張之輝

摘 要：本文概述了國(guó)內(nèi)外汽車防凍液的研究、發(fā)展趨勢(shì)并指出了防凍液今后的發(fā)展前景，并就國(guó)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(jī)鹽為主的常規(guī)防凍液類型和以有機(jī)酸為主的防凍液類型。普通防凍液的成分中含有對(duì)生命和環(huán)境有害的物質(zhì)，而用于高檔汽車的有機(jī)酸長(zhǎng)效型環(huán)保防凍液的配方，由于價(jià)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(jī)酸和無機(jī)鹽相結(jié)合的具有經(jīng)濟(jì)、高效和環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)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(jī)鹽有機(jī)酸

一、添加無機(jī)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(duì)鋼鐵等許多金屬均有很好的保護(hù)作用，不但具有緩沖作用效果好，而且價(jià)格極其便宜，十分適合長(zhǎng)期廣泛應(yīng)用于腐蝕防護(hù)的各個(gè)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(shí)間的變化使硅酸鹽的穩(wěn)定性越來越差，會(huì)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(dòng)機(jī)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(zhǎng)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(duì)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(duì)水中的鈣鎂離子濃度進(jìn)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(shí)間，并未能從根本上解決凝膠形成的實(shí)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(chǎng)汽車防凍液中，行駛一定的時(shí)間范圍內(nèi)依然會(huì)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(shí)間不同、改變比例和速度大小，將汽車防凍液整體的儲(chǔ)存系統(tǒng)穩(wěn)定性大幅度提高，但仍未徹底改變?cè)趯?shí)際運(yùn)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(duì)所有的金屬冷卻系統(tǒng)均能起到很好的保護(hù)作用，在使用時(shí)為了使金屬表面形成一層保護(hù)膜需在緩蝕劑中加入相應(yīng)的氧化劑。由于其防護(hù)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(jī)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(jià)格影響，使其在推廣使用過程中受到了很大的阻礙。

二、有機(jī)酸型汽車防凍液

（一）有機(jī)酸成分的優(yōu)點(diǎn)和研究進(jìn)展

近年來在高級(jí)防凍冷卻液中使用較多的是有機(jī)酸配方，有機(jī)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(jī)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(shí)，有機(jī)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(jìn)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(jī)酸又會(huì)回到原來的溶液里，這就是有機(jī)酸消耗特別慢的真正原因。

因?yàn)橛袡C(jī)酸型汽車防凍液對(duì)環(huán)境的保護(hù)功能非常顯著，對(duì)汽車防凍液的研發(fā)進(jìn)程非常有利，使用以后能夠利用微生物的降解作用保護(hù)并綠化環(huán)境，在國(guó)際上有機(jī)酸型汽車防凍液的應(yīng)用得到了顯著的發(fā)展。據(jù)報(bào)道我國(guó)近年來也出現(xiàn)了許多有關(guān)有機(jī)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(jià)格的影響未被廣大用戶接受。有機(jī)酸型的研究技術(shù)具有長(zhǎng)期防護(hù)的性能，并且對(duì)環(huán)境有良好的保護(hù)作用，目前由于人們對(duì)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(jī)酸型防凍液技術(shù)在防凍液領(lǐng)域會(huì)得到廣泛的應(yīng)用。

（二）添加無機(jī)鹽的有機(jī)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(jī)酸與無機(jī)鹽型配方的特點(diǎn)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(guó)汽車防凍液市場(chǎng)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(jī)鹽和胺類。據(jù)調(diào)查某品牌汽車防凍液添加成分為：有機(jī)一元羧酸 0.40% ～2.00%，有機(jī)二元羧酸 3.50% ～ 4.50%，有機(jī)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(guó)目前對(duì)只使用有機(jī)酸型防凍液的應(yīng)用尚未經(jīng)過報(bào)道，其主要缺點(diǎn)在于價(jià)格十分昂貴。國(guó)外許多汽車生產(chǎn)企業(yè)均提出使用有機(jī)酸型汽車防凍液，認(rèn)為可以提高汽車防凍液的使用時(shí)間，國(guó)內(nèi)專利廣泛使用有機(jī)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(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家早就對(duì)納米技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)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(huì)更加有利于促進(jìn)當(dāng)今社會(huì)和未來世界的發(fā)展。