Рецептура автомобильной охлаждающей жидкости

Изобретение относится к области нефтехимии, а именно к охлаждающим жидкостям и антифризам, предназначенным для использования в качестве теплоносителей в теплообменных аппаратах и в системах охлаждения двигателей внутреннего сгорания. Предложена автомобильная охлаждающая жидкость, включающая (содержание указано в % массовых): этиленгликоль или смесь этиленгликоля с ди-, триэтиленгликолем и/или с глицерином 45,490-91,570; антивспениватель (полидиметисилоксан с вязкостью от 50 до 500 мм²/с) 0,002-0,004 и/или пеногаситель Лапрол ПД-1 0,002-0,004; индикатор рН из ряда флуороновых красителей и/или цемактивов Т 0,0007-0,0013; в качестве антикоррозионных присадок: двухосновную органическую кислоту из ряда бутандиовая, пентандиовая, гександиовая, гептандиовая, октандиовая, нонандиовая, декандиовая, и/или их смесь, и/или одноосновную органическую кислоту из ряда пентановая, гексановая, гептановая, 2-этилгексановая, октановая и/или бензойная кислота или смесь этих кислот 2,090-4,480; молибденсодержащие соли щелочных металлов из ряда молибдат натрия, молибдат лития, молибдат калия и/или молибдат аммония или их смесь 0,150-0,315; гидроксиды щелочных металлов из ряда гидроксид натрия, гидроксид лития, гидроксид калия или их смесь 0,960-1,930; метасиликаты щелочных металлов из ряда метасиликат натрия, метасиликат калия 0,013-0,035; нитриты щелочных металлов из ряда нитрит натрия, нитрит калия и/или нитрит аммония 0,08-0,200; трилон Б (динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты) 0,0015-0,005 и/или ОЭДФ 0,0015-0,005; бензотриазол и/или его производные 0,250-0,640; воду 0,0-51,430. Технический результат: снижение коррозионной активности при использовании автомобильной охлаждающей жидкости. 2 табл.

 

Изобретение относится к области нефтехимии, а именно к охлаждающим жидкостям и антифризам, предназначенным для использования в качестве теплоносителей в теплообменных аппаратах и в системах охлаждения двигателей внутреннего сгорания.

Автомобильная охлаждающая жидкость TITAN HD содержит водный раствор моногликолей и/или полигликолей и/или многоатомных спиртов различного состава, антивспениватель, в качестве которого используют полидиметилсилоксаны с различной вязкостью и/или полиэфир, получаемые полимеризацией оксида этилена в присутствии моно- и/или дипропиленгликолей, пропандиолов, бутандиолов, индикатор рН - из ряда флуороновых красителей и/или цемактивов Т, в качестве антикоррозионных присадок - смесь органических двухосновных и/или односоновных кислот, высокоэффективного ингибитора коррозии, в качестве которого используют смесь метанола, вторичных жирных спиртов и кетонов фракции С₁₀-С₁₃, являющуюся продуктом жидкофазного окисления фракции н-алканов С₁₀-С₁₃ и/или молибден-содержащие соли щелочных металлов, и/или гидроксиды щелочных металлов и/или метасиликаты щелочных металлов и/или нитриты щелочных металлов, и динатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты и/или ОЭДФ, и бензотриазол и/или его производные при следующем соотношении компонентов, выраженном в массовых %: этиленгликоль или смесь этиленгликоля с ди-, триэтиленгликолем и/или с глицерином 45,490-91,570; антивспениватель (полидиметисилоксан с вязкостью от 50 до 500 мм²/с) 0,002-0,004 и/или пеногаситель Лапрол ПД-1 0,002-0,004; индикатор рН из ряда флуороновых красителей и/или цемактивов Т 0,0007-0,0013; в качестве антикоррозионных присадок: двухосновная органическая кислота из ряда бутандиовая, пентандиовая, гександиовая, гептандиовая, октандиовая, нонандиовая, декандиовая и/или их смесь и/или одноосновная органическая кислота из ряда пентановая, гексановая, гептановая, 2-этилгексановая, октановая и/или бензойная кислота или смесь этих кислот 2,090-4,480; высокоэффективный ингибитор коррозии, в качестве которого используют смесь метанола, вторичных жирных спиртов и кетонов фракции С₁₀-С₁₃, являющуюся продуктом жидкофазного окисления фракции н-алканов С₁₀-С₁₃ 0,000-0,001; молибденсодержащие соли щелочных металлов из ряда молибдат натрия, молибдат лития, молибдат калия и/или молибдат аммония или их смесь 0,150-0,315; гидроксиды щелочных металлов из ряда гидроксид натрия, гидроксид лития, гидроксид калия или их смесь 0,960-1,930; метасиликаты щелочных металлов из ряда метасиликат натрия, метасиликат калия 0,013-0,035; нитриты щелочных металлов из ряда нитрит натрия, нитрит калия и/или нитрит аммония 0,08-0,200; трилон Б (динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты) 0,0015-0,004 и/или ОЭДФ 0,0015-0,005; бензотриазол и/или его производные 0,250-0,640; вода 0,0-51,430. За счет указанного состава компонентов достигается уменьшение температуры кристаллизации, улучшение антикоррозионных свойств охлаждающей жидкости и увеличение резерва щелочности, что позволяет обеспечивать высокий срок службы охлаждающей жидкости без замены, равный 450-500 тыс. км пробега.

