一种发动机冷却液及其制备方法技术

一种发动机冷却液，所述发动机冷却液含有水、乙二醇、碳原子数为1-2的羧酸或羧酸盐、硅酸盐和添加剂，其中，所述添加剂中含有三价稀土元素的EDTA螯合物。本发明专利技术还提供了该发动机冷却液的制备方法。本发明专利技术提供的发动机冷却液冰点低，对发动机金属零部件的腐蚀性较小。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
市面上使用的发动机冷却液大多为乙二醇的水溶液，水作为主要冷却介质，将燃料燃烧过程中的热量带走；但是水的冰点较高，所以采用乙二醇降低冷却液的冰点；同时， 为了保证发动机冷却系统各金属部件在使用过程中不被冷却液腐蚀，通常在冷却液中加入各种缓蚀剂。由于乙二醇价格较高使得发动机冷却的成本昂贵，技术人员开始寻求既能有效降低冷却液冰点又不影响缓蚀性能的冷却介质。例如，US5104562公开一种含有甲酸盐、乙酸盐、含或不含尿素、含或不含乙二醇的冷却液配方，该配方能够降低冷却液的冰点，但是，该配方对金属材料的腐蚀性很强，不能满足行业标准SH/T 0521-1999《汽车及轻负荷发动机用乙二醇型冷却液》。CN1147006A中公开了一种防冻液，该防冻液中包括甘醇、蒸馏水、三乙醇胺、多聚磷酸钠、水解那来酸酐、EDTA或其二钠盐和亚甲基兰染料。该防冻液中，EDTA能与金属离子络合，从而防止防冻液结冰起垢。但是，该防冻液仍然对发动机金属部件具有较大的腐蚀。
技术实现思路
本专利技术解决了现有技术中存在的发动机冷却液成本和冰点高、易腐蚀发动机金属零部件的技术问题。本专利技术提供了一种发动机冷却液，所述发动机冷却液含有水、乙二醇、碳原子数为 1-2的羧酸或羧酸盐、硅酸盐和添加剂，其中，所述添加剂中含有三价稀土元素的EDTA螯合物。本专利技术还提供了该发动机冷却液的制备方法，包括以下步骤a.将碳原子数为1-2的羧酸或羧酸盐与添加剂溶于水中，调节pH值不小于9，记为溶液A ；添加剂中含有三价稀土元素的EDTA螯合物；b.将硅酸盐溶于水中，形成硅酸盐溶液；将硅酸盐溶液加入溶液A中，搅拌均勻， 记为溶液B;C.过滤溶液B，滤液中加入乙二醇，搅拌均勻，得到所述发动机冷却液。本专利技术提供的发动机冷却液，采用碳原子数为1-2的羧酸或羧酸盐降低发动机冷却液的冰点；另外，采用三价稀土元素的EDTA螯合物提高发动机冷却液的缓蚀性能。由实施例的测试结果可以看出，本专利技术的发动机冷却液的冰点低至_26°C，根据SH/T 0085测得的该防冻液对6种金属的腐蚀量较小，符合标准。另外，本专利技术中采用碳原子数为1-2的羧酸或羧酸盐、三价稀土元素的EDTA螯合物，乙二醇的含量相对降低，发动机冷却液的成本大大降低。具体实施例方式本专利技术提供了一种发动机冷却液，所述发动机冷却液含有水、乙二醇、碳原子数为 1-2的羧酸或羧酸盐、硅酸盐和添加剂，其中，所述添加剂中含有三价稀土元素的EDTA螯合物。发动机金属零部件与冷却液时，金属表面活性不同会形成众多微小腐蚀电池，活泼部位为阳极，发生氧化反应，不活泼部位为阴极，发生还原反应，发动机冷却液的缓蚀机理有三种(一)阳极钝化阳极型金属缓蚀剂在阳极形成钝化保护膜，增大阳极极化而使腐蚀电位正移，从而抑制阳极反应，使金属腐蚀得到抑制；(二)阴极钝化阴极型金属缓蚀剂在阴极区形成阴极沉积膜，覆盖在金属表面，抑制阴极反应继续进行；(三)混合抑制能同时抑制阳极反应与阴极反应的金属缓蚀剂，对阳极阴极过程均有抑制作用，虽然腐蚀电位变化不大，但腐蚀电流大幅减小。本专利技术的专利技术人通过大量实验发现，三价稀土元素的EDTA螯合物能有效提高发动机冷却液的缓蚀性能。发动机正常工作时，冷却液温度一般为80-110°C，冷却液中为富氧体系；三价稀土元素的EDTA螯合物会被氧气氧化成稀土元素的四价氧化物，并沉积在发动机零部件金属表面，阻碍了氧扩散到金属表面发生阴极极化反应；另外，稀土元素的四价氧化物弥散分布遮盖了金属锡表面，使单位面积的实际电流增大，即电流密度增大，有利于金属进入钝化区，从而抑制阳极反应。本专利技术中，以发动机冷却液的质量为基准，三价稀土元素的EDTA螯合物的含量为 0. 