本发明专利技术涉及包含根据式(I)的芳香族多元酸或其盐的基于硅酸盐/酯的传热流体。已经发现，与包含硼酸盐/酯或不同的芳香族酸的类似组合物相比，所述组合物表现出对铝和铁合金基材的增加的腐蚀抑制。本发明专利技术还涉及用于制备所述基于硅酸盐/酯的传热流体的浓缩物和套件，用于制备所述基于硅酸盐/酯的传热流体的方法，以及使用所述基于硅酸盐/酯的传热流体的方法和用途。用途。用途。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于硅酸盐/酯的传热流体、其制备方法及其用途
[0001]本专利技术涉及基于硅酸盐/酯(silicate)的传热流体，其可以配制成不含添加剂，例如硼酸盐/酯(borate)和/或亚硝酸盐(borate)。本专利技术还涉及用于制备所述基于硅酸盐/酯的传热流体的浓缩物和套件，用于制备所述基于硅酸盐/酯的传热流体的方法，以及使用所述基于硅酸盐/酯的传热流体的方法和用途。
技术介绍
[0002]传热流体广泛用于与内燃机、太阳能系统、燃料电池、电动机、发电机、电子设备等相关的热交换系统。传热流体通常由基础流体和一种或多种添加剂组成。
[0003]历史上，当考虑热传递时，水是优选的基础流体。在许多应用中，需要防冻性能，并且使用由水与冰点抑制剂如醇、二醇或盐混合而组成的基础流体。存在于传热流体中的添加剂可以用于获得各种功能，例如(进一步)降低冰点，改善热交换性能，抑制腐蚀等。由于传热流体与金属部件(铝合金、铸铁、钢、铜、黄铜、焊料等)持续接触，因此它们几乎通常包含一种或多种腐蚀抑制剂。
[0004]硅酸盐如无机硅酸盐是已知的腐蚀抑制剂，其对于提供铝保护尤其有用。尽管在当今发动机中铝被越来越多地用作可供选择的材料，但铸铁和钢仍然经常用于一些重型发动机部件，例如发动机缸体、气缸套、曲轴和废气再循环冷却器。因此，传热流体，例如在重型发动机中使用的那些，需要包含额外的腐蚀抑制剂；通常呈其它无机腐蚀抑制剂如亚硝酸盐和/或硼酸盐/酯的形式，它们的铁合金(如铸铁/钢)腐蚀保护性能是已知的。
[0005]例如，US5643493描述了包含特定量的水、三唑、碱金属氢氧化物、硼酸盐/酯、碱金属硅酸盐、硅酸盐稳定剂和消泡剂的腐蚀抑制剂浓缩物。
[0006]然而，由于对相关健康和环境危害的认识增加，在冷却剂制剂中使用亚硝酸盐和硼酸盐/酯处于压力之下。例如，用作传热流体中的亚硝酸盐的来源的亚硝酸钠根据CLP法规(EC)第1272/2008号归类为口服急性毒性(类别3)和急性水生毒性(类别1)。用作传热流体中的硼酸盐/酯的来源的硼砂根据同一法规归类为生殖毒性类别1B。因此，需要可供选择的基于无机硅酸盐的冷却剂，其可以减少或消除硼酸盐/酯和/或亚硝酸盐的使用。
[0007]本专利技术的目的在于提供改善的基于无机硅酸盐的传热流体。
[0008]本专利技术的另一个目的在于提供基于无机硅酸盐的传热流体，与已知的含亚硝酸盐和/或硼酸盐/酯的传热流体相比，其包含降低量的亚硝酸盐和/或硼酸盐/酯，但具有相当的或改善的铁合金(例如铸铁或钢)腐蚀抑制。
[0009]本专利技术的另一个目的在于提供无机硅酸盐基传热流体，与已知的含亚硝酸盐和/或硼酸盐/酯的传热流体相比，其不包含亚硝酸盐和/或硼酸盐/酯，但具有相当的或改善的铁合金(例如铸铁或钢)腐蚀抑制。
[0010]本专利技术的另一个目的在于提供基于无机硅酸盐的传热流体，与已知的传热流体如含亚硝酸盐和/或硼酸盐/酯的传热流体相比，其具有延长的使用寿命。
