一种冷却液组合物、冷却液及其制备方法和应用技术

本公开涉及一种冷却液组合物、冷却液及其制备方法和应用。相对于100重量份的冷却液组合物，冷却液组合物包含如下重量份的成分：金属腐蚀抑制剂1～8份、纳米粒子0.1～5份、分散剂0.2～5份、1，2

【技术实现步骤摘要】
一种冷却液组合物、冷却液及其制备方法和应用


[0001]本公开涉及冷却液
，具体地，涉及一种冷却液组合物、冷却液及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]发动机冷却液是带走发动机废热，维持发动机在正常温度区间工作的重要介质。传统发动机冷却液采用水乙二醇基液，并添加缓蚀剂等成分，以维持冷却液防冻、防沸和防腐蚀能力。随着发动机技术和发动机性能的不断提高，发动机的工作温度越来越高，产热量越来越大，发动机冷却液的热负荷呈现明显上升的趋势。对军用车辆、重载客货车等大功率车辆，以及在高原、沙漠等恶劣环境使用的车辆而言，发动机冷却液热负荷急剧增加，传统的水乙二醇冷却液极易沸腾，进而影响发动机冷却液传热能力，无法保证发动机的正常工作。
[0003]丙二醇基无水冷却液采用丙二醇基液，沸点可达180℃以上，可以保证发动机冷却液在重载高负荷和低气压情况下也不易产生沸腾，可以维持发动机正常工作。同时，丙二醇相比乙二醇具有低毒和易生物降解的特点，更加符合环保要求，因而，丙二醇基无水冷却液在重负荷车辆和在高原低气压地区行驶的车辆中逐渐得到认可。但是，丙二醇基无水冷却液的传热能力较差，这极大限制了丙二醇基无水冷却液的使用。

