專利名稱：一種耐低溫環(huán)保型汽車用不凍液配方及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車發(fā)動機冷卻系統(tǒng)所用的不凍液技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種耐低溫環(huán)保
型汽車用不凍液配方及不凍液制備方法。
背景技術(shù)：
不凍液又叫防護液也叫發(fā)動機冷卻液，是汽車發(fā)動機冷卻系統(tǒng)用的循環(huán)介質(zhì)，利用冷卻液循環(huán)流動來導(dǎo)出熱量，保護發(fā)動機正常運轉(zhuǎn)。汽車用不凍液除了含有盡可能低的冰點和添加劑外，還需要具有較高的沸點，能防止水垢和對冷卻系統(tǒng)各種金屬的腐蝕與性能。
目前，廠家普遍使用乙二醇作為不凍液的主要成分。但是卻存在以下缺點 1.不耐低溫。乙二醇不凍液在超過-4(TC低溫時已不適用。 2.有毒、不環(huán)保，生物降解性差。 3.易燃、易爆。 4.易產(chǎn)生氣阻。 5.使用壽命短，易產(chǎn)生沉淀。 近年來，由于乙二醇被廠家普遍使用，使得乙二醇價格被抬高，使生產(chǎn)的汽車用不凍液產(chǎn)品成本較高，顧客難以接受，大大影響了生產(chǎn)廠家的銷售?，F(xiàn)國內(nèi)生產(chǎn)汽車用不凍液較少用二甲基亞砜作為其生產(chǎn)原料，所以二甲基亞砜的價格不受市場影響，用二甲基亞砜生產(chǎn)不凍液其成本較低，較易被市場接受。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種耐低溫環(huán)保型汽車用不凍液。 本發(fā)明的技術(shù)方案是一種耐低溫環(huán)保型汽車不凍液，由二甲基亞砜、去離子水、三乙醇胺、苯并三氮唑、癸二酸、2-巰基苯并噻唑鈉、硝酸鈉、氫氧化鈉、硅酸鈉、色素、消泡劑組成。 本發(fā)明的耐低溫環(huán)保型汽車用不凍液配方是基礎(chǔ)原料為二甲基亞砜和去離子水，重量百分比為 二甲基亞砜 37 48%
去離子水 52 63%; 以基礎(chǔ)原料為100%質(zhì)量基準(zhǔn)，加入的其他配料的重量百分百分含量為三乙醇胺0. 8 '1%苯并三氮唑0. 1 '0. 13%癸二酸0. 25 - 0. 35%2-巰基苯并噻唑鈉0. 08 0. 1%硝酸鈉0. 1 '0. 12%氫氧化鈉0. 11 - 0. 15%
硅酸鈉 0. 1 0. 12% 消泡劑 0.004% 色素 0.005%。 本發(fā)明的不凍液的制備方法，步驟如下 1).在反應(yīng)釜A中加入二甲基亞砜，依次加入三乙醇胺、苯并三氮唑、癸二酸，充分?jǐn)嚢柚敝寥咳芙猓?2).在反應(yīng)釜B中，加入去離子水，依次加入2-巰基苯并噻唑鈉、氫氧化鈉，攪拌15 20分鐘，再依次加入硝酸鈉、硅酸鈉、充分?jǐn)嚢?5 20分鐘； 3).將反應(yīng)釜A中的物料，用泵打入反應(yīng)釜B中，將兩相充分混勻后，加入消泡劑，
繼續(xù)攪拌混勻后，再加入色素，攪拌混勻后；靜置15 20分鐘，即成為不凍液。 本發(fā)明所提供的不凍液具有的有益效果是 1.采用二甲基亞砜代替乙二醇生產(chǎn)不凍液，耐低溫性強。 2. 二甲基亞砜以甲醇為原料生產(chǎn)，而乙二醇為石油化工原料，前者大大節(jié)約能源，
