本发明属于汽车防冻冷却液技术领域，特别涉及一种合成添加剂型长效防冻冷却液及制备方法。
背景技术：
近年来，随着汽车工业的发展，汽车发动机技术飞速发展，防冻冷却液受汽车发动的构成及其材料的影响很大，对防冻液的要求日益苛刻，因而防冻冷却液的改型换代也正在加速进行，此外，现代汽车发动机功率增大而水箱和散热器日趋小型化，防冻冷却液量减少、热交换面积减小，致使发动机的防冻冷却液的温度和循环次数增加，从而要求防冻冷却液具有耐久的高温防腐蚀性能。
众所周知，汽车发动机冷却液是汽车水冷式发动机冷却系统中的循环传热介质，是使发动机正常工作、运转必不可少的组成部分，其直接影响汽车的使用寿命；防冻冷却液的主要功能是：带走发动机在工作中产生的热量；防止在高温下沸腾和低温下结冰；保护发动机冷却系统金属件，防止发生锈蚀、腐蚀和气蚀；防止发动机冷却系统因结垢而影响传热效率。
目前市面上已有的防冻冷却液产品综合性能仍不够理想，为了保证发动机冷却系统各金属部件在使用过程中不被冷却液腐蚀，通常在冷却液中加入硝酸盐、亚硝酸盐、硼酸盐、硅酸盐、磷酸盐等传统的无机盐缓蚀剂，以保证冷却系统中的铜、钢、焊锡、铸铁等材料不被腐蚀而能够长久使用；但这些都是对人体和环境有害的物质，而且容易产生金属腐蚀，腐蚀发动机冷却系统的金属件，配方稳定性差，并且时间一长这些传统的无机盐缓蚀剂很容易与硬水中的钙、镁离子结合形成结垢和沉淀，影响散热器的散热效率和发动机的工作稳度；沉淀多的时候还会堵塞整个冷却循环系统。一些缓蚀剂如硅酸盐在低温下的稳定性也较差，容易析出沉淀，影响防腐效果。
查阅国内的大部分的防冻冷却液的现有专利，基本上都是采用传统的无机盐缓蚀剂或者由无机盐缓蚀剂辅以少量有机缓蚀剂，如cn104804713a、cn101955755a、cn01131412.5，此类产品虽然有一定的腐蚀防护效果，但是时间一长，特别是是对铸铝金属，与铝金属接触后，会使铝变色发黑，对冷却系统中铝的保护效果比较差，很难适合全铝发动机，并且对汽车发动机缸套的气穴保护较差。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服上述问题，研究出环保无毒害、无气味、对环境和人体无伤害的防冻冷却液。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现：
一种合成添加剂型长效防冻冷却液，其特征在于，按重量份含量计，包括以下组分：乙二醇42~76份、丙三醇8~15份、有机复合型添加剂3~10份、三乙醇胺2~4份、苯甲酸钠0.01~0.03份、己二酸1~3份、葵二酸2~5份、特制颜料0.001~0.5份、水10~30份。
所述乙二醇和丙三醇为醇溶剂，乙二醇在水中溶解度大，冰点是零下12.5℃，沸点197.3℃，其水溶液冰点可达零下68℃，因乙二醇不挥发，当冷却系统中乙二醇型防冻液部分损耗时，只需在系统中加入适量的去离子水；丙三醇常温下沸点高达290.9℃，通过加入一定量的丙三醇来降低乙二醇的用量，降低防冻液成本。
有机复合型添加剂，为冷却系统腐蚀抑制剂，外观呈无色透明液体状，ph值约为9.6，密度约为1.050~1.050g/ml，用于调配长效防冻液及工业循环水防腐，环保易用，不含硝酸盐、铵、磷酸盐、硅酸盐、硼酸盐等成分，使用周期长、冰点低，不易出现“开锅”现象，能杜绝气穴腐蚀和传热表面结垢导致的腐蚀损伤；防止水垢，避免降低散热器的散热作用；与发动机冷却系统密封件兼容；在硬水中性能稳定，能有效降低冷却系统的维护费用。
苯甲酸钠、己二酸和葵二酸为有机缓蚀剂，苯甲酸钠能通过氧化剂作用在金属表面形成一层氧化膜，延缓金属的腐蚀；三乙醇胺是ph调节剂，能使防冻液ph值保持在碱性范围。
特制颜料为水性嫩黄色荧光颜料，与配方系统的相容性好，颜色鲜艳突出，易于发现，通过观察防冻液的颜色变化，可以判断防冻液的酸碱度状态，来指导加入或清洗更换防冻液。
