ОХЛАЖДАЮЩАЯ ЖИДКОСТЬ Российский патент 2005 года по МПК C09K5/00 

Изобретение относится к низкозамерзающим охлаждающим жидкостям, применяемым для охлаждения двигателей внутреннего сгорания, а также пригодным в качестве теплоносителя в теплообменных аппаратах.

К жидкостям, используемым в системе охлаждения двигателей внутреннего сгорания автомобилей, предъявляются жесткие требования по нижнему пределу температуры эксплуатации, по ценообразованию, коррозионному и химическому воздействию на металлические и резиновые детали двигателей.

Известен состав охлаждающей жидкости на основе этиленгликоля, патент SU №1822406, опубл. 15.06.93, включающий, мас.%: бензойную кислоту 1,5-3,0; гидроксид натрия 0,5-1,0; нитрит щелочного металла 0,05-0,2; натриевую соль 2-меркаптобензтиазола 0,001-0,015; декстрин 0,05-02; тетраборат натрия гидрат 0,6-1,5; краситель 0,005-0,002; силиконовый полимер 0,007-0,015; калиевое мыло канифоли 0,002-0,004; воду 1,0-5,0; этиленгликоль-остальное. Композиция имеет высокую температуру начала кристаллизации: минус 32,5°С при разбавлении дистиллированной водой в объемном соотношении 1:1, что не соответствует требованиям ГОСТ 28084-89 для концентрата охлаждающей жидкости (не выше минус 35°С). Кроме этого для достижения требуемого значения показателя "вспениваемость" в композицию вводится достаточно большое количество пеногасителя - силиконового полимера.

Известна охлаждающая жидкость, патент №2213119, опубл. 27.09.2003, содержащая в качестве основы этиленгликоль или смесь этиленгликоля с ди -, триэтиленгликолем и/или с моноалкиловыми эфирами (C₁-С₂) полиоксиалкиленгликолей средней молекулярной массы 90-210, а в качестве антикоррозионных присадок:

тетраборат натрия десятиводный, бензотриазол и/или его производные, и/или натриевую или калиевую соль 2-меркаптобензтиазола, гидроксид и/или карбонат щелочного металла, борную, или адипиновую, или себациновую, или бензойную, или триазинотриилтрииминополигексановую, или 2-этилгексановую, или сорбиновую, или 2-меркаптобензотиазоилянтарную кислоту, или смесь этих кислот, фосфат щелочного металла, и/или высокомодульное жидкое стекло, и/или трилон Б, и/или декстрин, а также воду, краситель и/или кремнийорганический пеногаситель. Данная охлаждающая жидкость имеет сложный состав, включающий 9 присадок при их суммарном содержании от 0,821 до 29,325 мас.%, что усложняет технологию получения охлаждающей жидкости.

Наиболее близкой по составу к заявляемой охлаждающей жидкости является известная композиция, патент №1806162, опубл.30.03.93, содержащая этиленгликоль, воду, гидроксид натрия, бензойную кислоту, буру, нитрит, нитрат и силикат щелочного металла, краситель - уранин, пеногаситель ПМС-200А. Данная композиция обладает недостаточно высокими антикоррозионными и антивспенивающими свойствами.

Технической задачей данного изобретения является снижение коррозионного воздействия охлаждающей жидкости на металлы и уменьшение вспениваемости.

Предлагаемая охлаждающая жидкость на основе гликоля содержит бензойную кислоту, гидроксид натрия, нитрит натрия, метасиликат натрия, тетраборат натрия, бензотриазол или толилтриазол, краситель и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:

бензойная кислота 1,28-3,40

гидроксид натрия 0,56-1,60

нитрит натрия 0,03-0,18

метасиликат натрия 9-водный 0,05-0,45

тетраборат натрия гидрат (бура) 0,45-1,35

бензотриазол или толилтризол 0,05-0,27

краситель 0,001-0,004

вода 1,5-45,0

гликоль остальное

В качестве гликоля в охлаждающей жидкости можно использовать этиленгликоль и/или водно-гликолевый раствор производства этиленгликоля, содержащий 4-15% воды, до 5% -диэтиленгликоль, до 1% -триэтиленгликоль, остальное - этиленгликоль.

Предлагаемая охлаждающая жидкость может дополнительно содержать в качестве пеногасителя блоксополимер окиси пропилена и окиси этилена с молекулярной массой порядка 3500 ЕРЕ-282 или кремнийорганический пеногаситель, в частности полиметилсилоксановую жидкость.

