基于硅酸盐/酯的传热流体、其制备方法及其用途与流程

1.本发明涉及基于硅酸盐/酯(silicate)的传热流体，其可以配制成不含添加剂，例如硼酸盐/酯(borate)和/或亚硝酸盐(borate)。本发明还涉及用于制备所述基于硅酸盐/酯的传热流体的浓缩物和套件，用于制备所述基于硅酸盐/酯的传热流体的方法，以及使用所述基于硅酸盐/酯的传热流体的方法和用途。


背景技术：

2.传热流体广泛用于与内燃机、太阳能系统、燃料电池、电动机、发电机、电子设备等相关的热交换系统。传热流体通常由基础流体和一种或多种添加剂组成。
3.历史上，当考虑热传递时，水是优选的基础流体。在许多应用中，需要防冻性能，并且使用由水与冰点抑制剂如醇、二醇或盐混合而组成的基础流体。存在于传热流体中的添加剂可以用于获得各种功能，例如(进一步)降低冰点，改善热交换性能，抑制腐蚀等。由于传热流体与金属部件(铝合金、铸铁、钢、铜、黄铜、焊料等)持续接触，因此它们几乎通常包含一种或多种腐蚀抑制剂。
4.硅酸盐如无机硅酸盐是已知的腐蚀抑制剂，其对于提供铝保护尤其有用。尽管在当今发动机中铝被越来越多地用作可供选择的材料，但铸铁和钢仍然经常用于一些重型发动机部件，例如发动机缸体、气缸套、曲轴和废气再循环冷却器。因此，传热流体，例如在重型发动机中使用的那些，需要包含额外的腐蚀抑制剂；通常呈其它无机腐蚀抑制剂如亚硝酸盐和/或硼酸盐/酯的形式，它们的铁合金(如铸铁/钢)腐蚀保护性能是已知的。
5.例如，us5643493描述了包含特定量的水、三唑、碱金属氢氧化物、硼酸盐/酯、碱金属硅酸盐、硅酸盐稳定剂和消泡剂的腐蚀抑制剂浓缩物。
6.然而，由于对相关健康和环境危害的认识增加，在冷却剂制剂中使用亚硝酸盐和硼酸盐/酯处于压力之下。例如，用作传热流体中的亚硝酸盐的来源的亚硝酸钠根据clp法规(ec)第1272/2008号归类为口服急性毒性(类别3)和急性水生毒性(类别1)。用作传热流体中的硼酸盐/酯的来源的硼砂根据同一法规归类为生殖毒性类别1b。因此，需要可供选择的基于无机硅酸盐的冷却剂，其可以减少或消除硼酸盐/酯和/或亚硝酸盐的使用。
7.本发明的目的在于提供改善的基于无机硅酸盐的传热流体。
8.本发明的另一个目的在于提供基于无机硅酸盐的传热流体，与已知的含亚硝酸盐和/或硼酸盐/酯的传热流体相比，其包含降低量的亚硝酸盐和/或硼酸盐/酯，但具有相当的或改善的铁合金(例如铸铁或钢)腐蚀抑制。
9.本发明的另一个目的在于提供无机硅酸盐基传热流体，与已知的含亚硝酸盐和/或硼酸盐/酯的传热流体相比，其不包含亚硝酸盐和/或硼酸盐/酯，但具有相当的或改善的铁合金(例如铸铁或钢)腐蚀抑制。
10.本发明的另一个目的在于提供基于无机硅酸盐的传热流体，与已知的传热流体如含亚硝酸盐和/或硼酸盐/酯的传热流体相比，其具有延长的使用寿命。


技术实现要素：

11.本发明人已经令人惊讶地发现，通过使用进一步包含根据式(i)的芳香族多元酸或其盐的基于硅酸盐/酯的传热流体，可以实现这些目的中的一个或多个
[0012][0013][0014]
其中r1、r2和r3各自独立地选自氢、cooy、so2(oy)或po(oy)2；
[0015]
其中y表示氢、碱金属阳离子、铵阳离子或其组合；
[0016]
其中r1、r2和r3中的至少两个不是氢；以及
[0017]
其中x1、x2和x3各自独立地选自氢、羟基、烷基、芳基、醇、醛、酮、酯、酰胺或胺。
[0018]
如所附实施例中所示，发现与包含硼酸盐/酯或不同的芳香族酸的类似组合物相比，包含硅酸盐/酯和根据式(i)的化合物的组合物对铝和铁合金基材均表现出增加的腐蚀抑制。本领域技术人员基于本公开内容将理解，通过使用根据本发明的组合物，在例如传热流体中使用的亚硝酸盐和/或硼酸盐/酯的量可以显著减少或甚至完全消除。此外，可以通过使用根据本发明的组合物来延长已知传热流体的使用寿命。
[0019]
因此，在第一方面，本发明提供了显示出改善的腐蚀保护的组合物，其包含基础流体、硅酸盐/酯和根据式(i)的芳香族多元酸或其盐。
[0020]
在优选实施方案中，本发明的组合物以即用组合物的形式提供。
[0021]
在优选实施方案中，本发明的组合物以用于制备本文所述的即用组合物的浓缩物的形式提供。
[0022]
在另一方面，本发明提供了用于制备本文所述的即用组合物的套件。
[0023]
在另一方面，本发明提供了用于制备本文所述的组合物的方法。
[0024]
在另一方面，本发明提供了用于从浓缩物制备本文所述的即用组合物的方法。
[0025]
在另一方面，本发明提供了用于从套件制备本文所述的即用组合物的方法。
[0026]
在另一方面，本发明提供根据式(i)的化合物或其盐的相应用途。
[0027]
在另一方面，本发明提供了本文所述的即用组合物的相应用途。
具体实施方式
[0028]
在第一方面，本发明提供了包含基础流体、硅酸盐/酯和根据式(i)的芳香族多元酸或其盐的组合物。
[0029][0030]
其中r1、r2和r3各自独立地选自氢、cooy、so2(oy)或po(oy)2；
[0031]
其中y表示氢或阳离子；
[0032]
其中r1、r2和r3中的至少两个不是氢；
[0033]
其中x1、x2和x3各自独立地选自氢、羟基、烷基、芳基、醇、醛、酮、酯、酰胺或胺；
