ТЕПЛОПЕРЕДАЮЩИЕ ТЕКУЧИЕ СРЕДЫ И ИНГИБИРУЮЩИЕ КОРРОЗИЮ КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ Российский патент 2024 года по МПК C09K5/00 C09K5/08 C09K5/10 C23F11/08 C23F11/14 H01M8/4029 

Перекрестная ссылка на родственные заявки

[0001] В соответствии с параграфом 119(e) раздела 35 Свода законов США, настоящая заявка испрашивает приоритет предварительной патентной заявки США № 62/815747, поданной 08 марта 2019 года. Описание, содержащееся в цитированной заявке, во всей своей полноте включено в настоящий документ посредством ссылки.

Область техники

[0002] Настоящее изобретение относится, в общем, к теплопередающим текучим средам и, согласно некоторым вариантам осуществления, к теплопередающим текучие среды для ингибирования коррозии в теплопередающих системах.

Уровень техники

[0003] Теплопередающие системы в тепловом сообщении с источником энергии находят применение в целях регулирования производства тепла в процессе эксплуатации источника энергии. Например, в автомобильных транспортных средствах используются теплопередающие текучие среды и системы охлаждения, которые обеспечивают передачу и рассеяние тепла, производимого в качестве побочного продукта работающих на бензине двигателей внутреннего сгорания.

[0004] В альтернативных источниках энергии, таких как аккумуляторы, топливные элементы, солнечные фотогальванические элементы и двигатели внутреннего сгорания, которые работают за счет конденсации пара, сжигания природного газа, дизельного топлива, водорода и/или других энергоносителей, также могут находить применение теплопередающие системы и теплопередающие текучие среды в целях поддержания оптимальных технологических условий, в частности, в отношении температуры.

[0005] Традиционные системы охлаждения и теплопередающие текучие среды для двигателей внутреннего сгорания могут не оказаться подходящими и/или оптимальными для применения с альтернативными источниками энергии, в частности, с источниками энергии, в которых используется электричество или электрический заряд. Например, традиционные теплопередающие текучие среды, как правило, отличаются тем, что они имеют чрезвычайно высокие значения удельной электропроводности, зачастую находящиеся в диапазоне от 3000 мкСм/см до более высоких уровней. В результате применения имеющих высокую удельную электропроводность теплопередающих текучих сред с альтернативными источниками энергии, в частности, с альтернативными источниками энергии на электрической основе, могут возникать поражения электрическим током, увеличение коррозии и/или короткое замыкание электрической цепи.

Сущность изобретения

[0006] Объем настоящего изобретения определен исключительно прилагаемой формулой изобретения, и на него ни в какой степени не влияют утверждения в рамках данного раздела «Краткое раскрытие настоящего изобретения».

[0007] В качестве введения, концентрированная теплопередающая текучая среда в соответствии с настоящим изобретением, предназначенная для применения в составе теплопередающей текучей среды, содержит: (a) понижающее температуру замерзания вещество; и (b) неионогенное поверхностно-активное вещество, содержащее (i) ингибитор коррозии для меди и медных сплавов и (ii) полиалкиленгликоль. Удельная электропроводность концентрированной теплопередающей текучей среды составляет менее чем или равняется приблизительно 100 мкСм/см.

[0008] Теплопередающая текучая среда в соответствии с настоящим изобретением содержит: (a) воду; (b) понижающее температуру замерзания вещество в количестве, составляющем от приблизительно 10 мас.% до приблизительно 99,85 мас.% по отношению к полной массе теплопередающей текучей среды; и (c) неионогенное поверхностно-активное вещество в количестве, составляющем от приблизительно 0,001 мас.% до приблизительно 2 мас.% по отношению к полной массе теплопередающей текучей среды. Неионогенное поверхностно-активное вещество содержит (i) азольное соединение и (ii) полиалкиленгликоль. Удельная электропроводность концентрированной теплопередающей текучей среды составляет менее чем или равняется приблизительно 50 мкСм/см.

[0009] В соответствии с настоящим изобретением, способ предотвращения коррозии в теплопередающей системе включает введение по меньшей мере части теплопередающей системы в контакт с теплопередающей текучей средой описанного выше типа.

Краткое описание чертежей

[0010] На фиг. 1 представлен график зависимости средней скорости коррозии от времени в первом примере, чтобы продемонстрировать эффект ингибирующих коррозию добавок.

Коррозия MRI-202S и С1008 в 50 об.% этиленгликоле + 25 ч./млн NaCl как C1 + 50 об.% денонизированной воды - воздействие добавления ингибитора

Использовано 400 г раствора NB2433-105.500 об/мин. А: 10:20 добавление 0,6 г Triton EF-19, 89.4C; B: 10:51 добавление 0.04 г бензотриазола; С и D: 11:14 и 11:47 добавление 0,12 г Span 20; Е и F: 13:00 и 13:29 добавление 0.12 г Carbowax PEG 400; G: 14:01 добавление 0.24 г Carbowax PEG 400: H: 14:37 добавление 0.2 г Span 20; 1:15:45 добавление 1 г моносферической смешанной смолы Dowex MR-450UPW +0,1237 г бензотриазола.

[0011] На фиг. 2 представлен график зависимости средней скорости коррозии от времени в первом примере, чтобы продемонстрировать эффект ингибирующих коррозию добавок.

Коррозия MRI-202S в 50 об.% этиленгликоле + 25 ч./млн NaCl как Cl + 50 об.% денонизированной воды - использовано 400 г раствора. Добавление 0,6 г Triton EF-19 до начала и в 9:32

10:19 добавление 0,04 г бензотриазола; 10:43 добавление 0,12 г Carbowax 400; 11:06 добавление 0,12 г Carbowax 400; 11:31 добавление 0,12 г Span 20: 13:14 добавление 0,12 г Span 20; 14:28 добавление 0,24 г Span 20; 15:22 добавление 0,24 г Carbowax 400; 15:49 добавление 1 г моносферической смешанной смолы Dowex MR-450UPW + 0,1237 г BZT. 16:26 окончание исследования.

[0012] На фиг. 3 представлен график зависимости средней скорости коррозии от времени в первом примере, чтобы продемонстрировать эффект ингибирующих коррозию добавок.

Коррозия MRI-202S и С1008 в 50 об.% этиленгликоле + 25 ч./млн NaCl как Cl + 50 об.% денонизированной воды использовано 400 г раствора. Добавление 0,6 г Triton EF-19 до начала и в 9:32

10:19 добавление 0,04 г бензотриазола; 10:43 добавление 0,12 г Carbowax 400; 11:06 добавление 0,12 г Carbowax 400; 11:31 добавление 0,12 г Span 20; 13:14 добавление 0,12 г Span 20; 14:28 добавление 0,24 г Span 20; 15:22 добавление 0,24 r Carbowax 400; 15:49 добавление 1 г моносферической смешанной ионообменной смолы Dowex MR-450UPW, 16:26 окончание исследования.

Подробное описание изобретения

[0013] В соответствии с настоящим изобретением, концентрированные теплопередающие текучие среды и готовые к применению теплопередающие текучие среды, произведенные из концентрированных теплопередающих текучих сред (например, посредством разбавления водой), которые (a) имеют низкую удельную электропроводность, (b) обеспечивают эффективную теплопередачу, (c) обеспечивают превосходную защиту от коррозии металлов системы охлаждения (в том числе, но не ограничиваясь этим, магния и магниевых сплавов), (d) защищают от замерзания и выкипания, (e) имеют низкую склонность к пенообразованию и/или (f) находятся в соответствии с применимыми требованиями стандарта ASTM D3306 (или соответствующими техническими условиями автомобилестроительных предприятий в отношении охлаждающих текучих сред для электрических транспортных средств), раскрыты и описаны в настоящем документе. В соответствии с настоящим изобретением, имеющие низкую удельную электропроводность или неэлектропроводные ингибирующие коррозию композиции на основе гликоля/воды могут быть использованы в качестве охлаждающих текучих сред для систем охлаждения транспортных средств. Удельная электропроводность охлаждающих текучих сред составляет согласно некоторым вариантам осуществления менее чем приблизительно 100 мкСм/см, согласно некоторым вариантам осуществления менее чем приблизительно 25 мкСм/см и согласно некоторым вариантам осуществления менее чем приблизительно 10 мкСм/см. Согласно некоторым вариантам осуществления для предотвращения истощения ингибитора коррозии и/или окрашивающего вещества и для поддержания удельной электропроводности охлаждающей текучей среды на низких уровнях в течение эксплуатации транспортного средства концентрированные теплопередающие текучие среды и произведенные из них теплопередающие текучие среды могут содержать ингибитор и/или окрашивающее вещество, прошедшие предварительную обработку с применением ионообменной смолы, в целях удаления нежелательных ионных частиц из охлаждающей текучей среды.

[0014] В качестве общего введения, топливный элемент представляет собой электрохимическое устройство, которое производит электрический ток в результате электрохимической реакции между топливом, таким как водород, и окислителем, таким как кислород. Вода обычно образуется в качестве побочного продукта этой электрохимической реакции. Топливные элементы представляют собой чистые и эффективные источники энергии, которые могут находить применение в целях замены двигателей внутреннего сгорания традиционных автомобилей. Сборка топливных элементов, как правило, содержит анод (отрицательно заряженный электрод, на котором происходит реакция окисления топлива), катод (положительно заряженный электрод, на котором происходит реакция восстановления окислителя, например, кислорода) и электролит, находящийся между двумя электродами. Чтобы двигатель транспортное средство производил достаточную для применения мощность, двигатель на основе топливных элементов может содержать множество топливных элементов, соединенных друг с другом последовательно и образующих пакет топливных элементов. Каждый отдельный элемент может работать при напряжении постоянного тока от 0,6 до 1,0 В. Пакет топливных элементов для применения в транспортном средстве может содержать более чем 100 элементов, соединенных последовательно. Таким образом, напряжение постоянного тока, производимое пакетом топливных элементов, может быть очень высоким. Типичный автомобильный пакет топливных элементов может производить напряжение постоянного тока в диапазоне от приблизительно 125 В до приблизительно 450 В.

[0015] Помимо производства электроэнергии, сборка топливных элементов также производит тепло вследствие экзотермической природы соответствующих электрохимических реакций и прохождения электрического тока. Таким образом, пакет топливных элементов также может содержать охлаждающие каналы для циркуляции охлаждающей текучей среды, которая отводит тепло из пакета. Посредством циркуляции охлаждающей текучей среды через охлаждающие каналы температура пакета топливных элементов может регулироваться в пределах желательного диапазона для оптимальных условий эксплуатации.

[0016] На систему охлаждения, которая окружает пакет топливных элементов, воздействует такое же электрическое напряжение, как на сам пакет топливных элементов. Таким образом, чтобы обеспечивать предотвращение или сокращение до минимального уровня вероятности поражения электрическим током, охлаждающая текучая среда должна иметь очень низкую удельную электропроводность. Например, нижний предел удельной электропроводности охлаждающей текучей среды может составлять менее чем приблизительно 5 мкСм/см. Низкая удельная электропроводность охлаждающей текучей среды топливного элемента также может оказаться желательной для уменьшения тока утечки в системе охлаждающей текучей среды и сокращения до минимума уменьшения эффективности системы.

[0017] Система охлаждающей текучей среды топливного элемента может содержать многочисленные металлические компоненты. В качестве примера, в системе охлаждающей текучей среды топливного элемента могут присутствовать нержавеющая сталь, алюминий, алюминиевый сплав, магний, магниевый сплав, латунь и твердый припой, желтый металл, а также другие сплавы на основе черных и цветных металлов. Поскольку указанные металлы могут подвергаться коррозии в условиях эксплуатации, могут потребоваться ингибиторы коррозии в охлаждающей текучей среде топливного элемента в целях сокращения коррозии до минимального уровня и увеличения срока службы система. Однако в большинстве своем традиционные ингибиторы коррозии представляют собой ионные вещества (например, силикаты, нитриты, молибдаты, нитраты, карбоксилаты, фосфаты, бораты и т. д.). Таким образом, в результате присутствия указанных ионных ингибиторов коррозии в достаточно высоких концентрациях, в которых они обычно используются для обеспечения защиты от коррозии в системе охлаждения двигателя, удельная электропроводность охлаждающей текучей среды топливного элемента может значительно превышать допустимые пределы. Таким образом, основная задача представляет собой обеспечение эффективной защиты от коррозии металлов в системе охлаждающей текучей среды топливного элемента, в частности, хотя и не исключительно металлов, которые являются более склонными к коррозии, таких как углеродистая сталь, алюминиевые сплавы, магниевые сплавы и желтые металлы. Способность защиты от коррозии металлов в системе охлаждения топливного элемента, представляющего собой источник энергии транспортного средства, может упрощать применение более экономичных материалов в системах охлаждения и способствовать сокращению расходов на производство транспортных средств, содержащих топливные элементы в качестве источника энергии.

[0018] Помимо обеспечения надежной защиты от коррозии для разнообразных металлических компонентов в системах охлаждения, охлаждающая текучая среда для двигателя также должна иметь следующие свойства для выполнения соответствующих требований к применению в качестве круглогодичной функциональной текучей среды для транспортного средства: высокая удельная теплопроводность; высокая удельная теплоемкость; хорошая текучесть в пределах температурного диапазона применения; высокая температура кипения; низкая температура замерзания; низкая вязкость; низкая токсичность и высокая безопасность применения; экономичность и достаточность поставки; химическая устойчивость в условиях применение, включая температуру; низкая склонность к пенообразованию; низкая склонность к выкипанию; а также хорошая совместимость с материалами (т. е. неспособность коррозии, эрозии или разрушения присутствующих в системе материалов, включая как металлические, так и неметаллические материалы). Концентрированные теплопередающие текучие среды и производимые из них теплопередающие текучие среды, которые описаны в настоящем документе, могут находить применение для обеспечения одного или нескольких из перечисленных выше свойств.

[0019] Среди общедоступных конструкционных сплавов магниевые сплавы имеют наиболее высокое соотношение прочности и плотности. В результате этого применение магниевых сплавов в автомобилях увеличилось вследствие повышенной необходимости экономии топлива, сокращения загрязнения уменьшения нефтяной зависимости. Однако применение магниевых сплавов для систем силовых агрегатов транспортных средств (например, блока двигателя) до настоящего времени было ограниченным. Одна причина такого ограниченного применения магниевых сплавов в системах силовых агрегатов представляет собой неудовлетворительное сопротивление коррозии материала, в частности, находящегося в контакте с охлаждающими текучими средами на основе воды/гликоля, которые находят широкое применение в системах охлаждения транспортных средств.

[0020] Ингибирующие коррозию композиции, которые обычно используются в традиционных охлаждающих текучих средах на основе воды/гликоля, содержат в высоких концентрациях ионные вещества, такие как силикаты, нитриты, карбоксилаты (например, моно- или дикарбоксилаты C₄-C₁₈, бензоаты), молибдаты, нитраты, фосфаты, фосфонаты, бораты и/или подобные вещества, которые обеспечивают защиту от коррозии для разнообразных металлов в системах охлаждения. Хотя многие из указанных ингибированных охлаждающих текучих сред могут обеспечивать удовлетворительную защиту от коррозии для определенных металлических компонентов, используемых в системах охлаждения транспортных средств (например, алюминий, чугун, сталь, медь, латунь, мягкий припой и т. д.), они создают неудовлетворительную защиту от коррозии для компонентов на основе магниевых сплавов. Скорости коррозии магниевых сплавов оказываются особенно высокими, когда магниевые сплавы находятся в гальваническом контакте с другими металлами и/или при высокой температура эксплуатации, когда на них воздействуют разнообразные промышленные охлаждающие текучие среды, предназначенные для применения в системах охлаждения транспортных средств, в которых отсутствуют магниевые сплавы.

[0021] Таким образом, существует потребность в новых ингибированных от коррозии охлаждающих текучих средах и способах защита от коррозии для систем охлаждения транспортных средств, в которых содержатся магний и/или магниевые сплавы.

[0022] Во всем тексте настоящего описания и в прилагаемой формуле изобретения использованы следующие определения:

[0023] Термин «гетероатом» означает атом любого элемента, не представляющего собой углерод и водород. Иллюстративные примеры гетероатомов в соответствии с настоящим изобретением представляют собой, но не ограничиваются этим, азот, кислород, серу и т. п.

[0024] Термин «алкил» означает замещенный или незамещенный, линейный, разветвленный или циклический углеводородный радикал, содержащий, согласно некоторым вариантам осуществления, от 1 до 24 атомов углерода. Иллюстративные примеры незамещенных алкильных групп в соответствии с настоящим изобретением представляют собой, но не ограничиваются этим, метил, этил, пропил, изопропил, циклопропил, бутил, изобутил, трет-бутил, втор-бутил, циклобутил, пентил, циклопентил, гексил, циклогексил и подобные группы.

