СУПЕРКОНЦЕНТРАТ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АНТИФРИЗОВ И ТЕПЛОНОСИТЕЛЕЙ Российский патент 2006 года по МПК C09K5/08 

Изобретение относится к области химической технологии, в частности, к концентратам антифризов для изготовления охлаждающих жидкостей, применяемых в системах охлаждения двигателей внутреннего сгорания автомобилей, а также в качестве теплоносителя, предназначенного для использования в системах отопления и кондиционирования зданий

Известны композиции концентратов антифризов (CS патент №226394, МПК 6, С 23 F 11/10, 1985; YP патент №59157167, МПК 6, С 09 К 3/00, 1984), которые не предотвращают коррозию черных металлов. Антифриз, изготовленный на основе ингибитора черных металлов (CS патент №213154, МПК 6, С 23 F 11/10, 1984), агрессивен по отношению к латуни.

Известен концентрат антифриза на основе гликолей (FR заявка №2489355, МПК 6, С 09 К 15/04, 1982). Хотя он и предотвращает коррозию черных и цветных металлов, однако антифриз, полученный на его основе, неустойчив по отношению к жесткой воде.

Известны ингибиторы коррозии, представляющие собой концентрат антифризов (RU патент №2046815, МПК 6, С 09 К 5/00, 1995; RU патент №2050397, МПК 6, С 09 К 5/00, 1995; RU патент №2095388, МПК 6, С 09 К 5/00, 1997), обеспечивающие защиту черных и цветных металлов, но имеющие в своем составе тетраборат натрия (буру), наличие которого может ухудшать защиту алюминия и его сплавов в условиях нагревания.

Высоко концентрированный суперконцентрат для получения антифризов и теплоносителей (RU патент №2196797, МПК 7, С 09 К 5/00, 2001), на основе которого изготавливают антифризы с улучшенными противокоррозионными свойствами, как и в предыдущих изобретениях, имеет существенный недостаток в том, что в его составе присутствует триэтаноламин. Предполагается, что подобные соединения могут расщепляться при высоких температурах и приводить к образованию высокомолекулярных канцерогенных соединений, таких как нитрозоамины, представляющих токсикологическую опасность.

Подобные недостатки исключают составы ингибиторов коррозии для антифризов на основе гликолей (RU патент №2104330, МПК 6, С 09 К 5/00, 1999; RU патент №2143499 МПК 6, С 09 К 5/00, 1999; RU патент №2125074, МПК 6, С 09 К 5/00, 1999). Однако присутствие фосфатов калия в составах композиций этих изобретений снижает стабильность антифриза при его эксплуатации, причиной этому является образование осадков, мешающих циркуляции охлаждающей жидкости и снижающих тем самым теплообмен.

Известен бесфосфатный ингибитор коррозии (US 5422026 МКИ 6, С 09 К 5/00, 1995), в составе которого присутствуют бура, нитраты и силикаты, наличие которых характеризуется выпадением нерастворимых силикатных модификаций при высоких температурах, что свидетельствует о нестабильности антифриза в целом.

Известен водный ингибитор коррозии (US патент №6228283, МПК 7, С 09 К 5/00, 2001), композиция которого представлена стабилизированным силикатом, однако присутствие в ней фосфатов щелочного металла, нитрата и нитрита щелочных металлов не позволяет признать подобные антифризы соответствующими современным требованиям, предъявляемым к антифризам.

Известна охлаждающая жидкость на полигликолевой основе, содержащая в качестве антикоррозионных присадок моно- и дикарбоновую кислоты, фосфат щелочного металла, тетраборат натрия и/или высокомодульное жидкое стекло и/или трилон Б и/или декстрин (Патент РФ 2213119 С 7, С 09 К 5/00, 2003). Присутствие подобных компонентов снижает стабильность охлаждающей жидкости в целом. Известно, что наличие буры способствует увеличению коррозии алюминия, фосфат щелочного металла не обеспечивает долговременной защитной пленки на поверхности металла, а включение в состав высокомодульного жидкого стекла (силиката натрия) способствует снижению стабильности антифриза при хранении и образованию гелеобразного осадка в условиях эксплуатации при высоких температурах.

Согласно современным требованиям автопроизводителей (см. Спецификацию инженерных материалов Ford WSS-M97 В44 D) ограничивается присутствие силикатов, фосфатов до 0,001 мас.%, буры - 0,0005 мас.%; по техническим требованиям АвтоВаза ТТМ 1.97.1172-2004 полностью исключается наличие нитрата и нитрита.