[0034]
其中基础流体由水、醇或其混合物组成。
[0035]
在高度优选的实施方案中，组合物包含大于80重量％(按组合物的总重量计)的基础流体，例如大于85重量％、大于90重量％、大于95重量％、大于98重量％、大于99重量％或大于99.5重量％。
[0036]
硅酸盐/酯
[0037]
在根据本发明的组合物中使用的硅酸盐/酯可以是无机硅酸盐或有机硅酸酯。
[0038]
在本发明的优选实施方案中，硅酸盐/酯是无机硅酸盐。如本文所用，术语“无机硅酸盐”是指其中阴离子由硅和氧组成的任何盐。
[0039]
在本发明的优选实施方案中，硅酸盐/酯是选自以下的无机硅酸盐：偏硅酸钾、原硅酸钠、二硅酸钾、偏硅酸钠、偏硅酸钾、偏硅酸锂、原硅酸锂、二硅酸铷、四硅酸铷、混合硅酸盐、硅酸四甲基铵、硅酸四乙基铵、硅酸铵、四羟乙基硅酸铵及其组合。在本发明的高度优选的实施方案中，硅酸盐是碱金属偏硅酸盐，优选选自偏硅酸钠、偏硅酸钾及其组合的碱金属偏硅酸盐，最优选偏硅酸钠。
[0040]
在本发明的实施方案中，硅酸盐/酯是有机硅酸酯，例如si(or)4型有机原硅酸酯，其中r是烷基、芳基或羟烷基，优选r是c
1-c8烷基、芳基或羟烷基，优选r是甲基、乙基或丙基，最优选r是甲基。
[0041]
芳香族多元酸
[0042]
本领域技术人员将理解，本文使用的表述“cooy”、“so2(oy)”和“po(oy)
2”分别表示羧酸或其盐、磺酸或其盐和膦酸或其盐。
[0043]
基于本发明的教导，本领域技术人员将理解，包含在根据本发明的组合物中的芳香族多元酸可以以游离酸形式、以盐形式(通常为碱加成盐)、以不同盐的混合物形式或以游离酸和一种或多种盐形式的混合物形式提供。在本发明的优选实施方案中，提供了本文所述的组合物，其中y表示氢、碱金属阳离子、铵阳离子或其组合。在本发明的实施方案中，y表示阳离子。原则上，本发明不限于任何特定(组)的盐，并且y可以表示任何阳离子，优选y表示碱金属阳离子、碱土金属阳离子、铵阳离子或其组合，更优选y表示碱金属阳离子、铵阳
离子或其组合。在实施方案中，碱金属阳离子是钾或钠，优选钠。在实施方案中，铵阳离子是由式(nrr'r”r”')

表示的季铵阳离子，其中r、r'、r”和r”'独立地选自支链或直链c
1-c6烷基和支链或直链c
1-c6羟烷基，优选甲基、乙基、正丙基和异丙基。在实施方案中，铵阳离子是由式(hnrr'r”)

表示的质子化叔胺，其中r、r'、r”和r”'独立地选自支链或直链c
1-c6烷基和支链或直链c
1-c6羟烷基，优选甲基、乙基、正丙基和异丙基。
[0044]
在本发明的优选实施方案中，提供了如本文所述的组合物，其中x1、x2和x3独立地选自氢、羟基、烷基或醇，优选x1、x2和x3独立地选自氢、羟基、c
1-c4烷基或c
1-c4醇。
[0045]
在本发明的某些实施方案中，提供了如本文所述的组合物，其中x1、x2和x3中的至少一个，优选至少两个，更优选全部表示氢、羟基、c
1-c4烷基或c
1-c4醇。
[0046]
在本发明的某些实施方案中，提供了如本文所述的组合物，其中x1、x2和x3中的至少一个，优选至少两个，更优选全部表示氢。
[0047]
在本发明的某些实施方案中，提供了如本文所述的组合物，其中x1、x2和x3中的至少一个，优选至少两个，更优选全部表示羟基。
[0048]
在本发明的某些实施方案中，提供了如本文所述的组合物，其中x1、x2和x3中的至少一个，优选至少两个，更优选全部表示烷基基团，所述烷基基团选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基或叔丁基。
[0049]
在本发明的某些实施方案中，提供了如本文所述的组合物，其中x1、x2和x3中的至少一个，优选至少两个，更优选全部表示烷基基团，所述烷基基团选自甲基或乙基。
[0050]
在本发明的某些实施方案中，提供了如本文所述的组合物，其中x1、x2和x3中的至少一个，优选至少两个，更优选全部表示芳基基团，所述芳基基团选自苯基、2-甲苯基、3-甲苯基、4-甲苯基、3-邻二甲苯基、4-邻二甲苯基、2-间二甲苯基、4-间二甲苯基、2-对二甲苯基、苄基、1-羟基苯基、2-羟基苯基、3-羟基苯基、4-羟基苯基、1-邻甲酚基、3-邻甲酚基、4-邻甲酚基、5-邻甲酚基、6-邻甲酚基、1-间甲酚基、2-间甲酚基、4-间甲酚基，5-间甲酚基、6-间甲酚基、1-对甲酚基、2-对甲酚基、3-对甲酚基、1-氨基苯基、2-氨基苯基、3-氨基苯基、2-甲氧基苯基、3-甲氧基苯基、4-甲氧基苯基、1-萘基或2-萘基，优选选自苯基或4-羟基苯基。
[0051]
在本发明的某些实施方案中，提供了如本文所述的组合物，其中x1、x2和x3中的至少一个，优选至少两个，更优选全部表示醇，优选选自脂肪族支链和直链c
1-c6羟烷基的醇，优选选自羟甲基、1-羟乙基、2-羟乙基、1-羟丙基、2-羟丙基、3-羟丙基、1-羟丁基、2-羟丁基、3-羟丁基、4-羟丁基的醇。
[0052]
在本发明的某些实施方案中，提供了如本文所述的组合物，其中x1、x2和x3中的至少一个，优选至少两个，更优选全部表示选自
–
(ch2)n(co)z的醛或酮，其中n是0、1、2、3、4或5，并且z选自氢、支链或直链c
