CN107987803B - 一种含磷发动机冷却液及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种含磷发动机冷却液，其包含如下重量份的成分：含磷缓蚀剂0.5～3％，阻垢剂0.5～3％，缓冲剂0.1～1％，消泡剂0.001～0.1％，碱性pH值调节剂0.5～1.0％，有机溶剂30～60％，水余量。本发明含磷发动机冷却液采用添加剂富培技术，有效地解决了含磷型冷却液硬水稳定性不好的问题，与硬水有良好的兼容性；本发明含磷发动机冷却液具有优异的金属缓蚀性能，符合发动机冷却液使用要求；同时具有良好好的非金属材料相容性，保证了在使用过程中对非金属材料的保护，延长其使用寿命。

Description

一种含磷发动机冷却液及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种含磷发动机冷却液，具体地说，涉及一种发动机冷却液，具有优异的铝和焊锡金属的缓蚀性能，同时具有良好的硬水相容性和较好的非金属材料相容性。

背景技术

随着发动机功率的提高，体积的不断缩小，排放的严格控制，热负荷及相关的可靠性问题越来越突出，冷却系统的重要性与日俱增。

发动机冷却液主要由水、乙二醇和添加剂组成，二添加剂以腐蚀抑制剂为主，添加剂的作用主要是防腐，同时兼具防垢以抗泡的作用，目前大部分的冷却液的基础液基本上均为乙二醇，不同配方的差异主要是采用了不同的腐蚀抑制体系。目前市场上的大部分冷却液产品为腐蚀剂均采用了含硅或者有机酸型，这一类产品基本上均有优缺点，尤其是对于日韩系汽车来说，一般均采用含磷体系的冷却液，随着日韩系车辆的逐渐增多，需要研发出性能更加优异的含磷冷却液产品，由于传统的磷酸盐在高温时会降低对铝的保护作用，还会与硬水中的钙镁离子结合形成絮状物沉淀，阻塞散热器盘管，造成冷却液流动不畅，产生过热，因此需要改善含磷配方的缺点，以适应现代发动机的需要。

