一种发动机无水冷却液制造技术

一种发动机无水冷却液，其特征是含以下重量百分比的各组分：乙二醇１０－８０％、丙二醇１０－８０％、多元醇５－２０％、磷酸－钼酸盐０．１－０．８％、硅酸酯０．２－０．９％、４－甲基１Ｈ－苯并三唑０．１－１％、柠檬酸０．２－０．８％、癸二酸０．２－１％、辛酸０．１－１％、柠檬酸盐０．４－１．２％、助溶剂０．０１－０．２％。本冷却液冰点－３０～－５０℃、沸点１３０～１５０℃，确保发动机在寒冷天气的冷启动，同时工作温度由原来的８５～９５℃提高到９５～１５０℃。本冷却液为非水体系，避免了电化学腐蚀，同时本冷却液是ｐＨ　７．５－９．５的缓冲体系，所添加的相关助剂对铝和铝合金及铜具有主动抗腐蚀的作用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种发动机冷却液，确切地说是一种发动机无水冷却液。
技术介绍
冷却液是一种复杂多组分体系，主要由防冻剂、缓蚀剂、消泡剂、着色剂、防霉剂和 缓冲剂等组成。优良的冷却液应具有散热、防腐蚀、防冻、高沸点、防水垢和阻止起泡等功 能。作为发动机冷却液的防冻剂经历了从甲醇、乙醇、水、盐水，到甘油、二乙二醇，再到乙二 醇等的变化。随着人们认识的提高和技术的发展，大部分防冻剂由于各种原因相继被淘汰， 如甲醇、乙醇沸点低，蒸气压力大和易燃；盐水混合物易生锈和产生结晶沉淀；甘油粘度较 高，防冻性差，与橡胶不相容；二乙二醇低温粘度大，防锈能力差等。当前，乙二醇由于其热 传导性好、冰点低、沸点高、稳定性好、不分解、粘温性好等优点得到普遍应用。20世纪90年代，国外一些发达国家相继创新使用丙二醇作为防冻剂的无水冷却 液，与乙二醇相比，丙二醇具有毒性小、生物降解速度快、可提高抗腐蚀性(尤其对铝)以及 可有效抑制气蚀等优势，同时丙二醇具有很宽的液体温度范围，冰点-60°C，沸点187°C，不 加水具有防冻作用，不加压具有较高沸点。但相同体积含量的乙二醇和丙二醇水溶液相比， 乙二醇水溶液的冰点较低(约低3°C )，而且价格比丙二醇便宜，故乙二醇型冷却液仍占据 市场主导地位。而目前所使用的乙二醇型冷却液普遍沸点较低，一般为107°C，已满足不了 日益发展的高性能轿车、大功率工程机械、大型客车和各种军用车辆等高功率发动机对高 沸点、抗腐蚀性强的冷却液的需求。此类冷却液只能保障发动机在较低温度下正常工作，此 时会造成热量散失大、燃料中低挥发性组分得不到充分燃烧，从而增加了排放气体中的碳 氢化合物的含量，不但污染了环境，还降低了燃油效率。另外，乙二醇型冷却液是含水型冷 却液，其表面张力较大，黏度较小，沸点较低，所以当冷却液超过80°C以上时，冷却液即开始 汽化产生气泡，不但会在部件表面形成蒸汽阻热层，严重降低热传递效率，同时在冷却系统 的强大压力下还会造成气蚀，影响冷却系统及发动机部件寿命，增加故障率。另外，水基冷 却液带来的电化学腐蚀是很难避免，不可逆转的降低发动机冷却系统的散热能力及使用寿 命。最后，乙二醇型冷却液是具有一定毒性的，且冷却液中的一些无机添加剂具有致癌作 用，一旦排放到大自然中将对环境造成极大地污染。随着社会的发展，人们对环境保护的意 识越来越强，此类冷却液已不能满足绿色环保要求，迟早会被淘汰，寻找更加环保的冷却液 是势在必行。
技术实现思路
本专利技术针对上述已有技术的缺陷，旨在提供一种无水体系的有机多元醇型发动机 冷却液，所要解决的技术问题是冷却液的冰点低，沸点高，抗腐蚀性强。本专利技术使用乙二醇、丙二醇作为新型冷却液的混合防冻剂，辅以其他多羟基醇作 为冷却液基质，属无水体系；而防腐体系以有机酸及其盐为主，其中有机酸由一元酸、二元 酸和多元酸混合组合，同时加入硅酸酯、磷酸_钼酸盐和4-甲基IH-苯并三唑等复合防腐3剂；所以本专利技术是一类高档新型发动机冷却液。本专利技术的技术方案与现有技术的区别是本冷却液含以下重量百分比的各组分乙二醇10-80%、丙二醇10-80%、多元醇(五元醇及五元醇以上的醇类)5_20%、 磷酸-钼酸盐0. 1-0.8%、硅酸酯0. 2-0. 9%,4-甲基IH-苯并三唑0. 1_1%、柠檬酸 0. 2-0. 8%、癸二酸 0. 2-1%、辛酸 0. 1-1%、柠檬酸盐 0. 4-1. 2%、助溶剂 0. 01-0. 2%。优选乙二醇30-60%、丙二醇30-60%、多元醇6_15%、其余组分百分含量同上。