Известен концентрат антифриза на основе этиленгликоля, содержащий монокарбоновые кислоты, следующего состава: соль щелочного металла 6,6',6"-(1,3,5-триазин-2,4,6-трил-триимино)-тригексановой кислоты (0,1-6,0 мас.%), бензотриазол или толилтриазол (0,02-2,0 мас.%), нитрат магния (0,01-1,0 мас.%) (DE патент 19930682, МПК 7, С 09 К 5/00, 2001. Однако антифриз, полученный на основе данного концентрата, несмотря на высокие антикоррозионные свойства, не доступен для отечественного производства из-за дефицита сырья указанной композиции и нежелательного присутствия нитрата.

Наиболее близким по составу, свойствам и назначению к заявленному составу концентратов антифризов является органическая композиция (РФ патент 2249634, 10.04.2005) следующего состава, мас.%:

Дальнейшее развитие получили формулы антифризов с повышенными эксплуатационными характеристиками благодаря использованию подобранной комбинации моно- и дикарбоновых кислот и ряда других ингибиторов коррозии. В составах новых современных антифризов полностью исключается наличие силикатов, фосфатов, нитратов и нитритов, аминов, боратов при сохранении высокой коррозионной защиты металлов, особенно алюминия, стали, чугуна, припоя, меди и латуни.

Задачей данного изобретения является создание композиции суперконцентрата для получения антифриза с высокими защитными свойствами, отвечающего современным требованиям автопроизводителей, обладающего повышенной стабильностью при эксплуатации при высоких температурах, смешиваемостью с другими антифризами.

Поставленная цель достигается тем, что суперконцентрат для изготовления антифризов и теплоносителей на основе гликоля, содержащий в качестве ингибирующей композиции тщательно подобранную комбинацию моно- и дикарбоновых кислот таких, как капроновая, каприловая, 2-этилгексановая, бензолкарбоновая, бутандионовая, гександионовая, декандионовая, фталевая или их солей щелочных металлов или алканоламинов, толилтриазол или бензотриазол или их смесь в равных соотношениях, молибдат натрия, дополнительно содержит капролактам, полиакрилат натрия, соль моноалкилфосфорной кислоты, пеногаситель, воду, а в качестве гликоля - моноэтиленгликоль или пропиленгликоль или полигликоли при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Смесь моно- и дикарбоновых кислот или их солей щелочных металлов или алканоламинов0,05-60,0Толилтриазол или бензотриазол или их смесь в равных соотношениях0,001-5,0Молибдат натрия0,005-5,0Капролактам0,001-1,5Полиакрилат натрия (средняя молекулярная масса 8000 г/моль)0,001-3,0Соль моноалкилфосфорной кислоты общей формулы: 

,

где

R=H; С₁₆Н₃₃-С₁₈Н₃₇; M=Na, К, NH(СН₂СН₂OH)₃ n=9-150,3-0,5Пеногаситель0,001-0,03Вода5,0-15,0Моноэтиленгликоль, или пропиленгликоль, или полигликолиостальное.

При этом в качестве указанной антикоррозионной композиции моно- и дикарбоновых кислот или их солей может быть использована их смесь в следующем соотношении компонентов, мас.%: 0,01-10,0 капроновой кислоты или ее натриевой, или калиевой, или алканоламиновой соли, или 0,01-10,0 каприловой кислоты или ее натриевой или калиевой, или алканоламиновой соли, или 0,005-20,0 2-этилгексановой кислоты или ее натриевой, или калиевой или алканоламиновой соли, или 0,01-10,0 бензолкарбоновой кислоты или ее натриевой, или калиевой, или алканоламиновой соли, или 0,01-10,0 бутандионовой кислоты или ее натриевой, или калиевой, или алканоламиновой соли, или 0,01-10,0 гександионовой кислоты или ее натриевой, или калиевой, или алканоламиновой соли, или 0,01-10,0 декандионовой кислоты или ее натриевой, или калиевой, или алканоламиновой соли, или 0,005-10,0 фталевой кислоты или ее натриевой, или калиевой, или алканоламиновой соли, или их смесь в любом сочетании.

В качестве алканоламиновой соли указанных кислот используются соль триэтаноламина, или β,β¹-дигидрокси-N-метилдиэтаноламин, или 2,2',2"-нитрилотриэтаноламина.

В качестве пеногасителя может быть использована силиконовая эмульсия DSP фирмы Dow Corning или жидкий кремнийорганический полимер различной вязкости ПМС-200 А (ОСТ 6-02-20-79).

