張 華（無錫靈創(chuàng)工程技術服務有限公司，江蘇無錫 214072）

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汽車防凍液的配方及制備方法設計

張 華
（無錫靈創(chuàng)工程技術服務有限公司，江蘇無錫 214072）

摘 要：隨著國家生產力的不斷提高和汽車性能的不斷提升，國民對汽車防凍液的要求也不斷提高，其不僅要求防凍液有完美的防腐蝕和防凍功能，更要求其沸點和耐高溫的性能也能夠不斷提高，為內燃機的使用提供最優(yōu)的條件。從汽車防凍液的性能出發(fā)，通過防凍液的不同種類簡要分析了其配方確定，其中主要闡述了聚脲潤滑脂制備原材料的選擇和方法設計，希望對汽車防凍液的發(fā)展起到推動作用。

關鍵詞：汽車防凍液；配方確定；制備方法設計

汽車防凍液的使用受到汽車技術和其材料技術的強大限制，如果汽車防凍液的金屬防腐蝕技能不能滿足汽車材料的要求，那么內燃機的使用壽命將會大大降低，同時也將影響到汽車的高效使用。汽車防凍液主要靠其中的化學物質來降低冰晶間的分子結合力，從而使降低水的冰點，使的水不容易結冰，保障汽車的正常使用，同時其中的防腐蝕、防垢等化學物質能夠降低內燃機材料的損耗程度，因此，好的汽車防凍液對汽車的高效使用和壽命延長均具有重要意義。

1 汽車防凍液的性能

1.1 防腐蝕性能

水箱是汽車內燃機系統(tǒng)中的重要組成部分，而水與汽車材料的接觸可能會造成這些材料的快速腐蝕，這時就需要汽車防凍液的加入，利用其高強度的金屬防腐蝕性能優(yōu)質地保護水箱材料。汽車防凍液的防腐蝕性能能夠在水與箱壁之間形成一層性能良好的防水層，隔絕水與金屬材料的接觸，保護金屬材料的使用性能，防止水箱焊縫開裂、甚至造成滴漏問題，延長發(fā)動機的使用年限，進而促進汽車使用壽命的提高。

1.2 防穴蝕性能

汽車防凍液同時也具有優(yōu)質的防穴蝕性能，防止水箱內壁出現(xiàn)穴蝕現(xiàn)象，尤其在大功率發(fā)動機配置的情況下，造成防凍液和水透過缸套滲入燃燒室，降低發(fā)動機燃燒功率的現(xiàn)象。這種防穴蝕性能是在防腐蝕性能上的引發(fā)應用，具有具象引用的特點［1］。

1.3 高沸點性能

汽車在使用過程中同時也要防止水箱內的水溫過高而達到沸點，這就要求汽車防凍液具有一個較高的沸點，防止水箱開鍋。汽車防凍液的高沸點性能在水中的使用能夠相對地提高水的沸點，進而降低水箱的使用溫度。一般情況下，要求汽車防凍液的沸點要大于105℃，才能積極防止水箱開鍋現(xiàn)象的發(fā)生。

1.4 防垢性能

普通的水中均含有大量的礦物質和雜質，這些雜質跟礦物質在高溫后容易凝結形成易吸附固體凝結在水箱表面，影響發(fā)動機組的熱度傳遞，而汽車防凍液由蒸餾水配置而成，其中不含有礦物質，具有有效的防垢性能。汽車防凍液的使用避免了自來水蒸發(fā)使得其中的礦物質凝聚金屬表面，造成熱傳遞障礙，使得缸套溫度升高，活塞使用不靈活或卡死的現(xiàn)象，延長了發(fā)動機的使用壽命。

1.5 防凍性能

防凍性能是汽車防凍液的基礎性能，主要靠其中的化學物質滲入到含水煤或粒狀物中，改變冰晶的形狀、降低其分子間結合力，使得水不容易結冰，同時也降低其凍結強度，保證汽車發(fā)動機的正常使用。一般情況下，汽車防凍液的冰點要求在-18℃～65℃之間即可［2］。良好的防凍性能才能保證汽車在低溫情況下仍舊能夠正常使用，是提高汽車使用效率的重要方法。

2 汽車防凍液的種類和配方確定

2.1 高效環(huán)保汽車防凍液的配方確定

汽車防凍液的配方靈活不斷地發(fā)展，在以環(huán)境保護為前提的研究基礎上發(fā)現(xiàn)了高效環(huán)保汽車防凍液。高效環(huán)保汽車防凍液摒棄了硅酸鹽、鉬酸鹽、硼砂類等對環(huán)境有害的化學物質，采用了0.14%～0.5%有機二元羧酸類（丁二酸、乙二酸等）、0.75%～1.5%的有機一元羧酸類（苯甲酸鈉、葵酸等）、0.1%～0.5%苯三唑、0.4%～3.0%無機鹽類（硝酸鈉、氫氧化鉀等）等化學物質的有效配合，這種配方大大減少了有機酸的使用，不僅經濟實惠，而且無機鹽的使用還克服了有機酸用量不足可能導致的金屬防腐蝕性能下降的缺點，是非常高效環(huán)保的材料。高效環(huán)保汽車防凍液的研究及使用說明人們正在逐漸提高對環(huán)境保護的重視［3］。

