一種廣譜高效冷卻系統清洗劑的製作方法
2023-06-13 06:06:41 1
專利名稱：一種廣譜高效冷卻系統清洗劑的製作方法
技術領域：
本發明屬化工領域，尤其是指一種適用多種汙垢的廣譜高效冷卻系統清洗劑。
背景技術：
目前我國汽車發動機水冷系統使用的冷卻介質主要有兩種一種是水，另一種是冷卻液。水作為一種冷卻介質，具有良好的導熱性和吸熱性，因此水作為傳統的優良冷卻介質被廣泛使用，但水作為冷卻介質卻有諸多缺點水的冰點高，在0℃以下開始結冰並且體積膨脹，發動機長期不使用時，低溫下有可能使水箱凍結甚至開裂；其次，由於所採用的水通常是天然水或自來水，這些水中含有多種無機離子，常見的有Mg2+、Ca2+、SO42-和Cl-等離子，在水溫升高時，這些雜質極易生成鈣鹽和鎂鹽，附著在金屬水道的內表面，形成水垢。同時，由於我國氣候的特點，如今越來越普及使用冷卻液作為發動機的冷卻介質，但即使使用了性能優良的發動機冷卻液，依然存在發動機冷卻系統的結垢問題。首先，在發動機使用過程中，冷卻液會有一定的損失，有些用戶不是補加冷卻液或去離子水，而是直接加入硬水，很容易形成水垢；其次，矽酸鹽作為鋁合金的特效腐蝕抑制劑，被廣泛應用於普通無機型冷卻液中，由於矽酸鹽的不穩定性，很容易成矽膠析出形成矽膠垢，堵塞散熱管；再者，由普通無機型冷卻液中的無機鹽與缸體上的鐵金屬反應生成的保護膜因消耗而脫落形成金屬垢，金屬垢以氧化鐵為主，常形成於冷卻系統的焊縫部位，容易造成水道堵塞及焊縫過熱，導致強度下降而引起洩漏。除此之外，油垢也是發動機冷卻系統中常見垢型。這些垢的存在嚴重影響發動機的散熱效果，必須清除。
傳統的除垢方法是機械法，但這種方法除垢效果不好，還容易損壞結構複雜的冷卻系統，因此機械除垢法早已被淘汰。從上世紀90年代以來對發動機冷卻系統的清洗主要採用化學清洗。中國專利94104250.2提供一種車輛冷卻水高效清洗劑，由固體有機酸、銨鹽、芳胺、低分子有機酸、無機酸、硫氰酸鹽、金屬腐蝕抑制劑、表面活性劑和水組成，清洗時間長達2-6小時；中國專利94118478.1提供一種在酸介質中溶解水垢和鏽垢的汽車水箱清洗劑，該除垢劑由硝酸、羥基乙酸、氨基磺酸和四乙酸鈉鹽和LW-5廣譜清洗緩蝕劑和六次甲基四胺緩蝕劑及一些表面活性劑組成；中國專利99126335.9提供一種酸性除鏽膏，以大量的氨基磺酸、氯乙酸等多種酸為清洗主劑。這些清洗劑溶液有的含有酸性很強的無機酸，有的雖然以有機酸為主，但有機酸用量很大，其原理都是在較低pH值(pH＜2)條件下達到除垢目的，在實際使用過程中這種清洗劑容易造成冷卻系統設備的過度腐蝕；另外，這類清洗劑酸性太強還會造成冷卻系統中塑料軟管和橡膠墊片的溶脹，因此存在設備的安全隱患。中國專利01110576.3提供的水箱除垢防鏽劑方法雖然新穎，但是除垢時間一般在20～30天，不具有方便快捷性，難以推廣使用。所有這些清洗劑還存在一個共同的問題是針對垢類範圍狹窄，主要是清除鈣、鎂鹽垢、金屬垢和油垢，而忽略了對使用不凍液的冷卻系統出現的矽膠垢的清洗問題。
