張之輝

摘 要：本文概述了國內(nèi)外汽車防凍液的研究、發(fā)展趨勢并指出了防凍液今后的發(fā)展前景，并就國內(nèi)外汽車防凍液的現(xiàn)狀以及未來的發(fā)展做了詳細(xì)的闡述。按照試劑組成將防凍冷卻液分為以無機鹽為主的常規(guī)防凍液類型和以有機酸為主的防凍液類型。普通防凍液的成分中含有對生命和環(huán)境有害的物質(zhì)，而用于高檔汽車的有機酸長效型環(huán)保防凍液的配方，由于價格昂貴的原因在應(yīng)用方面受到了限制。因此，開發(fā)了有機酸和無機鹽相結(jié)合的具有經(jīng)濟、高效和環(huán)保等優(yōu)點的新型防凍液。新開發(fā)的防凍液產(chǎn)品，符合汽車防凍液質(zhì)量、效能等各方面要求，可廣泛應(yīng)用于各類中高檔汽車。

關(guān)鍵詞：防凍液無機鹽有機酸

一、添加無機鹽型汽車防凍液

（一）添加硅酸鹽、磷酸鹽、硼砂型防凍液

應(yīng)用最早的配方類型是硅酸鹽，硅酸鹽在防凍冷卻液中是一種具有多種功效的緩蝕劑，硅酸鹽緩蝕劑能夠較好地抑制鋁金屬表面的發(fā)生腐蝕現(xiàn)象，對鋼鐵等許多金屬均有很好的保護作用，不但具有緩沖作用效果好，而且價格極其便宜，十分適合長期廣泛應(yīng)用于腐蝕防護的各個領(lǐng)域，該配方曾經(jīng)得到廣泛發(fā)展。但該配方隨著添加劑的不同隨時間的變化使硅酸鹽的穩(wěn)定性越來越差，會析出部分膠狀沉淀，極易降低其緩蝕性能，而導(dǎo)致該配方在使用過程中使其傳熱效能降低而導(dǎo)致發(fā)動機本身因溫度過高而損毀，因此，一起加入了硅酸鹽體系相應(yīng)的穩(wěn)定劑。

經(jīng)過長期調(diào)查研究結(jié)果顯示，硅酸鹽膠體沉淀形成以及硅酸鹽與水中的鈣鎂等離子反應(yīng)生成沉淀是導(dǎo)致硅酸鹽穩(wěn)定性降低的主要原因。硅酸鹽膠體沉淀的生成路徑是很繁復(fù)的而且十分不易掌控。對于后者可以通過使用純度較高的去離子水和添加必要的試劑對水中的鈣鎂離子濃度進行調(diào)節(jié)。但是穩(wěn)定劑的加入也僅僅是延緩了沉淀和膠體的形成時間，并未能從根本上解決凝膠形成的實際問題。由我們可以看出，即使是非常好的硅酸鹽汽車防凍液穩(wěn)定效果也只能夠維持 1a 的范圍內(nèi)，如果應(yīng)用到市場汽車防凍液中，行駛一定的時間范圍內(nèi)依然會由于生成膠體沉淀而毀壞汽車內(nèi)部的部件，部分專利添加了硅酸鹽系列的穩(wěn)定劑，通過調(diào)整添加時間不同、改變比例和速度大小，將汽車防凍液整體的儲存系統(tǒng)穩(wěn)定性大幅度提高，但仍未徹底改變在實際運行過程中汽車防凍液有關(guān)穩(wěn)定性方面的問題。

（二）添加鉬酸鹽的汽車防凍液

繼鉻酸鹽系列之后又開發(fā)出了鉬酸鹽，鉬酸鈉是最為常用的鉬酸鹽。這是一種非常好的非氧化型多金屬緩蝕劑，對所有的金屬冷卻系統(tǒng)均能起到很好的保護作用，在使用時為了使金屬表面形成一層保護膜需在緩蝕劑中加入相應(yīng)的氧化劑。由于其防護性能異常優(yōu)異，鉬酸鹽配方體系也成為取代常規(guī)硅酸鹽配方體系的換代產(chǎn)品，近幾年添加有機酸的鉬酸鹽配方逐漸發(fā)展起來。雖然鉬酸鹽屬于低毒性物質(zhì)有利于健康，但由于受其昂貴的價格影響，使其在推廣使用過程中受到了很大的阻礙。

