АНТИФРИЗ Российский патент 1995 года по МПК C09K5/00 

Изобретение относится к области химической технологии, в частности к антифризам для систем охлаждения двигателей внутреннего сгорания и к теплоносителям в теплообменных аппаратах.

Известен состав антифриза, содержащий этиленгликоль, тетраборат щелочного металла, гидроксид натрия, силан, алкилированные карбоновые кислоты, натрий толил триазол, краситель и воду [1] В указанном антифризе используют защитные агенты для силикатов, играющих роль стабилизаторов устойчивости антифриза к жесткой воде. Однако, указанный состав не улучшает антикоррозионных свойств.

Наиболее близким по составу и свойствам является антифриз [2] имеющий следующий состав, мас. Нитрит натрия 0,1-2,0 Нитрат натрия 0,1-2,0 Бензоат натрия 0,5-5,0 Тетраборат натрия 0,1-5,0
Гексаметилендиамин фосфат 0,1-5,0 Бензотриазол 0,20
или
Натриевая соль меркаптобен- зтиазола 0,80-0,95 Этиленгликоль 98,1-79,83
При необходимости в составе антифриза вводят пеногаситель и краситель.

Данный антифриз имеет следующие недостатки: он неустойчив к жесткой воде, довольно агрессивен по отношению к черным металлам и алюминию, а также может содержать нитрозамины, являющиеся канцерогенными веществами.

Целью изобретения является повышение защитных свойств жидкости по отношению к стали, чугуну, алюминию при сохранении устойчивости антифриза к жесткой воде.

Поставленная цель достигается тем, что антифриз на основе этиленгликоля, включающий нитрит и бензоат щелочного металла, тетраборат натрия, бензотриазол, пеногаситель и краситель, дополнительно содержит салицилат щелочного металла, гидроксид щелочного металла, циклогексанон и N-бензилиденциклогексиламин (ВНХ-Л-49) при следующем соотношении компонентов, мас. Этиленгликоль 93,0-93,5 Бензоат натрия (калия) 2,90-3,10 Салицилат натрия (калия) 0,08-0,12 Гидроксид натрия (калия) 0,20-0,30
Тетраборат натрия (безводный) 0,65-0,75 Циклогексанон 0,28-0,32
Натриевая (калиевая) соль 2-меркаптобензтиазола 0,01-0,02 Бензотриазол 0,23-0,27
N-бензидиленциклогексиламин (ВНХ-Л-49) 0,28-0,32 Нитрит натрия 0,15-0,20 Пеногаситель 0,02-0,03 Краситель 0,0015-0,0035 Вода Остальное.

В качестве пеногасителя используют любой органический пеногаситель, например, на кремнийорганической основе (ЭАП-40 по ТУ 6-02-892-79).

В качестве красителя используют любой спиртоводорастворимый краситель, например краситель N3 кислотный ярко-голубой по ТУ 6-14-391-76.

Применение в данном составе антифриза новых компонентов в сочетании с известными при указанных в формуле изобретения соотношениях обеспечивает более высокую коррозионную стабильность антифриза относительно конструкционных материалов при сохранении устойчивости к жесткой воде.

В табл.1 представлены состав предложенного антифриза. В табл.2 результаты коррозионных испытаний составов предложенного антифриза по сравнению с известным.

Антифриз данного состава готовят последовательным смешением компонентов путем их перемешивания пи 50-70^оС с последующей фильтрацией полученного раствора.

Состав антифриза, указанные в примерах 1-12, характеризуются температурой начала кристаллизации, плотностью, величиной pH и резервом щелочности, сходными с таковыми для прототипа, а значение показателя "объем пены" у них ниже, чем для прототипа.

Образцы антифризов, состав которых представлен в табл.1, подвергали коррозионным испытаниям в виде их 50%-ных растворов по методике ASTMD-1384 в течение 336 ч при 88±1^оС с аэрацией воздухом. Коррозионные испытания прототипа проводили по той же методике при 72±1^оС.