發明內容
本發明目的在於，為冷卻系統提供一種不合無機酸、降低有機酸含量，再優化組合螯合劑、緩蝕阻垢分散劑和脫脂劑能在較短時間內高效清除冷卻系統中多種汙垢，並且對冷卻系統有很好保護作用的廣譜高效清洗劑。
本發明的目的是通過下列技術方案實現的 一種廣譜高效冷卻系統清洗劑，其組份及其質量百分比為 有機酸1～5％ 螯合劑0.5～3％ 清洗促進劑0.5～2％ 緩蝕阻垢分散劑0.1～1％ 脫脂劑0.3～5％ 水餘量。
所述的有機酸是氨基磺酸、檸檬酸、羥基乙酸、草酸和酒石酸有機酸中的一種或兩種混合物； 所述的螯合劑是乙二胺四乙酸、氨基三乙酸二亞乙基三胺五乙酸中的一種，優選為氨基三乙酸。其中有機酸對金屬及其氧化物汙垢進行溶解，螯合劑對金屬及其氧化物垢和鹽垢進行絡合，使難溶性汙垢轉化為可溶性化合物。尤其利用有機酸和螯合劑復配，有效降低了有機酸的用量，提高了除垢率。由於有機酸用量的降低，使清洗劑與常規清洗劑相比，對冷卻系統金屬部件的腐蝕速率降低了2倍以上。
所述的清洗促進劑是氟化氫銨、氟化鈉和氟化鉀中的一種或兩種混合物。在酸性條件下，氟化物轉化為氫氟酸，對矽膠垢起有效的去除作用。而且氟化物對鎂鋁合金具有特殊的緩蝕作用。
所述的緩蝕阻垢分散劑是葡萄糖酸鈉、丙烯酸-丙烯酸甲酯、苯乙烯磺酸-馬來酸酐組成。從結構上看，所選用的有機化合物含有電負性大的O、S原子為中心的極性集團和以C、H為中心的非極性集團，其緩蝕作用通過其與金屬間的吸附來實現。丙烯酸-丙烯酸甲酯其相對分子量為3000～20000，苯乙烯磺酸-馬來酸酐相對分子量為1000～10000緩蝕效果最好。所選緩蝕阻垢劑配比為2∶1∶1，在88℃以上的高溫清洗環境中不分解，三元組分的協同作用抑制鈣、鎂鹽垢沉積物的形成，有效降低汙垢在冷卻系統表面的附著性。
所述的脫脂劑是油酸二乙醇胺、硬脂酸二乙醇胺和油酸三乙醇胺中的一種或兩種混合物，所述的脫脂劑具有優良的增溶、去油汙的性能，在發動機運行的高溫環境下有更強的脫脂力，能有效清除冷卻系統中複雜的油垢。同時起到調節本發明清洗劑的pH值的作用，使該清洗劑pH值控制在4～5範圍內。
本發明清洗劑的製備方法在常溫下，按照比例先將有機酸、螯合劑、清洗促進劑、緩蝕阻垢分散劑加入定量水中，攪拌混合均勻後，再加入脫脂劑，調pH值在4～5之間即可。
本發明清洗劑的使用方法排空冷卻系統，用5～10倍的清水稀釋本發明清洗劑，注入冷卻系統；啟動發動機，怠速運轉5分鐘後車輛可正常行駛，行駛1～2小時，停車排空冷卻系統。然後用清水注滿冷卻系統，啟動發動機怠速運轉5分鐘後排空，如排出水較髒，請再用清水衝洗，直至排出的水清亮為止。
本發明的優點是，本發明中各成分的協同作用使得該清洗劑在相對較高的pH值環境中1～2個小時快速清除多種汙垢，除垢率達90％。此外，本發明中的各組分都兼具金屬緩蝕作用和優良的防鏽性能，能有效保護冷卻系統。
具體實施例方式 實施例1-7 本發明廣譜高效冷卻系統清洗劑的製備 在常溫下，按照表1中所示的比例將有機酸、螯合劑、清洗促進劑、緩蝕阻垢分散劑加入定量水中，攪拌混合均勻後，再加入脫脂劑，調pH值在4～5之間即可。
