MXPA00004372A - Composicion anticongelante libre de silicatos - Google Patents

Abstract

Unácido carboxílico alifático monobásico se usa con niveles bajos de molibdato y un triazol de hidrocarbilo para producir una formulación inhibidora de corrosión bien balanceada con sólidos muy bajos para minimizar depósitos potenciales y exhibir características sorprendentes de larga vida en aplicaciones de liquido refrigerante para motores.

Description

COMPOSICIÓN ANTICONGEbMfTE LI BRE DE SILICATOS CAMPO TÉCN ICO Esta invención se refiere a una formulación anticongelante con base en ácidos para la inhibición y prevención de erosión y corrosión de aluminio y la corrosión de otros metales expuestos a un líquido análogo en sistemas de líquidos refrigerantes automotrices. La formulación inhibe además sarro mineral. Tradicionalmente, el líquido anticongelante/refrigerante se vende a casi cien por ciento de contenido de glicol. Este paquete concentrado permite flexibilidad de manera que el usuario puede diluir el líquido anticongelante/refrigerante, como sea necesario, con agua disponible para obtener la protección contra congelamiento/ebullición requerida. Sin embargo, la protección contra la corrosión es necesaria en todo el rango de disolución. En la ingeniería automotriz moderna, muchos componentes del motor se fabrican de aluminio. Los líquidos refrigerantes para motor, principalmente soluciones con base en etilén glicol o propilén glicol, deben transferir calor a partir de motores operantes de aluminio al mismo tiempo que inhiben la corrosión. Los motores automotrices viejos no tenían componentes de aluminio y así, las composiciones tradicionales de líquido anticongelante/refrigerante pueden producir corrosión en componentes de aleación de aluminio o aluminio que rechazan el calor La erosión-corrosión por cavitación de bombas de agua de aluminio por exposición a sistemas acuosos tales como l íquidos •&. ? refrigerantes para motores de combustión interna enfriados con agua es un desarrollo nuevo relativamente.

