本发明涉及汽车防冻用品制备技术领域，具体涉及一种防腐汽车防冻液的制备方法。
背景技术：
防冻液是一种含有特殊添加剂的冷却液，主要用于液冷式发动机冷却系统，可以防止寒冷季节停车时冷却液结冰而胀裂散热器和冻坏发动机气缸体。具有冷却、防冻、防垢、防腐、防沸等作用。冷却液主要由防冻剂、水、缓蚀剂、消泡剂、染色剂等组成。防冻液不仅仅是冬天用的，汽车正常的保养项目中，每行驶一年，需更换发动机防冻液，特殊车辆防冻液更换频率要高。
汽车防冻液是汽车发动机冷却系统用的循环介质。最常用的是水，但水冰点高，当气温低于0℃时，容易造成水箱或冷却系统管道胀裂；夏季高温时，会造成水温升高，影响汽车正常行驶；还会使金属生锈。因此，人们一直在寻找一种新型的冷却剂来代替水。首先采用盐的水溶液来降低冰点，但不能解决锈蚀问题。用糖和蜂蜜也可降低冰点，且不腐蚀金属，但价格昂贵、热稳定性差；用煤油和柴油作冷却剂凝点虽低，但传热差、容易燃烧、对橡胶有溶胀作用，亦不采用。目前，95%商业防冻冷却液是乙二醇水基性防冻液，乙二醇在常温下不会引起材质的明显腐蚀，但温度升高，乙二醇会被氧化，使酸度增高，生成多种腐蚀性物质。这些腐蚀物质的析出而引起发动机热传导率下降，致使冷却器管部易堵塞，引起发动机过热。且乙二醇具有一定的毒性，不易生物降解，对环境有一定的危害；而丙三醇基础液也开始在冷却液中使用起来，虽然具有较好的环保作用，但由于其成本较高，并且低温冷却效果不及乙二醇，所以一直未能推广。
现有技术中的汽车防冻液存在防冻效果不佳，热稳定性能较差，在使用过程中容易腐蚀金属部件，严重的会逐渐穿蚀金属板而导致渗漏，使汽车冷却系统的使用寿命缩短；同时，现有汽车防冻液还容易形成水垢，堵塞冷却系统的管路，不能满足要求。
因此，提供一种防冻效果好、防腐防垢性能优异、使用寿命长的汽车防冻液具有重要意义。
技术实现要素：
本发明主要解决的技术问题，针对国内外汽车防冻液大多为乙二醇的水基型防冻液，但乙二醇易被金属氧化，使酸度增高，腐蚀冷却系统管道的缺陷，提供了一种防腐汽车防冻液的制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
防腐汽车防冻液的具体制备步骤为：
将微晶纤维粉、降冰点防腐盐砂、乙二醇、羧甲基纤维素钠和柠檬酸钠混合置于混料机中，以400～500r/min的转速搅拌，加热升温至40～50℃，并向混料机中通入氨气，调节ph，搅拌混料30～50min，出料装瓶，得到防腐汽车防冻液；
降冰点防腐盐砂的具体制备步骤为：
（1）将粒度为200目的活性炭与水按质量比为1∶4混合得到活性炭混合液，再向活性炭混合液中加入质量分数为60～70%的硝酸溶液，加热升温至100～110℃，蒸煮4～5h，停止加热，自然降温至70～80℃，停止搅拌，继续降温至室温后得到酸煮活性炭液；
（2）将上述酸煮活性炭液放入离心分离机中，启动分离机，向离心分离机中加入去离子水，冲洗分离出活性炭后，停止加入去离子水，再加入质量分数为10%的缓蚀剂溶液冲洗，继续分离0.5～1.0h，得到缓蚀活性炭；
（3）按重量份数计，将质量分数为20%的葡萄糖酸钠母液和氯碱工业废水、生石灰、缓蚀活性炭混合置于反应釜中，加热升温至40～50℃，得到悬浮液，将悬浮液置于高速离心机中以3000～4000r/min的转速，离心分散15～18min，收集下层沉渣，得到降冰点防腐盐砂；