Технический результат - автомобильная охлаждающая жидкость обладает более низкой температурой кристаллизации, более низкой коррозионной активностью, большим запасом щелочности, и, как следствие, более длительным сроком эксплуатации. Технический результат достигается за счет строгого соблюдения качественного и количественного состава охлаждающей жидкости.

Изобретение относится к области химической технологии, в частности к составам низкозамерзающих охлаждающих жидкостей (ОЖ), предназначенных для систем охлаждения двигателей внутреннего сгорания, а также используемых в качестве теплоносителей в теплообменных аппаратах и системах терморегулирования, эксплуатируемых при низких и умеренных температурах.

В 20-е годы XX века появились первая низкозамерзающая охлаждающая жидкость, получившая название антифриз. Первая охлаждающая жидкость - антифриз была изготовлена на основе глицерина. Проблемой стали высокая вязкость и недостаточная текучесть такого рода охлаждающей жидкости.

Смесь этиленгликоля с водой обладает высокой коррозионной активностью и имеет склонность к вспениванию, поэтому в охлаждающую жидкость начинают добавлять различного рода присадки.

На данный момент состав наиболее распространенных антифризов представляет из себя смесь компонентов:

Основа антифриза - гликольно-водная смесь, от которой зависят: способность антифриза не замерзать при низких температурах, его удельная теплоемкость, вязкость и воздействие на резину. В России наиболее распространены охлаждающие жидкости на основе этиленгликоля. Но его водный раствор агрессивен к материалам деталей системы охлаждения (стали, чугуну, алюминию, меди, латуни, припою).

Комплекс присадок: противокоррозионных (ингибиторов), антивспенивающих и стабилизирующих.

Срок замены охлаждающей жидкости, в зависимости от ее класса следующий:

1) Классические (традиционные) тосолы - 50-75 тыс. км. или 1-2 года эксплуатации

2) «Гибридные» охлаждающие жидкости - 100-150 тыс. км. или 2-3 года эксплуатации

3) Карбоксилатные охлаждающие жидкости - 200-250 тыс. км. или 3-5 лет эксплуатации.

В патентной литературе широко встречаются композиции охлаждающей жидкости на основе гликолей.

В патенте Европейской патентной конвенции [Antifreeze composition: пат. 0299942 ЕР. №88870108.3, МКИ C09K 5/00, заявл. 16.06.1988; опубл. 02.12.1992; Бюл. №92/49] описывается рецептура автомобильного антифриза, состоящая из гликолевого компонента (в том числе, глицерина), как отдельного, так и их смеси, воды в массовом соотношении от 98:2 до 10:90, 0,5-3% фосфорной кислоты и/или ее солей. В качестве прочих присадок для улучшения свойств автомобильного антифриза авторами предлагаются следующие компоненты: соединения марганца, например, оксид, гидроксид, кислоты, перманганаты щелочных и щелочноземельных металлов, соли марганца в количестве 0,005-0,02%; соединения магния, в том числе оксид, гидроксид, соли магния в количестве 0,005-0,05%; ароматические поликислоты, в том числе фталевая, изофталевая, терефталевая, гемимеллитовая, тримеллитовая и др. в количестве от 0,1-0,5% в зависимости от содержания гликолевого компонента; алифатические двухосновные органические кислоты, например, адипиновая, себациновая и др. в количестве 0,1-0,7%; а также молибдаты (0,3-0,7%), вольфраматы (0,3-0,7%); и некоторые другие компоненты, в том числе полимерные. В данном патенте описываются методы испытаний полученного антифриза и результаты, подтверждающие возможность его использования в автомобильных двигателях.

