Рецептура охлаждающей жидкости
Владельцы патента RU 2751880:
Общество с ограниченной ответственностью производственно-коммерческая фирма "НИАГАРА" (RU)
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 мас.%): этиленгликоль или смесь этиленгликоля с ди-, триэтиленгликолем и/или с глицерином 45,900-92,800; 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 0,001-0,002; 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 1,900-4,400; молибденсодержащие соли щелочных металлов из ряда молибдат натрия, молибдат лития, молибдат калия и/или молибдат аммония или их смесь 0,025-0,050; гидроксиды щелочных металлов из ряда гидроксид натрия, гидроксид лития, гидроксид калия или их смесь 0,71-1,420; трилон Б (динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты) 0,001-0,002; бензотриазол и/или его производные 0,110-0,280; полициклические амины из ряда уротропина и его производных 0,0-0,002; вода 0,0-52,060. Технический результат: автомобильная охлаждающая жидкость обладает более низкой коррозионной активностью, большим запасом щелочности и, как следствие, более длительным сроком эксплуатации. 2 табл., 19 пр.
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 RED 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, и/или молибден-содержащие соли щелочных металлов, и/или гидроксиды щелочных металлов, и динатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты, и бензотриазол и/или его производные и полициклический амин и их производные при следующем соотношении компонентов, мас.%: этиленгликоль или смесь этиленгликоля с ди-, триэтиленгликолем и/или с глицерином 45,900-92,800; 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 0,001-0,002; 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 1,900-4,400; молибденсодержащие соли щелочных металлов из ряда молибдат натрия, молибдат лития, молибдат калия и/или молибдат аммония или их смесь 0,025-0,050; гидроксиды щелочных металлов из ряда гидроксид натрия, гидроксид лития, гидроксид калия или их смесь 0,71-1,420; трилон Б (динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты) 0,001-0,002; бензотриазол и/или его производные 0,110-0,280; полициклические амины из ряда уротропина и его производных 0,0-0,002; вода 0,0-52,060. За счет указанного состава компонентов достигается улучшение антикоррозионных свойств охлаждающей жидкости и увеличение резерва щелочности, что позволяет обеспечивать высокий срок службы охлаждающей жидкости без замены, равный 200-250 тыс. км пробега.
Технический результат – автомобильная охлаждающая жидкость обладает 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.
На данный момент состав наиболее распространенных автомобильных охлаждающих жидкостей представляет из себя смесь компонентов различного назначения.
Основой охлаждающей жидкости является гликольно-водная смесь, от состава которой зависят способность охлаждающей жидкости не замерзать при низких температурах, ее удельная теплоемкость, вязкость и воздействие на резину. В России наиболее распространены охлаждающие жидкости на основе этиленгликоля.
В состав охлаждающих жидкостей также входит комплекс противокоррозионных (ингибиторов), антивспенивающих и стабилизирующих присадок.
В России ГОСТ 28084-89 “Жидкости охлаждающие низкозамерзающие. Общие технические условия” нормирует основные показатели охлаждающих жидкостей на основе этиленгликоля (концентрата, ОЖ-40, ОЖ-65): внешний вид, плотность, температуру начала кристаллизации, коррозионное воздействие на металлы, вспениваемость, набухание резины и т.д. Данный нормативный не оговаривает состав и концентрацию присадок, а также смешиваемость жидкостей. Цвет охлаждающей жидкости (синий, зеленый, желтый и т.п.) выбирает изготовитель. ГОСТов, регламентирующих срок службы антифриза и условия ресурсных испытаний. Техническая сертификация охлаждающей жидкости необязательна.
В патентной литературе широко встречаются композиции охлаждающей жидкости на основе гликолей.
В [Antifreeze composition: пат. 2174220A US, № 228574; заявл. 06.09.1938, опубл. 26.09.1939; МПК C09K 5/20] 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 -10оС.
В [Antifreeze composition: пат. 2200184A US, № 235959; заявл. 20.10.1938, опубл. 07.05.1940; МПК C09K 5/20] 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 -20оС.