微晶纤维粉的具体制备步骤为：
（1）取400～500g土豆放入石磨中研磨得到土豆泥，将土豆泥放入塑料盆中，向塑料盆中加入2～3l质量分数为8%的氢氧化钠溶液，在90～100℃条件下搅拌2～3h后，得到土豆浆液，将土豆浆液置于离心分散机中，以2000～2500r/min的转速离心分离10～15min，去除上层清液得到下层滤渣；
（2）将上述滤渣置于烧杯中，用去离子水洗涤滤渣3～5次后，再向烧杯中加入200～300ml质量浓度为20～25g/ml的亚氯酸钠溶液，用质量分数为90%的冰醋酸调节ph至4.8～5.2，对烧杯加热升温至70～80℃，保温处理2～3h后，得到脱木质素纤维，将脱木质素纤维与质量分数为10%的盐酸混合，加热升温至95～105℃，保温干燥处理2～3h后，得到微晶纤维粉。
防腐汽车防冻液的各原料组分，按重量份数计，包括微晶纤维粉5～10份、上述降冰点防腐盐砂40～50份、乙二醇70～80份、羧甲基纤维素钠4～5份和柠檬酸钠18～20份。
防腐汽车防冻液的制备过程中需要向混料机中通氨气至反应液ph为8～9。
降冰点防腐盐砂的具体制备步骤（1）中粒度为200目的活性炭与水混合质量比为1∶4，硝酸溶液加入量为活性炭混合液重量的3～5%。
降冰点防腐盐砂的具体制备步骤（2）中冲洗分离出活性炭过程中排出洗涤液的电导率≤45μs/cm时，方能停止加入去离子水。
降冰点防腐盐砂的具体制备步骤（2）中缓蚀剂溶液由苯并三氮唑和乌洛托品按质量比为1∶4混合溶于无水乙醇中制备得到。
降冰点防腐盐砂的具体制备步骤（3）中悬浮液的各组分，按重量份数计，包括质量分数为20%的葡萄糖酸钠母液40～50份、氯碱工业废水70～80份、生石灰20～30份、缓蚀活性炭50～60份。
微晶纤维粉的具体制备步骤（1）中原料土豆泥还可用大豆渣、甘蔗渣替代。
微晶纤维粉的具体制备步骤（2）中脱木质素纤维与质量分数为10%的盐酸混合质量比为1︰2。
本发明的有益效果是：
（1）本发明将土豆磨粉制得土豆泥，向其中加入氢氧化钠溶液碱煮后离心得到滤渣，将滤渣水洗后用亚氯酸钠溶液、冰醋酸处理，加热保温得到脱木质素纤维，将脱木质素纤维与盐酸混合，煮沸并干燥得到微晶纤维粉，将活性炭与水混合得到活性炭混合液，再向活性炭混合液中加入硝酸溶液，加热蒸煮，用自来水降温至室温后得到酸煮活性炭液，将酸煮活性炭液置于离心分离机中，用去离子水洗涤分离，得到缓蚀活性炭，将缓蚀活性炭、葡萄糖酸钠母液、氯碱工业废水、生石灰等加热混合反应得到悬浮液，经过离心分离得到上层液，将微晶纤维粉、上层液、丙二醇、乙二醇、羧甲基纤维素钠、柠檬酸钠等加热混料，同时通氨气，反应结束出料得到防腐汽车防冻液。本发明所制得的汽车防冻液在制备过程中，以土豆为原料提取的微晶纤维粉在常温下为易软化的纤维，在汽车冷却管表面因低温而结冰的过程中，微晶纤维素充当一个物理堵塞，阻止晶粒形成大冰晶，并且少量的微晶纤维素足以防止冰晶的增大，较小粒径的冰晶之间存在气孔，同体积冰块中冰晶的粒径越小，存在气孔数就越多，使汽车防冻液可以在刚形成的冰晶中流动，降低冰点，防止大冰块的形成；