DESCRI PCIÓN DE LA TÉCNICA ANTERIOR Los sistemas de enfriamiento de motores automotrices consisten de muchos metales incluyendo aluminio, acero, fierro fundido, latón, cobre y soldadura. Los líquidos refrigerantes deben proporcionar no solamente protección contra el congelamiento, sino también inhibir la corrosión. Con frecuencia los componentes son de paredes delgadas para la transferencia mejorada de calor haciéndolos más vulnerables al ataque corrosivo y falla subsecuente. Los productos y depósitos de la corrosión pueden interferir con la transferencia de calor. Finalmente son posibles el sobrecalentamiento y falla del motor a partir de esfuerzos térmicamente relacionados. Tradicionalmente se han usado los líquidos refrigerantes con base en componentes inorgánicos como silicatos, fosfatos, nitratos, boratos y nitritos. Las preocupaciones debido al agotamiento del inhibidor, silicatos particularmente han conducido a preocupaciones sobre el tiempo de vida. También, cargas con altos sólidos de sales inorgánicas presentan asuntos de depósito potencial. Compuestos de amina y nitritos, los cuales se emplean con frecuencia como inhibidores de corrosión en formulaciones anticongelantes pueden formar compuestos nitrosos potencialmente peligrosos cuando se usan juntos Las formulaciones anticongelantes que contienen fosfatos se diluyen con frecuencia con agua dura lo que resulta en la precipitación de sales de fosfatos de alcalino tér/eos insolubles de la solución anticongelante acuosa. La precipitación puede causar el agotamiento del fosfato en solución y una disminución de protección contra la corrosión con la solución anticongelante. Los sólidos que precipitan pueden formar escamas y tapar pasajes dentro del sistema de enfriamiento del motor. Además, varios fabricantes de automóviles europeos han prohibido el uso de anticongelante que contiene fosfatos con base en formulaciones de silicatos debido a los problemas de compatibilidad con agua dura. Recientemente, la industria automotriz ha desarrollado líquidos refrigerantes para motor con base principalmente en tecnolog ía de ácidos carboxílicos. Muchas referencias de patentes de E. U . , y extranjeras describen el uso de varios ácidos monobásicos o dibásicos o sales como inhibidores de corrosión. Por ejemplo, en la Patente de E. U . , No. 4,647,392, Darden enseña una combinación sinérgica de 0.1 a 1 5 por ciento en peso de un ácido monobásico alifático de Cs a C6 con la misma cantidad de un ácido dícarboxílico de C5 a C6 y 0. 1 a 0.5 por ciento en peso de un triazol de hidrocarbonilo El tpazol es típicamente tolitpazol o benzotriazol. Los ácidos están presentes como sales en una solución alcalina. En la Patente de E. U. , No 4,946,616, Falla enseña una mezcla de dos ácidos dicarboxílicos alifáticos con un triazol de hidrocarbilo. En la Patente de E. U. , No 4, 587,028, Darden describe dos a cinco por ciento en peso de un ácido monocarboxíhco aromático, ácido benzoico, con 0 5 a 1 5 por ciento en peso de un acido ca rboxíhco ahfático de C8 a C?-> y un nitrato de metal alcalino. La especificación militar Británica TS 10177 (A 139), marzo de 1978, pide ácido sebásico (dicarboxilato alifático) de 4 a 4.5 por ciento en peso y de 0.25 a 0.30 por ciento en peso de benzotriazoí. En la Patente de E U. , No. 4,382,008, Boreland combina un ácido monocarboxílico aromático con ácidos orgánicos dibásicos de C a C13 e inhibidores convencionales tales como borato y silicato para preparar formulaciones. Sin embargo, el uso de estos aditivos incrementa el costo total de la formulación. En resumen, se han usado exitosamente un amplio número de ácidos orgánicos en varias combinaciones entre ellos mismos y con más componentes comunes. Los ácidos se usan típicamente al nivel de varios por cientos si no están presentes los inhibidores comunes. La presencia de triazoles de hidrocarbilo índica que los metales amarillos tales como cobre y latón, y soldadura deben ser protegidos por separado. Los carboxilatos inhiben principalmente metales ferrosos y aluminio en estas formulaciones. A pesar de los datos exitosos reportados, quedan preguntas sobre la habilidad de tecnologías de ácido completo como Darden y Falla para proteger y evitar la erosión y corrosión por cavitación en aluminio en aplicaciones en motores Además, la adición de grandes cantidades de sales inorgánicas para corregir estas deficiencias niega el beneficio de bajos sólidos BR EVE DESC R I PCI ÓN DE LA I NVENC IÓN La presente invención ha llenado !a necesidad antes descrita proporcionando una composición afificohgelante/refrigerante que usa una combinación de un ácido carboxílico alifático lineal, tolitriazol de hidrocarbilo, y bajos niveles de aditivos de molibdato los cuales reducen la corrosión en el rango entero de disolución sin crear precipitados. Esta composición es soluble en agua, alcohol, y mezclas alcohol/agua, es compatible con otros componentes anticongelantes/refrigerantes usados comúnmente, no corroe o daña sistemas de enfriamiento automotrices y es efectiva en concentraciones relativamente bajas . Además, las formulaciones para la inhibición de corrosión presentes son efectivas para reducir corrosión en todo el rango de metales del sistema de enfriamiento, incluyendo aluminio de rechazo de calor, aleaciones de aluminio, cobre, fierro fundido, latón, soldadura y los similares. La formulación anticongelante del momento que tiene una mezcla de etilén o propilén glicol, ácido orgánico alifático monobásico, azoles, y bajos niveles de molibdato puede proporcionar también un efecto protector sinérgico contra la corrosión por cavitación de aluminio en líquidos acuosos reduciendo el régimen de corrosión que es efectivo en concentraciones relativamente bajas y rangos variantes de pH . La combinación de ácido orgánico alifático monobásico, tolitriazol de hidrocarbilo, y bajos niveles de molibdatos no solamente reducen significativamente la erosión-corrosión por cavitación , corrosión de aluminio de rechazo de calor, y precipitados y escamas de agua dura de l íquidos refrigerantes con base en glicol , se ha descubierto que la combinación l leva a mejoría de la protección contra la corrosión de '.*<? asrj ?S aluminio y vida del l íquido refriget'ahté e?ando se utiliza con cantidades selectas de los aditivos antes identificados. Así, es adecuada particularmente para aplicaciones en líquidos refrigerantes para motores automotrices de gasolina y diesel. Es un objetivo de la presente invención proporcionar formulaciones para la inhibición de corrosión para composiciones anticongelantes/ refrigerantes para reducir la erosión-corrosión por cavitación de líquidos refrigerantes con base en glicoles. Es otro objetivo de la presente invención proporcionar formulaciones para la inhibición de corrosión para composiciones anticongelantes/refrigerantes que utilizan una fórmula con base en ácidos para aumentar la estabilidad del líquido refrigerante proporcionando una mejoría en la vida del refrigerante. Es otro objetivo de la presente invención proporcionar formulaciones para la inhibición de corrosión que reducen la corrosión en todo el rango de disolución de las composiciones anticongelantes/ refrigerantes sin crear precipitados. Es un objetivo adicional de la presente invención proporcionar formulaciones para la inhibición de corrosión que son efectivas para reducir la corrosión en todo el rango de metales del sistema de enfriamiento. Es un objetivo adicional de la presente invención proporcionar formulaciones para la inhibición de corrosión que son efectivas para reduci r la corrosión en aluminio que rechaza el calor. E s un objel i vo ad icional de la presente invención proporcionar — SE3EK * ^.'^Y ?íS i.Y formulaciones para la inhibición d f^corrosión que son efectivas para reducir precipitados y escarrias de agua dura. Es un objetivo más de la presente invención proporcionar formulaciones para la inhibición de corrosión que son solubles en alcohol, mezclas de alcohol/agua y agua sola. Es un objetivo de la presente invención proporcionar formulaciones para la inhibición de corrosión que son compatibles con componentes anticongelantes/refrigerantes usados comúnmente. Es otro objetivo de la presente invención proporcionar formulaciones para la inhibición de corrosión que son efectivas a concentraciones relativamente bajas. Es un objetivo adicional de la presente invención utilizar un ácido orgánico alifático monobásico y un triazol de hidrocarbilo para permitir un bajo nivel de molibdato a ser utilizado en las formulaciones para inhibición de corrosión para reducir la corrosión. Es un objetivo más de la presente invención maximizar la protección de metales ferrosos y minimizar las picaduras de los mismos.

Es un objetivo más de la presente invención utilizar molibdato para proteger contra la erosión y cavitación de aluminio. Estos y otros objetivos de la presente invención se entenderán más completamente a partir de la siguiente descripción de la invención .