[0025] Термин «алкенил» означает замещенный или незамещенный, линейный, разветвленный или циклический, ненасыщенный углеводородный радикал, который содержит по меньшей мере одну двойную связь и, согласно некоторым вариантам осуществления, от 2 до 24 атомов углерода. Иллюстративные примеры незамещенных алкенильных групп в соответствии с настоящим изобретением представляют собой, но не ограничиваются этим, этенил или винил (-CH=CH₂), 1-пропенил, 2-пропенил или аллил (-CH₂-CH=CH₂), 1,3-бутадиенил (-CH=CHCH=CH₂), 1-бутенил (-CH=CHCH₂CH₃), гексенил, пентенил, 1,3,5-гексатриенил и т. п. Согласно некоторым вариантам осуществления циклоалкенильные группы содержат от пяти до восьми атомов углерода и по меньшей мере одну двойную связь. Иллюстративные примеры циклоалкенильных групп в соответствии с настоящим изобретением представляют собой, но не ограничиваются этим, циклогексадиенил, циклогексенил, циклопентенил, циклогептенил, циклооктенил, циклогексадиенил, циклогептадиенил, циклооктатриенил и подобные группы.

[0026] Термин «алкокси» означает замещенную или незамещенную -O-алкильную группу. Иллюстративные примеры незамещенных алкоксигрупп в соответствии с настоящим изобретением представляют собой, но не ограничиваются этим, метокси, этокси, н-пропокси, изопропокси, н-бутокси, трет-бутокси и подобные группы.

[0027] Термины «силокси» и «силилокси» означают кремнийзамещенные кислородсодержащие группы. Кремнийсодержащая часть силоксигруппы может быть замещенной или незамещенной. Иллюстративные примеры силоксигрупп в соответствии с настоящим изобретением представляют собой, но не ограничиваются этим, триметилсилилокси (-OSi(CH₃)₃), триэтилсилилокси (-OSi(CH₂CH₃)₃), триизопропилсилокси (-OSi(i-Pr)₃), трет-бутилдиметилсилилокси (-OSi(трет-Bu)(CH₃)₂) и подобные группы.

[0028] Термин «алкинил» означает замещенный или незамещенный, линейный, разветвленный или циклический ненасыщенный углеводородный радикал, содержащий по меньшей мере одну тройную связь и, согласно некоторым вариантам осуществления от 2 до 20 атомов углерода.

[0029] Термин «арил» означает замещенный или незамещенный моно-, би-, или полициклический ароматический циклический радикал, содержащий от 4 до 20 атомов углерода. Иллюстративные примеры арильных групп в соответствии с настоящим изобретением представляют собой, но не ограничиваются этим, бензол, замещенный бензол (например, толуол, ксилолы, стирол), нафталин, антрацен, бифенил и подобные группы.

[0030] Термин «амино» означает незамещенную или замещенную аминогруппу (-NH₂). Амин может быть первичным (-NH₂), вторичным (-NHR^a) или третичным (-NR^aR^b, причем радикалы R^a и R^b являются одинаковыми или различными). Иллюстративные примеры замещенных аминогрупп в соответствии с настоящим изобретением представляют собой, но не ограничиваются этим, метиламино, диметиламино, этиламино, диэтиламино, 2-пропиламино, 1-пропиламино, ди(н-пропил)амино, ди(изопропил)амино, метил-н-пропиламино, трет-бутиламино и подобные группы.

[0031] Термин «галоген» означает фтор, хлор, йод или бром.

[0032] Термин «гетероциклический» означает насыщенный, частично ненасыщенную или ароматическую циклическую систему, содержащую от 3 до 24 атомов углерода (согласно некоторым вариантам осуществления 4 до 22 атомов углерода; согласно другим вариантам осуществления от 6 до 20 атомов углерода) и по меньшей мере один гетероатом (согласно некоторым вариантам осуществления от 1 до 3 гетероатомов). Необязательно система может быть замещенной и содержать один или несколько заместителей. Кроме того, система может быть моно-, би- или полициклической. При использовании в настоящем документе, термин «гетероциклический» охватывает термин «гетероарил». Иллюстративные примеры гетероатомов, которые могут содержаться в цикле, представляют собой, но не ограничиваются этим, азот, кислород и серу. Иллюстративные примеры гетероциклических групп в соответствии с настоящим изобретением представляют собой, но не ограничиваются этим, азиридин, азирин, оксиран, оксирен, тииран, тиирен, диазирин, оксазиридин, диоксиран, азетидин, азет, оксетан, оксет, тиетан, тиет, диазетидин, диоксетан, диоксет, дитиетан, дитиет, пирролидин, тетрагидрофуран, тилан, имидазолидин, пиразолиден, оксазолидин, изооксазолидин, тиазолидин, изотиазолиден, диоксолан, дитилан, фуразан, оксадиазол, дитиазол, тетразол, пиперидин, оксан, пиран, тиан, тиопиран, пиперазин, диазины, морфолин, оксазин, тиоморфолин, тиазин, диоксан, диоксин, дитиан, дитиин, триоксан, тритиан, тетразин, азепан, азепин, оксепан, оксепин, тиепан, тиепен, гомопиперазин, диазепин, тиазепин, азокан, азрцин, акридин, бензатиазолин, бензимидазол, бензофуран, бензотиапен, бензтиазол, бензотиофенил, карбазол, циннолин, фуран, имидазол, 1H-индазол, индол, изоиндол, изохинолин, изотиазол, оксазол, изоксазол, оксадиазолы (например, 1,2,3-оксадиазол), феназин, фенотиазин, феноксазин, фталазин, птеридин, пурин, пиразин, пиразол, пиридазин, пиридин, пиримидин, пиррол, хиназолин, хинолин, хиноксалин, тиазол, тиадиазолы (например, 1,3,4-тиадиазол), тиофен, триазин (например, 1,3,5-триазин), триазолы (например, 1,2,3-триазол) и подобные группы.

[0033] Термин «замещенный» означает скелет, в структуре которого необязательное присутствуют один или нескольких заместителей (например, алкильный скелет, алкенильный скелет, гетероциклический скелет и т. д.). Иллюстративные примеры заместителей для применения в соответствии с настоящим изобретением представляют собой, но не ограничиваются этим, такие группы, как гидроксил, амино (-NH₂, -NHR^a, -NR^aR^b), окси (-O-), карбонил (-CO-), тиол, алкил, алкенил, алкинил, алкокси, гало, нитрил, нитро, арил и гетероциклилы. Указанные заместители также могут необязательно от 1 до 3 заместителей. Примеры замещенных заместителей представляют собой, но не ограничиваются этим, карбоксамид, алкилмеркапто, алкилсульфонил, алкиламино, диалкиламино, карбоксилат, алкоксикарбонил, алкиларил, аралкил, алкилгетероциклил, гетероциклиларил, галоалкил и т. п. Заместитель не должен в существенной степени воздействовать химически на реакции согласно настоящему изобретению (например, вступать в перекрестные реакции с реагентами, прекращать реакцию и т. п.).

[0034] Термин «топливный элемент» означает топливный элемент любого типа, в том числе, но не ограничиваясь этим, содержащие полимерные электролитные мембраны (PEM) топливные элементы, прямые метанольные топливные элементы, щелочные топливные элементы, фосфорнокислые топливные элементы, содержащие расплавленные карбонаты топливные элементы, твердооксидные топливные элементы и любые соответствующие сочетания. Кроме того, при использовании в настоящем документе термин «топливный элемент» распространяется на один или несколько индивидуальных топливных элементов, а также на один или несколько индивидуальных «пакетов», представляющих собой электрически соединенные сочетания топливных элементов.

[0035] Следует понимать, что элементы и признаки разнообразных иллюстративных вариантов осуществления, которые описаны ниже, могут быть объединены различными путями в целях получения новых вариантов осуществления, которые, аналогичным образом, находятся в пределах объема настоящего изобретения.

[0036] В качестве общего введения, концентрированная теплопередающая текучая среда в соответствии с настоящим изобретением содержит или, согласно некоторым вариантам осуществления, его составляют, или, согласно следующим вариантам осуществления, его составляют в основном следующие элементы: (a) понижающее температуру замерзания вещество; и (b) неионогенное поверхностно-активное вещество, содержащее (i) ингибитор коррозии для меди и медных сплавов и (ii) полиалкиленгликоль. Удельная электропроводность концентрированной теплопередающей текучей среды составляет менее чем или равняется приблизительно 100 мкСм/см.

[0037] Удельная электропроводность концентрированной теплопередающей текучей среды и готовой к применению теплопередающей текучей среды, изготовленной из концентрированных теплопередающих текучих сред (например, посредством
разбавления водой) в соответствии с настоящим изобретением может принимать одно из нескольких различных значений или находиться в пределах одного из нескольких различных диапазонов. Например, в пределах объема настоящего изобретения находится концентрированная теплопередающая текучая среда или изготовленная из нее готовая к применению теплопередающая текучая среда, имеющая удельную электропроводность, которая составляет менее чем или равняется одному из следующих значений: приблизительно 90 мкСм/см, 89 мкСм/см, 88 мкСм/см, 87 мкСм/см, 86 мкСм/см, 85 мкСм/см, 84 мкСм/см, 83 мкСм/см, 82 мкСм/см, 81 мкСм/см, 80 мкСм/см, 79 мкСм/см, 78 мкСм/см, 77 мкСм/см, 76 мкСм/см, 75 мкСм/см, 74 мкСм/см, 73 мкСм/см, 72 мкСм/см, 71 мкСм/см, 70 мкСм/см, 69 мкСм/см, 68 мкСм/см, 67 мкСм/см, 66 мкСм/см, 65 мкСм/см, 64 мкСм/см, 63 мкСм/см, 62 мкСм/см, 61 мкСм/см, 60 мкСм/см, 59 мкСм/см, 58 мкСм/см, 57 мкСм/см, 56 мкСм/см, 55 мкСм/см, 54 мкСм/см, 53 мкСм/см, 52 мкСм/см, 51 мкСм/см, 50 мкСм/см, 49 мкСм/см, 48 мкСм/см, 47 мкСм/см, 46 мкСм/см, 45 мкСм/см, 44 мкСм/см, 43 мкСм/см, 42 мкСм/см, 41 мкСм/см, 40 мкСм/см, 39 мкСм/см, 38 мкСм/см, 37 мкСм/см, 36 мкСм/см, 35 мкСм/см, 34 мкСм/см, 33 мкСм/см, 32 мкСм/см, 31 мкСм/см, 30 мкСм/см, 29 мкСм/см, 28 мкСм/см, 27 мкСм/см, 26 мкСм/см, 25 мкСм/см, 24 мкСм/см, 23 мкСм/см, 22 мкСм/см, 21 мкСм/см, 20 мкСм/см, 19 мкСм/см, 18 мкСм/см, 17 мкСм/см, 16 мкСм/см, 15 мкСм/см, 14 мкСм/см, 13 мкСм/см, 12 мкСм/см, 11 мкСм/см, 10 мкСм/см, 9 мкСм/см, 8 мкСм/см, 7 мкСм/см, 6 мкСм/см или 5 мкСм/см.

[0038] Кроме того, в пределах объема настоящего изобретения находится удельная электропроводность концентрированной теплопередающей текучей среды или изготовленной из нее готовой к применению теплопередающей текучей среды, находящаяся в пределах одного из множества диапазонов. Что касается первого множества диапазонов, удельная электропроводность концентрированной теплопередающей текучей среды и/или изготовленной из нее готовой к применению теплопередающей текучей среды находится в одном из следующих диапазонов: приблизительно от 1 мкСм/см до 99 мкСм/см, от 2 мкСм/см до 98 мкСм/см, от 3 мкСм/см до 97 мкСм/см, от 4 мкСм/см до 96 мкСм/см, от 5 мкСм/см до 95 мкСм/см, от 6 мкСм/см до 94 мкСм/см, от 7 мкСм/см до 93 мкСм/см, от 8 мкСм/см до 92 мкСм/см, от 9 мкСм/см до 91 мкСм/см, от 10 мкСм/см до 90 мкСм/см, от 11 мкСм/см до 89 мкСм/см, от 12 мкСм/см до 88 мкСм/см, от 13 мкСм/см до 87 мкСм/см, от 14 мкСм/см до 86 мкСм/см, от 15 мкСм/см до 85 мкСм/см, от 16 мкСм/см до 84 мкСм/см, от 17 мкСм/см до 83 мкСм/см, от 18 мкСм/см до 82 мкСм/см, от 19 мкСм/см до 81 мкСм/см, от 20 мкСм/см до 80 мкСм/см, от 21 мкСм/см до 79 мкСм/см, от 22 мкСм/см до 78 мкСм/см, от 23 мкСм/см до 77 мкСм/см, от 24 мкСм/см до 76 мкСм/см, от 25 мкСм/см до 75 мкСм/см, от 26 мкСм/см до 74 мкСм/см, от 27 мкСм/см до 73 мкСм/см, от 28 мкСм/см до 72 мкСм/см, от 29 мкСм/см до 71 мкСм/см, от 30 мкСм/см до 70 мкСм/см, от 31 мкСм/см до 69 мкСм/см, от 32 мкСм/см до 68 мкСм/см, от 33 мкСм/см до 67 мкСм/см, от 34 мкСм/см до 66 мкСм/см, от 35 мкСм/см до 65 мкСм/см, от 36 мкСм/см до 64 мкСм/см, от 37 мкСм/см до 63 мкСм/см, от 38 мкСм/см до 62 мкСм/см, от 39 мкСм/см до 61 мкСм/см, от 40 мкСм/см до 60 мкСм/см, от 41 мкСм/см до 59 мкСм/см, от 42 мкСм/см до 58 мкСм/см, от 43 мкСм/см до 57 мкСм/см, от 44 мкСм/см до 56 мкСм/см, от 45 мкСм/см до 55 мкСм/см, от 46 мкСм/см до 54 мкСм/см, от 47 мкСм/см до 53 мкСм/см, от 48 мкСм/см до 52 мкСм/см или от 49 мкСм/см до 51 мкСм/см. Что касается второго множества диапазонов, удельная электропроводность концентрированной теплопередающей текучей среды и/или изготовленной из нее готовой к применению теплопередающей текучей среды находится в одном из следующих диапазонов: приблизительно от 1 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 2 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 3 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 4 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 5 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 6 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 7 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 8 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 9 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 10 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 11 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 12 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 13 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 14 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 15 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 16 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 17 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 18 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 19 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 20 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 21 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 22 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 23 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 24 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 25 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 26 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 27 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 28 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 29 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 30 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 31 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 32 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 33 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 34 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 35 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 36 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 37 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 38 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 39 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 40 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 41 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 42 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 43 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 44 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 45 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 46 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 47 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 48 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 49 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 50 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 51 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 52 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 53 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 54 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 55 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 56 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 57 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 58 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 59 мкСм/см до 100 мкСм/см,60 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 61 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 62 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 63 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 64 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 65 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 66 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 67 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 68 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 69 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 70 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 71 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 72 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 73 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 74 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 75 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 76 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 77 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 78 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 79 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 80 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 81 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 82 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 83 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 84 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 85 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 86 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 87 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 88 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 89 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 90 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 91 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 92 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 93 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 94 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 95 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 96 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 97 мкСм/см до 100 мкСм/см, от 98 мкСм/см до 100 мкСм/см или от 99 мкСм/см до 100мкСм/см. Что касается третьего множества диапазонов, удельная электропроводность концентрированной теплопередающей текучей среды и/или изготовленной из нее готовой к применению теплопередающей текучей среды находится в одном из следующих диапазонов: от 1 мкСм/см до 99 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 98 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 97 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 96 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 95 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 94 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 93 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 92 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 91 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 90 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 89 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 88 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 87 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 86 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 85 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 84 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 83 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 82 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 81 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 80 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 79 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 78 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 77 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 76 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 75 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 74 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 73 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 72 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 71 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 70 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 69 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 68 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 67 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 66 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 65 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 64 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 63 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 62 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 61 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 60 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 59 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 58 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 57 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 56 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 55 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 54 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 53 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 52 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 51 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 50 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 49 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 48 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 47 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 46 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 45 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 44 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 43 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 42 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 41 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 40 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 39 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 38 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 37 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 36 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 35 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 34 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 33 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 32 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 31 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 30 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 29 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 28 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 27 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 26 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 25 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 24 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 23 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 22 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 21 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 20 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 19 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 18 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 17 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 16 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 15 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 14 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 13 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 12 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 11 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 10 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 9 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 8 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 7 мкСм/см, от 1 мкСм/см до 6 мкСм/см или от 1 мкСм/см до 5 мкСм/см.