В патенте Европейской патентной конвенции [Antifreeze/coolant composition: пат. 1281742 ЕР. №00993852.3, МКИ C09K 5/00, заявл. 23.03.2000; опубл. 05.02.2003; Бюл. №2003/06] описана рецептура автомобильного антифриза на гликолевой основе с использованием как отдельных компонентов, так и смеси гликолевых компонентов. В качестве присадок используются двухосновные алифатические кислоты (0,1-8%), соли щелочных металлов (0,1-10%), триазол.

Для данной рецептуры проведены многочисленные исследования на коррозионную активность, эксперименты показали возможность использования данного антифриза в автомобильных двигателях.

В патенте [Process for producing an antifreeze composition containing lower alcohols and glycerol via alcoholysis of a glyceride: пат.2298721 ЕР. №10184192.2, МКИ C09K 5/00; заявл. 24.03.2005; опубл. 23.03.2011; Бюл. №2011/12], представлена композиция для использования в качестве антифриза, противообледенительного агента, которую получают из сырого глицерина, глицеридов спиртов С1-С4, в которой содержание глицерина 0,5%-60% и 20%-85% пропиленгликоля.

Испытания данной композиции на соответствие требованиям нормативных документов показало удовлетворительные результаты.

В патенте [Engine coolant additive: пат. 2778208 ЕР. №14159350.9; МКИ C09K 5/00, заявл. 13.03.2014; опубл. 17.09.2014; Бюл. №2014/38], описаны присадки к охлаждающей жидкости, содержащий:, соли одноосновной карбоновой кислоты; азоловые соли; вода, в количестве, не превышающем приблизительно 25-35% масс., в расчете на общий вес присадки к охлаждающей жидкости.

Составы охлаждающей жидкости двигателя обычно представляют собой смесь основного компонента - этиленгликоля, глицерина и воды и незначительное количество других компонентов, таких как силикаты, фосфаты, нитраты, бораты, молибдаты, органические кислоты и азолы. Как правило, эти другие компоненты присутствуют в охлаждающей жидкости в виде солей, поэтому композиция имеет как правило рН 7 или выше, вплоть до 14.

Детали двигателя изготавливают из черных металлов, которые контактируют с охлаждающими жидкостями в том числе, поэтому рН больше 7 облегчает образование защитной пленки на поверхности черного металла.

Также следует отметить, что одним из компонентов группы, являются бораты, например, бура (Na₂B₄O₅(OH)₄⋅8H₂O), которая обладает кислым рН при низких содержаниях воды, но образует щелочной буферный раствор по мере увеличения содержания воды.

Добавки к антифризам включают в себя также ингибиторы коррозии, красители, пеногасители, поверхностно-активные вещества, депрессорные присадки и биоциды.

Некоторые из этих компонентов являются твердыми веществами, которые должны быть растворены, например, в охлаждающей жидкости.

Ингибиторы коррозии предотвращают точечную коррозию и другие формы коррозии, которая может значительно сократить срок эксплуатации двигателя.

Основной компонент охлаждающей жидкости может быть получен различными способами, в то время как для получения различных присадок требуются порой уникальные и трудные способы, поэтому присадки вносят весомый вклад в себестоимость товарного продукта.

Рассмотрена присадка к охлаждающей жидкости, в которой присутствует соль одноосновной карбоновой кислоты присутствует 40-70% масс. от всей массы добавляемой присадки, причем количество этого компонента варьируется в зависимости от молекулярной массы карбоновой кислоты. В качестве карбоновых кислот, подходящих для данной рецептуры применяют кислоты из ряда: гексановая, гептановая, изогептановая, октановая, 2-этилгексановая, нонановая, неононановая, декановая, ундекановая, додекановая, неодекановая, а также их комбинации.

В качестве азолового компонента применяются триазолы различного состава. Содержание азолового компонента варьируется в диапазоне от 1 до 10% масс.

Предложена конкретная рецептура присадки к охлаждающей жидкости: гидроксид калия (45% раствор) 402,7 г; 2-этилгексановая кислота 483,2 г; натрия толилтриазол (в 50% водном растворе гидроксида натрия) 40.25 г; 50%-ный водный раствор NaOH 80,5 г; натрия молибдат 31,3 г; Plurafac® LF 224 1,52 г; Silbreak 320 0,78 г.

