一种高稳定性的防冻液的制作方法

1.本发明涉及防冻液的技术领域，特别是涉及一种高稳定性的防冻液。


背景技术：

2.近年来，由于寒潮的影响，使得我国冬季的气温逐年降低，这对人民的生活带来巨大的不便。对户外汽车而言，无论是在南方还是北方的户外汽车都遭遇了行驶困难的问题。但大部分汽车并不会出现发动困难的问题，这是由于汽车内设有防冷冻装置，通过填充防冻液可以防止在冬季停车时发动机内的冷却液结冰导致散热器胀裂或发动机气缸和盖体被裂的情况发生，并且其不仅适用于冬天防冻，还适用于夏天防沸，全年防水垢、防腐蚀。防冻液作为汽车换季保养的必需品，这使得很多人对防冻液产生了研究兴趣。例如，cn103773323a公开了一种汽车发动机防冻液，该防冻液由丙二醇、丙二醇、丁二醇、磷酸钠、硅酸钠、盐酸盐、硼砂、石油树脂、甘氨酸、苯丙三氮唑、以及水组成，该防冻液通过添加防冻液、缓蚀剂、消泡剂、防霉剂以及缓冲剂有效地防止了循环冷却液冻结，但试剂中的硅酸盐和磷酸盐缺乏水解稳定性，易产生絮状沉淀，可能会导致箱体结垢；cn104250545b公开了一种甘油基防冻液，该防冻液由甘油、缓蚀剂、阻垢剂、消泡剂、氢氧化钠助剂、巴斯夫红色素以及蒸馏水组成，其选用可再生绿色的甘油试剂作为防冻介质，从资源化持续发展的角度来看，该方案确实是一种制备防冻液的新策略，但还添加了巴斯夫红色素，其未表明色素来源，可能会存在不耐光照，产生杂质以及储存困难等问题。并且许多人认为当防冻液减少时添加少量水可以继续维持体系运行。也正因为如此，许多汽车频繁发生冷冻液渗漏、箱管腐蚀等现象。


