有机型防冻液中缓冲溶液的研究.docVIP

有机型防冻液中缓冲体系的研究 摘要：己二酸具有缓冲性能，本文主要研究己二酸在有机型防冻液中的缓冲性能，并从实验中筛选出最适的添加量。 汽车发动机防冻冷却液简称防冻液, 是一种含有特殊添加剂的冷却液, 可用于在低温条件(0 ℃以下)下运转的液冷式发动机冷却系统。防冻液主要由水、乙二醇和添加剂三部分组成, 按照添加剂的化学组成不同可将防冻液分为无机型和有机型两类。有机型防冻液相对于无机型来说发展较晚, 目前在国内使用不广, 但由于无机型防冻液每行驶25 000～50 000km时需补加腐蚀抑制剂, 且由于硅酸盐的存在会使防冻液稳定性变差, 易析出胶状二氧化硅, 使产品变浑浊, 产生沉淀, 难以满足日益苛刻的汽车发展的要求。有机羧酸型汽车发动机冷却液以其良好的防腐蚀性能、储藏稳定性及抗硬水能力克服了无机型汽车发动机冷却液的许多缺点, 越来越多地受到人们的青睐, 研制有机型汽车发动机冷却液已经成为以德国大众汽车公司、日本日产汽车公司为代表的国外许多汽车制造商的强烈要求。 但是，有机型防冻液储备碱度均不大，针对这个问题本文主要研究有机酸类的缓冲体系，制备具有较强缓冲作用的有机型防冻液，使其达到长效的目的，具备更好的储存稳定性。 引言 1.1 全有机型防冻液 全有机型防冻液的出现较晚，到了 20 世纪末 21 世纪初国内外才陆续出现了全有机型专利配方。全有机型防冻液以其离子浓度低、耐硬水能力强、消耗慢、使用寿命长的优点得到越来越快的发展。ELCs(Extended life coolants)不会阻止传热而且耐久性强，消耗慢，不需要周期性添加补充液，目前的研究表明，越来越多的有机化合物被用于防冻液添加剂，有机物之间协同效应的研究也日益增多。 目前全有机型防冻液在国内的应用不广，研究还不深，而国外各大汽车公司的纯正防冻液几乎都是全有机型，满足长效甚至达到了超长效的要求。全有机型防冻液因其更长效、更易实现环保的特点会完全取代无机型和无机-有机混合型防冻液，将来的全有机型防冻液成本会有一定上升，但几乎免维护的高附加值将深得用户的亲睐。 pH缓冲剂 防冻液在使用过程中介质酸化，pH 值下降，会使缓蚀剂效果降低甚至完全失效。为了使防冻液的 pH 值稳定在 7.5-11 之间，防冻液中需要添加 pH 缓冲剂，传统的硼酸盐、磷酸盐都可作为缓冲剂，现在多采用有机酸。本文采用己二酸、马来酸酐不仅有良好的缓冲性能，也具备一定的缓蚀性能。、 1.3 储备碱度 储备碱度是用浓度为c（HCL）=0.1mol/l的盐酸标准滴定溶液，滴定10ml试样至pH值为5.5时所需要的毫升数。储备碱度大，则说明抑制止乙二醇酸化的能力好。防腐添加剂吸附在金属表面，抑制电化学腐蚀及中和氧化过程中生成的对金属有化学腐蚀作用的酸性物质。对储备碱度进行检测，是衡量防冻液防腐性能、使用寿命的重要指标。 己二酸是一种重要的有机二元酸，主要用于制造尼龙66纤维和尼龙66树脂，聚氨酯泡沫塑料，在有机合成工业中，为己二腈、己二胺的基础原料，同时还可用于生产润滑剂、增塑剂己二酸二辛酯，也可用于医药等方面，用途十分广泛。白色晶体，熔点153.0～153.1℃。是工业上具有重要意义的二元羧酸，在所有二元羧酸中产量居第二位。马来酸酐 ,顺丁烯二酸酐,失水苹果酸酐，制造聚合物、共聚物，也用于合成树脂、涂料、农药、医药、食品、及润滑油添加剂等，遇有机胺类物质容易变成紫红色，且用水稀释后颜色没有变化。）1 0.2% --- --- 0.1% 9.5 2.5ml 2 --- 0.5% --- 0.43% 9.5 3.8ml 3 --- --- 0.3% 0.1% 14 1ml 4 0.2% 0.5% --- 1.0% 9.5 7.8ml 注：“---”表示不添加 由上表结果不难看出，癸二酸基本无缓冲性能，单独添加己二酸和马来酸酐时储备碱度均不大，在马来酸酐和己二酸同时存在的情况下储备碱度大大的提升，因此缓冲剂选择马来酸酐和己二酸共同使用。 2.3.2 缓冲剂用量的确定 缓冲剂选用马来酸酐和己二酸共同使用，缓冲剂的添加量尤为重要，适当的添加量不但可以降低成本而且可以使储备碱度更大，因此就添加量的选择做了以下实验,实验结果如表1-2： 表1-2 缓冲剂用量的确定 项目 配方 水 乙二醇 马来酸酐 己二酸 氢氧化钠 pH值 储备碱度 1 50% 50% 0.2% 0.2% 0.5% 9.50 2.9ml 2 50% 50% 0.2% 0.5% 1% 9.50 7.8ml 3 50% 50% 0.2% 1.0% 1.0% 9.43 8.5ml 4 50% 50% 0.2% 2.94% 2.0% 9.35 9.3ml 5 50% 50% 0.5% 0.5% 0.6732% 9.51 7.9ml 6 5