СОСТАВ ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ ДЛЯ АВТОМОБИЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ, СОСТАВ КОНЦЕНТРИРОВАННОЙ ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ ДЛЯ АВТОМОБИЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ И СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
COMPOSITION OF COOLING LIQUID FOR AUTOMOTIVE ENGINE, COMPOSITION OF CONCENTRATED COOLING LIQUID FOR AUTOMOTIVE ENGINE AND METHOD OF OPERATION OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Область техники
[0001] Настоящее изобретение относится к составу охлаждающей жидкости для автомобильного двигателя, составу концентрированной охлаждающей жидкости для автомобильного двигателя и способу эксплуатации двигателя внутреннего сгорания.
2. Раскрытие предшествующего уровня техники
[0002] Известны различные типы охлаждающих жидкостей для охлаждения автомобильных двигателей и т.п., среди которых наиболее широко используемой является вода благодаря ее высоким характеристикам охлаждения. Тем не менее так называемая чистая вода, не содержащая электролита и подобных ему веществ, замерзает при температуре 0°С и ниже и увеличивается в объеме, что может привести к повреждению двигателя и радиатора. Поэтому охлаждающую жидкость, в состав которой входит не только чистая вода, получают на основе гликоля, в частности, этиленгликоля, служащего для снижения температуры замерзания, с разбавлением его водой для получения требуемой температуры замерзания и введением при необходимости различных присадок, предназначенных для защиты от износа металлов, резин, смол и т.п., используемых в двигателе или радиаторе.
[0003] Тем не менее, в случае использования гликолей, например, этиленгликоля, существует вероятность значительного повышения вязкости охлаждающей жидкости, особенно при низких температурах. Поэтому для регулирования вязкости охлаждающей жидкости в состав вводят присадку - улучшитель индекса вязкости. Как было описано выше, способ ускорения прогрева двигателя и повышения эффективности использования топлива предполагает введение поверхностно-активного вещества в охлаждающую жидкость и, соответственно, повышение вязкости.
[0004] Например, в японской патентной заявке №2015-74669 (JP 2015-74669 А) раскрыт состав охлаждающей жидкости, который включает три типа алкиловых эфиров, различающихся количеством атомов углерода алкильной группы и средним числом молей добавленного оксида этилена и/или оксида пропилена, а также воду и/или водорастворимый органический растворитель. Кроме того, в японской патентной заявке №2014-189737 (JP 2014-189737 А) раскрыт состав охлаждающей жидкости, который включает два типа алкиловых эфиров, а также воду и/или водорастворимый органический растворитель. Кроме того, в японской патентной заявке №2015-17212 (JP 2015-17212 А) раскрыт состав охлаждающей жидкости, который включает: улучшитель индекса вязкости (А), представляющий собой сополимер полиоксиэтилена и полиоксипропилена со среднечисленной молекулярной массой от 25000 до 100000; специальную улучшающую смешиваемость присадку (В), которая, по меньшей мере, выбрана из группы, состоящей из сополимера полиоксиэтилена и полиоксипропилена (В1) и/или поверхностно-активного вещества поликарбоновой кислоты (В2); и основу (С); при этом охлаждающая жидкость имеет определенную кинематическую вязкость.
[0005] Тем не менее, поскольку вышеописанное поверхностно-активное вещество обладает сильными пенообразующими свойствами, существует риск того, что на практике оно может существенно влиять на уровень наполнения в автомобиле и охлаждающие характеристики охлаждающей жидкости. В вышеупомянутых патентных заявках JP 2015-74669 A, JP 2014-189737 А и JP 2015-17212 А раскрыто введение произвольной противовспенивающей присадки для подавления пенообразующих свойств поверхностно-активного вещества. Тем не менее, не указано, что вспенивание поверхностно-активного вещества подавляют путем фактического примешивания противовспенивающей присадки.
[0006] С другой стороны, различные противовспенивающие присадки были разработаны в качестве общей противовспенивающей присадки, подавляющей пенообразующие свойства поверхностно-активного вещества. Например, в японском патенте №4307091 раскрыт теплоноситель, циркулирующий через тепловоспринимающую бортовую систему, теплоотдающую бортовую систему и отводящую линию и обратную линию, соединяющую системы, в котором к водосодержащей жидкости добавлены антифриз, противовспенивающая присадка и поверхностно-активное вещество, предназначенное для снижения фрикционного сопротивления труб, причем противовспенивающая присадка представляет собой соединение на базе кремнийорганического соединения, а концентрация противовспенивающей присадки составляет от 8 до 300 мкг/кг. Кроме того, раскрыто, что противовспенивающая присадка представляет собой, по меньшей мере, одно соединение, выбранное из диметилсиликонового масла и силиконового масла на основе полиоксиалкилена. Кроме того, в отношении противовспенивающей присадки в японской патентной заявке №10-338868 (JP 10-338868 А) раскрыт состав охлаждающего антифриза, который включает этиленгликоль, деионизированную воду, противовспенивающую присадку и еще одну присадку, в частности, типичный ингибитор коррозии, причем присадка содержит от 0,5 до 2,0 мас. % октановой кислоты, от 0,5 до 2,0 мас. % бензойной кислоты, от 0,1 до 1,0 мас. % фосфата натрия, от 0,1 до 1,0 мас. % нитрата натрия, от 0,3 до 1,0 мас. % бензотриазола, от 0,2 до 1,0 мас. % тритриазола, от 0,1 до 1,5 мас. % гидроксида натрия и от 0,1 до 0,8 мас. % молибдата натрия. В качестве противовспенивающей присадки описаны кремнийорганическая противовспенивающая присадка и противовспенивающая присадка на основе полигликоля..
[0007] Тем не менее, в японских патентах №4307091 и JP 10-338868 А не предложено решения конкретных проблем, присущих охлаждающей жидкости для автомобильного двигателя, а именно значительного неблагоприятного влияния сильных пенообразующих свойств поверхностно-активного вещества на заполняющие свойства в автомобиле и охлаждающие свойства охлаждающей жидкости на практике. Кроме того, существует потребность в противовспенивающей присадке, способной длительное время работать в охлаждающей жидкости автомобильного двигателя.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0008] Настоящим изобретением предложен состав охлаждающей жидкости для автомобильного двигателя, который обладает определенной кинематической вязкостью благодаря соответствующему эффекту загущения поверхностно-активного вещества в качестве улучшителя индекса вязкости, подавляет пенообразующие свойства поверхностно-активного вещества при высокой температуре и отличается долговечностью. Кроме того, настоящим изобретением предусмотрен состав концентрированной охлаждающей жидкости для автомобильного двигателя, предназначенный для получения состава охлаждающей жидкости для автомобильного двигателя.
[0009] По результатам интенсивных исследований, направленных на решение вышеуказанных проблем, авторы обнаружили, что смешивание охлаждающей жидкости, в состав которой входит не содержащее кремнийорганических соединений поверхностно-активное вещество и основа, с противовспенивающей присадкой, содержащей минеральное масло и диоксид кремния, позволяет решить задачи изобретения и завершить настоящее изобретение.
[0010] Таким образом, настоящее изобретение включает в себя следующие объекты.
2
2
[1] Состав охлаждающей жидкости для автомобильного двигателя, содержащий: не содержащее кремнийорганических соединений поверхностно-активное вещество; противовспенивающую присадку, содержащую минеральное масло и диоксид кремния; и основу, при этом основа включает, по меньшей мере, один спирт из группы, состоящей из одноатомного спирта, двухатомного спирта, трехатомного спирта и моноалкилового эфира гликоля, и/или воду; при этом кинематическая вязкость равна 8,5 мм/с или более при 25°С и 2,0 мм/с или менее при 100°С, причем 100 массовых частей состава охлаждающей жидкости включают от 0,01 до 0,4 массовых частей минерального масла и от 0,003 до 0,1 массовых частей диоксида кремния.
[2] Состав охлаждающей жидкости по [1], дополнительно включающий: силиконовое масло или соединение силиконового масла; и модифицированное полимером простого эфира кремнийорганическое вещество.
[3] Состав охлаждающей жидкости согласно [2], в котором в 100 массовых частях состава охлаждающей жидкости общее содержание силиконового масла или соединения силиконового масла и модифицированного полимером простого эфира кремнийорганического вещества составляет 0,05 массовой части или более.
[4] Состав охлаждающей жидкости согласно [2] или [3], в котором в 100 массовых частях состава охлаждающей жидкости содержание силиконового масла или соединения силиконового масла составляет от 0,001 до 1 массовой части, и в 100 массовых частях состава охлаждающей жидкости содержание модифицированного полимером простого эфира кремнийорганического вещества составляет от 0,001 до 10 массовых частей.
[5] Состав охлаждающей жидкости согласно любому одному из [2]-[4], в котором массовое отношение между силиконовим маслом или соединением силиконового масла и кремнийорганическим веществом, модифицированного полимером простого эфира, составляет от 9:1 до 1:9.
[6] Состав охлаждающей жидкости согласно любому одному из [1]-[5], в котором основа содержит органический растворитель.
[7] Состав концентрированной охлаждающей жидкости для автомобильного двигателя для получения состава охлаждающей жидкости согласно любому из [1]-[6], разбавляемый основой в 2-10 раз по массе для возможности использования по назначению.
[8] Состав концентрированной охлаждающей жидкости согласно [7], в котором 100 массовых частей состава концентрированной охлаждающей жидкости включают от 0,02 до 99,98 массовых частей не содержащего кремнийорганических соединений поверхностно-активного вещества, от 0,02 до 20 массовых частей противовспенивающей присадки, содержащей силиконовое масло и диоксид кремния:; от 0 до 99,8 массовых частей растворителя:; от 0,002 до 10 массовых частей силиконового масла или соединения силиконового масла и от 0,002 до 90 массовых частей модифицированного полимером простого эфира кремнийорганического вещества.
[9] Способ эксплуатации двигателя внутреннего сгорания, в котором используют состав охлаждающей жидкости согласно любому одному из [1]-[6] в качестве охлаждающей жидкости.