1-c6烷基，优选选自氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基或叔丁基。
[0053]
在本发明的某些实施方案中，提供了如本文所述的组合物，其中x1、x2和x3中的至少一个，优选至少两个，更优选全部表示选自
–
(ch2)n(coo)z的酯，其中n是0、1、2、3、4或5，并且z选自支链或直链c
1-c6烷基，优选选自氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基或叔丁基。
[0054]
在本发明的某些实施方案中，提供了如本文所述的组合物，其中x1、x2和x3中的至少一个，优选至少两个，更优选全部表示选自
–
(ch2)n(con)z1z2的酰胺，其中n是0、1、2、3、4
或5，并且z1和z2独立地选自氢、支链或直链c
1-c6烷基，优选选自氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基或叔丁基。
[0055]
在本发明的某些实施方案中，提供了如本文所述的组合物，其中x1、x2和x3中的至少一个，优选至少两个，更优选全部表示选自
–
(ch2)nnz1z2的胺，其中n是0、1、2、3、4或5，并且z1和z2独立地选自氢、支链或直链c
1-c6烷基和支链或直链c
1-c6羟烷基，优选选自氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基或叔丁基。
[0056]
在本发明的优选实施方案中，提供了如本文所述的组合物，其中r1、r2和r3中的一个是cooy。
[0057]
在本发明的优选实施方案中，提供了如本文所述的组合物，其中r1、r2和r3中的一个是cooy，并且r1、r2和r3均不是氢。
[0058]
在本发明的优选实施方案中，提供了如本文所述的组合物，其中r1、r2和r3中的一个是cooy，并且x1、x2和x3各自独立地选自氢和甲基。
[0059]
在本发明的优选实施方案中，提供了如本文所述的组合物，其中r1、r2和r3中的一个是cooy，并且x1、x2和x3均是氢。
[0060]
在本发明的优选实施方案中，提供了如本文所述的组合物，其中r1、r2和r3中的一个是氢。
[0061]
在本发明的高度优选的实施方案中，提供了如本文所述的组合物，优选即用组合物，其中r1、r2和r3各自独立地选自氢、cooy或so2(oy)。
[0062]
在本发明的高度优选的实施方案中，提供了如本文所述的组合物，其中根据式(i)的芳香族多元酸是根据式(i)a、式(i)b、式(i)c或式(i)d的化合物。
[0063][0064][0065]
因此，在本发明的优选实施方案中，提供了组合物，其包含碱金属偏硅酸盐，优选偏硅酸钠和根据式(i)的芳香族多元酸或其盐。
[0066][0067]
其中r1、r2和r3各自独立地选自氢、cooy、so2(oy)或po(oy)2；
[0068]
其中y表示氢或阳离子；
[0069]
其中r1、r2和r3中的至少两个不是氢；
[0070]
其中r1、r2和r3中的一个是cooy；
[0071]
其中x1、x2和x3均是氢；
[0072]
其中所述基础流体由水、单乙二醇、单丙二醇、1,3-丙二醇、甘油或其混合物组成；以及
[0073]
其中所述组合物包含大于80重量％(按所述组合物的总重量计)的基础流体。
[0074]
硅酸盐/酯和芳香族多元酸浓度
[0075]
在优选实施方案中，提供本发明的组合物，其包含大于10ppm si(按重量计)，优选大于100ppm si的量的如本文所述的硅酸盐/酯。在优选实施方案中，提供本发明的组合物，其包含小于10000ppm si(按重量计)，优选小于2000ppm si的量的如本文所述的硅酸盐/酯。
[0076]
在优选实施方案中，提供本发明的组合物，其包含大于0.001重量％(按组合物的总重量计)的根据式(i)的芳香族多元酸，优选大于0.01重量％的根据式(i)的芳香族多元酸。在优选实施方案中，提供本发明的组合物，其包含小于20重量％(按组合物的总重量计)的根据式(i)的芳香族多元酸，优选小于10重量％的根据式(i)的芳香族多元酸。
[0077]
如果根据式(i)的芳香族多元酸以盐的形式使用，则本文中使用的芳香族多元酸的量是指芳香族多元酸阴离子的量(即，不包括阳离子抗衡离子的重量)。
[0078]
在优选实施方案中，提供了本发明的组合物，其中根据式(i)的芳香族多元酸与硅酸盐/酯的重量比为100:1-1:100，优选为50:1-1:50，更优选为20:1-1:20，更优选为10:1-1:10，更优选为5:1-1:5，最优选为3:1-1:3。如本文所用，如果芳香族多元酸以盐的形式使用和/或硅酸盐/酯是无机硅酸盐，则基于芳香族多元酸阴离子和硅酸盐阴离子(即，不包括阳离子抗衡离子的重量)计算重量比。
[0079]
基础流体
[0080]
