66157部队 河北定兴 072653
摘要：目前，我国的科技发展十分迅速，在乙二醇－水(体积比约1∶1)型防冻液体系中，利用Autolab电化学工作站研究了苯骈三氮唑、苯甲酸钠、硼砂对防冻液的缓蚀性能的影响。结果表明，pH值为8～9时，苯甲酸钠、硼砂、苯骈三氮唑三者联合作用对乙二醇－水型防冻液体系中的缓蚀性能起协同作用，即比苯甲酸钠、硼砂、苯骈三氮唑作为单独的缓蚀剂时的效果更佳，并确定了乙二醇－水型防冻液的最佳配方为100mL溶液中，pH值为8.8，添加苯甲酸钠的量为0.12g、硼砂的量为0.5g、苯骈三氮唑的量为0.008g。对防冻液的各项性能进行了测定，发现均满足于SHT0085－1991的行业标准。
关键词：乙二醇;防冻液;缓蚀性能
引言
目前，我国的小型汽车大多是使用汽油发动机，除了极少量的纯电动汽车外，大都是采用燃烧燃油的内燃发动机。美国道路上行驶的装备柴油发动机的汽车比例要远远多于中国。很多车主询问笔者，车到维修店里做检查，经常被告知需要更换冷却液(防冻液)，那么防冻液到底该不该换呢？对于此问题，笔者将对汽车发动机冷却系统的工作原理作简单介绍。
1汽车防冻液的特点
车用防冻液的主要成分是乙二醇，呈碱性PH值一般都在7.5～11之间，冰点应低于-25℃，而其沸点应高于100℃。高品质的车用防冻液具有防腐、防锈、防冻的功能，对发动机、水箱、管路也均有一定的保护功能。防冻液不仅能在低温环境下使用，而且一年四季均可以加注使用，使用效果不错。防冻液的主要功能是在发动机冷却系统中通过强制循环，促使发动机降低温度。因为防冻液中含有一些结冰点的化学成分，从而能有效地在低温环境状况下促使快速启动发动机。无论在何种环境温度下，防冻液都能使发动机处于最佳状况，使动力扭矩增强，减少发动机的机械磨损，使发动机的使用寿命和养护期大为延长。同时防冻液又具备了防冻、抗腐蚀的作用，若长期使用的话，能有效地防止水箱内腐蚀及铁锈的产生。当然，若水箱内加入一定比例的防冻液，则能有效保证在0℃以下的低温环境中，不会产生发动机水箱被冻裂的问题。在汽配市场，我们可以见到各种类型的防冻液均有几种颜色之分，这主要是与每个生产厂家添加的染料不同有关。防冻液添加不同染料的原因，则是含有不同的防腐剂，以便于识别区分。同时添加不同的防腐剂，则又能适应不同金属部件所受腐蚀之需。如丰田的红色防冻液中含有机酸成分，则适用于全铝的发动机冷却系统，同样的成分在本田车型中则是深绿色的，在大众奥迪车型里使用的防冻液则是粉红色，而一般通用的防冻液色彩呈现则是桔黄颜色。大部分呈现绿色的美国汽车防冻液含有硅酸和磷酸成分，适用铁、铝混合的发动机冷却系统，众多福特和欧洲车型的防冻液同时具有有机酸和硅酸，因此，我们在水箱中添加防冻液一定要与车辆出厂时所添加的防冻液颜色保持一致。目前市场上国产防冻液也均有多种颜色，如长城多效防冻液为荧光绿色，加德士特级防冻液为橙色，蓝星防冻液为蓝色，统力防冻液为红色。
2乙二醇-水型汽车防冻液的缓蚀性能
2.1硼砂对腐蚀电位的影响
首先取六份50mL自配的防冻液(编号为1－6)、对取得的防冻液分别加入0.1%的苯甲酸钠，再依次加入硼砂的量为0.0%、0.1%、0.3%、0.5%、0.7%、0.9%，编号为1、2、3、4、5、6，并对这6份样品分别加入8mL的混合腐蚀液，使其均匀混合，然后运用AutoLab电化学工作站进行腐蚀电位的测定，测定结果如图1所示。
