添加劑主要由緩蝕劑、緩沖劑、防垢劑、消泡劑和著色劑組成。添加劑是冷卻液的核心技術,去掉添加劑,冷卻液也就沒什么技術可言了。冷卻系統的管路及水泵主要是由金屬零件組成,主要金屬有:鑄鋁、鋼、鑄鐵、紫銅、黃銅、不銹鋼等。同種金屬內部、不同金屬之間的接觸電位不同,在冷卻液組成的電解液中會產生電化學腐蝕。同時乙二醇在高溫熱負荷運轉條件下會氧化,金屬元件也會促進乙二醇氧化生成乙醇酸、乙二酸,這種混合溶液更會加劇腐蝕。試驗表明,如不加添加劑,醇水混合溶液腐蝕速度比只使用水時還要快。因此,冷卻液中一定要加入一定劑量的添加劑,工作液中一般不超過2.5%(有效含量,指固體藥劑),如液體復合劑一般不超過5%。
冷卻液的緩釋劑都是依據標準來研發設計的,一般分為無機緩蝕劑和有機緩蝕劑。無機緩蝕添加劑主要以硅酸鹽型和磷酸鹽型為代表。磷酸鹽和硅酸鹽都是鋁材質的特效保護劑,與硼酸鹽、亞硝酸鹽、BTA等復配后對鋼、鑄鐵、銅、鋁、焊錫等金屬具有很好的保護作用,磷酸鹽型因環保問題沒被廣泛使用。硅酸鹽型因價廉易得,在汽車冷卻液中廣泛使用,占據冷卻液市場的70%以上。但是硅酸鹽在冷卻液中很容易以硅膠形式析出,因此一定要加入硅酸鹽穩定劑。目前國內使用的硅酸鹽穩定劑一般是有機硅磷化合物,以分子間絡合作用起到穩定硅酸鹽的目的。有機緩蝕劑一般是由一元酸和二元酸復配得到,有機羧酸型緩蝕劑無論從各種實驗數據和文獻來看,均優于無機鹽型緩蝕劑,只是成本過高,推廣還要一定時間。同時,新國標中未明確標明有機羧酸型冷卻液輕負荷、重負荷的區別,有待相關解答。
冷卻液的緩蝕劑在冷卻液體系中起到了防腐蝕、調節PH值、防結垢、抗氣蝕等作用。
金屬腐蝕過程的本質是電化學過程,不僅與冷卻液中緩蝕劑有關,而且與冷卻液的pH值有關。金屬在酸性環境中容易腐蝕,在弱堿環境中容易得到保護。通常冷卻液的pH值都控制在7.5到11之間,不同體系緩蝕劑配方pH值也略有不同。由于在加熱使用過程中,醇類都會氧化產生酸性物質,同時酸性燃氣有可能竄入冷卻液中,使冷卻液pH值降低,為了使冷卻液在使用過程中維持一定的pH值,防止酸化,通常在溶液中要加入緩沖劑,配成緩沖體系,使之具有一定緩沖能力。常用緩沖劑有磷酸鹽、硼酸鹽和各種有機酸。
冷卻液在使用中,經常會在金屬表面形成水垢,并使循環管路變窄,繼而影響散熱導熱效果,因此冷卻液中還應該加入一定量的防垢劑,防止水垢生成或使已生成的水垢分散成細微顆粒懸浮在冷卻液中,防止水垢沉積結垢。通常使用的防垢劑有配合型和分散型。配合性主要是金屬配合劑或稱為金屬螯合劑,通過與金屬離子配合,防止金屬離子與陰離子結合形成水垢,分散型防垢劑是水溶性有機聚電解質,它能使形成的水垢分散成微小顆粒懸浮在冷卻液中,從而起到防止在冷卻液系統中沉積結垢。不同緩蝕劑配方體系選用的防垢劑也不同。
冷卻液在循環管路中高速循環以及水泵中高低壓轉換過程中,會產生大量氣泡,不但影響傳熱效率,氣泡破裂也會產生氣穴腐蝕。為了降低氣泡產生的危害,冷卻液中通常還要加入一定量的消泡劑。
冷卻液在使用過程中,還需加入一定量著色劑,使之有醒目顏色。這樣在冷卻系統發生滲漏時,通過觀察冷卻系統外部管路就能容易判斷出滲漏發生的位置。另,產品顏色與產品防腐蝕性能無關,可隨主觀意見變換。
北京京脈工貿有限公司自行研發的輕負荷發動機冷卻液液體復合劑JM6085、重負荷發動機冷卻液液體復合劑JM6082,完全滿足國標所有指標。有機羧酸型發動機冷卻液復合劑JM6084,除去亞硝酸鈉和鉬酸鈉含量外,也完全滿足國標所有指標。
1、輕負荷發動機冷卻液液體復合劑JM6085
JM-6085輕負荷發動機冷卻液復合劑為硅酸鹽輕載發動機冷卻液復合功能劑,具有優異的抗穴蝕、點蝕及各種腐蝕的性能,為冷卻系統提供長久的保護。適用于輕負荷發動機冷卻液??赏ㄟ^GB29743-2013中的玻璃器皿、鑄鋁傳熱、模擬使用腐蝕、氣泵鋁穴腐蝕實驗。
一 物理化學性能
外觀: 均勻液體
顏色: 淺黃
比重: 1.35
溶水性: 完全溶于水
冰點: -9℃
貯存安定性: 12個月
二、加劑量:
工作液(冰點-15~-45℃) 每噸加劑量5%,濃縮液加劑量10%
三、配制工藝:
1 按實際冰點(-15℃~-45℃)的需要調配水-乙二醇冷卻液基液1噸;
2 將50kg的JM6085加入冷卻液基液,在常溫下混合攪拌20分鐘;
3 按每噸基液加入10-50克消泡劑,攪拌10分鐘;
4 對產品進行冰點、沸點、pH值、泡沫傾向等項目的檢驗;
5 過濾(使用過濾布或過濾機,濾布孔徑建議不大于1微米);
6 灌裝后即可得到具有較好緩蝕性能的發動機冷卻液成品。
表8 JM-6085輕負荷發動機冷卻液復合功能劑典型數據
檢驗項目
|
技術條件
|
實測結果
|
試驗方法
|
|
玻璃器皿腐蝕
變化值,mg/片
|
紫銅
|
±10
|
1.1
|
SH/T0085
|
黃銅
|
±10
|
0.1
|
||
鋼
|
±10
|
0.7
|
||
鑄鐵
|
±10
|
0.3
|
||
焊錫
|
±30
|
1.0
|
||
鑄鋁
|
±30
|
2.0
|
||
模擬使用腐蝕
變化值,mg/片
|
紫銅
|
±20
|
1.1
|
SH/T0088
|
黃銅
|
±20
|
0.9
|
||
鋼
|
±20
|
1.5
|
||
鑄鐵
|
±20
|
2.6
|
||
焊錫
|
±60
|
2.8
|
||
鑄鋁
|
±60
|
3.9
|
||
鑄鋁合金傳熱腐蝕,mg/cm2 ≤
|
1.0
|
0.15
|
SH/T0620
|
|
鋁泵氣穴腐蝕,級 ≥
|
8
|
10
|
SH/T0087
|
|
抗穴蝕劑濃度 ≥
|
0.3單位
|
0.9單位
|
康明斯標準
|
JM-6082重負荷發動機冷卻液復合劑為硅酸鹽重載發動機冷卻液復合功能劑,具有優異的抗穴蝕、點蝕及各種腐蝕的性能,為冷卻系統提供長久的保護。適用于重負荷柴油發動機使用。JM-6082重負荷發動機冷卻液復合功能劑用于水-乙二醇型發動機冷卻液及濃縮液的生產,具有優異的抗蝕、阻垢、消泡性能。本產品滿足GB29743、SH/T 0521、ASTM D6210標準要求,尤其適用于高強化系數濕式缸套重負荷柴油發動機長周期使用,可用于卡特、康明斯、約翰迪爾等重載柴油機2、重負荷發動機冷卻液液體復合劑JM6082
一 物理化學性能
外觀: 均勻液體
顏色: 淺黃
比重: 1.35
溶水性: 完全溶于水
冰點: -10℃
貯存安定性: 12個月
二 加劑量
工作液(冰點-15~-45℃) 加劑量5%,濃縮液加劑量10%
三 調制工藝:
1 按實際冰點(-15℃~-45℃)的需要調配水-乙二醇冷卻液基液待用;
2 將JM-6082按每噸基液加入50公斤的比例添加到基液中,在室溫下混合攪拌20分鐘;
3 按每噸基液加入40克消泡劑,攪拌10分鐘;
4 對產品進行冰點、沸點、pH值、泡沫傾向等項目的檢驗;
5 過濾(使用過濾布或過濾機,濾布孔徑建議不大于1微米);
6 灌裝后即可得到具有較好緩蝕性能的發動機冷卻液成品。
表9 JM-6082重負荷發動機冷卻液復合功能劑典型數據
檢驗項目
|
技術條件
|
實測結果
|
試驗方法
|
|
玻璃器皿腐蝕
變化值,mg/片
|
紫銅
|
±10
|
1.1
|
SH/T0085
|
黃銅
|
±10
|
0.1
|
||
鋼
|
±10
|
0.7
|
||
鑄鐵
|
±10
|
0.3
|
||
焊錫
|
±30
|
1.0
|
||
鑄鋁
|
±30
|
2.0
|
||
模擬使用腐蝕
變化值,mg/片
|
紫銅
|
±20
|
1.1
|
SH/T0088
|
黃銅
|
±20
|
0.9
|
||
鋼
|
±20
|
1.5
|
||
鑄鐵
|
±20
|
2.6
|
||
焊錫
|
±60
|
2.8
|
||
鑄鋁
|
±60
|
3.9
|
||
鑄鋁合金傳熱腐蝕,mg/cm2 ≤
|
1.0
|
0.15
|
SH/T0620
|
|
鋁泵氣穴腐蝕,級 ≥
|
8
|
10
|
SH/T0087
|
|
抗穴蝕劑濃度 ≥
|
0.3單位
|
0.9單位
|
康明斯標準
|
|
亞硝酸鹽含量