在本发明的实施方案中，基础流体包括水、单乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、五乙二醇、六乙二醇、单丙二醇、1,3-丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、四丙二醇、五丙二醇、六丙二醇、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、四氢糠基、乙氧基化糠基、甘油二甲醚、山梨醇、1,2,6-己三醇、三羟甲基丙烷、甲氧基乙醇和甘油。
[0081]
如本文所用，“单乙二醇”应被解释为意指“乙烷-1,2-二醇”，并且可互换地称为“meg”。
[0082]
如本文所用，“单丙二醇”应被解释为意指“丙烷-1,2-二醇”，并且可互换地称为“mpg”。
[0083]
在本发明的高度优选的实施方案中，基础流体包括水、单乙二醇、单丙二醇、1,3-丙二醇、甘油或其混合物。
[0084]
在本发明的实施方案中，基础流体包含大于50重量％(按基础流体的重量计)的水，优选大于70重量％，优选大于85重量％，优选大于95重量％的水。在本发明的实施方案中，基础流体由水组成。
[0085]
在本发明的实施方案中，基础流体包含大于50重量％(按基础流体的重量计)的单乙二醇，优选大于70重量％，优选大于85重量％，优选大于95重量％的单乙二醇。在本发明的实施方案中，基础流体由单乙二醇组成。
[0086]
在本发明的实施方案中，基础流体包含大于50重量％(按基础流体的重量计)的单丙二醇，优选大于70重量％，优选大于85重量％，优选大于95重量％的单丙二醇。在本发明的实施方案中，基础流体由单丙二醇组成。
[0087]
在本发明的实施方案中，基础流体包含大于50重量％(按基础流体的重量计)的1,3-丙二醇，优选大于70重量％，优选大于85重量％，优选大于95重量％的1,3-丙二醇。在本发明的实施方案中，基础流体由1,3-丙二醇组成。
[0088]
在本发明的实施方案中，基础流体包含大于50重量％(按基础流体的重量计)的甘油，优选大于70重量％，优选大于85重量％，优选大于95重量％的甘油。在本发明的实施方案中，基础流体由甘油组成。
[0089]
在本发明的实施方案中，本文提供的组合物不含单乙二醇、单丙二醇、1,3-丙二醇和甘油。在本发明的实施方案中，本文提供的组合物不含脂肪族多元醇。
[0090]
如本领域技术人员将理解的，基础流体通常被“适量”添加，因此其量不受特别限制。在本发明的实施方案中，组合物包含小于99.9重量％(按组合物的重量计)的基础流体，例如，小于99.8重量％、小于99.5重量％或小于99重量％。
[0091]
不含硼酸盐/酯/亚硝酸盐
[0092]
在本发明的高度优选的实施方案中，本文提供的组合物基本上不含无机硼酸盐。在实施方案中，组合物包含小于1000ppm(按重量计)的无机硼酸盐，优选小于200ppm(按重量计)，优选小于50ppm(按重量计)，更优选小于10ppm(按重量计)的无机硼酸盐。
[0093]
如果无机硼酸盐以盐的形式使用，则本文中使用的无机硼酸盐的量是指硼酸根阴离子的量(即，不包括阳离子抗衡离子的重量)。
[0094]
在本发明的高度优选的实施方案中，本文提供的组合物基本上不含硼酸盐/酯。在实施方案中，组合物包含小于1000ppm(按重量计)的硼酸盐/酯，优选小于200ppm(按重量计)，优选小于50ppm(按重量计)，更优选小于10ppm(按重量计)的硼酸盐/酯。如本文所用的术语“硼酸盐/酯”是指无机硼酸盐和有机硼酸酯。
[0095]
在本发明的高度优选的实施方案中，本文提供的组合物基本上不含无机亚硝酸盐。在实施方案中，组合物包含小于1000ppm(按重量计)的无机硝酸盐，优选小于200ppm(按重量计)，优选小于50ppm(按重量计)，更优选小于10ppm(按重量计)的无机亚硝酸盐。
[0096]
在本发明的优选实施方案中，本文提供的即用组合物基本上不含亚硝酸盐。在实施方案中，即用组合物包含小于1000ppm(按重量计)的亚硝酸盐，优选小于200ppm(按重量计)，优选小于50ppm(按重量计)，更优选小于10ppm(按重量计)的亚硝酸盐。
[0097]
如果无机亚硝酸盐以盐的形式使用，则本文中使用的无机亚硝酸盐的量是指亚硝酸根阴离子的量(即，不包括阳离子抗衡离子的重量)。
[0098]
在本发明的高度优选的实施方案中，本文提供的组合物基本上不含无机亚硝酸盐和无机硼酸盐。在实施方案中，组合物包含小于1000ppm(按重量计)的组合量的无机亚硝酸盐和无机硼酸盐，优选小于200ppm(按重量计)，优选小于50ppm(按重量计)，更优选小于10ppm(按重量计)的无机亚硝酸盐和无机硼酸盐。
[0099]
在本发明的优选实施方案中，本文提供的组合物基本上不含亚硝酸盐和硼酸盐/酯。在实施方案中，组合物包含小于1000ppm(按重量计)的组合量的亚硝酸盐和硼酸盐/酯，优选小于200ppm(按重量计)，优选小于50ppm(按重量计)，更优选小于10ppm(按重量计)的
亚硝酸盐和硼酸盐/酯。
[0100]
ph
[0101]
在本发明的优选实施方案中，提供了如本文所定义的组合物，其中组合物具有6.5至11，更优选7至9的ph。
[0102]
腐蚀抑制
[0103]
