提供了具有改进的热稳定性的无毒的抗冻剂组合物。在一个实施方案中，所述抗冻剂组合物包含５～８０ｗｔ％的水性凝固点降低剂，其中所述凝固点降低剂选自碱金属乙酸盐、碱金属甲酸盐、碱金属丙酸盐、碱金属己二酸盐和碱金属丁二酸盐，以及它们的混合物；０．１～１０ｗｔ％的至少一种以下物质：２－乙基己酸、异壬酸和３，５，５－三甲基己酸；和０．１～１０ｗｔ％的至少一种以下物质：辛酸、壬酸、癸酸、十一烷酸、十二烷酸、新癸酸、苯甲酸、２－羟基苯甲酸、对叔丁基苯甲酸和它们的混合物。在一个实施方案中，所述组合物作为浓缩物与１０～９０ｗｔ％的水的混合使用。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术通常涉及在低温下表现出改进的热稳定性的抗冻剂组合物。 背景 在热交换系统和/或防冻应用中使用抗冻剂组合物是已知的。在这些应用中，抗 冻剂组合物与多种金属、合金、和形成所述热交换系统或需防冻的系统的不同部件的其它 组件接触。已经尝试着保护与所述抗冻剂组合物接触的零件和组件不被腐蚀。现有技术方 案包括加入多种腐蚀抑制剂和/或使用不同的有机酸用于多种金属保护体系。 防腐在所有温度范围内都是关键的。然而，在低温下，对抗冻剂组合物的性能来说 重要的其它因素起作用，这些因素包括形成不希望的垢和/或沉积物。经常用水稀释抗冻 剂组合物。水的质量随着地理位置、人口和工业化程度变化很大。当使用硬水时，可由碱 土金属碳酸盐和碱土金属磷酸盐沉积物来结垢。这些无机膜往往抑制热传递，并且从而降 低系统的传热效率。除使用硬水外，使用某些腐蚀抑制剂也使得形成沉积物，例如硅酸盐凝 胶。在某些用于冷却剂的添加剂包中，使用硅酸盐/磷酸盐腐蚀抑制剂帮助保护金属冷却 系统零件，并且还作为控制所述抗冻剂的pH值的缓冲剂。当含硅酸盐/磷酸盐的组合物与 硬水混合时，在很短的时间内发展为大量沉淀。这些沉淀可以阻塞冷却系统，导致抗冻剂/ 冷却剂流速降低，发动机操作温度提高和使用寿命縮短。沉积物的形成还导致物理地损害 系统部件和组件中使用的软材料部件，例如水泵密封物、发动机缸盖密封物、软管等。 为了缓解硅酸盐沉积问题，可以向抗冻剂组合物中加入硅酸盐稳定剂。然而，在低 操作温度下，例如低于凝固点温度下， 一些添加剂不可溶，从而使问题进一步复杂化。理想 地，抗冻剂组合物应当维持为透明，并且在操作中不含不可溶的物质，因为形成不想要的沉 积物/可溶物质降低所述组合物的传热性能。并且理想地，所述抗冻剂组合物应当为环境 友好并且无毒的。 仍然需要无毒的抗冻剂组合物，即在低温下具有改进的热稳定性且生成最少量的 盐/沉积物的非二醇基组合物。 专利技术概述 在一个实施方案中，提供了抗冻剂组合物，其包含50X 99.8wtX的凝固点降 低剂，其中所述凝固点降低剂包含至少一种含水介质选自乙酸根、甲酸根、丙酸根、己二 酸根和丁二酸根的阴离子的碱金属盐；0. 1 5wt^的至少一种(C5 C16)支链有机酸或 (C5 C16)支链有机酸的碱金属盐或胺盐；和0. 1 5wt^的以下物质i) (C5 C12)脂族 一元酸或(C5 C12)脂族一元酸的碱金属盐或胺盐；或ii) (C7 C18)芳族有机酸或(C7 C18)芳族有机酸的碱金属盐或胺盐；iii) (C7 C18)取代的芳族有机酸或取代的芳族有机酸 的碱金属盐或胺盐。在一个实施方案中，所述组合物作为浓縮物与包含10 90wt^的水的 抗冻剂水溶液混合使用。 另一方面，提供了抗冻剂浓縮组合物，其包含50 99. 8wt^的凝固点降低剂，其 中所述凝固点降低剂选自选自阴离子的碱金属盐，所述阴离子乙酸根、甲酸根、丙酸根、己 二酸根和丁二酸根和它们的混合物；0. 1 10wt^的至少一种以下物质2-乙基己酸、异壬酸和3，5，5-三甲基己酸；和0. 1 10wt^的至少一种以下物质庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、 十一烷酸、十二烷酸、新癸酸、苯甲酸、2-羟基苯甲酸、对叔丁基苯甲酸和它们的混合物。 还提供了改进抗冻剂组合物的热稳定性的方法，其包括将腐蚀抑制剂体系共混入 抗冻剂组合物的凝固点降低剂基体中，其中所述腐蚀抑制剂体系包含a)O. 1 10wt^的 至少一种(C5 C16)支链有机酸或(C5 C16)支链有机酸的碱金属盐或胺盐；和b)O. 1 10wt^的以下物质i) (C5 C12)脂族一元酸或(C5 C12)脂族一元酸的碱金属盐或胺盐；或ii) (C7 C18)芳族有机酸或(C7 C18)芳族有机酸的碱金属盐或胺盐；iii) (c7 c18)取代的芳族有机酸或取代的芳族有机酸的碱金属盐或胺盐。 详述 本文提供了以下术语的定义以促进进一步理解本专利技术。 