本发明涉及汽车的冷却技术领域，尤其涉及一种汽车水箱保护补加液、制备方法及应用。
背景技术
汽车发动机冷却水是汽车水冷式发动机水箱中的循环传热介质。汽车在运行过程中会产生大量的热，如不及时排热，将会导致发动机的损坏，因此需要一种冷却水来辅助发动机散热。而水在水箱中高温运行，水介质对水箱造成很大的腐蚀和形成水垢，不仅影响水箱散热，而且因长时间的表面腐蚀，使水箱很快被腐蚀穿孔，大大缩短了水箱的使用寿命，增大了汽车的运行成本，严重时，直接影响到汽车的正常运行。优质冷却水不仅要具有冷却功能，还应具有防腐蚀、防水垢、阻止起泡等功能。而现有的冷却液虽然添加了金属缓蚀剂，但主流缓蚀剂为无机型缓蚀剂，有效期一般为1-2年，因此，1-2年必须更换冷却液。因而汽车水箱保护补加液应运而生。但是目前市面上的汽车发动机冷却液稳定性差，容易产生沉淀，缓蚀剂不够长效。
技术实现要素：
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种汽车水箱保护补加液、制备方法及应用，该汽车水箱保护补加液化学性质稳定、不易变质、储存稳定性佳，冷却效果好，能够加入汽车发动机的冷却系统中的冷却水或冷却液中有效保护汽车发动机，改善汽车发动机的散热效果，提高汽车发动机的工作效率。
本发明的目的采用如下技术方案实现：
一种汽车水箱保护补加液，包括如下重量份数的组分：
防冻剂10.0～60.0份；
有机酸缓蚀剂0.5～15.0份；
唑类缓蚀剂0.2～3.0份；
阻垢剂0.05～0.3份；
ph调节剂0.5～10.0份；
消泡剂：0.001～0.2份；
水39.0～89.0份。
进一步地，所述汽车水箱保护补加液包括如下重量份数的组分：
防冻剂30.00份，有机酸缓蚀剂6.50份，唑类缓蚀剂2.00份，阻垢剂0.20份，ph调节剂3.7份，消泡剂0.08份，水57.52份；或者，
防冻剂40.00份，有机酸缓蚀剂9.50份，唑类缓蚀剂1.00份，阻垢剂0.15份，ph调节剂5.3份，消泡剂0.06份，水43.99份；或者，
防冻剂50.00份，有机酸缓蚀剂6.50份，唑类缓蚀剂1.50份，阻垢剂0.10份，ph调节剂4.6份，消泡剂0.05份，水37.25份。
进一步地，所述防冻剂为乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇中的至少一种。
进一步地，所述有机酸缓蚀剂为癸二酸、己二酸、异辛酸中的至少一种。
进一步地，所述唑类缓蚀剂为苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑中的至少一种。
进一步地，所述阻垢剂为水解聚马来酸酐、聚丙烯酸中的至少一种；且/或，所述ph调节剂为氢氧化钠、氢氧化钾的至少一种；且/或，
所述消泡剂为有机硅消泡剂；且/或，
所述水为去离子水。
一种如上所述的汽车水箱保护补加液的制备方法，包括如下步骤：
将防冻剂、唑类缓蚀剂、有机缓蚀剂、阻垢剂、ph调节剂和水按质量份数比例投入反应釜中，搅拌至第一预设时间至混合均匀，将消泡剂按质量份数比例投入反应釜中，搅拌第二预设时间，过滤，得到汽车水箱保护补加液。
所述第一预设时间为15～60min；且/或，所述第二预设时间为2～20min。
一种汽车水箱保护补加液的应用，所述汽车水箱保护补加液应用于制备冷却系统中循环流动的冷却剂，所述冷却剂包括水和所述汽车水箱保护补加液，所述汽车水箱保护补加液与水的稀释比例为1:30～1:5。
进一步地，所述汽车水箱保护补加液与水的稀释比例为1:20～3:50。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