Используемые полигликоли (ТУ 6-15-1761-94) являются побочным продуктом производства этиленгликоля и представляют собой водный раствор смеси гликолей с массовой долей 75-90%, в котором содержится 60-80 мас.% моноэтиленгликоля, 5-20 мас.% диэтиленгликоля, до 5 мас.% триэтиленгликоля.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что данный состав суперконцентрата антифриза отличается от известного введением новых компонентов: антикоррозионной композиции, содержащей моно- и дикарбоновые кислоты свободные или в виде солей щелочных металлов или алканоламинов такие, как капроновая, каприловая, 2-этилгексановая, бензолкарбоновая, бутандионовая, гександионовая, декандионовая, фталевая в любом их сочетании, капролактам, полиакрилат натрия, пеногаситель. Состав суперконцентрата антифриза представлен легко доступным сырьем.

Таким образом, заявленное техническое решение соответствует критерию новизны.

Применение в данном составе новых компонентов в сочетании с известными и найденное соотношение всех ингредиентов обеспечивает такие свойства, которые проявляются только в указанном техническом решении, а именно:

- высокие антикоррозионные свойства антифриза или теплоносителя, полученных на его основе, относительно конструкционных материалов (медь, припой, латунь, сталь, чугун, алюминий), включая защиту от кавитации и эрозии (см. таблицы 2 и 3);

- высокую степень сохранения стабильности антифриза при высоких температурах (см. таблицу 4);

- устойчивость антикоррозионной защиты в жестких условиях при испытаниях потенциостатическим методом (см. таблицу 5);

- совместимость с большинством торговых марок антифризов и тосолов (см. таблицу 6).

Предлагаемая композиция предотвращает минеральные отложения в закрытых водных системах, не допускает вспенивания, устойчива к жесткой воде.

При изучении других технических решений в данной области технологии признаки, отличающие заявленное изобретение от прототипа, не были выявлены, что обеспечивает соответствие данного технического решения критерию существенные отличия.

Концентрат данного состава готовят последовательным смешиванием компонентов.

Пример 1. В емкость с мешалкой помещают 5,0 г воды, 0,01 г молибдата натрия, 0,001 г бензотриазола, 0,001 г капролактама, 0,001 г полиакрилата натрия, 71,976 г этиленгликоля, 10,0 г натриевой соли капроновой кислоты, 0,01 г натриевой соли бензолкарбоновой кислоты, 10,0 г бутандионовой кислоты, 2,7 г фталевой кислоты, 0,3 г соли моноалкилфосфорной кислоты и 0,001 г пеногасителя. Смесь перемешивают при температуре окружающей среды в течение 1 ч до полного растворения компонентов.

Пример 2. В емкость с мешалкой помещают 7,5 г воды, 3,0 г молибдата натрия, 1,2 г толилтриазола, 1,5 г капролактама, 0,05 г полиакрилата натрия, 75,215 г этиленгликоля, 0,7 г калиевой соли капроновой кислоты, 10,0 г калиевой соли каприловой кислоты, 0,5 г калиевой соли гександионовой кислоты, 0,01 г калиевой соли бутандионовой кислоты, 0,01 г декандионовой кислоты, 0,01 г фталевой кислоты, 0,005 г пеногасителя и 0,3 г соли моноалкилфосфорной кислоты. Смесь перемешивают при температуре окружающей среды в течение 1 ч до полного растворения компонентов.

Примеры 3 и 4 осуществляют аналогично Примеру 2.

Пример 5. В емкость с мешалкой помещают 12,0 г воды, 3,0 г молибдата натрия, 5,0 г толилтриазола, 0,5 г капролактама, 0,05 г полиакрилата натрия, 58,275 г этиленгликоля, 0,5 г капроновой кислоты, 0,01 г каприловой кислоты, 20,0 г триэтаноламиновой соли 2-этилгексановой кислоты, 0,01 г натриевой соли бензолкарбоновой кислоты, 0,35 г натриевой соли декандионовой кислоты, 0,3 г соли моноалкилфосфорной кислоты, 0,005 г пеногасителя. Смесь перемешивают, как указано в примере 1.

Примеры 6-22 приготавливают аналогично Примерам 1 и 2.

Пример 23. В емкость с мешалкой помещают 10,0 г воды, 3,0 г молибдата натрия, 2,0 г бензотриазола, 1,0 г капролактама, 0,05 г полиакрилата натрия, 63,528 г пропиленгликоля, 0,01 г калиевой соли, каприловой кислоты, 20,0 г 2,2',2"-нитрилотриэтаноламиновой соли 2-этилгексановой кислоты, 0,11 г декандионовой кислоты, 0,3 г соли моноалкилфосфорной кислоты, 0,002 г пеногасителя. Смесь перемешивают, как указано в примере 1.