В качестве красителя в предлагаемой охлаждающей жидкости можно использовать один из следующих красителей: флуоресцеин натрия (уранин), краситель органический кислотный ярко-голубой “З”, краситель органический прямой бирюзовый светопрочный или другие им подобные органические красители.

Заявляемая охлаждающая жидкость отличается от прототипа введением новых компонентов и новым соотношением компонентов.

Применение в предлагаемом составе охлаждающей жидкости новых компонентов в сочетании с известными и найденное соотношение всех ингредиентов обеспечивает такие свойства, которые проявляются только в указанном техническом решении, а именно: низкое коррозионное воздействие охлаждающей жидкости на конструкционные материалы: сталь, чугун, медь, латунь, припой, алюминий и низкая вспениваемость.

Охлаждающую жидкость готовят следующим образом. В этиленгликоле или в водно-гликолевом растворе при перемешивании и температуре 50-55°С последовательно растворяют гидроксид натрия, бензойную кислоту, тетраборат натрия, бензотриазол или толилтриазол и пеногаситель. Отдельно в воде при перемешивании и температуре 50-55°С растворяют гидроксид натрия, метасиликат натрия, нитрит натрия, краситель. Затем растворы смешивают и фильтруют.

В таблице 1 представлены составы образцов охлаждающей жидкости. Эти композиции по всем показателям (внешний вид, плотность, температура начала кристаллизации, фракционные данные, коррозионное воздействие на металлы, вспениваемость, набухание резины, водородный показатель, щелочность, устойчивость в жесткой воде) соответствуют требованиям ГОСТ 28084: примеры с 1 по 5 для охлаждающей жидкости ОЖ-К, примеры с 6 по 11 для ОЖ-65, примеры с 12 по 17 для ОЖ-40. Причем по коррозионному воздействию на металлы и вспениваемости предлагаемая охлаждающая жидкость превосходит прототип.

В таблице 2 приведены сравнительные данные коррозионного воздействия на металлы и вспениваемости известной охлаждающей жидкости и предлагаемой охлаждающей жидкости, приготовленной по рецептурам 1-17 таблицы 1.

Испытания жидкостей на коррозионное воздействие на металлы и вспениваемость проводили по методикам, описанным в ГОСТ 28084-89, которые находятся в полном соответствии с методиками ASTM.

Результаты испытаний показывают, что показатели коррозионного воздействия на металлы и вспениваемости образцов заявляемой жидкости лучше показателей прототипа. Следует отметить, что для большинства испытанных образцов вспениваемость практически отсутствует даже без пеногасителя.

Изобретение относится к низкозамерзающим охлаждающим жидкостям, применяемым в системах охлаждения двигателей внутреннего сгорания и в качестве теплоносителя в теплообменных аппаратах. Охлаждающая жидкость на основе этиленгликоля и/или водно-гликолевого раствора производства этиленгликоля содержит, мас.%: 1,28-3,40 бензойной кислоты; 0,56-1,60 гидроксида натрия; 0,03-0,18 нитрита натрия; 0,05-0,45 метасиликата натрия 9-водный; 0,45-1,35 тетрабората натрия; 0,05-0,27 бензотриазола или толилтриазола; 0,001-0,004 красителя; 1,5-45,0 воды; остальное - этиленгликоль. Охлаждающая жидкость может дополнительно содержать пеногаситель не более 0,001 мас.%. Охлаждающая жидкость обладает высокой коррозионной защитой черных и цветных металлов и низкой вспениваемостью. 1 з.п.ф-лы, 2 табл.

1. Охлаждающая жидкость, содержащая гликоль, бензойную кислоту, гидроксид натрия, нитрит натрия, метасиликат натрия, тетраборат натрия, краситель и воду, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит бензотриазол или толилтриазол, в качестве гликоля содержит этиленгликоль и/или водно-гликолевый раствор производства этиленгликоля при следующем соотношении компонентов, маc.%:

Бензойная кислота 1,28-3,40

Гидроксид натрия 0,56-1,60

Нитрит натрия 0,03-0,18

Метасиликат натрия 9-водный 0,05-0,45

Тетраборат натрия гидрат (бура) 0,45-1,35

Бензотриазол или толилтриазол 0,05-0,27

Краситель 0,001-0,004

Вода 1,5-45,0

Этиленгликоль и/или водно-гликолевый

раствор производства этиленгликоля Остальное