一种合成添加剂型长效防冻冷却液中，醇溶剂，有机复合型添加剂、有机缓蚀剂和特制颜料发生协同作用，使本发明的冷却液稳定性能高，流动性好、冰点低、沸点高、防腐蚀性能优良、不易产生水垢、抗泡性优良、配方简单，易于制备。
优选的，按重量份含量计，包括以下组分：乙二醇52~63份、丙三醇10~13份、有机复合型添加剂6~8份、三乙醇胺2.5~3份、苯甲酸钠0.015~0.025份、己二酸1.5~2.7份、葵二酸3~4份、特制颜料0.01~0.03份、水20~26份。
优选的，按重量份含量计，包括以下组分：乙二醇58份、丙三醇12份、有机复合型添加剂7份、三乙醇胺2.8份、苯甲酸钠0.02份、己二酸2.2份、葵二酸3.7份、特制颜料0.02份、水24份。
所述有机复合型添加剂的主要成分为2-乙基己酸钠和甲苯基三唑，2-乙基己酸钠：甲苯基三唑的重量份含量比2:1。
优选的，所述水为去离子水，电阻率在1mω·cm以上，电导率在1μs/cm以下，控制对金属和机械设备的腐蚀。
一种所述合成添加剂型长效防冻冷却液的制备方法，包括以下步骤：s1.将去离子水、乙二醇和丙三醇混合，60~70℃水浴加热搅拌15~30min，转速为90~110r/min；s2.将有机复合型添加剂、三乙醇胺、特制颜料和去离子水混合，90~110r/min搅拌均匀；s3.将s2所得混合液和苯甲酸钠、己二酸、葵二酸加入s1所得混合液中，60~70℃水浴加热搅拌15~20min，转速为300~500r/min，得防冻冷却液。
优选的，所述步骤s1为65℃水浴加热25min，转速为100r/min。
冷却液添加步骤：
1、检查：全面检查，看管道有无裂缝和泄漏痕迹，重点检查五通管，冷却液是必须要流经五通管后再分配到汽车不同部分而发挥作用；
2、清洗：将旧的冷却液放出，并用蒸馏水或者新的冷却液清洗干净后，再加注新的冷却液；
3、换新的冷却液：直接将新的冷却液加注到水箱，液位保持在刻度线max和min之间即可。
与现有技术相比本发明具有以下技术效果：
本发明的合成添加剂型长效防冻冷却液冰点低且沸点高，有效避免液体汽化或结冰而造成水箱被撑爆的问题；醇溶剂选用乙二醇和丙三醇的混合液，能够减少乙二醇的用量，降低成本；有机复合型添加剂为腐蚀抑制剂，能杜绝气穴腐蚀和传热表面结垢导致的腐蚀损伤，使用周期长、冰点低，不易出现“开锅”现象，苯甲酸钠、己二酸和葵二酸为有机缓蚀剂，在金属表面形成氧化膜，保护金属不被腐蚀，三乙醇胺是ph调节剂，能使防冻液ph值保持在碱性范围，特制颜料，能够易于观察到防冻液的状态，各种成分相互配合，协同作用，使冷却液达到长效抑制腐蚀能力。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例和对比例将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
除特殊说明，本发明的实施例、对比例以及实验例中所用的设备均为常规实验设备，所用的试剂均为市售可得。
实施例1
一种合成添加剂型长效防冻冷却液，按重量份含量计，包括以下组分：乙二醇58份、丙三醇12份、有机复合型添加剂7份、三乙醇胺2.8份、苯甲酸钠0.02份、己二酸2.2份、葵二酸3.7份、特制颜料0.02份和水24份。
一种合成添加剂型长效防冻冷却液的制备方法，包括以下步骤：s1.将去离子水、乙二醇和丙三醇混合，65℃水浴加热搅拌25min，转速为100r/min；s2.将有机复合型添加剂、三乙醇胺、特制颜料和去离子水混合，100r/min搅拌均匀；s3.将s2所得混合液和苯甲酸钠、己二酸、葵二酸加入s1所得混合液中，65℃水浴加热搅拌18min，转速为400r/min，得防冻冷却液。
实施例2
一种合成添加剂型长效防冻冷却液，按重量份含量计，包括以下组分：乙二醇42份、丙三醇8份、有机复合型添加剂3份、三乙醇胺2份、苯甲酸钠0.01份、己二酸1份、葵二酸2份、特制颜料0.001份和水10份。
