一种冷却介质及其制备方法和应用与流程

1.本公开涉及冷却介质技术领域，具体地，涉及一种冷却介质及其制备方法和应用。


背景技术：

2.随着时代的发展，目前新能源汽车已经在国内外普及并迅速发展，相关的零配件也随着整个产业的发展快速发展，电池、电机、电控三电系统，目前成为了新能源汽车及相关设备中的核心部件，三电系统的高效、安全运行直接影响设备的寿命和使用周期。三电系统属于电子设备，其在运行过程中会产生大量的热，这些热量也需要传递出去，保证其在合适的温度下进行工作，一般情况下需要进行热管理，尤其是现在新能源车辆续航里程、电池电压、电机功率等方面的不断增大，需要高效的传热介质及时地带走热量，同时也需要降低冷却介质的电导率，以防止在发生碰撞和意外时液体泄漏，导致起火，发生安全事故。目前常用的冷却液一般均为发动机冷却液，不能完全满足三电系统的冷却需求，主要体现在以下几个方面：一方面是三电系统需要电导率较低的冷却液，一般不高于50μs/cm；另外一方面是普通的发动机冷却液电导率一般会不小于2000μs/cm；第三方面是三电系统涉及的材料以铝居多，3系，4系，6系等。发动机冷却液则关注常用的铸铝、铸铁、钢、焊锡、紫铜、黄铜；在三电系统使用更多的是树脂材料，其使用量要大于普通发动机，主要有pa12、pa66和pps等，而在发动机中使用的多为橡胶材料，因此需要更加关注冷却液与树脂材料的兼容性。因此亟需一种冷却介质，来满足新能源三电设备的冷却需求。