Примеры 24 -25 приготавливают аналогично Примеру 23.

Составы концентрата антифриза по примерам 1-25 и прототипу приведены в таблицах 1, 1а, 1б, 1в.

Из составов суперконцентрата антифризов, указанных в таблицах 1-1в, готовят образцы антифризов для испытания на коррозионное воздействие на металлы путем его разбавления этиленгликолем или пропиленгликолем, или полигликолями в соотношении 1:4.

Образцы антифризов подвергают коррозионным испытаниям в виде их 50%-ных растворов по ГОСТ 28084-90 в течение 336 ч при 88°±1°С с аэрацией воздухом.

Сравнительные результаты коррозионных испытаний представлены в таблице 2. Основные физико-химические свойства суперконцентрата антифриза и антифриза, полученного на его основе, представлены в таблице 3.

Определение стабильности при хранении при повышенной температуре охлаждающих жидкостей, полученных на основе концентрата антифриза, проводят по методике Технических требований АвтоВаза (ТТМ 1.97.1172-2004) и Спецификации инженерных материалов Ford (WSS-M97 B44-D). Концентрат охлаждающей жидкости в количестве 60 мл помещают в термостат в герметично закрытом сосуде и нагревают до 65±2°С в течение 14 дней. Контролируют наличие студенистого осадка на 2, 7, 10, 14 день. При появлении осадка испытания прекращают. При отсутствии осадка 30 мл испытуемой жидкости растворяют в таком же количестве синтезированной жесткой воды, содержащей 275 мг/дм³ кальция хлористого, 148 мг/дм³ натрия сернокислого, 165 мг/дм³ натрия хлористого, 138 мг/дм³ натрия двууглекислого. Полученный раствор вновь помещают в термостат при температуре 65±2°С на следующие 14 дней, контролируют наличие студенистого осадка на 2, 7, 10 и 14 день. При наличии осадка жидкость считается не выдержавшей испытания.

Результаты проведенных испытаний по стабильности при высокой температуре представлены в таблице 4.

Устойчивость эффективной защиты ингибиторов коррозии антифриза, полученного на основе суперконцентрата, проверялась с помощью лабораторного электрохимического потенциостатического метода. Согласно общепринятым стандартным методам тестирования автомобильных антифризов BL 5-1 Ford Motor Company (гальваностатический метод) и метод РСР (метод циклического поляризационного сканирования), испытания проводят на сплаве алюминия в виде 30 об.% раствора антифриза в коррозионной воде по ASTM D 1384,содержащей 0,0028М NaCl (165 мг/л), ионы Cl^- которого являются основным активатором коррозии алюминия. Оценку эффективности защитного действия ингибиторов коррозии в настоящем изобретении проводили потенциостатическим методом 20 об.% раствора антифриза, содержащего 0,01М NaCl (585 мг/л), т.е. при создании более жестких условий тестирования. Поляризационные кривые снимали на образцах алюминиевого сплава АВ 00 (технически чистый алюминий). Потенциал питтингообразования Е_пр, при котором пробивается пассивирующая пленка металла, определяли по резкому подъему или по возникновению стабильных осцилляции тока на поляризационных кривых. Сравнительную эффективность ингибирующих композиций антифризов определяли по величинам Е_пр и значениям противопиттингового базиса ΔЕ=Е_пр-Е_к, где Е_к - стационарный (начальный) потенциал, а также по величинам плотности тока I_a, соответствующим общей скорости коррозии. Чем выше значение ΔЕ, тем более эффективно данная антифризовая рецептура предотвращает возникновение питтинговой коррозии. Чем выше значение I_а, тем быстрее протекает коррозия, тем менее эффективна данная композиция для защиты металла. Результаты проведенных испытаний представлены в таблице 5.