技术实现思路
[0011]本专利技术人已经令人惊讶地发现，通过使用进一步包含根据式(I)的芳香族多元酸或其盐的基于硅酸盐/酯的传热流体，可以实现这些目的中的一个或多个
[0012][0013][0014]其中R1、R2和R3各自独立地选自氢、COOY、SO2(OY)或PO(OY)2；
[0015]其中Y表示氢、碱金属阳离子、铵阳离子或其组合；
[0016]其中R1、R2和R3中的至少两个不是氢；以及
[0017]其中X1、X2和X3各自独立地选自氢、羟基、烷基、芳基、醇、醛、酮、酯、酰胺或胺。
[0018]如所附实施例中所示，发现与包含硼酸盐/酯或不同的芳香族酸的类似组合物相比，包含硅酸盐/酯和根据式(I)的化合物的组合物对铝和铁合金基材均表现出增加的腐蚀抑制。本领域技术人员基于本公开内容将理解，通过使用根据本专利技术的组合物，在例如传热流体中使用的亚硝酸盐和/或硼酸盐/酯的量可以显著减少或甚至完全消除。此外，可以通过使用根据本专利技术的组合物来延长已知传热流体的使用寿命。
[0019]因此，在第一方面，本专利技术提供了显示出改善的腐蚀保护的组合物，其包含基础流体、硅酸盐/酯和根据式(I)的芳香族多元酸或其盐。
[0020]在优选实施方案中，本专利技术的组合物以即用组合物的形式提供。
[0021]在优选实施方案中，本专利技术的组合物以用于制备本文所述的即用组合物的浓缩物的形式提供。
[0022]在另一方面，本专利技术提供了用于制备本文所述的即用组合物的套件。
[0023]在另一方面，本专利技术提供了用于制备本文所述的组合物的方法。
[0024]在另一方面，本专利技术提供了用于从浓缩物制备本文所述的即用组合物的方法。
[0025]在另一方面，本专利技术提供了用于从套件制备本文所述的即用组合物的方法。
[0026]在另一方面，本专利技术提供根据式(I)的化合物或其盐的相应用途。
[0027]在另一方面，本专利技术提供了本文所述的即用组合物的相应用途。
具体实施方式
[0028]在第一方面，本专利技术提供了包含基础流体、硅酸盐/酯和根据式(I)的芳香族多元酸或其盐的组合物。
[0029][0030]其中R1、R2和R3各自独立地选自氢、COOY、SO2(OY)或PO(OY)2；
[0031]其中Y表示氢或阳离子；
[0032]其中R1、R2和R3中的至少两个不是氢；
[0033]其中X1、X2和X3各自独立地选自氢、羟基、烷基、芳基、醇、醛、酮、酯、酰胺或胺；
[0034]其中基础流体由水、醇或其混合物组成。
[0035]在高度优选的实施方案中，组合物包含大于80重量％(按组合物的总重量计)的基础流体，例如大于85重量％、大于90重量％、大于95重量％、大于98重量％、大于99重量％或大于99.5重量％。
[0036]硅酸盐/酯
[0037]在根据本专利技术的组合物中使用的硅酸盐/酯可以是无机硅酸盐或有机硅酸酯。
[0038]在本专利技术的优选实施方案中，硅酸盐/酯是无机硅酸盐。如本文所用，术语“无机硅酸盐”是指其中阴离子由硅和氧组成的任何盐。
[0039]在本专利技术的优选实施方案中，硅酸盐/酯是选自以下的无机硅酸盐：偏硅酸钾、原硅酸钠、二硅酸钾、偏硅酸钠、偏硅酸钾、偏硅酸锂、原硅酸锂、二硅酸铷、四硅酸铷、混合硅酸盐、硅酸四甲基铵、硅酸四乙基铵、硅酸铵、四羟乙基硅酸铵及其组合。在本专利技术的高度优选的实施方案中，硅酸盐是碱金属偏硅酸盐，优选选自偏硅酸钠、偏硅酸钾及其组合的碱金属偏硅酸盐，最优选偏硅酸钠。