[0039] Концентрированные теплопередающие текучие среды в соответствии с настоящим изобретением содержат понижающее температуру замерзания вещество. Иллюстративные примеры понижающих температуру замерзания веществ, которые являются подходящими для применения в концентрированной теплопередающей текучей среде в соответствии с настоящим изобретением представляют собой, но не ограничиваются этим, спирты и смеси спиртов (например, одноатомных спиртов, многоатомных спиртов и их смесей). Иллюстративные примеры спиртов для применения в качестве понижающих температуру замерзания веществ представляют собой, но не ограничиваются этим, метанол, этанол, пропанол, бутанол, фурфурол, фурфуриловый спирт, тетрагидрофурфуриловый спирт, этоксилированный фурфуриловый спирт, этиленгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, 1,2-пропиленгликоль (1,2-пропандиол), 1,3-пропиленгликоль (1,3-пропандиол), дипропиленгликоль, бутиленгликоль, глицерин, 1,2-диметиловый эфир глицерина, 1,3-диметиловый эфир глицерина, моноэтиловый эфир глицерина, сорбит, 1,2,6-гексантриол, триметилoпропан, C₁-C₄-алкоксиалканолы (например, метоксиэтанол) и/или подобные соединения, а также их сочетания. Согласно некоторым вариантам осуществления понижающее температуру замерзания вещество содержит спирт, который, согласно некоторым вариантам осуществления, выбран из группы, которую составляют этиленгликоль, 1,2-пропиленгликоль, 1,3-пропандиол, глицерин и их сочетание. Согласно некоторым вариантам осуществления концентрированная теплопередающая текучая среда в соответствии с настоящим изобретением содержит гликоль в качестве понижающего температуру замерзания вещества.

[0040] Концентрация понижающего температуру замерзания вещества может варьироваться в зависимости от применения. Согласно некоторым вариантам осуществления концентрация понижающего температуру замерзания вещества находится в диапазоне от приблизительно 10 мас.% до приблизительно 99,85% мас.% по отношению к полной массе концентрированной теплопередающей текучей среды. В пределах этого диапазона понижающее температуру замерзания вещество может присутствовать в количестве, которое составляет более чем или равняется до приблизительно 30 мас.%, согласно некоторым вариантам осуществления составляет более чем или равняется приблизительно 40 мас.% по отношению к полной массе концентрированной теплопередающей текучей среды. Кроме того, в пределах этого диапазона понижающее температуру замерзания вещество может присутствовать в количестве, которое составляет менее чем или равняется приблизительно 99,5 мас.%, согласно некоторым вариантам осуществления составляет менее чем или равняется приблизительно 99 мас.%. Согласно другим вариантам осуществления концентрация понижающего температуру замерзания вещества находится в диапазоне от приблизительно 30 мас.% до приблизительно 99,5% мас.% по отношению к полной массе концентрированной теплопередающей текучей среды. Согласно другим вариантам осуществления концентрация понижающего температуру замерзания вещества находится в диапазоне от приблизительно 40 мас.% до приблизительно 99% мас.% по отношению к полной массе концентрированной теплопередающей текучей среды. Согласно другим вариантам осуществления концентрация понижающего температуру замерзания вещества находится в диапазоне от приблизительно 15 мас.% до приблизительно 99% мас.% по отношению к полной массе концентрированной теплопередающей текучей среды. Согласно другим вариантам осуществления концентрация понижающего температуру замерзания вещества находится в диапазоне от приблизительно 20 мас.% до приблизительно 98% мас.% по отношению к полной массе концентрированной теплопередающей текучей среды. Согласно следующим вариантам осуществления, концентрация понижающего температуру замерзания вещества находится в диапазоне от приблизительно 20 мас.% до приблизительно 96% мас.% по отношению к полной массе концентрированной теплопередающей текучей среды.

[0041] Концентрированные теплопередающие текучие среды в соответствии с настоящим изобретением содержат одно или множество неионогенных поверхностно-активных веществ. Согласно иллюстративным вариантам осуществления неионогенное поверхностно-активное вещество для применения в соответствии с настоящим изобретением содержит (i) ингибитор коррозии для меди и медных сплавов и (ii) полиалкиленгликоль.

[0042] Иллюстративные примеры ингибиторов коррозии меди и медных сплавов для применения в соответствии с настоящим изобретением представляют собой, но не ограничиваются этим, соединения, содержащие 5- или 6-членное гетероциклическое кольцо в качестве активной функциональной группы, причем гетероциклическое кольцо содержит по меньшей мере один атом азота (например, азольное соединение). Согласно некоторым вариантам осуществления ингибитор коррозии меди и медных сплавов содержит замещенное или незамещенное соединение и/или соответствующую соль (например, натриевую или калиевую соль), выбранное из группы, которую составляют бензотриазол, гидробензотриазол (например, тетрагидробензотриазол), толилтриазол, гидротолилтриазол (например, 4-метил-1H-бензотриазол, 5-метил-1H-бензотриазол, и другие тетрагидробензотриазолы, которые описаны в патенте США № 8,236,205 B1), метилбензотриазол (например, 4-метилбензотриазол, 5-метилбензотриазол), алкилбензотриазолы (например, бензотриазолы, содержащие C₂-C₂₀-алкильную группу, в том числе, но не ограничиваясь этим, бутилбензотриазол), меркаптобензотиазол, тиазол, имидазол, бензимидазол, индазол, тетразол и/или подобные соединения, а также их сочетания. Согласно некоторым вариантам осуществления ингибитор коррозии меди и медных сплавов, используемый в концентрированной теплопередающей текучей среде в соответствии с настоящим изобретением содержит азольное соединение, которое согласно иллюстративным вариантам осуществления представляет собой бензотриазол, толилтриазол или их сочетание. Согласно некоторым вариантам осуществления один или несколько из вышеупомянутых ингибиторов коррозии меди и медных сплавов необязательно могут быть замещенными.

[0043] Иллюстративные примеры полиалкиленгликолей для применения в соответствии с настоящим изобретением представляют собой, но не ограничиваются этим, полиэтиленгликоли, полипропиленгликоли, метоксиполиэтиленгликоли и/или подобные соединения, а также их сочетания. Согласно некоторым вариантам осуществления полиэтиленгликоли в соответствии с настоящим изобретением представляют собой, но не ограничиваются этим, полиэтиленгликоли и метоксиполиэтиленгликоли CARBOWAX™ от компании Dow Chemical Company (например, CARBOWAX PEG 200, 300, 400, 600, 900, 1000, 1450, 3350, 4000, 8000 и т. д.), PLURACOL® полиэтиленгликоли от компании BASF Corp. (например, Pluracol® E 200, 300, 400, 600, 1000, 2000, 3350, 4000, 6000 и 8000 и т. д.), полиэтиленгликоли POLYGLYCOL от компании CLARIANT International Ltd. (например, POLYGLYCOL 200, 200 LVC, 300, 400, 600, 600PU, 800, 1000, 1500FL, 1500 FL PU, 1500 PS, 1500 S, 2000 FL, 3000 P, 3000 S, 3400 FL, 4000 FL, 4000 M50, 4000 P, 4000 S, 5500 FL, 6000 FL, 6000 P, 6000 PF, 6000 PF, 6000 PFH, 6000 S, 8000 FL, 8000 P, 8000 PF, 8000 PS, 8000 S, 9000 Fl, 10000 FL, 10000 S, 12000 P, 12000 S, 20000 P, 20000 SR, 20000 SR M50, 20000 SRU, 35000S, Cl 14000 FL, CL 14000 S, и Cl 20000 S и т. д.) и/или подобные соединения, а также их сочетания. Согласно некоторым вариантам осуществления полипропиленгликоли в соответствии с настоящим изобретением представляют собой, но не ограничиваются этим, полипропиленгликоли (или полигликоли серии P) от компании Dow Chemical Company (например, P1000TB, P1200, P2000, P4000), линейные полипропиленгликоли Lupranol® от компании BASF Corp. (например, LUPRANOL® 1000/1, 1000/2, 1005/1, 1100/1, 1200, 2004/1 и т. д.) и/или подобные соединения, а также их сочетания.

[0044] Концентрация неионогенного поверхностно-активного вещества, которое содержит по меньшей мере ингибитор коррозии меди и медных сплавов и полиалкиленгликоль (и которое, согласно некоторым вариантам осуществления, также может содержать одно или несколько дополнительных неионогенных поверхностно-активных веществ), может варьироваться в зависимости от применения. Согласно некоторым вариантам осуществления неионогенное поверхностно-активное вещество может присутствовать в композиции в количестве, составляющем от приблизительно 0,001 мас.% до приблизительно 5 мас.% по отношению к полной массе концентрированной теплопередающей текучей среды. Согласно другим вариантам осуществления неионогенное поверхностно-активное вещество может присутствовать в композиции в количестве, составляющем от приблизительно 0,001 мас.% до приблизительно 2 мас.% по отношению к полной массе концентрированной теплопередающей текучей среды. Согласно другим вариантам осуществления неионогенное поверхностно-активное вещество может присутствовать в композиции в количестве, составляющем от приблизительно 0,005 мас.% до приблизительно 1 мас.% по отношению к полной массе концентрированной теплопередающей текучей среды. Согласно некоторым вариантам осуществления неионогенное поверхностно-активное вещество может присутствовать в композиции в количестве, составляющем от приблизительно 0,01 мас.% до приблизительно 0,5 мас.% по отношению к полной массе концентрированной теплопередающей текучей среды. Согласно другим вариантам осуществления неионогенное поверхностно-активное вещество может присутствовать в композиции в количестве, составляющем от приблизительно 0,01 мас.% до приблизительно 5 мас.% по отношению к полной массе концентрированной теплопередающей текучей среды. Согласно некоторым вариантам осуществления количество неионогенного поверхностно-активного вещества находится в диапазоне от приблизительно 0,01 мас.% до приблизительно 4 мас.% по отношению к полной массе ингибирующей коррозию композиции. В пределах этого диапазона неионогенное поверхностно-активное вещество может присутствовать в количестве, которое составляет более чем или равняется приблизительно 0,05 мас.% по отношению к полной массе концентрированной теплопередающей текучей среды и, согласно некоторым вариантам осуществления составляет более чем или равняется приблизительно 0,1 мас.%. Кроме того, в пределах этого диапазона неионогенное поверхностно-активное вещество может присутствовать в количестве, которое составляет менее чем или равняется приблизительно 2 мас.% по отношению к полной массе концентрированной теплопередающей текучей среды, и, согласно некоторым вариантам осуществления составляет менее чем или равняется приблизительно 1 мас.%, 0,9 мас.%, 0,8 мас.%, 0,7 мас.%, 0,6 мас.% или 0,5 мас.% по отношению к полной массе концентрированной теплопередающей текучей среды.

[0045] Согласно некоторым вариантам осуществления концентрированные теплопередающие текучие среды в соответствии с настоящим изобретением могут необязательно содержать одно или множество дополнительных неионогенных поверхностно-активных веществ, которые дополняют ингибитор коррозии для меди и медных сплавов и полиалкиленгликоль. Иллюстративные примеры дополнительных неионогенных поверхностно-активных веществ для необязательного применения представляют собой, но не ограничиваются этим, сорбитановые сложные эфиры жирных кислот, алкоксилированные спирты, сложные эфиры полиалкиленгликоля, сополимеры этиленоксида и пропиленоксида, полиоксиалкиленовые производные сорбитанового сложного эфира жирной кислоты и/или подобные соединения, а также их сочетания. Согласно некоторым вариантам осуществления дополнительное неионогенное поверхностно-активное вещество для необязательного применения содержит сорбитановый сложный эфир жирной кислоты и алкоксилированный спирт. Без желания следовать какой-либо конкретной теории и намерения ограничивать какой-либо мерой объем пунктов прилагаемой формулы изобретения или соответствующих эквивалентов, авторы настоящего изобретения полагают, что алкоксилированный спирт, используемый в соответствии с настоящим изобретением, может оставаться в растворе в теплопередающей текучей среде в условиях эксплуатации без расходования и разложения, таким образом, обеспечивая в результате устойчивые противовспенивающие свойства для теплопередающей текучей среды. Согласно некоторым вариантам осуществления средняя молекулярная масса дополнительного неионогенного поверхностно-активного вещества для необязательного применения в соответствии с настоящим изобретением составляет от приблизительно 55 до приблизительно 300000 и, согласно некоторым вариантам осуществления, от приблизительно 110 до приблизительно 10000.

[0046] Иллюстративные примеры сорбитановых сложных эфиров жирных кислот для необязательного применения в качестве дополнительного неионогенного поверхностно-активного вещества в соответствии с настоящим изобретением представляют собой, но не ограничиваются этим, сорбитанмонолаурат (например, продаваемый под товарным наименованием Span® 20, Arlacel® 20, S-MAZ® 20M1), сорбитанмонопальмитат (например, Span® 40 или Arlacel® 40), сорбитанмоностеарат (например, Span® 60, Arlacel® 60, или S-MAZ® 60K), сорбитанмоноолеат (например, Span® 80 или Arlacel® 80), сорбитанмоносесквиолеат (например, Span® 83 или Arlacel® 83), сорбитантриолеат (например, Span® 85 или Arlacel® 85), сорбитантристеарат (например, S-MAZ® 65K), сорбитанмоноталлат (например, S-MAZ® 90) и/или подобные соединения, а также их сочетания.

[0047] Иллюстративные примеры алкоксилированных спиртов для необязательного применения в качестве дополнительного неионогенного поверхностно-активного вещества в соответствии с настоящим изобретением представляют собой, но не ограничиваются этим, этоксилированные спирты, пропоксилированные спирты и/или подобные соединения, а также их сочетания.

[0048] Согласно некоторым вариантам осуществления алкоксилированный спирт для необязательного применения в соответствии с настоящим изобретением имеет формулу (I)

RO(CH₂CH₂O)_j(CH₂CH₂CH₂O)_kH (I)

в которой R представляет собой линейный первичный спирт, j представляет собой полное число молей этиленоксида, и k представляет собой полное число молей пропиленоксида. Согласно некоторым вариантам осуществления в формуле (I) R представляет собой линейный первичный спирт C₄-C₂₅ (согласно некоторым вариантам осуществления линейный первичный спирт C₆-C₁₅ и согласно другим вариантам осуществления линейный первичный спирт C₇-C₁₂), j представляет собой целое число от 0 до 15 (включительно), k представляет собой целое число от 0 до 15 (включительно), и сумма j + k представляет собой целое число, составляющее более чем или равное 1.

[0049] Согласно некоторым вариантам осуществления алкоксилированный спирт для необязательного применения в соответствии с настоящим изобретением содержит этоксилированный спирт формулы (II)

RO(CH₂CH₂O)_nH (II)

в которой R представляет собой линейный первичный спирт, и n представляет собой полное число молей этиленоксида. Согласно некоторым вариантам осуществления в формуле (II) R представляет собой линейный первичный спирт C₄-C₂₅ (согласно некоторым вариантам осуществления линейный первичный спирт C₆-C₁₅ и согласно другим вариантам осуществления линейный первичный спирт C₇-C₁₂), и n представляет собой целое число от 1 до 15 (включительно).

[0050] Согласно некоторым вариантам осуществления алкоксилированный спирт для необязательного применения в соответствии с настоящим изобретением содержит пропоксилированный спирт формулы (III)

RO(CH₂CH₂CH₂O)_mH (III)

в которой R представляет собой линейный первичный спирт, и m представляет собой полное число молей пропиленоксида. Согласно некоторым вариантам осуществления в формуле (III) R представляет собой линейный первичный спирт C₄-C₂₅ (согласно некоторым вариантам осуществления линейный первичный спирт C₆-C₁₅ и согласно другим вариантам осуществления линейный первичный спирт C₇-C₁₂), и m представляет собой целое число от 1 до 15 (включительно).

[0051] Иллюстративные примеры имеющихся в продаже алкоксилированных спиртов для необязательного применения в качестве дополнительного неионогенного поверхностно-активного вещества в соответствии с настоящим изобретением представляют собой, но не ограничиваются этим (a) поверхностно-активное вещество TRITON™ EF-19 (>98% спиртов, этоксилированные пропоксилированные спирты C₈-C₁₀, CAS № 88603-25-8), поставляемое от компании Dow Chemical Co. (Мидленд, штат Мичиган, США), (b) поверхностно-активное вещество MACOL® LF 110 (алкоксилированный спирт) и поверхностно-активное вещество PLURAFAC® SLF 18 (100% спиртов, этоксилированные пропоксилированные спирты C₆-C₁₀, CAS № 68987-81-5), или поверхностно-активное вещество PLURAFAC® SLF-180 (алкоксилированный спирт), поставляемый от компании BASF Corporation (Маунт Олив, штат Нью-Джерси или Флорхем Парк, штат Нью-Джерси, США), (c) ряд этоксилированных спиртов TOMADOL™, поставляемых от компании Tomah Products, Inc. (Милтон, штат Висконсин, США). Иллюстративные примеры этоксилированных спиртов TOMADOL™ для необязательного применения в соответствии с настоящим изобретением представляют собой, но не ограничиваются этим, поли (2,5) или (6) или (8) оксиэтиленовый спирт C_9-11 (например, TOMADOL™ 91-2.5, TOMADOL™ 91-6, TOMADOL™ 91-8), поли (3) или (5) или (7) или (9) оксиэтиленовый спирт C11 (например, TOMADOL™ 1-3, TOMADOL™ 1-5, TOMADOL™ 1-7, TOMADOL™ 1-9), поли (1) или (3) или (5) или (6.5) оксиэтиленовый спирт C_12-13 (например, TOMADOL™ 23-1, TOMADOL™ 23-3, TOMADOL™ 23-5, TOMADOL™ 23-6.5), поли (3) или (7) или (9) или (12) оксиэтиленовые спирты C_12-15 (например, TOMADOL™ 25-3, TOMADOL™ 25-7, TOMADOL™ 25-9, TOMADOL™ 25-12), поли (2.5) или (7) или (13) оксиэтиленовые спирты C_14-15 (например, TOMADOL™ 45-2.5, TOMADOL™ 45-7, TOMADOL™ 45-13), и (d) поверхностно-активное вещество TRITON™ DF-16 (≥ 98,0% спиртов, этоксилированные пропоксилированные спирты C₈-C₁₀, CAS № 68603-25-8, и ≤ 2,0% полиэтиленоксида, CAS № 25322-68-3), (e) поверхностно-активное вещество TRITON™ DF-12 (100% спиртов, C₈-C₁₀, монобензиловые простые эфиры полиэтилен-полипропиленгликоля, CAS № 68154-99-4), (f) алкоксилированный спирт DeIONIC LF-EP-15 и/или DeIONIC LF-EP, и/или подобные соединения, а также их сочетания.