表1 廣譜高效冷卻系統清洗劑的組成成份及其比例表
實施例8 本發明廣譜高效冷卻系統清洗劑清洗對比試驗 取上述任一實施例生產的汽車冷卻系統清洗劑500g，與水1∶10(質量比)混合稀釋後，注入冷卻系統；啟動發動機，怠速運轉5分鐘後車輛可正常行駛，行駛1～2小時，停車排空冷卻系統。然後用清水注滿冷卻系統，啟動發動機怠速運轉5分鐘後排空，如排出水較髒，請再用清水衝洗，直至排出的水清亮為止。
為了證明本發明清洗劑優於常規清洗劑，選擇常規無機酸(LX-VII清洗劑，鹽酸含量8％)型清洗劑，有機酸(LX-IX清洗劑，氨基磺酸含量89％)型清洗劑做除垢率、清洗時間、腐蝕率、對橡膠性能的影響的對比試驗，對比結果如表2所示。
表2 清洗劑性能對比試驗結果表
注試驗溫度88±2℃。
從性能對比試驗結果來看，本發明的多種性能均優於無機酸型清洗劑和有機酸型清洗劑。清洗時間2h，是其它兩種產品清洗時間的1/2～1/3，提高了清洗效率的同時，也減少了對冷卻系統的腐蝕；除垢率、腐蝕率和對橡膠性能的影響試驗結果證明了本清洗劑的卓越性能。
權利要求
1.一種廣譜高效冷卻系統清洗劑，其特徵在於其組份及其質量百分比為
有機酸1～5％
螯合劑0.5～3％
清洗促進劑0.5～2％
緩蝕阻垢分散劑0.1～1％
脫脂劑0.3～5％
水餘量。
2.按照權利要求1所述的清洗劑，其特徵在於所述的有機酸是氨基磺酸、檸檬酸、羥基乙酸、草酸和酒石酸中的一種或兩種的混合物。
3.按照權利要求1所述的清洗劑，其特徵在於所述的螯合劑是乙二胺四乙酸、氨基三乙酸、二亞乙基三胺五乙酸中的一種，優選為氨基三乙酸。
4.如權利要求1所述的清洗劑，其特徵在於清洗促進劑是氟化氫銨、氟化鈉和氟化鉀中的一種或兩種的混合物。
5.按照權利要求1所述的清洗劑，其特徵在於所述的緩蝕阻垢分散劑是由葡萄糖酸鈉、丙烯酸-丙烯酸甲酯、苯乙烯磺酸-馬來酸酐組成，葡萄糖酸鈉、丙烯酸-丙烯酸甲酯、苯乙烯磺酸-馬來酸酐之間的比例為2∶1∶1；其中丙烯酸-丙烯酸甲酯的相對分子量為3000～20000，苯乙烯磺酸-馬來酸酐的相對分子量1000～10000。
6.按照權利要求1所述的清洗劑，其特徵在於所述的脫脂劑是油酸二乙醇胺、硬脂酸二乙醇胺和油酸三乙醇胺中的一種或兩種混合物。
全文摘要
本發明公開了一種廣譜高效冷卻系統清洗劑，其組分及其質量百分比為有機酸1～5％，金屬離子螯合劑0.5～3％，清洗促進劑0.5～2％，緩蝕阻垢分散劑0.1～1％，脫脂劑0.3～5％和餘量為水。本發明清洗劑使用安全，清洗時間1～2小時，除垢率90％以上，大大降低對冷卻系統的腐蝕損害。
文檔編號C11D7/32GK101768529SQ20101010092
公開日2010年7月7日 申請日期2010年1月25日 優先權日2010年1月25日
發明者單素靈, 王雙田, 白劍利, 文措傑, 沈妮, 郭廷冰, 邱雪梅 申請人:藍星環境工程有限公司