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1、1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防冻液的组成及其作用 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 23 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
2、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2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
3、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 0.050.03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 0.10.5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
4、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。 33、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
5、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 0.0010.1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 0.010.05。 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
6、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 23 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 7.511 之间。常用的 PH 调节剂有硼酸盐、磷酸盐和有机胺类4防冻液的规格标准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
7、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 D330694。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 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 D330694。修订的原因是使指标更科学、更实用。主要内容是取消了无意义的浓缩液的 PH指标；提
8、高了浓缩液的沸点要求，由 148：9提高到 163，这对浓缩液的总含水量及组成提出了更高的要求；增加了铸铝合金表面传热腐蚀和铝泵气蚀腐蚀特性评定等要求。日本防冻液标准自 1965 年以来经过 3 次修订，于 1987 年提出了 JIS K223487，修改的主要内容是试验方法改进，具体指标只有将储备碱度从原来的 100 以上改为报告。这是因为储备碱度只作为防冻液中防腐添加剂碱性物质用量的指标，并不能表示腐蚀抑制能力的标准。中国参照 ASTM D3306 标准制订了防冻液的国家标准 GB 052192。该标准所属产品分为浓缩液和冷却液两类，按质量分为一级品和合格品两个等级，冷却液按冰点分为-25
9、号、-30 号、-35 号、-40 号、-45 号和-50 号六个牌号。 汽车冷却防冻液汽车冷却防冻液课题组经过一年多的潜心研究，研制了具有“四防”功能（防冻、防沸、防腐蚀和防水垢）防冻液。冷却液按冰点分为-25 号、-30 号、-35 号、-40 号、-45 号和-50 号六个温度。执行标准：SH 0521 执行标准乙二醇型发动机冷却液及其浓缩液标准。5技术要求及性能指标1温度性能指标：106不沸腾，-40不凝固，2耐蚀性能指标：系统中的金属材料：红铜，黄铜，铝，铸铁，碳钢要求加入的缓蚀剂同时对这几种金属的缓蚀率达到 80%以上。3外观蓝色清亮，无杂质；4经济指标：防冻液寿命达到 2 年以上
10、。面向企业：中小型化工企业：生产条件：需一个化工用的“反应釜”（带有搅拌器） ，工艺：将几种外购原料倒入反应釜，搅拌均匀即可。使用方法：防冻液的配方最好不使用浓缩液，即直接装桶使用的包装较好，如果使用浓缩液，则需要额外的去离子水进行勾兑，对使用方很不方便。包装可以以体积计，如 2L、4L 等，也可以以重量计，如 4kg，10kg 等。一般轿车更换一次（装满冷却系统）防冻液需要 4L。在温度上，防冻液产品包装以冰点计。按照中华人民共和国石油化工行业标准（SH0521-1999 汽车及轻负荷发动机用乙二醇型冷冻液），冷却液的冰点共有-25、-30、-35、-40、-45、-50六个温度。注意事项：
