Охлаждающая жидкость

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

 

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

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

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

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

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

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

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

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

бензойная кислота 1,28-3,40

гидроксид натрия 0,56-1,60

нитрит натрия 0,03-0,18

метасиликат натрия 9-водный 0,05-0,45

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

бензотриазол или толилтризол 0,05-0,27

краситель 0,001-0,004

вода 1,5-45,0

гликоль остальное

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Бензойная кислота 1,28-3,40

Гидроксид натрия 0,56-1,60

Нитрит натрия 0,03-0,18

Метасиликат натрия 9-водный 0,05-0,45

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

Бензотриазол или толилтриазол 0,05-0,27

Краситель 0,001-0,004

Вода 1,5-45,0

Этиленгликоль и/или водно-гликолевый

раствор производства этиленгликоля Остальное

2. Охлаждающая жидкость по п.1, отличающаяся тем, что может дополнительно содержать в качестве пеногасителя блок-сополимер окиси пропилена и окиси этилена или кремнийорганический пеногаситель в количестве не более 0,001 мас.%.