（2）本发明中的微晶纤维在汽车防冻液中均匀分散，连接到水分子氢键形成弱凝胶，可以减少汽车防冻液中金属盐在低温时由于温度过低产生水化结晶沉淀，另外微晶纤维在低温时其分子链呈刚性，可避免汽车防冻液中乙二醇在低冰点时产生水合凝胶，本发明中通过提取氯碱工业废水中氯盐来降低防冻液冰点，节能环保，使废物资源得到合理利用，降低汽车防冻液的制备成本，通过缓蚀活性炭缓慢释放缓蚀物质，在金属冷却管内表面形成致密的钝化膜，同时活性炭可通过柠檬酸钠络合除去重金属盐，并具有较强的还原性，保护乙二醇不被氧化，减少汽车防冻液对汽车冷却系统管道的腐蚀，具有广阔的前景广阔。
具体实施方式
取400～500g土豆放入石磨中研磨得到土豆泥，将土豆泥放入塑料盆中，向塑料盆中加入2～3l质量分数为8%的氢氧化钠溶液，在90～100℃条件下搅拌2～3h后，得到土豆浆液，将土豆浆液置于离心分散机中，以2000～2500r/min的转速离心分离10～15min，去除上层清液得到下层滤渣；将上述滤渣置于烧杯中，用去离子水洗涤滤渣3～5次后，再向烧杯中加入200～300ml质量浓度为20～25g/ml的亚氯酸钠溶液，用质量分数为90%的冰醋酸调节ph至4.8～5.2，对烧杯加热升温至70～80℃，保温处理2～3h后，得到脱木质素纤维，将脱木质素纤维与质量分数为10%的盐酸按质量比为1︰2混合，加热升温至95～105℃，保温干燥处理2～3h后，得到微晶纤维粉；将粒度为200目的活性炭与水按质量比为1∶4混合得到活性炭混合液，再向活性炭混合液中加入质量分数为60～70%的硝酸溶液，硝酸溶液加入量为活性炭混合液重量的3～5%，加热升温至100～110℃，蒸煮4～5h，停止加热，自然降温至70～80℃，停止搅拌，继续降温至室温后得到酸煮活性炭液；将上述酸煮活性炭液放入离心分离机中，启动分离机，向离心分离机中加入去离子水，冲洗分离出的活性炭至排出洗涤液的电导率≤45μs/cm后，停止加入去离子水，再加入质量分数为10%的缓蚀剂溶液冲洗，继续分离0.5～1.0h，得到缓蚀活性炭，所述的缓蚀剂溶液由苯并三氮唑和乌洛托品按质量比为1∶4混合溶于无水乙醇中所得；按重量份数计，将40～50份质量分数为20%的葡萄糖酸钠母液和70～80份氯碱工业废水、20～30份生石灰、50～60份缓蚀活性炭混合置于反应釜中，加热升温至40～50℃，得到悬浮液，将悬浮液置于高速离心机中以3000～4000r/min的转速，离心分散15～18min，收集下层沉渣，得到降冰点防腐盐砂；按重量份数计，将5～10份微晶纤维粉、40～50份上述降冰点防腐盐砂、70～80份乙二醇、4～5份羧甲基纤维素钠和18～20份柠檬酸钠混合置于混料机中，以400～500r/min的转速搅拌，加热升温至40～50℃，并向混料机中通入氨气，直至反应液ph为8～9，搅拌混料30～50min，出料装瓶，得到防腐汽车防冻液。
实施例1
下层滤渣的制备：
取400g土豆放入石磨中研磨得到土豆泥，将土豆泥放入塑料盆中，向塑料盆中加入2l质量分数为8%的氢氧化钠溶液，在90℃条件下搅拌2h后，得到土豆浆液，将土豆浆液置于离心分散机中，以2000r/min的转速离心分离10min，去除上层清液得到下层滤渣。
微晶纤维粉的制备：
将上述滤渣置于烧杯中，用去离子水洗涤滤渣3次后，再向烧杯中加入200ml质量浓度为20g/ml的亚氯酸钠溶液，用质量分数为90%的冰醋酸调节ph至4.8，对烧杯加热升温至70℃，保温处理2h后，得到脱木质素纤维，将脱木质素纤维与质量分数为10%的盐酸按质量比为1︰2混合，加热升温至95℃，保温干燥处理2h后，得到微晶纤维粉。