產(chǎn)品可不受原料價格不斷上漲的影響。 3. 二甲基亞砜無色、無臭，對人體無害。 4.生產(chǎn)過程中，加有多種高效腐蝕抑制劑，可抑制一切腐蝕發(fā)生，對發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的各種金屬有極強的保護功能，經(jīng)測試金屬腐蝕性試驗對六種金屬片(鋼、鑄鐵、鋼、黃銅、焊錫、鑄鋁件)腐蝕最小，可大大延長發(fā)動機使用壽命； 5.原料不含Ca2+、 Mg2+、 C032—、 S042—等成垢組分，具有優(yōu)越的抗硬水能力。
6.添加劑為無公害有機添加劑，屬綠色環(huán)保產(chǎn)品。 本發(fā)明是一種耐低溫環(huán)保型汽車不凍液，采用二甲基亞砜代替乙二醇作為不凍液主要生產(chǎn)原料。二甲基亞砜，常溫下為無色無臭的透明液體，具有高極性，高沸點，非質(zhì)子，于水混溶的特性，毒性極低，熱穩(wěn)定性好，能溶于乙醇，丙醇，苯和氯仿等大多數(shù)有機物。含
水40%的二甲基亞砜在-601:不凍，而且與水、雪混合時放熱，在中國北部嚴(yán)寒地區(qū)用于汽車、戰(zhàn)車中，可隨時以冰雪代替水進行補充，而乙二醇不凍液在超過-401:低溫時已不適用。由于二甲基亞砜沸點高，能與水以任意比例相溶，達到降低冰點的目的，且比熱適中，這對于冬天發(fā)動機盡快并達到熱平衡工作狀態(tài)是有利的。二甲基亞砜生產(chǎn)所用的原料甲醇存在產(chǎn)能過剩的苗頭，使用二甲基亞砜不但環(huán)保，而且大大節(jié)約能源。另外二甲基亞砜是極為重要的非質(zhì)子極性溶劑和重要的精細(xì)化工產(chǎn)品，一向被譽為"萬能溶媒"，在國外稱為"萬能藥"，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、石油、化工、有機合成、電子、涂料、冶金、染料和高分子材料等許多化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域，并且一些新的用途還在不斷被發(fā)現(xiàn)。在世界上二甲基亞楓以每年17%的速度遞增，我國是二甲基亞砜產(chǎn)品生產(chǎn)的主要國家，產(chǎn)量和生產(chǎn)規(guī)模僅次于法國。原料資源豐富，產(chǎn)品價格和產(chǎn)品質(zhì)量占有優(yōu)勢，加上出口前景看好，市場潛力巨大，是值得進一步研究和擴大開發(fā)的化工產(chǎn)品。所以用二甲基亞砜作為主要原料生產(chǎn)汽車用不凍液具有廣闊的市場前景。 總之，本發(fā)明之不凍液具有優(yōu)異的耐低溫性、節(jié)能和環(huán)保性能，為長壽命冷卻液，由于以有機酸及無公害的有機添加劑為主劑，純屬綠色環(huán)保產(chǎn)品，產(chǎn)品性能優(yōu)良、價格適宜、有利于環(huán)境生態(tài)的保護。
具體實施例方式
實施例1 : 按以下比例配制不凍液 二甲基亞砜 去離子水 以基礎(chǔ)原料為100 %質(zhì)| 三乙醇胺 苯并三氮唑 癸二酸 2_巰基苯并噻唑鈉 硝酸鈉 氫氧化鈉 硅酸鈉 乳化硅油消泡劑 熒光素
37% 63%，
:基準(zhǔn)，加入的其他配料的重j 0. 8% 0. 1% 0. 25% 0. 08% 0. 1% 0. 11% 0. 1% 0. 004%
:百分百分含量為
0. 005%。
1.在反應(yīng)釜A中加入二甲基亞砜37kg，依次加入三乙醇胺0.8kg，苯并三氮唑 0. lkg，癸二酸0. 25kg，充分?jǐn)嚢?5 20分鐘，直至全部溶解。 2.在反應(yīng)釜B中，加入去離子水63kg，依次加入2_巰基苯并噻唑鈉0. 08kg，氫氧 化鈉0. llkg，攪拌15 20分鐘，再依次加入硝酸鈉0. lkg，硅酸鈉0. lkg，充分?jǐn)嚢?5 20分鐘。 3.將反應(yīng)釜A中的物料，用泵打入反應(yīng)釜B中，攪拌20分鐘，將兩相充分混勻后， 加入乳化硅油消泡劑0. 004kg，繼續(xù)攪拌5分鐘，再加入熒光素0. 005kg，攪拌10分鐘。靜 置15 20分鐘，抽樣檢測合格后，過濾，灌裝，即出本發(fā)明不凍液之成品。