如本文通篇所述，根据本发明的组合物表现出改善的腐蚀抑制。因此，在本发明的优选实施方案中，提供了如本文所定义的组合物，其中浸没在组合物中的铸铁试样(en-gjl-250,din en 1561)在根据mtv 5061(2000)(加热)测试时表现出小于20mg，优选小于15mg的重量损失和/或其中铝试样(en ac-alsi10mg(a)t6,din en 1706)在根据mtv 5061(2000)(加热)测试时表现出小于10mg，优选小于2mg的重量损失。
[0104]
添加剂
[0105]
在优选的实施方案中，本发明的组合物还包含选自腐蚀抑制剂、抗氧化剂、抗磨剂、洗涤剂、消泡剂中的一种或多种添加剂。在优选实施方案中，本发明的组合物还包含0.001-10重量％(按组合物的总重量计)，优选0.01-5重量％的量的一种或多种所述添加剂。
[0106]
在优选实施方案中，本发明的组合物还包含选自噻唑、三唑、聚烯烃、聚氧化烯烃、硅油、脂肪族一元羧酸、脂肪族二元羧酸、脂肪族三元羧酸、钼酸盐/酯(molybdates)和磷酸盐/酯中的一种或多种添加剂。在优选实施方案中，本发明的组合物还包含0.001-10重量％(按组合物的总重量计)，优选0.01-5重量％的量的一种或多种所述添加剂。
[0107]
在本发明的优选实施方案中，提供了如本文所定义的组合物，其中组合物还包含三唑或噻唑，优选芳香族三唑或噻唑。在本发明的优选实施方案中，提供了如本文所定义的组合物，其中组合物还包含选自甲苯基三唑、苯并三唑或其组合的一种或多种三唑。
[0108]
在本发明的实施方案中，提供了如本文所定义的组合物，其中组合物还包含三唑或噻唑，优选甲苯基三唑或苯并三唑，其量大于0.001重量％(按组合物的总重量计)，优选大于0.01重量％，优选大于0.1重量％和/或小于10重量％，优选小于5重量％，优选小于3重量％。
[0109]
在本发明的实施方案中，提供了如本文所定义的组合物，其中组合物还包含消泡剂。优选地，消泡剂选自聚烯烃、聚氧化烯烃、硅聚合物(例如3d硅聚合物)或硅油。
[0110]
在本发明的实施方案中，提供了如本文所定义的组合物，其中组合物还包含消泡剂，其量大于0.001重量％(按组合物的总重量计)，优选大于0.005重量％，优选大于0.01重量％和/或小于10重量％，优选小于5重量％，优选小于3重量％。
[0111]
在本发明的实施方案中，提供了如本文所定义的组合物，其中组合物还包含腐蚀抑制剂，所述腐蚀抑制剂选自芳香族羧酸盐/酯、脂肪族单羧酸盐/酯、脂肪族二羧酸盐/酯、脂肪族三羧酸盐/酯、钼酸盐/酯和磷酸盐/酯。
[0112]
在本发明的实施方案中，提供了如本文所定义的组合物，其中组合物还包含脂肪族单羧酸盐/酯，优选选自c
4-c
12
脂肪族单羧酸盐/酯的脂肪族单羧酸盐/酯，优选选自c
7-c
10
脂肪族单羧酸盐/酯的脂肪族单羧酸盐/酯，更优选选自c
8-c9脂肪族单羧酸盐/酯的脂肪族单羧酸盐/酯，其量大于0.01重量％(按组合物的总重量计)，优选大于0.1重量％，优选大于0.5重量％和/或小于10重量％，优选小于5重量％，优选小于3重量％。
[0113]
在本发明的实施方案中，提供了如本文所定义的组合物，其中组合物还包含脂肪族二羧酸盐/酯，优选选自c
6-c
16
脂肪族二羧酸盐/酯的脂肪族二羧酸盐/酯，其量大于0.01重量％(按组合物的总重量计)，优选大于0.1重量％，优选大于0.3重量％和/或小于10重量％，优选小于5重量％，优选小于3重量％。
[0114]
在本发明的实施方案中，提供了如本文所定义的组合物，其中组合物还包含脂肪族三羧酸盐/酯，优选选自c
7-c
18
脂肪族三羧酸盐/酯的脂肪族三羧酸盐/酯，其量大于0.001重量％(按组合物的总重量计)，优选大于0.005重量％，优选大于0.01重量％和/或小于10重量％，优选小于5重量％，优选小于3重量％。
[0115]
在本发明的实施方案中，提供了如本文所定义的组合物，其中组合物还包含芳香族羧酸盐/酯，优选选自苯甲酸盐/酯、苯-1,2-二甲酸盐/酯、苯-1,2,3-三羧酸盐/酯、苯-1,2,4-三羧酸盐/酯、苯-1,4-二羧酸盐/酯及其组合的芳香族羧酸盐/酯，其量大于0.001重量％(按组合物的总重量计)，优选大于0.005重量％，优选大于0.01重量％和/或小于10重量％，优选小于5重量％，优选小于3重量％。
[0116]
在本发明的实施方案中，提供了如本文所定义的组合物，其中组合物还包含钼酸盐/酯，优选无机钼酸盐，钼酸盐/酯的量大于1ppm(按重量计)，优选大于10ppm，优选大于100ppm和/或小于10000ppm，优选小于1000ppm，优选小于500ppm。
[0117]
如果钼酸盐/酯以盐的形式使用，则本文中使用的钼酸盐/酯的量是指钼酸根阴离子的量(即，不包括阳离子抗衡离子的重量)。
[0118]
在本发明的实施方案中，提供了如本文所定义的组合物，其中组合物还包含磷酸盐/酯，优选无机磷酸盐，磷酸盐/酯的量大于1ppm(按重量计)，优选大于10ppm，优选大于100ppm和/或小于10000ppm，优选小于1000ppm，优选小于500ppm。
[0119]
如果磷酸盐/酯以盐的形式使用，则本文中使用的磷酸盐/酯的量是指磷酸根阴离子的量(即，不包括阳离子抗衡离子的重量)。
[0120]