[0052] Согласно вариантам осуществления концентрированной теплопередающей текучей среды, в которой присутствуют одно или несколько дополнительных неионогенных поверхностно-активных веществ, дополняющих ингибитор коррозии для меди и медных сплавов и полиалкиленгликоль, концентрация одного или несколько дополнительных неионогенных поверхностно-активных веществ может варьироваться в зависимости от применения. Согласно некоторым вариантам осуществления одно или несколько дополнительных неионогенных поверхностно-активных веществ могут присутствовать в композиции в количестве, составляющем приблизительно 0,001 мас.% до приблизительно 3 мас.% по отношению к полной массе концентрированной теплопередающей текучей среды. Согласно другим вариантам осуществления одно или несколько дополнительных неионогенных поверхностно-активных веществ могут присутствовать в композиции в количестве, составляющем от приблизительно 0,001 мас.% до приблизительно 1 мас.% по отношению к полной массе концентрированной теплопередающей текучей среды. В пределах этого диапазона одно или несколько дополнительных неионогенных поверхностно-активных веществ могут присутствовать в количестве, которое составляет менее чем или равняется приблизительно 0,9 мас.%, согласно некоторым вариантам осуществления составляет менее чем или равняется приблизительно 0,8 мас.%, согласно некоторым вариантам осуществления составляет менее чем или равняется приблизительно 0,7 мас.%, согласно некоторым вариантам осуществления составляет менее чем или равняется приблизительно 0,6 мас.%, и согласно некоторым вариантам осуществления составляет менее чем или равняется приблизительно 0,5 мас.% по отношению к полной массе концентрированной теплопередающей текучей среды.

[0053] Иллюстративные примеры сложных эфиров полиалкиленгликоля для необязательного применения в качестве дополнительного неионогенного поверхностно-активного вещества в соответствии с настоящим изобретением представляют собой, но не ограничиваются этим, сложные моно- и диэфиры разнообразных жирных кислот, такие как сложные эфиры полиэтиленгликоля MAPEG® от компании BASF (например, монолаурат MAPEG® 200ML или PEG 200, диолеат MAPEG® 400 DO или PEG 400, диолеат MAPEG® 400 MO или PEG 400, и диолеат MAPEG® 600 DO или PEG 600 и т. д.), и/или подобные соединения, а также их сочетания.

[0054] Иллюстративные примеры сополимеров этиленоксида (EO) и пропиленоксида (PO) для необязательного применения в качестве дополнительного неионогенного поверхностно-активного вещества в соответствии с настоящим изобретением представляют собой, но не ограничиваются этим, разнообразные блок-сополимерные поверхностно-активные вещества Pluronic и Pluronic R от компании BASF, неионогенные поверхностно-активные вещества DOWFAX, текучие среды UCON™ и смазочные материалы SYNALOX от компании Dow Chemical и/или подобные соединения, а также их сочетания.

[0055] Иллюстративные примеры полиоксиалкиленовых производных сорбитанового сложного эфира жирной кислоты для необязательного применения в качестве дополнительного неионогенного поверхностно-активного вещества в соответствии с настоящим изобретением представляют собой, но не ограничиваются этим, полиоксиэтилен 20 сорбитанмонолаурат (например, продукты, продаваемые под товарными наименованиями TWEEN 20 или T-MAZ 20), полиоксиэтилен 4 сорбитанмонолаурат (например, TWEEN 21), полиоксиэтилен 20 сорбитанмонопальмитат (например, TWEEN 40), полиоксиэтилен 20 сорбитанмоностеарат (например, TWEEN 60 или T-MAZ 60K), полиоксиэтилен 20 сорбитанмоноолеат (например, TWEEN 80 или T-MAZ 80), полиоксиэтилен 20 тристеарат (например, TWEEN 65 или T-MAZ 65K), полиоксиэтилен 5 сорбитанмоноолеат (например, TWEEN 81 или T-MAZ 81), полиоксиэтилен 20 сорбитантриолеат ( например, TWEEN 85 или T-MAZ 85K), и/или подобные соединения, а также их сочетания.

[0056] Согласно некоторым вариантам осуществления концентрированные теплопередающие текучие среды в соответствии с настоящим изобретением могут быть использованы непосредственно в качестве теплопередающей текучей среды без разбавления и без добавления воды.

[0057] Согласно некоторым вариантам осуществления концентрированные теплопередающие текучие среды в соответствии с настоящим изобретением могут необязательно содержать воду, в том числе в качестве дополнения или в качестве альтернативы для понижающего температуру замерзания вещества. Готовые к применению теплопередающие текучие среды, изготовленные из концентрированных теплопередающих текучих сред (например, посредством разбавления), как правило, содержат воду. Согласно некоторым вариантам осуществления концентрированная теплопередающая текучая среда в соответствии с настоящим изобретением, которая содержит понижающее температуру замерзания вещество, может быть разбавлена водой с получением раствора, имеющего концентрацию от 40 об.% до 60 об.%.

[0058] Тип воды, используемой в соответствии с настоящим изобретением, не является ограниченным. Однако согласно некоторым вариантам осуществления вода, используемая в концентрированной теплопередающей текучей среде и/или теплопередающей текучей среде в соответствии с настоящим изобретением, представляет собой деионизированную воду, деминерализованную воду, умягченную воду или их сочетание. Согласно некоторым вариантам осуществления жесткость воды в пересчете на CaCO₃ составляет менее чем приблизительно 10 ч./млн. Согласно другим вариантам осуществления удельная электропроводность воды составляет менее чем приблизительно 30 мкСм/см. Согласно следующим вариантам осуществления жесткость воды в пересчете на CaCO₃ составляет менее чем приблизительно 10 ч./млн, и удельная электропроводность воды составляет менее чем приблизительно 30 мкСм/см.

[0059] Согласно вариантам осуществления для концентрированной теплопередающей текучей среды, в которой присутствует вода, концентрация воды может варьироваться в зависимости от применения. Согласно некоторым вариантам осуществления вода присутствует в количестве, составляющем от приблизительно 0,1 мас.% до приблизительно 90 мас.% по отношению к полной массе концентрированной теплопередающей текучей среды. В пределах этого диапазона вода может присутствовать в количестве, которое составляет более чем или равняется приблизительно 0,5 мас.%, согласно некоторым вариантам осуществления составляет более чем или равняется приблизительно 1 мас.%, по отношению к полной массе концентрированной теплопередающей текучей среды. Кроме того, в пределах этого диапазона вода может присутствовать в количестве, которое составляет менее чем приблизительно 70 мас.%, согласно некоторым вариантам осуществления менее чем приблизительно 60 мас.%, по отношению к полной массе концентрированной теплопередающей текучей среды. Согласно другим вариантам осуществления вода присутствует в количестве, составляющем от приблизительно 0,5 мас.% до приблизительно 70 мас.% по отношению к полной массе концентрированной теплопередающей текучей среды. Согласно следующим вариантам осуществления, вода присутствует в количестве, составляющем от приблизительно 1 мас.% до приблизительно 60 мас.% по отношению к полной массе концентрированной теплопередающей текучей среды.

[0060] Согласно некоторым вариантам осуществления концентрированные теплопередающие текучие среды в соответствии с настоящим изобретением могут необязательно содержать один или несколько дополнительных имеющий низкую удельную электропроводность ингибиторов коррозии. Иллюстративные примеры имеющих низкую удельную электропроводность ингибиторов коррозии для необязательного применения в соответствии с настоящим изобретением представляют собой, но не ограничиваются этим, силоксановые соединения, коллоидный диоксид кремния, аминосоединения и/или подобные соединения, а также их сочетания.

[0061] Иллюстративные примеры силоксановых соединений для необязательного применения в качестве имеющих низкую удельную электропроводность ингибиторов коррозии в соответствии с настоящим изобретением представляют собой, но не ограничиваются этим, материалы SILWETTM, SILQUESTTM, и FORMASILTM, поставляемые от компании Momentive Performance Materials Inc. (Уотерфорд, штат Нью-Джерси, США)), и/или GE Silicones-OSi Specialties, и/или подобные соединения, а также их сочетания. Иллюстративные примеры имеющихся в продаже силоксановых соединений, которые могут быть использованы в соответствии с настоящим изобретением, представляют собой, но не ограничиваются этим, SILWET L-77, SILWET L-7657, SILWET L-7650, SILWET L-7608, SILWET L-7210, SILWET L-7220, силоксан-простополиэфирные сополимеры, поставляемые от компании Dow Corning Corp. (Мидленд, штат Мичиган, США) и/или подобные соединения, а также их сочетания. Согласно некоторым вариантам осуществления могут быть использованы неэлектропроводные или практически неэлектропроводные соединения на кремнийорганической основе, содержащие одну или несколько кремний-углеродных связей (например, соединения, которые способны гидролизоваться в присутствии воды с образованием силанольных соединений, содержащих одну или несколько групп Si-OH), в том числе, но не ограничиваясь этим, алкоксисиланы. Иллюстративные примеры алкоксисиланов для применения в соответствии с настоящим изобретением представляют собой, но не ограничиваются этим, FORMASIL 891, FORMASIL 593, FORMASIL 433, силан (полиалкиленоксидалкоксисилан) SILQUEST® Y-5560, 2-(3,4-эпоксициклогексил)этилтриметоксисилан SILQUEST® A-186, 3-глицидоксипропилтриметоксисилан SILQUEST® A-187, 3-аминопропилтриэтоксисилан, N-2-(аминоэтил)-3-аминопропилтриметоксисилан, октилтриэтоксисилан, винилтриэтоксисилан, винилтриметоксисилан, метилтриэтоксисилан, 3-метакрилоксипропилтриметоксисилан, 3-меркаптопропилтриметоксисилан, изобутилтриметоксисилан, фенилтриметоксисилан, метилтриметоксисилан и/или подобные соединения, а также их сочетания. Согласно вариантам осуществления для концентрированной теплопередающей текучей среды, в которой присутствует силоксановое соединение, концентрация силоксанового соединения может варьироваться в зависимости от применения. Согласно некоторым вариантам осуществления силоксановое соединение или смесь силоксановых соединений присутствуют в количестве, составляющем от приблизительно 0,01 мас.% до приблизительно 10 мас.% по отношению к полной массе концентрированной теплопередающей текучей среды. Согласно другим вариантам осуществления силоксановое соединение или смесь силоксановых соединений присутствуют в количестве, составляющем от приблизительно 0,02 мас.% до приблизительно 2 мас.% по отношению к полной массе концентрированной теплопередающей текучей среды.

[0062] Иллюстративные примеры коллоидного диоксида кремния для необязательного применения в качестве имеющего низкую удельную электропроводность ингибитора коррозии в соответствии с настоящим изобретением представляют собой, но не ограничиваются этим, коллоидный диоксид кремния имеющий номинальный размер частиц от приблизительно 1 нм до приблизительно 200 нм. Согласно некоторым вариантам осуществления размер частиц коллоидного диоксида кремния составляет от приблизительно 1 нм до приблизительно 100 нм. Согласно другим вариантам осуществления диаметр частиц коллоидного диоксида кремния составляет от приблизительно 1 нм до приблизительно 40 нм. В пределах этого диапазона размер частиц коллоидного диоксида кремния может составлять более чем или равняться приблизительно 1 нм, согласно некоторым вариант осуществления он составляет более чем или равняется приблизительно 2 нм. Кроме того, в пределах этого диапазона размер частиц коллоидного диоксида кремния может составлять менее чем или равняться приблизительно 100 нм, согласно некоторым вариантам осуществления он составляет менее чем или равняется приблизительно 40 нм. Подходящий коллоидный диоксид кремния для необязательного применения в соответствии с настоящим изобретением представляют собой, но не ограничиваются этим, коллоидный диоксид кремния Ludox от компании DuPont или Nyacol от компании Grace Davidson, и/или коллоидный диоксид кремния Bindzil от компании Akzo Nobel-Eka Chemicals, коллоидный диоксид кремния Snowtex от компании Nissan Chemical, коллоидный диоксид кремния от компании Nalco и других поставщиков, и/или подобные соединения, а также их сочетания. Без желания следовать какой-либо конкретной теории и намерения ограничивать какой-либо мерой объем пунктов прилагаемой формулы изобретения или соответствующих эквивалентов, авторы настоящего изобретения полагают, что посредством применения коллоидного диоксида кремния в теплопередающей текучей среде наночастицы могут увеличивать эффективность теплопередачи и/или теплоемкость теплопередающих текучих сред. Согласно вариантам осуществления концентрированной теплопередающей текучей среды, в которой присутствует коллоидный диоксид кремния, концентрация коллоидного диоксида кремния может варьироваться в зависимости от применения. Согласно некоторым вариантам осуществления коллоидный диоксид кремния присутствует в количестве, составляющем от приблизительно 0 ч./млн до приблизительно 20000 ч./млн (т. е. вплоть до приблизительно 20000 ч./млн) и согласно некоторым вариантам осуществления от приблизительно 0 ч./млн до приблизительно 2000 ч./млн (т. е. вплоть до приблизительно 2000 ч./млн) по отношению к массе концентрированной теплопередающей текучей среды.

[0063] Иллюстративные примеры аминосоединений для необязательного применения в качестве имеющего низкую удельную электропроводность ингибитора коррозии в соответствии с настоящим изобретением представляют собой, но не ограничиваются этим, этаноламин, диэтаноламин, триэтаноламин, морфолин, бензиламин, циклогексиламин, дициклогексиламин, гексиламин, AMP (2-амино-2-метил-1-пропанол или изобутанол), DEAE (диэтилэтаноламин), DEHA (диэтилгидроксиламин), DMAE (2-диметиламиноэтанол), DMAP (диметиламино-2-пропанол), MOPA (3-метоксипропиламин) и/или подобные соединения, а также их сочетания.

[0064] Согласно некоторым вариантам осуществления концентрированные теплопередающие текучие среды в соответствии с настоящим изобретением необязательно могут дополнительно содержать один или несколько дополнительных компонентов. Объединенная полная концентрация необязательных дополнительных компонентов может находиться в диапазоне от приблизительно 0,0 мас.% до приблизительно 15 мас.% (т. е. вплоть до приблизительно 15 мас.%) по отношению к полной массе концентрированной теплопередающей текучей среды. Согласно некоторым вариантам осуществления объединенная полная концентрация необязательных дополнительных компонентов составляет от приблизительно 00001 мас.% до приблизительно 10 мас.% по отношению к полной массе концентрированной теплопередающей текучей среды. Согласно другим вариантам осуществления объединенная полная концентрация необязательных дополнительных компонентов составляет от приблизительно 0,001 мас.% до приблизительно 5 мас.% по отношению к полной массе концентрированной теплопередающей текучей среды. Согласно следующим вариантам осуществления объединенная полная концентрация необязательных дополнительных компонентов составляет от приблизительно 0,01 мас.% до приблизительно 3 мас.% по отношению к полной массе концентрированной теплопередающей текучей среды.

[0065] Иллюстративные примеры дополнительных компонентов, которые могут необязательно присутствовать в ингибирующей коррозию композиции в соответствии с настоящим изобретением, представляют собой, но не ограничиваются этим, тетраалкилортосиликатные сложные эфиры C₁-C₂₀, неэлектропроводные окрашивающие вещества, противовспенивающие вещества или пеногасители, биоциды, регулирующие pH вещества, увлажняющие вещества, другие неионогенные поверхностно-активные вещества, другие неэлектропроводные или имеющие низкую удельную электропроводность и ингибирующие коррозию неионогенные диспергирующие вещества, ингибиторы образования отложений, горькие вещества, другие охлаждающие текучие среды/предохраняющие от замерзания добавки и/или подобные вещества, а также их сочетания. В случае присутствия одного или нескольких необязательных дополнительных компонентов они должны быть неэлектропроводными или иметь низкую удельную электропроводность. Согласно некоторым вариантам осуществления из концентрированной теплопередающей текучей среды в соответствии с настоящим изобретением могут быть, в частности, исключены один или несколько из указанных необязательных дополнительных компонентов (например, могут практически отсутствовать один или несколько из вышеупомянутых дополнительных компонентов). Согласно некоторым вариантам осуществления значение pH концентрированной теплопередающей текучей среды в соответствии с настоящим изобретением при концентрации 50% составляет от приблизительно 6,8 до приблизительно 10,0, согласно некоторым вариантам осуществления от приблизительно 6,8 до приблизительно 9,0.