[0011] Состав охлаждающей жидкости для автомобильного двигателя согласно настоящему изобретению обладает определенной кинематической вязкостью, обусловленной соответствующим загущающим действием поверхностно-активного вещества в качестве улучшитель индекса вязкости, способного подавлять пенообразующие свойства поверхностно-активного вещества при высокой температуре, и способен повышать эффективность использования топлива в двигателе внутреннего сгорания. Кроме того, состав охлаждающей жидкости для автомобильного двигателя согласно настоящему изобретению отличается долговечностью. Кроме того, состав охлаждающей жидкости для автомобильного двигателя можно получить путем разбавления состава концентрированной охлаждающей жидкости для автомобильного двигателя согласно настоящему изобретению.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРИМЕРОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0012] Состав охлаждающей жидкости для автомобильного двигателя по настоящему изобретению (в дальнейшем называемый составом охлаждающей жидкости по настоящему изобретению) включает не содержащее кремнийорганических соединений поверхностно-активное вещество (А), противовспенивающую присадку, содержащую определенное количество минерального масла (В) и диоксида кремния (С), и основу (D). Авторы обнаружили, что в результате смешивания состава охлаждающей жидкости, включающего не содержащее кремнийорганических соединений поверхностно-активное вещество и основу, с противовспенивающей присадкой, содержащей определенное количество минерального масла и диоксида кремния, (1) можно предотвратить значительное снижение эффекта загущения поверхностно-активного вещества (улучшителя индекса вязкости), (2) можно получить противовспенивающий эффект при высокой температуре, и (3) можно поддерживать противовспенивающие свойства в течение длительного периода времени в условиях высокой температуры.
[0013] Существует вероятность того, что противовспенивающая присадка, известная из уровня техники, в зависимости от своего типа: (1) может значительно снизить эффект загущения поверхностно-активного вещества, выступая в качестве улучшителя индекса вязкости, (2) не сможет подавить противовспенивающий эффект при высокой температуре, и (3) противовспенивающая присадка может не иметь термической стойкости, и ее эффект будет уменьшаться или теряться в течение короткого периода времени. В настоящем изобретении в отношении кинематической вязкости под низкой температурой понимают примерно 25°С, а под высокой температурой - примерно 100°С. Кроме того, в отношении противовспенивающего эффекта под низкой температурой понимают примерно 25°С, а под высокой температурой - примерно 90°С.
[0014] Хотя подробности механизмов, вызывающих проявление определенной кинематической вязкости, обусловленной соответствующим загущающим действием улучшителя индекса вязкости согласно настоящему изобретению, до конца не прояснены, возможно следующее. Можно предположить, что при наличии в охлаждающей жидкости улучшителя индекса вязкости образуется соединение с основой, в охлаждающей жидкости образуется структура определенного типа, и эта структура может изменяться под действием температуры, что позволяет регулировать вязкие свойства охлаждающей жидкости. Тем не менее, возможны случаи, в которых при использовании в качестве улучшителя индекса вязкости поверхностно-активного вещества (А), не содержащего кремнийорганических соединений, поверхностные активные свойства будут вызывать вспенивание охлаждающей жидкости. Для подавления вспенивания обычно используют способ добавления противовспенивающей присадки. Тем не менее, возможна ситуация, в которой при использовании противовспенивающей присадки, структура которой близка к структуре не содержащего кремнийорганических соединений поверхностно-активного вещества (А), например, полипропиленгликоля, полиоксиэтилен-алкилового эфира, высших спиртов или сложного эфира фосфорной кислоты, строение структуры, образованной в охлаждающей жидкости, изменится под действием ее сродства, влияющего на кинематическую вязкость охлаждающей жидкости, или вследствие добавления противовспенивающей присадки, которая должна находиться на границе раздела с воздухом, в охлаждающую жидкость, что приведет к потере способности к подавлению вспенивания. С другой стороны, возможно, что, поскольку минеральное масло (В) не обладает сильным сродством к не содержащему кремнийорганических соединений поверхностно-активному веществу (А), минеральное масло (В) не будет входить в структуру, образованную в охлаждающей жидкости, не будет влиять на кинематическую вязкость охлаждающей жидкости и может присутствовать на границе раздела воздуха и охлаждающей жидкости, то есть на поверхности пленок пены во время вспенивания. Кроме того, возможно, что, поскольку диоксид кремния (С) (предпочтительно, гидрофобный диоксид кремния), воздействующий на пленки пены и функционирующий как пеногаситель, хорошо диспергирован в минеральном масле (В), диоксид кремния (С) будет присутствовать на пленках пены вместе с минеральным маслом (В), не влияя на кинематическую вязкость охлаждающей жидкости и проявляя противовспенивающее действие. Более того, возможно, что, поскольку минеральное масло (В) имеет высокую термостойкость, противовспенивающий эффект может быть достигнут при высокой температуре, и эффект не будет уменьшаться или теряться в течение короткого периода времени. Тем не менее, вышесказанное не может быть истолковано как ограничение механизма.
[0015] Несмотря на отсутствие теоретических ограничений, противовспенивающая присадка, содержащая минеральное масло (В) и диоксид кремния (С), не подавляет эффект загущения поверхностно-активного вещества при действии в качестве улучшителя индекса вязкости вследствие низкого сродства к алкильной группе, и может проявлять противовспенивающее действие в водной системе вследствие низкой растворимости в воде. Это позволяет решить проблемы (1) и (2). Кроме того, противовспенивающая присадка может решить проблему (3) благодаря высокой долговечности.
[0016] Поверхностно-активное вещество (А), не содержащее кремнийорганических соединений и используемое в составе охлаждающей жидкости согласно настоящему изобретению, можно использовать в качестве улучшителя индекса вязкости в составе охлаждающей жидкости без особых ограничений, при условии достижения технического результата настоящего изобретения. Поверхностно-активное вещество (А), не содержащее кремнийорганических соединений, может представлять собой любое вещество из следующего: неионное поверхностно-активное вещество, анионное поверхностно-активное вещество, катионное поверхностно-активное вещество и амфотерное поверхностно-активное вещество. Можно использовать любой из типов поверхностно-активного вещества (А), не содержащего кремнийорганических соединений, по отдельности или комбинировать два и более типа.
[0017] В качестве конкретных примеров неионного поверхностно-активного вещества можно указать соединение с полиалкиленгликолевой цепью, сложный эфир жирной кислоты с многоатомным спиртом, например, глицерином, сорбитом или сахарозой, алканоламид жирной кислоты и иные подобные вещества. С точки зрения термостойкости и растворимости в воде предпочтительно соединение, содержащее полиалкиленгликолевую цепь, более предпочтительно соединение, содержащее полиэтиленгликолевую цепь. К соединениям с полиэтиленгликолевой цепью относится полиоксиэтиленполиоксипропиленгликоль, моноалкиловый эфир полиоксиэтилена, диалкиловый эфир полиоксиэтилена, алкиловый эфир полиоксипропилен-полиоксиэтилена, алкилфениловый эфир полиоксиэтилена, простой эфир многоатомного спирта полиэтиленгликоля, алкил-аминоэфир полиэтиленгликоля, моноэфир жирной кислоты полиэтиленгликоля, диэфир жирной кислоты полиэтиленгликоля, сложный эфир полиоксиэтиленсорбита и жирной кислоты, сложный эфир полиоксиэтиленсорбитола и жирной кислоты, сложный эфир полиоксиэтиленглицерина и жирной кислоты, полиоксиэтиленовое касторовое масло, полиоксиэтиленовое гидрогенизированное касторовое масло и амид жирной кислоты полиоксиэтилена. Среди них предпочтительны моноалкиловый эфир полиоксиэтилена, алканоламид жирной кислоты, диэфир жирной кислоты полиэтиленгликоля и амид жирной кислоты полиоксиэтилена, значительно увеличивающие кинематическую вязкость при 25°С и малом количестве добавяемого соединения; более предпочтителен моноалкиловый эфир полиоксиэтилена.
[0018] Предпочтительно, полиоксиалкиленовый алкиловый эфир представляет собой соединение, выраженное следующей формулой (1):
,
a
b
b
где R описывает линейную или разветвленную алкильную или алкенильную группу, содержащую от 12 до 24 атомов углерода, R описывает этиленовую или пропиленовую группу, р отражает среднее число молей добавленного RО и имеет значение от 0,5 до 20.
a
[0019] Что касается вышеупомянутого R, то алкильная или алкенильная группа может иметь линейную или разветвленную структуру и, предпочтительно, является линейной с точки зрения эффекта загущения. Количество атомов углерода алкильной или алкенильной группы составляет, предпочтительно, от 12 до 24, более предпочтительно от 16 до 22, еще более предпочтительно, от 20 до 22.
[0020] В качестве примеров можно указать: алкильную группу, в частности, лаурильную группу, миристильную группу, цетильную группу, маргарильную группу, изостеарильную группу, 2-гептилундецильную группу, стеарильную группу, арахидильную группу, бегенильную группу и лигноцерильную группу; а также алкенильную группу, в частности, олеильную группу. Предпочтительна цетильная группа, стеарильная группа и бегенильная группа, а еще более предпочтительна стеарильная группа и бегенильная группа.
b
[0021] Вышеупомянутый R с точки зрения эффекта загущения, предпочтительно, представляет собой этиленовую или пропиленовую группу, более предпочтительно - этиленовую группу.
b
[0022] Вышеуказанное значение р представляет собой среднее количество молей добавленного RO; с точки зрения эффекта загущения предпочтительно число от 0,5 до 20, более предпочтительно число от 1 до 15, еще более предпочтительно число от 2 до 11, еще более предпочтительно число от 3 до 8.
[0023] Примеры анионного поверхностно-активного вещества включают соль сложного эфира алкилсерной кислоты, соль сложного эфира полиоксиэтиленалкилового эфира и серной кислоты, соль алкилбензолсульфоновой кислоты, соль жирной кислоты, соль сложного эфира алкилфосфорной кислоты и соль сложного эфира полиоксиэтиленалкилового эфира и фосфорной кислоты. Предпочтительна соль сложного эфира полиоксиэтиленалкилового эфира и серной кислоты, значительно увеличивающая кинематическую вязкость при 25°С и малом количестве добавяемого соединения.