一种合成添加剂型长效防冻冷却液的制备方法，包括以下步骤：s1.将去离子水、乙二醇和丙三醇混合，65℃水浴加热搅拌25min，转速为100r/min；s2.将有机复合型添加剂、三乙醇胺、特制颜料和去离子水混合，100r/min搅拌均匀；s3.将s2所得混合液和苯甲酸钠、己二酸、葵二酸加入s1所得混合液中，65℃水浴加热搅拌18min，转速为400r/min，得防冻冷却液。
实施例3
一种合成添加剂型长效防冻冷却液，按重量份含量计，包括以下组分：乙二醇76份、丙三醇15份、有机复合型添加剂10份、三乙醇胺4份、苯甲酸钠0.03份、己二酸3份、葵二酸5份、特制颜料0.05份和水30份。
一种合成添加剂型长效防冻冷却液的制备方法，包括以下步骤：s1.将去离子水、乙二醇和丙三醇混合，65℃水浴加热搅拌25min，转速为100r/min；s2.将有机复合型添加剂、三乙醇胺、特制颜料和去离子水混合，100r/min搅拌均匀；s3.将s2所得混合液和苯甲酸钠、己二酸、葵二酸加入s1所得混合液中，65℃水浴加热搅拌18min，转速为400r/min，得防冻冷却液。
对比例1
一种合成添加剂型长效防冻冷却液，按重量份含量计，包括以下组分：乙二醇35份、丙三醇6份、有机复合型添加剂7份、三乙醇胺2.8份、苯甲酸钠0.02份、己二酸2.2份、葵二酸3.7份、特制颜料0.02份和水24份。
一种合成添加剂型长效防冻冷却液的制备方法，包括以下步骤：s1.将去离子水、乙二醇和丙三醇混合，65℃水浴加热搅拌25min，转速为100r/min；s2.将有机复合型添加剂、三乙醇胺、特制颜料和去离子水混合，100r/min搅拌均匀；s3.将s2所得混合液和苯甲酸钠、己二酸、葵二酸加入s1所得混合液中，65℃水浴加热搅拌18min，转速为400r/min，得防冻冷却液。
本对比例与实施例1相比，乙二醇和丙三醇含量低于本发明含量。
对比例2
一种合成添加剂型长效防冻冷却液，按重量份含量计，包括以下组分：乙二醇82份、丙三醇18份、有机复合型添加剂7份、三乙醇胺2.8份、苯甲酸钠0.02份、己二酸2.2份、葵二酸3.7份、特制颜料0.02份和水24份。
一种合成添加剂型长效防冻冷却液的制备方法，包括以下步骤：s1.将去离子水、乙二醇和丙三醇混合，65℃水浴加热搅拌25min，转速为100r/min；s2.将有机复合型添加剂、三乙醇胺、特制颜料和去离子水混合，100r/min搅拌均匀；s3.将s2所得混合液和苯甲酸钠、己二酸、葵二酸加入s1所得混合液中，65℃水浴加热搅拌18min，转速为400r/min，得防冻冷却液。
本对比例与实施例1相比，乙二醇与丙三醇含量高于本发明含量。
对比例3
一种合成添加剂型长效防冻冷却液，按重量份含量计，包括以下组分：乙二醇58份、丙三醇12份、有机复合型添加剂2份、三乙醇胺2.8份、苯甲酸钠0.02份、己二酸2.2份、葵二酸3.7份、特制颜料0.02份和水24份。
一种合成添加剂型长效防冻冷却液的制备方法，包括以下步骤：s1.将去离子水、乙二醇和丙三醇混合，65℃水浴加热搅拌25min，转速为100r/min；s2.将有机复合型添加剂、三乙醇胺、特制颜料和去离子水混合，100r/min搅拌均匀；s3.将s2所得混合液和苯甲酸钠、己二酸、葵二酸加入s1所得混合液中，65℃水浴加热搅拌18min，转速为400r/min，得防冻冷却液。
本对比例与实施例1相比，有机复合型添加剂低于本发明含量。
对比例4
一种合成添加剂型长效防冻冷却液，按重量份含量计，包括以下组分：乙二醇58份、丙三醇12份、有机复合型添加剂15份、三乙醇胺2.8份、苯甲酸钠0.02份、己二酸2.2份、葵二酸3.7份、特制颜料0.02份和水24份。
一种合成添加剂型长效防冻冷却液的制备方法，包括以下步骤：s1.将去离子水、乙二醇和丙三醇混合，65℃水浴加热搅拌25min，转速为100r/min；s2.将有机复合型添加剂、三乙醇胺、特制颜料和去离子水混合，100r/min搅拌均匀；s3.将s2所得混合液和苯甲酸钠、己二酸、葵二酸加入s1所得混合液中，65℃水浴加热搅拌18min，转速为400r/min，得防冻冷却液。
