本發(fā)明屬于汽車養(yǎng)護領(lǐng)域,特別地,是一種汽車防凍液及其制備方法。
背景技術(shù):
:內(nèi)燃車輛的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)是一個由氣缸、夾套、與冰箱組成的液冷密閉循環(huán)體系。冷卻系統(tǒng)的工作狀態(tài)直接影響車輛的正常運行及車輛的使用壽命。防凍液是內(nèi)燃機循環(huán)冷卻系統(tǒng)的冷卻介質(zhì),發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)應使用冷卻液,特別是在高原寒冷(0℃以下)環(huán)境下使用發(fā)動機更需使用防凍液,這對發(fā)動機的使用很有好處。目前,95%商業(yè)防凍冷卻液是乙二醇水基性防凍液,但是乙二醇具有一定的毒性,且不易生物降解,對環(huán)境有一定的危害,而丙三醇基礎(chǔ)液也開始在冷卻液中使用起來,雖然具有較好的環(huán)保作用,但由于其成本較高,并且低溫冷卻效果不及乙二醇,所以一直未能推廣。通過繼續(xù)研究發(fā)現(xiàn)丙二醇低毒、環(huán)保,易生物降解,在使用中其冰點隨著體積分數(shù)的增加而穩(wěn)定下降,甚至在調(diào)配中可以不需要加入去離子水,大大減少了腐蝕發(fā)生的幾率,因此,作為乙二醇的替代品已受到廣泛的關(guān)注和應用。中國專利號CN103820084A公開了“一種汽車防凍液”該防凍液由:甘醇,三乙醇胺,氫氧化鈉,亞硝酸鈉,四硼酸鈉,硼砂,苯甲酸鈉,水。研究發(fā)現(xiàn),汽車防凍液中大量使用以無機鹽為主的緩蝕劑如:硼砂和三乙醇胺、亞硝酸鈉復配在實驗階段效果優(yōu)異,但在,但在實際裝填中使用1年左右或6萬公里后,都容易因各種添加劑的消耗不均導致配方體系的平衡被破壞而產(chǎn)生沉淀,還有的在溶液中形成水不溶性的無機鹽垢積聚并產(chǎn)生沉淀,使水冷式發(fā)動機冷卻系統(tǒng)堵塞泄漏甚至損毀。據(jù)了解,苯甲酸鈉是酸性防腐劑,在pH=2.5-4.0的酸性溶液中才能起到防腐作用,防凍液在使用過程中介質(zhì)酸化,pH值下降,會使緩蝕劑效果降低甚至完全失效,所以防凍液的pH值要穩(wěn)定7.5-10之間,因此苯甲酸鈉在堿性溶液中失效,則容易造成防凍液的變質(zhì)、發(fā)霉。技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷,提供一種汽車防凍液及其制備方法。為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種汽車防凍液,由以下重量份數(shù)的原料組成:1,3-丙二醇55-75份、植酸0.1-0.3份、新戊二醇二縮水甘油醚1-2份、聚乙烯比咯烷酮0.2-0.5份、三聚硫氰酸0.5-1份、水性熒光綠染料0.02-0.05份、水楊酸鈉1-2份、對羥基苯甲酸丁酯0.1-0.2份、卵磷脂1-2份、組氨酸2.5-4.5份、酸藤果水提物1-2份、樟樹葉醇提物2-5份、水90-125份、余量為0.2%馬來酸酐;所述的汽車防凍液制備方法,具體包括以下步驟:1)將0.1-0.3份植酸、0.2-0.5份聚乙烯比咯烷酮、0.5-1份三聚硫氰酸依次加入到90-125份水中,混合后,放入恒定40℃的水浴鍋中,攪拌20-30min,轉(zhuǎn)速控制在200-300r/min,過濾,棄去沉淀,即得溶液A;2)取55-75份1,3-丙二醇置于有攪拌裝置的反應釜中,一邊攪拌一邊緩慢依次加入1-2份水楊酸鈉,1-2份新戊二醇二縮水甘油醚,攪拌速度控制在200-300r/min,攪拌時間20-30min,即得溶液B;3)將溶液A、溶液B、1-2份卵磷脂、2.5-4.5份組氨酸、1-2份酸藤果水提物、2-5份樟樹葉醇提物、0.1-0.2份對羥基苯甲酸丁酯依次置于安裝有加熱裝置和攪拌裝置的反應釜中,在20℃下,攪拌速度控制為200-300r/min,攪拌10-20min后,過濾,濾液加入0.2%馬來酸酐,動態(tài)測定混合液的pH,至混合液pH范圍為7.5-10.0,停止加入0.2%馬來酸酐,然后加入0.02-0.05份水性熒光綠染料,繼續(xù)攪10-15min,即可。