上述汽车水箱保护补加液通过合理配置各组分和各组分之间的含量，在各组分协同作用下，能够提高汽车水箱保护补加液各方面的综合性能，化学性质稳定、不易变质、存储稳定性佳，冷却效果好，具有长效性，使用寿命长，能够加入汽车发动机的冷却系统中的冷却水或冷却液中长时间地有效防止汽车发动机过热进而保护汽车发动机，改善汽车发动机的散热效果，提高汽车发动机工作效率，保障汽车的安全行驶。此外，该汽车水箱保护补加液具有良好的防腐蚀、防结垢、消泡效果；采用浓缩型配方，不仅能够降低运输成本，而且环保、无公害，易于工业化大规模生产。
具体实施方式
下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
本发明实施例提供一种汽车水箱保护补加液包括如下重量份数的组分：防冻剂10.0～60.0份；有机酸缓蚀剂0.5～15.0份；唑类缓蚀剂0.2～3.0份；阻垢剂0.05～0.3份；ph调节剂0.5～10.0份；消泡剂：0.001～0.2份；水39.0～89.0份。
上述汽车水箱保护补加液组分简单、原料易得、制备方法简单、加注方便，通过合理配置各组分和各组分之间的含量，在各组分协同作用下，能够提高汽车水箱保护补加液各方面的综合性能，化学性质稳定、不易变质、存储稳定性佳，冷却效果好；采用全有机型缓蚀剂，消耗慢、使用寿命长，加入一次可使用三年，节约水资源，减少了材料浪费，减少了修理和更好补加液而浪费的时间和金钱，具有长效性，使用寿命长，能够长时间地有效防止汽车发动机过热进而保护汽车发动机，改善汽车发动机的散热效果，提高汽车发动机工作效率，保障汽车的安全行驶。此外，该汽车水箱保护补加液具有良好的防腐蚀、防结垢、消泡效果；采用浓缩型配方，不仅能够降低运输成本，而且不含胺、硼、磷、亚硝酸盐、硅酸盐，环保、无公害。当汽车发动机的冷却系统中的冷却液因使用时间长而失效时，在失效的冷却液中加入该汽车水箱保护补加液，此时汽车发动机的冷却系统具有良好的防腐蚀、防结垢、消泡和冷却效果，防腐蚀、防结垢、消泡和冷却性能得到大大提高。可以理解的，当汽车发动机的冷却系统中的冷却水的防腐蚀、防结垢和冷却效果不够理想时，在冷却水张工加入该汽车水箱保护补加液，此时汽车发动机的冷却系统具有良好的防腐蚀、防结垢、消泡和冷却效果，防腐蚀、防结垢和冷却性能得到大大改善。
进一步地，所述汽车水箱保护补加液包括如下重量份数的组分：
防冻剂30.00份，有机酸缓蚀剂6.50份，唑类缓蚀剂2.00份，阻垢剂0.20份，ph调节剂3.7份，消泡剂0.08份，水57.52份；或者，
防冻剂40.00份，有机酸缓蚀剂9.50份，唑类缓蚀剂1.00份，阻垢剂0.15份，ph调节剂5.3份，消泡剂0.06份，水43.99份；或者，
防冻剂50.00份，有机酸缓蚀剂6.50份，唑类缓蚀剂1.50份，阻垢剂0.10份，ph调节剂4.6份，消泡剂0.05份，水37.25份。
进一步地，所述防冻剂为乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇中的至少一种。
进一步地，所述唑类缓蚀剂为苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑中的至少一种。唑类缓蚀剂通过铜离子置换唑类缓蚀剂中的一个氢离子，再与唑类缓蚀剂分子上的氮原子以配位键生成共聚物，该共聚物是一种极其稳定的络合物，吸附在铜类金属表面，形成一层致密的、稳定的、惰性的保护膜，使得黄铜和紫铜等铜类金属表面得到保护，能够防止汽车发动机冷却系统的黄铜和紫铜等铜类金属腐蚀，实现对汽车发动机冷却系统的黄铜和紫铜等铜类金属进行有效防护。当然，唑类缓蚀剂也可以保护汽车发动机冷却系统中的钢、铸铁等金属，这是由于若铜类金属腐蚀严重，水中的铜离子超过一定浓度后，由于铁的化学活性大大超过铜，就会发生铜离子的还原，引起钢、铸铁的电化学腐蚀和电偶腐蚀，表现在金属表面的腐蚀为锈蚀。