Совместимость антифриза, полученного на основе суперконцентрата, с другими коммерческими антифризами и тосолами проверяли по Спецификации инженерных материалов Ford WSS-M97B44-D (п.3.4.2) и с помощью потенциостатического метода. 50 об.% раствор антифриза по заявленному составу, приготовленный путем разбавления коррозионной водой по ASTM D 1384, и 50 об.% раствор испытуемого концентрата коммерческого тосола или антифриза, разбавленного такой же коррозионной водой, смешивают в объемном соотношении 1:1. Дают постоять 24-48 часов при 20±2°С при полном отсутствии света. Через заданное время проверяют наличие осадка и тестируют на коррозию с соблюдением потери веса. Дополнительно проверяют изменение скорости коррозии с помощью потенциостатического метода. Для снятия поляризационных кривых готовят в равных объемных соотношениях смесь антифриза по заявленному составу, разбавленного 1:1 дистиллированной водой, и испытуемого коммерческого тосола или антифриза с добавлением 585 мг/л NaCl. Результаты испытаний представлены в таблице 6.

Кроме того, приготовленные на основе суперконцентрата образцы антифризов испытывают на стойкость в жесткой воде по ГОСТ 28084-89. Критерием устойчивости антифриза к жесткой воде является отсутствие осадка и расслоения жидкой фазы. Определение резерва щелочности проводят по методике ASTM D 1121. Водородный показатель (рН) измеряют в 30%-ных водных растворах образцов суперконцентрата по методике ASTM D 1287.

Как видно из таблиц 1 и 2, составы 1-3, 5-7, 19-21, 23 обладают высокими антикоррозионными свойствами. Уменьшение концентрации молибдата натрия ниже 0,01 мас.% вызывает усиление коррозии стали (пример 4), а увеличение его выше 5,0 мас.% не приводит к повышению положительного эффекта (пример 8).

Уменьшение концентрации бензотриазола или толилтриазола ниже 0,001 мас.%, т.е. практически их исключение, вызывает коррозию меди и латуни (пример 9), а увеличение ее выше 5,0 мас.% не приводит к положительному эффекту (пример 10 и 22 соответственно).

С уменьшением содержания соли моноалкилфосфорной кислоты ниже 0,3 мас.% значительно снижается защита алюминия (пример 11), а увеличение ее содержания выше 0,5 мас.% приводит к образованию нерастворимого осадка, а также к снижению защиты цветных металлов (пример 12).

Уменьшение концентрации капролактама ниже 0,001 мас.%, практически его исключение, приводит к снижению коррозионной стойкости цветных металлов (пример 13), увеличение его содержания выше 1,5 мас.% резко усиливает коррозию всех металлов (пример 14).

Уменьшение содержания полиакрилата натрия ниже 0,001 мас.%, практически его исключение, приводит к выпадению осадка при смешивании с жесткой водой (пример 15). Увеличение его концентрации выше 3,0 мас.% не дает положительного эффекта (пример 16).

В отсутствии пеногасителя (пример 24) при приготовлении суперконцентрата наблюдается пенообразование, при введении пеногасителя более чем 0,03 мас.% не наблюдается положительного эффекта (пример 25).

Уменьшение концентрации смеси натриевых или калиевых или алканоламиновых солей капроновой, каприловой, 2-этилгексановой, бензолкарбоновой, гександионовой, бутандионовой, декандионовой, фталевой кислот ниже нижнего предела вызывает усиление коррозии меди, припоя, стали, чугуна, алюминия (пример 17). Увеличение концентрации смеси этих компонентов выше верхнего предела приводит к образованию нерастворимого осадка в виде суспензии, что резко снижает защиту от коррозии всех металлов (пример 18).

Разбавление суперконцентрата антифриза этиленгликолем или пропиленгликолем или водно-гликолевой смесью или полигликолями позволяет получить антифриз и охлаждающие жидкости с заданной температурой замерзания от минус 10°С до минус 65°С.

Таким образом, применение в составе суперконцентрата антифриза согласно изобретению новых компонентов в сочетании с известными и найденное соотношение ингредиентов и синергетической комбинации моно- и дикарбоновых кислот позволяет получать антифризы и теплоносители, обеспечивающие высокую и долговременную коррозионную защиту по отношению к конструкционным материалам двигателей внутреннего сгорания или теплообменников (меди, припою, латуни, стали, чугуну, алюминию), защиту от кавитации и эрозии без использования нитритов, устойчивость к жесткой воде, стабильность при хранении при высоких температурах, совместимость с большинством коммерческих антифризов и тосолов.