本發(fā)明的有益效果在于:1、本發(fā)明以具有低毒、安全性高的1,3-丙二醇原料,加以水楊酸鈉、對羥基苯甲酸丁酯、聚乙烯比咯烷酮和三聚硫氰酸、0.2%馬來酸酐等制得的防凍液配方合理、原料獨特,能夠使得防凍液的冰點達到-49℃,沸點達到225℃,其中,采用的植酸含有六個磷酸基,可以和金屬形成穩(wěn)定致密的單分子層螯合膜,能絡合水中的鈣鎂離子,使得汽車長時間運行后抑制水不溶性的無機鹽垢積聚,采用的聚乙烯比咯烷酮和三聚硫氰酸和水中的殘留金屬離子發(fā)生發(fā)應,進一步的防止了水垢形成,使得防凍液達到長效穩(wěn)定的狀態(tài),提高了防凍液的穩(wěn)定性,使用的對羥基苯甲酸丁酯更好的對防凍液起到殺菌保護的作用,經(jīng)驗證,與市售防凍液相比較,本發(fā)明的防凍液抗腐蝕力強、在高速循環(huán)過程中泡沫量低、長時間行程過程中冰點與沸點的變化幅度小。2、本發(fā)明的制備方法利用各種試劑溶水或溶醇的特性,分別進行逐一的溶解,并且使得各物質(zhì)之間反應充分,互溶為一體,穩(wěn)定性好,適于大規(guī)模推廣應用。具體實施方式實施例1一種汽車防凍液,由以下重量份數(shù)的原料組成:1,3-丙二醇55份、植酸0.1份、新戊二醇二縮水甘油醚1份、聚乙烯比咯烷酮0.2份、三聚硫氰酸0.5份、水性熒光綠染料0.02份、水楊酸鈉1份、對羥基苯甲酸丁酯0.1份、卵磷脂1份、組氨酸2.5份、酸藤果水提物1份、樟樹葉醇提物2份、水90份、余量為0.2%馬來酸酐;一種汽車防凍液制備方法,具體包括以下步驟:1)將0.1份植酸、0.2份聚乙烯比咯烷酮、0.5份三聚硫氰酸依次加入到90份水混合后,放入恒定40℃的水浴鍋中,攪拌20min,轉(zhuǎn)速控制在200r/min,過濾,棄去沉淀,即得溶液A;2)取55份1,3-丙二醇置于有攪拌裝置的反應釜中,一邊攪拌一邊緩慢依次加入1份水楊酸鈉,1份新戊二醇二縮水甘油醚,攪拌速度控制在300r/min,攪拌時間20min,即得溶液B;3)將溶液A、溶液B、1份卵磷脂、2.5份組氨酸、1份酸藤果水提物、2份樟樹葉醇提物、0.1份對羥基苯甲酸丁酯依次置于安裝有加熱裝置和攪拌裝置的反應釜中,在20℃下,攪拌速度控制為200r/min,攪拌10min后,然后加入0.2%馬來酸酐,動態(tài)測定混合液的pH,至混合液pH為7.5,停止加入0.2%馬來酸酐,然后加入0.02份水性熒光綠染料,繼續(xù)攪拌10min,即可。實施例2一種汽車防凍液,由以下重量份數(shù)的原料組成:1,3-丙二醇75份、植酸0.3份、新戊二醇二縮水甘油醚2份、聚乙烯比咯烷酮0.5份、三聚硫氰酸1份、水性熒光綠染料0.05份、水楊酸鈉2份、對羥基苯甲酸丁酯0.2份、卵磷脂2份、組氨酸4.5份、酸藤果水提物2份、樟樹葉醇提物5份、水125份、余量為0.2%馬來酸酐;一種汽車防凍液制備方法,具體包括以下步驟:1)將0.3份植酸、0.5份聚乙烯比咯烷酮、1份三聚硫氰酸依次加入到125份水混合后,放入恒定40℃的水浴鍋中,攪拌30min,轉(zhuǎn)速控制在250r/min,過濾,棄去沉淀,即得溶液A;2)取75份1,3-丙二醇置于有攪拌裝置的反應釜中,一邊攪拌一邊緩慢依次加入2份水楊酸鈉,2份新戊二醇二縮水甘油醚,攪拌速度控制在250r/min,攪拌時間25min,即得溶液B;3)將溶液A、溶液B、2份卵磷脂、4.5份組氨酸、2份酸藤果水提物、5份樟樹葉醇提物、0.2份對羥基苯甲酸丁酯依次置于安裝有加熱裝置和攪拌裝置的反應釜中,在20℃下,攪拌速度控制為250r/min,攪拌20min后,然后加入0.2%馬來酸酐,動態(tài)測定混合液的pH,至混合液pH范圍為9.5,停止加入0.2%馬來酸酐,然后加入0.05份水性熒光綠染料,繼續(xù)攪拌15min,即可。