|
≥300mg/kg
|
400
|
SH/T0521
|
|
鉬酸鹽含量
|
≥300mg/kg
|
485
|
SH/T0521
|
3、有機羧酸型發動機冷卻液膏狀復合劑JM6084
本產品為汽車發動機冷卻液有機羧酸型系列復合功能劑,具有優異的抗穴蝕、點蝕及各種腐蝕的性能,為冷卻系統提供長久的保護。適用于柴油、汽油以及燃氣發動機使用。JM-6084有機羧酸發動機冷卻液復合功能劑用于水-乙二醇型發動機冷卻液及濃縮液的生產。不含傳統發動機冷卻液中的無機鹽添加劑,不會形成各種垢,不損害橡膠水管及水泵密封,最大限度地保護設備冷卻系統部件。符合全球各大發動機制造商對發動機冷卻液的要求,其中包括通用、福特、奔馳,MAN及大眾汽車等。適用于各種發動機的冷卻系統,如貨車、發電機、挖泥機、拖拉機等。在使用過程中不需要補充外加抑制劑(SCA)或更換水過濾器,因而尤其適用于重型/高載荷車輛如集裝箱卡車、工程機械。該產品的使用壽命高達60萬公里或1萬小時,大大減少維護,節省開支。本產品滿足GB29743、SH/T0521、ASTM D4985等標準要求。
一、物理性能:
外觀:膏狀體
顏色:黃白色
單位包裝:40公斤(桶裝)
二、加劑量:
工作液(冰點-15~-45℃) 加劑量4.0%,濃縮液加劑量8%
三、調制工藝:
1 按實際冰點(-15℃~-45℃)的需要調配水-乙二醇冷卻液基液1噸;
2 將一個單位包裝的JM-6084加入到基液中,在室溫下混合攪拌120分鐘;
3 對產品進行冰點、沸點、pH值、泡沫傾向等項目的檢驗;
4 過濾(使用過濾布或過濾機,濾布孔徑建議不大于1微米);
5 灌裝后即可得到具有較好緩蝕性能的發動機冷卻液成品。
表10 JM-6084有機羧酸型發動機冷卻液復合功能劑典型數據
項 目
|
技 術 要 求
|
實 測 數 據
|
||
外 觀
|
無沉淀、清亮透明液體
|
符 合
|
||
氣 味
|
無異味
|
無異味
|
||
密 度(20.0℃),kg/m3
|
1107~1142
|
1121
|
||
冰點 50%(V/V)蒸餾水,℃
|
≥-37.0
|
-37.8
|
||
沸點,℃
50%(V/V)蒸餾水,℃
|
≥163.0
≥107.8
|
167.0
108.0
|
||
灰分,% (m/m)
|
≤ 5.0
|
1.2
|
||
pH值, 50%(V/V)蒸餾水
|
7.5~11.0
|
8.2
|
||
水分,% (m/m)
|
≤ 5.0
|
3.0
|
||
氯離子含量,mg/kg
|
≤25
|
18
|
||
對汽車有機涂料的影響
|
無影響
|
無影響
|
||
儲備堿度,mL
|
報告
|
14.6
|
||
玻璃器皿腐蝕
試驗后金屬試片狀態
|
質量變化
mg/試片
|
紫銅
|
≤±10
|
1.2
|
黃銅
|
≤±10
|
0.3
|
||
鋼
|
≤±10
|
1.5
|
||
鑄鐵
|
≤±10
|
1.2
|
||
焊錫
|
≤±30
|
1.9
|
||
鑄鋁
|
≤±30
|
1.3
|
||
外觀
|
無肉眼可見的坑蝕
|
符 合
|
||
模擬使用腐蝕
試驗后金屬試片狀態
|
質量變化
mg/試片
|
紫銅
|
≤±20
|
1.0
|
黃銅
|
≤±20
|
1.6
|
||
鋼
|
≤±20
|
1.9
|
||
鑄鐵
|
≤±20
|
2.4
|
||
焊錫
|
≤±60
|
2.3
|
||
鑄鋁
|
≤±60
|
1.7
|
||
外觀
|
無肉眼可見的坑蝕
|
符 合
|
||
泡 沫
傾 向
|
泡沫體積,mL
|
≤150
|
35
|
|
泡沫消失時間,s
|
≤5
|
1.8
|
||
鑄鋁合金傳熱腐蝕,mg/cm2
|
±1.0
|
0.6
|
||
鋁泵氣穴腐蝕,級
|
≥8
|
9
|
北京京脈工貿有限公司也可以根據客戶不同需求定制不同種類、不同型號的各種復合劑.
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