В патенте [Antifreeze composition: пат.2174220 US. №228574; МКИ C09K 5/00, заявл. 06.09.1938; опубл. 26.09.1939] описана охлаждающая жидкость, содержащая хлорид аммония (1 вес. часть), карбонат натрия (1 вес. часть), глицерин (2-3 вес. части), воду (4-6 вес. частей), гидроксид натрия (до рН=7,0). Установлено, что данный состав имеет температуру замерзания -10°С.

В патенте [Antifreeze composition: пат. 2200184 US. №235959; МКИ C09K 5/00, заявл. 20.10.1938; опубл. 07.05.1940] описана рецептура автомобильного антифриза, где наряду с вышеуказанными компонентами для уменьшения температуры замерзания антифриза применяют специальные присадки - этаноламинные компоненты. Установлено, что при добавлении моноэтаноламинхлорида температура замерзания уменьшается до -20°С.

Рецептура, содержащая 0,5-5% этиленгликоля в смеси с монорицинолеатом глицерина и/или этиленгликоля, освобожденных от мыла, а также комплект присадок для достижения необходимых свойств антифриза описана в патенте [Antifreeze composition: пат. 2386182 US. №454195; МКИ C09K 5/00, заявл. 08.08.1942; опубл. 09.10.1945].

Антифриз на основе глицерина также рассмотрен в патенте [Antifreeze composition: пат. 4455248 US. №546081; МКИ C09K 5/00, заявл. 31.10.1983; опубл. 19.06.1984]: для его приготовления смешивают 100 масс, частей глицерина, 0,1-500 масс. частей воды, 0,1 масс. часть метасиликата натрия, 1,6-2,2 масс. части фосфата калия, 0,15-0,5 масс. частей борсодержащих солей щелочных металлов, 0,1-0,4 масс. часть нитрата натрия, а также набор антикоррозионных присадок, в частности толилтриазол, бензотриазол, меркаптобензотриазол. При этом рН антифриза составляет величину 9,0-11,5.

Буферные смеси, антикоррозионные присадки, пеногасители описаны в патенте [Organophosphate-containing antifreeze: пат. 4613445 US. №633210; МКИ C09K 5/00, заявл. 23.07.1984; опубл. 23.09.1986]. В качестве буферных смесей используются боратные, фосфатные. Для достижения необходимого рН и значения щелочности добавляются бензойная кислота, двухосновные органические алифатические кислоты, и сочетания компонентов. В качестве ингибиторов коррозии предлагается использовать фосфор-органические соединения, в частности, сложные эфиры фосфорной кислоты.

В патенте [Metal corrosion inhibitive coolant composition containing alkenylsuccinic acid or alkali metal salt thereof: пат. 5851419 US. №08/829528; МКИ C09K 5/00, заявл. 28.03.1997; опубл. 22.12.1998] авторы раскрывают состав охлаждающей жидкости, содержащей производные янтарной кислоты, в комбинации с производными бензойной кислоты, для обеспечения коррозионной устойчивости и удовлетворительного значения рН и щелочности.

В патенте [Hydroxybenzoic acid as рН buffer and corrosion inhibitor for antifreeze containing organosiloxane-silicate copolymers: пат. 4241016 US. №06/082705; МКИ C09K 5/00, заявл. 09.10.1979; опубл. 23.12.1980] описан способ ингибирования коррозии металлов, в частности алюминия, с использованием гидроксибензойной кислоты в качестве ингибиторов коррозии в сочетании с органосилоксансиликатым сополимером при рН от 9 до 11.

В патенте [Orthosilicate ester containing heat transfer fluids: пат. 4460478 US. №06/430374; МКИ C09K 5/00, заявл. 30.09.1982; опубл. 17.07.1984] приведен состав охлаждающей жидкости содержащей сложный эфир ортосиликата с рН от 6 до 8, содержащий от 25 до 4000 частей на миллион кремния. В качестве ингибитора коррозии предлагается использовать гидроксибензоат.

