阅读说明：本技术 一种轻负荷乙二醇型冷却液用全有机型添加剂配方 (All-organic additive formula for light-load glycol type cooling liquid ) 是由 邱萍 沈鹏 陈林 于 2020-11-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种轻负荷乙二醇型冷却液用全有机型添加剂配方。按质量份数计,包括以下组分：缓冲剂280～670份,铜特效缓蚀剂50～100份,铝特效缓蚀剂20～60份,pH调节剂100～170份,消泡剂2～10份,抗菌剂6～10份；其中：缓冲剂为至少两种有机酸及其碱金属盐的混合物,有机酸为一元羧酸或二元羧酸；铝特效缓蚀剂为有机胺碱类化合物；抗菌剂为苯甲酸钠；消泡剂为Si-C型聚醚改性聚硅氧烷类化合物。配方协同作用显著,配置乙二醇型冷却液时对轻负荷发动机冷却系统有突出的防腐蚀效果,能长效防止铝泵气穴腐蚀,铸铝机件点蚀,且储备碱度高,在较宽pH波动范围内保持体系稳定,添加剂不易析出,水泵密封耐久可靠。(The invention discloses a formula of an all-organic additive for a light-load glycol cooling liquid. The coating comprises the following components in parts by mass: 280-670 parts of a buffering agent, 50-100 parts of a copper specific corrosion inhibitor, 20-60 parts of an aluminum specific corrosion inhibitor, 100-170 parts of a pH regulator, 2-10 parts of a defoaming agent and 6-10 parts of an antibacterial agent; wherein: the buffer is a mixture of at least two organic acids and alkali metal salts thereof, and the organic acid is a monocarboxylic acid or a dicarboxylic acid; the aluminum specific corrosion inhibitor is an organic amine alkali compound; the antibacterial agent is sodium benzoate; the defoaming agent is Si-C type polyether modified polysiloxane compound. The formula has obvious synergistic effect, has outstanding anti-corrosion effect on a cooling system of a light-load engine when the ethylene glycol type cooling liquid is prepared, can prevent cavitation corrosion of an aluminum pump and pitting corrosion of a cast aluminum machine part for a long time, has high reserve alkalinity, keeps the system stable in a wider pH fluctuation range, is difficult to separate out an additive, and is durable and reliable in water pump sealing.)

一种轻负荷乙二醇型冷却液用全有机型添加剂配方

技术领域

本发明属于乙二醇型冷却液技术领域，具体涉及一种轻负荷乙二醇型冷却液用全有机型添加剂配方。

背景技术

乙二醇型冷却液主要由去离子水、乙二醇、添加剂和染料组成，应用在汽车发动机、电机、空调等冷却系统。其中冷却液防腐蚀、防垢两大功能主要由添加剂配方决定。添加剂类型按缓蚀剂种类可分为无机型、有机型、有机无机复合型三种。

无机缓蚀剂消耗速度快，且因含有的亚硝酸盐，磷酸盐、硼酸盐、硅酸盐等化合物对环境和人体有害，应用范围受到限制。有机缓蚀剂主要是利用含有未配对电子对或含有极性集团的化合物吸附在金属表面形成憎水性膜，使电荷转移和腐蚀剂转移受到抑制，从而降低金属腐蚀。有机缓蚀剂消耗速度慢，且符合全球规范对冷却液化学成分的要求而成为目前市场冷却液产品的发展趋势。但是汽车在运行中，由于车身的跳动和振动，会有空气渗入防冻液，从而产生泡沫，相比无机型配方，全有机型配方因为自身化合物特征更容易产生气泡，从而提升了气穴腐蚀及铸铝机件点蚀的风险。此外，乙二醇型冷却液在使用过程中，乙二醇在高温下可能氧化变质为乙二醛、乙二酸，这些酸性物质对冷却系统金属部件有强烈腐蚀作用。因此需要防冻液添加剂配方有一定的缓冲能力，以消除这部分H⁺，控制冷却液pH至中性或弱碱性范围。相比无机酸及其盐类，有机型添加剂配方储备碱度偏低，缓冲能力稍差。另外部分有机型添加剂配方在使用和储备中容易析出，生成凝胶状沉淀，对水泵水封的密封可靠性造成影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轻负荷乙二醇型冷却液用全有机型添加剂配方，使用该配方配置乙二醇型冷却液时对轻负荷发动机冷却系统的各种金属部件均有突出的防腐蚀效果，能长效防止铝泵气穴腐蚀，铸铝机件点蚀，且储备碱度较高，能在较宽泛的pH值波动范围内保持体系稳定，添加剂不易析出，可保持水泵密封耐久可靠。

为了解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

提供一种轻负荷乙二醇型冷却液用全有机型添加剂配方，按质量份数计，包括以下组分：缓冲剂280～670份，铜特效缓蚀剂50～100份，铝特效缓蚀剂20～60份，消泡剂2～10份，抗菌剂6～10份；其中：

所述缓冲剂为至少两种有机酸及其碱金属盐形成的共轭酸碱体系，所述有机酸为一元羧酸或二元羧酸；所述铝特效缓蚀剂为有机胺碱类化合物；所述抗菌剂为苯甲酸钠；所述消泡剂为Si-C型聚醚改性聚硅氧烷类化合物。