DESCR I PCIÓN DE LA MODALIDAD PREFERI DA Se usó un ácido orgánico alifático monobásico con bajos n iveles de molibdato y tpazol de hidrocarbito en mezclas de gl icol para producir una formulación de anffü gelante bien balanceada para inhibir la corrosión con ft pocos sólidos para minimizar depósitos potenciales y características de larga yida sorprendentes en pruebas en «Y • * motores. *"- Además, la formulación de acuerdo con la invención del momento conduce a mejoría en la protección contra la corrosión de aluminio y vida prolongada del líquido refrigerante en comparación con líquidos refrigerantes convencionales con base en siliconas. Además, las formulaciones para la inhibición de corrosión presentes son efectivas para reducir corrosión en el rango entero de metales del sistema de enfriamiento, incluyendo aluminio de rechazo de calor, aleaciones de aluminio, cobre, acero, fierro fundido, latón, soldadura y los similares. Esta formulación es soluble en alcohol , mezclas de alcohol/agua y agua sola y exhibe excelentes características de estabilidad. Al composición anticongelante/refrigerante más preferida es una composición con base en ácido que tiene un pH de aproximadamente 6.0 a aproximadamente 12.0 y que tiene aproximadamente 93% de glicoles grado anticongelante y aproximadamente de 4 a 7 por ciento de inhibidores de corrosión, con el resto que es agua. El abatidor del punto de congelación utilizado en las composiciones anticongelantes de la invención puede ser cualquier alcohol l íquido soluble en agua adecuado usado hasta ahora en la formulación de composiciones anticongelantes. El alcohol soluble en agua contiene de 1 hasta aproxi madamente 4 átomos de carbono y de 1 hasta 3 grupos h?drox> lo Los glicoles o éteres de g col que se pueden usar como componentes principales en la presente invención incluyen monoéteres de glicol tales como los éteres de metilo, etilo, propilo, y butilo de etilén glicol; dietilén glicol, propilén glicol, y dipropilén glicol. Se prefieren etilén glicol o propilén glicol como los abatidores del punto de congelación y especialmente las mezclas comercialmente disponibles que contienen etilén glicol en gran cantidad y pequeña cantidad de dietilén glicol. La mezcla comercial contiene generalmente por lo menos 85 a 95 por ciento en peso de etilén glicol con el resto que es dietilén glicol y pequeñas cantidades de substancias que están presentes incidentalmente tal como agua. Se puede mezclar otro alcohol l íquido soluble con etilén glicol, pero tales mezclas no son preferidas usualmente. También se pueden usar alcoholes solubles en agua baratos disponibles comercialmente tales como alcohol metílico, etílico, propílico, e isopropílico, solos o en mezclas. Las formulaciones concentradas de inhibidor de corrosión de la presente invención es una mezcla con base en agua de ácido orgánico alifático monobásico, azoles, particularmente triazol de hidrocarbilo, y bajos niveles de compuestos de molibdeno. Opcionalmente, se pueden agregar otros compuestos que incluyen antiespumantes, colorantes, agentes penetrantes, biocidas, y los similares. Los azoles incluyen tolitriazol , benzotriazol , mercaptobezotizol incluyendo mezclas y otros triazoles substituidos. Antiespumantes adecuados incluyen PLU RON IC® L-61 , PATCOTE® 415 y otros surfactantes incluyendo los de tipos silicona Las formulaciones inhibidoras de corrosión son compatibles con otros componentes anticongelantes/refrigerantes usados comúnmente y son efectivas en concentraciones relativamente bajas. Los ingredientes más importantes preferidos de la formulación 5 anticongelante, ya sea obligatorios u opcionales, se discuten más adelante: ACI DO MONOBÁSICO ALI FATICO El componente de ácido monobásico de la formulación anticongelante antes identificada puede ser cualquier ácido carboxílico monobásico de C3-C16 o la sal de metal alcalino del mismo; sin embargo, con el fin de mantener la solubilidad deseada, la modalidad preferida de la invención del momento utiliza unos componentes de ácido carboxílico monobásico alifático lineal o la sal de metal alcalino del mismo en el rango desde aproximadamente C6 hasta aproximadamente C?2. De preferencia, los ácidos carboxílicos monobásicos alifáticos incluyen uno o más de los siguientes ácidos o isómeros: hexanóico, heptanóico, isoheptanóico, octanóico, 2-etilhexanóico, nonanóico, decanóico, undecanóico, dodecanóico, neodecanóico, y/o sus combinaciones. La composición preferida usa ácidos octanóico y 2-etilhexanóico como los ácidos monobásicos alifáticos. Se puede usar cualquier hidróxido de metal alcalino o hidróxido de amonio para formar la sal monobásica; sin embargo, se prefieren sodio y potasio, y la sal de potasio es la más preferida El ácido monobásico o componente de sal de metal alcalino de la presente invención está presente en una concentración desde • iasiEaeaBK^s^ii?-." **^Et £3U£ 2£a .£a saB&:,&#S8Si&?*? aproximadamente 0.1 hasta aproximadamente 10.0 por en peso, más preferiblemente desde aproximadamente 1.0 hasta aproximadamente 6.0 por ciento en peso, y lo más preferible desde aproximadamente 2.0 hasta aproximadamente 4.0 por cíenlo en peso, con base en peso total de la composición concentrada (el por ciento en peso calculado con base en el ácido libre) .

