基冷却液 过程中，需不断地补充纯净水。如果补充未经处理河水，江水，自来水等，会使汽车或冷却设 备系统结垢及沉淀，影响冷却系统的正常运行。本发明通过采用经过处理的水溶剂、复合使 用改性有机缓蚀剂、无机缓蚀剂和阻垢剂，从技术上解决了发动机冷却液抗硬水性能的问 题。
[0009] 本发明公开了一种非醇类全水基型发动机冷却液，其成分包括以下组分：
[0010] 水 1000份 有机缓蚀剂 2-5份 无机缓蚀剂 3-20份 阻垢剂 0.01-1.5份 消泡剂 0.5-1份
[0011] 其中各组分含量比例为质量比例。
[0012] 所述水是经过处理而得到的软水、脱盐水、或去离子水，作为发动机循环冷却剂。 其中水在全部组分中所占的质量分数不低于97. 5%。
[0013] 所述有机缓蚀剂为改性有机缓蚀剂，分子机构包含以下官能团中的一种或多种Ιο-， -0H， -NH-， -NH2, -NH3, -NH4+， -CH0, -C0-， -C00-。
[0014] 所述无机缓蚀剂选自铬酸盐、亚硝酸盐、硅酸盐、钥酸盐、钨酸盐、聚磷酸盐、锌盐、 硼酸盐中的一种或多种。
[0015] 所述的阻垢剂选自：多元醇磷酸酯、丙烯酸系聚合物、膦羧酸聚合物、聚环氧琥珀 酸、聚天冬氨酸中的一种或多种。
[0016] 所述消泡剂为有机硅类消泡剂、聚醚类消泡剂中的一种或多种。
[0017] 所述的缓蚀剂作用，无机缓蚀剂是在金属表面形成氧化膜，起到防止金属腐蚀的 目的。有机缓蚀剂通过吸附使得金属表面的能量状态趋于稳定，并由非极性基团造成憎水 性膜，使电荷转移和腐蚀剂的扩散都受到抑制，从而降低金属的腐蚀。由于有机与无机缓蚀 剂具有协同效应，从而使得对多种金属同时具有优异的防腐蚀性能。
[0018] 所述的阻垢剂既对钢铁有缓蚀作用，又对碳酸钙有阻垢作用。采用多元醇磷酸酯 而不使用聚磷酸盐作缓蚀剂，有利于降低水解所产生的正磷酸根浓度和碳酸钙的沉积倾 向。采用对碳酸钙和磷酸钙都有阻垢作用的丙烯酸系聚合物则进一步加强了冷却水系统的 结垢控制，有利于防止垢下腐蚀。
[0019] 所述的消泡剂作用是：防冻液在高速循环过程中产生的泡沫会影响传热效率加剧 气穴腐蚀，加入消泡剂以抑制泡沫的产生。
[0020] 通过采用以上方案，具有以下有益效果：
[0021] 本发明以水作为发动机冷却液的主要成分，其它添加剂含量少且无毒无害，非常 有利于环境保护。
[0022] 本发明所使用的添加剂不仅具有对多种金属尤其铝、铸铁以及碳钢具有优异的防 腐蚀性能而且在水中的溶解性极佳，可大大提高冷却液的储备及使用稳定性；具有优异的 抗硬水性能。
【具体实施方式】
[0023] 本发明通过以下具体实施例进行说明，但是应当理解本发明并不限于以下具体实 施方案，在此仅供本领域的技术人员能够顺利实现本发明，其它任何显而易见的改进或变 更，都不超出本发明所附权利要求的保护范围。
[0024] 实施例1
[0025] 取纯净水lOOOKg、有机硅酮3Kg、硝酸钠6Kg、钥酸钠 0. 6Kg、硼砂5Kg、多元醇磷酸 酯1. 5Kg、消泡剂0. 6Kg，经混合搅拌制成。
[0026] 实施例2
[0027] 取纯净水lOOOKg、有机硅酮4Kg、硝酸钠 5Kg、钥酸钠 0· 5Kg、硼砂4Kg、多元醇磷酸 酯1. 5Kg、消泡剂0. 8Kg，经混合搅拌制成。
[0028] 实施例3
[0029] 取纯净水1000Kg、有机硅酮5Kg、硝酸钠5Kg、钥酸钠0. 4Kg、硼砂4Kg、多元醇磷酸 酯1. 5Kg、消泡剂lKg，经混合搅拌制成。
[0030] 完成项目主要技术指标：
[0031] L防腐蚀性能满足GB29743-2013《机动车发动机冷却液》，如：玻璃器皿腐蚀试 验、铸铝合金传热腐蚀试验。
[0032] 2.抗硬水能力，达到国际上规定标准
[0033] 上述实施例得到的全水基型发动机冷却液经过试验，性能指标如表1所示：
[0034] 表1 :性能指标
【权利要求】
1. 一种非醇类全水基发动机冷却液，其特征在于，包括下列组分： 水 1000份 有机缓蚀剂 2-5份 无机缓蚀剂 3-20份 阻垢剂 0.01-1.5份 消泡剂 0.5-1份 其中各组分含量比例为质量比例。
2. 根据权利要求1所述的发动机冷却液，其特征在于，所述水是经过处理而得到的软 水、脱盐水、或去离子水； 其中水在全部组分中所占的质量分数不低于97. 5%。
3. 根据权利要求1所述的发动机冷却液，其特征在于，所述有机缓蚀剂为改性有机缓 蚀齐[J，分子机构包含以下官能团中的一种或多种：-〇_，-0H，-NH-，-NH2, -NH3, -NH4+，-CH0, -C 0-，-coo-。
4. 根据权利要求1所述的发动机冷却液，其特征在于，所述无机缓蚀剂选自铬酸盐、亚 硝酸盐、硅酸盐、钥酸盐、钨酸盐、聚磷酸盐、锌盐、硼酸盐中的一种或多种。
5. 根据权利要求1所述的发动机冷却液，其特征在于，所述的阻垢剂选自：多元醇磷酸 酯、丙烯酸系聚合物、膦羧酸聚合物、聚环氧琥珀酸、聚天冬氨酸中的一种或多种。
6. 根据权利要求1所述的发动机冷却液，其特征在于，所述消泡剂为有机硅类消泡剂、 聚醚类消泡剂中的一种或多种。
【文档编号】C09K5/20GK104194736SQ201410438942
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月29日 优先权日:2014年8月29日
【发明者】邵晖, 陈华, 刘镇平 申请人:甘肃蓝星清洗科技有限公司