Таблица 1Наименование компонентовСостав суперконцентрата12345678 Содержание, мас.%1. Капроновая кислота или ее натриевая или калиевая или алканоламиновая соль10,00,70,0110,00,50,0110,0-2. Каприловая кислота или ее натриевая или калиевая или алканоламиновая соль-10,05,90,010,0110,02,7-3,2-этилгексановая кислота или ее натриевая или калиевая или алканоламиновая соль----20,010,00,0050,0054. Бензолкарбоновая кислота или ее натриевая или калиевая или алканоламиновая соль0,01-10,08,70,013,610,0-5. Гександионовая кислота или ее натриевая или калиевая или алканоламиновая соль-0,510,010,0---0,016. Бутандионовая кислота или ее натриевая или калиевая или алканоламиновая соль10,00,01-0,32----7. Декандионовая кислота или ее натриевая или калиевая или алканоламиновая соль-0,01-0,010,35--10,0

Таблица 1 (продолжение)Наименование компонентовСостав суперконцентрата12345678Содержание, мас.%8. Фталевая кислота или ее натриевая или калиевая или алканоламиновая соль2,70,01-----10,09. Толилтриазол-1,2-1,55,00,0011,0-10. Бензотриазол0,001-5,01,5--1,00,511. Молибдат натрия0,013,05,00,0013,05,01,011,012. Капролактам0,0011,50,150,20,50,20,20,213. Полиакрилат натрия0,0010,053,00,050,050,0030,050,114. Соль моноалкилфосфорной кислоты0,30,3-0,50,30,50,50,215. Пеногаситель0,0010,0050,030,0050,0050,0030,0030,00316. Вода5,07,515,015,012,010,010,010,017. Этиленгликольостальное18. Пропиленгликоль--------19. Полигликоли--------

Таблица 1аНаименование компонентовСостав суперконцентрата91011121314151617 Содержание, мас.%1. Капроновая кислота или ее натриевая или калиевая или алканоламиновая соль10,00,5-0,510,0-10,010,00,0032. Каприловая кислота или ее натриевая или калиевая или алканоламиновая соль0,01-----10,010,00,0063. 2-этилгексановая кислота или ее натриевая или калиевая или алканоламиновая соль-3,00,00520,00,510,0--0,0054. Бензолкарбоновая кислота или ее натриевая или калиевая или алканоламиновая соль0,01--0,01----0,0015. Гександионовая кислота или ее натриевая или калиевая или алканоламиновая соль9,5 0,50,01-5,00,020,010,0016. Бутандионовая кислота или ее натриевая или калиевая или алканоламиновая соль-20,010,0-7,80,010,010,010,0087. Декандионовая кислота или ее натриевая или калиевая или алканоламиновая соль0,010,010,350,010,50,01-0,50,001

Таблица 1а (продолжение)Наименование компонентовСостав суперконцентрата91011121314151617Содержание, мас.%8. Фталевая кислота или ее натриевая или калиевая или алканоламиновая соль-7,0-0,25----0,0059. Толилтриазол-7,01,51,52,0--2,02,010. Бензотриазол--1,51,5-2,02,0-2,011. Молибдат натрия5,05,05,05,03,03,03,03,03,012. Капролактам0,50,50,50,5-2,00,20,21,513. Полиакрилат натрия2,02,02,00,50,10,1-3,70,0514. Соль моноалкилфосфорной кислоты0,30,30,010,650,30,30,30,20,515. Пеногаситель0,0010,0010,0020,0020,0020,0030,0010,0010,00516. Вода12,012,010,010,011,011,010,010,010,017. Этиленгликольостальное-18. Пропиленгликоль---------19. Полигликоли--------остальное

Таблица1бНаименование компонентовСостав суперконцентрата1819202122232425 Содержание, мас.%1. Капроновая кислота или ее натриевая или калиевая или алканоламиновая соль10,510,00,010,010,01-10,010,02. Каприловая кислота или ее натриевая или калиевая или алканоламиновая соль10,2--0,010,010,01--3. 2-этилгексановая кислота или ее натриевая или калиевая или алканоламиновая соль20,320,00,0050,0055,020,015,015,04. Бензолкарбоновая кислота или ее натриевая или калиевая или алканоламиновая соль10,85,00,010,01--0,010,015. Гександионовая кислота или ее натриевая или калиевая или алканоламиновая соль3,2--0,01----6. Бутандионовая кислота или ее натриевая или калиевая или алканоламиновая соль2,79,60,020,0110,0-0,010,017. Декандионовая кислота или ее натриевая или калиевая или алканоламиновая соль8,510,0-0,01-0,11--