二、有機酸型汽車防凍液

（一）有機酸成分的優(yōu)點和研究進展

近年來在高級防凍冷卻液中使用較多的是有機酸配方，有機酸緩蝕劑的消耗就比常規(guī)的緩蝕劑緩慢許多，主要是利用有機酸活性吸附的物理性質(zhì)來體現(xiàn)它的緩蝕作用，當(dāng)冷卻系統(tǒng)發(fā)生腐蝕或局部環(huán)境呈現(xiàn)酸性時，有機酸從其相應(yīng)的鹽溶液中解離出來，吸附在發(fā)生腐蝕的地方，通過產(chǎn)生隔離從而抑制腐蝕進一步發(fā)生，當(dāng)阻止腐蝕繼續(xù)發(fā)生以后，局部的酸堿性得到恢復(fù)以后，有機酸又會回到原來的溶液里，這就是有機酸消耗特別慢的真正原因。

因為有機酸型汽車防凍液對環(huán)境的保護功能非常顯著，對汽車防凍液的研發(fā)進程非常有利，使用以后能夠利用微生物的降解作用保護并綠化環(huán)境，在國際上有機酸型汽車防凍液的應(yīng)用得到了顯著的發(fā)展。據(jù)報道我國近年來也出現(xiàn)了許多有關(guān)有機酸型防凍冷卻液的研究，但僅處于生產(chǎn)過程中并未得到廣泛應(yīng)用，主要是受其昂貴價格的影響未被廣大用戶接受。有機酸型的研究技術(shù)具有長期防護的性能，并且對環(huán)境有良好的保護作用，目前由于人們對這種技術(shù)的認(rèn)知度低而使其在推廣過程中受到一定的阻礙，相信在不久的將來隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，有機酸型防凍液技術(shù)在防凍液領(lǐng)域會得到廣泛的應(yīng)用。

（二）添加無機鹽的有機酸型配方

為了研發(fā)出性能更加優(yōu)異的防凍液配方，利用有機酸與無機鹽型配方的特點不同將二者結(jié)合起來，研發(fā)出了新的配方技術(shù)。目前，在我國汽車防凍液市場上許多企業(yè)公司在配方中添加了一定量的鉬酸鹽、磷酸鹽等無機鹽和胺類。據(jù)調(diào)查某品牌汽車防凍液添加成分為：有機一元羧酸 0.40% ～2.00%，有機二元羧酸 3.50% ～ 4.50%，有機非酸緩蝕劑 0.30% ～ 0.50%，鉬酸鹽 0.20% ～ 0.40%，鋁用特效緩蝕劑 0.02% ～0.05%

我國目前對只使用有機酸型防凍液的應(yīng)用尚未經(jīng)過報道，其主要缺點在于價格十分昂貴。國外許多汽車生產(chǎn)企業(yè)均提出使用有機酸型汽車防凍液，認(rèn)為可以提高汽車防凍液的使用時間，國內(nèi)專利廣泛使用有機酸作為防止冷卻系統(tǒng)腐蝕的添加成分。

在21世紀(jì)，隨著科學(xué)研究，納米技術(shù)得到迅猛發(fā)展，汽車防凍液有可能隨著納米技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造新的突破，國外一些發(fā)達國家早就對納米技術(shù)的應(yīng)用進行了深入探究。相信隨著人們不斷的努力，科學(xué)技術(shù)的大力發(fā)展，一定能夠創(chuàng)造生產(chǎn)出具有環(huán)保、高效、綠色的新型納米防凍液，必然會更加有利于促進當(dāng)今社會和未來世界的發(fā)展。