[0066] Иллюстративные примеры тетраалкилортосиликатных сложных эфиров C₁-C₂₀ для необязательного применения в качестве дополнительных компонентов в соответствии с настоящим изобретением представляют собой, но не ограничиваются этим, тетраметилортосиликат, тетраэтилортосиликат и/или подобные соединения, а также их сочетания. Согласно вариантам осуществления для концентрированной теплопередающей текучей среды, в которой присутствует тетраалкилортосиликатный сложный эфир C₁-C₂₀, концентрация тетраалкилортосиликатного сложного эфира C₁-C₂₀ может варьироваться в зависимости от применения. Согласно некоторым вариантам осуществления тетраалкилортосиликатный сложный эфир C₁-C₂₀ присутствует в количестве, составляющем от приблизительно 0 мас.% до приблизительно 5 мас.% по отношению к полной массе концентрированной теплопередающей текучей среды.

[0067] Иллюстративные примеры неэлектропроводных окрашивающих веществ или красителей для необязательного применения в соответствии с настоящим изобретением представляют собой, но не ограничиваются этим, вещества, описаны в публикациях патентных заявок США № 2006/0051639 A1 и № 2006/0063050 A1. Дополнительные иллюстративные примеры неэлектропроводных окрашивающих веществ или красителей для необязательного применения в соответствии с настоящим изобретением представляют собой, но не ограничиваются этим, разнообразные полимерные окрашивающие вещества от компании Milliken & Company (Спартанбург, штат Южная Каролина, США) и окрашивающие вещества от компании Chromatech Inc. (Кантон, штат Мичиган, США), в том числе, но не ограничиваясь этим, Liquitint красный ST, Liquitint синий RE, Liquitint красный XC, Liquitint Patent синий, Liquitint яркий желтый, Liquitint яркий оранжевый, Liquitint Royal синий, Liquitint синий N-6, Liquitint яркий синий, Liquitint Supra синий, Liquitint синий HP, Liquitint синий DB, Liquitint синий II, Liquitint Exp. желтый 8614-6, Liquitint желтый BL, Liquitint желтый II, Liquitint солнечный желтый, Liquitint Supra желтый, Liquitint зеленый HMC, Liquitint фиолетовый, Liquitint красный BL, Liquitint красный RL, Liquitint вишневый красный, Liquitint красный II, Liquitint бирюзовый, Liquitint желтый LP, Liquitint фиолетовый LS, Liquitint малиновый, Liquitint аквамарин, Liquitint зеленый HMC, Liquitint синий EA и Liquitint красный HN, и/или подобные вещества, а также их сочетания.

[0068] При использовании в настоящем документе термин «неэлектропроводное окрашивающее вещество» означает вещество, которое вызывает увеличение удельной электропроводности, составляющее менее чем приблизительно 10 мкСм/см, при введении в стандартный раствор в деионизированной воде при максимальной концентрации, составляющей не более чем приблизительно 0,2 мас.% по отношению к полной массе стандартного раствора. Согласно некоторым вариантам осуществления подходящие неэлектропроводные окрашивающие вещества проявляют хорошую устойчивость в смеси спирта и воды в условиях эксплуатации топливного элемента (например, при температуре, составляющей, как правило, от приблизительно 40°C до приблизительно 100°C.

[0069] Согласно некоторым вариантам осуществления в необязательном неэлектропроводном окрашивающем веществе практически отсутствуют функциональные группы, которые образуют ионные частицы вследствие гидролиза в водном растворе, содержащем спирт или гликоль. При использовании в настоящем документе в контексте неэлектропроводных окрашивающих веществ выражение «практически отсутствуют» означает количество, не превышающее уровня, при котором удельная электропроводность окрашенной теплопередающей текучей среды становится выше, чем 10 мкСм/см. Согласно некоторым вариантам осуществления в необязательном неэлектропроводном окрашивающем веществе практически отсутствуют функциональные группы, выбранные из группы, которую составляют карбоксилатные группы, сульфонатные группы, фосфонатные группы, четвертичные аммониевые катионные группы, несущие положительный заряд группы, несущие отрицательный заряд группы и их сочетания. Иллюстративные примеры групп, которые несут положительный заряд, представляют собой, но не ограничиваются этим, Na⁺, Cu²⁺, N⁺R₃ (здесь группы R представляют собой независимо H, C₁-C₂₀-алкил или содержащие ароматическое кольцо группы), Fe³⁺ и/или подобные группы, а также их сочетания. Иллюстративные примеры групп, которые несут отрицательный заряд, представляют собой, но не ограничиваются этим, Cl⁻, Br⁻, I⁻ и/или подобные группы, а также их сочетания.

[0070] Согласно некоторым вариантам осуществления необязательное неэлектропроводное окрашивающее вещество может содержать по меньшей мере один из следующих хромофоров: антрахинон, трифенилметан, дифенилметан, триарилметан, диарилметан, азосодержащие соединения, дисазосодержащие соединения, трисазосодержащие соединения, диазосодержащие соединения, ксантен, акридин, инден, тиазол, две или более сопряженных ароматических групп, две или более сопряженных гетероциклических групп (например, радикалы типа стильбена и/или пиразолина и/или кумарина, или их смеси), три или более сопряженных углерод-углеродных двойных связей (например, каротин) и/или подобные соединения, а также их сочетания. Согласно некоторым вариантам осуществления хромофор может содержать один или несколько из следующих групп: трифенилметан, дифенилметан, триарилметан, диарилметан и азосодержащий радикал.

[0071] Согласно некоторым вариантам осуществления необязательное неэлектропроводное окрашивающее вещество может содержать алкиленоксильные или алкоксильные группы и по меньшей мере один хромофор, такой как хромофоры, которые описаны выше. Согласно некоторым вариантам осуществления хромофор, содержащийся в окрашивающих веществах, может быть выбран из группы, которую составляют антрахинон, трифенилметан, дифенилметан, триарилметан, диарилметан, азосодержащие соединения, дисазосодержащие соединения, трисазосодержащие соединения, диазосодержащие соединения, две или более сопряженных ароматических групп, две или более сопряженных гетероциклических групп и/или подобные соединения, а также их сочетания.

[0072] Согласно альтернативным вариантам осуществления подходящие необязательные неэлектропроводные окрашивающие вещества имеют формулу (IV):

R{A_k[(B)_nR¹]_m}_x (IV)

в которой R представляет собой органический хромофор, выбранный из группы, которую составляют антрахинон, трифенилметан, дифенилметан, триарилметан, диарилметан, азосодержащие соединения, дисазосодержащие соединения, трисазосодержащие соединения, диазосодержащие соединения, ксантен, акридин, инден, тиазол, две или более сопряженных ароматических групп, две или более сопряженных гетероциклических групп и их сочетания; A представляет собой соединительный фрагмент в хромофоре и выбран из группы, которую составляют O, N и S; k составляет 0 или 1; B выбран из группы, которую составляют одна или несколько алкиленоксильных или алкоксильных групп, содержащих от 1 до 8 атомов углерода; n представляет собой целое число от 1 до 100; m составляет 1 или 2; x представляет собой целое число от 1 до 5; и R¹ выбран из группы, которую составляют H, C₁-C₆-алкильные группы или алкоксильные группы, содержащие от 1 до 8 атомов углерода, а также их сочетания.

[0073] Согласно некоторым вариантам осуществления подходящие необязательные неэлектропроводные окрашивающие вещества представляют собой такие окрашивающие вещества формулы (IV), которые представлены выше, и в которых A представляет собой N или O; B выбран из группы, которую составляют одна или несколько алкиленоксильных групп, содержащих от 2 до 4 атомов углерода, n составляет от 1 до 30, m составляет 1 или 2, x составляет 1 или 2, и R¹ представляет собой H или C₁-C₄-алкильные группы или алкоксильные группы, содержащие от 1 до 6 атомов углерода.

[0074] Согласно некоторым вариантам осуществления необязательные неэлектропроводные окрашивающие вещества могут быть получены разнообразными известными способами в том числе, но не ограничиваясь этим, способы, которые описаны в патенте США № 4,284,729, патенте США № 6,528,564 B1 или в других патентах, выданных компании Milliken & Company (Спартанбург, штат Южная Каролина, США). Например, подходящие необязательные окрашивающие вещества могут быть получены посредством превращения промежуточного красителя, содержащего первичную аминогруппу, в соответствующее полимерное соединение и применения полученного в результате соединения для получения соединения, в молекуле которого содержится хромофорная группа. В случае азокрасителей это может быть осуществлено посредством реакции первичного ароматического амина с соответствующим количеством алкиленоксида или смесей алкиленоксидов (таких как, например, этиленоксид и подобные соединения) согласно известным процедурам и последующего сочетания полученного в результате соединения с диазониевой солью ароматического амина. Для получения жидких окрашивающих веществ триарилметанового класса ароматические амины, которые прореагировали с алкиленоксидом, как указано выше, могут быть сконденсированы с ароматическими альдегидами, и полученные в результате конденсация продукты могут быть окислены с образованием триарилметановых жидких окрашивающих веществ. Другие подходящие необязательные окрашивающие вещества также могут быть получены с применением указанных выше и других известных процедур.

[0075] Согласно одному варианту осуществления необязательные окрашивающие вещества, содержащие ионные фрагменты, могут находить применение в случае использования способов очистки. Иллюстративные примеры технологий очистки и химического разделения представляют собой обработка с применением ионообменных смол, обратный осмос, экстракция, абсорбция, дистилляция, фильтрация и т. д., а также аналогичные процессы, используемые для удаления ионных фрагментов в целях получения очищенного окрашивающего вещества, которое является неэлектропроводным и подходящим для применения в настоящем изобретении.

[0076] Иллюстративные примеры противовспенивающих веществ или пеногасителей для необязательного применения в соответствии с настоящим изобретением представляют собой, но не ограничиваются этим, содержащий органомодифицированный полидиметилсилоксан полиалкиленгликоль, сополимер силоксана и полиалкиленоксида, полиалкиленоксид, PM-5150, поставляемый от компании Prestone Products Corp., Pluronic L-61 и Plurafac® LF 224 от компании BASF Corp., Patcote 492, Patcote 415 и другие противовспенивающие вещества под товарным наименованием Patcote, поставляемые от компании Hydrite Chemical Co. и других поставщиков, а также Foam Ban 136B и другие противовспенивающие вещества Foam Ban, поставляемые от компании Munzing Chemie GmbH или аффилированных компаний. Необязательные противовспенивающие вещества также могут представлять собой противовспенивающие вещества на основе полидиметилсилоксановой эмульсии, в том числе, но не ограничиваясь этим, PC-5450NF от компании Performance Chemicals, LLC (Боскавен, штат Нью-Гемпшир, США); и противовспенивающие вещества CNC XD-55 NF и XD-56 от компании CNC International (Вунсокет, штат Род-Айленд, США). Согласно некоторым вариантам осуществления необязательные противовспенивающие вещества могут содержать кремнийорганический или органомодифицированный полидиметилсилоксан, например, противовспенивающие вещества на кремнийорганической основе под товарным наименованием SAG (например, SAG-10, Silbreak® 320) от компании OSI Specialties Inc., Momentive Performance Materials Inc. (Уотерфорд, штат Нью-Йорк, США), Dow Corning и других поставщиков; блок-сополимер этиленоксида и пропиленоксида (EO-PO) и блок-сополимер пропиленоксид-этиленоксид-пропиленоксид (PO-EO-PO) (например, Pluronic L61, Pluronic L81 и другие продукты Pluronic и Pluronic C); полиэтиленоксид или полипропиленоксид, например, PPG 2000 (например, полипропиленоксид со средней молекулярной массой 2000 дальтон); продукты на полидиорганосилоксановой основе (например, продукты содержащие полидиметилсилоксан (PDMS), и аналогичные соединения); жирные кислоты или сложные эфиры жирных кислот (например, стеариновая кислота и аналогичные соединения); жирный спирт, алкоксилированный спирт и полигликоль; полиэфирполиолацетат, этоксилированный полиэфирсорбитгексаолеат и поли(этиленоксид-пропиленоксид)моноаллилэфирацетат; воск, лигроин, керосин и ароматическое масло; и/или аналогичные вещества, а также их сочетания.

[0077] Иллюстративные примеры биоциды для необязательного применения в соответствии с настоящим изобретением представляют собой, но не ограничиваются этим, разнообразные неокисляющие биоциды, такой как глутаральдегид, изотиазолин, 5-хлор-2-метил-4-изотиазолин-3-он, 2-метил-4-изотиазолин-3-он, 1,2-бензизотиазолин-3-он, 2,2-дибром-3-нитрилопропионамид, 2-бром-2-нитропропан-1,3-диол, метилен-бис(тиоцианат), тербутилазин, сульфат тетракис(гидроксиметил)фосфония и/или подобные соединения, а также их сочетания.

[0078] Согласно некоторым вариантам осуществления концентрированная теплопередающая текучая среда в соответствии с настоящим изобретением используется непосредственно перед разбавлением. Согласно другим вариантам осуществления концентрированная теплопередающая текучая среда в соответствии с настоящим изобретением может быть разбавлена (например, водой и/или понижающим температуру замерзания веществом) с получением теплопередающей текучей среды. Например, согласно некоторым вариантам осуществления концентрированная теплопередающая текучая среда может быть разбавлена от приблизительно 10 об.% до приблизительно 75 об.% с получением теплопередающей текучей среды. Согласно некоторым вариантам осуществления вода, используемая для разбавления, представляет собой деионизированную воду, которая описана в разделе 4.5 стандарта ASTM D3306-10.

[0079] Согласно некоторым вариантам осуществления концентрированная теплопередающая текучая среда в соответствии с настоящим изобретением может быть получена как имеющийся в продаже продукт. Согласно некоторым вариантам осуществления концентрированная теплопередающая текучая среда в соответствии с настоящим изобретением может быть получена как имеющийся в продаже продукт, предназначенный для непосредственного применения в качестве теплопередающей текучей среды без необходимости разбавления какого-либо типа (например, без добавления воды). Согласно другим вариантам осуществления готовая к применению теплопередающая текучая среда, представляющая собой концентрированную теплопередающую текучую среду, которая была разбавлена приблизительно на 50 об.% водой, может быть получена как имеющийся в продаже продукт. Для получения готовой к применению теплопередающей текучей среды путем разбавления оптимальное количество воды, добавляемой в концентрированную теплопередающую текучую среду в условиях применения, может быть определено в соответствии с желательными требованиями защиты от замерзания, выкипания и коррозии.

[0080] Концентрированная теплопередающая текучая среда, которая не была разбавлена посредством добавления воды, как правило, не используется в качестве теплопередающей текучей среды в системе охлаждения двигателя вследствие своего относительно низкого значения коэффициента теплопередачи (или удельной теплоемкости), высокой вязкости и высокой температуры замерзания. Таким образом, концентрированные теплопередающие текучие среды могут быть разбавлены (например, до растворов с концентрацией от 30 об.% до 60 об.%) посредством добавления вода перед применением в качестве теплопередающих текучих сред в системах охлаждения двигателей. Как правило, производители транспортных средств используют концентрированную теплопередающую текучую среду, разбавленную на 50 об.% водой, в качестве заводской заправочной текучей среды в системах охлаждения транспортных средства. Теплопередающие текучие среды, которые предварительно разбавлены водой, содержат от приблизительно 30 об.% до приблизительно 60 об.% концентрированной теплопередающей текучей среды, представляют собой готовые к применению охлаждающие текучие среды, потому что никакая дополнительная вода не требуется при их добавлении в систему охлаждения транспортного средства.