Таблица 1б (продолжение)Наименование компонентовСостав суперконцентрата1819202122232425 Содержание, мас.%8. Фталевая кислота или ее натриевая или калиевая или алканоламиновая соль1,85,40,0050,005----9. Толилтриазол0,5-1,02,0--1,21,210. Бензотриазол-5,01,0-5,82,0--11. Молибдат натрия0,013,01,03,03,03,03,03,012. Капролактам0,050,50,21,01,51,00,50,513. Полиакрилат натрия0,030,050,050,050,050,050,10,114. Соль моноалкилфосфорной кислоты0,30,30,30,50,50,30,50,315. Пеногаситель0,0020,0030,0030,0010,0020,002-0,0516. Вода5,612,010,010,09,010,015,015,017. Этиленгликоль-остальное---остальное18. Пропиленгликоль-----остальное--19. Полигликолиостальное--остальное---

Таблица 1вНаименование компонентовПрототипСодержание, мас.%1. Толилтриазол1,0-5,02. Бензотриазол1,0-5,03. Молибдат натрия-4. Капролактам-5. Полиакрилат натрия-6. Соль моноалкилфосфорной кислоты-7. Пеногаситель-8. Ундециленовая кислота5,0-15,09. Смесь монокарбоновой кислоты (н-гексановой, н-октановой, нонановой) и дикарбоновой кислоты (субериновая, себациновая)40,0-70,010. Трикарбоксильное производное 1,3,5-триазина20,0-40,011. Вода-12. Этиленгликольостальное13. Пропиленгликоль-14. Полигликоли-

Таблица 2
Результаты коррозионных испытаний антифризов, полученных на основе суперконцентрата антифризаСоставМатериалмедьприпойлатуньстальчугуналюминийпотеря массы, г/м²·сутки10,010,060,020,020,020,0220,010,090,010,010,030,0230,020,110,010,010,010,0340,050,100,030,200,040,0350,010,050,030,030,010,0160,020,070,020,010,020,0270,010,080,030,020,020,0180,040,080,040,040,030,0290,210,100,170,030,020,02100,030,070,050,010,020,01110,050,080,050,040,030,16120,170,230,150,030,020,02130,180,250,190,030,010,01140,200,260,150,200,200,24150,050,070,040,100,030,03160,080,100,060,020,040,05170,200,330,050,250,180,23180,210,330,290,290,210,32190,030,050,030,010,020,01200,020,060,010,020,020,01210,020,070,030,020,010,02220,030,150,030,010,040,02230,020,070,030,010,010,01240,020,050,020,020,030,03

Таблица 2 (продолжение)СоставМатериалмедьприпойлатуньстальчугуналюминийпотеря массы, г/м²·сутки250,020,030,030,030,020,01Прототип, мг/пл-ку-0,4 -0,5-0,2-0,5-0,4ГОСТ 28084-89,лг/м²·сут.0,10,20,10,10,10,1

Таблица 3
Физико-химические свойства суперконцентрата антифриза и антифриза, полученного на его основе
Испытания проводились по ГОСТ 28084-89№ п/пНаименование показателейСуперконцентрат антифризаАнтифриз1Внешний видПрозрачная бесцветная однородная жидкость без механических примесейПрозрачная окрашенная жидкость без механических примесей2Плотность при 20°С, г/см³1,100-1,2201,110-1,1453Водородный показатель (рН) при 20°С7,5-9,5 при разбавлении дистиллированной водой в объемном соотношении 1:27,5-9,5 при разбавлении дистиллированной водой в объемном соотношении 1:14Резерв щелочности, см³ 2,5-10,05Устойчивость к жесткой воде Отсутствие расслоения и осадка

Таблица 4
Результаты по определению стабильности охлаждающих жидкостей, полученных на основе суперконцентрата антифриза, при нагревании
Испытания проводились по Спецификации инженерных материалов Ford WSS-M97 В44 D (п 3.4.3.) и Техническим требованиям АвтоВаза ТТМ 1.97.1172-2004 (п 4.1)Состав суперконцентрата антифризаВид охлаждающей жидкости после нагревания при 65±2°Сбез разбавленияпосле разбавленияна 2 деньна 7 деньна 10 деньна 14 деньна 2 деньна 7 деньна 10 деньна 14 день1осадка нетосадка нет2осадка нетосадка нет3осадка нетосадка нет5осадка нетосадка нет6осадка нетосадка нет7осадка нетосадка нет19осадка нетосадка нет20осадка нетосадка нет21осадка нетосадка нет23осадка нетосадка нетСостав 1 с добавлением 0,33 мас.% силиката натрия, 2,1 мас.% буры, 0,26 мас.% нитрита натрияосадка нетосадка нетналичие гелеобразного осадка-----