В патенте [Corrosion-inhibited antifreeze/coolant composition: пат. 5085793 US. №07/615763; МКИ C09K 5/00, заявл. 19.11.1990; опубл. 04.02.1992] описан состав антифриза, в котором для защиты от коррозии используются гидроксибензоаты. Антифриз состоит из гликолевого компонента в роли которого может выступать и глицерин, и одноосновную ароматическую карбоновую кислоту, имеющую карбоксильную группу вблизи гидроксильных радикалов. Также в данном патенте раскрыт способ ингибирования коррозии металла. Ингибитор коррозии представляет собой гидроксибензоат и по крайней мере один компонентов из группы боратов, силикатов, бензоатов, нитратов, нитритов, молибдатов, тиазолов и алифатических двухосновных кислот или их солей.

В патенте [Liquid coolant compositions with anti-corrosive property containing magnesium and calcium compounds: пат. 5718836 US. №08/559199; МКИ C09K 5/00, заявл. 13.11.1995; опубл. 17.02.1998] описан состав охлаждающей жидкости, содержащей кальциевые и/или магниевые соли, и другие ингибиторы коррозии, в том числе бензойную кислоту.

Патент Европейской конвенции [Additive for an antifreeze product: пат. 0348303 ЕР. №19890401784; МКИ C09K 5/00, заявл. 23.06.1989; опубл. 27.12.1989; Бюл. №89/52] описывает ингибитор коррозии, хорошо показавший себя при работе в условиях повышенных температур - салицилат или ацетилсалицилат. Примеры показывают, что при воздействии высоких температур образование кислот из основного компонента антифриза происходит значительно быстрее и рН снижается. Добавление салицилата по-видимому, подавляет увеличение основности, рН растет по мере термического воздействия. Увеличение или снижение рН ниже установленных пределов нежелательно, поскольку вызывает коррозию системы охлаждения.

Патент [Engine antifreeze coolant composition: пат. 5387360 US. №08/132042; МКИ C09K 5/00, заявл. 05.10.1993; опубл. 07.02.1995] раскрывает состав охлаждающей жидкости, содержащей гликоли, в качестве основного компонента например, этиленгликоль, пропиленгликоль, 1,3-бутиленгликоль, гексиленгликоль, диэтиленгликоль и глицерин. Состав также включает один из стандартных ингибиторов коррозии несиликатной природы, и примерно 0,005-0,5% лимонной кислоты и/или ее соответствующих солей.

В патенте [Antifreeze concentrate and coolant compositions and preparation thereof: пат. 7790054 US. №11/769943; МКИ C09K 5/00, заявл. 28.06.2007; опубл. 07.09.2010] содержание основного компонента из группы алкиленгликолей, гликолевых эфиров, глицерина и их смесей варьируется от 50 до 99,8%. Также в состав антифриза предлагается вводить от 0,1 до 10% мас. разветвленных органических кислоты (С5-С18) или солей и аминов разветвленных органических кислот (С5-С16); замещенные ароматические кислоты (С7-С18) или соли и амины таких кислот.В одном варианте композиция используется в виде концентрата в смеси с водой 10-90% масс.

Для уменьшения температуры замерзания предлагается использовать депрессорные присадки из ряда: октановая кислота, нонановая кислота, декановая кислота, ундекановая кислота, додекановая кислота, неодекановая кислота, бензойная кислота, 2-гидроксибензойная кислота, и их смеси. Также предложен способ улучшения термической стабильности антифриза, включающий смешивание основного компонента с соответствующими присадками.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является охлаждающая жидкость, содержащая масс. %: 50,0-97,2 этиленгликоля или смеси этиленгликоля с ди-, триэтиленгликолем и/или с моноалкиловыми эфирами (C₁-С₂) полиоксиалкиленгликолей средней молекулярной массой 90-120, 0,5-8,0 тетрабората натрия десятиводного, 0,02-2,5 бензотриазола и/или его производных, и/или натриевой или калиевой соли 2-меркаптобензтиазола, 0,05-4,5 гидроксида и/или карбоната щелочного металла, 0,1-7,0 борной, или адипиновой, или себациновой, или бензойной, или триазинотриилтрииминополигексановой, или 2-этилгексановой, или сорбиновой, или 2-меркаптобензотиазоилянтарной кислот, или смеси этих кислот и 2,0-49,0 воды, 0,001-0,02 красителя [Охлаждающая жидкость: Пат. 2213119 С2 РФ, N 2001123306 А, МКИ С09Л 5/00, заявл. 20.08.2001, опубл. 29.07.2003].

Технической задачей изобретения является создание охлаждающей жидкости, обладающей более низкой коррозионной активностью, относительно более высоким резервом щелочности, более низкой температурой начала кристаллизации.