[0024] Предпочтительно, соль сложного эфира полиоксиэтиленалкилового эфира и серной кислоты представляет собой соединение, выраженное следующей формулой (2):
c
d
d
где R описывает линейную или разветвленную алкильную или алкенильную группу, содержащую от 16 до 24 атомов углерода, R описывает этиленовую или пропиленовую группу, q отражает среднее число молей добавленного RO и имеет значение от 0,5 до 10, а М представляет собой катион или атом водорода.
c
[0025] Что касается вышеупомянутого R, то алкильная группа может иметь линейную или разветвленную структуру и, предпочтительно, является линейной с точки зрения эффекта загущения. Количество атомов углерода алкильной и алкенильной группы составляет, предпочтительно, от 16 до 24, более предпочтительно от 18 до 22, еще более предпочтительно, от 20 до 22.
[0026] В качестве примеров можно указать: алкильную группу, в частности, цетильную группу, маргарильную группу, изостеарильную группу, 2-гептилундецильную группу, стеарильную группу, арахидильную группу, бегенильную группу, лигноцерильную группу; а также алкенильную группу, в частности, олеильную группу. Предпочтительна цетильная группа, стеарильная группа, арахидильная группа и бегенильная группа, а еще более предпочтительна бегенильная группа.
d
[0027] Вышеупомянутый R с точки зрения эффекта загущения, предпочтительно, представляет собой этиленовую или пропиленовую группу, более предпочтительно - этиленовую группу.
d
[0028] Вышеуказанное значение q представляет собой среднее количество молей добавленного RO; с точки зрения специфической кинематической вязкости при низкой и высокой температуре предпочтительно число от 0,5 до 10, более предпочтительно число от 1 до 8, еще более предпочтительно число от 2 до 7, еще более предпочтительно число от 3 до 6.
[0029] Вышеуказанный М представляет собой катион или атом водорода, предпочтительно, катион. В качестве примеров катиона можно назвать ион щелочного металла и ион аммония, а щелочным металлом может быть литий, натрий и калий. Предпочтителен натрий или калий.
[0030] Примеры катионного поверхностно-активного вещества включают соль алкиламина или соль четвертичного аммония.
[0031] Амфотерное поверхностно-активное вещество может представлять собой алкилбетаин или алкиламиноксид.
[0032] Поверхностно-активное вещество (А), не содержащее кремнийорганических соединений и используемое в составе охлаждающей жидкости согласно настоящему изобретению, можно использовать в качестве улучшителя индекса вязкости в составе охлаждающей жидкости без особых ограничений, при условии возможности решения задач настоящего изобретения. С точки зрения эффекта загущения предпочтительно неионное поверхностно-активное вещество или анионное поверхностно-активное вещество, более предпочтительно анионное поверхностно-активное вещество.
[0033] В состав охлаждающей жидкости согласно настоящему изобретению может входить соединение щелочного металла (А'). Если используемое поверхностно-активное вещество (А), не содержащее кремнийорганических соединений, представляет собой анионное поверхностно-активное вещество, в частности анионное поверхностно-активное вещество, выраженное формулой (2), оно содержит, предпочтительно, соединение щелочного металла (А').
[0034] Соединение щелочного металла (А') представляет собой, по меньшей мере, один тип, выбранный из группы, состоящей из следующего: соль щелочного металла и/или гидроксид щелочного металла, причем соль щелочного металла не содержит поверхностно-активное вещество (А), не содержащее кремнийорганических соединений. Примеры щелочного металла включают натрий, калий или литий. Примеры соли щелочного металла включают соль щелочного металла неорганической или органической кислоты или соль щелочного металла триазола или тиазола. Примеры соли щелочного металла неорганической кислоты включают соль щелочного металла азотистой кислоты, в частности, нитрит натрия или нитрит калия; соль щелочного металла азотной кислоты, в частности, нитрат натрия или нитрат калия; соль щелочного металла молибденовой кислоты, в частности, молибдат натрия или молибдат калия; соль щелочного металла хлорноватистой кислоты, в частности, гипохлорит натрия или гипохлорит калия; соль щелочного металла серной кислоты, в частности, сульфат натрия или сульфат калия; соль щелочного металла угольной кислоты, в частности, карбонат натрия или карбонат калия; соль щелочного металла соляной кислоты, в частности, хлорид натрия или хлорид калия; соль щелочного металла фосфорной кислоты, в частности, фосфат натрия или фосфат калия; соль щелочного металла кремниевой кислоты, в частности, силикат натрия или силикат калия; и соль щелочного металла борной кислоты, в частности, борат натрия или борат калия. Примеры соли щелочного металла и органической кислоты включают соль щелочного металла ароматической карбоновой кислоты, в частности, бензойной кислоты, п-толуиловой кислоты или п-трет-бутилбензойной кислоты; и соль щелочного металла алифатической поливалентной карбоновой кислоты, в частности, азелаиновой кислоты, себациновой кислоты, ди-трет-бутиловой кислоты, лауриновой кислоты и лимонной кислоты. Примеры соли щелочного металла триазола или тиазола включают соль щелочного металла бензотриазола. Среди вышеупомянутых солей щелочных металлов соль щелочного металла алифатической поливалентной карбоновой кислоты предпочтительна с точки зрения того, что кинематическая вязкость состава охлаждающей жидкости при низкой и высокой температуре должна находиться в вышеупомянутом заданном диапазоне; более предпочтителен себацат дикалия. Если соль щелочного металла используют в качестве ингибитора коррозии и/или регулятора рН или т.п., предполагается, что это вещество используется в виде соли щелочного металла. В этом случае нет необходимости в отдельном добавлении соединения щелочного металла.
[0035] Виды гидроксидов щелочного металла не ограничены, их примеры включают гидроксид лития, гидроксид натрия и гидроксид калия. Среди вышеупомянутых гидроксидов щелочных металлов гидроксид калия предпочтителен с точки зрения того, что кинематическая вязкость состава охлаждающей жидкости при низкой и высокой температуре должна находиться в вышеуказанном заданном диапазоне.
[0036] Содержание поверхностно-активного вещества (А), не содержащего кремнийорганических соединений, в составе охлаждающей жидкости согласно настоящему изобретению составляет относительно описанной ниже основы (в расчете на 100 г), предпочтительно, 0,01 ммоль и более, более предпочтительно 0,05 ммоль и более, еще более предпочтительно 0,1 ммоль и более, еще более предпочтительно 0,15 ммоль и более, еще более предпочтительно 0,2 ммоль и более, еще более предпочтительно 0,25 ммоль и более, еще более предпочтительно 0,3 ммоль и более и еще более предпочтительно 0,4 ммоль и более с точки зрения получения такой кинематической вязкости состава охлаждающей жидкости, чтобы при низкой и высокой температуре она находилась в вышеописанном заданном диапазоне; предпочтительно составляет 3 ммоль и менее, более предпочтительно 2 ммоль и менее, еще более предпочтительно 1 ммоль и менее с точки зрения улучшения охлаждающих свойств и подавления полутвердения, и предпочтительно составляет от 0,01 до 3 ммоль, более предпочтительно от 0,15 до 3 ммоль, еще более предпочтительно от 0,2 до 2 ммоль, еще более предпочтительно от 0,3 до 1 ммоль, еще более предпочтительно от 0,4 до 1 ммоль с учетом этих точек зрения. В случае использования ингибитора коррозии и/или регулятора рН, содержание поверхностно-активного вещества (А), не содержащего кремнийорганических соединений, предпочтительно, находится в вышеописанном диапазоне по отношению общему количеству основы и ингибитора коррозии и/или регулятора рН (в расчете на 100 г).
[0037] Кроме того, содержание поверхностно-активного вещества (А), не содержащего кремнийорганических соединений, в 100 массовых частях состава охлаждающей жидкости согласно настоящему изобретению, составляет предпочтительно 0,005 массовой части и более, более предпочтительно 0,01 массовой части и более, еще более предпочтительно 0,05 массовой части и более, еще более предпочтительно 0,08 массовой части и более, еще более предпочтительно 0,1 массовой части и более, и еще более предпочтительно 0,2 массовой части и более с точки зрения получения такой кинематической вязкости состава охлаждающей жидкости, чтобы при низкой и высокой температуре она попадала в вышеописанный заданный диапазон; предпочтительно составляет 3 массовые части и менее, более предпочтительно 1,8 массовой части и менее, еще более предпочтительно 1 массовую часть и менее, еще более предпочтительно 0,6 массовой части и менее с точки зрения улучшения охлаждающих свойств и подавления полуотверждения; и предпочтительно составляет от 0,005 до 3 массовых частей, более предпочтительно от 0,01 до 1,8 массовой части, еще более предпочтительно от 0,08 до 1 массовой части, еще более предпочтительно от 0,1 до 0,6 массовой части, еще более предпочтительно от 0,2 до 0,6 массовой части с этих точек зрения.
[0038] Содержание соединения щелочного металла (А') в составе охлаждающей жидкости согласно настоящему изобретению в сочетании с используемым поверхностно-активным веществом (А), не содержащим кремнийорганических соединений, составляет по отношению к описанной ниже основе (из расчета на 100 г), предпочтительно 0,5 ммоль и более, более предпочтительно 1,0 ммоль и более, еще более предпочтительно 1,5 ммоль и более, еще более предпочтительно 3 ммоль и более и еще более предпочтительно 5 ммоль и более с точки зрения получения кинематической вязкости состава охлаждающей жидкости, чтобы при низкой и высокой температуре она находилась в вышеописанном заданном диапазоне; составляет предпочтительно 90 ммоль и менее, более предпочтительно 70 ммоль и менее, еще более предпочтительно 45 ммоль и менее, еще более предпочтительно 20 ммоль и менее и еще более предпочтительно 15 ммоль и менее с точки зрения улучшения охлаждающих свойств и подавления осаждения; и предпочтительно составляет от 0,5 до 90 ммоль, более предпочтительно от 1 до 90 ммоль, еще более предпочтительно от 1 до 70 ммоль, еще более предпочтительно от 1 до 45 ммоль, еще более предпочтительно от 1,5 до 20 ммоль, еще более предпочтительно от 3 до 20 ммоль, и еще более предпочтительно от 5 до 15 ммоль с этих точек зрения. В случае использования ингибитора коррозии и/или регулятора рН, содержание соединения щелочного металла предпочтительно находится в вышеописанном диапазоне по отношению к общему количеству основы и ингибитора коррозии и/или регулятора рН (в расчете на 100 г).