Таблица 5
Результаты испытаний 20 об.% раствора антифриза, полученного на основе суперконцентрата антифриза, с помощью потенциостатического метода в присутствии 0,01М NaCl (585 мг/л)Состав суперконцентратаПротивопиттинговый базис ΔЕ, мВПотенциал пробоя Е_пр, мВПлотность тока I_а, мкА/см²16874706,628403567,136972986,958273775,668563457,576353056,8197603995,9206893576,5217434005,5238543897,3традиционный тосол278-24312,3

Таблица 6
Результаты испытаний антифриза, полученного на основе суперконцентрата, на совместимость с коммерческими охлаждающими жидкостями№ п/пСостав охлаждающей жидкостиВнешний вид охлаждающей жидкости после испытания в течение 48 часов при 20±2°СКоррозионные испытания по ГОСТ 28084-89, потеря массы, г/м²·суткиПотенциостатический метод на алюминии при 20±2°СМатериалмедьприпойлатуньстальчугуналюминийпротивопитгинговый базис ΔЕ, мВплотность тока, мкА/см²150 об.% раствор антифриза по заявленному составу (Состав 1)осадка нет0,010,060,020,020,020,0213807872Смесь 50 об.% раствора антифриза по Составу 1 и коммерческого тосола в объемном соотношении 1:1осадка нет0,070,10,090,080,060,09643-443Смесь 50 об.% раствора антифриза по Составу 1 и коммерческого антифриза в объемном соотношении 1:1осадка нет0,050,080,080,050,060,081067399450 об.% коммерческого тосола с водой 0,090,180,10,090,080,12417-418550 об.% коммерческого тосола с водой 0,060,090,090,070,080,09520526Норма по ГОСТ 28084-90-0,10,10,10,10,10,1--

Использование: в химической технологии, в частности, в приготовлении антифризов, предназначенных для систем охлаждения двигателей внутреннего сгорания, а также в качестве теплоносителей, используемых в теплообменных аппаратах. Сущность: суперконцентрат антифриза содержит в мас.%: 0,05-60,0 смеси по крайней мере одной монокарбоновой кислоты, такой, как капроновая, каприловая, 2-этилгексановая, бензолкарбоновая, и по крайней мере одной дикарбоновой кислоты, такой, как бутандионовая, гександионовая, декандионовая,, фталевой или их солей щелочных металлов или алканоламинов, 0,001-5,0 толилтриазола или бензотриазола или их смеси в равных соотношениях, 0,005-5,0 молибдата натрия, 0,001-1,5 капролактама, 0,001-3,0 полиакрилата натрия, 0,3-0,5 соли моноалкилфосфорной кислоты общей формулы где R=H; С₁₆Н₃₃-С₁₈Н₃₇; M=Na, К, NH(CH₂CH₂OH)₃, n=9-15, 0,001-0,03 пеногасителя, 5-15 воды, остальное гликоли, такие как этиленгликоль, пропиленгликоль, полигликоли. Технический результат - повышение защитных свойств, стабильности при эксплуатации при высоких температурах, устойчивости к жесткой воде, обеспечение совместимости с большинством коммерческих антифризов и тосолов. 2 з.п. ф-лы, 9 табл.

1. Суперконцентрат для изготовления антифризов и теплоносителей на основе гликоля, включающий монокарбоновую и дикарбоновую кислоты, толилтриазол или бензотриазол или их смесь в равных соотношениях, молибдат натрия и воду, отличающийся тем, что в качестве антикоррозионных присадок содержит, по крайней мере, одну монокарбоновую кислоту, такую, как капроновая, каприловая, 2-этилгексановая, бензолкарбоновая, и, по крайней мере, одну дикарбоновую кислоту, такую, как бутандионовая, гександионовая, декандионовая, фталевая, или их соли щелочных металлов или алканоламинов, и дополнительно содержит капролактам, полиакрилат натрия, соль моноалкилфосфорной кислоты, пеногаситель при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Смесь моно- и дикарбоновых кислот или их солей щелочных металлов или алканоламинов0,05-60,0Толилтриазол или бензотриазол или их смесь в равных соотношениях0,001-5,0Молибдат натрия0,005-5,0Капролактам0,001-1,5Полиакрилат натрия (средняя мол.м. 8000 г/моль)0,001-3,0Соль моноалкилфосфорной кислоты общей формулы 

где R - H; С₁₆Н₃₃-С₁₈Н₃₇; M=Na, К, NH(СН₂СН₂OH)₃, n=9-150,3-0,5Пеногаситель0,001-0,03Вода5,0-15,0Гликоли (этиленгликоль, пропиленгликоль, полигликоли)Остальное