酸煮活性炭液的制备：
将粒度为200目的活性炭与水按质量比为1∶4混合得到活性炭混合液，再向活性炭混合液中加入质量分数为60%的硝酸溶液，硝酸溶液加入量为活性炭混合液重量的3%，加热升温至100℃℃，蒸煮4h，停止加热，自然降温至70℃，停止搅拌，继续降温至室温后得到酸煮活性炭液。
降冰点防腐盐砂的制备：
将上述酸煮活性炭液放入离心分离机中，启动分离机，向离心分离机中加入去离子水，冲洗分离出的活性炭至排出洗涤液的电导率≤45μs/cm后，停止加入去离子水，再加入质量分数为10%的缓蚀剂溶液冲洗，继续分离0.5h，得到缓蚀活性炭，所述的缓蚀剂溶液由苯并三氮唑和乌洛托品按质量比为1∶4混合溶于无水乙醇中所得；按重量份数计，将40份质量分数为20%的葡萄糖酸钠母液和70份氯碱工业废水、20份生石灰、50份缓蚀活性炭混合置于反应釜中，加热升温至40℃，得到悬浮液，将悬浮液置于高速离心机中以3000r/min的转速，离心分散15min，收集下层沉渣，得到降冰点防腐盐砂。
防腐汽车防冻液的制备：
按重量份数计，将5份微晶纤维粉、40份上述降冰点防腐盐砂、70份乙二醇、4份羧甲基纤维素钠和18份柠檬酸钠混合置于混料机中，以400r/min的转速搅拌，加热升温至40℃，并向混料机中通入氨气，直至反应液ph为8，搅拌混料30min，出料装瓶，得到防腐汽车防冻液。
实施例2
下层滤渣的制备：
取450g土豆放入石磨中研磨得到土豆泥，将土豆泥放入塑料盆中，向塑料盆中加入2l质量分数为8%的氢氧化钠溶液，在95℃条件下搅拌2h后，得到土豆浆液，将土豆浆液置于离心分散机中，以2250r/min的转速离心分离13min，去除上层清液得到下层滤渣。
微晶纤维粉的制备：
将上述滤渣置于烧杯中，用去离子水洗涤滤渣4次后，再向烧杯中加入250ml质量浓度为23g/ml的亚氯酸钠溶液，用质量分数为90%的冰醋酸调节ph至5.0，对烧杯加热升温至75℃，保温处理2h后，得到脱木质素纤维，将脱木质素纤维与质量分数为10%的盐酸按质量比为1︰2混合，加热升温至100℃，保温干燥处理2h后，得到微晶纤维粉。
酸煮活性炭液的制备：
将粒度为200目的活性炭与水按质量比为1∶4混合得到活性炭混合液，再向活性炭混合液中加入质量分数为65%的硝酸溶液，硝酸溶液加入量为活性炭混合液重量的4%，加热升温至105℃，蒸煮4h，停止加热，自然降温至75℃，停止搅拌，继续降温至室温后得到酸煮活性炭液。
降冰点防腐盐砂的制备：
将上述酸煮活性炭液放入离心分离机中，启动分离机，向离心分离机中加入去离子水，冲洗分离出的活性炭至排出洗涤液的电导率≤45μs/cm后，停止加入去离子水，再加入质量分数为10%的缓蚀剂溶液冲洗，继续分离0.7h，得到缓蚀活性炭，所述的缓蚀剂溶液由苯并三氮唑和乌洛托品按质量比为1∶4混合溶于无水乙醇中所得；按重量份数计，将45份质量分数为20%的葡萄糖酸钠母液和75份氯碱工业废水、25份生石灰、55份缓蚀活性炭混合置于反应釜中，加热升温至45℃，得到悬浮液，将悬浮液置于高速离心机中以3500r/min的转速，离心分散17min，收集下层沉渣，得到降冰点防腐盐砂。
防腐汽车防冻液的制备：
按重量份数计，将7份微晶纤维粉、45份上述降冰点防腐盐砂、75份乙二醇、4份羧甲基纤维素钠和19份柠檬酸钠混合置于混料机中，以450r/min的转速搅拌，加热升温至45℃，并向混料机中通入氨气，直至反应液ph为8，搅拌混料40min，出料装瓶，得到防腐汽车防冻液。