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 [Antifreeze composition: пат. 2386182A US, № 454195; заявл. 08.08.1942, опубл. 09.10.1945; МПК C09K 5/20].
В [Antifreeze composition: пат. 0299942A2 EP, № 88870108.3; заявл. 16.06.1988, опубл. 18.01.1989, МПК С09К5/00] описывается рецептура автомобильного антифриза, состоящая из гликолевого компонента, 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 [Additif notamment pour produit antigel: пат. 0348303A1 EP, № 89401784.7; заявл. 23.05.1989, опубл. 27.12.1989, МПК C09K 5/00] 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.
В [Process for producing an antifreeze composition containing lower alcohols and glycerol via alcoholysis of a glyceride: пат. 2298721B1 EP, № 10184192.2; заявл. 24.03.2005, опубл. 23.03.2011, МПК C07C 29/145 ,C07C 31/04, C07C 45/52, C09K 3/18, C12C 11/02, C07C 29/60, C07C 31/20, C07C 49/17, C09K 5/20] представлена композиция для использования в качестве антифриза, противообледенительного агента, которую получают из сырого глицерина, глицеридов спиртов C1-C4, в которой содержание глицерина 0,5-60% и 20-85% пропиленгликоля. Испытания данной композиции на соответствие требованиям нормативных документов показало удовлетворительные результаты.
В [Engine coolant additive: пат. 2778208B1 EP, № 14159350.9; заявл. 13.03.2014, опубл. 07.09.2014, МПК C09K 5/10, C23F 11/12, C09K 5/20, C23F 11/14] 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(ОН)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.
Известен антифриз [Антифриз: Пат. 2050397 РФ, N 5028310/04, МКИ C 09 K 5/00, заявл. 23.01.92,, опубл. 20.12.1995] на основе этиленгликоля, включающий следующие компоненты, мас. %: этиленгликоль 92,8-93,5, бензоат щелочного металла 2,9-3,1, салицилат щелочного металла 0,08-0,12, гидроксид щелочного металла 0,2-0,3, нитрит щелочного металла 0,15-0,2, гексаметафосфат щелочного металла 0,05-0,1, тетраборат натрия (безводный) 0,65-0,75, бензотриазол 0,05-0,1, соль щелочного металла 2-меркаптобензтиазола 0,01-0,02, циклогексанон 0,10-0,15, динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты 0,05-0,06, кремнийорганический пеногаситель 0,02-0,03, краситель 0,0015-0,0035 и вода-остальное. Указанный антифриз обладает недостаточной эффективностью из-за наличия в его составе нитрита щелочного металла.
В [Antifreeze/coolant composition: пат. 1281742A1 EP, № 00993852.3; заявл. 23.03.2000, опубл. 05.02.2003, МПК С09К5/20, C23F 11/12] 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. Недостатком этой охлаждающей жидкости являются использование в рецептуре токсичных нитратов щелочных металлов.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому является рецептура охлаждающей жидкости, описанная в [Охлаждающая жидкость: Пат. 2213119C2 РФ, N 2001123306A, МКИ C 09 K 5/00, заявл. 20.08.2001, опубл. 20.06.2003] Охлаждающая жидкость содержит в качестве поли(алкилен)гликолевой основы этиленгликоль или смесь этиленгликоля с ди-, триэтиленгликолем и/или с моноалкиловыми эфирами (C1-С2) полиоксиалкилен-гликолей средней молекулярной массы 90-210 ед., а в качестве антикоррозионных присадок - тетраборат натрия десятиводный, бензотриазол и/или его производные, и/или натриевую или калиевую соль 2-меркаптобензтиазола, и/или гидроксид, и/или карбонат щелочного металла, и/или борную, или адипиновую, или себациновую, или бензойную, или триазинотриилтрииминополигексановую кислоту, или 2-этилгексановую, или сорбиновую, или 2-этилгексановую, или 2-меркаптобензотиазоилянтарную кислоты или смесь этих кислот при следующем соотношении компонентов, мас.%: этиленгликоль или смесь этиленгликоля с ди-, триэтиленгликолем и/или с моноалкиловыми эфирами (C1-С2) полиоксиалкиленгликолей средней молекулярной массы 90-210 ед. общей формулы (I) 50,0-97,2, в качестве присадок: тетраборат натрия десятиводный 0,5-8,0; бензотриазол и/или его производные, и/или натриевая или калиевая соль 2-меркаптобензтиазола 0,02-2,5; гидроксид и/или карбонат щелочного металла 0,05-4,5; борная, или адипиновая, или себациновая, или бензойная, или триазинотриилтрииминополигексановая, или 2-этилгексановая, или сорбиновая, или 2-этилгексановая, или 2-меркаптобензотиазоилянтарная кислоты, или смесь этих кислот 0,1-7,0; вода 2,0-49,0. Кроме того, охлаждающая жидкость может дополнительно содержать в качестве антикоррозионных присадок фосфат щелочного металла 0,1-6,0 мас.%, и/или высокомодульное жидкое стекло, и/или трилон Б 0,01-0,5 мас.%, и/или декстрин 0,04-0,8 мас.%, а также краситель в количестве 0,001-0,02 мас.%, и/или кремнийорганический пеногаситель в количестве не более 0,005 мас.%.