22
45
2
2
4
3
22
45
2
2
4
3
[0039] В случае использования вместе с CHO-(СНСНО)-SONa или CHO-(CHCHO)-SOK в качестве не содержащего кремнийорганических соединений поверхностно-активного вещества (А) содержание соединения щелочного металла (А') будет равно относительно описанной ниже основы (из расчета на 100 г), предпочтительно, от 1,0 до 90 ммоль, более предпочтительно от 1,0 до 45 ммоль. В случае одновременного использования соли щелочного металла и гидроксида щелочного металла содержание соединения щелочного металла равно суммарному числу его молей. В случае использования соединения щелочного металла в качестве ингибитора коррозии и/или регулятора рН содержание соединения щелочного металла рассчитывают путем включения ингибитора коррозии и/или регулятора рН в качестве соединения щелочного металла.
[0040] Содержание соединения щелочного металла (А') в составе охлаждающей жидкости согласно настоящему изобретению в 100 массовых частях состава охлаждающей жидкости согласно настоящему изобретению в сочетании с используемым поверхностно-активным веществом (А), не содержащим кремнийорганических соединений, составляет, предпочтительно, 0,01 массовой части и более, более предпочтительно 0,02 массовой части и более, еще более предпочтительно 0,03 массовой части и более, еще более предпочтительно 0,05 массовой части и более, еще более предпочтительно 0,1 массовой части и более, еще более предпочтительно 0,25 массовой части и более, еще более предпочтительно 0,5 массовой части и более, еще более предпочтительно 1 массовую часть и более с точки зрения получения такой кинематической вязкости состава охлаждающей жидкости при низкой и высокой температуре, чтобы она находилась в вышеописанном заданном диапазоне; и предпочтительно составляет 30 массовых частей и менее, более предпочтительно 21 массовую часть и менее, еще более предпочтительно 20 массовых частей и менее, еще более предпочтительно 10 массовых частей и менее, еще более предпочтительно 7 массовых частей и менее, еще более предпочтительно 5 массовых частей и менее с точки зрения улучшения охлаждающих свойств и подавления осаждения. С этих точек зрения содержание соединения щелочного металла составляет, предпочтительно, от 0,01 до 30 массовых частей, более предпочтительно от 0,01 до 20 массовых частей, еще более предпочтительно от 0,02 до 10 массовых частей, еще более предпочтительно от 0,03 до 10 массовых частей, еще более предпочтительно от 0,05 до 7 массовых частей, еще более предпочтительно от 0,1 до 7 массовых частей, еще более предпочтительно от 0,5 до 7 массовых частей, еще более предпочтительно от 1 до 7 массовых частей и еще более предпочтительно от 1 до 5 массовых частей. В случае использования соединения щелочного металла в качестве ингибитора коррозии и/или регулятора рН содержание соединения щелочного металла рассчитывают путем включения ингибитора коррозии и/или регулятора рН в качестве соединения щелочного металла.
[0041] В составе охлаждающей жидкости согласно настоящему изобретению молярное соотношение (ионы щелочных металлов / не содержащее кремнийорганических соединений поверхностно-активное вещество) ионов щелочного металла к не содержащему кремнийорганических соединений поверхностно-активному веществу (А) составляет предпочтительно 1,5 и более, предпочтительно 2,5 и более, еще более предпочтительно 3 и более, еще более предпочтительно 5 и более, еще более предпочтительно 10 и более, еще более предпочтительно 20 и более, еще более предпочтительно 30 и более и еще более предпочтительно 40 и более с точки зрения получения такой кинематической вязкости состава охлаждающей жидкости при низкой и высокой температуре, чтобы она находилась в вышеописанном заданном диапазоне; составляет, предпочтительно, 3000 и менее, более предпочтительно 2500 и менее, еще более предпочтительно 2000 и менее, еще более предпочтительно 1500 и менее, еще более предпочтительно 1100 и менее, еще более предпочтительно 1000 и менее, еще более предпочтительно 700 и менее, еще более предпочтительно 500 и менее, еще более предпочтительно 300 и менее, еще более предпочтительно 200 и менее и даже более предпочтительно 100 и менее с той же точки зрения; и предпочтительно, составляет от 1,5 до 3000, более предпочтительно от 2,5 до 3000, еще более предпочтительно от 3 или до 2500, еще более предпочтительно от 5 до 2000, еще более предпочтительно от 5 до 1500, еще более предпочтительно от 10 до 1000, еще более предпочтительно от 10 до 700, еще более предпочтительно от 20 до 500, еще более предпочтительно от 30 до 300, еще более предпочтительно от 30 до 200, еще более предпочтительно от 30 до 100, а еще более предпочтительно от 40 до 100 с этой точки зрения.
[0042] Количество молей ионов щелочных металлов, в случае наличия нескольких типов щелочных металлов, равно общему количеству молей щелочных металлов. Под ионами щелочных металлов понимают ионы любых щелочных металлов в охлаждающей жидкости, к которым относятся не только ионы щелочных металлов, полученные из соединения щелочного металла, но также ионы щелочных металлов, полученные из не содержащего кремнийорганических соединений поверхностно-активного вещества, и ионы щелочных металлов, полученные из любых иных компонентов, в частности, ингибитора коррозии и регулятора рН. Кроме того, если не содержащее кремнийорганических соединений поверхностно-активное вещество представляет собой смесь, количество молей поверхностно-активного вещества, не содержащего кремнийорганических соединений, равно суммарному количеству молей компонентов смеси.
[0043] В примере состава охлаждающей жидкости по настоящему изобретению тип минерального масла (В) не ограничен при условии, что достигается технический результат настоящего изобретения. Примеры минерального масла включают парафиновые и нафтеновые масла, а также их рафинированные варианты, полученные путем надлежащего сочетания вакуумной дистилляции, деасфальтизации, экстракции растворителем, гидрокрекинга, депарафинизации растворителем, очистки серной кислотой, очистки белой глиной, гидропереработки и иных подобных способов. Кроме того, к минеральным маслам относятся натуральные минеральные масла, то есть рафинированные описанным выше образом из натуральных неочищенных масел. Можно использовать любой из типов масла по отдельности или комбинировать два и более типа.
[0044] В примере состава охлаждающей жидкости по настоящему изобретению тип минерального масла (В) не ограничен при условии, что достигается технический результат настоящего изобретения, и что можно использовать широко известный тип масла.
2
2
2
[0045] В примере состава охлаждающей жидкости по настоящему изобретению тип диоксида кремния (С) не ограничен при условии, что достигается технический результат настоящего изобретения. Примеры диоксида кремния включают тонкодисперсный порошок диоксида кремния, в частности, коллоидный диоксид кремния, осажденный диоксид кремния и пирогенный диоксид кремния. Можно использовать любой из этих типов по отдельности или комбинировать два и более типа. Диоксид кремния может представлять собой необработанный диоксид кремния или диоксид кремния с гидрофобизированной поверхностью. Гидрофобные свойства могут быть приданы поверхности диоксида кремния способом, известным в данной области техники, то есть обработкой гидрофильного диоксида кремния кремнийорганическим соединением, таким, как органохлорсилан, органоалкоксисилан, органодисилазан, полиорганосилоксан или органический полисилоксан водорода. В отношении противовспенивающих свойств и технологических свойств удельная площадь поверхности (метод БЭТ) диоксида кремния составляет, предпочтительно, 50 м/г и более, более предпочтительно от 50 до 700 м/г, еще более предпочтительно от 80 до 500 м/г.
[0046] В примере состава охлаждающей жидкости по настоящему изобретению тип диоксида кремния (С) не ограничен при условии, что достигается технический результат настоящего изобретения, и что можно использовать широко известный тип материала. В качестве примеров можно назвать AEROSIL R972, R972V, R972CF и R974, произведенные компанией EVONIK. Среди них предпочтителен гидрофобный диоксид кремния. Можно использовать любой из этих типов по отдельности или комбинировать два и более типа.
[0047] В примере состава охлаждающей жидкости по настоящему изобретению тип противовспенивающей присадки, содержащей минеральное масло (В) и диоксид кремния (С), не ограничен при условии, что достигается технический результат настоящего изобретения, и что можно использовать широко известный тип противовспенивающей присадки. В качестве примеров можно назвать SN-DEFOAMER VL, произведенную компанией SAN NOPCO LIMITED, а также SN-DEFOAMER 777, SN-DEFOAMER 476-L и SN-DEFOAMER 154, произведенные компанией SAN NOPCO LIMITED. Среди них предпочтительна противовспенивающая присадка с содержанием полиэфира. Можно использовать любой из этих типов по отдельности или комбинировать два и более типа.
[0048] Содержание минерального масла (В) в составе охлаждающей жидкости по настоящему изобретению, из расчета на 100 массовых частей состава охлаждающей жидкости, составляет 0,01 массовой части и более, предпочтительно 0,02 массовой части и более, более предпочтительно 0,04 массовой части и более, еще более предпочтительно 0,06 массовой части и более, еще более предпочтительно 0,08 массовой части и более с точки зрения получения противовспенивающего эффекта длительного действия при высокой температуре; составляет 0,4 массовой части и менее, предпочтительно 0,3 массовой части и менее, более предпочтительно 0,2 массовой части и менее, еще более предпочтительно 0,1 массовой части и менее с точки зрения получения такой кинематической вязкости состава охлаждающей жидкости при низкой и высокой температуре, чтобы она находилась в вышеописанном заданном диапазоне; и составляет от 0,01 до 0,4 массовой части, предпочтительно от 0,02 до 0,4 массовой части, более предпочтительно от 0,04 до 0,3 массовой части, еще более предпочтительно от 0,06 до 0,2 массовой части, еще более предпочтительно от 0,08 до 0,1 массовой части с этих точек зрения.