实施例3
下层滤渣的制备：
取500g土豆放入石磨中研磨得到土豆泥，将土豆泥放入塑料盆中，向塑料盆中加入3l质量分数为8%的氢氧化钠溶液，在100℃条件下搅拌3h后，得到土豆浆液，将土豆浆液置于离心分散机中，以2500r/min的转速离心分离15min，去除上层清液得到下层滤渣。
微晶纤维粉的制备：
将上述滤渣置于烧杯中，用去离子水洗涤滤渣5次后，再向烧杯中加入300ml质量浓度为25g/ml的亚氯酸钠溶液，用质量分数为90%的冰醋酸调节ph至5.2，对烧杯加热升温至80℃，保温处理3h后，得到脱木质素纤维，将脱木质素纤维与质量分数为10%的盐酸按质量比为1︰2混合，加热升温至105℃，保温干燥处理3h后，得到微晶纤维粉。
酸煮活性炭液的制备：
将粒度为200目的活性炭与水按质量比为1∶4混合得到活性炭混合液，再向活性炭混合液中加入质量分数为70%的硝酸溶液，硝酸溶液加入量为活性炭混合液重量的5%，加热升温至110℃，蒸煮5h，停止加热，自然降温至80℃，停止搅拌，继续降温至室温后得到酸煮活性炭液。
降冰点防腐盐砂的制备：
将上述酸煮活性炭液放入离心分离机中，启动分离机，向离心分离机中加入去离子水，冲洗分离出的活性炭至排出洗涤液的电导率≤45μs/cm后，停止加入去离子水，再加入质量分数为10%的缓蚀剂溶液冲洗，继续分离1.0h，得到缓蚀活性炭，所述的缓蚀剂溶液由苯并三氮唑和乌洛托品按质量比为1∶4混合溶于无水乙醇中所得；按重量份数计，将50份质量分数为20%的葡萄糖酸钠母液和80份氯碱工业废水、30份生石灰、60份缓蚀活性炭混合置于反应釜中，加热升温至50℃，得到悬浮液，将悬浮液置于高速离心机中以4000r/min的转速，离心分散18min，收集下层沉渣，得到降冰点防腐盐砂。
防腐汽车防冻液的制备：
按重量份数计，将10份微晶纤维粉、50份上述降冰点防腐盐砂、80份乙二醇、5份羧甲基纤维素钠和20份柠檬酸钠混合置于混料机中，以500r/min的转速搅拌，加热升温至50℃，并向混料机中通入氨气，直至反应液ph为9，搅拌混料50min，出料装瓶，得到防腐汽车防冻液。
对比例1：与实施例1的制备方法基本相同，唯有不同的是未加入微晶纤维粉。
对比例2：与实施例2的制备方法基本相同，唯有不同的是未加入酸煮活性炭液。
对比例3：济南市某公司生产的汽车防冻液。
对本发明制得的防腐汽车防冻液和对比例中的汽车防冻液进行检测，检测结果如表1所示：
金属腐蚀性测试
将金属试片经砂纸逐级打磨光亮后分别用丙酮和酒精棉球擦洗至表面洁净，置入干燥器干燥后称重，精确至0.1mg，然后浸入本发明实施例1、实施例2、实施例3制备的防冻液和对比例1、对比例2、对比例3制备的防冻液中，于88±2℃恒温水浴14天。实验结束后取出不同金属试片分别用特别配制的清洗液清洗，然后经自来水、乙醇清洗，干燥，称重，计算失重量（mg/片）。
表1性能测定结果
由表1数据可知，本发明制得的防腐汽车防冻液，抗腐蚀性能强，能有效地防止水垢形成，对任何发动机冷却部分的材质都具有优异的保护性能，具有冬天防冻，夏天防沸，全年防水垢、防腐蚀等优良性能，有效地保护汽车水冷系统，延长汽车水冷系统的使用寿命，降低成本，具有广阔的使用前景。