[發(fā)明專利]一種發(fā)動機冷卻液復合緩蝕劑及其制備方法

在審

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• 申請日: 2019-05-28
• 公開（公告）號: CN110157391A
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳憲;韋起桂;李云軍;陳科志;羅柳云;趙芳宇
• 申請（專利權(quán)）人: 司能石油化工有限公司
• 主分類號: C09K5/20
• 分類號: C09K5/20;C23F11/06
• 代理公司: 南寧曙華知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(特殊普通合伙) 45121
• 代理人: 李林生

本發(fā)明提供一種發(fā)動機冷卻液緩蝕劑，其特征在于，所述的緩蝕劑組分為：水50?70份、聚丙烯酰胺10?20份、木質(zhì)素磺酸鈉10?20份、消泡劑5?15份、硅酸鹽30?50份、硅氧酮5?15份、苯并三氮唑2?8份。本發(fā)明通過加入吸附型藥劑聚丙烯酰胺，可充當絮凝劑吸附循環(huán)水中的漂浮雜物，使得藥劑配方具有多功能性。同時還可以很好的吸附在金屬表面，與其他藥劑搭配使用，可以更好的發(fā)揮藥劑間的相互作用。同時避開單獨使用苯并三氮唑的弊端，與綠色環(huán)保型藥劑硅氧酮復配，使得配方緩蝕性能大大升高；此復配型緩蝕劑在常溫和高溫時都有良好的緩蝕效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及發(fā)動機冷卻液技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種發(fā)動機冷卻液復合緩蝕劑及其制備方法。

背景技術(shù)

冷卻液中緩蝕劑是最主要的添加劑，除早期使用的鉻酸鹽和乳化油緩蝕劑外，現(xiàn)在還沒有一種緩蝕劑能對所有的金屬都同時具有很好的保護作用，所以冷卻液添加劑配方研究除其他添加劑的開發(fā)和選用外，其中重要的一項內(nèi)容就是緩蝕劑的復配。緩蝕劑復配形成的配方很多，根據(jù)緩蝕劑關(guān)鍵技術(shù)的先后順序，配方主要經(jīng)歷了早期的無硅酸鹽配方、常規(guī)硅酸鹽配方和有機酸配方三個階段。

硅酸鹽是鋁合金的特效緩蝕劑，所以隨著鋁合金部件在冷卻系統(tǒng)中的應用，硅酸鹽冷卻液配方的開發(fā)就越來越多，現(xiàn)在的常規(guī)冷卻液使用的主要是硅酸鹽型配方。硅酸鹽配方的技術(shù)難點在于解決硅酸鹽的穩(wěn)定性，然后才可以通過緩蝕劑的復配獲得性能優(yōu)良的冷卻液。在美國專利US4629602A中，提供了一種穩(wěn)定劑，該穩(wěn)定劑對硅酸鹽有很好的穩(wěn)定作用，濃縮液、稀釋液在80℃的烘箱中放置了28天后，都沒有出現(xiàn)任何凝膠或沉淀，同時這個配方還有很好的防腐效果。不同地區(qū)的常規(guī)硅酸鹽配方具有不同的特點。歐洲由于水硬度高，所以通常不使用磷酸鹽，習慣使用硼砂；而北美習慣使用高硅酸鹽的磷酸鹽配方。

冷卻液中使用的硅酸鹽實際都是偏硅酸鹽，常用的有偏硅酸鈉和偏硅酸鉀，一般簡稱硅酸鹽。冷卻液中使用較多的是偏硅酸鈉，一般含有5個或9個結(jié)晶水。硅酸鹽是鋁和鋁合金的特效緩蝕劑，對鋼鐵和有色金屬都有一定的保護作用。硅酸鹽對金屬的保護也是在金屬表面生成一層薄膜，保護膜的形成與金屬表面最初的腐蝕產(chǎn)物有關(guān)。硅酸鹽很容易在鋁表面生成保護膜主要是由于Al³⁺和Si⁴⁺大小相近，它們可以發(fā)生置換，腐蝕產(chǎn)物中的Al³⁺能夠置換膠狀二氧化硅中的Si⁴⁺，從而在鋁表面形成一層附著力很強的保護膜。硅酸鹽在使用過程存在的主要問題就是經(jīng)過一定時間的貯存和使用后穩(wěn)定性變差，容易形成凝膠狀物質(zhì)析出，使防腐性能降低。產(chǎn)生的凝膠在使用過程中容易堵塞管道和附著在散熱器內(nèi)表面，降低傳熱效果，使發(fā)動機過熱。硅酸鹽的不穩(wěn)定可能存在兩方面的原因：硅酸鹽凝膠析出或硅酸鹽與水中的鈣、鎂離子反應而沉淀析出。硅酸鹽的沉淀析出問題可以通過控制水的硬度得到解決，硅酸鹽的凝膠則比較復雜。硅酸鹽的凝膠聚合涉及硅醇集團的縮合，其聚合程度與冷卻液的自身性質(zhì)和外界條件有關(guān)。硅酸鹽凝膠析出可以從工藝上通過控制pH值實現(xiàn)，使冷卻液的pH值處于較高水平，限制硅酸鹽凝膠的生成。但由于鋁在高pH值條件下很容易發(fā)生腐蝕，所以一般不用控制pH值的方法。現(xiàn)在解決硅酸鹽凝膠的方法主要是使用硅酸鹽穩(wěn)定劑。

苯并三氮唑鈉(BTA·Na)是一種常用的高效的銅及銅合金的緩蝕劑，經(jīng)BTA·Na處理后，在銅表面可能形成一層BTA·Na和一價銅離子的絡(luò)合物(Cu-BTA)，從而保護金屬不受腐蝕。但是單獨使用BTA·Na，其防護效果并不理想，大量使用還具有一定的毒性，影響環(huán)境。由此，需要通過藥劑的篩選，進行藥劑的復配，找到一種高效環(huán)保型循環(huán)冷卻液的復合緩蝕劑配方。中國專利CN1616715A提供了一種復合配方，以BTA·Na、聚天冬氨酸和鎢酸鈉進行復合。該配方較之前單一使用BTA·Na的防腐效果雖有所提高。但從緩蝕效能上看，并未達到最佳，且不能適應循環(huán)冷卻水的復雜環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的是避開單獨使用苯并三氮唑的弊端，提供一種發(fā)動機冷卻液復合緩蝕劑，提升緩蝕性能。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：