一種含羧基化富勒烯的有機型發動機冷卻液及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種含有羧基化富勒烯的有機型發動機冷卻液及其制備方法。所述發動機冷卻液按重量份計，包括以下組分：二元醇30～95份、去離子水5～70份、羧基化富勒烯0.01～1份、有機酸緩蝕劑0.5～5.0份、唑類緩蝕劑0.01～0.5份、消泡劑0.001～0.01份、染料0.01～0.05份。該發明專利技術的發動機冷卻液中羧基化富勒烯和有機酸緩蝕劑協同作用，在金屬表面吸附，形成致密的富勒烯/有機酸防護膜，從而對紫銅、黃銅、碳鋼、鑄鐵、焊錫、鑄鋁具有全面的防腐效果，特別是鑄鋁傳熱腐蝕和鋁泵氣穴腐蝕性能優異。

Model engine cooling liquid containing carboxylated fullerene and preparation method thereof

The invention discloses a type of engine cooling liquid containing carboxylated fullerenes and a preparation method thereof. The engine cooling liquid by weight, comprises the following components: 30 to 95 portions of dihydric alcohol and deionized water 5 - 70, 0.01 - 1 carboxyl fullerene, organic acid inhibitor 0.5 - 5, azole inhibitor 0.01 - 0.5, defoaming agent 0.001 - 0.01, dye 0.01 ~ 0.05. Engine coolant of the invention in the carboxyl fullerene and organic acid inhibitor synergistic effect of adsorption on the metal surface, forming a dense fullerene / organic acid protective film, which has antiseptic effect on the comprehensive copper, brass, carbon steel, cast iron, tin, aluminum, aluminum and aluminum corrosion especially heat pump cavitation corrosion excellent.