實施例3一種汽車防凍液,由以下重量份數(shù)的原料組成:1,3-丙二醇60份、植酸0.2份、新戊二醇二縮水甘油醚1.5份、聚乙烯比咯烷酮0.3份、三聚硫氰酸0.75份、水性熒光綠染料0.03份、水楊酸鈉1.5份、對羥基苯甲酸丁酯0.15份、卵磷脂1.5份、組氨酸3.5份、酸藤果水提物1.5份、樟樹葉醇提物3.5份、水115份、余量為0.2%馬來酸酐;一種汽車防凍液制備方法,具體包括以下步驟:1)將0.2份植酸、0.3份聚乙烯比咯烷酮、0.75份三聚硫氰酸依次加入到115份水混合后,放入恒定40℃的水浴鍋中,攪拌25min,轉(zhuǎn)速控制在300r/min,過濾,棄去沉淀,即得溶液A;2)取60份1,3-丙二醇置于有攪拌裝置的反應釜中,一邊攪拌一邊緩慢依次加入1.5份水楊酸鈉,1.5份新戊二醇二縮水甘油醚,攪拌速度控制在300r/min,攪拌時間30min,即得溶液B;3)將溶液A、溶液B、1.5份卵磷脂、3.5份組氨酸、1.5份酸藤果水提物、3.5份樟樹葉醇提物、0.15份對羥基苯甲酸丁酯依次置于安裝有加熱裝置和攪拌裝置的反應釜中,在20℃下,攪拌速度控制為300r/min,攪拌15min后,然后加入0.2%馬來酸酐,動態(tài)測定混合液的pH,至混合液pH范圍為10.0,停止加入0.2%馬來酸酐,然后加入0.03份水性熒光綠染料,繼續(xù)攪拌13min,即可。市售汽車防凍液與本發(fā)明的汽車防凍液效果對比試驗1、靜態(tài)腐蝕失重效果驗證1.1腐蝕實驗參照JIS-K2234《日本防凍液測試標準》進行。1.2金屬試片尺寸:碳鋼、鑄鐵、鑄鋁,紫銅、黃銅、焊錫。1.3金屬試片重量200mg/片:。1.4測定方法:金屬試片經(jīng)砂紙逐級打磨光亮后分別用丙酮和酒精棉球擦洗至表面潔凈,置入干燥器干燥后稱重,精確至0.1mg,然后浸入市售防凍液、本發(fā)明實施例1、實施例2、實施例3制備的防凍液中,于88±2℃恒溫水浴14天。實驗結(jié)束后取出不同金屬試片分別用特別配制的清洗液清洗,然后經(jīng)自來水、乙醇清洗,干燥,稱重。計算失重量(mg/片)。表1各種金屬片失重量由表1可知,分別將以上金屬片經(jīng)市售汽車防凍液與本發(fā)明實施例1、實施例2、實施例3制備的汽車防凍液處理后,明顯可以看出,本發(fā)明實施例1、實施例2、實施例3制備的汽車防凍液處理金屬后的失重量比市售汽車防凍液處理金屬后的失重量要少,因此,可知,本發(fā)明的汽車防凍液對汽車內(nèi)部金屬件的腐蝕程度低。2、市售汽車防凍液與本發(fā)明制備的防凍液泡沫傾向比較泡沫傾向測定方法:采用發(fā)動機冷卻液泡沫傾向測定儀進行泡沫傾向的測定,該測定方法應當為本領(lǐng)域技術(shù)人員知曉的技術(shù)。表2市售汽車防凍液與本發(fā)明制備的防凍液泡沫傾向測定結(jié)果泡沫傾向市售防凍液實施例1實施例2實施例3泡沫體積/ml68212023泡沫消失時間/s4.20.50.70.6由表2可知,與市售汽車防凍液相比,本發(fā)明實施例1、實施例2、實施例3制備的汽車防凍液產(chǎn)生的泡沫較少,并且泡沫在較短的時間內(nèi)消失,因此,本發(fā)明制備的汽車防凍液在高速循環(huán)過程中泡沫量低,能夠降低泡沫對氣穴的腐蝕,加速了汽車中的熱傳導,從而降低了對汽車的損害程度。2、市售汽車防凍液與本發(fā)明制備的防凍液沸點、冰點與密度比較冰點、沸點測定方法:采用防凍冷卻液數(shù)顯冰點儀進行冰點測定;采用發(fā)動機冷卻液沸點測定器進行沸點測定;上述冰點、沸點測定方法應當為本領(lǐng)域技術(shù)人員知曉的技術(shù)。具體試驗方法:選取寶馬1系(進口)2013款改款118i運動型四輛汽車作為試驗對象,分別給這四輛汽車使用市售汽車防凍液、本發(fā)明實施例1、實施例2、實施例3制備的防凍液,使用前及行程10000公里、行程40000公里、行程70000公里、行程100000公里測定汽車防凍液沸點、冰點。表3市售汽車防凍液與本發(fā)明汽車防凍液沸點測定結(jié)果表4市售汽車防凍液與本發(fā)明汽車防凍液冰點測定結(jié)果由表3、表4可知,使用本發(fā)明實施例1、實施例2、實施例3制備的汽車防凍液,冰點與沸點的變化幅度較小,因此,可知,本發(fā)明的汽車防凍液冰點與沸點的穩(wěn)定性較好,保證了汽車在較低溫度下以及高溫條件下運作時確保了汽車的安全性,適用于大規(guī)模推廣應用。當前第1頁1 2 3