发明内容

本发明提供的含磷发动机冷却液，具有优异的铝和焊锡金属的缓蚀性能，同时具有良好的硬水相容性和较好的非金属材料相容性。

具体而言，本发明提供的含磷发动机冷却液由如下重量百分比的成分组成：

作为一种优选方案，所述含磷发动机冷却液由如下重量百分比的成分组成：

作为一种优选方案，所述含磷发动机冷却液由如下重量百分比的成分组成：

本发明所述重量份可以是mg、g、kg等本领域公知的重量单位，也可以是其倍数，如1/10、1/100、10倍、100倍等。

所述含磷缓蚀剂为2-羟基膦酰基乙酸或羟基亚乙基二膦酸。所述缓蚀剂对铸铝、焊锡、铸铁等多种金属具有优异的缓蚀性能。

所述阻垢剂为乙二胺四甲叉膦酸或者乙二胺四亚甲基膦酸。所述阻垢剂具有很强的螯合金属离子的能力，在冷却液中使用还可以保证溶液的稳定性。

所述缓冲剂为3-羟基-3-羧基戊二酸或2－羟基丁二酸。易溶于水，对人体和环境无害，在溶液中与磷酸类缓蚀剂使用具有更加优异的缓冲作用。

所述消泡剂为PE6100。

所述碱性pH值调节剂优选为NaOH，可以有效地调节溶剂的酸碱度，确保冷却液产品的稳定性剂优异的金属缓蚀性能。

所述有机溶剂优选为乙二醇。本发明发现，将2-羟基膦酰基乙酸或羟基亚乙基二膦酸在乙二醇的水溶液中使用能够使发动机冷却液溶液与橡胶有较好的相容性。

所述水优选采用去离子水。

在对各组分的选择进行优化的基础上，本发明优选所述含磷发动机冷却液由如下重量百分比的成分组成：

进一步优选由如下重量百分比的成分组成：

或由如下重量百分比的成分组成：

作为本发明的优选方案，所述含磷发动机冷却液由如下重量百分比的成分组成：

本发明通过大量实践发现，采用上述优选方案配制而成的含磷发动机冷却液具有极为优异的铝缓蚀性能和硬水相容性能，具有极强的应用价值。

在实际应用过程中，可在本发明提供的含磷发动机冷却液中额外加入染色剂，染色剂的颜色和用量可依据需要进行添加。

本发明提供的含磷发动机冷却液可按照本领域常规方法制备。作为本发明的优选方案，可采用以下步骤：按照配比将含磷缓蚀剂、阻垢剂、缓冲剂、有机溶剂和pH调节剂溶于水中，常温搅拌30～60分钟，再加入消泡剂，搅拌15～20分钟，即可。

当在含磷发动机冷却液中额外加入染色剂时，可采用如下方法：在按照上述方法制备得到的含磷发动机冷却液中直接加入染色剂，搅拌10-15分钟即可。由于消泡剂最终是分散在溶液中的，因此，必须先搅拌均匀使消泡剂充分分散后再加入染色剂，保证染色剂在溶液中也呈现均匀状态。

本发明提供的含磷发动机冷却液应用于发动机，优选应用于汽车发动机。

本发明提供的含磷发动机冷却液的玻璃器皿腐蚀试验、铸铝传热腐蚀试验、铝沉积试验、非金属材料相容性试验如表1所示：

表1含磷发动机冷却液性能指标

相比已有的技术，本发明的含磷发动机冷却液有以下优点和效果：

(1)本发明含磷发动机冷却液采用添加剂富培技术，有效地解决了含磷型冷却液硬水稳定性不好的问题，与硬水有良好的兼容性。

(2)本发明含磷发动机冷却液具有优异的金属缓蚀性能，符合发动机冷却液使用要求。

(3)本发明的含磷发动机冷却液有很好的非金属材料相容性，保证了在使用过程中对非金属材料的保护，延长其使用寿命。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

含磷发动机冷却液的组成为：

实施例2

含磷发动机冷却液的组成为：

实施例3

含磷发动机冷却液的组成为：

实施例4

含磷发动机冷却液的组成为：

实施例5

含磷发动机冷却液的组成为：

实施例6

本实施例提供了含磷发动机冷却液的制备方法，具体为：按照配比将缓蚀剂、缓冲剂、阻垢剂、有机溶剂和氢氧化钠溶于水中，常温搅拌45分钟，再加入消泡剂，搅拌20分钟，即可。

实施例1～5的含磷发动机冷却液均可采用以上方法制备。

按照表1中的性能指标方法对实施例1～5提供的含磷发动机冷却液进行评定，检测结果如表2所示。

表2含磷发动机冷却液检验结果

含磷发动机冷却液检验结果表明，本发明提供的含磷发动机冷却液，具有优异的铝和焊锡金属的缓蚀性能，同时具有硬水相容性和较好的非金属材料相容性。其中，实施例3提供的含磷发动机冷却液具有最优异的铝缓蚀性能和硬水相容性能，具有极强的应用价值。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (2)

1.一种含磷发动机冷却液，其特征在于，由如下重量百分比的成分组成：

2-羟基膦酰基乙酸 2.8~3%；

乙二胺四亚甲基膦酸 0.7~0.9%；

3-羟基-3-羧基戊二酸 0.2~0.4%；

PE6100 0.008~0.012%；

NaOH 0.6~0.8%；

乙二醇 48~52%；

去离子水 余量。

2.权利要求1所述含磷发动机冷却液的制备方法，其特征在于，按照配比将含磷缓蚀剂2-羟基膦酰基乙酸、阻垢剂乙二胺四亚甲基膦酸、缓冲剂3-羟基-3-羧基戊二酸、有机溶剂乙二醇和pH调节剂NaOH溶于去离子水中，常温搅拌30~60分钟，再加入消泡剂PE6100，搅拌15~20分钟，即可。