[0040]在本专利技术的实施方案中，硅酸盐/酯是有机硅酸酯，例如Si(OR)4型有机原硅酸酯，其中R是烷基、芳基或羟烷基，优选R是C1‑
C8烷基、芳基或羟烷基，优选R是甲基、乙基或丙基，最优选R是甲基。
[0041]芳香族多元酸
[0042]本领域技术人员将理解，本文使用的表述“COOY”、本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.包含基础流体、硅酸盐/酯和根据式(I)的芳香族多元酸或其盐的组合物其中R1、R2和R3各自独立地选自氢、COOY、SO2(OY)或PO(OY)2；其中Y表示氢或阳离子；其中R1、R2和R3中的至少两个不是氢；其中X1、X2和X3各自独立地选自氢、羟基、烷基、芳基、醇、醛、酮、酯、酰胺或胺；以及其中所述基础流体由水、醇或其混合物组成。2.如权利要求1所述的组合物，其中所述硅酸盐/酯是无机硅酸盐，优选碱金属偏硅酸盐，优选偏硅酸钠。3.如权利要求1或2所述的组合物，其中X1、X2和X3独立地选自氢、羟基、烷基或醇，优选X1、X2和X3独立地选自氢、羟基、C1‑
C4烷基或C1‑
C4醇。4.如权利要求1至3中任一项所述的组合物，其中所述根据式(I)的芳香族多元酸是根据式(I)a、式(I)b、式(I)c或式(I)d的化合物。式(I)c或式(I)d的化合物。5.如权利要求1至4中任一项所述的组合物，其中所述基础流体由水、单乙二醇、单丙二醇、1,3
‑
丙二醇、甘油或其混合物组成。6.如权利要求1至5中任一项所述的组合物，其中根据式(I)的芳香族多元酸与硅酸盐/酯的重量比为100:1至1:100，优选为50:1至1:50，更优选为20:1至1:20，更优选为10:1至1:10，更优选为5:1至1:5，最优选为3:1至1:3。7.如权利要求1至6中任一项所述的组合物，其中所述组合物包含大于80重量％(按所述组合物的总重量计)的基础流体，例如大于85重量％、大于90重量％、大于95重量％、大于98重量％、大于99重量％或大于99.5重量％。8.如权利要求1至7中任一项所述的组合物，还包含以下中的一种、两种或三种：
·
钼酸盐/酯，优选无机钼酸盐，其量为大于1ppm(按重量计)钼酸盐/酯，优选大于10ppm(按重量计)，优选大于100ppm(按重量计)钼酸盐/酯；
·
三唑，优选甲苯基三唑或苯并三唑，其量为大于0.001重量％(按所述组合物的总重量计)，优选大于0.01重量％，优选大于0.1重量％；以及
·
脂肪族单羧酸盐/酯，优选选自C7‑
C
10
脂肪族单羧酸盐/酯的脂肪族单羧酸盐/酯，更优选选自C8‑
C9脂肪族单羧酸盐/酯的脂肪族单羧酸盐/酯，其量大于0.01重量％(按所述组合物的总重量计)，优选大于0.1重量％，优选大于0.5重量％。9.如权利要求1至8中任一项所述的组合物，所述组合物是即用组合物，其中：
·
所述硅酸盐/酯的浓度为30至150ppm Si(按重量计)，优选50至140ppm Si，优选70至130ppm Si，最优选75至125ppm Si；以及
·
所述组合物包含大于90重量％，优选大于95重量％，优选大于98重量％，优选...
【专利技术属性】
技术研发人员：桑德拉，
申请(专利权)人：傲而特股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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