[0049] Содержание диоксида кремния (С) в составе охлаждающей жидкости по настоящему изобретению, из расчета на 100 массовых частей состава охлаждающей жидкости, составляет 0,003 массовой части и более, предпочтительно 0,004 массовой части и более, более предпочтительно 0,005 массовой части и более, еще более предпочтительно 0,006 массовой части и более, еще более предпочтительно 0,008 массовой части и более с точки зрения получения противовспенивающего действия при высокой температуре; составляет 0,1 массовой части и менее, предпочтительно 0,08 массовой части и менее, более предпочтительно 0,07 массовой части и менее, еще более предпочтительно 0,06 массовой части и менее, еще более предпочтительно 0,05 массовой части и менее с точки зрения получения такой кинематической вязкости состава охлаждающей жидкости при низкой и высокой температуре, чтобы она находилась в вышеописанном заданном диапазоне, и предотвращения агломерации диоксида кремния; и составляет от 0,003 до 0,1 массовой части, предпочтительно от 0,004 до 0,08 массовой части, более предпочтительно от 0,005 до 0,07 массовой части, еще более предпочтительно от 0,006 до 0,06 массовой части, еще более предпочтительно от 0,008 до 0,05 массовой части с этих точек зрения. Если диоксид кремния используют в качестве наполнителя (Е2) соединения (Е) силиконового масла, которое будет описано ниже, количество смешанного с ним диоксида кремния также будет включено в содержание.
[0050] В составе охлаждающей жидкости по настоящему изобретению массовое соотношение (минеральное масло / диоксид кремния) минерального масла (В) и диоксида кремния (С) составляет, предпочтительно, 0,5 и более, более предпочтительно 1 и более, еще более предпочтительно 2 и более, еще более предпочтительно 3 и более с точки зрения диспергируемости противовспенивающей присадки; составляет, предпочтительно, 30 и менее, более предпочтительно 25 и менее, еще более предпочтительно 23 и менее, еще более предпочтительно 20 и менее с точки зрения получения такой кинематической вязкости состава охлаждающей жидкости при низкой и высокой температуре, чтобы она находилась в вышеописанном заданном диапазоне и обеспечения длительного противовспенивающего действия при высокой температуре; и составляет, предпочтительно, от 0,5 до 30, более предпочтительно от 1 до 25, еще более предпочтительно от 2 до 23, еще более предпочтительно от 3 до 20 с этих точек зрения. При использовании диоксида кремния в качестве наполнителя (Е2) соединения (Е) силиконового масла количество смешанного с ним диоксида кремния также будет включено в содержание.
[0051] Основа (D), используемая в составе охлаждающей жидкости по настоящему изобретению, может представлять собой воду или органический растворитель и может использоваться отдельно в виде воды или органического растворителя или в виде смеси воды и органического растворителя. Предпочтительна смесь воды и органического растворителя с учетом защиты от замерзания. В составе охлаждающей жидкости по настоящему изобретению основа (D), предпочтительно, служит основным компонентом. В данном случае под «основным компонентом» понимают компонент, служащий основой состава охлаждающей жидкости и являющийся наиболее распространенным компонентом. При необходимости к основе (D) можно добавить присадку или иное подобное вещество, использование которого не создаст помех решению задач настоящего изобретения. В этом описании соответствующие компоненты, входящие в состав охлаждающей жидкости по настоящему изобретению, называются другими присадками и будут описаны ниже.
[0052] Органический растворитель обычно может быть использован в составе охлаждающей жидкости без ограничений при условии, что достигается технический результат настоящего изобретения. Предпочтителен водный органический растворитель, в частности, примеры включают, по меньшей мере, один спирт, выбранный из следующей группы: одноатомный спирт, двухатомный спирт, трехатомный спирт и моноалкиловый эфир гликоля.
[0053] Примеры одноатомного спирта включают одно вещество или сочетание двух и более веществ, выбранных из следующего: метанол, этанол, пропанол, бутанол, пентанол, гексанол, гептанол и октанол.
[0054] Примеры двухатомного спирта включают одно вещество или сочетание двух и более веществ, выбранных из следующего: этиленгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, пропиленгликоль, 1,3-пропандиол, 1,4-бутандиол, 1,3-бутандиол, 1,5-пентандиол и гексиленгликоль.
[0055] Примеры трехатомного спирта включают одно вещество или сочетание двух и более веществ, выбранных из следующего: глицерин, триметилолеэтан, триметилолпропан, 5-метил-1,2,4-гептантриол и 1,2,6-гексантриол.
[0056] Примеры моноалкилового эфира гликоля включают одно вещество или сочетание двух и более веществ, выбранных из следующего: монометиловый эфир этиленгликоля, монометиловый эфир диэтиленгликоля, монометиловый эфир триэтиленгликоля, монометиловый эфир тетраэтиленгликоля, моноэтиловый эфир этиленгликоля, моноэтиловый эфир полиэтиленгликоля, моноэтиловый эфир триэтиленгликоля, моноэтиловый эфир тетраэтиленгликоля, монобутиловый эфир этиленгликоля, монобутиловый эфир диэтиленгликоля, монобутиловый эфир триэтиленгликоля и монобутиловый эфир тетраэтиленгликоля.
[0057] Среди вышеупомянутых органических растворителей этиленгликоль, пропиленгликоль и 1,3-пропандиол предпочтительны с точки зрения удобства обращения, затрат и простоты приобретения.
[0058] Следовательно, основа (D), предпочтительно, содержит одно или более веществ, выбранных из группы, состоящей из следующего: этиленгликоль, пропиленгликоль, 1,3-пропандиол, воду, более предпочтительно, содержит этиленгликоль и воду. Кроме того, в состав основы (D), предпочтительно, входит одно или более веществ, выбранных из группы, состоящей из следующего: этиленгликоль, пропиленгликоль, 1,3-пропандиол, вода, более предпочтительно, входит этиленгликоль и вода. Для использования в основе предпочтительнее деионизированная вода.
[0059] В 100 массовых частях состава охлаждающей жидкости по настоящему изобретению, содержание основы (D), предпочтительно, составляет 50 массовых частей и более, более предпочтительно 75 массовых частей и более, еще более предпочтительно 80 массовых частей и более, еще более предпочтительно 90 массовых частей и более с точки зрения функционирования в качестве охлаждающей жидкости; составляет, предпочтительно, 99,92 массовых частей и менее, более предпочтительно 99,9 массовых частей и менее, еще более предпочтительно 99,8 массовых частей и менее, еще более предпочтительно 99,7 массовых частей и менее с точки зрения смешивания компонентов состава охлаждающей жидкости по настоящему изобретению; и составляет, предпочтительно, от 50 до 99,92 массовых частей, более предпочтительно от 80 до 99,9 массовых частей, еще более предпочтительно от 90 до 99,9 массовых частей, еще более предпочтительно от 90 до 99,8 массовых частей, еще более предпочтительно от 90 до 99,7 массовых частей с этих точек зрения.
[0060] Если основа (D) содержит воду и спирты, соотношение воды и спиртов можно произвольно корректировать с учетом требуемых свойств защиты от замерзания и воспламеняемости. Соотношение массы воды и спиртов в основе, предпочтительно, составляет от 20:80 до 90:10 (вода : спирты), более предпочтительно от 40:60 до 75:25 с точки зрения предотвращения достижения температуры воспламенения.
[0061] Состав охлаждающей жидкости по настоящему изобретению может дополнительно включать (Е) силиконовое масло или соединение силиконового масла и (F) кремнийорганическое вещество, модифицированное полимером простого эфира. Соответственно, становится возможным дальнейшее улучшение противовспенивающего действия при высокой температуре и повышение долговечности.
[0062] В примере состава охлаждающей жидкости по настоящему изобретению силиконовое масло (Е) предпочтительно представляет собой полиорганосилоксан (Е1), который будет описан ниже в связи с соединением (Е) силиконового масла. Можно использовать любой из типов силиконового масла (Е) по отдельности или комбинировать два и более типа.
[0063] В примере состава охлаждающей жидкости по настоящему изобретению соединение (Е) силиконового масла, предпочтительно, содержит полиорганосилоксан (Е1) и наполнитель (Е2). Можно использовать любой из типов соединения (Е) силиконового масла по отдельности или комбинировать два и более типа.
[0064] Полиорганосилоксан (Е1), предпочтительно, выражен следующей общей формулой (3):
,
где R в каждом случае независимо означает замещенную или незамещенную одновалентную углеводородную группу; m - число от 1,9 до 2,2]. Полиорганосилоксан (Е1) гидрофобен по своей природе. Полиорганосилоксан (Е1) может быть линейным или разветвленным. Можно использовать любой из типов полиорганосилоксана (Е1) по отдельности или комбинировать два и более типа.
[0065] R в общей формуле (3) предпочтительно в каждом случае независимо означает замещенную или незамещенную одновалентную углеводородную группу, содержащую от 1 до 18 атомов углерода. Примеры незамещенной одновалентной углеводородной группы включают алкильную группу, в частности, метильную, этильную, пропильную, бутильную, пентильную, гексильную, гептильную, октильную, нонильную, децильную, додецильную, тридецильную, тетрадецильную, гексадецильную или октадецильную группу, циклоалкильную группу, в частности, циклогексильную группу, алкенильную группу, в частности, винильную или аллильную группу, арильную группу, в частности, фенильную или толильную группу, или арилалкенильную группу, в частности, стирильную или α - метилстирильную группу. Примеры замещенной одновалентной углеводородной группы включают те группы, в которых часть или все атомы водорода, связанные с атомами углерода вышеуказанных групп, замещены атомом галогена, цианогруппой, аминогруппой, гидроксильной группой и т.п., например, хлорметильной, 3-хлорпропильной, 3,3,3-трифторпропильной, цианоэтильной, 3-аминопропильной или N-(β-аминоэтил)-γ-аминопропильной группой.