技术实现要素：

3.本发明的主要目的是解决上述问题，提供一种高稳定性的防冻液，该防冻液是由含有如下原料：甘油、丙二醇、丙酮、氯化钙、氯化镁、聚环氧琥珀酸钠、氯化锶、磺化木质素、琉基苯并噻唑、聚氧乙烯聚氧丙烯甘油醚、硬脂酸丁酯、脂肪胺聚氧乙烯醚、色素以及软水。
4.优选地，防冻液含有如下以质量分数计的原料：甘油20
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50％、丙二醇10
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30％、丙酮5
‑
10％、氯化钙0.5
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3％、氯化镁0.1
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0.5％、聚环氧琥珀酸钠0.5
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3％、、氯化锶0.05
‑
1％、磺化木质素0.1
‑
1％、琉基苯并噻唑0.5
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3％、脂肪胺聚氧乙烯醚0.05
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0.2％、聚氧乙烯聚氧丙烯甘油醚0.05
‑
0.2％、硬脂酸丁酯0.05
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0.15％、色素0.1
‑
1％以及软水30
‑
60％。
5.优选地，防冻液含有如下以质量分数计的原料：甘油34％、丙二醇20％、丙酮5.5％、氯化钙1.5％、氯化镁0.3％、聚环氧琥珀酸钠1％、氯化锶0.3％、磺化木质素0.3％、琉基苯并噻唑2.1％、脂肪胺聚氧乙烯醚0.06％、聚氧乙烯聚氧丙烯甘油醚0.15％、硬脂酸丁酯0.12％、色素0.87％以及软水33.8％。
6.优选地，所述的色素为苋菜红、胭脂红或柠檬黄中的一种，其具有耐光、耐氧化的特性，可长期稳定储存。
7.本发明还提供了一种高稳定性的防冻液的制备方法，其具体包括如下步骤：
8.步骤1：首先在反应器中将丙酮和琉基苯并噻唑混合搅拌均匀，将试液命名为s1；然后将硬脂酸丁酯和甘油混合搅拌均匀，加入聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚，低温加热0.5
‑
1h，至形成均一的混合液，将其命名为s2，备用；
9.步骤2：将聚环氧琥珀酸钠加入到软水中，然后加入磺化木质素搅拌5
‑
15min，待固体完全溶解后加入氯化钙、氯化镁以及氯化锶，超声5
‑
20min，然后进行加热，待试液冷却后，加入脂肪胺聚氧乙烯醚，并边搅拌边加入色素，将混合液命名为s3，备用；
10.步骤3：向步骤1制得的s1中通入氮气保护气，依次加入丙二醇和s2，加热搅拌0.5
‑
1h，然后加入s3，持续搅拌0.5
‑
1h，即可制得一种高稳定性的防冻液。
11.优选地，步骤1或步骤2或步骤3所述的搅拌为在400
‑
600rpm转速下进行。
12.优选地，步骤1或步骤3所述的加热为在50
‑
70℃下加热0.5
‑
1h。
13.优选地，步骤2所述的加热为在120
‑
160℃反应温度下，加热反应1
‑
3h。
14.优选地，步骤3所述的通氮流量为10ml/min。
15.与现有技术相比，本发明的技术方案具有如下有益效果：
16.(1)本发明所制备的防冻液不仅可以有效地防止发动机内部结垢、腐蚀，还可以解决发动机局部过热的问题，平衡发动机内部温度，这为后续的保养维护降低了腐蚀风险，可以有效地延长发动机的使用寿命。该防冻液选用丙二醇、甘油和丙酮等低凝点溶剂以及氯化钙作为防冻液的防冻组分，后续通过调控试剂占比来改善防冻剂的沸点以及凝点，以此来解决汽车发动机低温易结冰膨胀，高温易开锅等问题；并且在该防冻剂中，甘油占有较大的体积分数，这有利于资源的可持续发展。
17.(2)本发明所制备的防冻液选用聚环氧琥珀酸钠的聚合物型阻垢剂以及氯化锶、磺化木质素、琉基苯并噻唑等缓蚀剂组分，其不同于传统配方中所添加的硅酸盐或磷酸盐型阻垢剂以及缓蚀剂，其具有良好的试剂稳定性以及生物可降解性，其不会产生阳离子水解、絮凝等问题；在此基础上，防冻液中还添加了氯化镁改性剂、硬脂酸丁酯、脂肪胺聚氧乙烯醚等分散剂以及聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚的消泡剂成份，这使得本发明防冻液的溶剂体系具有优异的稳定性。
18.(3)本发明所制备的防冻液添加了人工色素，其为防冻液增加了色彩，如果汽车的防冻液发生泄漏，可以明显观察到并快速解决问题；并且本发明所采用的人工合成色素具有较好的耐光、耐热稳定性，可以长期储存。
具体实施方式
19.为能进一步了解本发明的发明内容、特征及其优点，通过以下实施例以及对比例来进一步阐述。
20.实施例1
21.步骤1：首先在反应器中将5.5％丙酮和2.1％琉基苯并噻唑，以500rpm/min的转速搅拌均匀，将试液命名为s1；然后将0.12％硬脂酸丁酯和34％甘油混合搅拌均匀，加入0.15％聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚，在60℃下加热1h，至形成均一的混合液，将其命名为s2，备用；
22.步骤2：将1％聚环氧琥珀酸钠加入到33.8％软水中，然后加入0.3％磺化木质素搅拌5
‑
15min，待固体完全溶解后加入1.5％氯化钙、0.5％氯化镁以及0.3％氯化锶，超声5
‑
20min，然后在150℃下加热反应2h；待试液冷却后，加入0.06％脂肪胺聚氧乙烯醚，并边搅拌边加入0.87％胭脂红，将混合液命名为s3，备用；
23.步骤3：向步骤1制得的s1中以10ml/min的流速通入氮气，然后依次加入20％丙二醇和s1，在60℃下加热搅拌1h，然后加入s3，持续搅拌0.5h，即可制得一种高稳定性的防冻液。
24.实施例2
25.步骤1：首先在反应器中将5.5％丙酮和2.1％琉基苯并噻唑，以500rpm/min的转速搅拌均匀，将试液命名为s1；然后将0.12％硬脂酸丁酯和34％甘油混合搅拌均匀，加入0.15％聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚，在60℃下加热1h，至形成均一的混合液，将其命名为s2，备用；
26.步骤2：将1％聚环氧琥珀酸钠加入到33.77％软水中，然后加入0.3％磺化木质素搅拌5
‑
15min，待固体完全溶解后加入1.5％氯化钙、0.3％氯化镁以及0.3％氯化锶，超声5
‑
20min，然后在135℃下加热反应2h；待试液冷却后，加入0.06％脂肪胺聚氧乙烯醚，并边搅拌边加入1％苋菜红，将混合液命名为s3，备用；
27.步骤3：向步骤1制得的s1中以10ml/min的流速通入氮气，然后依次加入20％丙二醇和s1，在60℃下加热搅拌1h，然后加入s3，持续搅拌0.5h，即可制得一种高稳定性的防冻液。
28.实施例3
29.步骤1：首先在反应器中将7％丙酮和1％琉基苯并噻唑，以500rpm/min的转速搅拌均匀，将试液命名为s1；然后将0.1％硬脂酸丁酯和30％甘油混合搅拌均匀，加入0.2％聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚，在60℃下加热1h，至形成均一的混合液，将其命名为s2，备用；
30.步骤2：将0.7％聚环氧琥珀酸钠加入到42.4％软水中，然后加入0.25％磺化木质素搅拌10min，待固体完全溶解后加入2％氯化钙、0.5％氯化镁以及0.3％氯化锶，超声20min，然后在135℃下加热反应2h；待试液冷却后，加入0.05％脂肪胺聚氧乙烯醚，并边搅拌边加入0.5％胭脂红，将混合液命名为s3，备用；
31.步骤3：向步骤1制得的s1中以10ml/min的流速通入氮气，然后依次加入15％丙二醇和s1，在60℃下加热搅拌1h，然后加入s3，持续搅拌0.5h，即可制得一种高稳定性的防冻液。
32.对上述实验制备的高稳定性的防冻液进行物理性质参数测试，其具体结果如下表所示。
33.项目沸点(℃)凝点(℃)实施例1142
‑
59实施例2135
‑
53实施例3127
‑
39
34.由上表可知，通过调节丙二醇、丙二醇、甘油的添加量，可以进一步调控防冻液的沸点与凝点，进一步提升防冻液的防冻与防沸的能力。
35.以上所述是本发明的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变动，这些都属于本发明的保护范围。这些改进和变动也视为本发明的
保护范围。