2.2 乙二醇汽車防凍液的配方確定

乙二醇汽車防凍液是現(xiàn)今市面上流通最廣的防凍液之一，其中也因乙二醇用量的不同而分為三個版本：第一個是最為簡單的一種，將乙二醇：水=1：1.5的比例勾兌到一起后加入適量的磷酸氫二納和藍色顏料即可；第二中配方中乙二醇的用量相對提高，即55%乙二醇、43%水、1.0%鄰苯二甲酸酐、0.5%促進劑M、0.3%磷酸二氫鉀、0.2%氫氧化鈉和適量的紅色染料以先加水、再加乙二醇攪拌，再加其他物質的順序充分混合形成；在第三種配方中乙二醇的用量是最高的，該種乙二醇汽車防凍液由60%乙二醇、39%水、0.5%三乙醇胺、0.5%甘氨酸、0.2%甲基硅油、0.1%苯并三氮唑及適量紅色染料，在乙二醇加入反應皿中再加入三乙醇胺、甘氨酸、甲基硅油攪拌，再加其他物質的順序攪拌而成。

2.3 聚脲潤滑脂防凍液的原材選擇

聚脲潤滑脂是一種固液態(tài)防凍液［4］。其中主要含有基礎油、異氰酸酯、有機胺等化學物質，在異氰酸酯則在二異氰酸酯二苯甲烷、甲苯二異氰酸酯及二者的混合物與脂肪胺DDA分別反應后選擇出了脲基潤滑脂滴點、鋼網分油、稠化能力均良好的二異氰酸酯為聚脲潤滑脂的主要制備原料，有機胺則多用脂肪胺DDA。在制備過程中要求基礎油在100℃、運動粘度為25mm2/s的條件下加入反應物，當基礎油的反應條件達到制備要求時，加入二異氰酸酯和脂肪胺的反應物，再經冷卻后即可得到作為汽車防凍液的聚脲潤滑脂。

3 聚脲潤滑脂制備方法設計

聚脲潤滑脂在生產過程中對生產工藝具有較高的要求［5］。經實驗得知，聚脲潤滑脂對反應溫度、異氰酸酯的加入速度、煉制溫度、復合劑等都做出了明確要求：隨著反應溫度的不斷提高，聚脲潤滑脂的稠化能力明顯下降，膠體的穩(wěn)定性能則逐漸變差，因此在制備聚脲潤滑脂的過程中一般采用較低的溫度來作為反應條件；異氰酸酯的加入速度過慢時，聚脲潤滑脂的滴點需要經過高溫處理才能夠完成，因此為提高反應速度一般選擇快速加入異氰酸酯的反應方法；反應溫度越低，聚脲潤滑脂的滴點越低，因此要想快速達到聚脲潤滑脂的滴點，就要選擇較高的煉制溫度，而具體煉制溫度的選擇則需要根據(jù)滴點的不同來判斷；為使得到的聚脲潤滑脂滴點高且防腐蝕性強，一般采用復合劑p—8作為復合添加劑。

4 結束語

綜上所述，汽車防凍液能夠很好地保證內燃機冷卻系統(tǒng)的正常運行，延長車輛的使用壽命，主要是因為汽車防凍液的防腐蝕、高沸點、防穴蝕、防凍、防垢等性能對內燃機材料的保護，而在汽車防凍液的配方根據(jù)防凍液種類的不同也有所不同，常用的有乙二醇防凍液、聚脲潤滑脂等，本文就制備各種防凍液的配方及聚脲潤滑脂制備方法設計方面做出了簡要闡述，一定程度上解析了汽車防凍液的神秘，希望對汽車防凍液的發(fā)展起到積極作用。

參考文獻

［1］ 鄧才超，郭小川，蔣君卓.淺談脲基潤滑脂性能的影響因素［J］.合成潤滑材料，2014，33（03）：1672-1712.

［2］ 李小紅，閔曉兵，胡軼.低噪音聚脲潤滑脂的研制及摩擦性能研究［J］.石油煉化與化工.2013，12（02）：1031-1059.

［3］ 蘇銘宇，那佳欣.淺談聚脲基潤滑脂等汽車防凍液的制備研究［J］.化工材料工程與研究，2012，16（01）：1063-1064.

Automobile Antifreeze Formulations and Preparation Methods Design

Zhang Hua

Abstract：With the rising national productivity and the continuous improvement of vehicle performance，national automotive antifreeze is also rising，which requires not only has the perfect anti-corrosion antifreeze and antifreeze function，but also require high temperature and the boiling point it is possible to continuously improve performance，provide optimal conditions for the use of the internal combustion engine.From the starting performance automobile antifreeze，through different types of antifreeze brief analysis of its formula to determine，mainly elaborated selection and design methods polyurea grease preparation of raw materials，hope for the development of automobile antifreeze play a catalytic role.

Key words：automobile antifreeze；formula determined；preparation of design

中圖分類號：TG 174.42

文獻標志碼：A

文章編號：1003–6490（2016）02–0070–02

收稿日期：2016–01–20

作者簡介：張華（1980—），男，江蘇無錫人，工程師，主要從事化工工程設計工作。