[0081] В готовой к применению теплопередающей текучей среде понижающее температуру замерзания вещество может присутствовать в количестве, составляющем от приблизительно 1 мас.% до менее чем приблизительно 90 мас.%, по отношению к полной массе готовой к применению теплопередающей текучей среды. В пределах этого диапазона количество понижающего температуру замерзания вещества может составлять более чем или равняется приблизительно 10 мас.%, составлять более чем или равняться приблизительно 20 мас.%, составлять более чем или равняться приблизительно 30 мас.%, составлять более чем или равняться приблизительно 40 мас.%, составлять более чем или равняться приблизительно 50 мас.%, составлять более чем или равняться приблизительно 55 мас.%, составлять более чем или равняться приблизительно 60 мас.%, составлять более чем или равняться приблизительно 65 мас.%, составлять более чем или равняться приблизительно 70 мас.%, составлять более чем или равняться приблизительно 75 мас.%, составлять более чем или равняться приблизительно 80 мас.%, составлять более чем или равняться приблизительно 85 мас.%, составлять более чем или равняться приблизительно 86 мас.%, составлять более чем или равняться приблизительно 87 мас.%, составлять более чем или равняться приблизительно 88 мас.%, или составлять более чем или равняться приблизительно 89 мас.%, но менее чем приблизительно 90 мас.% по отношению к полной массе готовой к применению теплопередающей текучей среды. Кроме того, в пределах этого диапазона количество понижающего температуру замерзания вещества может составлять менее чем или равняться приблизительно 30 мас.%, составлять менее чем или равняться приблизительно 40 мас.%, составлять менее чем или равняться приблизительно 50 мас.%, составлять менее чем или равняться приблизительно 55 мас.%, составлять менее чем или равняться приблизительно 60 мас.%, составлять менее чем или равняться приблизительно 65 мас.%, составлять менее чем или равняться приблизительно 70 мас.%, составлять менее чем или равняться приблизительно 75 мас.%, составлять менее чем или равняться приблизительно 80 мас.%, составлять менее чем или равняться приблизительно 85 мас.%, составлять менее чем или равняться приблизительно 86 мас.%, составлять менее чем или равняться приблизительно 87 мас.%, составлять менее чем или равняться приблизительно 88 мас.%, или составлять менее чем или равняться приблизительно 89 мас.%, но не менее чем приблизительно 1 мас.% по отношению к полной массе готовой к применению теплопередающей текучей среды.

[0082] В готовой к применению теплопередающей текучей среде неионогенное поверхностно-активное вещество, которое содержит по меньшей мере ингибитор коррозии меди и медных сплавов и полиалкиленгликоль (но которое, согласно некоторым вариантам осуществления, также может содержать одно или несколько дополнительных неионогенных поверхностно-активных веществ), может присутствовать в количестве, составляющем от приблизительно 0,001 мас.% до приблизительно 5 мас.% по отношению к полной массе готовой к применению теплопередающей текучей среды. В пределах этого диапазона неионогенное поверхностно-активное вещество может присутствовать в количестве, которое составляет более чем или равняется приблизительно 0,005 мас.%, составляет более чем или равняется приблизительно 0,01 мас.%, или составляет более чем или равняется приблизительно 0,10 мас.% по отношению к полной массе готовой к применению теплопередающей текучей среды. Кроме того, в пределах этого диапазона неионогенное поверхностно-активное вещество может присутствовать в количестве, которое составляет менее чем или равняется приблизительно 4 мас.%, составляет менее чем или равняется приблизительно 3 мас.%, составляет менее чем или равняется приблизительно 2 мас.%, составляет менее чем или равняется приблизительно 1,5 мас.%, или составляет менее чем или равняется приблизительно 1 мас.% по отношению к полной массе готовой к применению теплопередающей текучей среды.

[0083] Согласно вариантам осуществления, в которых теплопередающая текучая среда содержит один или несколько дополнительных имеющих низкую удельную электропроводность ингибиторов коррозии, полное количество одного или нескольких дополнительных имеющих низкую удельную электропроводность ингибиторов коррозии может составлять более чем приблизительно 0,001 мас.% по отношению к полной массе теплопередающей текучей среды. В пределах этого диапазона количество одного или нескольких дополнительных имеющих низкую удельную электропроводность ингибиторов коррозии может составлять менее чем приблизительно 10 мас.%, менее чем приблизительно 9 мас.%, менее чем приблизительно 8 мас.%, менее чем приблизительно 7 мас.%, менее чем приблизительно 6 мас.%, менее чем приблизительно 5 мас.%, менее чем приблизительно 4 мас.%, менее чем приблизительно 3 мас.%, или менее чем приблизительно 2 мас.% по отношению к полной массе теплопередающей текучей среды.

[0084] Согласно вариантам осуществления, в которых теплопередающая текучая среда содержит один или несколько дополнительных необязательных компонентов, полное количество одного или нескольких дополнительных необязательных компонентов может составлять более чем приблизительно 0,001 мас.% по отношению к полной массе теплопередающей текучей среды. В пределах этого диапазона количество одного или нескольких дополнительных необязательных компонентов может составлять менее чем приблизительно 20 мас.%, менее чем приблизительно 19 мас.%, менее чем приблизительно 18 мас.%, менее чем приблизительно 17 мас.%, менее чем приблизительно 16 мас.%, менее чем приблизительно 15 мас.%, менее чем приблизительно 14 мас.%, менее чем приблизительно 13 мас.%, или менее чем приблизительно 12 мас.%, менее чем приблизительно 11 мас.%, менее чем приблизительно 10 мас.%, менее чем приблизительно 9 мас.%, менее чем приблизительно 8 мас.%, менее чем приблизительно 7 мас.%, менее чем приблизительно 6 мас.%, менее чем приблизительно 5 мас.%, менее чем приблизительно 4 мас.%, менее чем приблизительно 3 мас.%, или менее чем приблизительно 2 мас.% по отношению к полной массе теплопередающей текучей среды.

[0085] Значение pH теплопередающей текучей среды может составлять от приблизительно 6,8 до приблизительно 10,0 при комнатной температуре. В пределах этого диапазона значение pH может составлять более чем или равняться приблизительно 7,5, или согласно некоторым вариантам осуществления составляет более чем или равняется приблизительно 7,8. Кроме того, в пределах этого диапазона pH может составлять менее чем или равняется приблизительно 9,0, или согласно некоторым вариантам осуществления оно составляет менее чем или равняется приблизительно 8,8.

[0086] Способ предотвращения коррозии в теплопередающей системе в соответствии с настоящим изобретением включает введение по меньшей мере части теплопередающей системы в контакт с теплопередающей текучей средой типа, описанного в настоящем документе. В теплопередающей системе могут присутствовать один или множество компонентов, содержащих углеродистую сталь, алюминий, алюминиевый сплав, магний, магниевый сплав, желтый металл или их сочетание. Согласно некоторым вариантам осуществления теплопередающая система содержать магний и/или магниевый сплав. Согласно некоторым вариантам осуществления теплопередающая система содержит топливный элемент.

[0087] Согласно некоторым вариантам осуществления ионообменная смола, предварительно обработанная с применением концентрированной теплопередающей текучей среды или изготовленной из нее теплопередающей текучей среды в соответствии с настоящим изобретением, могут быть использованы для обеспечения защиты от коррозии. Например, ионообменные смолы (например, смолы для смешанного слоя или анионообменные смолы) могут быть предварительно обработаны с применением концентрированной теплопередающей текучей среды или изготовленной из нее теплопередающей текучей среды, содержащей 5- или 6-членное гетероциклическое кольцо в качестве активной функциональной группы, причем гетероциклическое кольцо содержит по меньшей мере один атом азота (например, азольное соединение). После этого ионообменные смолы могут быть помещены в фильтр, установленный в боковом потоке системы охлаждения. Некоторые из ионных соединений, которые присутствуют в охлаждающей текучей среде или образуются в процессе эксплуатации системы охлаждения, будут вступать в реакции обмена с ингибитором коррозии, связанным с обеспечивающими ионный обмен центрами в составе ионообменных смол. Этот обмен приводит к высвобождению ингибитора коррозии из смолы и удалению ионных соединений из охлаждающей текучей среды. Поскольку 5- или 6-членные N-гетероциклические соединения, используемые в качестве ингибиторов коррозии, представляют собой слабоионные соединения, степень их высвобождения при обычно используемой концентрации в охлаждающей текучей среде находится на таком уровне (например, составляет менее чем несколько тысяч миллиграммов на литр), который не может приводить к неприемлемому увеличению удельной электропроводности. Кроме того, количество ингибитора, которое высвобождается из смолы, зависит от требуемой защиты от коррозии под действием охлаждающей текучей среды. Увеличение коррозионной способности охлаждающей текучей среды может приводить к образованию большего количества ионных соединений, которые, в свою очередь, могут инициировать увеличение количества ингибитора коррозии, высвобождаемого из смолы посредством ионообменного механизма. Это увеличение концентрация ингибитора коррозии в охлаждающей текучей среде может приводить к уменьшению скорости коррозии. Таким образом, ионообменные смолы смешанного слоя могут быть использованы для поддержания низкой удельной электропроводности охлаждающих текучих сред в системе. Согласно некоторым вариантам осуществления фильтр грубой очистки и/или обычный фильтр могут быть использованы для предотвращения утечки шариков ионообменной смолы в систему.

[0088] Ионообменные смолы, содержащие ингибиторы коррозии в соответствии с настоящим изобретением, может быть получены посредством введения ионообменных смол в контакт с водными растворами, содержащими ингибиторы коррозии, в течение периода времени, который является достаточным для того, чтобы ингибиторы коррозии осуществили обмен 15% или более всех пригодных для обмена групп в смоле. Другими словами, согласно некоторым вариантам осуществления содержание ингибитора коррозии может составлять 15% или более обменной емкости смолы. Согласно другим вариантам осуществления содержание ингибитора коррозии может составлять более чем 50% обменной емкости смолы. Согласно следующим вариантам осуществления, содержание ингибитора коррозии может составлять более чем 75% обменной емкости смолы. Ионообменные смолы, содержащие ингибиторы коррозии, затем могут быть помещены в фильтр и установлены в системе охлаждения для обеспечения желательной защиты от коррозии. Перед установкой в системе охлаждения ионообменные смолы, содержащие ингибиторы коррозии, могут быть очищены с применением деионизированной воды и/или очищенной охлаждающей текучей среды в целях сокращения до минимума возможности случайного внедрения примесей в систему.

[0089] Ингибиторы коррозии, которые могут быть использованы в настоящем изобретении для обработки ионообменных смол, могут иметь значение pK_a, которое составляет более чем или равняется приблизительно 5, если они представляют собой кислоты в водном растворе при 25°C. Если ингибитор для обработки представляет собой основание, значение pK_b подходящих ингибиторов для обработки может составлять более чем или равняться приблизительно 5 в водном растворе при 25°C. Иллюстративные примеры ингибиторов для обработки ионообменных смол представляют собой, но не ограничиваются этим, соединения, содержащие 5- или 6-членное гетероциклическое кольцо в качестве активной функциональной группы, причем гетероциклическое кольцо содержит по меньшей мере один атом азота (например, азольное соединение). Согласно некоторым вариантам осуществления для обработки ионообменных смол могут быть использованы и другие соединения, в том числе, но не ограничиваясь этим, один или несколько ингибиторов коррозии, которые описаны в настоящем документе.

[0090] Ионообменные смолы, используемые в соответствии с настоящим изобретением, зависят от природы используемых ингибиторов коррозии. Например, если N-гетероциклические соединения используются в качестве ингибиторов коррозии, ионообменные смолы могут представлять собой регенерируемые смолы смешанного слоя или анионообменные смолы. Если ингибиторы коррозии могут превратиться в положительно заряженные частицы в растворах, то могут быть использованы регенерируемые смолы смешанного слоя или катионообменные смолы. Используемая смола смешанного слоя представляет собой смесь катионообменной смолы и анионообменной смолы. Катионообменная смола, используемый в соответствии с настоящим изобретением, может присутствовать в форме H⁺, и анионообменная смола может присутствовать в форме OH^-. Ионообменная смола содержит полимерную матрицу и функциональные группы, которые взаимодействуют с ионами. Матрица ионообменной смолы может представлять собой полистирол и сополимеры стирола, полиакриловые соединения, фенолформальдегид, полиалкиламин и/или подобные соединения, а также их сочетания. Функциональные группы катионообменной смолы могут представлять собой группы сульфоновой кислоты (-SO₃H), группы фосфоновой кислоты (-PO₃H), группы фосфиновой кислоты (-PO₃H) или группы карбоновой кислоты (-COOH или -C(CH₃)-COOH). Функциональные группы анионообменной смолы могут представлять собой четвертичные аммониевые группы (например, бензилтриметиламмониевые группы или бензилдиметилэтаноламмониевые группы) или функциональные третичные аминогруппы. Согласно некоторым вариантам осуществления ионообменные смолы, поставляемые от компаний Rohm & Haas (например, смолы Amberlite, Amberjet, Duolite и Imac), Bayer (Lewatit), Dow (Dowex), Mitsubishi (Diaion), Purolite, Sybron (Ionac), Resintech и/или аналогичные смолы могут быть использованы в соответствии с настоящим изобретением.

[0091] Концентрированные теплопередающие текучие среды и изготовленные их них теплопередающие текучие среды в соответствии с настоящим изобретением более подробно продемонстрированы посредством следующих неограничительных примеров. В следующих примерах проиллюстрированы признаки в соответствии с настоящим изобретением, которые представлены исключительно в иллюстративных целях. Они не предназначены для ограничения объема пунктов прилагаемой формулы изобретения или соответствующих эквивалентов.

Примеры

[0092] Материалы, используемые в следующих примерах, кратко представлены в таблице 1.

Таблица 1. Материалы.

Компонент Описание Понижающее температуру замерзания вещество Моноэтиленгликоль (этиленгликоль), химически чистый Деионизированная вода Азол Cobratec 99 (BZT) (бензотриазол) Сорбитановый сложный эфир жирной кислоты Span 20 (сорбитанмонолаурат) Силоксан 1 Silwet L-7650 (силоксанполиалкиленоксидный сополимер; модифицированный полиалкиленоксидом полидиметилсилоксан) Силоксан 2 Silwet L-7200 (силоксанполиалкиленоксидный сополимер) Силоксан 3 Silwet L-7657 (силоксанполиалкиленоксидный сополимер) Полиалкиленгликоль Carbowax 400 (полиэтиленгликоль, средняя MW = 380-420 дальтон) Полиглицерин CAS № 25618-55-7 (Solvay Chemicals International SA, полиглицерин-3, 15-30 мас.% диглицерина, 35-55 мас.% триглицерина, 10-25 мас.% тетраглицерина, < 10 мас.% пентаглицерина и < 5 мас.% гексаглицерина и высших олигомеров) Алкоксилированный спирт 1 MACOL LF-110 Алкоксилированный спирт 2 TRITON EF-19 Силоксановое противовспенивающее вещество 1 PC-5450NF (противовспенивающее вещество на основе полидиметилсилоксановой эмульсии) Силоксановое противовспенивающее вещество 2 Y-14865 (GE Silicones, противовспенивающее вещество на основе полидиметилсилоксановой эмульсии)

Пример 1. Имеющие низкую удельную электропроводность композиции предохраняющей от замерзания/охлаждающей текучей среды

[0093] Тринадцать полученных композиций теплопередающей текучей среды кратко представлены ниже в таблицах 2 и 3. Все количества представлены в массовых процентах по отношению к полной массе теплопередающей текучей среды. Кроме того, представлены значения удельной электропроводности текучих сред №№ 1-4.

Таблица 2. Композиции предохраняющей от замерзания/охлаждающей текучей среды №№ 1-6.

Номер текучей среды Текучая среда № 1 Текучая среда № 2 Текучая среда № 3 Текучая среда № 4 Текучая среда № 5 Текучая среда № 6 Ингредиенты мас.% мас.% мас.% мас.% мас.% мас.% Моноэтиленгликоль, химически чистый 60 59,7192 59,7192 59,7192 59,8331 59,7852 Деионизированная вода 40 39,9760 39,9760 39,9760 39,9520 39,9200 Cobratec 99 (BZT) 0,0100 0,0100 0,0100 0,0100 0,0100 Span 20 0,0600 0,0300 0,0600 0,1000 Silwet L-7650 0,1999 0,1999 0,1999 Silwet L-7657 Silwet L-7200 0,0499 0,0499 Carbowax 400 0,0600 0,0300 0,0600 0,1000 Полиглицерин Противовспенивающее вещество, PC-5450NF 0,0350 0,0350 0,0350 0,0350 0,0349 Итого 1000000 1000000 1000000 1000000 1000000 1000000 Удельная электропроводность охлаждающей текучей среды при комнатной температуре (мкСм/см) 0,25 0,73 0,51 0,58

Таблица 3. Композиции предохраняющей от замерзания/охлаждающей текучей среды №№ 7-13.