ADITIVOS DE AZOL Los azoles están presentes en la formulación para inhibir la corrosión de metal amarillo tal como cobre y latón. Los termostatos y tapas de radiador de latón son comunes así como radiadores de cobre y latón. El triazol de hidrocarbilo de la invención del momento es de preferencia un triazol aromático o triazol aromático substituido con álcali, de preferencia benzotriazol o tolittriazol. El hidrocarbilo preferido es toliltriazol. El compuesto de triazol que proporciona protección para cobre y latón contra la corrosión se selecciona de entre las sales de triazoles, pirazoles, imidazoles, isooxazoles, isotiazoles , tiazoles, tiadiazol, solubles en agua y los similares. Generalmente, se usan las sales de metal alcalino. Compuestos de azol específicos preferidos incluyen 1 , 2, 3-benzotriazol; 1 , 2, 3-toliltpazol, 2-mercaptobenzotiazol ; y , 2-mercaptobenzimidazol de sodio Los compuestos de azol adecuados en la presente invención incluyen, sales de mercaptobenzotiazol, sales de toliltriazol , benzotpazol , sus mezclas y los simi lares ; sin embargo, la composición preferida usa tpazol de hidrocarbilo Típicamente estos azoles se Y. -ISSíK'f-gY»!, ^? ?. ^^ usan en una solución cáustica al cincuenta por ciento. Otro compuesto de azol preferido es toliltriazol de sodio. Los azoles están presentes en la formulación de preferencia en una cantidad desde aproximadamente 0,01 hasta aproximadamente 5.0 por ciento en peso, y más preferiblemente en una cantidad desde aproximadamente 0.01 hasta aproximadamente 1 .0 por ciento en peso. Generalmente, un compuesto de azol, tal como toliltriazol de sodio al 50% se usa en cantidades desde aproximadamente 0.1 partes hasta aproximadamente 0.5 partes en peso, con base en 100 partes en peso del líquido acuoso.

A DITIVOS DE MOLI BDATO El molibdato soluble en agua que es preferido para uso en los sistemas acuosos de la presente invención pueden ser cualquier sal del ácido molíbdico que sea rápidamente soluble en agua. Estos incluyen ambos, molibdatos de metal alcalino y alcalino terreo así como molibdato de amonio, el término "molibdato alcalino" se usa en un amplio sentido para incluir molibdatos de metal alcalino, metal alcalino terreo y amonio . Ejemplos de molibdatos útiles son molibdato de sodio, molibdato de potasio, molibdato de litio y molibdatos de amonio incluyendo dimolibdato de amonio y heptamolibdato de amonio. Se prefieren molibdatos alcalinos, molibdato de sodio, molibdato de sodio dihidratado, trióxido de molibdeno, heteropolimolibdatos, y molibdato de potasio debido a su disponibilidad y compatibilidad con el sistema acuoso as í como por razones económicas Típicamente se pueden emplear concentraciones *-* V *- t » • de ion molibdato que están por d bajo' de aproximadamente 0.5 partes en peso por 100 partes en peso de líquido acuoso, por lo que las concentraciones de ion molibdato por arriba de este límite no proporcionan normalmente mejorías significativas en las características inhibidoras o el sistema acuoso y son indeseables por razones económicas; sin embargo, en la invención del momento se cree que el molibdeno ayuda en la unión y formación de la película protectora sobre la superficie del metal que requiere protección. Particularmente bajo condiciones de corrosión rápida tales como la erosión-corrosión por cavitación de aluminio. Los compuestos de metal de transición adecuados para uso en la presente invención incluyen , la sal de sodio deshidratada del ácido molíbdico, molibdato de sodio-2H2O, trióxido de molibdeno, silicoheteropolimolibdatos, fosforoheteropolímolibdatos, mezclas de los mismos y los similares. Se puede usar cualquier metal de transición compatible, incluyendo por ejemplo, molibdato, cobalto, cerio, mezclas de los mismos y los similares. Además, se puede usar cualquier sal de ácido incluyendo sodio, potasio, litio, calcio, magnesio y las similares . El compuesto de metal de transición más preferido es la sal disódica dihidratada del ácido molíbdico o molibdato de sodio-2H2O. Los ácidos de metal de transición se usan para inhibir la corrosión en formulaciones de la presente invención. El compuesto de metal de transición está presente en la formulación de preferencia en una cantidad de aproximadamente 0 001 hasta aproximadamente 5 0 por ciento en peso , y más preferiblemente en una cantidad de aproximadamente 0.01 hasta aproxima a ente 1 .0 por ciento en peso El ion de molibdato se emplea en cantidades para proporcionar una concentración en el sistema acuoso de por lo menos aproximadamente 0.001 partes en peso por 100 partes en peso del l íquido acuoso. De preferencia se emplean desde aproximadamente 0.005 hasta aproximadamente 0.5 partes en peso por 100 partes en peso de molibdato con base en dicho líquido acuoso. La adición de una cantidad seleccionada de molibdato a la presente composición proporciona un medio para obtener una composición de líquido refrigerante anticongelante con base en ácido a un costo disminuido en comparación con otras formulaciones anticongelantes monobásicas alifáticas. Además, las composiciones anticongelantes con base en ácido son muy agresivas con respecto a la soldadura de plomo por lo que una cantidad seleccionada de molibdeno como se exhibe en la invención del momento sirve para minimizar si no es que eliminar la deficiencia de la composición con base en ácido con respecto a la soldadura de plomo.

COMPU ESTOS CONTROLADORES DE pH La modalidad preferida de la composición anticongelante libre de silicato usa hidróxido de potasio a 45 por ciento de concentración en un rango desde aproximadamente 0.5 hasta 10.0 por ciento en peso, más preferiblemente en un rango desde aproximadamente 1 .0 hasta 5.0 por ciento en peso, y lo más preferible desde aproximadamente 2.5 hasta 3 0 por ciento en peso para alcanzar e! pH deseado ae aproximadamente 6.0 a 12.0, y de preferencia desde entre aproximadamente 8.0 hasta aproximadamente 9.0. Se pueden agregar otros compuestos de ajuste o control de pH tales como compuestos básicos y/o ácidos, es decir, NaOH , KOH , N H OH , y ácidos minerales u orgánicos, es decir, HCl , H2SO , o ácido acético, o agentes amortiguadores tales como boratos, para mantener el pH en el rango de aproximadamente 7.0 hasta 10.5.

