專利名稱：一種發(fā)動機無水冷卻液的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)動機冷卻液，確切地說是一種發(fā)動機無水冷卻液。
背景技術：
冷卻液是一種復雜多組分體系，主要由防凍劑、緩蝕劑、消泡劑、著色劑、防霉劑和 緩沖劑等組成。優(yōu)良的冷卻液應具有散熱、防腐蝕、防凍、高沸點、防水垢和阻止起泡等功 能。作為發(fā)動機冷卻液的防凍劑經(jīng)歷了從甲醇、乙醇、水、鹽水，到甘油、二乙二醇，再到乙二 醇等的變化。隨著人們認識的提高和技術的發(fā)展，大部分防凍劑由于各種原因相繼被淘汰， 如甲醇、乙醇沸點低，蒸氣壓力大和易燃；鹽水混合物易生銹和產(chǎn)生結晶沉淀；甘油粘度較 高，防凍性差，與橡膠不相容；二乙二醇低溫粘度大，防銹能力差等。當前，乙二醇由于其熱 傳導性好、冰點低、沸點高、穩(wěn)定性好、不分解、粘溫性好等優(yōu)點得到普遍應用。20世紀90年代，國外一些發(fā)達國家相繼創(chuàng)新使用丙二醇作為防凍劑的無水冷卻 液，與乙二醇相比，丙二醇具有毒性小、生物降解速度快、可提高抗腐蝕性(尤其對鋁)以及 可有效抑制氣蝕等優(yōu)勢，同時丙二醇具有很寬的液體溫度范圍，冰點-60°C，沸點187°C，不 加水具有防凍作用，不加壓具有較高沸點。但相同體積含量的乙二醇和丙二醇水溶液相比， 乙二醇水溶液的冰點較低(約低3°C )，而且價格比丙二醇便宜，故乙二醇型冷卻液仍占據(jù) 市場主導地位。而目前所使用的乙二醇型冷卻液普遍沸點較低，一般為107°C，已滿足不了 日益發(fā)展的高性能轎車、大功率工程機械、大型客車和各種軍用車輛等高功率發(fā)動機對高 沸點、抗腐蝕性強的冷卻液的需求。此類冷卻液只能保障發(fā)動機在較低溫度下正常工作，此 時會造成熱量散失大、燃料中低揮發(fā)性組分得不到充分燃燒，從而增加了排放氣體中的碳 氫化合物的含量，不但污染了環(huán)境，還降低了燃油效率。另外，乙二醇型冷卻液是含水型冷 卻液，其表面張力較大，黏度較小，沸點較低，所以當冷卻液超過80°C以上時，冷卻液即開始 汽化產(chǎn)生氣泡，不但會在部件表面形成蒸汽阻熱層，嚴重降低熱傳遞效率，同時在冷卻系統(tǒng) 的強大壓力下還會造成氣蝕，影響冷卻系統(tǒng)及發(fā)動機部件壽命，增加故障率。另外，水基冷 卻液帶來的電化學腐蝕是很難避免，不可逆轉的降低發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的散熱能力及使用壽 命。最后，乙二醇型冷卻液是具有一定毒性的，且冷卻液中的一些無機添加劑具有致癌作 用，一旦排放到大自然中將對環(huán)境造成極大地污染。隨著社會的發(fā)展，人們對環(huán)境保護的意 識越來越強，此類冷卻液已不能滿足綠色環(huán)保要求，遲早會被淘汰，尋找更加環(huán)保的冷卻液 是勢在必行。

發(fā)明內容
本發(fā)明針對上述已有技術的缺陷，旨在提供一種無水體系的有機多元醇型發(fā)動機 冷卻液，所要解決的技術問題是冷卻液的冰點低，沸點高，抗腐蝕性強。本發(fā)明使用乙二醇、丙二醇作為新型冷卻液的混合防凍劑，輔以其他多羥基醇作 為冷卻液基質，屬無水體系；而防腐體系以有機酸及其鹽為主，其中有機酸由一元酸、二元 酸和多元酸混合組合，同時加入硅酸酯、磷酸_鉬酸鹽和4-甲基IH-苯并三唑等復合防腐
3劑；所以本發(fā)明是一類高檔新型發(fā)動機冷卻液。本發(fā)明的技術方案與現(xiàn)有技術的區(qū)別是本冷卻液含以下重量百分比的各組分乙二醇10-80%、丙二醇10-80%、多元醇(五元醇及五元醇以上的醇類)5_20%、 磷酸-鉬酸鹽0. 1-0.8%、硅酸酯0. 2-0. 9%,4-甲基IH-苯并三唑0. 1_1%、檸檬酸 0. 2-0. 8%、癸二酸 0. 2-1%、辛酸 0. 1-1%、檸檬酸鹽 0. 4-1. 2%、助溶劑 0. 01-0. 2%。優(yōu)選乙二醇30-60%、丙二醇30-60%、多元醇6_15%、其余組分百分含量同上。將上述配比量的各組分攪拌混合均勻即是本冷卻液，pH7. 5-9. 5。丙二醇有1，3-丙二醇和1，2-丙二醇(0-丙二醇)，優(yōu)選α-丙二醇。