11、本品稀释需用去离子纯水，但会冰点升高，沸点降低。将水箱清洁干净，加满本品密封，只要环境温度不低于本品冰点，不要放掉，可常年使用，无须更换。6辽宁师范大学科技成果合作意向：面议/技术转让/技术合作/专利转让/技术服务/合作开发联 系 人：李朝明 电话： 0411-84258250 EMAIL： 防冻液市场及应用知识防冻液市场及应用知识 用户须知用户须知科技快速发展的今天，发动机结构的改进和铝、铝合金材料技术在水泵、缸盖及发动机的应用，现代汽车发动机与旧式发动机相比，一个显著的特点就是现代发动机的转速高、动力大、运行温度高，正常的工作温度上限值一般都超过 100C。以国产轿车为例，发动机正常工作温
12、度是：上海桑塔纳 90C 105C，一汽捷达 85C 115C，富康 90C 118C。如果全部注水，当发动机温度到达 100C 就会水沸“开锅”，另外，水具有腐蚀性，会产生水垢影响冷却效果。因此就要用一种特殊的冷却介质防冻液。众多用户以为防冻液是专门为寒冷地区的车辆冬季使用的，这是一种误解。目前防冻液主要成分是以乙二醇为主料，它具有沸点高，冰点低的特点，添加以防氧化，防止腐蚀，防泡沫，防锈剂，热传导剂，金属缓蚀剂等。发动机使用防冻液有以下保护作用发动机使用防冻液有以下保护作用防冻液的七大功能：防冻防冻液的七大功能：防冻 防沸防沸 防腐防腐 防垢防垢 防锈防锈 传导传导 润滑润滑1. 防冻：防
13、冻：防冻液的防冻范围-25-60不冻结，保证散热系统正常工作。2. 防沸：防沸：水的沸点 100,防冻液的沸点在 106116不开锅，保证发动机在正常温度范围内能工作、动力强劲。3. 防腐：防腐：用水散热，长时间不工作会变溴、产生微生物，防冻液的防腐添加剂是液体永不变质，对冷却系统的部件起到防腐保护作用。74. 防垢：防垢：家庭烧水壶时间长了会结厚厚一层水垢，汽车散热系统用水同样会结水垢，造成散热不良，产生高温，影响动力，防冻液特殊防垢除垢功能，避免降低散热器的散热作用。5. 防锈：防锈：防冻液的防锈功能可保证缸体散热道无锈迹。6. 传导：传导：汽车水箱均采用紫铜或黄铜制成，近年也有采用合金铝
14、制作，目的是热传导速度快，快速冷却，防冻液的热传导剂，保证了液体的热量快速传导给铜铝质散热器。7. 润滑：润滑：水泵在工作时叶轮与泵体的摩擦会影响水泵的寿命，防冻液特殊的润滑性能可延长水泵的寿命。因此，发动机的防冻液必须具有防冻防开锅防腐蚀防水垢无泡沫的特点，并不受季节及地域的影响。其中，冰点和沸点是防冻液的基本指标。使用防冻液一定要注意质量。如果防冻液质量欠佳甚至是伪劣品就起不到防冻液的作用了。一般要求按照汽车运行范围，低于当地最低温度 5C 左右选择冷却液的冰点。防冻液有效使用期多为两年，到期或发现冷却液脏就要更换。更换时一定要将旧冷却液全部清除，再加入清净水，启动发动机以怠速运转 10
15、分钟循环清洗。停机后再将清净水放掉。加注新冷却液应在冷机时进行，加注冷却液至储液罐的最高标记“MAXT”位置，旋紧盖子启动发动机，怠速运转至发动机正常温度后熄火，当机体温度下降后，检查储液罐的液面高度保持在“MAXT”位置方合格，否则要补充足够为止。如何选配和使用防冻液如何选配和使用防冻液目前市场上所销售的大部分防冻液是以乙二醇为主要原料的产品，再加入适量的有机或无机盐类来达到防腐防锈的作用。8衡量防冻液的优劣主要有以下两点；首先是防冻效果，水的冰点是 0C，一般普通型的防冻液都可达到40C，而优质防冻液应能达到60C 左右，这是标定防冻液质量的一个重要指标；另一个是防冻液的沸点，水的沸点是
16、100C,而防冻液至少应该达到 108C 以上，也就是说冰点越低沸点越高，其中的温差越大，相对来说防冻液的质量就越好。当然，上述两个指标只是衡量防冻液的一个方面，防腐防锈性能也是极其重要的，因为长时间受到腐蚀的金属部件生成了大量的铁锈，严重的会逐渐穿蚀金属板而导致渗漏，这直接关系到汽车冷却系统的使用寿命，大多数普通防冻液基本是靠添加有机或无机盐来解决这个问题，而高质量的防冻液已采用低耗点化学反应技术进行生产，含有稳定的亚硅酸盐（不含磷酸盐），并通过了严格的热表面铝腐蚀 ASTMD4340 测试，它可控制软化水中沉淀物的数量，并给冷却系统提供卓越的抗腐蚀保护，它不同于现有市场上所销售的乙二醇基型常规防冻液。可以说已经完全脱离了传统防冻液的生产工艺，是一种全新的防冻液技术并达到了美国最新的 6580 和 POLIS 标准。其优点是防凝结，