术语"抗冻剂"指的是降低水溶液的凝固点的组合物，或是具有与水相比降低的凝 固点的水溶液，例如包含凝固点降低剂的组合物。 术语"冷却剂"指的是具有允许发动机有效运转而没有冻结、沸腾或腐蚀的性 质的一类液体抗冻剂组合物。发动机冷却剂的性能必须符合或超过美国材料试验学会 (A. S. T. M)和美国汽车工程师学会(S. A. E)制定的标准。 术语"传热流体"指的是流经系统以防止其过热、将系统内产生的热量传递至可以 利用或耗散所述热量的其它系统或设备的流体。 术语"防冻"液指的是使得或保持系统、设备或部件不含冰的流体，或融化冰的流 体。 本文使用的术语"抗冻剂"组合物(或液或浓縮物)可与"传热液"、"冷却剂"或 "防冻液"(组合物或浓縮物)互换使用。 在本专利技术的一个实施方案中，提供了具有极好的热稳定性的抗冻剂组合物。所述 组合物保持相对清澈，形成最少量的沉积物(可以用眼睛观察到)。所述组合物包含腐蚀抑 制剂在非二醇基凝固点降低剂中的组合。 非二醇某凝固点降低剂某体:在一个实施方案中，所述凝固点降低剂基体不含乙 二醇并且由至少一种选自乙酸根、甲酸根、丙酸根、己二酸根和丁二酸根的阴离子的碱金属 盐的含水介质组成，其量占最终浓縮组合物总重量的50 99. 8wt%。在一个实施方案中， 所述组合物与包含10 90wt^的水的抗冻剂水溶液混合使用。适当的实例包括但不限于 甲酸钾、丙酸钾、乙酸钾、己二酸钾和它们的混合物。 在一个实施方案中，所述基体还包含其它水溶性有机化合物，例如甲酰胺和/或 脲，其中所述水溶性有机化合物含强亲水性取代基，以便最大程度地降低凝固点。在另一个 实施方案中，可以将一些乙二醇加入到作为基体的非二醇的凝固点降低剂中，其中乙二醇与非二醇底物之比为i : 2 i : 20。 在一个实施方案中，所述非二醇的基体是上述碱金属盐中的一些，如果不是全部 的话，的混合物。对于一些组合物/混合物，例如乙酸盐和甲酸盐，所述组合导致当使用单独的碱金属盐组分时甚至不能达到的凝固点急剧降低。例如，乙酸钾的浓水溶液(40 : o) 具有的凝固点为-38t:，甲酸钾水溶液(40 : 0)在-35t:下凝固。如果这两种钾化合物彼此组合"溶解"在水中，获得在-7(TC下为液体的组合物。浓丙酸钾水溶液(40 : 0)的凝固 点为-32°C。丙酸钾和甲酸钾(以20 : 20的比例)混合物在水中具有-48t:的凝固点，这显著低于预期的使用加法法则计算的-341:这一中点。 在一个实施方案中，甲酸钾用作凝固点降低剂。在第二个实施方案中，在基体中使用甲酸钾和丙酸钾的混合物，甲酸盐与丙酸盐之比为i : 5 i : 20。在第三个实施方案中，在基体中使用乙酸钾和单乙二醇的混合物。在第四个实施方案中，使用己二酸钾作为凝固点降低剂。在第五个实施方案中，所述非二醇的基体包含比率为90 : io 99 : i的丁二酸钾与聚天冬氨酸钠的混合物。 在一个实施方案中，所述非二醇的基体组分包含> 40wt^的碱金属乙酸盐或甲酸 盐。在又一个实施方案中，当用水稀释时(水含量为65wt^)，所述基体具有的甲酸根-乙酸根阴离子浓度之比为i : 6，所述基体具有的凝固点为-25t:，以及用水稀释至水含量为3本文档来自技高网...
【技术保护点】
抗冻剂组合物，其包含：ａ）５～８０ｗｔ％的水性凝固点降低剂，所述凝固点降低剂选自碱金属乙酸盐、碱金属甲酸盐、碱金属丙酸盐、碱金属己二酸盐和碱金属丁二酸盐以及它们的混合物；ｂ）０．１～１０ｗｔ％的至少一种（Ｃ↓［５］～Ｃ↓［１６］）支链有机酸或（Ｃ↓［５］～Ｃ↓［１６］）支链有机酸的碱金属盐或胺盐；和ｃ）０．１～１０ｗｔ％的至少一种以下物质：ｉ）（Ｃ↓［５］～Ｃ↓［１２］）脂族一元酸；ｉｉ）（Ｃ↓［５］～Ｃ↓［１２］）脂族二元酸；ｉｉｉ）（Ｃ↓［５］～Ｃ↓［１２］）脂族一元酸或（Ｃ↓［５］～Ｃ↓［１２］）脂族二元酸的碱金属盐；ｉｖ）（Ｃ↓［５］～Ｃ↓［１２］）脂族一元酸的胺盐；ｖ）（Ｃ↓［５］～Ｃ↓［１２］）脂族二元酸的碱金属盐；ｖｉ）（Ｃ↓［５］～Ｃ↓［１２］）脂族二元酸的胺盐；ｖｉｉ）（Ｃ↓［７］～Ｃ↓［１８］）芳族有机酸；ｖｉｉｉ）（Ｃ↓［７］～Ｃ↓［１８］）芳族有机酸的碱金属盐；ｉｘ）（Ｃ↓［７］～Ｃ↓［１８］）芳族有机酸的胺盐；ｘ）（Ｃ↓［７］～Ｃ↓［１８］）取代的芳族有机酸；ｘｉ）取代的芳族有机酸的碱金属盐；ｘｉｉ）ｘｉｉｉ）取代的芳族有机酸的胺盐；和ｘｉｖ）以及它们的混合物。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：SS利文斯，JP德金佩，
申请(专利权)人：雪佛龙美国公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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