一种插电式混合动力车辆用冷却液及其制备工艺的制作方法

文档序号:21886401发布日期:2020-08-18 17:19阅读:517来源:国知局
本发明涉及发动机冷却液
技术领域
,具体涉及一种插电式混合动力车辆用冷却液及其制备工艺。
背景技术
:汽车行业的迅速发展,带动了冷却液的研制生产。发动机冷却液是发动机冷却系统中的循环介质,冷却液的传热性、高沸点和低冰点特性,有效抑制在高温下沸腾及低温结冰而对发动机起到保护作用。目前开发研制的插电式混合动力车辆分为3类:串联式混合动力型、并联式混合动力型和混联式混合动力型。根据设计要求,发动机、中冷器、发电机、电动机和侧减速器的工作温度都在373.0k以上,相对为高温热源部件;整流器、电机变频器和系统控制器(包括发动机控制系统、能量管理系统、车辆控制系统等)工作温度≤333.0k,相对为低温热源部件。高温热源与低温热源使用特殊金属材质,如锌、镍等。传统冷却液一般使用乙二醇、去离子水作为基液,辅以添加无机或有机添加剂组成。该产品对于紫铜、黄铜、钢、铸铁、焊锡、铸铝等材料有良好的防腐蚀效果,然而对于锌、镍等材料没有防腐蚀效果。因此,传统冷却液无法满足其防腐蚀要求。国外为了解决这方面的问题,已经开始使用全有机酸型发动机冷却液。而全有机酸型发动机冷却液由于生产成本高,易产生气穴腐蚀而使用受到一定限制,同时对锌、镍的防腐蚀保护不佳。本发明从冷却液核心的添加剂角度出发,开展插电式混合动力车辆用冷却液及其制备工艺研究。技术实现要素:为了克服上述技术缺陷的不足,本发明提供了一种插电式混合动力车辆用冷却液及其制备工艺,解决了我国现有发动机冷却液缺乏对冷却液系统锌、镍等材料的保护问题。一种插电式混合动力车辆用冷却液,关键在于其原料组分按质量分数计包括:乙二醇35-90%、防腐蚀添加剂0.01-5%、脂肪羧酸0.05-3%、碱金属盐0.1-1%、苯甲酸钠0.05-0.5%、消泡剂0.001-0.05%、余量为去离子水;所述防腐蚀添加剂由质量比为1:2:(1-8)的聚乙二醇、丙三醇、聚三元羧酸组成。优选的,所述聚三元羧酸的分子结构式为:聚合度n为1~10。优选的,所述聚乙二醇的分子量为600-1600。优选的,所述防腐蚀添加剂由质量比为1:2:(1-5)的聚乙二醇、丙三醇、聚三元羧酸组成。优选的,所述脂肪羧酸为c6~c12一元羧酸、c6~c12二元羧酸中一种或几种混合。优选的,所述碱金属盐为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化钡中的一种或两种混合。优选的,所述消泡剂为有机硅、聚醚中一种或几种混合。优选的,还包括质量分数为0.0001-0.01%的染色剂,所述染色剂为荧光绿、荧光黄、荧光红、溴百里酚兰或甲基红的一种。一种插电式混合动力车辆用冷却液的制备方法,关键在于包括以下步骤:步骤一、制备防腐蚀添加剂:在50℃条件下,将聚乙二醇、丙三醇、聚三元羧酸与去离子水配成浓度为0.01~1.5mol/l的水溶液,搅拌30分钟,冷却至室温;步骤二、将乙二醇与去离子水混合均匀后,然后依次搅拌加入脂肪羧酸、碱金属盐、苯甲酸钠,搅拌30分钟,得到初混液;步骤三、将防腐蚀添加剂滴加至初混液中,并控制滴加速度使反应温度维持在25~50℃;步骤四、向步骤三制得溶液中加入消泡剂和染色剂,搅拌30分钟;步骤五、过滤步骤四制得溶液,得到产品。优选的,步骤三中滴加速度为1.2-2.5ml/min。有益效果是:与现有技术相比,本发明所提供的一种插电式混合动力车辆用冷却液,不含胺类物质、亚硝酸盐、磷酸盐、咪唑等毒性大、污染性强的物质,也不含有硅酸盐、硼酸盐等无机防腐剂,生产成本低,在传统冷却液的基础上添加由聚乙二醇、丙三醇、聚三元羧酸组成的防腐蚀添加剂,防腐蚀添加剂以网状结构牢牢吸附在金属表面,不但对传统金属紫铜、黄铜、钢、铸铁、焊锡、铸铝具有保护作用,而且与锌、镍等特殊金属可以形成有力的螯合体,从而达到防腐蚀的目的,大大降低了发动机冷却液对发动机冷却系统的点蚀,提高了对气穴腐蚀的抑制保护性能,不出现凝胶或形成沉淀,并在相对较低的浓度和较大的ph变化范围内稳定,采用本发明的制备工艺,工艺简单,决定了聚乙二醇、丙三醇、聚三元羧酸可以形成稳定的网状结构,同时添加其他添加剂不破坏产品结构。具体实施方法为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案,下面结合附表和具体实施方式对本发明作详细说明。实施例1各原料为:乙二醇35%、防腐蚀添加剂0.01%、脂肪羧酸0.05%、氢氧化钠0.1%、苯甲酸钠0.05%、聚二甲基硅氧烷0.001%、染色剂0.0001%,余量为去离子水;脂肪羧酸为质量比为1:4的十一碳二元酸和辛酸。