ANTI ESPUMANTES Cualquier antiespumante adecuado, bien conocido en la técnica, es adecuado para las presentes formulaciones. Los antiespumantes adecuados incluyen, por ejemplo, surfactante no iónico PLU RON IC® L-61 (disponible de BASF® Corporation) o antiespumante líquido PATCOTE® 415 (disponible comercialmente de Pateo Specialty Chemicals División , American Ingredients Company). El antiespumante puede estar presente en una cantidad de hasta aproximadamente 10.0 por ciento en peso y más preferiblemente en una cantidad de aproximadamente 0.001 hasta aproximadamente 10.0 por ciento en peso, y los más preferible, en una cantidad de aproximadamente 0.01 hasta aproximadamente 0.05 por ciento en peso.

OTROS ADITIVOS Se pueden agregar otros aditivos tales como agentes penetrantes, colorantes , trazadores , o biocidas a la solución refpgerante-anticonaelante EVALUAGfc?N EXPER I M ENTAL Los siguientes ejemplos se presentan para ilustrar la invención reivindicada y no se intenta que sean limitativos de otra forma.

EJEMPLO 1 Fórmula "A" con Acido Fórmula "B" con Acido Carboxílico Alifátíco Lineal Carboxílico Alifático con Molibdato y Triazol Lineal de Hidrocarbilo Ingrediente (Por Ciento en Peso) (Por Ciento en Peso) Etilén Glicol 93.56 93.76 Acido 2- Etilhexanóico 3.00 3 00 Hidróxido de Potasio 45% 2.70 2.70 Mo bdato de Sodio Dihidratado 0.20 0.00 Tolitriazol de Sodio 50% 0.50 0.50 Antiespumantes 0.04 0.04 pH nominal 8.5 8.5 En el Ejemplo 1 , la Fórmula "A" que utiliza un ácido orgánico alifático monobásico con niveles bajos de molibdato y un triazol de hidrocarbilo en etilén glicol se compara con la Fórmula "B" que utiliza los mismos constituyentes qu ímicos sin el molibdato. Los componentes se pueden combinar en casi cualquier orden con mezclado razonable Excepto por el molibdato, todos los compuestos son l íquidos lo cual facilita la preparación tanto en el laboratorio como en producción Estas formulaciones se probaron mediante !a prueba de cristalería ASTM ys&ss?ae?ataÉ?eSe. r 2fc*,- •-y^<^*^# **fi.