技术实现要素：

3.本公开的目的是提供一种冷却介质及其制备方法和应用，该冷却介质适用于新能源汽车及相关电池、电机和电控系统，可以满足新能源三电设备的冷却需求。
4.为了实现上述目的，本公开第一方面提供了一种冷却介质，该冷却介质中包括：0.5～6重量份的非离子型金属缓蚀剂、0.1～5重量份的有机型金属缓蚀剂、0.1～4重量份的有机型分散剂、0.001～3重量份的树脂材料保护剂、0.2～4重量份的ph值调节剂、30～130重量份的冰点抑制剂和50～200重量份的去离子水。
5.本公开第二方面提供了第一方面所述冷却介质的制备方法，其中，所述方法包括如下步骤：按照配比将非离子型金属缓蚀剂、有机型金属缓蚀剂、有机型分散剂、树脂材料保护剂、冰点抑制剂和去离子水进行第一搅拌混合，然后加入ph值调节剂并进行第二搅拌混合；
6.其中，所述第一搅拌混合的条件包括：温度为30
‑
60℃，时间为40
‑
60分钟；所述第二搅拌混合的条件包括：温度为30
‑
60℃，时间为20
‑
35分钟。
7.本公开第三方面提供了第一方面所述的冷却介质在电池、电机、电控系统中的应用。
8.通过上述技术方案，本公开所提供的冷却液除对常规金属具有防护作用外，对3系铝、4系铝、6系铝等金属也有较好的防护作用；本公开的冷却液与多种橡胶类非金属材料兼
容性良好，可避免在使用过程中出现泄漏和设备故障；本公开的冷却液适用于高温和低温两种工况，在两种工况下均具有较优的泡沫倾向，可以满足新能源三电设备的冷却需求。
9.本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
10.以下对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
11.本公开第一方面提供了一种冷却介质，所述冷却介质中包括：0.5～6重量份的非离子型金属缓蚀剂、0.1～5重量份的有机型金属缓蚀剂、0.1～4重量份的有机型分散剂、0.001～3重量份的树脂材料保护剂、0.2～4重量份的ph值调节剂、30～130重量份的冰点抑制剂和50～200重量份的去离子水。
12.根据本公开的一种实施方式，其中，所述冷却介质中包括：0.6～5重量份的非离子型金属缓蚀剂、0.2～1重量份的有机型金属缓蚀剂、0.5～3重量份的有机型分散剂、0.1～1重量份的树脂材料保护剂、0.5～3重量份的ph值调节剂、40～100重量份的冰点抑制剂和80～180重量份的去离子水。
13.根据本公开的一种实施方式，其中，所述冷却介质中包括：0.8～2重量份的非离子型金属缓蚀剂、0.4～0.8重量份的有机型金属缓蚀剂、1～2重量份的有机型分散剂、0.2～0.5重量份的树脂材料保护剂、1～2.5重量份的ph值调节剂、50～70重量份的冰点抑制剂和120～160重量份的去离子水。
14.根据本公开的一种实施方式，其中，所述非离子型金属缓蚀剂为1
‑
(2
‑
氨乙基)
‑2‑
油酸基咪唑啉和/或1
‑
(2
‑
氨基
‑
硫脲乙基)
‑2‑
油酸基咪唑啉。该非离子型的金属缓蚀剂可以有效地对铝、钢和铜等多种金属材料进行防护，尤其是与一些有机型金属缓蚀剂进行复配使用，增强了其对多种铝金属和钢的防腐蚀效果。
15.根据本公开的一种实施方式，其中，所述有机型金属缓蚀剂为2
‑
巯基苯丙噻唑和/或4
‑
甲基
‑2‑
巯基苯丙噻唑。2
‑
巯基苯丙噻唑和/或4
‑
甲基
‑2‑
巯基苯丙噻唑是有效的cu金属缓蚀剂，在溶液ph值为9左右时，与咪唑啉类缓蚀剂复配起到协同作用，提升对多种金属的缓蚀效果。
16.根据本公开的一种实施方式，其中，所述有机型分散剂为th
‑
0100和/或th
‑
191。该分散剂可以有效地与咪唑啉类金属缓蚀剂和噻唑类缓蚀剂起到良好的分散增溶，也可以起到良好的阻垢作用防止溶液出现沉淀和浑浊，同时可以捕捉溶液的金属离子，使其电导率保持相对恒定。
17.根据本公开的一种实施方式，其中，所述树脂材料保护剂为邻苯二甲酸二异壬酯和/或邻苯二甲酸二辛酯。该保护剂可以在冷却液产品中起到对树脂和橡胶材料的保护作用。
18.根据本公开的一种实施方式，其中，所述ph值调节剂为胺类化合物，优选为叔丁胺和/或仲丁胺。
19.根据本公开的一种实施方式，其中，所述冰点抑制剂为乙二醇和/或丙二醇。
20.本公开第二方面还提供了上述冷却介质的制备方法，其中，所述方法包括如下步骤：按照配比将非离子型金属缓蚀剂、有机型金属缓蚀剂、有机型分散剂、树脂材料保护剂、
冰点抑制剂和去离子水进行第一搅拌混合，然后加入ph值调节剂并进行第二搅拌混合；
21.其中，所述第一搅拌混合的条件包括：温度为30
‑
60℃，时间为40
‑
60分钟；所述第二搅拌混合的条件包括：温度为30
‑
60℃，时间为20
‑
35分钟。
22.本公开第三方面提供了上述冷却介质在电池、电机、电控系统中的应用。
23.本公开提供的冷却液可作为新能源三电系统的冷却液，能够同时实现对电机、电控和电池的冷却，满足新能源车辆的整体需求。
24.下面通过实施例来进一步说明本公开，但是本公开并不因此而受到任何限制。
25.以下实施例中，1
‑
(2
‑
氨乙基)
‑2‑
油酸基咪唑啉和/或1
‑
(2
‑
氨基
‑
硫脲乙基)
‑2‑
油酸基咪唑啉，均购自赫澎(上海)生物科技有限公司；2
‑
巯基苯丙噻唑和/或4
‑
甲基
‑2‑
巯基苯丙噻唑购自山东西亚化学工业有限公司；th
‑
0100和/或th
‑
191购自山东泰和水处理科技股份有限公司；邻苯二甲酸二异壬酯和/或邻苯二甲酸二辛酯购自蓝帆化工集团；叔丁胺和/或仲丁胺购自山东济南凌威化工有限公司。