Предлагаемая охлаждающая жидкость включает (содержание указано в % массовых): этиленгликоль или смесь этиленгликоля с ди-, триэтиленгликолем и/или с глицерином 45,490-91,570; антивспениватель (полидиметисилоксан с вязкостью от 50 до 500 мм²/с) 0,002-0,004 и/или пеногаситель Лапрол ПД-1 0,002-0,004; индикатор рН из ряда флуороновых красителей и/или цемактивов Т 0,0007-0,0013; в качестве антикоррозионных присадок: двухосновная органическая кислота из ряда бутандиовая, пентандиовая, гександиовая, гептандиовая, октандиовая, нонандиовая, декандиовая и/или их смесь и/или одноосновная органическая кислота из ряда пентановая, гексановая, гептановая, 2-этилгексановая, октановая и/или бензойная кислота или смесь этих кислот 2,090-4,480; высокоэффективный ингибитор коррозии, в качестве которого используют смесь метанола, вторичных жирных спиртов и кетонов фракции С₁₀-С₁₃, являющуюся продуктом жидкофазного окисления фракции н-алканов С₁₀-С₁₃ 0,000-0,001; молибденсодержащие соли щелочных металлов из ряда молибдат натрия, молибдат лития, молибдат калия и/или молибдат аммония или их смесь 0,150-0,315; гидроксиды щелочных металлов из ряда гидроксид натрия, гидроксид лития, гидроксид калия или их смесь 0,960-1,930; метасиликаты щелочных металлов из ряда метасиликат натрия, метасиликат калия 0,013-0,035; нитриты щелочных металлов из ряда нитрит натрия, нитрит калия и/или нитрит аммония 0,08-0,200; трилон Б (динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты) 0,0015-0,004 и/или ОЭДФ 0,0015-0,005; бензотриазол и/или его производные 0,250-0,640; вода 0,0-51,430. За счет указанного состава компонентов достигается уменьшение температуры кристаллизации, улучшение антикоррозионных свойств охлаждающей жидкости и увеличение резерва щелочности, что позволяет обеспечивать высокий срок службы охлаждающей жидкости без замены, равный 450-500 тыс. км пробега.

Заявляемая охлаждающая жидкость отличается от прототипа введением новых компонентов (высокоэффективного ингибитора коррозии, в качестве которого используют смесь метанола, вторичных жирных спиртов и кетонов фракции С₁₀-С₁₃, являющуюся продуктом жидкофазного окисления фракции н-алканов С₁₀-С₁₃) и новым соотношением компонентов. Применение в предлагаемом составе охлаждающей жидкости новых компонентов (высокоэффективного ингибитора коррозии, в качестве которого используют смесь метанола, вторичных жирных спиртов и кетонов фракции С₁₀-С₁₃, являющуюся продуктом жидкофазного окисления фракции н-алканов С₁₀-С₁₃) и найденное соотношение всех ингредиентов обеспечивает такие свойства, которые проявляются только в указанном техническом решении, а именно более низкой коррозионной активностью, относительно более высоким резервом щелочности, более низкой температурой начала кристаллизации.

Для увеличения срока эксплуатации охлаждающей жидкости важно, чтобы, запас щелочности составлял величину более 10 см³. Из полученных данных следует, что разработанная охлаждающая жидкость имеет более высокий запас щелочности (32,9 см³) по сравнению с прототипом, запас щелочности которого составляет 8,7-20,8 см³. Одной из ключевых характеристик любой охлаждающей жидкости является температура начала кристаллизации, поскольку этот параметр определяет температурный предел применения жидкости. Чем ниже температура кристаллизации охлаждающей жидкости - тем более универсальной она является, поскольку позволяет применять ее в более широком температурном интервале. Полученные экспериментальные данные указывают на то, что для разработанной жидкости характерны более низкие, чем у прототипа значения температуры начала кристаллизации. Что касается коррозионной активности разрабатываемой охлаждающей жидкости, то по сравнению с прототипом наблюдается значительное уменьшение коррозионного воздействия на сталь, чугун и медь при равных условиях проведения коррозионных испытаний.

Таким образом, сравнительный анализ показал, что по ключевым первичным характеристикам, разработанная охлаждающая жидкость превосходит прототип. По сравнению с прототипом, коррозионные потери на сталь, чугун и медь составляют величину 0,3, 0,3 и 0,8 мг соответственно.