П р и м е р 1. В емкость помещают 93,0 г этиленгликоля, подогревают до 60^оС, при перемешивании последовательно растворяют 3,0 г бензоата натрия, 0,1 г салицилата натрия, 0,2 г гидроксида натрия, 0,65 г тетработата натрия (безводного), 0,15 г нитрида натрия, 0,30 г циклогексанона, 0,01 г натриевой соли 2-меркаптобензотиазола, 0,25 г бензотриазола, 0,30 г N-бензилиденциклогексиламина, 0,02 г кремнийорганического пеногасителя ЭАП-40, 0,0015 г красителя и 2,02 г дистиллированной воды. Смесь выдерживают в течение 1 ч до полного растворения всех компонентов. Основные физико-химические свойства полученного состава антифриза представлены в табл.3.

Как видно из табл.1 и 2, составы 1-5 обладают достаточно высокими антикоррозионными свойствами несмотря на то, что испытания образцов проводились в более жестких условиях 72^оС. Увеличение содержания N-бензилиденциклогексиламина выше 0,32 мас. приводит к появлению опалесценции раствора (пример 13). Снижение его концентрации ниже 0,28% мас. приводит к снижению коррозионной стойкости алюминия (пример 12). Уменьшение концентрации салицилата щелочного металла ниже 0,08 мас. вызывает усиление коррозии меди и припоя (пример 7). Увеличение его концентрации не приводит к повышению положительного эффекта (пример 5). При содержании циклогексанона в составе ниже нижнего предела усиливается коррозия цветных металлов (пример 9), а при запредельном содержании защитные свойства состава не улучшаются (пример 6). Пределы концентрации гидроксида щелочного металла определяют оптимальный диапазон pH состава.

Таким образом, данный состав антифриза обладает повышенными защитными свойствами по отношению к конструкционным материалам двигателей внутреннего сгорания и высокой устойчивостью к жесткой воде.

Использование: антифризы для системы охлаждения двигателей внутреннего сгорания и теплоносители в теплообменных аппаратах. Сущность изобретения: антифриз на основе этиленгликоля, обеспечивающий высокую коррозионную защиту ряда композиционных материалов (медь, латунь, припой, сталь, чугун, алюминий), содержащий, мас. этиленгликоль 93,0 93,5; бензоат щелочного металла 2,90 3,10; салицилат щелочного металла 0,08 0,12; соль щелочного металла 2-меркаптобенэтиазола 0,01 0,02; тетраборат натрия (безводный) 0,65 0,75; нитрит щелочного металла 0,15 0,20; бензотриазол 0,23 - 0,27; циклогексанон 0,28 0,32; N-бензилиденциклогексиламин 0,28 - 0,32; гидроксид щелочного металла 0,20 0,30; кремнийорганический пеногаситель 0,02 0,03; краситель 0,0015 0,0035 и вода остальное. 3 табл.

АНТИФРИЗ, включающий этиленгликоль, нитрит щелочного металла, бензоат щелочного металла, тетраборат натрия, бензотриазол, соль щелочного металла 2-меркаптобензтиазола, кремнийорганический пеногаситель, краситель и воду, отличающийся тем, что он дополнительно содержит салицилат щелочного металла, гидроксид щелочного металла, циклогексанон и N-бензилиденциклогексиламин при следующем соотношении компонентов, мас.

Этиленгликоль 93,0-93,5
Бензоат щелочного металла 2,90-3,10
Салицилат щелочного металла 0,08-0,12
Гидроксид щелочного металла 0,20-0,30
Тетраборит натрия (безводный) 0,65-0,75
Циклогексанон 0,28-0,32
Соль щелочного металла 2-меркаптобензтиазола 0,01-0,02
Бензотриазол 0,28-0,27
N-бензилиденциклогексиламин 0,28-0,32
Нитрит щелочного металла 0,15-0,20
Кремнийорганический пеногаситель 0,02-0,03
Краситель 0,0015-0,0035
Вода Остальное