所述有机酸缓蚀剂为癸二酸、己二酸、异辛酸中的至少一种。有机酸缓蚀剂通过分子或离子在金属表面的静电引力和分子间作用力而发生物理吸附，或与金属表面形成配位键而发生化学吸附，从而吸附在金属表面，形成一层致密的、稳定的、惰性的保护膜，能够防止汽车发动机冷却系统的钢、铸铁、焊锡、铸铝等金属腐蚀，实现对汽车发动机冷却系统的钢、铸铁、焊锡、铸铝等金属进行有效防护。
进一步地，所述阻垢剂为水解聚马来酸酐、聚丙烯酸中的至少一种；且/或，所述ph调节剂为氢氧化钠、氢氧化钾的至少一种；且/或，
所述消泡剂为有机硅消泡剂。补加液在汽车发动机的冷却系统的循环，容易产生大量泡沫。泡沫是金属表面发生穴蚀的主要原因之一。泡沫中含有气体，使得补加液传导热量的能力下降，致使汽车发动机的冷却系统产生高温现象。大量的泡沫会使金属产生温度梯度，使铸铁缸盖发生炸裂。因而本发明实施例采用消泡剂抑制泡沫的产生。
所述水为去离子水。氯离子含量对唑类缓蚀剂发挥缓蚀作用会产生影响。为此，使用去离子水制备汽车水箱保护补加液能够降低汽车水箱保护补加液中氯离子含量，提高唑类缓蚀剂的缓蚀效率，保证汽车水箱保护补加液的防护性能。
本发明实施例还提供一种如上所述的汽车水箱保护补加液的制备方法，包括如下步骤：
将防冻剂、唑类缓蚀剂、有机缓蚀剂、阻垢剂、ph调节剂和水按质量份数比例投入反应釜中，搅拌至第一预设时间至混合均匀，将消泡剂按质量份数比例投入反应釜中，搅拌第二预设时间，过滤，得到汽车水箱保护补加液。
所述第一预设时间为15～60min；且/或，所述第二预设时间为2～20min。
本发明实施例还提供一种汽车水箱保护补加液的应用，所述汽车水箱保护补加液应用于制备冷却系统中循环流动的冷却剂，所述冷却剂包括水和所述汽车水箱保护补加液，所述汽车水箱保护补加液与水的稀释比例为1:30～1:5。可以理解的，冷却系统包括汽车水箱和冷却剂。
上述汽车发动机的冷却系统所采用的补加液化学性质稳定、不易变质、存储稳定性佳，冷却效果好，具有长效性，使用寿命长，能够长时间地有效防止汽车发动机过热进而保护汽车发动机，改善汽车发动机的散热效果，提高汽车发动机工作效率，保障汽车的安全行驶。此外，该汽车水箱保护补加液具有良好的防腐蚀、防结垢、消泡效果。采用水对浓缩型配方的汽车水箱保护补加液进行稀释得到冷却剂，不仅能够降低运输成本而且环保、无公害。
进一步地，所述汽车水箱保护补加液与水的稀释比例为1:20～3:50。
可以理解的，所述冷却剂包括去离子水和如上所述的汽车水箱保护补加液。使用去离子水对汽车水箱保护补加液进行稀释得到冷却剂，能够降低冷却剂中氯离子含量，提高唑类缓蚀剂的缓蚀效率，保证汽车发动机的冷却系统的防护性能。
实施例1
该实施例中的汽车水箱保护补加液包括如下重量份数的组分：
乙二醇30.00份，甲基苯并三氮唑2.00份，癸二酸4.0份，己二酸2.5份，水解聚马来酸酐0.20份，氢氧化钠3.7份，有机硅消泡剂0.08份，去离子水57.52份。
汽车水箱保护补加液的制备方法如下：将搅拌开至中低速，在常温反应条件下，在反应釜中加入乙二醇30.00份，甲基苯并三氮唑2.00份，癸二酸4.0份，己二酸2.5份，水解聚马来酸酐0.20份，氢氧化钠3.7份，去离子水57.52份，搅拌30min至混合均匀，加入有机硅消泡剂0.08份，搅拌5min，过滤，得到本实施例的汽车水箱保护补加液。