将上述配比量的各组分搅拌混合均勻即是本冷却液，pH7. 5-9. 5。丙二醇有1，3-丙二醇和1，2-丙二醇(0-丙二醇)，优选α-丙二醇。所述的多元醇选自山梨醇或木糖醇等。所述的硅酸酯选自正硅酸甲酯、正硅酸丁酯或正硅酸己酯。所述的助溶剂选自吐温20、吐温40、吐温60或吐温80。本专利技术通过对防冻剂和基质组分的优化筛选，确定各组分之间最佳比例，使得冷 却液冰点控制在-30 -50°C之间、沸点控制在130 150°C之间，确保新型冷却液产品在 寒冷天气或冷启动时，具有很好的防冻作用；同时，沸点的提高，致使发动机的工作温度从 原来的85 95°C提高到现在的95 150°C之间，在保证发动机正常工作性能的同时，也提 高了发动机的燃油效率，从而节省了油耗和污染排放。另外，本专利技术是非水体系，避免电解 质-水的存在，在很大程度上杜绝了电化学腐蚀的产生；在控制冷却液防腐性能中，通过有 机酸及其盐组成的缓冲体系，长期有效控制冷却液的PH值稳定在7. 5 9. 5之间，同时应 用磷酸_钼酸盐能够更好的防止冷却系统产生腐蚀、点蚀、沉淀和水泵泄露；硅酸酯具有与 硅酸盐对铝和铝合金起到相同特效保护作用的同时，也比硅酸盐更加稳定；铜缓蚀剂4-甲 基IH-苯并三唑对发动机机内的部分铜结构起到特效保护作用；总之，三者协同作用，使其 具有更为先进的主动抗腐特性。本专利技术与防冻液国家标准对比分析表关键对比指标本产品标准中石化防冻液国标对比结果冰点-30—50-15 -35更防冻沸点。C2130-150106 -108.5更抗沸PH值7.5—9.57.5 11更防腐保质期大于4年2年更长效抗泡性强没要求更高权利要求1.一种发动机无水冷却液，其特征在于本冷却液含以下重量百分比的各组分 乙二醇10-80%、丙二醇10-80%、多元醇5-20%、磷酸-钼酸盐0. 1_0.8%、硅酸酯0. 2-0. 9%,4-甲基IH-苯并三唑0. 1-1%、柠檬酸0. 2-0. 8%、癸二酸0. 2_1%、辛酸 0. 1_1%、柠檬酸盐 0. 4-1. 2%、助溶剂 0. 01-0. 2%。2.根据权利要求1所述的无水冷却液，其特征在于乙二醇30-60 %、丙二醇30-60 %、多元醇6-15%、磷酸-钼酸盐0. 1-0. 8 %、硅酸 酯0. 2-0. 9%,4-甲基IH-苯并三唑0. 1-1%、柠檬酸0. 2-0. 8%、癸二酸0. 2_1%、辛酸 0. 1-1%、柠檬酸盐 0. 4-1. 2%、助溶剂 0. 01-0. 2%。3.根据权利要求1或2所述的无水冷却液，其特征在于所述的丙二醇为α-丙二醇。4.根据权利要求1或2所述的无水冷却液，其特征在于所述的多元醇选自山梨醇或 木糖醇。5.根据权利要求1或2所述的无水冷却液，其特征在于所述的硅酸酯选自正硅酸甲 酯、正硅酸丁酯或正硅酸己酯。6.根据权利要求1或2所述的无水冷却液，其特征在于所述的助溶剂选自吐温20、吐 温40、吐温60或吐温80。全文摘要一种发动机无水冷却液，其特征是含以下重量百分比的各组分乙二醇10-80％、丙二醇10-80％、多元醇5-20％、磷酸-钼酸盐0.1-0.8％、硅酸酯0.2-0.9％、4-甲基1H-苯并三唑0.1-1％、柠檬酸0.2-0.8％、癸二酸0.2-1％、辛酸0.1-1％、柠檬酸盐0.4-1.2％、助溶剂0.01-0.2％。本冷却液冰点-30～-50℃、沸点130～150℃，确保发动机在寒冷天气的冷启动，同时工作温度由原来的85～95℃提高到95～150℃。本冷却液为非水体系，避免了电化学腐蚀，同时本冷却液是pH 7.5-9.5的缓冲体系，所添加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发动机无水冷却液，其特征在于：本冷却液含以下重量百分比的各组分：乙二醇１０－８０％、丙二醇１０－８０％、多元醇５－２０％、磷酸－钼酸盐０．１－０．８％、硅酸酯０．２－０．９％、４－甲基１Ｈ－苯并三唑０．１－１％、柠檬酸０．２－０．８％、癸二酸０．２－１％、辛酸０．１－１％、柠檬酸盐０．４－１．２％、助溶剂０．０１－０．２％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冯乙巳，吴伟，蔡振亚，梁雨锋，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：34[中国|安徽]