发动机防冻液的组成及其作用.doc

发动机防冻液的组成及其作用 信息来源:中国金属切削液|机械加工液行业化工网站信息中心 点击次数: 发布时间:2009-5-22 ? 　　　　 　　　　 　　防冻液主要由防冻剂、缓蚀剂、消泡剂、着色剂、防霉剂、缓冲剂等组成。要求防冻液具有较低的冰点，较高的沸点，较好的金属防腐性、防气蚀性和防结垢性，不污染环境或对环境污染小，外观色泽透明、无机械杂质、无毒或低毒、药效持久、贮存期长、可在冷却系统内连续工作2—3年而不变质等方面的综合性能。 　　 　　1、防冻剂 　　防冻剂是防冻液的主要成分，有效的防冻剂是各种有机醇。各国从上世纪50年代以来几乎全部采用乙二醇作为防冻剂。乙二醇是一种无色、透明、稍有甜味和具有吸湿性的粘稠液体，它能以任何比例与水相溶。乙二醇的物理化学性质如表1所示。 　　按不同的质量比例将乙二醇与水混合，能够得到不同冰点值的混合液，即得到不同冰点值的防冻液，如表2所示。 　　从表2中可以看出，乙二醇水型防冻液的冰点值同乙二醇质量份数不成线性关系。浓度在59％以下时，水溶液中乙二醇浓度升高冰点降低，但浓度超过59％后，随着乙二醇浓度的升高，其冰点呈上升趋势，当浓度达到100％时，其冰点上升至－13℃。 　　 　　2、缓蚀剂(防锈剂) 　　发动机冷却系统使用了铜、铝、铸铁、钢、焊锡等金属。乙二醇防冻液在长期工作中会引起冷却系统的材质腐蚀，腐蚀介质是水和乙二醇。在防冻液中添加缓蚀剂，能有效地阻止冷却系统产生锈蚀。常见的缓蚀剂分为以下4类： 　　(1)无机化合物缓蚀剂。它包括偏硅酸盐、磷酸盐、钨酸盐、硼酸盐、亚硝酸盐和钼酸盐、苯甲酸盐等。作为无机化合物缓蚀剂，可使金属表面形成一层致密的钝化膜。例如：加入0.05％～0.03％的偏硅酸钠可防止铝制件的腐蚀。 　　(2)有机化合物缓蚀剂。常用的有三乙醇胺、苯并三氮唑、巯基苯并噻唑、有机磷酸盐等，如仅添加0.1％～0.5％的苯并三氮唑即可防止铜制构件的腐蚀。 　　(3)复合配方缓蚀剂。不同成分的金属构件需用不同的缓蚀剂，如：亚硝酸钠对钢、铸铁的缓蚀效果好。但会腐蚀焊料三乙醇胺、磷酸盐、有机磷酸盐虽对黑色金属缓蚀效果好，但会腐蚀黄铜、紫铜等；硅酸盐是铝金属的优良缓蚀剂，但极易水解，形成大量絮状沉淀。这些单品种缓蚀剂虽成本较低，但难以满足防冻液诸多方面的性能要求。所以一般采用具有协同作用的多种缓蚀物质的复合配方，缓蚀剂总加入量为防冻液原液的0.5％-5％。 　　(4)环保型配方缓蚀剂。完全采用有机型配方，成份中不含无机盐，能在金属表面形成一层致密而稳定的保护膜。采用环保型配方缓蚀剂制成的防冻液同时具有易生物降解、低毒的特点，对环境无害的化学品，不会对水体及土壤生态造成破坏，具有通用性好，能适合不同金属材质的发动机，可长年贮存，稳定性好。 　　 　　3、消泡剂 　　发动机在运转过程中，会不可避免地发生振动，使空气渗入防冻液而产生泡沫。这不利于热的传递。溶于防冻液中的空气对乙二醇有氧化作用，在使用中不希望有泡沫产生，因此必须加入适量的消泡剂。消泡剂可以使用硅酮、醇类和失水甘油醚等。比较好的消泡剂为烷基非离子型表面活性剂。消泡剂的浓度只要0.001％～0.1％就能达到理想的消泡效果。 　　 　　4、着色剂 　　在防冻液中加入无毒的水溶性着色剂，与一般的冷却水区别，便于观察冷却系统中的防冻液是否泄漏：同时具有指示剂的作用，监视防冻液的酸碱度变化。常用溴甲蓝、酚红、甲基红等原料使防冻液呈现一定指示色，如果颜色超过指示范围，则表明防冻液呈酸性而失去防锈作用。着色剂的浓度(质量)一般在0.01％～0.05％。 　　 　　 　　5、防霉剂 　　防冻液在工作状态下由于温度较高，微生物难以繁殖，但在贮存过程中可能引起微生物滋长，使防冻液发霉变质。因此，需要加入微量的杀菌防霉剂，以保证防冻液在2～3年贮存期内不霉变。常用的防霉剂有氯化锌、糖酸、苯甲酸钠，其中苯甲酸钠的防霉效果比较理想。 　　 　　6、缓冲剂(PH调节剂) 　　防冻液中所加的缓蚀剂在中性介质中效果较好。但是防冻液在工作过程中，介质会酸化，PH值会下降，使缓蚀剂效果降低，因此防冻液中需要添加缓冲剂，使防冻液的PH值稳定在7.5～11之间。常用的PH调节剂有硼酸盐、磷酸盐和有机胺类 防冻液的规格标准 国外防冻液的标准有ASTM D3306、SAE J1304、MIl-A-46153B和JIS K2234，中国于1992年发布了SH 0521乙二醇型发动机冷却液及其浓缩液的标准。ASTM D3306制订于1974年，至1994年经过6次修订，发表了ASTM D3306—94。修订的原因是使指标更科学、更实用。主要内容是取消了无 国外防冻液的标准有ASTM D3306、SAE J130