[0066] В отношении противовспенивающего действия и экономической эффективности предпочтительно, что 80% и более, в частности, 90% и более от общего числа групп, выраженных R в общей формуле (3), являются метильной группой.
[0067] Предпочтительно, что в общей формуле (3) m означает число, удовлетворяющее условию 1,9≤m≤2,2 и условию 1,95≤m≤2,15 с точки зрения противовспенивающего действия и технологических свойств.
3
2
[0068] Конец цепочки полиорганосилоксана, представленного общей формулой (3), может блокироваться триорганосилильной группой, представленной формулой RSi - (значение R такое же, как в формуле (3)), или может блокироваться диорганогидроксисилильной группой, представленной формулой HORSi - (значение R такое же, как в формуле (3)).
2
2
[0069] С точки зрения противовспенивающего действия и технологических свойств вязкость полиорганосилоксана (Е1) при 25°С, измеренная вискозиметром Оствальда, составляет, предпочтительно, от 10 до 100000 мм/с, более предпочтительно от 50 до 30000 мм/с. Ниже нижнего предела эффективность противовспенивающего действия соединения (Е) силиконового масла немного снижается, а при превышении верхнего предела вязкость соединения (Е) силиконового масла увеличивается, что снижает технологические свойства даже в том случае, если эффективность не ухудшается.
[0070] Наполнитель (Е2) добавляют в состав с целью усиления противовспенивающего действия полиорганосилоксана (Е1); в частности, наполнитель представляет собой тонкодисперсный порошок диоксида кремния, диоксида титана, кварцевой муки, оксида алюминия, алюмосиликата, органического воска (например, низкомолекулярного полиэтилена и микрокристаллического парафина), оксида цинка, оксида магния и алкиламида (например, этиленбисстеариламида и метиленбисстеариламида). С точки зрения сродства к полиорганосилоксану и простоты приобретения предпочтителен тонкодисперсный порошок диоксида кремния. Можно использовать любой из типов наполнителя (Е2) по отдельности или комбинировать два и более типа.
2
2
2
2
2
[0071] В качестве тонкодисперсного порошка диоксида кремния можно использовать хорошо известные материалы, в частности, коллоидный диоксид кремния, осажденный диоксид кремния, пирогенный диоксид кремния и иные подобные материалы. Можно использовать любой из этих типов по отдельности или комбинировать два и более типа. В отношении противовспенивающих свойств и технологических свойств удельная площадь поверхности (метод БЭТ) тонкодисперсного порошка диоксида кремния составляет, предпочтительно, 50 м/г и более, более предпочтительно от 50 до 700 м/г, еще более предпочтительно от 80 до 500 м/г. Если удельная площадь поверхности составляет менее 50 м/г, эффективность противовспенивающего действия немного снижается, если же она превышает 700 м/г, вязкость соединения (Е) силиконового масла увеличивается, что снижает технологические свойства даже в том случае, если эффективность не ухудшается.
[0072] Кроме того, тонкодисперсный порошок диоксида кремния может представлять собой необработанный диоксид кремния или диоксид кремния с гидрофобизированной поверхностью. Гидрофобные свойства могут быть приданы поверхности диоксида кремния способом, известным в данной области техники, то есть обработкой гидрофильного диоксида кремния кремнийорганическим соединением, например, органохлорсиланом, органоалкоксисиланом, органодисилазаном, полиорганосилоксаном или органическим полисилоксаном водорода.
[0073] В отношении противовспенивающих свойств и технологических свойств количество добавляемого органополисилоксана (Е1) составляет, предпочтительно, от 70 до 99 массовых частей, более предпочтительно от 80 до 97 массовых частей относительно соединения (Е) силиконового масла, принятого за 100 массовых частей.
[0074] В отношении противовспенивающих свойств и технологических свойств количество добавляемого наполнителя (Е2) составляет, предпочтительно, от 1 до 20 массовых частей, более предпочтительно от 3 до 15 массовых частей относительно соединения (Е) силиконового масла, принятого за 100 массовых частей. Если добавленное количество составляет менее 1 массовой части, эффективность противовспенивающего действия немного снижается, если превышает 20 массовых частей, вязкость соединения (Е) силиконового масла увеличивается, что снижает технологические свойства даже в том случае, если эффективность не ухудшается.
[0075] Соединение (Е) силиконового масла, используемое в составе охлаждающей жидкости по настоящему изобретению, может быть получено хорошо известным способом, например, смешиванием полиорганосилоксана (Е1) и наполнителя (Е2) с нагревом смеси до температуры от 80°С до 200°С и нейтрализацией и/или удалением фракций с низкой точкой кипения из полученной смеси (при необходимости).
[0076] Для улучшения противовспенивающего действия, работоспособности при высоких температурах, стабильности при разбавлении, устойчивости к щелочам и иных подобных свойств к силиконовому маслу или соединению (Е) силиконового масла можно добавить неорганическую соль аммония, кремнийорганическое соединение, силоксановую смолу, отличающиеся от компонентов (E1), (Е2) и (F), щелочной катализатор и иные подобные вещества. В этом описании компоненты, входящие в состав охлаждающей жидкости по настоящему изобретению, называются другими присадками и будут описаны ниже.
[0077] В примере состава охлаждающей жидкости по настоящему изобретению кремнийорганическое вещество (F), модифицированное полимером простого эфира, предпочтительно, представляет собой модифицированный полиоксиалкиленом полиорганосилоксан, выраженный следующей общей формулой (4):
,
1
2
где R означает замещенные или незамещенные одновалентные углеводородные группы, содержащие от 1 до 18 атомов углерода, причем группы могут быть одинаковыми или отличаться друг от друга; R означает одновалентную органическую группу, выраженную следующей общей формулой (5):
,
4
5
3
1
2
где R означает двухвалентную углеводородную группу, содержащую от 2 до 6 атомов углерода; R означает атом водорода или одновалентную органическую группу, в частности, алкильную группу, содержащую от 1 до 6 атомов углерода, ацетильную группу или изоцианатную группу; а представляет собой положительное число, b представляет собой 0 или положительное число, а и b удовлетворяют условию 2≤а+b≤80 и b/а=0÷4); R означает группу, используемую в качестве R или R, гидроксильную группу или алкоксильную группу, содержащую от 1 до 6 атомов углерода; х означает целое число от 3 до 200; у означает целое число от 1 до 60], в результате чего силиконовое масло или соединение (Е) силиконового масла может быть диспергировано в вышеописанной основе (D).
1
[0078] В приведенной выше общей формуле (4) R означает замещенные или незамещенные одновалентные углеводородные группы, содержащие от 1 до 18 атомов углерода, причем группы могут быть одинаковыми или отличаться друг от друга; при этом примеры незамещенной одновалентной углеводородной группы включают алкильную группу, в частности, метильную группу, этильную группу, пропильную группу, бутильную группу, пентильную группу, гексильную группу, гептильную группу, октильную группу, нонильную группу, децильную группу, додецильную группу, тридецильную группу, тетрадецильную группу, гексадецильную группу или октадецильную группу, циклоалкильную группу, в частности, циклогексильную группу, алкенильную группу, в частности, винильную группу или аллильную группу, арильную группу, в частности, фенильную группу или толильную группу, или арилалкенильную группу, в частности, стирильную группу или α-метилстирильную группу; примеры замещенной одновалентной углеводородной группы включают хлорметильную группу, 3-хлорпропильную группу, 3,3,3-трифторпропильную группу, цианоэтильную группу, 3-аминопропильную группу или N-(β-аминоэтил)-γ-аминопропильную группу, образуемую путем замещения части или всех атомов водорода, связанных с атомами углерода вышеуказанных групп, атомом галогена, цианогруппой, аминогруппой или иной подобной группой.
[0079] В общей формуле (4) х означает целое число от 3 до 200 и, предпочтительно, представляет собой целое число от 10 до 150 с точки зрения диспергируемости и противовспенивающего действия силиконового масла или соединения (Е) силиконового масла. В общей формуле (4) у означает целое число от 1 до 60 и, предпочтительно, представляет собой целое число от 1 до 30 с точки зрения диспергируемости и противовспенивающего действия силиконового масла или соединения (Е) силиконового масла.
4
[0080] В общей формуле (5) R означает двухвалентную углеводородную группу, содержащую от 2 до 6 атомов углерода, с точки зрения простоты приобретения исходных материалов, и ее примеры включают алкиленовую или алкениленовую группу, в частности, этиленовую группу, пропиленовую группу, бутиленовую группу, пентениленовую группу или гексениленовую группу.
5
[0081] В общей формуле (5) R означает атом водорода или одновалентную органическую группу, представляющую собой алкильную группу, содержащую от 1 до 6 атомов углерода, ацетильную группу или изоцианатную группу. Примеры алкильной группы включают метильную группу, этильную группу, пропильную группу, бутильную группу или пентильную группу.
[0082] В общей формуле (5) а означает положительное число, b представляет собой 0 или положительное число, при этом а и b являются положительными числами, удовлетворяющими условию 2≤а+b≤80, предпочтительно, 3≤а+b≤60, более предпочтительно 5≤а+b≤50. Если а и b удовлетворяют указанному выше условию, растворимость силиконового масла или соединения (Е) силиконового масла в воде усиливается, что облегчает диспергирование в составе охлаждающей жидкости. При опускании ниже нижнего предела, несмотря на сохранение эффективности, диспергирование силиконового масла или соединения (Е) силиконового масла в составе охлаждающей жидкости немного снижается, а при превышении верхнего предела совместимость силиконового масла или соединения (Е) силиконового масла с кремнийорганическим веществом (F), модифицированным полимером простого эфира, снижается, в результате чего степень диспергирования в составе охлаждающей жидкости также немного снижается.