Технология приготовления предлагаемой охлаждающей жидкости заключается в растворении в воде при температуре 20-80°С антикоррозионных присадок, антивспенивателя, индикатора рН, с последующим смешением раствора присадок с этиленгликолем или смесью этиленгликоля с ди-, триэтиленгликолем и/или с глицерином. Полученную смесь фильтруют и получают готовый продукт. Компоненты, входящие в рецептуру предлагаемой охлаждающей жидкости не дефицитны и производятся промышленным способом.

Определение резерва щелочности проводят по методике ASTM-1121. Водородный показатель рН измеряют в 50%-ных растворах образцов антифризов по методике ASTM-1287.

Коррозионные испытания проводят на 50%-ных растворах по методике ASTM D-1384 в течение 336 ч при 88±1оС с аэрацией воздухом.

Определение температуры начала кристаллизации проводят в соответствии с методикой ASTM D 1177.

В таблице 1 приведены составы образцов заявляемой охлаждающей жидкости а в таблице 2 их свойства по сравнению с прототипом. Из данных таблицы 2 видно, что предлагаемая охлаждающая жидкость имеет более низкую коррозионную активностью, относительно более высокий резерв щелочности, чем прототип, более низкую температуру начала кристаллизации.

Пример 1.

В емкость помещают 50,660 г воды и постепенно растворяют в нем 0,002 г Лапрола ПД-1, 0,0007 г Цемактива Т-5С, 2,09 г смеси адипиновой (гександиовой) и бензойной кислот в соотношении 1,7/1, 0,150 г молибдата натрия и 0,960 г гидроксида натрия, 0,013 г метасиликата натрия, 0,080 г нитрита натрия, 0,0015 г трилона Б, и 0,250 г толилтриазола. Перемешивают в течение 1,0 часа при температуре 20-40°С и затем добавляют 45,7978 г этиленгликоля. Далее смесь перемешивают при температуре 20-80°С в течение 1,0 ч до полного растворения всех компонентов.

В таблице 1 (примеры 1-19), представлены составы предложенной охлаждающей жидкости, приготовленные в условиях, описанных в примере 1.

В таблице 2 приведено сравнение наиболее коррозионно безопасного прототипа с предлагаемой охлаждающей жидкостью.

Таким образом, сравнительный анализ показал, что по ключевым первичным характеристикам, разработанная охлаждающая жидкость превосходит прототип.

Дальнейшее увеличение содержания противокоррозионных компонентов не приводит к значимому уменьшению коррозионного воздействия охлаждающей жидкости на металлы и сплавы, однако значительно снижает запас щелочности и увеличивает себестоимость продукта.

Увеличение содержания пеногасителя и антивспенивателя также экономически нецелесообразно и ухудшает эксплуатационные свойства охлаждающей жидкости.

Автомобильная охлаждающая жидкость включает (содержание указано в % массовых): этиленгликоль или смесь этиленгликоля с ди-, триэтиленгликолем и/или с глицерином 45,490-91,570; антивспениватель (полидиметисилоксан с вязкостью от 50 до 500 мм²/с) 0,002-0,004 и/или пеногаситель Лапрол ПД-1 0,002-0,004; индикатор рН из ряда флуороновых красителей и/или цемактивов Т 0,0007-0,0013; в качестве антикоррозионных присадок: двухосновную органическую кислоту из ряда бутандиовая, пентандиовая, гександиовая, гептандиовая, октандиовая, нонандиовая, декандиовая, и/или их смесь, и/или одноосновную органическую кислоту из ряда пентановая, гексановая, гептановая, 2-этилгексановая, октановая и/или бензойная кислота или смесь этих кислот 2,090-4,480; молибденсодержащие соли щелочных металлов из ряда молибдат натрия, молибдат лития, молибдат калия и/или молибдат аммония или их смесь 0,150-0,315; гидроксиды щелочных металлов из ряда гидроксид натрия, гидроксид лития, гидроксид калия или их смесь 0,960-1,930; метасиликаты щелочных металлов из ряда метасиликат натрия, метасиликат калия 0,013-0,035; нитриты щелочных металлов из ряда нитрит натрия, нитрит калия и/или нитрит аммония 0,08-0,200; трилон Б (динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты) 0,0015-0,005 и/или ОЭДФ 0,0015-0,005; бензотриазол и/или его производные 0,250-0,640; воду 0,0-51,430.