在本发明的实施方案中，提供了如本文所定义的组合物，其中组合物还包含抗氧化剂。优选地，抗氧化剂选自苯酚，例如2,6-二叔丁基甲基苯酚和4,4'-亚甲基-双(2,6-二叔丁基苯酚)；芳香族胺，例如对-二辛基苯胺、单辛基二苯胺、吩噻嗪、3,7-二辛基吩噻嗪、苯基-1-萘胺、苯基-2-萘胺、烷基苯基-1-萘烷胺和烷基-苯基-2-萘烷-胺，以及含硫化合物，例如二硫代磷酸盐、亚磷酸盐、硫化物和二硫代金属盐，例如苯并噻唑、二烷基二硫代磷酸锡和二芳基二硫代磷酸锌。
[0121]
在本发明的实施方案中，提供了如本文所定义的组合物，其中组合物还包含抗氧化剂，其量大于0.001重量％(按组合物的总重量计)，优选大于0.005重量％，优选大于0.01重量％和/或小于10重量％，优选小于5重量％，优选小于3重量％。
[0122]
在本发明的实施方案中，提供了如本文所定义的组合物，其中组合物还包含抗磨剂。优选地，抗磨剂选自磷酸酯、亚磷酸盐、硫代磷酸盐，例如二烷基二硫代磷酸锌、二芳基二硫代磷酸锌、磷酸三甲苯酯，氯化蜡、硫化脂肪和烯烃，例如硫代二丙酸酯、二烷基硫化物、二烷基多硫化物、烷基硫醇、二苯并噻吩和2,2'-二硫代双(苯并噻唑)；有机铅化合物，脂肪酸，卤素取代的有机硅化合物和卤素取代的磷化合物。
[0123]
在本发明的实施方案中，提供了如本文所定义的组合物，其中组合物还包含抗磨剂，其量大于0.001重量％(按组合物的总重量计)，优选大于0.005重量％，优选大于0.01重
si、小于140ppm si、小于135ppm si或小于125ppm si。
[0143]
在本发明的实施方案中，本文提供的即用组合物包含大于0.002重量％(按组合物的总重量计)的根据式(i)的芳香族多元酸，优选大于0.004重量％，优选大于0.008重量％，优选大于0.01重量％，优选大于0.012重量％，优选大于0.015重量％，优选大于0.020重量％，优选大于0.025重量％，优选大于0.03重量％，优选大于0.04重量％，优选大于0.05重量％，优选大于0.07重量％的根据式(i)的芳香族多元酸。
[0144]
在本发明的实施方案中，本文提供的即用组合物包含小于1重量％(按组合物的总重量计)的根据式(i)的芳香族多元酸，优选小于0.5重量％，更优选小于0.25重量％的根据式(i)的芳香族多元酸。
[0145]
在本发明的实施方案中，本文提供的即用组合物包含小于5重量％(按组合物的总重量计)的根据式(i)的芳香族多元酸，优选小于2重量％，优选小于1重量％，优选小于0.80重量％，优选小于0.75重量％，优选小于0.70重量％，优选小于0.65重量％，优选小于0.60重量％，优选小于0.55重量％，优选小于0.50重量％，优选小于0.45重量％，优选小于0.40重量％，优选小于0.35重量％，优选小于0.30重量％的根据式(i)的芳香族多元酸。
[0146]
在优选实施方案中，本文提供的即用组合物包含0.001-5重量％(按组合物的总重量计)的根据式(i)的芳香族多元酸，优选0.01-1重量％，更优选0.05-0.25重量％的根据式(i)的芳香族多元酸。
[0147]
在优选实施方案中，本文提供的即用组合物包含30-70重量％(按组合物的总重量计)的多元醇，优选选自单乙二醇、单丙二醇、1,3-丙二醇和甘油的多元醇，最优选单乙二醇。
[0148]
浓缩物
[0149]
在本发明的优选实施方案中，如本文所述的组合物以适合制备本文所述的即用组合物的形式提供。
[0150]
在优选实施方案中，浓缩物适于通过添加水和/或醇；优选通过添加水、单乙二醇、单丙二醇、1,3-丙二醇和/或甘油；最优选通过添加水来制备本文所述的即用组合物。在高度优选的实施方案中，浓缩物适于仅通过添加水和/或醇；优选仅通过添加水、单乙二醇、单丙二醇、1,3-丙二醇和/或甘油；最优选仅通过添加水(即不需要添加其它成分，以便从浓缩物制备本文所述的即用组合物)来制备即用组合物。
[0151]
在实施方案中，提供了浓缩物，其中硅酸盐/酯的浓度大于150ppm si(按重量计)，优选大于170ppm si，优选大于185ppm si，最优选大于200ppm si。
[0152]
在优选实施方案中，提供了浓缩物，其中硅酸盐/酯的浓度为151-300ppm si(按重量计)，优选151-275ppm si，更优选180-260ppm si，最优选190-250ppm si。
[0153]
在优选实施方案中，提供了浓缩物，其中硅酸盐/酯的浓度为301-10000ppm si(按重量计)，优选500-9000ppm si，更优选800-8000ppm si，最优选1000-7000ppm si。
[0154]
在优选实施方案中，浓缩物包含如本文所述的基础流体；如本文所述的硅酸盐/酯；以及如本文所述的根据式(i)的芳香族多元酸或其盐，其中硅酸盐/酯的浓度大于150ppm si(按重量计)，优选大于170ppm si，优选大于185ppm si，最优选大于200ppm si，并且其中大于80重量％，优选大于85重量％，优选大于90重量％的浓缩物是多元醇，优选选自单乙二醇、单丙二醇、1,3-丙二醇和甘油的多元醇，最优选单乙二醇。
[0155]