Технической задачей изобретения является создание охлаждающей жидкости, обладающей более низкой коррозионной активностью, относительно более высоким резервом щелочности, с сохранением низкой температурой начала кристаллизации.
Предлагаемая охлаждающая жидкость включает этиленгликоль или смесь этиленгликоля с ди-, триэтиленгликолем и/или с глицерином 45,900-92,800; 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 0,001-0,002; 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 1,900-4,400; молибденсодержащие соли щелочных металлов из ряда молибдат натрия, молибдат лития, молибдат калия и/или молибдат аммония или их смесь 0,025-0,050; гидроксиды щелочных металлов из ряда гидроксид натрия, гидроксид лития, гидроксид калия или их смесь 0,71-1,420; трилон Б (динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты) 0,001-0,002; бензотриазол и/или его производные 0,110-0,280; полициклические амины из ряда уротропина и его производных 0,0-0,002; вода 0,0-52,060. За счет указанного состава компонентов достигается улучшение антикоррозионных свойств охлаждающей жидкости и увеличение резерва щелочности, что позволяет обеспечивать высокий срок службы охлаждающей жидкости без замены, равный 200-250 тыс. км пробега.
Заявляемая охлаждающая жидкость отличается от прототипа введением новых компонентов и новым соотношением компонентов. Применение в предлагаемом составе охлаждающей жидкости новых компонентов 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, с сохранением 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 (21,8 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 аналогичные прототипу низкие 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 поверхностях составляют величину 0,5, 0,4 и 1,1 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±1°C 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, с сохранением низкой температурой начала кристаллизации.
Пример 1
В емкость помещают 50,860 г воды и постепенно растворяют в нем 0,002 г полидиметилсилоксана-200, 0,001 г Родамина С, 1,900 г смеси адипиновой (гександиовой), себациновой (декандиовой) и 2-этилгексановой кислот в соотношении 2/1/1,6, 0,025 г молибдата натрия и 0,710 г гидроксида натрия, 0,001 г трилона Б, 0,001 г уротропина и 0,110 г толилтриазола. Перемешивают в течение 1,0 часа при температуре 20-40оС и затем добавляют 46,390 г этиленгликоля. Далее смесь перемешивают при температуре 20-80oС 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.