D 1384. « Los resultados son como sigue: Fórmula "A" con Acido Fórmula "B" con Carboxílico Alifático Acido Carboxílico Lineal con Molibdato y Alifático Lineal Triazol de Hidrocarbilo. Pérdida de Peso Pérdida de Peso Que Metal (mg/cupón) (mg/cupón) Pasan Aluminio -6.4 -4.7 30 Fierro -1.1 -0.7 10 Acero 0.3 0.1 10 Latón 3.3 3.7 10 Soldadura 70/30 5.5 7.1 30 Modine 95/5 12.6 93.0 30 Cobre 2.0 1.2 10 Los números negativos representan ganancia de peso. En este Ejemplo, la pequeña cantidad de molibdeno agregada permite a la Fórmula "A" proteger soldadura de alto plomo, mientras que la Fórmula "B" que contiene el ácido carboxílico alífático lineal solo no protege la soldadura de alto plomo. Aunque la Fórmula B se puede usar en aplicaciones limitadas de carros de pasajeros, la Fórmula A tiene una utilidad más amplia para uso en automóviles así como en equipo pesado, equipo que utiliza motores diesel, y usos industriales « a EJEMptO 2 Fórmula "A" con Acido Carboxílíco Alifático Lineal de Hidrocarbilo Ingrediente (Por Ciento en Peso) Propilén Glicol 93 56 Acido 2- Etilhexanóico 3.00 Hidróxido de Potasio 45% 2.70 Molibdato de Sodio Dihidratado 0.20 Tolitriazol de Sodio 50% 0 50 Antiespumantes 0.04 pH nominal 8.5 en el Ejemplo 2, la Fórmula "C" utiliza un ácido orgánico alifático monobásico con niveles bajos de molibdato y un triazol de hidrocarbilo; sin embargo, el propilén glicol ha sido substituido por etilén glicol. Los componentes se pueden combinar en casi cualquier orden con mezclado razonable Excepto por el molibdato, todos los compuestos son líquidos lo cual facilita la preparación tanto en el laboratorio como en producción. Estas formulaciones se probaron mediante la prueba de cristalería ASTM D1 384 Los resultados son como sigue" Fórmula "C" con Acido Carboxílico Alifático Lineal con Molibdato y Tpazol de Hidrocarbilo Pérdida de Peso Que Metal (mg/cupón) Pasan Aluminio -3.8 30 Fierro 2.8 10 Acero -2.8 10 Latón -1.5 10 Soldadura 70/30 -2.5 30 Modine 95/5 -23 9 30 Cobre -0.7 10 Los números negativos representan ganancia de peso. Estos resultados muestran que la Fórmula "C" que substituye el propilén glicol o el etilén glicol de la Fórmula "A" pasa la prueba ASTM D1384 aun con soldadura de alto plomo. &Fóri? ula "A" con Acido Fórmula "D" con la Pat. Cárboxílico Alifático Lineal de E. U. 4,647,392 di Darden con ác. Sebá sico sin Molibdato Ingrediente (Por Ciento en Peso) Etilén Glicol 93.56 Resto Acido Sebásico 0.00 0.30 Acido 2- Etilhexanóico 3.00 3.00 Hidróxido de Potasio 45% 2.70 2.70 Molibdato de Sodio Dihidratado 0.20 0.00 Tolitriazol de Sodio 50% 0.50 0.50 Antiespumantes 0.04 Presente pH nominal 8.5 8.53 En el Ejemplo 3, la Fórmula "A" que utiliza un ácido orgánico alifático monobásico con niveles bajos de molibdato y un triazol de hidrocarbi lo en etilén glicol se compara con la Fórmula "D" con base en la Patente de E. U . , No. 4,647,392 de Darden que utiliza constituyentes qu ímicos similares sin el molibdato, pero que incluye ácido sebácico. Estas formulaciones se probaron mediante la prueba de cristalería ASTM D1 384. Los resultados son como sigue: Fórmula "A" con Acido Fórmula "D" con la Pat Carboxílico Aflfático de E. U. 4,647,392 Lineart con !ͧSbfclato y con Ac. Sebásico Triazol déííídrocarbilo, sin Molibdato. Pérdida de Peso Pérdida de Peso Que Metal (mg/cupón) (mg/cupón) Pasan Aluminio -6.4 2.9 30 Fierro -1.1 0.5 10 Acero 0.3 0.1 10 Latón 3.3 1.8 10 Soldadura 70/30 5.5 3.2 30 Modine 95/5 12.6 91.4 30 Cobre 2.0 1.5 10 Los números negativos representan ganancia de peso. En este Ejemplo, la pequeña cantidad de molibdeno agregada permite a la Fórmula "A" proteger soldadura de alto plomo. Comparado con la Fórmula "D" con base en la formulación de Darden , la presente invención elimina el ácido sebácico, un ácido dicarboxílico alifático lineal y agrega molibdeno con mejores resultados en pruebas de corrosión ASTM D 1384 en soldadura de alto plomo. De manera sorprendente el comportamiento del monoácido solo es tan bueno como el de la mezcla mono/diácido de Darden en aluminio en contraste directo con las enseñanzas de la Patente de E. U . , No. 4,647,392 de Darden. Los resultados de la Fórmula "D" con base en la Patente de Darden son casi idénticos a los resultados obtenidos usando la Fórmu la "B" EJEMPLO 4 Se condujo un estudio de comparación entre la invención del momento para una composición anticongelante como se expone en la Fórmula "A" que comprende un ácido carboxílico alifático monobásico con molibdato y un triazol de hidrocarbilo, y una composición de l íquido refrigerante anticongelante con base en etilén glicol, Fórmula "E", que contiene una composición de ácido dicarboxílico con base en etilén glicol que incluye ácido sebácico y tolitriazol. Los ácidos se neutralizaron con hidróxido de sodio hasta un pH de aproximadamente 8.5. La Fórmula "E" no contenía molibdeno o aditivos inorgánicos y es similar a los derivados de la composición anticongelante expuesta y descrita en British Standard TS10177 (AI39) de 1978. Ambas, la invención expuesta en la Fórmula "A" y la Fórmula "E" de ácido dicarboxílico cumplen los requerimientos de las pruebas ASTM D3306 y ASTM D4985 que abarcan una serie de pruebas de corrosión para líquidos refrigerantes estándar industriales, pruebas de propiedades físicas, y pruebas de rendimiento. La prueba de dinamómetro para motores Ford BL2-2 se condujo bajo condiciones estándar para cada líquido refrigerante. En la Tabla 1 , la invención del momento que comprende la composición de la Fórmula "A" se compara con la composición de la Fórmula "E". Las pruebas se extendieron hasta 1 ,728 horas, el equivalente de 1 92, 000 kilómetros de manejo en carretera. La prueba es muy estresante para l íquidos refrigerantes para motores, descomponiéndolos con frecuencia en una prueba estándar de 672 horas Los parámetros para la prueba fueron como sigue: Motor 1 .9 L Ford Escort Radiador Contour/Mystique Velocidad 2400 RPM (revoluciones por minuto) Torque 83 NM (28 BHP) Refrigerante 45% Entrada Radiador 107° C Delta del Radiador -1 .66° C Los paquetes de cupón de corrosión se cambiaron en intervalos de 96 horas y limpiaron y pesaron de acuerdo con ASTM D 1384. Los promedios de cupón menores de 10 mg y cupones solos bajo 30 mg son indicativos de rendimiento excedente. Las tendencias en tiempo pueden ser significativas. Los que caen fuera pueden ser ignorados. En cada prueba, los motores funcionaron apropiadamente y la evaluación de prueba posterior mostró que los componentes del motor y sistema de enfriamiento estaban bien protegidos con cada líquido refrigerante. Los resultados de pérdida de peso de cada prueba en mg/cupón se reportan en las Tablas 1 y 2. La Tabla 1 muestra los datos resultantes de una prueba de peso de cupones usando la composición anticongelante novedosa como se expone en la Fórmula "A" que comprende un ácido orgánico alifático monobásico con molibdato y un triazol de hidrocarbilo bajo condiciones estándar de prueba uti lizando una prueba con dinamómetro para motor Ford BL2-2 ^. , * Pérdida de Peso (mg/cupón) (-) = ganancia de peso La Tabla 2 m uestra los datos resultantes de una prueba con dinamómetro para motor Ford BL2-2 conducida bajo condiciones estándar usando la Fórmula "E" de composición de l íquido refrigerante anticongelante con base en etilén glicol que usa una composición de ácido dicarboxí co con base en etilén glicol que incluye ácido sebácico y .áalsu tolitriazol.