在优选实施方案中，浓缩物包含如本文所述的基础流体；如本文所述的硅酸盐/酯；以及如本文所述的根据式(i)的芳香族多元酸或其盐，其中硅酸盐/酯的浓度大于150ppm si(按重量计)，优选大于170ppm si，优选大于185ppm si，最优选大于200ppm si，并且其中大于80重量％，优选大于85重量％，优选大于90重量％的浓缩物是水。
[0156]
在优选实施方案中，浓缩物包含如本文所述的基础流体；如本文所述的硅酸盐/酯；以及如本文所述的根据式(i)的芳香族多元酸或其盐；并且浓缩物包含大于0.01重量％(按浓缩物的总重量计)，优选大于0.09重量％的量的芳香族多元酸。
[0157]
在实施方案中，浓缩物包含如本文所述的基础流体；如本文所述的硅酸盐/酯；以及如本文所述的根据式(i)的芳香族多元酸或其盐；其中硅酸盐/酯的浓度为151-300ppm si(按重量计)，优选151-275ppm si，更优选180-260ppm si，最优选190-250ppm si，并且其中浓缩物包含大于0.1重量％(按浓缩物的总重量计)，优选大于0.3重量％，更优选大于0.7重量％的量的芳香族多元酸。
[0158]
在实施方案中，浓缩物包含如本文所述的基础流体；如本文所述的硅酸盐/酯；以及如本文所述的根据式(i)的芳香族多元酸或其盐；其中硅酸盐/酯的浓度为301-10000ppm si(按重量计)，优选500-9000ppm si，更优选800-8000ppm si，最优选1000-7000ppm si，并且其中浓缩物包含大于1重量％(按浓缩物的总重量计)，优选大于2重量％，更优选大于5重量％的量的芳香族多元酸。
[0159]
制备方法
[0160]
在本发明的另一方面，提供了制备如本文所定义的组合物的方法，所述方法包括以下步骤：
[0161]
(i)提供如本文所定义的基础流体；
[0162]
(ii)提供如本文所定义的硅酸盐/酯；
[0163]
(iii)提供如本文所定义的根据式(i)的芳香族多元酸；
[0164]
(iv)任选地提供如本文所定义的其它添加剂；以及
[0165]
(v)将步骤(i)的基础流体与步骤(ii)的硅酸盐/酯、步骤(iii)的芳香族多元酸和步骤(iv)的任选的其它添加剂组合以获得组合物。
[0166]
根据本发明，化合物的添加顺序不受特别限制。
[0167]
在本发明的另一方面，提供了制备如本文所定义的即用组合物的方法，所述方法包括以下步骤：
[0168]
(i)提供如本文所定义的浓缩物；
[0169]
(ii)提供水、醇或其混合物；
[0170]
(iii)任选地提供如本文所定义的其它添加剂；以及
[0171]
(iv)将步骤(i)的浓缩物与步骤(ii)的水、醇或其混合物以及步骤(iii)的任选的其它添加剂组合以获得即用组合物。
[0172]
在优选实施方案中，提供了制备如本文所定义的即用组合物的方法，所述方法包括以下步骤：
[0173]
(i)提供如本文所定义的浓缩物；
[0174]
(ii)提供水、醇或其混合物；
[0175]
(iii)将步骤(i)的浓缩物与步骤(ii)的水、醇或其混合物组合以获得即用组合
物。
[0176]
在高度优选的实施方案中，步骤(ii)的醇选自单乙二醇、单丙二醇、1,3-丙二醇及其组合。
[0177]
在优选实施方案中，步骤(ii)包括提供大于50重量％(按浓缩物的重量计)的水、醇或其混合物，优选大于100重量％、大于150重量％、大于200重量％或大于500重量％的水、醇或其混合物。
[0178]
部件的套件
[0179]
在本发明的另一方面，提供了用于制备如本文所定义的组合物，优选即用组合物的套件，所述套件包括：
[0180]
(i)第一容器，其包含如本文所定义的硅酸盐/酯在水、醇或其混合物中，优选在水、单乙二醇、单丙二醇、1,3-丙二醇、甘油或其混合物中，更优选在水、单乙二醇或其混合物中，最优选在水中的第一溶液；以及
[0181]
(ii)第二容器，其包含如本文所定义的芳香族多元酸在水、醇或其混合物中，优选在水、单乙二醇、单丙二醇、1,3-丙二醇、甘油或其混合物中，更优选在水、单乙二醇或其混合物中，最优选在水中的第二溶液；以及
[0182]
其中硅酸盐/酯的浓度大于100ppm si(按第一容器中的溶液的重量计)，优选大于400ppm si，优选大于1000ppm si；以及
[0183]
其中芳香族多元酸的浓度大于0.1重量％(按第二容器中的溶液的总重量计)，优选大于1重量％，更优选大于5重量％。
[0184]
在实施方案中，套件还包括用于组合第一容器和第二容器以及水、醇及其混合物以获得根据本发明显示出改善的腐蚀抑制的组合物的说明书。
[0185]
在本发明的另一方面，提供了制备如本文所定义的组合物，优选即用组合物的方法，所述方法包括以下步骤：
[0186]
(i)提供如本文所定义的套件，其包含如本文所定义的第一容器和如本文所定义的第二容器；
[0187]
(ii)提供水、醇或其混合物；
[0188]
(iii)任选地提供如本文所定义的其它添加剂；以及
[0189]
(iv)将步骤(i)中提供的套件的第一容器与步骤(i)中提供的套件的第二容器与步骤(ii)的水、醇或其混合物以及步骤(iii)的任选的其它添加剂组合以获得即用组合物。
[0190]
在本发明的实施方案中，提供了制备如本文所定义的组合物，优选即用组合物的方法，所述方法包括以下步骤：
[0191]