【技術實現步驟摘要】
一種含羧基化富勒烯的有機型發動機冷卻液及其制備方法
本專利技術涉及發動機冷卻液領域，具體涉及一種含羧基化富勒烯的有機型發動機冷卻液及其制備方法。
技術介紹
發動機冷卻液是維持發動機正常工作、運轉不可缺少的組成部分。冷卻液是發動機冷卻系統的傳熱介質，起著冷卻、防腐、防垢、防凍等作用。冷卻液通常由水、防凍劑、緩蝕劑、阻垢劑、著色劑、消泡劑等組成。按照緩蝕劑的組成，發動機冷卻液可以分為無機鹽緩蝕劑為主的無機型冷卻液和有機酸緩蝕劑為主的有機型冷卻液。目前國內使用較多的是無機型冷卻液，主要應用的無機鹽緩蝕劑有硅酸鹽、硼酸鹽、鉬酸鹽、磷酸鹽等。無機鹽緩蝕劑主要是通過使金屬表面鈍化，生成鈍化膜，來達到保護金屬的目的。應用過程中無機鹽緩蝕劑表現出以下弱點：(1)消耗速度快，使用時需要補充添加劑；(2)生成的鈍化膜較厚，且導熱性較差，導致散熱性能降低；(3)無機鹽緩蝕劑穩定性差；(4)環境不友好。上述缺點限制了無機型冷卻液的進一步廣泛應用。市面上使用較多的有機型冷卻液的緩蝕劑主要包括一元有機酸和二元有機酸。有機酸型緩蝕劑主要是通過在金屬表面的活性吸附，改變金屬表面的電化學性質，從而防止金屬腐蝕。與無機型緩蝕劑相比，有機酸緩蝕劑的消耗慢，無需補充添加劑。但是，有機酸緩蝕劑形成的吸附膜較薄(只有幾納米)且不致密，導致其對焊錫以及鋁合金的防腐效果不太理想，特別是鑄鋁傳熱腐蝕和鋁泵氣穴腐蝕。
技術實現思路
本專利技術要解決的問題是，提供一種含羧基化富勒烯的有機型發動機冷卻液，該冷卻液中的羧基化富勒烯和有機酸緩蝕劑協同作用，對金屬具有理想的防腐效果，特別是對鑄鋁傳熱腐蝕和鋁泵氣穴腐蝕的防腐效果顯著。第一方面，本專利技術提供了一種含羧基化富勒烯的有機型發動機冷卻液，按重量份計，包括以下組分：二元醇30～95份、去離子水5～70份、羧基化富勒烯0.01～1份、有機酸緩蝕劑0.5～5.0份、唑類緩蝕劑0.01～0.5份、消泡劑0.001～0.01份、染料0.01～0.05份。所述羧基化富勒烯為在富勒烯表面接枝有機羧酸。優選的，所述羧基化富勒烯為在富勒烯表面接枝同一種有機羧酸。優選的，所述羧基化富勒烯包括表面接枝C1～C3的一元有機羧酸的羧基化富勒烯、表面接枝C2～C6的二元有機羧酸的羧基化富勒烯中的一種或幾種。所述C1～C3的一元有機羧酸即碳鏈中碳原子數為1～3個的只帶有一個羧基的羧酸；所述C2～C6的二元羧酸即碳鏈中碳原子數為2～6個的帶有兩個羧基的羧酸。優選的，所述二元醇和去離子水組成冷卻液的基礎液，按重量份計，所述一種含羧基化富勒烯的有機型發動機冷卻液，包括以下組分：基礎液100份、羧基化富勒烯0.01～1份、有機酸緩蝕劑0.5～5.0份、唑類緩蝕劑0.01～0.5份、消泡劑0.001～0.01份、染料0.01～0.05份。優選的，所述一種含羧基化富勒烯的有機型發動機冷卻液，按重量份計，包括以下組分：二元醇48份、去離子水52份、乙酸化富勒烯0.1份、有機酸緩蝕劑2.5份、唑類緩蝕劑0.12份、消泡劑0.005份、染料0.02份。優選的，所述二元醇為乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇中的一種或幾種。優選的，所述有機酸緩蝕劑包括一元羧酸和二元羧酸；所述一元羧酸為C6～C10的一元羧酸中的一種或幾種，所述二元羧酸為C4～C10的二元羧酸中的一種或幾種。所述C6～C10的一元羧酸即碳鏈中碳原子數為6～10個的只帶有一個羧基的羧酸；所述C4～C10的二元羧酸即碳鏈中碳原子數為4～10個的帶有兩個羧基的羧酸。優選的，所述唑類緩蝕劑為苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑中的一種或兩種。優選的，所述消泡劑為有機硅類消泡劑或有機醚類消泡劑的一種。優選的，所述染料為酸性湖藍、弱酸藍、玫瑰紅和嫩黃中的至少一種。一元有機羧酸和二元有機羧酸，在金屬表面吸附能形成保護膜，但保護膜太薄且不致密，容易使金屬受到侵蝕。純富勒烯在水、醇及其混合液中不溶，也無法在金屬表面吸附形成保護膜。在富勒烯表面接枝短鏈的一元或二元有機羧酸使其表面羧基化，從而使其能在水、醇及其混合液中相溶；更重要的是，利用表面的羧基，羧基化富勒烯能夠吸附在金屬表面從而形成防腐蝕的保護膜。但純羧基化富勒烯的保護膜存在缺陷、不致密，這時再加入合適比例及合適碳鏈長度的一元有機羧酸緩蝕劑及二元有機羧酸緩蝕劑，通過其協同作用，使得羧基化富勒烯中的碳結構與有機酸緩蝕劑的碳鏈(與碳鏈長短和碳鏈的分支結構有關)在金屬表面很好的吸附堆砌，形成致密、柔韌性好的有機無機雜化的防腐蝕保護膜。羧基化富勒烯/有機酸防護膜柔韌性好，并具有相當高的機械強度和硬度，所以對于氣穴腐蝕過程中產生的沖擊壓力具有很好的抵擋作用；另一方面，接枝在富勒烯表面的有機羧酸的碳鏈較短，所形成的富勒烯/有機酸防護膜與金屬基體的熱阻小，防護膜薄且致密，導熱性很好，所以對于鑄鋁傳熱腐蝕的防腐效果顯著。本專利技術與現有發動機冷卻液相比，具有以下有益效果：冷卻液中羧基化富勒烯和有機酸緩蝕劑協同作用，在金屬表面吸附，形成薄且致密的羧基化富勒烯/有機酸防護膜，從而提高對金屬的綜合防腐效果，特別是鑄鋁傳熱腐蝕和鋁泵氣穴腐蝕；羧基化富勒烯和有機酸緩蝕劑在水/二元醇基液中相容性好、穩定性好、消耗緩慢，使用壽命更長，且環保安全。另一方面，本專利技術提供了上述含羧基化富勒烯的有機型發動機冷卻液的制備方法，包括以下步驟：(1)將30～95重量份的二元醇與5～70重量份的去離子水混合攪拌均勻，得到冷卻液基礎液；(2)向步驟(1)得到的基礎液中加入0.5～5.0重量份的有機酸緩蝕劑和0.01～1重量份的羧基化富勒烯，充分攪拌至完全溶解得到第一混合溶液；(3)向步驟(2)得到的第一混合溶液中加入0.01～0.5重量份的唑類緩蝕劑，充分攪拌至完全溶解得到第二混合溶液；(4)在步驟(3)得到的第二混合溶液中加入0.001～0.01重量份的消泡劑，充分攪拌，使完全溶解至得到澄清透明溶液；(5)向步驟(4)得到的澄清透明溶液中加入0.01～0.05重量份的染料，充分攪拌至完全溶解，最后制得所述冷卻液產品。所述羧基化富勒烯為在富勒烯表面接枝有機羧酸。優選的，所述羧基化富勒烯為在富勒烯表面接枝同一種有機羧酸。優選的，所述羧基化富勒烯包括表面接枝C1～C3的一元有機羧酸的羧基化富勒烯、表面接枝C2～C6的二元有機羧酸的羧基化富勒烯中的一種或幾種。優選的，按重量份計，所述一種含富勒醇的有機型發動機冷卻液，包括以下組分：基礎液100份、羧基化富勒烯0.01～1份、有機酸緩蝕劑0.5～5.0份、唑類緩蝕劑0.01～0.5份、消泡劑0.001～0.01份、染料0.01～0.05份。優選的，所述一種含羧基化富勒烯的有機型發動機冷卻液，按重量份計，包括以下組分：二元醇48份、去離子水52份、乙酸化富勒烯0.1份、有機酸緩蝕劑2.5份、唑類緩蝕劑0.12份、消泡劑0.005份、染料0.02份。優選的，所述二元醇為乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇中的一種或幾種。優選的，所述有機酸緩蝕劑包括一元羧酸和二元羧酸；所述一元羧酸為C6～C10的一元羧酸中的一種或幾種，所述二元羧酸為C4～C10的二元羧酸中的一種或幾種。優選的，所述唑類緩蝕劑為苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑中的一種或兩種。優選的，所述消泡劑為有機硅類消泡劑或有機本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種含羧基化富勒烯的有機型發動機冷卻液，按重量份計，包括以下組分：二元醇30～95份、去離子水5～70份、羧基化富勒烯0.01～1份、有機酸緩蝕劑0.5～5.0份、唑類緩蝕劑0.01～0.5份、消泡劑0.001～0.01份、染料0.01～0.05份。

