АНТИФРИЗ Российский патент 1999 года по МПК C09K5/00 

Изобретение относится к антифризам, незамерзающим жидкостям, используемым для охлаждения двигателей внутреннего сгорания, теплообменников и других устройств, эксплуатируемых при температуре ниже 273 К, и может быть использовано в бытовых и промышленных установках, в которых применяются материалы на основе черных и цветных металлов.

Известен антифриз, включающий этиленгликоль, воду, полиметилсилоксан, ингибиторы коррозии - триэтаноламин, бензотриазол и гликоль (А.с. N 1199785, МКИ C 09 K 3/18,1985). Недостатком этого антифриза являются многокомпонентность системы и невысокая антикоррозионная стойкость к черным и цветным металлам.

Наиболее близким аналогом является антифриз на основе водного раствора этиленгликоля и антикоррозионной присадки, содержащей гидрофосфат натрия Na₂HPO₄ и декстрины при следующем содержании компонентов, мас.%:
Этиленгликоль - 66
Гидрофосфат натрия - 0,3
Декстрины - 0,1
Вода - Остальное
(Итинская Н.И., Кузнецов Н.А. Справочник по топливам, маслам и техническим жидкостям. М.: Колос, 1982, с. 199 - 200).

Недостатком данного антифриза является высокая скорость коррозии черных и цветных металлов этим составом.

Технический результат изобретения заключается в повышении коррозионной защиты черных и цветных металлов.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение ингибирующих свойств антифриза путем замены менее активного ингибитора коррозии на более активный, включающий алкамон ДСУ при следующем содержании компонентов, мас.%:
Этиленгликоль - 66
Гидрофосфат натрия - 0,3
Алкамон ДСУ - 1,5
Вода - Остальное
Антикоррозионный компонент антифриза алкамон ДСУ общей формулы
[C_10-18H_21-37OCH₂N (C₂H₅)₂CH₃]SO₄CH₃
- легко плавкая густая жидкость от желтого до желто-коричневого цвета, устойчивая к повышенным температурам и длительному хранению. Алкамон растворим в спирте, бензоле, уайт-спирите, четыреххлористом углероде, легко смешивается с водой, образуя устойчивую эмульсию: умеренно токсичное соединение 3-го класса опасности (ГОСТ 12.1.007-76), ЛД для мышей при однократном внутрибрюшном введении превышает 1000 мг/кг.

Рецептуры предлагаемого и известных составов и результаты испытаний приведены в таблице.

Антифриз готовят смешением в любой последовательности и тщательном перемешивании компонентов при 291 - 298 К.

Компоненты антифриза хорошо растворяются в воде. Антифриз не расслаивается после циклирования температуры от 198 до 423 К.

Ингибиторное действие антифриза определяли гравиметрическим методом. Объектами для исследования служили прямоугольные образцы из стали СТ. 3, нержавеющей стали 1Х18Н10Т, хромистой стали 2Х13, меди МО, алюминия АВО.

Подготовка образцов для исследований включает шлифование на круге с использованием наждачных бумаг с уменьшающимся размером зерна вплоть до микронной, обезжиривание поверхности венской известью или ацетоном, промывание дистиллированной водой, декапирование в HCl (1:1) в течение 20 - 30 с, промывание дистиллированной водой и высушивание фильтровальной бумагой.

Измерения потери массы образцов проводили с точностью до 0,0001 г. Расчет скорости коррозии металла под действием антифриза (К), защитное действие ингибирующей добавки (Z) и ингибирующий эффект (γ) осуществляли по формулам
K = Δm/St,
Z = [(K_о-K)/K_о]•100%,
γ = K₀/K,
где S - площадь образца, м²;
t - время испытания, ч;
K_о и K - скорости коррозии металла в неингибированном и ингибированном антифризах соответственно, г/(м²•ч);
Δm = m₀-m, m_о и m - массы образца до и после опыта, г.

Данные таблицы свидетельствуют, что предлагаемая композиция антифриза, включающая алкамон ДСУ в качестве антикоррозионной добавки, позволяет избавиться от основного недостатка антифриза - высокой коррозионной активности по отношению к черным и цветным металлам.

Растрав поверхности металла исчезает и не наблюдается в течение более 6000 ч контакта.

Антифриз используется в двигателях внутреннего сгорания, теплообменниках и других устройствах, эксплуатируемых при температуре ниже 273 К. Антифриз содержит этиленгликоль, воду и гидрофосфат натрия, дoпoлнитeльнo содержит алкамон ДСУ общей формулы [C_10-18H_21-37 OCH₂N(C₂H₅)₂ CH₃]SO₄CH₃ при следующем соотношении компонентов, мас.%: этиленгликоль 6,6, гидрофосфат натрия 0,3, алкамон ДСУ 1,5, вода остальное. Предлагаемый антифриз повышает коррозионную защиту черных и цветных металлов. 1 табл.

Антифриз, содержащий этиленгликоль, воду и гидрофосфат натрия, отличающийся тем, что он дополнительно содержит алкамон ДСУ общей формулы
[C_10-18H_21-37OCH₂N(C₂H₅)₂CH₃]SO₄CH₃
при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Этиленгликоль - 66
Гидрофосфат натрия - 0,3
Алкамон ДСУ - 1,5
Вода - Остальное