制备工艺:在50℃条件下,将质量比为1:2:1的聚乙二醇(分子量为600)、丙三醇、聚三元羧酸(分子结构式为:聚合度n为1)与去离子水配置成浓度为0.01mol/l的水溶液,搅拌30分钟,得到防腐蚀添加剂,冷却至室温待用;将配方量的乙二醇与去离子水混合均匀后,然后依次搅拌加入配方量的十一碳二元酸、辛酸、氢氧化钠、苯甲酸钠,搅拌30分钟,得到初混液;再将配方量的防腐蚀添加剂以1.2-2.5ml/min的速度滴加至初混液中,使反应温度维持在25~35℃;滴加完成后,加入配方量的聚二甲基硅氧烷和染色剂,搅拌30分钟后,过滤,得到成品。实施例2各原料为:乙二醇90%、防腐蚀添加剂5%、脂肪羧酸3%、氢氧化钾1%、苯甲酸钠0.5%、聚乙二醇硅氧烷0.05%、染色剂0.01%,余量为去离子水;脂肪羧酸为质量比为1:2的己酸和庚二酸。制备工艺:在50℃条件下,将质量比为1:2:8的聚乙二醇(分子量为800)、丙三醇、聚三元羧酸(分子结构式为:聚合度n为5)与去离子水配置成浓度为1.5mol/l的水溶液,搅拌30分钟,得到防腐蚀添加剂,冷却至室温待用;将配方量的乙二醇与去离子水混合均匀后,然后依次搅拌加入配方量的十一碳二元酸、辛酸、氢氧化钠、苯甲酸钠,搅拌30分钟,得到初混液;再将配方量的防腐蚀添加剂以1.2-2.5ml/min的速度滴加至初混液中,使反应温度维持在45~50℃;滴加完成后,加入配方量的聚乙二醇硅氧烷和染色剂,搅拌30分钟后,过滤,得到成品。实施例3各原料为:乙二醇70%、防腐蚀添加剂3.4%、脂肪羧酸2.1%、氢氧化钙0.6%、苯甲酸钠0.3%、gp型甘油聚醚0.017%、染色剂0.0008%,余量为去离子水;脂肪羧酸为质量比为1:6的十一碳二元酸和十二碳酸。制备工艺:在50℃条件下,将质量比为1:2:5的聚乙二醇(分子量为1200)、丙三醇、聚三元羧酸(分子结构式为:聚合度n为8)与去离子水配置成浓度为1.2mol/l的水溶液,搅拌30分钟,得到防腐蚀添加剂,冷却至室温待用;将配方量的乙二醇与去离子水混合均匀后,然后依次搅拌加入配方量的十一碳二元酸、辛酸、氢氧化钠、苯甲酸钠,搅拌30分钟,得到初混液;再将配方量的防腐蚀添加剂以1.2-2.5ml/min的速度滴加至初混液中,使反应温度维持在35~45℃;滴加完成后,加入配方量的gp型甘油聚醚和染色剂,搅拌30分钟后,过滤,得到成品。实施例4各原料为:乙二醇48%、防腐蚀添加剂0.08%、脂肪羧酸1.4%、氢氧化钡0.4%、苯甲酸钠0.1%、gpe型聚氧乙烯(聚氧丙烯)醚0.0035%、染色剂0.003%,余量为去离子水;脂肪羧酸为质量比为2:1的癸二酸和十二碳酸。制备工艺:在50℃条件下,将质量比为1:2:2的聚乙二醇(分子量为1600)、丙三醇、聚三元羧酸(分子结构式为:聚合度n为10)与去离子水配置成浓度为0.08mol/l的水溶液,搅拌30分钟,得到防腐蚀添加剂,冷却至室温待用;将配方量的乙二醇与去离子水混合均匀后,然后依次搅拌加入配方量的十一碳二元酸、辛酸、氢氧化钠、苯甲酸钠,搅拌30分钟,得到初混液;再将配方量的防腐蚀添加剂以1.2-2.5ml/min的速度滴加至初混液中,使反应温度维持在35~50℃;滴加完成后,加入配方量的gpe型聚氧乙烯(聚氧丙烯)醚和染色剂,搅拌30分钟后,过滤,得到成品。对比例1巴斯夫(basf)glysanting64对比例2巴斯夫(basf)glysanting65对各实施例1-4及对比实施例1-2进行腐蚀性能测试,测试结果如下表所示:参照sh/t0085-1991标准规定方法进行测定,所使用的金属试片的材质和尺寸均符合sh/t0085-1991要求,试验温度为88℃±2℃,试验时间336h±2h。实施例1实施例2实施例3实施例4对比例1对比例2紫铜,mg/片0.50.40.50.61.21.0黄铜,mg/片1.21.00.90.91.51.4钢,mg/片1.72.62.11.34.32.8铁,mg/片3.54.23.12.14.76.8焊锡,mg/片1.63.53.12.85.78.2铸铝,mg/片0.40.50.60.57.58.1锌,mg/片0.60.61.10.3142265镍,mg/片0.30.90.60.7333468从上表中可以看到,本发明制备的冷却液,具有良好的多金属腐蚀抑制能力,各金属试片的腐蚀质量变化明显优于对比例,特别对于锌、镍腐蚀具有优越的抑制作用。最后需要说明,上述描述仅为本发明的优选实施例,本领域的技术人员在本发明的启示下,在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下,可以做出多种类似的表示,这样的变换均落入本发明的保护范围之内。当前第1页12
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