實施例2 :
按以下比例配制不凍液 二甲基亞砜 43.5% 去離子水 56.5%
以基礎(chǔ)原料為100%質(zhì)量基準(zhǔn)，加入的其他配料的重量百分百分含量為
三乙醇胺 0.85%
苯并三氮唑 0.11%
癸二酸 0.28%
2-巰基苯并噻唑鈉 0.09%
硝酸鈉 0.11%
氫氧化鈉 0. 12%
硅酸鈉 0.1%
乳化硅油消泡劑 0.004%
熒光素 0.005%具體實施方式
操作步驟同實施例1。 實施例3 :
按以下比例配制不凍液
二甲基亞砜 44%去離子水 56%
以基礎(chǔ)原料為100%質(zhì)量基準(zhǔn)，加入的其他配料的重量百分百分含〗
:為
三乙醇胺
苯并三氮唑
癸二酸
2-巰基苯并噻唑鈉硝酸鈉氫氧化鈉硅酸鈉
乳化硅油消泡劑熒光素
0. 9%0. 12%0. 3%0. 1%0. 11%0. 13%0. 11%0. 004%0. 005%
具體實施方式
操作步驟同實施例1。
實施例4 :
按以下比例配制不凍液
二甲基亞砜 46%去離子水 54%
以基礎(chǔ)原料為100%質(zhì)量基準(zhǔn)，加入的其他配料的重量百分百分含〗
:為
三乙醇胺苯并三氮唑癸二酸
2-巰基苯并噻唑鈉硝酸鈉氫氧化鈉硅酸鈉
乳化硅油消泡劑熒光素
0. 95%0. 12%0. 32%0. 1%0. 12%0. 14%0. 12%0. 004%0. 005%
具體實施方式
操作步驟同實施例1。
實施例5 :
按以下比例配制不凍液
二甲基亞砜 48%
去離子水 52%
以基礎(chǔ)原料為100%質(zhì)量基準(zhǔn)，加入的其他配料的重量百分百分含〗
三乙醇胺 1.0%
苯并三氮唑 0. 13%
癸二酸 0.35%
2-巰基苯并噻唑鈉 0.1%
硝酸鈉 0. 12%
:為
氫氧化鈉 0.15% 硅酸鈉 0.12% 乳化硅油消泡劑 0.004% 熒光素 0.005%具體實施方式
操作步驟同實施例1。 本發(fā)明之不凍液經(jīng)過大量實驗得到工藝技術(shù)配方，對其進行理化性質(zhì)試驗，所得
數(shù)據(jù)如表1、表2: 表l分析結(jié)果表
型 項^^ 巨 \-25 °C-30 。C-35'C-40°C-45 °C標(biāo)準(zhǔn)值實測 值標(biāo)準(zhǔn) 值實測 值標(biāo)準(zhǔn) 值實測 值標(biāo)準(zhǔn) 值實測 值標(biāo)準(zhǔn) 值實測 值
實例實例1實例2實例3實例4實例5
冰點'C不高于-25-25-30-33.5-35-35.5-40-41-45-46
沸點'c不低于10.6.0107.0106.5110.0107.0109.0肌5108.0跳0112.0
密度(2trc) kg/m31053~ 107210591059 107610691064 108510691068 108810731073~ 10951074
PH值7.0 ~11.08.97.0 ~11.08.77.0 ~11.08.77,0 ~11.08.97.0 ~11.08.8 表2金屬片重量變化表
分析項目標(biāo)準(zhǔn)要求實測結(jié)果-25 °C-30°C-35°C-40°C-45'C
玻璃器皿金屬腐 蝕試片 變化值，mg/片 336 ±2h 88±2°C紫銅±100.10.30.50.20.4
焊錫±306.42.44.32.82,5
黃銅±100,10.10.10.10.1
鋼±100.24.91.35.70.2