技术实现思路

[0004]本公开的目的是提供一种具备高效传热能力的环保型的冷却液组合物、冷却液及其制备方法和应用，该方法制备的冷却液具有环保、高沸点和高传热效率的优势，适用于高负荷和苛刻工况下车辆发动机的长期使用。
[0005]为了实现上述目的，本公开第一方面提供一种冷却液组合物，相对于100重量份的冷却液组合物，所述冷却液组合物包含如下重量份的成分：
[0006][0007]所述纳米粒子包含纳米氧化铜和碳纳米管，所述纳米氧化铜和所述碳纳米管的重量比为1：(2～4)；其中，所述纳米粒子的粒径为10～50nm。
[0008]可选地，相对于100重量份的冷却液组合物，所述冷却液组合物包含如下重量份的成分：
[0009][0010]所述纳米氧化铜的粒径为20～30nm，所述碳纳米管的粒径为10～20nm。
[0011]可选地，所述分散剂、所述纳米粒子与所述金属腐蚀抑制剂的重量比为1：(2～5)：(5～10)。
[0012]可选地，所述分散剂包括乙二醇单乙醚和/或丙烯酸丁酯；优选地，所述分散剂包含乙二醇单乙醚和丙烯酸丁酯，所述乙二醇单乙醚与所述丙烯酸丁酯的重量比为1：(2～4)。
[0013]可选地，所述金属腐蚀抑制剂选自双(对
‑
羧苯基)苯基氧化膦、壬二酸和甲基苯并三氮唑中的一种或几种；优选地，所述金属腐蚀抑制剂由双(对
‑
羧苯基)苯基氧化膦、壬二酸和甲基苯并三氮唑组成，其中，所述双(对
‑
羧苯基)苯基氧化膦、所述壬二酸与所述甲基苯并三氮唑的重量比为1：(1～4)：(2～7)。
[0014]可选地，所述助剂为乙醇；所述冷却液组合物还包含消泡剂和/或pH调节剂；
[0015]相对于100重量份的冷却液组合物，所述消泡剂的含量为0.01～0.1重量份，所述pH调节剂的含量为0～1.2重量份；
[0016]优选地，所述消泡剂为PE6100；所述pH调节剂为氢氧化钠或氢氧化钾。
[0017]可选地，相对于100重量份的冷却液组合物，所述冷却液组合物由以下重量份的组分组成：
[0018][0019]本公开第二方面提供一种采用本公开第一方面所述的冷却液组合物制备冷却液
的方法，该方法包括：将所述冷却液组合物混合；
[0020]优选地，该方法包括如下步骤：将所述纳米粒子、分散剂、助剂和1，2
‑
丙二醇混合，然后加入金属腐蚀抑制剂和pH调节剂进行搅拌，再加入消泡剂进行搅拌；
[0021]优选地，加入所述pH调节剂以控制所述冷却液的pH在7.5～11.0。
[0022]本公开第三方面提供一种采用本公开第二方面所述的方法制备得到的冷却液。
[0023]本公开第四方面提供本公开第三方面所述的冷却液的用途，所述用途为在高负荷和苛刻工况下车辆发动机中的长期使用。
[0024]通过上述技术方案，本公开提供了一种环保型丙二醇基无水冷却液组合物，该冷却液组合物可以获得纳米粒子均匀分散的具有高沸点、优异金属腐蚀抑制性和高传热性的冷却液，大大提高发动机冷却液的传热效率，解决传统丙二醇基无水冷却液传热能力较差的问题。本公开提供的冷却液适用于重负荷车辆及高原、沙漠等苛刻工况下使用，为发动机冷却系统的轻量化和紧凑化设计打下基础。
[0025]本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
[0026]以下对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
[0027]本公开第一方面提供一种冷却液组合物，相对于100重量份的冷却液组合物，所述冷却液组合物包含如下重量份的成分：
[0028][0029]所述纳米粒子包含纳米氧化铜和碳纳米管，所述纳米氧化铜和所述碳纳米管的重量比为1：(2～4)；其中，所述纳米粒子的粒径为10～50nm。
[0030]本公开提供的冷却液组合物，通过将特定比例和特定粒径的纳米氧化铜和碳纳米管混合粒子引入丙二醇基无水冷却液中，大大提高传统发动机冷却液的传热效率，增强冷却液的防沸和高传热性。
[0031]在本公开的一种实施方式中，相对于100重量份的冷却液组合物，所述冷却液组合物包含如下重量份的成分：
[0032][0033]所述纳米氧化铜的粒径为20～30nm，所述碳纳米管的粒径为10～20nm。
[0034]上述实施方式中，通过对纳米粒子的粒径进一步限定，可进一步提高冷却液的导热系数，使其具有更好的传热性能和稳定性，提高冷却液的综合性能。
[0035]在本公开的一种实施方式中，所述分散剂、所述纳米粒子与所述金属腐蚀抑制剂的重量比为1：(2～5)：(5～10)。
[0036]在上述实施方式中，通过选用优选比例的分散剂、纳米粒子与金属腐蚀抑制剂，可使纳米粒子均匀分散于1，2
‑
丙二醇中，避免因混合纳米粒子聚集沉降导致的传热效率降低的问题，增强了冷却液的传热性能。
[0037]在本公开的一种实施方式中，所述分散剂包括乙二醇单乙醚和/或丙烯酸丁酯；优选地，所述分散剂包含乙二醇单乙醚和丙烯酸丁酯，所述乙二醇单乙醚与所述丙烯酸丁酯的重量比为1：(2～4)。
[0038]在上述实施方式中，通过选用优选组合和比例的分散剂，可以使纳米粒子更加均匀、稳定地分散于1，2
‑
丙二醇中，有效解决了纳米粒子容易聚集沉淀的问题，增强了冷却液的传热性能。
[0039]在本公开的一种实施方式中，所述金属腐蚀抑制剂选自双(对
‑
羧苯基)苯基氧化膦、壬二酸和甲基苯并三氮唑中的一种或几种；优选地，所述金属腐蚀抑制剂由双本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种冷却液组合物，其特征在于，相对于100重量份的冷却液组合物，所述冷却液组合物包含如下重量份的成分：所述纳米粒子包含纳米氧化铜和碳纳米管，所述纳米氧化铜和所述碳纳米管的重量比为1：(2～4)；其中，所述纳米粒子的粒径为10～50nm。2.根据权利要求1所述的冷却液组合物，其特征在于，相对于100重量份的冷却液组合物，所述冷却液组合物包含如下重量份的成分：所述纳米氧化铜的粒径为20～30nm，所述碳纳米管的粒径为10～20nm。3.根据权利要求1所述的冷却液组合物，其特征在于，所述分散剂、所述纳米粒子与所述金属腐蚀抑制剂的重量比为1：(2～5)：(5～10)。4.根据权利要求1所述的冷却液组合物，其特征在于，所述分散剂包括乙二醇单乙醚和/或丙烯酸丁酯；优选地，所述分散剂包含乙二醇单乙醚和丙烯酸丁酯，所述乙二醇单乙醚与所述丙烯酸丁酯的重量比为1：(2～4)。5.根据权利要求1所述的冷却液组合物，其特征在于，所述金属腐蚀抑制剂选自双(对
‑
羧苯基)苯基氧化膦、壬二酸和甲基苯并三氮唑中的一种或几种；优选地，所述金属腐蚀抑制剂由双(对
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羧苯基)苯基氧化膦、壬二酸和甲基苯并三氮唑组成，其中，所述双(...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵东方，杜雪岭，耿立波，杨兵，樊秀菊，雷凌，丁烨，刘小楠，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：