在没加硼砂的情况下，苯甲酸钠对腐蚀电位的影响首先取两份50mL自配的防冻液，依次加入苯甲酸钠的量为0.05%、0.10%、0.15%、0.20%，编号为1、2、3、4，并对这四份样品分别加入8mL的腐蚀液，使其均匀混合，然后运用AutoLab电化学工作站进行腐蚀电位的测定，测定结果如图2所示。
2.2苯甲酸钠对腐蚀电位的影响
首先取两份50mL防冻液，对取得的6份防冻液分别加入0.5%的硼砂，再依次加入苯甲酸钠的量为0.08%、0.10%、0.12%、0.14%、0.16%、0.18%，编号为1、2、3、4、5、6，并对这6份样品分别加入8mL的腐蚀液，使其均匀混合，然后运用AutoLab电化学工作站进行腐蚀电位的测定，测定结果如图3所示。
2.3苯骈三氮唑对腐蚀电位的影响
首先取两份50mL自配的防冻液(下同)，分别加入硼砂的量为0.8%、苯甲酸钠的量为0.05%、8mL的腐蚀液，编号为1、2，向1号加入苯骈三氮唑的量为0.08%，向2号加入苯骈三氮唑的量为0.16%使其均匀混合，然后运用AutoLab电化学工作站进行腐蚀电位的测定，测定结果如图4所示。
从图4中得到，1号测出的腐蚀电位是－0.926V，2号测出的腐蚀电位是－0.915V，表明苯骈三氮唑对腐蚀电位的影响很小，综合经济可行的角度，则确定苯骈三氮唑的最佳量为0.08%。
3使用注意事项
（1）防冻液加注前，先全面查看冷却系统，排除渗漏现象。排尽冷却系统中的冷却水，避免残留水会稀释配制好的防冻液，然后再注入防冻液。热车时切不可打开水箱盖，以免被水蒸气烫伤。（2）使用同品牌同型号的防冻液。由于不同品牌不同型号的防冻液其组成成分会有所不同，如果混合使用，多种添加剂之间很可能会发生化学反应，造成添加剂失效，甚至引起沉淀、结垢和腐蚀等危害。（3）定期检查液面高度。如果有膨胀水箱，则防冻液的液位高度应在最低和最高标记之间；如果没有膨胀水箱，则防冻液只能添加到冷却系统容积的95％，以预留一定的膨胀空间，避免防冻液溢出。（4）定期更换。防冻液在高温状态下长期使用，会导致变质，使用性能下降。一般为两年或每行驶4万公里更换一次。（5）因防冻液具有毒性，对人体有一定毒副作用，使用中应注意避免与人体接触，尤其不得弄入眼内。一旦沾到手上或身上等处，应及时用水清洗干净。
结语
本文利用Autolab电化学工作站分别研究了乙二醇－水(体积比约1∶1)型防冻液体系中苯骈三氮唑、苯甲酸钠、硼砂对防冻液的缓蚀性能的影响。实验得到结论如下:在pH值为8～9的条件下，将苯甲酸钠、硼砂、苯骈三氮唑进行一定比例的混合加入乙二醇－水型防冻液体系中的缓蚀性能比单独的缓蚀剂时的效果更佳。且确定了乙二醇－水型防冻液的配方，基础液(乙二醇和去离子水)98%，防冻液缓蚀剂1%，色素0.00001%。运用失重法通过挂板实验对防冻液的各项性能进行了测定，发现其颜色、密度等参数均满足行业标准。实验为研发新的绿色环保，缓蚀性能好的防冻液提供了参考。
参考文献
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论文作者:纪伟虎,孙兴飞
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第08期
论文发表时间:2019/9/10
标签：防冻液论文; 硼砂论文; 电位论文; 发动机论文; 量为论文; 电化学论文; 性能论文; 《科学与技术》2019年第08期论文;