鑄鐵±101.55+7.68.42.3
鑄鋁±30+1.26.3+0.70.53,8 從試驗結(jié)果可看出，全部理化指標(biāo)均符合不凍液不同型號的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。且該不凍液對金屬試片的腐蝕遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)要求，對六種金屬片的腐蝕小，可大大延長發(fā)動機的使用壽命。 本發(fā)明的耐低溫環(huán)保型不凍液，具有優(yōu)良的抗低溫性、優(yōu)異的腐蝕抑制性和突出
7的硬水適應(yīng)性、優(yōu)良的防凍、防沸、防腐、防銹、防垢功能，無需四季更換。該不凍液的使用壽 命達15萬 20萬公里，即使用壽命達到或超過一般汽車大修里程，可顯著節(jié)能、降耗。由 于成功加入均相的有機酸改性聚合物，顯著提高高溫情況下抗腐蝕的能力。該產(chǎn)品生產(chǎn)成 本低，且其生產(chǎn)原料二甲基亞砜是值得進一步研究和擴大開發(fā)的化工產(chǎn)品，所以用二甲基 亞砜為原料生產(chǎn)不凍液具有較高的推廣價值和廣闊的市場前景。
8
權(quán)利要求
一種耐低溫環(huán)保型汽車用不凍液配方，其特征是基礎(chǔ)原料為二甲基亞砜和去離子水，重量百分比為二甲基亞砜37～48％去離子水 52～63％；以基礎(chǔ)原料為100％質(zhì)量基準(zhǔn)，加入的其他配料的重量百分百分含量為三乙醇胺 0.8～1％苯并三氮唑0.1～0.13％癸二酸0.25～0.35％2-巰基苯并噻唑鈉 0.08～0.1％硝酸鈉0.1～0.12％氫氧化鈉 0.11～0.15％硅酸鈉0.1～0.12％消泡劑0.004％色素 0.005％。
2.權(quán)利要求1的不凍液的制備方法，其特征是步驟如下1) .在反應(yīng)釜A中加入二甲基亞砜，依次加入三乙醇胺、苯并三氮唑、癸二酸，充分?jǐn)嚢?直至全部溶解；2) .在反應(yīng)釜B中，加入去離子水，依次加入2-巰基苯并噻唑鈉、氫氧化鈉，攪拌15 20分鐘，再依次加入硝酸鈉、硅酸鈉、充分?jǐn)嚢?5 20分鐘；3) .將反應(yīng)釜A中的物料，用泵打入反應(yīng)釜B中，將兩相充分混勻后，加入消泡劑，繼續(xù) 攪拌混勻后，再加入色素，攪拌混勻后；靜置15 20分鐘，即成為不凍液。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種耐低溫環(huán)保型汽車用不凍液配方及其制備方法。在反應(yīng)釜A中加入二甲基亞砜，依次加入三乙醇胺、苯并三氮唑、癸二酸，充分?jǐn)嚢柚敝寥咳芙?；在反?yīng)釜B中，加入去離子水，依次加入2-巰基苯并噻唑鈉、氫氧化鈉，攪拌15～20分鐘，再依次加入硝酸鈉、硅酸鈉、充分?jǐn)嚢?5～20分鐘；將反應(yīng)釜A中的物料，用泵打入反應(yīng)釜B中，將兩相充分混勻后，加入消泡劑，繼續(xù)攪拌混勻后，再加入色素，攪拌混勻后；靜置15～20分鐘，即成為不凍液。本發(fā)明不凍液具有優(yōu)異的耐低溫性、節(jié)能和環(huán)保性能，產(chǎn)品性能優(yōu)良、價格適宜、有利于環(huán)境生態(tài)的保護。
文檔編號C09K5/20GK101705078SQ20091022894
公開日2010年5月12日 申請日期2009年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月2日
發(fā)明者張桂英, 李德懷, 白清珍, 鄭國棟 申請人:天津市東寶潤滑油脂有限公司