[0083] В общей формуле (5) а и b удовлетворяют условию b/а=0÷4 (от 0/10 до 8/2), предпочтительно, b/a находится в диапазоне от 0 до 6/4, более предпочтительно, b/а находится в диапазоне от 0 до 4/6. Если а и b удовлетворяют указанному выше условию, растворимость силиконового масла или соединения (Е) силиконового масла в воде усиливается, что облегчает диспергирование в составе охлаждающей жидкости. Кроме того, можно повысить теплостойкость противовспенивающей присадки и длительность противовспенивающего действия. При превышении верхнего предела степень диспергирования силиконового масла или соединения (Е) силиконового масла в составе охлаждающей жидкости ухудшается, хотя эффективность сильно не снижается.
3
1
2
[0084] В приведенной выше общей формуле (4) R означает группу, используемую в качестве R или R, гидроксильную группу или алкоксильную группу, содержащую от 1 до 6 атомов углерода. Алкоксильная группа может представлять собой метоксильную группу, этоксильную группу, пропоксильную группу и бутоксильную группу.
2
2
2
[0085] С точки зрения диспергируемости и технологических свойств силиконового масла или соединения (Е) силиконового масла вязкость кремнийорганического вещества, модифицированного полимером простого эфира (F) при 25°С, измеренная вискозиметром Оствальда, предпочтительно, составляет от 10 до 10000 мм/с, более предпочтительно от 50 до 8000 мм/с, еще более предпочтительно от 200 до 5000 мм/с. Можно использовать любой из типов кремнийорганического вещества, модифицированного полимером простого эфира (F) по отдельности или комбинировать два и более типа.
[0086] Кремнийорганическое вещество, модифицированное полимером простого эфира (F) может представлять собой одно из следующих соединений:
Эти соединения предпочтительны для использования в качестве кремнийорганического вещества (F), модифицированного полимером простого эфира, с точки зрения технологических свойств и высокой диспергируемости силиконового масла или соединения (Е) силиконового масла.
[0087] Согласно примеру состава охлаждающей жидкости по настоящему изобретению, на тип силиконового масла (Е) не накладывается ограничений при условии, что достигается технический результат настоящего изобретения, и что можно использовать широко известный вид материала. В качестве примеров можно назвать KF-96, KF-410, KF-412, KF-50, KF-9701 и FL-5, произведенные компанией Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Среди них предпочтительно KF-96, отличающееся максимальной простотой приобретения и превосходной рентабельностью. Можно использовать любой из этих типов по отдельности или комбинировать два и более типа.
[0088] Согласно примеру состава охлаждающей жидкости по настоящему изобретению, на тип соединения (Е) силиконового масла не накладывается ограничений при условии, что достигается технический результат настоящего изобретения, и что можно использовать широко известный тип материала. В качестве примеров можно назвать KS-66, KS-69, KS-7704 S, KS-7710 и KS-7712, произведенные компанией Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Среди них предпочтительно KS-66, отличающееся высокой диспергируемостью, максимальной простотой приобретения и превосходной рентабельностью. Можно использовать любой из этих типов по отдельности или комбинировать два и более типа.
[0089] Согласно примеру состава охлаждающей жидкости по настоящему изобретению, на вид кремнийорганического вещества (F), модифицированного полимером простого эфира, не накладывается ограничений при условии, что достигается технический результат настоящего изобретения, и что можно использовать широко известный вид материала. В качестве примеров можно назвать KF-6701, KF-351A, KF-352A, KF-353 и KF-615A произведенные компанией Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Среди них предпочтительны KF-6701, KF-352A и KF-615A, отличающиеся высокой диспергируемостью силиконового масла или соединения (Е) силиконового масла в воде и низким пенообразованием. Можно использовать любой из этих типов по отдельности или комбинировать два и более типа.
[0090] Согласно примеру состава охлаждающей жидкости по настоящему изобретению, на состав, содержащий соединение (Е) силиконового масла и кремнийорганическое вещество (F), модифицированного полимером простого эфира, не накладывается ограничений при условии, что достигается технический результат настоящего изобретения, и что можно использовать широко известный вид материала. В качестве примеров можно назвать KS-530, KS-496A, KS-502, KS-506, KS-508, KS-537 и KS-538, произведенные компанией Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Среди них предпочтительно KS-530, отличающееся высокой диспергируемостью в основе (D) и обладающее высокой способностью к подавлению пенообразования. Можно использовать любой из этих типов по отдельности или комбинировать два и более типа.
[0091] Согласно примеру состава охлаждающей жидкости по настоящему изобретению, общее содержание силиконового масла или соединения (Е) силиконового масла и кремнийорганического вещества (F), модифицированного полимером простого эфира в 100 массовых частях состава охлаждающей жидкости составляет предпочтительно 0,05 массовой части и более, более предпочтительно 0,06 массовой части и более, еще более предпочтительно 0,08 массовой части и более, еще более предпочтительно 0,1 массовой части и более с точки зрения дальнейшего усиления противовспенивающих свойств и сохранения уровня вязкости. Количество диоксида кремния (С), добавленного в качестве вышеописанной противовспенивающей присадки, также включено в вышеуказанное содержание.
[0092] С точки зрения поддержания оптимального баланса между загущающим действием поверхностно-активного вещества (улучшителя индекса вязкости) и противовспенивающим действием, содержание силиконового масла или соединения (Е) силиконового масла в 100 массовых частях состава охлаждающей жидкости по настоящему изобретению составляет предпочтительно от 0,001 до 1,0 массовой части, более предпочтительно от 0,005 до 1,0 массовой части, еще более предпочтительно от 0,01 до 0,5 массовой части. Количество диоксида кремния (С), добавленного в качестве вышеописанной противовспенивающей присадки, также включено в вышеуказанное содержание.
[0093] С точки зрения поддержания оптимального баланса между загущающим действием поверхностно-активного вещества (улучшителя индекса вязкости) и противовспенивающим действием, содержание кремнийорганического вещества (F), модифицированного полимером простого эфира, в 100 массовых частях состава охлаждающей жидкости по настоящему изобретению составляет предпочтительно от 0,001 до 10 массовых частей, более предпочтительно от 0,005 до 5,0 массовых частей, еще более предпочтительно от 0,01 до 1,0 массовой части.
[0094] Соотношение масс силиконового масла или соединения (Е) силиконового масла и кремнийорганического вещества (F), модифицированного полимером простого эфира, в составе охлаждающей жидкости по настоящему изобретению составляет предпочтительно от 9:1 до 1:9, более предпочтительно от 8:2 до 2:8, еще более предпочтительно от 7:3 до 3:7. Благодаря тому, что массовое соотношение находится в вышеуказанном диапазоне, (1) можно предотвратить значительное снижение загущающего действия поверхностно-активного вещества (улучшителя индекса вязкости) и (2) можно дополнительно повысить противовспенивающее действие при высокой температуре.
2
2
[0095] Кинематическая вязкость состава охлаждающей жидкости по настоящему изобретению составляет 8,5 мм/с и более при 25°С и 2,0 мм/с и менее при 100°С.
2
2
2
2
2
[0096] Кинематическая вязкость состава охлаждающей жидкости по настоящему изобретению при 25°С составляет 8,5 мм/с и более с точки зрения предотвращения потерь при охлаждении при низкой температуре и предпочтительно составляет 3000 мм/с и менее с точки зрения предотвращения нагрузки на водяной насос и улучшения эффективности использования топлива двигателем внутреннего сгорания. С этих точек зрения кинематическая вязкость при 25°С составляет предпочтительно от 8,5 до 3000 мм/с, более предпочтительно от 9 до 2000 мм/с, еще более предпочтительно от 50 до 1000 мм/с.
2
2
2
2
[0097] С точки зрения поддержания охлаждающей способности при высокой температуре и предотвращения перегрева кинематическая вязкость состава охлаждающей жидкости по настоящему изобретению при 100°С составляет 2,0 мм/с и менее, предпочтительно от 0,3 до 2,0 мм/с, более предпочтительно от 0,4 до 1,8 мм/с. Охлаждающую способность состава охлаждающей жидкости можно оценить, например, измерив коэффициент теплопередачи радиатора. Кинематическая вязкость охлаждающей жидкости, на 100% состоящей из воды, при 100°С составляет 0,3 мм/с.
[0098] Вышеописанный заданный диапазон кинематической вязкости охлаждающей жидкости по настоящему изобретению можно установить путем введения в состав вышеупомянутых компонентов. Увеличение кинематической вязкости при 25°С может быть достигнуто увеличением содержания поверхностно-активного вещества, не содержащего кремнийорганических соединений, регулированием содержания соединения щелочного металла в случае использования соединения щелочного металла, увеличением содержания спиртов в случае содержания в основе спиртов и иными подобными способами. Снижение кинематической вязкости при 100°С может быть достигнуто уменьшением содержания поверхностно-активного вещества, не содержащего кремнийорганических соединений, регулированием содержания соединения щелочного металла в случае использования соединения щелочного металла, уменьшением содержания спиртов в случае содержания в основе спиртов и иными подобными способами.
[0099] При необходимости в состав охлаждающей жидкости по настоящему изобретению могут быть введены другие присадки, отличающиеся от вышеописанных компонентов (A)-(F), при условии, что они не создадут помех достижению технического результата настоящего изобретения.
[0100] Например, для эффективного подавления коррозии металлов, используемых в системе охлаждения двигателя внутреннего сгорания, в состав охлаждающей жидкости по настоящему изобретению может входить, по меньшей мере, один ингибитор коррозии при условии, что он не создаст помех достижению технического результата настоящего изобретения. Примеры ингибитора коррозии включают одно вещество или смесь двух или более веществ из следующих: фосфорная кислота и/или ее соли, алифатическая карбоновая кислота и/или ее соли, ароматическая карбоновая кислота и/или ее соли, триазол, тиазол, силикат, нитрат, нитрит, борат, молибдат и соль амина.
[0101] Например, для предотвращения коррозии в состав охлаждающей жидкости по настоящему изобретению может входить, по меньшей мере, один регулятор рН при условии, что он не создаст помех достижению технического результата настоящего изобретения. Регулятор рН представляет собой одно вещество или смесь двух и более веществ из следующих: гидроксид натрия, гидроксид калия и гидроксид лития.
[0102] При 25°С значение рН состава охлаждающей жидкости по настоящему изобретению предпочтительно составляет от 6 до 10, более предпочтительно от 7 до 9.