Номер текучей среды Текучая среда № 7 Текучая среда № 8 Текучая среда № 9 Текучая среда № 10 Текучая среда № 11 Текучая среда № 12 Текучая среда № 13 Ингредиенты мас.% мас.% мас.% мас.% мас.% мас.% мас.% Моноэтиленгликоль, химически чистый 59,8151 59,835 59,7854 59,7952 59,8252 59,2949 59,2949 Деионизированная вода 39,9400 400000 39,9202 39,9000 39,9200 39,5662 39,5662 Cobratec 99 (BZT) 0,0100 0,0100 0,0100 0,0500 0,0250 0,0250 Span 20 0,0500 0,0600 0,0998 0,1000 0,1000 0,0600 0,0600 Silwet L-7650 Silwet L-7657 0,0200 0,0200 0,0198 0,0198 Silwet L-7200 0,0499 0,0499 Carbowax 400 0,10001 0,0600 0,1000 0,1000 0,4998 Полиглицерин 0,0998 0,4998 0,9996 Противовспенивающее вещество PC-5450NF 0,0349 0,0350 0,0349 0,0349 0,0349 0,0346 0,0346 Итого 1000000 1000000 1000000 1000000 1000000 1000000 1000000 Удельная электропроводность охлаждающей текучей среды при комнатной температуре (мкСм/см)

[0094] Композиции были исследованы согласно модифицированному стандарту ASTM D1384. Результаты исследований, полученных для разнообразных металлов и металлических сплавов, присутствующих в системах охлаждения транспортных средств, включая металлы и металлические сплавы, содержащие алюминий и магний, кратко представлены ниже в таблицах 4 и 5. На исследуемые образцы металлов или металлических сплавов воздействовали с применением каждой из композиций теплопередающей текучей среды, которые представлены в примерах 1-13. На исследуемые образцы воздействовали с применением каждой композиции в течение 336 часов и измеряли потерю массы для каждый исследуемый образец. В таблицах 4 и 5 потеря массы каждого исследуемого образца представлена в миллиграммах (мг) образца/336 часов. Увеличение концентрации ионов магния (Mg²⁺) для каждой композиции также измеряли до и после проведения исследований в соответствии с модифицированным стандартом ASTM D1384. Концентрация ионов Mg²⁺ до и после исследования коррозии представлена в мг/л для каждой композиции.

Таблица 4. Потеря массы [(мг образца/336 часов] для теплопередающих текучих сред №№ 1-6.

Описание металла Текучая среда № 1 Текучая среда № 2 Текучая среда № 3 Текучая среда № 4 Текучая среда № 5 Текучая среда № 6 Латунь CA 260 37,8 1,6 0,1 1,5 2,1 1,8 Медь 27,2 2,8 2,2 2,9 1,5 1,8 Сталь SAE 1020 149,3 0,5 93,6 0,3 0,3 0,5 Mg AS-21X-1 (неприсоединенный) 63,85 68,15 33,85 47,45 25,3 29,8 Литой алюминий SAE329 -0,3 -3,3 -2,6 -4,6 -2 -2,1 Алюминий 3003 1,9 -0,5 0,4 -0,1 1,1 0,2 Mg AS-21X-2 (неприсоединенный) 67,05 71,65 37,65 51,05 28,8 29,4 Mg²⁺ (мг/л) после исследования 159,3 134,9 71 103,9 35,2 40,5 Mg²⁺ (мг/л) до исследования 0,64 0,92 0,12 0,12 0,50 0,28

Таблица 5. Потеря массы [(мг образца/336 часов] для теплопередающих текучих сред №№7-13.

Описание металла Текучая среда № 7 Текучая среда № 8 Текучая среда № 9 Текучая среда № 10 Текучая среда № 11 Текучая среда № 12 Текучая среда № 13 Латунь CA 260 2 1,5 1,9 1,6 8,4 1,6 1,3 Медь 1,2 1,8 1,8 1 7,5 0,8 1,2 Сталь SAE 1020 0,7 0,5 1,2 -0,5 -0,3 -0,2 -0,3 Mg AS-21X-1 (неприсоединенный) 26,6 21,5 27,9 43,85 27,95 31,95 29,15 Литой алюминий SAE329 -2,3 -1,1 -4,3 -3,7 -5 -1 -4,8 Алюминий 3003 0,2 1,4 0,8 0,8 -0,5 1,3 0,7 Mg AS-21X-2 (неприсоединенный) 27,5 23,5 27,7 50,85 26,05 23,65 28,05 Mg²⁺ (мг/л) после исследования 36,9 24,6 39,3 59,6 60,3 38,3 36,4 Mg²⁺ (мг/л) до исследования 0,64 0,64 0,58 0,13 0,63 0,61 0,63

[0095] Как представлено в таблицах 4 и 5, теплопередающие текучие среды, содержащие в сочетании азольное соединение и сорбитановый сложный эфир жирной кислоты и полиалкиленгликоль (текучие среды №№ 4-13) проявляют превосходные свойства ингибирования коррозии для разнообразных металлов и металлических сплавов, включая металлы и сплавы, содержащие алюминий и магний. В частности, указанные композиции обеспечивают значительное улучшение коррозионной стойкости магния Неожиданно и непредсказуемо исследуемые образцы магниевых сплавов проявляли меньшие значения потери массы, чем соответствующие значения, указанные для исследуемые образцов алюминиевых сплавов в соответствии со стандартом ASTM D3306. Композиция в примере 12 содержит полиглицерин, который представляет собой алкоксилированный спирт. Композиция в примере 12 дополнительно проявляет превосходное ингибирование коррозии для металлов и металлических сплавов на основе магния и алюминия. Кроме того, композиция в примере 4 проявляет низкое значение удельной электропроводности, что делает ее превосходной композицией для применения как в системах охлаждения двигателей внутреннего сгорания, так и в системах охлаждения альтернативных источников энергии (например, в системах охлаждения топливных элементов).

Пример 2. Влияние добавок ингибиторов

[0096] На фиг. 1 представлен график влияния добавок ингибиторов на скорость коррозии сплава MRI-202S и стали C1008. В момент времени A добавляли 0,6 г TRITON EF-19. В момент времени B добавляли 0,04 г бензотриазола. В моменты времени C и D добавляли 0,12 г SPAN 20. В моменты времени E и F добавляли 0,12 г CARBOWAX PEG 400. В момент времени G добавляли 0,24 г CARBOWAX PEG 400. В момент времени H добавляли 0,24 г SPAN 20. В момент времени I добавляли 1 г DOWEX моносферической смешанной смолы MR-450UPW и 0,1237 г бензотриазола.

[0097] На фиг. 2 представлен график влияния добавок ингибиторов на максимальную скорость локализованной коррозии сплава MRI-202S. Перед началом эксперимента добавляли 0,6 г TRITON EF-19. В моменты времени, представленные на фиг. 2, были осуществлены последовательные добавления следующих ингредиентов: (a) 0,04 г бензотриазола, (b) 0,12 г CARBOWAX 400, (c) 0,12 г CARBOWAX 400, (d) 0,12 г SPAN 20, (e) 0,12 г SPAN 20, (f) 0,24 г SPAN 20, (g) 0,24 г CARBOWAX 400 и (h) 1 г моносферической смешанной смолы DOWEX MR-450UPW и 0,1237 г бензотриазола.

[0098] На фиг. 3 представлен график влияния добавок ингибиторов на среднюю скорость коррозии сплава MRI-202S и стали C1008. Перед началом эксперимента добавляли 0,6 г TRITON EF-19. В моменты времени, представленные на фиг. 3, были осуществлены последовательные добавления следующих ингредиентов: (a) 0,04 г бензотриазола, (b) 0,12 г CARBOWAX 400, (c) 0,12 г CARBOWAX 400, (d) 0,12 г SPAN 20, (e) 0,12 г SPAN 20, (f) 0,24 г SPAN 20, (g) 0,24 г CARBOWAX 400 и (h) 1 г моносферической смешанной смолы DOWEX MR-450UPW.

Пример 3. Дополнительные композиции теплопередающей текучей среды

[0099] Были получены четыре дополнительные композиции A-D теплопередающей текучей среды, которые кратко представлены ниже в таблице 6. Все количества представлены в массовых процентах по отношению к полной массе теплопередающей текучей среды. Кроме того, представлены значения удельной электропроводности текучих сред A-D.

Таблица 6. Теплопередающие текучие среды A-D.

Наименование текучей среды Текучая среда A Текучая среда B Текучая среда C Текучая среда D Ингредиенты мас.% мас.% мас.% мас.% Моноэтиленгликоль, химически чистый 49,7535 500000 500000 500000 Деионизированная вода 50,0015 49,8350 49,7200 49,7200 Cobratec 99 (BZT) 0,0100 0,0100 0,0100 0,0100 Span 20 или сорбитанлаурат 0,0600 0,0600 0,0600 Silwet L-7650 Silwet L-7200 0,2000 Carbowax 400 0,0600 0,0600 0,0600 Полиглицерин Macol LF-110 0,1500 Triton EF-19 0,1500 Противовспенивающее вещество Y-14865 0,0350 Противовспенивающее вещество PC-5450NF 0,0350 Итого 1000000 1000000 1000000 1000000 Удельная электропроводность охлаждающей текучей среды при комнатной температуре (мкСм/см) 0,62 1,10 0,89 1,26

[00100] Результаты исследований, полученные для разнообразных металлов и металлических сплавов, которые присутствуют в системах охлаждения транспортных средств, включая металлы и металлические сплавы, содержащие алюминий, кратко представлены ниже в таблице 7. На исследуемые образцы металлов или металлических сплавов воздействовали, используя каждую из композиций теплопередающей текучей среды, которые представлены в примерах A-D. Однако композиции в примерах B-D были исследованы в системе охлаждения, в которой дополнительно присутствовало ионообменное деионизирующее вещество смешанного слоя. Деионизирующее вещество, используемое в примерах B и C, представляло собой 4 г влажной смешанной смолы 2272-157, обработанную азолом. Деионизирующее вещество, используемое в примере D, представляло собой 4 г сухой смолы Dowex MR-450UPW. На исследуемые образцы воздействовали с применением каждой композиции в течение 336 часов и измеряли потерю массы для каждого исследуемого образца. В таблице 7 проиллюстрирована потеря массы каждого исследуемого образца в (мг образца)/336 часов. Увеличение концентрации ионов магния (Mg²⁺) также было измерено для каждой композиции до и после осуществления исследования согласно модифицированному стандарту ASTM D1384. Концентрация ионов Mg²⁺ до и после исследования коррозии представлена в мг/л для каждой композиции.

Таблица 7. Потеря массы [(мг образца/336 часов] для теплопередающих текучих сред A-D.

Потеря массы (мг образца/336 часов) Описание металла Текучая среда A Текучая среда B Текучая среда B Текучая среда C Текучая среда D Латунь CA 260 2,7 2,0 3,1 5,1 3,4 Углеродистая сталь UNS G10200 0,8 Нержавеющая сталь 316 0,2 0,0 0,7 0 0 Алюминий 3003 -0,4 -0,3 -0,3 0,3 0,6 Алюминий 6061 -0,2 -0,5 -0,7 0,1 1 Литой алюминий SAE329 -3,2 -5,7 -3,5 -3,6 -1,3 Используемая ионообменная смола смешанного слоя 4 г влажной смешанной смолы 2272-157, обработанной с применением BZT 4 г влажной смешанной смолы 2272-157, обработанной с применением BZT 4 г влажной смешанной смолы 2272-157, обработанной с применением BZT 4 г сухой смолы Dowex MR-450UPW

[00101] В таблице 7 представлено преимущество применение ионообменного деионизирующего вещества смешанного слоя с композиция теплопередающей текучей среды в соответствии с настоящим изобретением. Как представлено в таблице 6, теплопередающие текучие среды, содержащие в сочетании азольное соединение и сорбитановый сложный эфир жирной кислоты и полиалкиленгликоль (примеры 4-13), проявляют превосходные свойства ингибирования коррозии для разнообразных сортов алюминия и алюминиевых сплавов при использовании в сочетании с ионообменным деионизирующим веществом смешанного слоя. Кроме того, указанные композиции обеспечивали значительное улучшение коррозионной стойкости магния. Композиции в примерах C и D дополнительно содержат алкоксилированные спирты. Каждая из композиций в примерах B-D проявляла низкое значение удельной электропроводности, обеспечивая пригодность каждой из композиций для применения как в системах охлаждения двигателей внутреннего сгорания, так и в системах охлаждения альтернативных источников энергии, таких как системы охлаждения топливных элементов.

Пример 4. Дополнительные композиции теплопередающей текучей среды

[00102] Были получены две дополнительные композиции теплопередающей текучей среды №№ 14 и 15, которые кратко представлены ниже в таблице 8. Все количества представлены в массовых процентах по отношению к полной массе теплопередающей текучей среды. Кроме того, представлены значения удельной электропроводности текучих сред №№ 14 и 15.

Таблица 8. Теплопередающие текучие среды №№ 14 и 15.

Номер текучей среды Текучая среда № 14 Текучая среда № 15 Ингредиенты мас.% мас.% Моноэтиленгликоль, химически чистый 600000 600000 Деионизированная вода 39,7200 39,7200 Cobratec 99 (BZT) 0,0100 0,0100 Span 20 (сорбитанлаурат) 0,0600 Carbowax 400 0,0600 0,1200 Triton EF-19 0,1500 0,1500 Итого 1000000 1000000 Удельная электропроводность охлаждающей текучей среды при комнатной температуре (мкСм/см) 0,63 0,50

[00103] Композиции были исследованы согласно модифицированному стандарту ASTM D1384. Результаты исследований, полученные для разнообразных металлов и металлических сплавов, которые присутствуют в системах охлаждения транспортных средств, включая металлы и металлические сплавы, содержащие алюминий и магний, кратко представлены ниже в таблице 9. На исследуемые образцы металлов или металлических сплавов воздействовали с применением каждой из композиций теплопередающей текучей среды, которые представлены в примерах 14 и 15. На исследуемые образцы воздействовали с применением каждой композиции в течение 336 часов и измеряли потерю массы для каждого исследуемого образца. В таблице 9 потеря массы каждого исследуемого образца представлена в (мг образца)/336 часов. Кроме того, увеличение концентрации ионов магния (Mg²⁺) для каждой композиции было измерено до и после осуществления исследования согласно модифицированному стандарту ASTM D1384. Концентрация ионов Mg²⁺ до и после исследования коррозии представлена в мг/л для каждой композиции.

Таблица 9. Потеря массы [(мг образца/336 часов] для теплопередающих текучих сред №№ 14-15.

Описание металла Текучая среда № 14 Текучая среда № 14 Текучая среда № 14 Текучая среда № 15 Латунь CA 260 1,9 2,5 1,9 2,2 Медь 1,1 Сталь SAE 1020 0,0 0,2 0,3 1,8 Mg AXJ-530 (присоединенный к углеродистой стали SAE1020 посредством прокладки Al6061) 30,15 19,35 18,95 Mg AXJ-530 (неприсоединенный) 15,25 Mg AXJ-530 (присоединенный к C-Al SAE329 посредством прокладки Al6061) 24,15 20,95 11,55 Литой алюминий SAE329 -2,4 -0,6 3,3 0,2 Алюминий 3003 -0,1 0,7 0,9 1,2 Mg AXJ-530 (неприсоединенный) 15,65 12,75 11,55 3,05 Присутствие смолы IX смешанного слоя Отсутствует Отсутствует 4 г смолы Dow MR-450 UPW Отсутствует Mg²⁺ (мг/л) после исследования 33,8 62,8 4,53 19,0 Mg²⁺ (мг/л) в исходном состоянии до исследования 1,61 1,61 1,61 2,15

[00104] В таблице 9 продемонстрировано, что теплопередающая текучая среда, которая дополнительно содержит сорбитановый сложный эфир жирной кислоты (пример 14), проявляет превосходные свойства ингибирования коррозии металлов и металлических сплавов на основе алюминия и магния, в частности, при использовании в сочетании с ионообменным деионизирующим веществом смешанного слоя. Композиция в примере 14 дополнительно проявляет низкий значение удельной электропроводности, обеспечивая пригодность каждой из композиций для применения как в системах охлаждения двигателей внутреннего сгорания, так и в системах охлаждения альтернативных источников энергии, таких как системы охлаждения топливных элементов.

Пример 5. Анализ пенообразования

[00105] В таблице 10 представлено, что композиции теплопередающей текучей среды в соответствии с настоящим изобретением проявляют превосходные результаты в дополнительных исследованиях пенообразования. В каждом из примеров C и D было осуществлено исследование пенообразования согласно стандартам Nummi и ASTM D1881 до и после осуществления исследования коррозии согласно стандарту ASTM D1384. Как представлено в таблице 10, композиции в соответствии с настоящим изобретением проявляют результаты исследования пенообразования до и после исследования коррозии, которые находятся в соответствии с техническими условиями стандарта ASTM D3306 и требованиями, которые определяют производители транспортных средств для двигателей внутреннего сгорания и устройств с альтернативными источниками энергии.

Таблица 10. Результаты исследования пенообразования для теплопередающих текучих сред C и D.

Наименование текучей среды Результаты исследования пенообразования Nummi до исследования согласно стандарту ASTM D1384 Результаты исследования пенообразования Nummi после исследования согласно стандарту ASTM D1384 Текучая среда C 3 мл 5 мл Текучая среда D 0 мл 0 мл Наименование текучей среды Результаты исследования D1881 до исследования D 1384 Результаты исследования D1881 после исследования D 1384 Текучая среда C 30 мл/1,1 с Текучая среда D 60 мл/2,0 с 85 мл/2,5 с

Пример 6. Дополнительные композиции предотвращающей замерзание / охлаждающей текучей среды

[00106] Были получены шесть дополнительных композиций теплопередающей текучей среды №№ 16-21, которые кратко представлены ниже в таблице 11. Все количества представлены в массовых процентах по отношению к полной массе теплопередающей текучей среды.

Таблица 11. Композиции предотвращающей замерзание/охлаждающей текучей среды №№ 16-21.