TABLA 2 PERDIDA DE PESO (mg/cupón) (-) = ganancia de peso RESULTADOS EXPERIMENTALES Como se expuso en las Tablas 1 y 2, los datos resultantes de la prueba con dinamómetro para motor Ford BL2-2 conducida bajo condiciones estándar, muestra que la Fórmula "A" que contiene el ácido 6 orgánico alifático monobásico con fraJtodato y un triazol de hidrocarbilo exhibe rendimiento superior a largo plazo en fierro fundido y acero que la Fórmula "E" con base en la composición de l íquido refrigerante anticongelante de ácido dicarboxílíco con base en etilén glicol de la Tabla 2 que utiliza una composición de ácido dicarboxílico con tolitriazol. Los datos de la Tabla 1 muestran que la composición de la Fórmula "A" pasó la ASTM D1384 incluyendo soldadura de alto plomo. La presente invención que utiliza un ácido orgánico alifático monobásico con niveles bajos de molibdato y un triazol de hidrocarbilo en etilén glicol dio altas pérdidas en cobre, pero disminuyó con el tiempo. Esto fue exhibido también por el cupón de control a un grado menor y es común en esta prueba . Los resultados del cupón de corrosión de la Tabla 1 muestran también que la invención del momento que contiene un ácido orgánico alifático monobásico con niveles bajos de molibdato y un triazol de hidrocarbilo tiene rendimiento superior a largo plazo en fierro fundido y acero que el líquido refrigerante con base en ácido dicarboxílico como se ve por los resultados expuestos en la Tabla 2 Aunque los metales ferrosos en el motor estuvieron bien protegidos usando ambas fórmulas, la habilidad para proteger metal nuevo se reduce cerca del final de la prueba para la Fórmula "E" que contiene el ácido dicarboxílico como se expone en la Tabla 2. Esto comienza en aproximadamente 1 ,384 horas con pérdidas de 31 1 .6 en acero y 207 5 en fierro fundido. Este nivel de pérdida continúa en toda la duración de la prueba Los datos de prueba muestran claramente que el ácido monocarboxíl ico, molibdato de sodio y tolitpazol exhiben ventajas sobre - la fórmula de ácido dicarboxílicót cuando se usa como un líquido refrigerante mejorado para motores en anticongelante con base en etilén y propilén glicol para proporcionar un tiempo de vida extendido en exceso a 1 ,728 horas.

EJEMPLO 5 La composición anticongelante de Fórmula "A" de la presente invención que contiene el ácido orgánico alifático monobásico con molibdato y un triazol de hidrocarbilo se comparó también con la composición de líquido refrigerante anticongelante con base en etilén glicol, Fórmula "E", que contiene una composición de ácido dicarboxílico con base en etilén glicol que incluye ácido sebácico y tolitriazol en pruebas de vehículos de servicio. Se probaron camionetas Chrysler con los motores de 5.9 litros en las Montañas Rocosas de Colorado. Los vehículos se usaron para transferir esquiadores entre el Aeropuerto Internacional de Denver y Vale, Colorado. El viaje es de 176 kilómetros en cada sentido . El manejo es una mezcla con entradas a supercarreteras y ciudades; sin embargo, es común la marcha al ralenti en tráfico. Las camionetas operaron dieciocho (18) horas por d ía y seis (6) horas de descanso, siete d ías a la semana . Entre semanas, es posible acumular 12,800 kilómetros. Las camionetas completaron la prueba acumulando aproximadamente 160,000 kilómetros en alrededor de un año. Diez camionetas fueron operadas con cada l íquido refrigerante de prueba. Los motores usados en la prueba fueron ya sea nuevos o íjí?iJs ? reconstruidos. Los sistemas de enfriamiento se lavaron y limpiaron con un limpiador tipo formador de quelato antes de la introducción del fluido de prueba. Los radiadores de cobre y núcleos calentadores tuvieron aproximadamente 40,000 kilómetros al comienzo de la prueba. Se reemplazaron bombas de agua de aluminio y tapas de distribuidor. El líquido refrigerante de prueba se mezcló con 50% de agua de la llave. Se colocó un galón de líquido refrigerante pre-diluído hasta llenarse en cada vehículo y se tuvo cuidado en mantener cada vehículo lleno apropiadamente. Se llevaron diarios de mantenimiento para todos lo asuntos y reparaciones de vehículos. Se tomaron muestras de l íquido refrigerante de sesenta y cuatro (64) a ciento veintiocho (128) gramos en intervalos 12 ,800 kilómetros. Los motores se quitaron, se evaluaron destructivamente y fotografiaron al final de la prueba. Para cada líquido refrigerante los motores y componentes de los sistemas de enfriamiento estuvieron bien protegidos contra la corrosión. N ingún vehículo tuvo problemas de operación ; sin embargo, se observaron dificultades en las bombas de agua de los motores de los veh ículos que contienen el líquido refrigerante con base en Fórmula "E" con ácido dicarboxílico en todos los casos. Como se muestra en la Figura 1 , las bombas de agua de los motores y tapas de distribuidor protegidos con la composición de Fórmula "A" de la presente invención que contiene el ácido orgánico alifático monobásico con molibdato y un triazol de hidrocarbilo muestra el aluminio que está bien protegido sin observarse picadu ra, ennegrecimiento o corrosión Como se muestra en la Figura 2, el aluminio de los motores protegidos con la fórmula con base en ácido dicarboxílico Fórmula "E" se ennegreció con corrosión Las tapas de distribuidor de aluminio de los motores protegidos con el líquido refrigerante con base en ácido dicarboxílico Fórmula "E" mostró erosión-corrosión por cavitación. Estas pruebas son indicativas de problemas anticipados con el comportamiento de los motores asociado con las soluciones de líquido refrigerante con base en ácido dicarboxílico. Los resultados son importantes porque en un kilometraje mayor se puede esperar que las bombas dañadas fuguen y fallen si no se reemplazan rápido después. También se anticipa que serán experimentados problemas asociados con la eficiencia volumétrica causando posiblemente sobrecalentamiento de los vehículos. Así, el experimento demuestra además el beneficio y ventajas exhibidos por la composición de la Fórmula "A" que comprende un ácido orgánico alifático monobásico con molibdato y un triazol de hidrocarbilo para prevenir daño por erosión-corrosión por cavitación . La referencia hecha a documentos en la especificación se pretende que resulte en tales patentes o literatura citadas, son incorporadas expresamente a la presente por referencia, incluyendo cualesquiera patentes u otras referencias a l iteratura citadas dentro de tales documentos como si se hubieran expuesto completamente en esta especificación. La descripción detallada precedente se da principalmente para cla ridad de entendi miento v no deben entenderse ¡imitaciones innecesarias a partir de la misma, ya que la modificación se hará obvia para aquellos expertos en la técnica por la lectura de esta descripción y puede hacerse partiendo del espíritu de la invención y alcance d.e las reivindicaciones adjuntas En consecuencia , no se intenta que esta invención esté limitada por los ejemplos específicos presentados antes en la presente. En su lugar, lo que se intenta cubrir está dentro del espíritu y alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (1)