Таблица 1 – Рецептуры охлаждающих жидкостей согласно заявленному изобретению
| Наименование компонентов | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| Содержание компонентов, % масс. | ||||||||||
| Этиленгликоль | 26,347 | 26,27 | 25,9 | 82,7 | 41,4 | 45,9 | 92,8 | 14,1 | 45,9 | |
| Диэтиленгликоль | 30,507 | 10 | 41,4 | 45,9 | ||||||
| Триэтиленгликоль | 10 | 31,9 | ||||||||
| Глицерин | 30 | 11,142 | ||||||||
| ПМС-50 | 0,004 | |||||||||
| ПМС-100 | 0,002 | 0,004 | ||||||||
| ПМС-200 | 0,002 | 0,002 | 0,002 | |||||||
| Лапрол ПД-1 | 0,002 | 0,004 | 0,004 | 0,002 | 0,004 | 0,002 | 0,002 | |||
| Родамин 6G | 0,001 | 0,001 | ||||||||
| Родамин С | 0,001 | 0,001 | ||||||||
| Цемактив Т-5С | 0,002 | 0,002 | 0,001 | |||||||
| Цемактив 2СТ | 0,001 | 0,002 | 0,002 | 0,001 | ||||||
| Бутандиовая кислота | 0,67 | 0,41 | ||||||||
| Пентандиовая кислота | 0,67 | 0,78 | ||||||||
| Гександиовая кислота | 0,62 | 0,66 | 1,37 | 1,37 | 0,66 | |||||
| Гептандиовая кислота | 0,12 | 0,82 | ||||||||
| Октандиовая кислота | 0,82 | 0,86 | ||||||||
| Нонандиовая кислота | 0,76 | |||||||||
| Декандиовая кислота | 0,12 | 0,41 | 0,82 | |||||||
| Пентановая кислота | 0,41 | 0,82 | ||||||||
| Гексановая кислота | ||||||||||
| Гептановая кислота | 0,41 | |||||||||
| 2-этилгексановая кислота | 1,16 | 0,41 | 1,07 | 1,07 | 0,44 | |||||
| Октановая кислота | ||||||||||
| Бензойная кислота | 1,11 | 0,83 | 1,96 | 1,282 | 0,8 | |||||
| Молибдат натрия | 0,05 | 0,025 | 0,05 | 0,05 | 0,025 | |||||
| Молибдат лития | 0,025 | 0,025 | 0,05 | |||||||
| Молибдат калия | 0,05 | |||||||||
| Молибдат аммония | 0,05 | |||||||||
| Гидроксид натрия | 0,26 | 0,71 | 1,42 | 1,42 | 0,71 | 0,71 | ||||
| Гидроксид лития | 0,86 | |||||||||
| Гидроксид калия | 0,71 | 0,71 | 0,12 | 0,71 | ||||||
| Трилон Б | 0,001 | 0,002 | 0,001 | 0,002 | 0,001 | 0,001 | 0,002 | 0,001 | 0,002 | 0,001 |
| Бензотриазол | 0,17 | 0,17 | 0,28 | |||||||
| 5-бром-1,2,3-триазаинден | 0,11 | 0,11 | ||||||||
| Толилтриазол | 0,28 | 0,1 | 0,11 | 0,28 | 0,28 | 0,11 | ||||
| Гексаметилентетрамин (уротропин) | 0,002 | 0,001 | 0,001 | |||||||
| Нитрат 1,3-динитро-1,3,5,-триазапентана | 0,001 | |||||||||
| Вода | 41,157 | 40,177 | 51,351 | 0 | 14,553 | 52,06 | 1,72 | 50,593 | 50,35 | 51,351 |
| Тетраборат натрия десятиводный | ||||||||||
| 2-меркаптобензотиазоил янтарная кислота | ||||||||||
| Краситель |
Продолжение таблицы 1
| Наименование компонентов | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | Прототип |
| Содержание компонентов, % масс. | ||||||||||
| Этиленгликоль | 52,2 | 46,39 | 38,7 | 12,1 | 25,5 | 76,9 | 91,8 | 65,05 | ||
| Диэтиленгликоль | 52,2 | 12,1 | 25,5 | |||||||
| Триэтиленгликоль | 46,9 | 12,1 | ||||||||
| Глицерин | 11,1 | 12,1 | ||||||||
| ПМС-50 | 0,003 | |||||||||
| ПМС-100 | 0,003 | 0,004 | ||||||||
| ПМС-200 | 0,001 | 0,002 | ||||||||
| Лапрол ПД-1 | 0,003 | 0,003 | 0,003 | 0,003 | ||||||
| Родамин 6G | 0,001 | |||||||||
| Родамин С | 0,002 | 0,001 | 0,001 | 0,001 | 0,002 | |||||