本对比例与实施例1相比，有机复合型添加剂高于本发明含量。
对比例5
一种合成添加剂型长效防冻冷却液，按重量份含量计，包括以下组分：乙二醇58份、丙三醇12份、有机复合型添加剂7份、三乙醇胺2.8份、苯甲酸钠0.02份、己二酸2.2份、葵二酸3.7份、特制颜料0.02份和水24份。
一种合成添加剂型长效防冻冷却液的制备方法，包括以下步骤：s1.将去离子水、乙二醇和丙三醇混合，65℃水浴加热搅拌25min，转速为100r/min；s2.将有机复合型添加剂、三乙醇胺、特制颜料和去离子水混合，100r/min搅拌均匀；s3.将s2所得混合液和苯甲酸钠、己二酸、葵二酸加入s1所得混合液中，80℃水浴加热搅拌18min，转速为400r/min，得防冻冷却液。
本对比例与实施例1相比，步骤s3反应温度高于本发明温度。
对比例6
一种合成添加剂型长效防冻冷却液，按重量份含量计，包括以下组分：乙二醇58份、丙三醇12份、有机复合型添加剂7份、三乙醇胺2.8份、苯甲酸钠0.02份、己二酸2.2份、葵二酸3.7份、特制颜料0.02份和水24份。
一种合成添加剂型长效防冻冷却液的制备方法，包括以下步骤：s1.将去离子水、乙二醇和丙三醇混合，65℃水浴加热搅拌25min，转速为100r/min；s2.将有机复合型添加剂、三乙醇胺、特制颜料和去离子水混合，100r/min搅拌均匀；s3.将s2所得混合液和苯甲酸钠、己二酸、葵二酸加入s1所得混合液中，50℃水浴加热搅拌18min，转速为400r/min，得防冻冷却液。
本对比例与实施例1相比，步骤s3反应温度低于本发明温度。
实施例1~3和对比例1~6各配方用量如表1所示。
表1实施例1~3和对比例1~6各配方用量
实验例1
检测实施例1~3和对比例1~6不同配方情况下，防冻液的密度、冰点、沸点、储备碱度、ph值、震荡时的泡沫面积、消泡时间、玻璃器皿腐蚀试片变化值和铝泵气穴腐蚀级别，该检测液经检测各项指标如表2所示。
表2实施例1~3和对比例1~6技术指标测试
对比例1中醇溶剂含量低于本发明含量，使冰点值高于和沸点值低于本发明的冰点和沸点；对比例2中醇溶剂含量高于本发明的含量，使冰点值低于和沸点值高于本发明的冰点和沸点；对比例3中有机复合型添加剂低于本发明的含量，使储备碱度需要的盐酸量低于本发明的含量，玻璃器皿腐蚀试片变化值大于本发明变化值，铝泵气穴腐蚀的更严重；对比例4中有机复合型添加剂高于本发明的含量，使储备碱度需要的盐酸量高于本发明的含量，玻璃器皿腐蚀试片变化值与本发明变化值相近，铝泵气穴腐蚀的级别与本发明相同；对比例5和对比例6反应温度高于或者低于本发明温度，使实验中各技术指标性能弱于本发明适合温度的性能。
本发明公开中涉及的器件、装置、设备、系统仅作为示例性的例子。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。
另外，如在此使用的，在以“至少一个”开始的项的列举中使用的“或”指示分离的列举，例如“a、b或c的至少一个”的列举意味着a或b或c，或ab或ac或bc，或abc（即a和b和c）。此外，措辞“示例的”不意味着描述的例子是优选的或者比其他例子更好。
提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本公开。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本公开的范围。因此，本发明公开示意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
为了示例和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本发明公开的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。