01-0. 1%。优选情况下，三价镧系元素的EDTA螯合物的含量为0. 03-0. 09%。以发动机冷却液的质量为基准，水的含量为50-80%，乙二醇的含量为13-36%， 碳原子数为1-2的羧酸或羧酸盐的含量为5-22%，硅酸盐的含量为0. 01-0. 2%，添加剂的含量为1_4%。优选情况下，以发动机冷却液的质量为基准，水的含量为50-70%，乙二醇的含量为17-34%%，碳原子数为1-2的羧酸或羧酸盐的含量为5-17%，硅酸盐的含量为 0. 05-0. 16%，添加剂的含量为1-3. 7% ο化学元素周期表第IIIB族中原子序数为21、39和57_71的17种化学元素，统称为稀土元素，即镧系元素以及与镧系元素在化学性质上相近的钪(Sc)和钇(Y)。其中，镧系元素具体包括镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥。自然环境中，稀土元素一般以+3氧化态的形式存在；因此本专利技术的发动机冷却液采用三价稀土元素的螯合物。 优选情况下，所述三价稀土元素为La、Ce或Y。对应地，所述三价稀土元素的EDTA螯合物可以采用 EDTA-La、EDTA-Ce 或 EDTA-Y。所述碳原子数为1-2的羧酸或羧酸盐即甲酸(盐)或乙酸(盐)。具体地，甲酸盐可以采用甲酸钠或甲酸钾等水溶性甲酸盐；类似的，乙酸盐可以采用乙酸钠或乙酸钾等水溶性乙酸盐。所述硅酸盐为本领域技术人员常用的各种硅酸盐，例如可以采用九水硅酸钠、 五水硅酸盐、无水硅酸盐。作为本领域技术人员的公知常识，发动机冷却液的添加剂还含有硼酸盐、钼酸盐、 脂肪酸或脂肪酸盐、硝酸盐、苯三唑和PH调节剂。以发动机冷却液的质量为基准，硼酸盐的含量为0. 1-1. 2%，钼酸盐的含量为0. 01-0. 1%，有机酸盐的含量为0. 01-0. 2%、硝酸盐的含量为0. 01-0. 2%、苯三唑的含量为0. 01-0. 1%，ρΗ调节剂的含量为0. 01-0. 3%。所述硼酸盐可以采用硼砂。所述钼酸盐选自钼酸钠或钼酸钾。所述脂肪酸选自丁酸、丁二酸、苯甲酸、二硝基苯甲酸、己酸、庚酸、辛酸、异辛酸、癸酸、十一烷酸、十二烷酸、己二酸、庚二酸、辛二酸和癸二酸中的一种或多种。所述PH值调节剂为本领域技术人员常用的各种水溶性碱金属氧化物，例如NaOH或KOH。本专利技术的发动机冷却液中还可以含有硅酸盐稳定剂、染料和消泡剂。以发动机冷却液的质量为基准，硅酸盐稳定剂的含量为0.01-0. 03%，染料的含量为1-lOppm，消泡剂的含量为l-100ppm。其中，硅酸盐稳定剂用于防止发动机冷却液在长期放置时生成硅酸盐沉淀，染料用于区分在汽车上使用的其它颜色的液体，消泡剂用于保证发动机冷却液在冷却系统内部循环流动时不会产生气泡。所述硅酸盐稳定剂为本领域技术人员公知，例如可以选自铝酸钠、甘露醇、聚丙烯酸、改性硅氧烷。所述染料的种类为本领域技术人员所公知，例如可以选自荧光绿(又称荧光素钠)、荧光黄、荧光红、溴百里酚兰、甲基红。所述消泡剂的种类为本领域技术人员所公知，例如可以采用醚消泡剂或有机硅消泡剂，符合上述条件的消泡剂可以通过商购得到，例如，楚鹰化工公司生产的CY-XPl有机硅消泡剂等。本专利技术提供了所述发动机冷却液的制备方法，包括以下步骤a.将碳原子数为1-2的羧酸或羧酸盐与添加剂溶于水中，调节pH值不小于9，记为溶液A ；添加剂中含有三价稀土元素的EDTA螯合物；b.将硅酸盐溶于水中，形成硅酸盐溶液；将硅酸盐溶液加入溶液A中，搅拌均勻， 记为溶液B ；c.本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种发动机冷却液，所述发动机冷却液含有水、乙二醇、碳原子数为１－２的羧酸或羧酸盐、硅酸盐和添加剂，其特征在于，所述添加剂中含有三价稀土元素的ＥＤＴＡ螯合物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱志坚，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94