所述的多元醇選自山梨醇或木糖醇等。所述的硅酸酯選自正硅酸甲酯、正硅酸丁酯或正硅酸己酯。所述的助溶劑選自吐溫20、吐溫40、吐溫60或吐溫80。本發(fā)明通過對防凍劑和基質組分的優(yōu)化篩選，確定各組分之間最佳比例，使得冷 卻液冰點控制在-30 -50°C之間、沸點控制在130 150°C之間，確保新型冷卻液產(chǎn)品在 寒冷天氣或冷啟動時，具有很好的防凍作用；同時，沸點的提高，致使發(fā)動機的工作溫度從 原來的85 95°C提高到現(xiàn)在的95 150°C之間，在保證發(fā)動機正常工作性能的同時，也提 高了發(fā)動機的燃油效率，從而節(jié)省了油耗和污染排放。另外，本發(fā)明是非水體系，避免電解 質-水的存在，在很大程度上杜絕了電化學腐蝕的產(chǎn)生；在控制冷卻液防腐性能中，通過有 機酸及其鹽組成的緩沖體系，長期有效控制冷卻液的PH值穩(wěn)定在7. 5 9. 5之間，同時應 用磷酸_鉬酸鹽能夠更好的防止冷卻系統(tǒng)產(chǎn)生腐蝕、點蝕、沉淀和水泵泄露；硅酸酯具有與 硅酸鹽對鋁和鋁合金起到相同特效保護作用的同時，也比硅酸鹽更加穩(wěn)定；銅緩蝕劑4-甲 基IH-苯并三唑對發(fā)動機機內的部分銅結構起到特效保護作用；總之，三者協(xié)同作用，使其 具有更為先進的主動抗腐特性。本發(fā)明與防凍液國家標準對比分析表
關鍵對比指標本產(chǎn)品標準中石化防凍液國標對比結果冰點-30—50-15 -35更防凍沸點。C2130-150106 -108.5更抗沸PH值7.5—9.57.5 11更防腐保質期大于4年2年更長效抗泡性強沒要求更高
權利要求
1.一種發(fā)動機無水冷卻液，其特征在于本冷卻液含以下重量百分比的各組分 乙二醇10-80%、丙二醇10-80%、多元醇5-20%、磷酸-鉬酸鹽0. 1_0.8%、硅酸酯0. 2-0. 9%,4-甲基IH-苯并三唑0. 1-1%、檸檬酸0. 2-0. 8%、癸二酸0. 2_1%、辛酸 0. 1_1%、檸檬酸鹽 0. 4-1. 2%、助溶劑 0. 01-0. 2%。
2.根據(jù)權利要求1所述的無水冷卻液，其特征在于乙二醇30-60 %、丙二醇30-60 %、多元醇6-15%、磷酸-鉬酸鹽0. 1-0. 8 %、硅酸 酯0. 2-0. 9%,4-甲基IH-苯并三唑0. 1-1%、檸檬酸0. 2-0. 8%、癸二酸0. 2_1%、辛酸 0. 1-1%、檸檬酸鹽 0. 4-1. 2%、助溶劑 0. 01-0. 2%。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的無水冷卻液，其特征在于所述的丙二醇為α-丙二醇。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的無水冷卻液，其特征在于所述的多元醇選自山梨醇或 木糖醇。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的無水冷卻液，其特征在于所述的硅酸酯選自正硅酸甲 酯、正硅酸丁酯或正硅酸己酯。
6.根據(jù)權利要求1或2所述的無水冷卻液，其特征在于所述的助溶劑選自吐溫20、吐 溫40、吐溫60或吐溫80。
全文摘要
一種發(fā)動機無水冷卻液，其特征是含以下重量百分比的各組分乙二醇10-80％、丙二醇10-80％、多元醇5-20％、磷酸-鉬酸鹽0.1-0.8％、硅酸酯0.2-0.9％、4-甲基1H-苯并三唑0.1-1％、檸檬酸0.2-0.8％、癸二酸0.2-1％、辛酸0.1-1％、檸檬酸鹽0.4-1.2％、助溶劑0.01-0.2％。本冷卻液冰點-30～-50℃、沸點130～150℃，確保發(fā)動機在寒冷天氣的冷啟動，同時工作溫度由原來的85～95℃提高到95～150℃。本冷卻液為非水體系，避免了電化學腐蝕，同時本冷卻液是pH 7.5-9.5的緩沖體系，所添加的相關助劑對鋁和鋁合金及銅具有主動抗腐蝕的作用。
文檔編號C23F11/06GK102002347SQ20101060278
公開日2011年4月6日 申請日期2010年12月23日 優(yōu)先權日2010年12月23日
發(fā)明者馮乙巳, 吳偉, 梁雨鋒, 蔡振亞 申請人:合肥工業(yè)大學