【技術特征摘要】
1.一種含羧基化富勒烯的有機型發動機冷卻液，按重量份計，包括以下組分：二元醇30～95份、去離子水5～70份、羧基化富勒烯0.01～1份、有機酸緩蝕劑0.5～5.0份、唑類緩蝕劑0.01～0.5份、消泡劑0.001～0.01份、染料0.01～0.05份。2.根據權利要求1所述的含羧基化富勒烯的有機型發動機冷卻液，其特征在于，所述羧基化富勒烯包括表面接枝C1～C3的一元有機羧酸的羧基化富勒烯、表面接枝C2～C6的二元有機羧酸的羧基化富勒烯中的一種或幾種。3.根據權利要求1所述的含羧基化富勒烯的有機型發動機冷卻液，其特征在于，所述二元醇和去離子水組成冷卻液的基礎液，按重量份計，所述一種含羧基化富勒烯的有機型發動機冷卻液，包括以下組分：基礎液100份、羧基化富勒烯0.01～1份、有機酸緩蝕劑0.5～5.0份、唑類緩蝕劑0.01～0.5份、消泡劑0.001～0.01份、染料0.01～0.05份。4.根據權利要求1所述的含羧基化富勒烯的有機型發動機冷卻液，其特征在于，按重量份計，包括以下組分：二元醇48份、去離子水52份、乙酸化富勒烯0.1份、有機酸緩蝕劑2.5份、唑類緩蝕劑0.12份、消泡劑0.005份、染料0.02份。5.根據權利要求1所述的含羧基化富勒烯的有機型發動機冷卻液，其特征在于，所述二元醇為乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二...

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳大雄，蔣威，朱海濤，韓軍英，梁煥喜，
申請(專利權)人：青島康普頓科技股份有限公司，青島科技大學，
類型：發明
國別省市：山東,37