汽车防冻液配方、生产技术

据调查，全球超过50%的汽车发动机故障来自冷却系统！所以合理选择防冻液很重要。目前市场上销售的防冻液大多是以乙二醇为主要原料，添加适量的有机或无机盐，达到防腐防锈作用的产品。

衡量防冻液好坏主要有两点:一是防冻效果，水的冰点是0℃，普通防冻液可以达到-40℃，而优质防冻液要达到-60℃，这是标定防冻液好坏的重要指标；另一个是防冻液的沸点。水的沸点是100℃，防冻液至少要达到108℃。也就是说，冰点越低，沸点越高，温差越大，防冻液质量越好。

防冻剂的成分:

防冻液是防冻液的主要成分，约占原防冻液的92% ~ 98%。可以根据不同地方的温度，将原防冻液与水按一定比例混合，将冰点控制在合适的范围内。有效的防冻剂是各种有机醇。自20世纪50年代以来，几乎所有国家都采用乙二醇作为防冻剂。乙二醇是一种无色透明、微甜、吸湿的粘稠液体，可与水以任意比例溶解。乙二醇的浓度不同。冰点也不一样。
乙二醇-水防冻液的冰点与乙二醇的质量分数不是线性关系。其水溶液的凝固点并没有随着其浓度的增加而完全降低，而是在浓度超过70%时升高。在配制过程中，要从实际出发，合理选择，满足防冻和经济的要求。一般可以根据这个地区的最低温度和表1中的数据来配制防冻液。在我国长江以南地区，乙二醇的比例一般为40%，而在寒冷的北方，乙二醇的比例在50%左右较为合适。

腐蚀抑制剂:

汽车冷却系统一般由铜、铝、铸铁、钢和焊料组成。乙二醇防冻液在长期工作中会引起冷却系统的材料腐蚀，腐蚀介质为水和乙二醇。人们熟悉水对金属的腐蚀，但乙二醇在常温下不会对材料造成明显的腐蚀，但当温度升高时，乙二醇会被氧化，使酸性增加，生成多种腐蚀性物质。这些腐蚀性物质的沉淀会导致发动机的导热性降低，从而导致冷却器管路堵塞，导致发动机过热。因此，防冻液中必须添加缓蚀剂。而且所需缓蚀剂具有用量少、缓蚀效果好的特点。

缓蚀剂可分为两大类:一类是无机复合缓蚀剂，包括偏硅酸盐、磷酸盐、钨酸盐、硼酸盐、亚硝酸盐、钼酸盐、苯甲酸盐等。作为一种无机复合缓蚀剂，能在金属表面形成致密的钝化膜，阻断或阻止金属的氢渗透和酸渗透。比如加0。05% ~ 0.03%的偏硅酸钠可以防止铝件的腐蚀。另一类是有机复合缓蚀剂，在防冻液中常用作防锈添加剂。常用的有三乙醇胺、苯并三氮唑、巯基苯并噻唑、有机磷酸酯等，具有良好的缓蚀性能。比如只加0。1% ~ 0.5%的苯并三氮唑能防止铜构件的腐蚀。不同成分的金属部件需要不同的缓蚀剂。亚硝酸钠对钢和铸铁有很好的缓蚀作用，但对焊料造成点蚀。三乙醇胺、磷酸盐、有机磷酸盐对黑色金属有很好的缓蚀作用，但对黄铜、紫铜有腐蚀作用。硅酸盐是铝的优良缓蚀剂，但极易水解，形成大量絮状沉淀。这些单一缓蚀剂虽然成本较低，但在很多方面难以满足防冻液的性能要求。目前市售防冻液采用多种缓蚀剂协同作用的复合配方，缓蚀率很高。目前国外专利使用的缓蚀剂是多种缓蚀剂的组合，缓蚀效果比较理想。值得一提的是苯并三唑和巯基苯并噻唑是铜和黄铜的专用缓蚀剂。

根据近几年防冻液的专利，文献中至少有一半的缓蚀剂含有硅酸盐。硅酸盐虽然不稳定，使用过程中容易析出凝胶，但对Al、Cu、Fe等金属有很好的保护作用，而且廉价易得，完全无毒，所以一直沿用至今。为了避免凝胶，必须在防冻剂中加入少量的硅酸盐稳定剂。关于稳定剂的报道很多，主要是硅氧烷、Si2N和Si2P类化合物。各种缓蚀剂对不同的金属有不同的作用。一种缓蚀剂对同一种金属有防腐作用，但对另一种金属可能防腐作用很小或没有。在多种金属存在的情况下，为了达到良好的整体防锈效果，需要多种缓蚀剂进行复配。一般来说，缓蚀剂的总量为0。原防冻液的5% ~ 5%。

消泡剂:

汽车在行驶时，由于车身的跳动和振动，部分空气体渗入防冻液中，会产生泡沫。溶解在防冻液中的空气体会氧化乙二醇，这些泡沫会附着在车壁上，加剧气蚀的发生，影响热传导。因此，防冻液中必须加入适量的消泡剂。消泡剂可以是硅酮、酒精、脱水甘油醚等。较好的消泡剂是烷基非离子表面活性剂。只要消泡剂的浓度为0。001% ~ 0.1%，可以达到理想的消泡效果。

着色剂:

在防冻液中加入无毒的水溶性着色剂，不同于普通的冷却水，便于观察汽车发动机冷却系统中的防冻液是否泄漏。同时，它还具有指示器的功能，监测防冻液pH值的变化，指示酸度的变化以提醒用户添加原液或清洗更换。着色剂可以是溴亚甲蓝、酚红、甲基红等。，使防冻液呈现某种指示色。一旦发现防冻液超出指示范围，说明防冻液呈酸性，失去防锈作用。着色剂的质量分数一般为0。01% ~ 0.005%.

防霉剂:由于防冻液在工作状态下温度较高，微生物难以繁殖，但在储存过程中，可能会导致微生物滋生，使防冻液发霉变质。因此，需要添加少量的杀菌防霉剂，以保证防冻液在存放1 ~ 2年内不会变质。常用的防霉剂有氯化锌、糖酸和苯甲酸钠，其中苯甲酸钠是理想的防霉剂。

缓冲区:

防冻液中加入的缓蚀剂在中性介质中有很好的效果。但防冻液在工作过程中，介质会酸化，pH值降低，会降低缓蚀剂的作用，甚至使其完全失效。所以在防冻液中加入缓冲剂是很有必要的，可以将防冻液的pH值稳定在7的范围内。5 ~ 10在一定程度上。硼酸盐和磷酸盐可以用作缓冲剂。