| Цемактив Т-5С | 0,002 | 0,001 | 0,002 | |||||||
| Цемактив 2СТ | 0,002 | 0,001 | ||||||||
| Бутандиовая кислота | 0,69 | |||||||||
| Пентандиовая кислота | 0,69 | |||||||||
| Гександиовая кислота | 0,83 | 1,32 | 0,8 | |||||||
| Гептандиовая кислота | 0,69 | 1,3 | ||||||||
| Октандиовая кислота | 0,69 | 1,2 | ||||||||
| Нонандиовая кислота | 1,1 | 0,69 | 0,82 | |||||||
| Декандиовая кислота | 1,1 | 0,41 | 1,5 | 0,69 | 0,2 | |||||
| Пентановая кислота | 0,62 | 0,82 | 0,69 | |||||||
| Гексановая кислота | 0,62 | |||||||||
| Гептановая кислота | 0,82 | 0,62 | 1,4 | |||||||
| 2-этилгексановая кислота | 0,81 | |||||||||
| Октановая кислота | 0,82 | 0,62 | ||||||||
| Бензойная кислота | 0,82 | 0,66 | 1,1 | 2,253 | ||||||
| Молибдат натрия | 0,025 | 0,025 | 0,05 | |||||||
| Молибдат лития | 0,025 | 0,025 | 0,05 | |||||||
| Молибдат калия | 0,05 | 0,025 | 0,05 | |||||||
| Молибдат аммония | 0,025 | 0,025 | 0,05 | |||||||
| Гидроксид натрия | 0,71 | 1,42 | 0,93 | 1,42 | 1,94 | |||||
| Гидроксид лития | 0,071 | 0,86 | ||||||||
| Гидроксид калия | 0,071 | |||||||||
| Трилон Б | 0,001 | 0,002 | 0,001 | 0,001 | 0,002 | 0,002 | 0,001 | 0,001 | 0,002 | |
| Бензотриазол | 0,18 | 0,28 | 2,5 | |||||||
| 5-бром-1,2,3-триазаинден | 0,22 | 0,28 | 0,25 | 0,25 | ||||||
| Толилтриазол | 0,110 | 0,28 | 0,28 | |||||||
| Гексаметилентетрамин (уротропин) | 0,001 | 0,001 | 0,002 | 0,001 | ||||||
| Нитрат 1,3-динитро-1,3,5,-триазапентана | 0,001 | 0,001 | ||||||||
| Вода | 44,953 | 44,912 | 50,860 | 50,494 | 44,532 | 48,272 | 43,854 | 19,982 | 2,06 | 17,5 |
| Тетраборат натрия десятиводный | 7 | |||||||||
| 2-меркаптобензотиазоил янтарная кислота | 5 | |||||||||
| Краситель | 0,01 |
Таблица 2 – Характеристики разработанной охлаждающей жидкости и прототипа
| Характеристика | Заявленная охлаждающая жидкость RED (образец № 19 из таблицы 1) | Прототип (образец № 20 из таблицы 1) |
| Водородный показатель, рН | 7,5-11,0 | 7,5-9,5 |
| Плотность, г/см3 | 1,02-1,15 | 1,02-1,14 |
| Температура кристаллизации, оС | Минус 40 | - |
| Резерв щелочности, см3 | 21,8 | 20,8 |
| Коррозионное воздействие на металлы, потеря массы, мг | ||
| Медь | 1,1 | 1,3 |
| Латунь | 1,5 | 1,5 |
| Припой | 1,8 | 1,8 |
| Сталь | 0,5 | 0,8 |
| Чугун | 0,4 | 1,2 |
| Алюминий | 1,3 | 1,3 |
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 45,900-92,800; 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 0,001-0,002; 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 1,900-4,400; молибденсодержащие соли щелочных металлов из ряда молибдат натрия, молибдат лития, молибдат калия и/или молибдат аммония или их смесь 0,025-0,050; гидроксиды щелочных металлов из ряда гидроксид натрия, гидроксид лития, гидроксид калия или их смесь 0,71-1,420; трилон Б (динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты) 0,001-0,002; бензотриазол и/или его производные 0,110-0,280; полициклические амины из ряда уротропина и его производных 0,0-0,002; вода 0,0-52,060.