(i)提供如本文所定义的套件，其包含如本文所定义的第一容器和如本文所定义的第二容器；
[0192]
(ii)提供水、醇或其混合物；
[0193]
(iii)将步骤(i)中提供的套件的第一容器与步骤(i)中提供的套件的第二容器和步骤(ii)的水、醇或其混合物组合以获得即用组合物。
[0194]
在高度优选的实施方案中，步骤(ii)的醇选自单乙二醇、单丙二醇、1,3-丙二醇及其组合。
[0195]
根据本发明，组分的添加顺序不受特别限制。
[0196]
在优选实施方案中，步骤(ii)包括提供大于50重量％(按第一溶液和第二溶液的组合重量计)的水、醇或其混合物，优选大于100重量％、大于150重量％、大于200重量％或大于500重量％的水、醇或其混合物。
[0197]
用途/方法
[0198]
在本发明的另一方面，提供了本文提供的组合物，优选即用组合物作为传热流体，优选作为内燃机、太阳能系统、燃料电池、电动机、发电机、电池、电池电动车辆或电子设备中的传热流体，最优选作为内燃机中的传热流体的用途。
[0199]
在本发明的另一方面，提供了抑制腐蚀的方法，包括使本文提供的组合物，优选即用组合物与金属表面接触。
[0200]
在本发明的另一方面，提供了包含如本文所述组合物，优选即用组合物的内燃机、太阳能系统、燃料电池、电动机、发电机或电子设备。
[0201]
在本发明的另一方面，提供了如本文所述的根据式(i)的化合物用于改善传热流体的腐蚀抑制，优选地，用于改善包含如本文所述的硅酸盐/酯的传热流体的腐蚀抑制，更优选地，用于改善包含如本文所述的硅酸盐/酯的传热流体(其中传热流体不含硼酸盐/酯和/或亚硝酸盐)的腐蚀抑制的用途。
[0202]
在本发明的另一方面，提供了热交换方法，包括：
[0203]
a.在选自内燃机、太阳能系统、燃料电池、电动机、发电机、电池、电池电动车辆或电子设备的系统中，优选在内燃机中产生热量；
[0204]
b.使如本文所述的组合物，优选如本文所述的即用组合物与步骤a的系统接触；
[0205]
c.将热量从系统传递到所述组合物；
[0206]
d.使组合物通过热交换器；以及
[0207]
e.将热量从组合物传递出去。
[0208]
实施例
[0209]
实施例1
[0210]
通过使用以下测试条件将铸铁和钢试样浸入所述组合物中来证明根据本发明的组合物对铸铁和钢保护的令人惊讶的效果。
[0211]
根据astm d1384-05的改进版本(2012年再次批准)制备金属测试束。铸铁试样(en-gjl-250,din en 1561)和钢试样(fepo4,din en 10130)由钢间隔物隔开，并且在测试束和黄铜腿(cuzn37,din 17660)之间使用由四氟乙烯制成的绝缘间隔物。将样品完全浸入下表所示的组合物的使用去离子水的400ml的40v％稀释液中。将含有溶液和金属试样的烧瓶封闭，并在烘箱中于90℃放置168小时。表1示出了根据本发明的不同组合物的制剂(它们是传热流体)。表2示出了比较例的制剂。所有组合物如下配制，在已经规定范围的情况下使用相同量的成分并且在已经一般地规定了成分的情况下使用相同的成分。
[0212]
表1：传热流体组合物
[0213][0214]
表2：传热流体组合物(比较例)
[0215][0216]
在测试结束时，立即拆卸金属试样并且用软毛刷和水清洁，之后对各试样进行额外的清洁处理。将试样在室温下在含有0.1v％炔丙醇(作为腐蚀抑制剂)的去离子水的10v％盐酸溶液中浸泡一次，持续10分钟。然后将试样用水清洗并干燥。测定金属试样的重量损失并提供根据本发明的组合物的腐蚀保护性能的洞察。表3示出了根据本发明的实施例(实施例1-4)和比较例(比较例5-10)的结果的总结。可以看出，与比较例相比，根据本发明的实施例(实施例1-4)对铸铁和钢试样获得了显著更低的重量损失。在比较例6中获得的钢保护是由于使用了硼酸盐。
[0217]
表3：实施例1的测试结果
[0218][0219]
实施例2
[0220]
根据测试方法mtv 5061(2000)，在动态传热条件下额外地证明了本发明的组合物对铸铁和铝的令人惊讶的效果。在该测试中，将使用实施例1的表1和表2中所述的组合物的去离子水的40v％稀释液在测试装置中进行循环，其包括用加热和未加热的铸铁试样进行的测试单元(en-gjl-250，din en 1561)和用加热和未加热的铝试样进行的第二测试单元(en ac-alsi10mg(a)t6,din en 1706)。另外，将具有金属测试束的容器安装在循环测试装置中。金属测试束还包含与在烘箱测试中使用的相同类型的铸铁和钢试样以及其它金属试样。在测试结束时，立即拆卸金属试样并且用软毛刷和水清洁，之后对各试样进行额外的清洁处理，如mtv 5061(2000)方法中所述。将铸铁和钢试样在室温下在含有0.1v％炔丙醇(作为腐蚀抑制剂)的去离子水的10v％盐酸溶液中浸泡一次，持续10分钟。然后，将试样用水清洗并干燥。表4示出了根据本发明的实施例(实施例1-2)和比较例(比较例5)所获得的结果的总结。从下表中可以看出，其中与比较例相比，用本发明的实施例(实施例1-2)可以获得显著改善的铸铁、钢和铝保护。
[0221]
表4：传热组合物在动态条件下的结果
[0222][0223]1负号表示重量增加。