REIVIN DICACIONES 1 . Una composición anticongelante con base en ácido monocarboxílico que consiste esencialmente de: a. una cantidad mayor de un abatidor de punto de congelamiento de alcohol l íquido soluble en agua; b. desde aproximadamente 0.1 hasta aproximadamente 10.0 por ciento en peso de un compuesto de ácido carboxílico monobásico alifático o la sal de metal alcalino del mismo; c. desde aproximadamente 0.01 hasta aproximadamente 5.0 por ciento en peso de un compuesto azol seleccionado del grupo que consiste de tolitriazol, triazol de hidrocarbilo, azol de hidrocarbilo, benzotriazol, mercaptobenzotriazol, pirazoles, isooxazoles, isotiazoles, tiazoles, sales de tiadiazol, 1 , 2, 3-benzotriazol, 1 , 2 , 3-toliltriazol, 2-mercaptobenzotiazol de sodio, y sus combinaciones; y d. desde aproximadamente 0.001 hasta aproximadamente 5.0 por ciento en peso de un compuesto de molibdato. 2. La composición anticongelante con base en ácido monocarboxílico de la reivindicación 1 , dicho compuesto de ácido carboxílico monobásico alifático que comprende cualquier ácido monobásico alifático de C3-C?6 o la sal de metal alcalino del mismo. 3. La composición anticongelante con base en ácido monocarboxílico de la reivindicación 1 , en donde dicho ácido monocarboxílico se selecciona del grupo de ácidos que consiste de hexanóico, heptanóico, isoheptanóico, octanóico, 2-etilhexanóico, nonanóico decanó ico, undecanóico, dodecanóico , neodecanóico , y/o sus ^ i*t#'~'~ feí "*" " ' - - Ss"=*~-*J**r *-— combinaciones. 4. La composición anticongelante con base en ácido monocarboxílico de la reivindicación 1 , en donde dicha cantidad mayor de un abatidor de punto de congelamiento de alcohol líquido soluble en agua se selecciona del grupo que consiste de etilén glicol, dietilén glicol, propilén glicol, dipropilén glicol , alcohol metílico, alcohol etílico, alcohol propílico, y alcohol isopropílico, y sus combinaciones. 5. La composición anticongelante con base en ácido monocarboxílico de la reivindicación 1 , en donde dicho compuesto de molibdato se selecciona del grupo que consiste de molibdato de sodio, molibdato de potasio, molibdato de litio, molibdatos de amonio, dimolibdato de amonio, heptamolibdato de amonio , molibdato de sodio dihidratado, trioxina de molibdeno, heteropolimolibdatos, sal disódica deshidratada del ácido molíbdico, molibdato de sodio-2H2O, trióxido de molibdeno, silicioheteropolimolibdatos, y fosforoheteropolimolibdatos. 6. La composición anticongelante con base en ácido monocarboxílico de la reivindicación 1 , en donde dicho compuesto de azol es un compuesto de azol de hidrocarbilo presente en una cantidad desde entre aproximadamente 0.01 hasta aproximadamente 1 .0 por ciento en peso. 7. La composición anticongelante con base en ácido monocarboxílico de la reivindicación 1 , en donde dicho compuesto de molibdato está presente en una cantidad desde entre aproximadamente 0 001 hasta aproximadamente 1 .0 por ciento en peso 8 La compos ición anticongelante con base en ácido carboxíhco ^M^ ,Á,^^^,^i tm-* r-w "l monobásico de la reivindicación 1 , en donde se usa un hidróxido se metal alcalino o hidróxido de amonio para formar la sal monobásica de los grupos de ácido que consisten de hexanóico, heptanóico, isoheptanóico, octanóico, 2-etilhexanóico, nonanóico, decanóico, undecanóico, dodecanóico, neodecanóico, y/o sus combinaciones. 9 La composición antícongelante con base en ácido monocarboxílico de la reivindicación 1 , que incluye un antiespumante. 10. La composición anticongelante con base en ácido monocarboxílico de la reivindicación 1 , que incluye un colorante. 1

1 . La composición anticongelante con base en ácido monocarboxílico de la reivindicación 1 , que incluye un agente amortiguador. 12 La composición anticongelante con base en ácido monocarboxílico de la reivindicación 1 , que incluye un agente biocida.