[发明专利]一种抑制性甘醇类防冻液

说明书

技术领域

本发明属于防冻液领域，特别涉及一种甘醇类抑制性防冻液。

背景技术

目前，不管是南方还是北方的住宅、宾馆、酒店、商店、办公楼等几乎所有的建筑物，都安装了分体式空调或中央空调。尤其是在南方地区，一年四季使用空调降温的时间都很长，利用空调降温需要消耗大量的能源。冰蓄冷作为新世纪的重要节能手段发展方向之一，是造福人类并具有广阔发展前景的新技术，有着良好的社会效应和经济效益。在世界能源和环保日益重要的今天，冰蓄冷将作为我国电力移峰填谷，提高电网用电负荷率，改善电力投资综合效益和减少CO₂、硫化物排放量来保护环境的重要手段。冰蓄冷技术是利用夜间电网低谷时间，利用低价电制冰蓄冷将冷量储存起来，白天用电高峰时溶水，与冷冻机组共同供冷，而在白天空调高峰负荷时，将所蓄冰冷量释放满足空调高峰负荷需要的成套技术。该系统需要防冻液进行保护。同时，对于普通的循环水冷却系统，在冬天温度较低不运行的情况下易结冰，也需要防冻液对系统进行保护。

目前国内生产的防冻液基本是甘醇类防冻液，它可以是乙二醇、丙烯醇、二乙二醇、丙二醇或者它们的混合物，但以乙二醇-水型发动机冷却液及其浓缩物为最佳。由于乙二醇的冰点较低，作为冷却剂，性能较好，和水混合在一定的比例时冰点可达-60℃，而沸点在110℃以上，加入防锈剂后不腐蚀金属，价格相对便宜，无不愉快的气味。可以根据不同的工作状态、环境温度条件配制成不同比重适合于不同低温的乙二醇-水溶液作为冷冻液来满足不同地区、不同系统工作环境温度的需要。因此，乙二醇是目前市场上广泛应用于冷却系统的循环介质。

现有的防冻液以甘醇类，特别是乙二醇为防冻成分，有的还添加唑类化合物、水溶性染料、异噻唑啉酮、亚硝酸钠和水等辅助成分，以改善防冻液的抑菌、缓蚀效果。但是这些防冻液抑菌、防垢效果还是较差，大大影响了防冻液系统的使用寿命，也不利于节约能源。

1999年刘沛然等人研究发现，将杜氏盐藻培养液中的KCl浓度提高到大于50mmol/L时，杜氏盐藻的生长受到了明显抑制，而且随着KCl浓度的升高抑制杜氏盐藻的作用增强，可见钾离子具有抑制杜氏盐藻生长的性能[刘沛然，武维华.高浓度钾抑制杜氏盐藻生长的生理机制.植物学报，1999.41(6)617-623]。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题就是针对现有的发动机抑制性甘醇类防冻液存在抑菌、防垢效果差的不足，提供一种防腐蚀、抑菌效果好的抑制性甘醇类防冻液，从而扩大抑制性甘醇类防冻液的使用范围，提高水循环系统使用年限，提高水循环系统的热效率。

本发明人经过广泛的研究和反复的试验发现，高钾离子不但能够抑制藻类的生长，还具有抑制菌类生长的性能。因此，本发明人在甘醇类防冻液中添加钾离子，成功获得了一款防冻液。该防冻液能够明显的抑制菌藻的滋长，起到优秀的缓蚀阻垢的作用，从而完成了本发明。

因此，本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种抑制性甘醇类防冻液，包含以下质量百分比的各组分：甘醇类化合物94-99％，钾盐0.5-5％，唑类化合物0.001-1％和水溶性染料0.001-0.015％。

本发明中，所述的甘醇类化合物是防冻液中常用的冷却剂。较佳的是乙二醇、丙烯醇、二乙二醇、丙二醇或者它们的混合物，最佳的是乙二醇。其含量是94-99％，较佳的是96-97％。

本发明中，所述的钾盐是指所有在水中可以解离出钾离子的盐类，优选正磷酸钾盐如磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、磷酸三钾或者它们的混合物，最佳的是磷酸氢二钾。钾盐是本抑制性甘醇类防冻液中的主要抑菌剂，高浓度的K+起到了抑制菌藻滋长的作用。另一方面，正磷酸盐是优良的阳极型缓蚀剂，能在金属表面形成Fe₂O₃和Fe₃O₄钝化膜而有效地抑制了金属的腐蚀，并且少量的正磷酸根离子可以改变CaCO₃沉淀晶形，影响CaCO₃沉积，因此，磷酸氢二钾是最佳的防冻液缓蚀阻垢剂。所述的钾盐的含量是0.5-5％，较佳的是2-3％，最佳的是2.5％。

本发明中，所述的唑类化合物是防冻液中常用的抑制金属中铜的腐蚀的成分。较佳的是苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑或者它们的混合物。所述的唑类化合物的含量是0.001-1％，较佳的是0.002-0.004％。