26.实施例1
27.本实施例冷却液(总质量1000g)制备过程如下：
28.将1重量份的非离子型金属缓蚀剂(1
‑
(2
‑
氨乙基)
‑2‑
油酸基咪唑啉)、0.5重量份的有机型金属缓蚀剂(2
‑
巯基苯丙噻唑)、2重量份的有机型分散剂(th
‑
0100)、0.2重量份的树脂材料保护剂(邻苯二甲酸二异壬酯)、60重量份的冰点抑制剂(乙二醇)和150重量份的水进行混合，在40℃下搅拌50min；再加入1重量份的ph值调节剂(叔丁胺)与其混合，在40℃下搅拌30min。
29.实施例2
30.本实施例冷却液(总质量1000g)制备过程如下：
31.将2重量份的非离子型金属缓蚀剂(1
‑
(2
‑
氨乙基)
‑2‑
油酸基咪唑啉)、0.5重量份的有机型金属缓蚀剂(2
‑
巯基苯丙噻唑)、1重量份的有机型分散剂(th
‑
0100)、0.3重量份的树脂材料保护剂(邻苯二甲酸二异壬酯)、60重量份的冰点抑制剂(乙二醇)和150重量份的水混合，在40℃下搅拌50min；再加入1.5重量份的ph值调节剂(叔丁胺)与其混合，在40℃下搅拌30min。
32.实施例3
33.本实施例冷却液(总质量1000g)制备过程如下：
34.将6重量份的非离子型金属缓蚀剂(1
‑
(2
‑
氨乙基)
‑2‑
油酸基咪唑啉)、5重量份的有机型金属缓蚀剂(4
‑
甲基
‑2‑
巯基苯丙噻唑)、4重量份的有机型分散剂(th
‑
191)、0.1重量份的树脂材料保护剂(邻苯二甲酸二异壬酯)、60重量份的冰点抑制剂(乙二醇)和150重量份的水混合，在40℃下搅拌50min；再加入4重量份的ph值调节剂(仲丁胺)与其混合，在40℃下搅拌30min。
35.实施例4
36.本实施例冷却液(总质量1000g)包含如下重量份的成分：
37.将5重量份的非离子型金属缓蚀剂(1
‑
(2
‑
氨乙基)
‑2‑
油酸基咪唑啉)、1重量份的有机型金属缓蚀剂(2
‑
巯基苯丙噻唑)、3重量份的有机型分散剂(th
‑
0100)、0.1重量份的树脂材料保护剂(邻苯二甲酸二辛酯)、80重量份的冰点抑制剂(乙二醇)和170重量份的水混合，在40℃下搅拌50min；再加入3重量份的ph值调节剂(仲丁胺)与其混合，在40℃下搅拌
30min。
38.实施例5
39.本实施例冷却液(总质量1000g)制备过程如下：
40.将5重量份的非离子型金属缓蚀剂(1
‑
(2
‑
氨基
‑
硫脲乙基)
‑2‑
油酸基咪唑啉)、1重量份的有机型金属缓蚀剂(4
‑
甲基
‑2‑
巯基苯丙噻唑)、0.5重量份的有机型分散剂(th
‑
0100)、1重量份的树脂保护剂(邻苯二甲酸二异壬酯)、100重量份的冰点抑制剂(乙二醇)和100重量份的水混合，在40℃下搅拌50min；再加入1重量份的ph值调节剂(仲丁胺)，与其混合，在40℃下搅拌30min。
41.实施例6
42.本实施例冷却液(总质量1000g)制备过程如下：
43.将1重量份的非离子型金属缓蚀剂(1
‑
(2
‑
氨基
‑
硫脲乙基)
‑2‑
油酸基咪唑啉)
‑2‑
油酸基咪唑啉)、0.5重量份的有机型金属缓蚀剂(4
‑
甲基
‑2‑
巯基苯丙噻唑)、2重量份的有机型分散剂(th
‑
191)、0.2重量份的树脂材料保护剂(邻苯二甲酸二异壬酯)、100重量份的冰点抑制剂(乙二醇)和120重量份的水混合，在40℃下搅拌50min；再加入0.5重量份的ph值调节剂(叔丁胺)，与其混合，在40℃下搅拌30min。
44.对比例1
45.本对比例冷却液(总质量1000g)制备过程如下：
46.将1重量份的1
‑
(2
‑
氨乙基)
‑2‑
油酸基咪唑啉、0.5重量份的2
‑
巯基苯丙噻唑、0.2重量份的邻苯二甲酸二异壬酯、0.5重量份的叔丁胺、60重量份的乙二醇和150重量份的水混合，在60℃下搅拌30min，制备成冷却液。
47.对比例2
48.本对比例冷却液(总质量1000g)制备过程如下：
49.1重量份的1
‑
(2
‑
氨乙基)
‑2‑
油酸基咪唑啉、0.5重量份的2
‑
巯基苯丙噻唑、0.2重量份的邻苯二甲酸二异壬酯、0.5重量份的叔丁胺、60重量份的乙二醇和150重量份的水混合，在60℃下搅拌30min，制备成冷却液。
50.测试实施例
51.对实施例1～6和对比例1～2所制得的冷却液的性能进行测试，结果如表1和2所示。
52.玻璃器皿腐蚀试验根据sh/t 0085《发动机冷却液腐蚀测定法(玻璃器皿法)》方法测试；
53.铸铝传热腐蚀试验根据sh/t 0620《发动机冷却液在传热状态下对铸铝腐蚀试验》方法测试；
54.树脂材料相容性试验根据gb/t1040.1
‑
2006塑料拉伸性能的测试方法进行测试。
55.表1
[0056][0057][0058]
表2
[0059][0060][0061]
通过上述技术方案，可见，本公开所提供的冷却液除对常规金属具有防护作用外，对3系铝、4系铝、6系铝也有较好的防护作用；本公开的冷却液与多种橡胶类非金属材料兼容性良好，可避免在使用过程中出现泄漏和设备故障；本公开的冷却液适用于高温和低温两种工况，在两种工况下均具有较优的泡沫倾向。
[0062]
以上详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
[0063]
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0064]
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。