上述方案中，所述缓冲剂通过至少两种有机酸及其碱金属盐复配而成，不仅呈现好的缓冲能力，且有一定的缓蚀作用。所述铝特效缓蚀剂是有机胺碱类化合物，该类化合物中N原子不仅对冷却系统中金属铝的腐蚀有明显抑制作用，而且有一定的缓冲能力，少量使用即显著提升本添加剂配方的储备碱度。所述的抗菌剂为苯甲酸钠化合物，该类化合物也有一定的缓冲能力。所述消泡剂为聚醚改性聚硅氧烷类化合物，有良好的消泡抑泡和耐高温剪切性能，因消泡功能强大，抑制泡沫生长的时间持久，少量加入即显著提升配方的铝泵气穴防蚀能力及铸铝机件抗点蚀能力。

按上述方案，所述缓冲剂通过混合有机酸和碱性pH调节剂混合得到，其中混合有机酸为180～500份，所述碱性pH调节剂为100～170份。

按上述方案，所述Si-C型聚醚改性聚硅氧类烷化合物为聚醚改性七甲基三硅氧或聚醚改性八甲基四硅氧烷中一种或两种的混合物。

按上述方案，所述一元酸为戊酸、己酸、庚酸、辛酸、葵酸、肉桂酸、羟基苯甲酸或苯甲酸；所述二元羧酸为丁二酸、己二酸、葵二酸或乙二酸。

按上述方案，所述有机胺碱类化合物为乙醇胺、苯胺、长链季铵盐中一种或多种的混合物。

按上述方案，所述的铜特效缓蚀剂是甲基苯骈三氮唑(TTA)、苯并三氮唑(BTA)的一种或两种的混合物。

按上述方案，所述的碱性pH调节剂为氢氧化钠。

本发明的有益效果为：

1.本发明提供的轻负荷乙二醇型冷却液用全有机型添加剂配方，配方中缓冲剂、铝、铜特效缓蚀剂以及抗菌剂等组分均为多功能产品，不仅发挥本身的作用，且兼具其它功效，协同作用显著；其中苯甲酸钠为苯甲酸的碱金属盐，可与缓冲剂进行复配增强缓冲剂的缓冲能力，提高缓释剂的储备碱度；同时缓冲剂与铝、铜特效缓蚀剂复配，不仅未破坏铝、铜表面的缓蚀膜，且可增加焊锡、铸铁、钢等金属的防腐蚀能力；此外，配方中采用Si-C型聚醚改性聚硅氧烷类消泡剂，具有良好的消泡抑泡和耐高温剪切性能，少量加入即显著提升配方的铝泵气穴防蚀能力及铸铝机件抗点蚀能力。

2.本发明所述的配方体系稳定，配方储备碱度较高，配置成任意比例的轻负荷乙二醇型冷却液，添加剂各组分在乙二醇型冷却液中溶解良好，不易析出，对轻负荷发动机冷却系统各金属部件均有极佳的防腐蚀效果，水泵密封耐久可靠性能表现优异，具有长效性。

具体实施方式

现结合具体实施例对本发明作进一步说明。

本发明实施例1-4提供一种轻负荷乙二醇型冷却液用全有机型添加剂配方，具体配方见表1。

表1实施例1-4配方(以质量份数计)

“储备碱度”反应的是体系pH值波动时，仍保持体系pH稳定的能力。因冷却系统金属材料种类多，pH值偏高偏低都会引发腐蚀，腐蚀会有各种继发问题。经检测，以上实施例1～4中制备的轻负荷乙二醇型冷却液用全有机型添加剂配方的储备碱度值均在5以上，说明添加剂配方保持体系pH稳定的能力很强。

将以上实施例2得到的添加剂配方用于配置轻负荷乙二醇型冷却液，其中乙二醇与去离子水比例为1:1(体积比)，添加剂配方比例占冷却液3％左右。通过模拟使用腐蚀试验考察冷却液对冷却系统各金属部件的防腐蚀效果，结果见表2。通过铸铝转热腐蚀及铝泵气穴腐蚀的模拟验证考察冷却液耐气穴腐蚀能力及抗铸铝机件点蚀能力，测试结果分别见表3。

表2实施例2添加剂配方配置的冷却液模拟使用腐蚀验证结果

由上表2可知，利用实施例2的添加剂配方配置的乙二醇型冷却液经模拟使用腐蚀验证满足标准要求，且各种金属试片质量变化远低于标准限值，说明本配方对轻负荷发动机冷却系统各金属材料部件均有长效的防腐蚀效果。

表3实施例2添加剂配方配置的冷却液耐铸铝转热腐蚀及铝泵气穴腐蚀的验证结果

由表3可知，用实施例2的添加剂配方配置的乙二醇型冷却液经铸铝传热腐蚀及铝泵气穴腐蚀验证满足标准要求，且补充1000h铸铝转热腐蚀验证了冷却液的长效性。

通过1000h水泵耐久验证本发明实施例2配方用于乙二醇型冷却液时的稳定性，结果表明经1000h运转，水泵转动灵活，无卡滞，松旷；漏水孔无泄漏；泵体、轴承叶轮、水封等部件正常；水泵装配尺寸、密封性合格。

综上所述，本发明实施例的添加剂配方储备碱度较高，用于乙二醇型冷却液时对轻负荷发动机冷却系统各金属部件均由极佳的防腐蚀效果，经过水泵耐久验证了配方的稳定性及长效性。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。