Номер текучей среды Текучая среда № 16 Текучая среда № 17 Текучая среда № 18 Текучая среда № 19 Текучая среда № 20 Текучая среда № 21 Ингредиенты мас.% мас.% мас.% мас.% мас.% мас.% Этиленгликоль, антифризный сорт 1000000 99,5700 1,2-Пропиленгликоль (PG), антифризный сорт 1000000 99,7780 99,7183 1,3-Пропандиол 99,5700 Бензотриазол Cobratec 99 0,0100 0,0100 0,0100 0,0100 Span 20 (сорбитанлаурат, сорбитанмонододеканоат), CAS № 1338-39-2 0,0299 0,0598 0,0600 0,0600 Carbowax 400 0,0299 0,0598 0,0600 0,0600 Liquitint синий EA 0,0025 0,0025 Triton EF-19 0,1497 0,1496 0,3000 0,3000 Итого 1000000 1000000 1000000 1000000 1000000 1000000 Краткое описание текучей среды EG PG PG / 300SPAN20 / 300 CARBOWAX 400 / 100BZT PG / 600SPAN20 / 600 CARBOWAX400 / 100BZT EG / 600SPAN20 / 600 CARBOWAX 400 / 100BZT PDO / 600SPAN20 / 600 CARBOWAX400 / 100BZT

[00107] Композиции были исследованы согласно модифицированному стандарту ASTM D4340. Результаты исследований, полученные для разнообразных металлов и металлических сплавов, которые присутствуют в системах охлаждения транспортных средств, включая металлы и металлические сплавы, содержащие алюминий и магний, кратко представлены ниже в таблице 12. На исследуемые образцы металлов или металлических сплавов воздействовали с применением каждой композиций теплопередающей текучей среды, которые представлены в примерах16-21. На исследуемые образцы воздействовали с применением каждой композиции в течение 168 часов и измеряли потерю массы для каждого исследуемого образца. В таблице 12 потеря массы каждого исследуемого образца представлена в (мг образца)/168 часов. Кроме того, увеличение концентрации ионов магния (Mg²⁺) для каждой композиции было измерено до и после осуществления исследования согласно модифицированному стандарту ASTM D4340. Концентрация ионов Mg²⁺ до и после исследования коррозии представлена в мг/л для каждой композиции.

Таблица 12. Потеря массы [(мг образца/168 часов] для теплопередающих текучих сред №№ 16-21.

Сравнительный пример № 1 Сравнительный пример № 2 Пример 1 Пример 2 Пример 3 Пример 4 Описание металла 100% A 100% B 100% C 100% D 100% H 100% I Устойчивость к ползучести при высокой температуре магниевого сплава: промывание водой 1,15 2,46 0,02 0,01 0,90 0,59 Mg²⁺ (мг/л) до исследования < 2,0 < 2,0 < 2,0 < 2,0 < 2,0 < 2,0 Mg²⁺ (мг/л) после исследования 76 160 < 2,0 < 2,0 67 29 Внешний вид образца после исследования Коррозия, потемнение Язвенная коррозия Отсутствие коррозии Отсутствие коррозии Потемнение Потемнение

[00108] Полное содержание любой и каждой патентной и непатентной публикации, процитированной в настоящем документе, включено в него посредством ссылки, за исключением того, что в случае любого несоответствия с раскрытием или определением из описания настоящего изобретения, должно считаться имеющим преобладающую силу раскрытие или определение, присутствующее в настоящем документе.

[00109] Следует понимать, что применение грамматической формы единственного числа по отношению к элементу (такому как, например, «понижающее температуру замерзания вещество», «неионогенное поверхностно-активное вещество», «полиалкиленгликоль» и т. д.) не исключает присутствия множества таких элементов согласно некоторым вариантам осуществления.

[00110] Приведенное выше подробное описание было представлено для целей разъяснения и иллюстрации, но оно не предназначено для ограничения объема прилагаемой формулы изобретения. Многочисленные видоизменения предпочтительных в настоящее время вариантов осуществления, которые проиллюстрированы в настоящем документе, будут очевидными для обычного специалиста в данной области техники и оставаться в пределах объема пунктов прилагаемой формулы изобретения и соответствующих эквивалентов.

[00111] Следует понимать, что элементы и признаки, которые присутствуют в пунктах прилагаемой формулы изобретения, могут быть объединены различными способами для получения новых пунктов формулы изобретения, которые, аналогичным образом, находятся в пределах объема настоящего изобретения. Таким образом, хотя каждый из зависимых пунктов приведенной ниже формулы изобретения зависит только от одного независимого или зависимого пункта формулы изобретения, следует понимать, что указанные зависимые пункты могут, в качестве альтернативы, быть сделаны зависимыми в альтернативной форме от любого предшествующего пункта формулы изобретения, в том числе независимого или зависимого, и следует понимать, что такие новые сочетания составляют часть описания настоящего изобретения.

Группа изобретения относится к концентрированной теплопередающей текучей среде, теплопередающей текучей среде и способу предотвращения коррозии в теплопередающей системе. Предложена концентрированная теплопередающая текучая среда без содержания сополимеров силоксана и простого полиэфира, содержащая понижающее температуру замерзания вещество и неионогенное поверхностно-активное вещество, содержащее (i) ингибитор коррозии для меди и медных сплавов и (ii) полиалкиленгликоль. Удельная электропроводность концентрированной теплопередающей текучей среды меньше или равна 100 мкСм/см. Обеспечивается защита от коррозии металлов теплопередающей системе. 3 н. и 42 з.п. ф-лы, 3 ил., 12 табл.

1. Концентрированная теплопередающая текучая среда, содержащая:

понижающее температуру замерзания вещество; и

неионогенное поверхностно-активное вещество, содержащее (i) ингибитор коррозии для меди и медных сплавов и (ii) полиалкиленгликоль;

причем удельная электропроводность концентрированной теплопередающей текучей среды составляет менее чем или равняется 100 мкСм/см, и причем в концентрированной теплопередающей текучей среде отсутствуют сополимеры силоксана и простого полиэфира.

2. Концентрированная теплопередающая текучая среда по п. 1, в которой удельная электропроводность концентрированной теплопередающей текучей среды составляет менее чем или равняется 25 мкСм/см.

3. Концентрированная теплопередающая текучая среда по п. 1, в которой удельная электропроводность концентрированной теплопередающей текучей среды составляет менее чем или равняется 10 мкСм/см.

4. Концентрированная теплопередающая текучая среда по п. 1, в которой понижающее температуру замерзания вещество содержит спирт.

5. Концентрированная теплопередающая текучая среда по п. 1, в которой понижающее температуру замерзания вещество содержит этиленгликоль, 1,2-пропиленгликоль, 1,3-пропандиол или их сочетание.

6. Концентрированная теплопередающая текучая среда по п. 1, в которой понижающее температуру замерзания вещество присутствует в количестве, составляющем от 10 до 99,85 мас.% по отношению к полной массе концентрированной теплопередающей текучей среды.

7. Концентрированная теплопередающая текучая среда по п. 1, в которой понижающее температуру замерзания вещество присутствует в количестве, составляющем от 30 до 99,5 мас.% по отношению к полной массе концентрированной теплопередающей текучей среды.

8. Концентрированная теплопередающая текучая среда по п. 1, в которой понижающее температуру замерзания вещество присутствует в количестве, составляющем от 40 до 99 мас.% по отношению к полной массе концентрированной теплопередающей текучей среды.

9. Концентрированная теплопередающая текучая среда по п. 1, в которой ингибитор коррозии для меди и медных сплавов содержит азольное соединение.

10. Концентрированная теплопередающая текучая среда по п. 9, в которой азольное соединение выбрано из группы, которую составляют необязательно замещенный бензотриазол, необязательно замещенный толилтриазол, необязательно замещенный алкилбензотриазол C₂-C₂₀, необязательно замещенный меркаптобензотиазол, необязательно замещенный тиазол, необязательно замещенный имидазол, необязательно замещенный бензимидазол, необязательно замещенный индазол, необязательно замещенный тетразол и их сочетание.

11. Концентрированная теплопередающая текучая среда по п. 10, в которой необязательно замещенный алкилбензотриазол C₂-C₂₀ содержит метилбензотриазол, бутилбензотриазол или их сочетание.

12. Концентрированная теплопередающая текучая среда по п. 1, в которой ингибитор коррозии для меди и медных сплавов присутствует в количестве, составляющем от 0,01 до 4 мас.% по отношению к полной массе концентрированной теплопередающей текучей среды.

13. Концентрированная теплопередающая текучая среда по п. 1, в которой полиалкиленгликоль содержит полиэтиленгликоль, полипропиленгликоль, метоксиполиэтиленгликоль или их сочетание.

14. Концентрированная теплопередающая текучая среда по п. 1, в которой неионогенное поверхностно-активное вещество присутствует в количестве, составляющем от 0,001 до 2 мас.% по отношению к полной массе концентрированной теплопередающей текучей среды.

15. Концентрированная теплопередающая текучая среда по п. 1, в которой неионогенное поверхностно-активное вещество присутствует в количестве, составляющем от 0,005 до 1 мас.% по отношению к полной массе концентрированной теплопередающей текучей среды.

16. Концентрированная теплопередающая текучая среда по п. 1, в которой неионогенное поверхностно-активное вещество присутствует в количестве, составляющем от 0,01 до 0,5 мас.% по отношению к полной массе концентрированной теплопередающей текучей среды.

17. Концентрированная теплопередающая текучая среда по п. 1, дополнительно содержащая дополнительное неионогенное поверхностно-активное вещество.

18. Концентрированная теплопередающая текучая среда по п. 17, в которой дополнительное неионогенное поверхностно-активное вещество выбрано из группы, которую составляют сорбитановый сложный эфир жирной кислоты, алкоксилированный спирт, сложный эфир полиалкиленгликоля, сополимер этиленоксида и пропиленоксида, полиоксиалкиленовое производное сорбитанового сложного эфира жирной кислоты и их сочетание.

19. Концентрированная теплопередающая текучая среда по п. 17, в которой дополнительное неионогенное поверхностно-активное вещество содержит сорбитановый сложный эфир жирной кислоты и алкоксилированный спирт.

20. Концентрированная теплопередающая текучая среда по п. 18, в которой алкоксилированный спирт имеет формулу

RO(CH₂CH₂O)_j(CH₂CH₂CH₂O)_kH,

в которой R представляет собой линейный первичный спирт C₄-C₂₅, j представляет собой целое число от 0 до 15, k представляет собой целое число от 0 до 15, и j + k представляет собой целое число, составляющее более чем или равное 1.

21. Концентрированная теплопередающая текучая среда по п. 20, в которой R представляет собой линейный первичный спирт C₆-C₁₅.

22. Концентрированная теплопередающая текучая среда по п. 18, в которой алкоксилированный спирт содержит этоксилированный спирт, пропоксилированный спирт или их сочетание.

23. Концентрированная теплопередающая текучая среда по п. 22, в которой этоксилированный спирт имеет формулу

RO(CH₂CH₂O)_nH,

в которой R представляет собой линейный первичный спирт C₄-C₂₅, и n представляет собой целое число от 1 до 15.

24. Концентрированная теплопередающая текучая среда по п. 23, в которой R представляет собой линейный первичный спирт C₆-C₁₅.

25. Концентрированная теплопередающая текучая среда по п. 22, в которой пропоксилированный спирт имеет формулу

RO(CH₂CH₂CH₂O)_mH,

в которой R представляет собой линейный первичный спирт C₄-C₂₅, и m представляет собой целое число от 1 до 15.

26. Концентрированная теплопередающая текучая среда по п. 25, в которой R представляет собой линейный первичный спирт C₆-C₁₅.

27. Концентрированная теплопередающая текучая среда по п. 18, в которой алкоксилированный спирт присутствует в количестве, составляющем от 0,001 до 1 мас.% по отношению к полной массе концентрированной теплопередающей текучей среды.

28. Концентрированная теплопередающая текучая среда по п. 1, дополнительно содержащая имеющий низкую удельную электропроводность ингибитор коррозии, выбранный из группы, которую составляют коллоидный диоксид кремния, соль амина и циклогексенкарбоксилата, аминосоединение или их сочетание.

29. Концентрированная теплопередающая текучая среда по п. 1, дополнительно содержащая воду.

30. Концентрированная теплопередающая текучая среда по п. 29, в которой в качестве воды присутствует деионизированная вода, деминерализованная вода, умягченная вода или их сочетание.

31. Концентрированная теплопередающая текучая среда по п. 29, в которой вода присутствует в количестве, составляющем от 0,1 до 90 мас.% по отношению к полной массе концентрированной теплопередающей текучей среды.

32. Концентрированная теплопередающая текучая среда по п. 29, в которой вода присутствует в количестве, составляющем от 0,5 до 70 мас.% по отношению к полной массе концентрированной теплопередающей текучей среды.

33. Концентрированная теплопередающая текучая среда по п. 29, в которой вода присутствует в количестве, составляющем от 1 до 60 мас.% по отношению к полной массе концентрированной теплопередающей текучей среды.

34. Концентрированная теплопередающая текучая среда по п. 1, дополнительно содержащая дополнительный компонент, выбранный из группы, которую составляют C₁-C₂₀ тетраалкилортосиликатный сложный эфир, окрашивающее вещество, увлажняющее вещество, биоцид, противовспенивающее вещество, поверхностно-активное вещество, дополнительный ингибитор коррозии, неионогенное диспергирующее вещество и их сочетание.

35. Теплопередающая текучая среда, содержащая:

воду;

понижающее температуру замерзания вещество в количестве, составляющем от 10 до 99,85 мас.% по отношению к полной массе теплопередающей текучей среды;

неионогенное поверхностно-активное вещество в количестве, составляющем от 0,001 до 2 мас.% по отношению к полной массе теплопередающей текучей среды,

причем неионогенное поверхностно-активное вещество содержит (i) азольное соединение и (ii) полиалкиленгликоль;

при этом удельная электропроводность концентрированной теплопередающей текучей среды составляет менее чем или равняется 50 мкСм/см, и причем в теплопередающей текучей среде отсутствуют сополимеры силоксана и простого полиэфира.

36. Теплопередающая текучая среда по п. 35, в которой понижающее температуру замерзания вещество содержит этиленгликоль, 1,2-пропиленгликоль, 1,3-пропандиол или их сочетание.

37. Теплопередающая текучая среда по п. 35, в которой полиалкиленгликоль содержит полиэтиленгликоль, полипропиленгликоль, метоксиполиэтиленгликоль или их сочетание.

38. Теплопередающая текучая среда по п. 35, в которой азольное соединение выбрано из группы, которую составляют необязательно замещенный бензотриазол, необязательно замещенный толилтриазол, необязательно замещенный алкилбензотриазол C₂-C₂₀, необязательно замещенный меркаптобензотиазол, необязательно замещенный тиазол, необязательно замещенный имидазол, необязательно замещенный бензимидазол, необязательно замещенный индазол, необязательно замещенный тетразол и их сочетание.

39. Теплопередающая текучая среда по п. 35, дополнительно содержащая дополнительное неионогенное поверхностно-активное вещество, выбранное из группы, которую составляют сорбитановый сложный эфир жирной кислоты, алкоксилированный спирт, сложный эфир полиалкиленгликоля, сополимер этиленоксида и пропиленоксида, полиоксиалкиленовое производное сорбитанового сложного эфира жирной кислоты и их сочетание.

40. Теплопередающая текучая среда по п. 35, дополнительно содержащая имеющий низкую удельную электропроводность ингибитор коррозии, выбранный из группы, которую составляют коллоидный диоксид кремния, соль амина и циклогексенкарбоксилата, аминосоединение или их сочетание.

41. Теплопередающая текучая среда по п. 35, дополнительно содержащая дополнительный компонент, выбранный из группы, которую составляют тетраалкилортосиликатный сложный эфир C₂-C₂₀, окрашивающее вещество, увлажняющее вещество, биоцид, противовспенивающее вещество, поверхностно-активное вещество, дополнительный ингибитор коррозии, неионогенное диспергирующее вещество и их сочетание.

42. Способ предотвращения коррозии в теплопередающей системе, включающий:

введение по меньшей мере части теплопередающей системы в контакт с теплопередающей текучей средой;

причем теплопередающая текучая среда содержит:

понижающее температуру замерзания вещество;

воду; и

неионогенное поверхностно-активное вещество, содержащее (i) ингибитор коррозии для меди и медных сплавов и (ii) полиалкиленгликоль;

при этом удельная электропроводность теплопередающей текучей среды составляет менее чем или равняется 100 мкСм/см, и причем в теплопередающей текучей среде отсутствуют сополимеры силоксана и простого полиэфира.

43. Способ по п. 42, в котором теплопередающая система содержит компонент, содержащий углеродистую сталь, алюминий, алюминиевый сплав, магний, магниевый сплав, желтый металл или их сочетание.

44. Способ по п. 42, в котором теплопередающая система содержит компонент, содержащий магний, магниевый сплав или их сочетание.

45. Способ по п. 42, в котором теплопередающая система содержит топливный элемент.