上述汽车水箱保护补加液按照1:20的比例加入冷却水稀释得到冷却剂，使用该冷却剂进行玻璃器皿腐蚀试验、模拟使用腐蚀试验、泡沫倾向试验和铸铝合金传热腐蚀试验，测试结果如表1所示。其中玻璃器皿腐蚀试验采按照sh/t0085的规定进行测试。模拟使用腐蚀试验按照sh/t0088的规定进行测试。泡沫倾向试验按照sh/t0066的规定进行测试。铸铝合金传热腐蚀试验按照sh/t0620进行测试。
表1
从表1可以看出，本实施例制得的汽车水箱保护补加液防止黄铜、紫铜、钢、铸铁、焊锡和铸铝腐蚀的性能优异均高于行业内对汽车水箱保护补加液防腐蚀性能的要求；本实施例制得的汽车水箱保护补加液的起泡倾向明显低于行业内对汽车水箱保护补加液起泡倾向的要求。
实施例2
该实施例中的汽车水箱保护补加液包括如下重量份数的组分：
丙二醇40.00份，苯并三氮唑1.00份，癸二酸3.5份，异辛酸6.00份，水解聚马来酸酐0.15份，氢氧化钾5.30份，有机硅消泡剂0.06份，去离子水43.99份。
汽车水箱保护补加液的制备方法如下：将搅拌开至中低速，在常温反应条件下，在反应釜中加入丙二醇40.00份，苯并三氮唑1.00份，癸二酸3.5份，异辛酸6.00份，水解聚马来酸酐0.15份，氢氧化钾5.30份，去离子水43.99份，搅拌30min至混合均匀，加入有机硅消泡剂0.06份，搅拌5min，过滤，得到本实施例的汽车水箱保护补加液。
上述汽车水箱保护补加液按照1:20的比例加入冷却水稀释得到冷却剂，使用该冷却剂进行玻璃器皿腐蚀试验、模拟使用腐蚀试验、泡沫倾向试验和铸铝合金传热腐蚀试验，测试结果如表2所示。其中玻璃器皿腐蚀试验采按照sh/t0085的规定进行测试。模拟使用腐蚀试验按照sh/t0088的规定进行测试。泡沫倾向试验按照sh/t0066的规定进行测试。铸铝合金传热腐蚀试验按照sh/t0620进行测试。
表2
从表2可以看出，本实施例制得的汽车水箱保护补加液防止黄铜、紫铜、钢、铸铁、焊锡和铸铝腐蚀的性能优异均高于行业内对汽车水箱保护补加液防腐蚀性能的要求；本实施例制得的汽车水箱保护补加液的起泡倾向明显低于行业内对汽车水箱保护补加液起泡倾向的要求。
实施例3
该实施例中的汽车水箱保护补加液包括如下重量份数的组分：
乙二醇50.00份，甲基苯并三氮唑1.00份，苯并三氮唑0.50份，己二酸3.00份，异辛酸3.50份，水解聚马来酸酐0.10份，氢氧化钾4.6份，有机硅消泡剂0.05份，去离子水37.25份。
汽车水箱保护补加液的制备方法如下：将搅拌开至中低速，在常温反应条件下，在反应釜中加入乙二醇50.00份，甲基苯并三氮唑1.00份，苯并三氮唑0.50份，己二酸3.00份，异辛酸3.50份，水解聚马来酸酐0.10份，氢氧化钾4.6份，去离子水37.25份，搅拌30min至混合均匀，加入有机硅消泡剂0.05份，搅拌5min，过滤，得到本实施例的汽车水箱保护补加液。
上述汽车水箱保护补加液按照1:20的比例加入冷却水稀释得到冷却剂，使用该冷却剂进行玻璃器皿腐蚀试验、模拟使用腐蚀试验、泡沫倾向试验和铸铝合金传热腐蚀试验，测试结果如表3所示。其中玻璃器皿腐蚀试验采按照sh/t0085的规定进行测试。模拟使用腐蚀试验按照sh/t0088的规定进行测试。泡沫倾向试验按照sh/t0066的规定进行测试。铸铝合金传热腐蚀试验按照sh/t0620进行测试。
表3
从表3可以看出，本实施例制得的汽车水箱保护补加液防止黄铜、紫铜、钢、铸铁、焊锡和铸铝腐蚀的性能优异均高于行业内对汽车水箱保护补加液防腐蚀性能的要求；本实施例制得的汽车水箱保护补加液的起泡倾向明显低于行业内对汽车水箱保护补加液起泡倾向的要求。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。