[0103] В состав охлаждающей жидкости по настоящему изобретению можно ввести, например, пигмент, краситель, диспергирующий агент, горький компонент или иное подобное вещество при условии, что это не создаст помех достижению технического результата настоящего изобретения.
[0104] Общее количество добавленных вышеупомянутых других присадок в 100 массовых частях состава обычно составляет 10 массовых частей и менее, предпочтительно 5 массовых частей и менее.
[0105] Согласно настоящему изобретению способ получения состава охлаждающей жидкости не ограничен при условии достижения технического результата настоящего изобретения; и может использован стандартный способ получения состава охлаждающей жидкости. Например, состав охлаждающей жидкости можно получать равномерным перемешиванием при низкой температуре. Более предпочтительно получать состав охлаждающей жидкости по настоящему изобретению путем смешивания с нагревом, предпочтительно, до температуры от 60°С, более предпочтительно от 80°С до 100°С, перемешивания полученной смеси при необходимости, растворения и последующего охлаждения полученной смеси до комнатной температуры (20°С).
[0106] Настоящее изобретение также относится к составу концентрированной охлаждающей жидкости для автомобильного двигателя (далее называемого составом концентрированной охлаждающей жидкости по настоящему изобретению). Состав концентрированной охлаждающей жидкости по настоящему изобретению содержит компоненты от (А) до (С) состава охлаждающей жидкости по настоящему изобретению, силиконовое масло или соединение (Е) силиконового масла (при необходимости), кремнийорганическое вещество (F), модифицированное полимером простого эфира, (при необходимости) и растворитель (D') (при необходимости). Состав концентрированной охлаждающей жидкости по настоящему изобретению можно использовать для получения состава охлаждающей жидкости по настоящему изобретению путем разбавления основой (D), например, в 2÷10 раз по массе. Растворитель (D') представляет собой жидкость, которую можно использовать в стандартных составах охлаждающей жидкости, в частности, воду и гликоли; конкретные примеры приведены выше в описании основы (D). Кроме того, растворитель (D') может совпадать с основой (D) или отличаться от нее. Состав концентрированной охлаждающей жидкости по настоящему изобретению может подавлять пенообразование после разбавления даже в том случае, если не содержащее кремнийорганических соединений поверхностно-активное вещество (А), противовспенивающая присадка, содержащая минеральное масло (В) и диоксид кремния (С), силиконовое масло или соединение (Е) силиконового масла и кремнийорганическое вещество (F), модифицированное полимером простого эфира, (при необходимости), а также соединение щелочного металла (А') (при необходимости) были предварительно сконцентрированы. Поэтому состав концентрированной охлаждающей жидкости можно использовать в качестве состава охлаждающей жидкости путем разбавления основой (D) непосредственно перед введением в двигатель внутреннего сгорания. Кроме того, в состав концентрированной охлаждающей жидкости по настоящему изобретению могут быть введены другие присадки, при условии, что полученный состав охлаждающей жидкости будет пригоден для достижения технического результата настоящего изобретения. Присадки описаны выше в связи с составом охлаждающей жидкости по настоящему изобретению. Кроме того, присадки можно добавлять к используемому растворителю (D').
[0107] Пример состава концентрированной охлаждающей жидкости по настоящему изобретению может содержать следующие компоненты (состав концентрированной охлаждающей жидкости соответствует 100 массовым частям): (А) не содержащее кремнийорганических соединений поверхностно-активное вещество: от 0,02 до 99,98 массовых частей; противовспенивающая присадка, содержащая (В) минеральное масло и (С) диоксид кремния: от 0,02 до 20 массовых частей, предпочтительно от 0,04 до 10 массовых частей; (D') растворитель: от 0 до 99,8 массовых частей; (Е) силиконовое масло или соединение силиконового масла: от 0,002 до 10 массовых частей; и (F) кремнийорганическое вещество, модифицированное полимером простого эфира: от 0,002 до 90 массовых частей.
[0108] В состав концентрированной охлаждающей жидкости согласно настоящему изобретению может входить соединение щелочного металла (А'). Содержание соединения щелочного металла (А') в 100 массовых частях состава концентрированной охлаждающей жидкости по настоящему изобретению составляет предпочтительно от 1 до 30 массовых частей, более предпочтительно от 5 до 15 массовых частей.
[0109] Состав охлаждающей жидкости по настоящему изобретению можно использовать в качестве стандартной охлаждающей жидкости; предпочтительно, он используется в качестве охлаждающей жидкости для двигателя внутреннего сгорания. Кроме того, настоящее изобретение относится к способу эксплуатации двигателя внутреннего сгорания, в котором состав охлаждающей жидкости по настоящему изобретению используется в качестве охлаждающей жидкости (далее называемый способом эксплуатации двигателя внутреннего сгорания по настоящему изобретению). Способ эксплуатации двигателя внутреннего сгорания по настоящему изобретению позволяет значительно повысить эффективность использования топлива двигателем внутреннего сгорания. Состав охлаждающей жидкости по настоящему изобретению также может использоваться в качестве охлаждающей жидкости для аккумуляторной батареи, батареи топливных элементов и иных подобных систем.
[0110] Далее в данном документе настоящее изобретение будет более подробно раскрыто со ссылкой на примеры, не имеющие ограничительного характера для данного изобретения. Численные значения в формулировках означают массовые части.
[0111] 1. Подготовка антифриза с длительным сроком службы
Вещества, указанные в нижеприведенной таблице 1, были добавлены, перемешаны и смешаны, в результате чего был получен антифриз с длительным сроком службы. В таблице 1 себациновая кислота, произведенная компанией Kokura Synthetic Industries, ltd., использована в качестве ингибитора коррозии, а гидроокись калия, произведенная компанией Osaka Soda Co., Ltd., использована в качестве регулятора рН.
[0112] Примеры 1-7 и сравнительные примеры 1-13
c
d
Кремнийорганическую противоспенивающую присадку или противоспенивающую присадку, описанную в нижеприведенных таблицах 2-1 - 2-3, соль сложного эфира полиоксиэтиленалкилового эфира и серной кислоты (R в формуле (2) означает линейную алкильную группу, содержащую 22 атома углерода, R означает этиленовую группу, q равно 4, а М означает натрий) в качестве не содержащего кремнийорганических соединений поверхностно-активного вещества (А) (улучшителя индекса вязкости) и воду смешали для получения антифриза с длительным сроком службы в количествах (массовых частях), указанных в таблицах 2-1 - 2-3, таким образом, чтобы общее количество достигало 100 массовых частей, в результате чего были получены составы охлаждающей жидкости в соответствии с примерами 1-7 и сравнительными примерами 1-13. В частности, соль сложного эфира полиоксиэтиленалкилового эфира и серной кислоты была синтезирована следующим образом.
[0113] Способ синтеза соли сложного эфира полиоксиэтиленалкилового эфира и серной кислоты
При использовании тонкопленочного реактора сульфатирования с внешней оболочкой, этоксилат высшего спирта (среднее число молей добавленного этиленоксида составило 4,0), содержащий в основном 22 атома углерода (торговое наименование: KALCOL 220-80 производства Kao corporation) стекал вниз в форме тонкой пленки со скоростью подачи 5,0 л/ч, а газообразный триоксид серы, разбавленный сухим воздухом (концентрация газообразного серного ангидрида: 1,1 об. %), был добавлен в условиях температуры охлаждения реактора 40°С и скорости подачи 130 л/мин (молярное соотношение серный ангидрид / этоксилат: 1,00) для осуществления реакции сульфатирования.
[0114] Полученный сульфат полиоксиэтиленалкилового эфира нейтрализовали 2,5% водным раствором гидроксида натрия (молярное соотношение гидроксида натрия / сложного эфира полиоксиэтиленалкилового эфира и серной кислоты: 1,10) таким образом, чтобы концентрация сульфата натрия полиоксиэтиленового эфира составляла от 23 до 27%, и чтобы был синтезирован сульфат натрия полиоксиэтиленалкилового эфира, содержащий 22 атома углерода (среднее число молей добавленного этиленоксида составляло 4,0).
[0115] Контрольные испытания
Полученные составы охлаждающей жидкости подвергались следующим контрольным испытаниям.
1. Проверка эффективности по показателю вязкости
Кинематическую вязкость при 25°С измеряли в соответствии с JIS K 2283.
2
Кинематическая вязкость состава охлаждающей жидкости при 25°С, составлявшая 8,5 мм/с и более, считалась хорошим результатом.
2. Проверка эффективности по показателю вязкости
2
Кинематическую вязкость при 100°С измеряли в соответствии с JIS K 2283. Кинематическая вязкость состава охлаждающей жидкости при 25°С, составлявшая 2,0 мм/с и менее, считалась хорошим результатом.
3. Контрольное испытание противовспенивающего действия при высокой температуре
Испытание на пенообразование согласно JIS K 2234 выполняли без разбавления при температуре жидкости 90°С; если объем пены составлял 4 мл и менее, результат считался «хорошим».
4. Испытания на устойчивость
После испытания на устойчивость (100°С × 500 часов) было выполнено контрольное испытание противовспенивающего действия при высокой температуре испытание 3, описанное выше; если объем пены составлял 4 мл и менее, результат считался «хорошим». Результаты приведены в таблицах 2-1 - 2-3 (см. далее).
[0116] Данные таблиц 2-1 - 2-3 показывают, что в составах охлаждающей жидкости согласно примерам 1-7, в которые входило не содержащее кремнийорганических соединений поверхностно-активное вещество (А), противовспенивающая присадка, содержащая определенное количество минерального масла (В) и диоксида кремния (С), и основа (D), требуемая кинематическая вязкость достигалась при низкой и высокой температуре, а пенообразующие свойства поверхностно-активного вещества при высокой температуре подавлялись, противовспенивающее действие сохранялось в течение длительного времени в условиях высокой температуры, то есть было достигнуто длительное действие.
[0117] Состав охлаждающей жидкости по настоящему изобретению предназначен для охлаждения двигателя внутреннего сгорания, в частности, автомобильного двигателя, инвертора, аккумуляторной батареи и т.п.