168076. lajstromszámú szabadalom • Etilén-glikol alapú korróziógátló fagyálló hűtőfolyadék koncetrátum és eljárás annak előállítására
168076 3 dalmi leírás; 2 960 473 ljsz. USA szabadalmi leírás; 611 370 ljsz. belga szabadalmi leírás; 2 693 451 ljsz. USA szabadalmi leírás; 2 931 145 ljsz. USA szabadalmi leírás; 2 721 183 ljsz. USA szabadalmi leírás). A 2 937 145 ljsz. USA szabadalom bóraxot és 5 NaOH-ot használ. Mindkét adalék a glikol oxidációja révén keletkező oxálsav lekötését célozza. Az oxidációt nem képes azonban megállítani, ezért a puffer hatás megszűnésére pH indikátor színezék színváltozásával hívja fel a felhasználó figyelmét. JQ A fagyálló folyadék oxidációs hatásra bekövetkező savanyodásának, tehát az alkalmazhatóság megszűnésének jelzésére indikátor tulajdonságú színezékeket használnak á 2 721 183 ljsz. USA szabadalmi leírás szerint is (pl. kalkozinred BX). J5 A nátrium-benzoát-nátrium-nitrit kombinációk hatásosak a korróziótól még mentes, sőt bizonyos mértékben már korrodeált felületek további korróziójának megakadályozására is. Jól védik az acél, sárga-és vörösréz felületeket mindaddig, amíg a nátrium- 20 nitrit-tartalmuk nem csökken 0,1 súly% alá. Ismeretes azonban, hogy a nitrit-tartalom a rendeltetésszerű igénybevétel során rohamosan csökken és 500 üzemóra után az eredeti érték 50%-a alá esik. Noha a benzoát-tartalom lényegében változatlan értéken ma- 25 rad, még 1000 üzemóra után is az öntöttvas felületek védtelenek maradnak a korróziós hatásokkal szemben. A nitrit nagyobb koncentrációja megoldást jelentene az öntöttvas védelmére hosszabb ideig tartó felhasználás esetén is, de a nitrit-tartalom növekedése 30 rohamosan növeli a forrasztófém korrózióját és ez a hűtő- és fűtőradiátorok, valamint a termosztát forrasztott részeinek gyors meghibásodásához vezetne. (H. Collins, T. Glover, 1961; F. Wormwell, A. Mercer, 1953). 35 További hátránya még a benzoát-nitrit inhibitor kombinációnak, hogy egyébként megfelelő koncentráció esetén sem biztosítja az alumínium szerkezeti anyag védelmét. E hiányosságok kiküszöbölésére ötletszerűen több anyaggal is bővült az inhibitor al-40 kotórészeinek száma és esetenként megfelelő kompozíciókhoz jutottak, ahogy azt korábban ismertettük. Kísérleteket végeztünk arra vonatkozóan, hogy milyen anyagok és azok milyen mennyiségei szüksé- 45 gesek ahhoz, hogy a benzoát-nitrit kombináció ismert hiányosságait kiküszöböljék és tartós használat esetén is megbízható korróziógátló fagyálló folyadékhoz jussunk. Mindenekelőtt mellőztük a bórax és egyéb szervetlen bórvegyület alkalmazását és helyettük szer- 50 ves bórvegyületeket, bórsav-észtereket alkalmaztunk, amelyek viszonylag alacsony koncentrációban is rendkívül hatásosnak bizonyultak. Megállapítottuk, hogy alifás, célszerűen cikloalifás aminők és/vagy azok keverékei, foszforsav és bórsav- 55 észter adagolásával a nitrit-benzoát kombináció hiányosságai megszüntethetők. Ugyanakkor megállapítottuk azt is, hogy az inhibitor hatás szempontjából döntő jelentőségű ezeknek az adalékoknak a relatív moláris mennyisége. A kapott kompozíció korrózió- 60 védő tulajdonságai tehát nem az adalékok mennyiségi növekedésével arányosak, hanem bizonyos mólarányoknál ugrásszerű javulást tapasztalhatunk. A vizsgálat során három ilyen alapvető mólarányt állapítottunk meg, nevezetesen: 65 4 a felhasznált amin vagy aminők molszáma _ . .3. a felhasznált nitrit mólszáma a felhasznált amin vagy aminők mólszáma _ j 30. a felhasznált foszforsav mólszáma a felhasznált alküborátok mólszáma _ Q , 9 a felhasznált nitrit mólszáma E három alapvető, szinergetikus mólarány biztosítja .a kiugróan jó korrózióvédő tulajdonságok megjelenését. A fenti arányoktól való lényeges eltérés vizsgálataink szerint nagyságrendi növekedést okozhat a forrasztófém, sziluminál és az öntöttvas korróziójában. A találmány tárgya fagyálló hűtőfolyadék és eljárás annak előállítására. A találmány szerinti hűtőfolyadék megőrzi előnyös fagyásálló és korróziógátló tulajdonságait még huzamos ideig tartó periodikus igénybevétel esetén is. A találmány szerinti hűtőfolyadék-koncentrátum 0,01-3 súly%, előnyösen 0,25-0,45 súly% alifás amint vagy azok keverékét, 0,1-5 súly%, előnyösen 1,5 súly% alkáli- vagy földalkáli-benzoátot; 0,01-1 súly%, előnyösen 0,2 súly% alkáli- vagy földalkálinitritet, 0,05-2 súly%, célszerűen 0,3-0,6 súly% bórsavésztert; 0,01-2 súh/%, célszerűen 0,15 súly% foszforsavat; 0,00001-0,1 súly%, célszerűen 0,005 súly% indikátorfestéket tartalmaz a szinergetikus arányok betartásával, ami azt jelenti, hogy az amin vagy aminők mólszámának a nitrit mólszámához viszonyított aránya 1,23, a bórsavészter mólszámának a nitrit mólszámához viszonyított aránya 0,39, az aminők mólszámának a foszforsav mólszámához viszonyított aránya 2,38, a fennmaradó rész pedig az alapfolyadékként használt alkohol, előnyösen etilénglikol. A találmány szerinti hűtőfolyadék összeállításában alifás aminként R-NH2 , R 2 NH, R 3 N, RTMH általános képlettel jellemezhető aminokat használunk (ahol R szénatomos szénhidrogéncsoport, R' heteroatommal megszakított szénhidrogéncsoportot, előnyösen -CH2 -CH 2 -0-CH 2 -CH 2 - csoportot jelent. Benzoátként nátrium-benzoátot, nitritként nátrium-, kálium- vagy kalciumnitritet, bórsavészterként a bórsavnak C6 -C 18 alkoholokkal észterezett származékait, indikátorként Kalkozin Red BX vagy brómtimolkék indikátort használunk. A koncentrátum tiszta, üledékmentes, vízzel minden arányban elegyedik. Színe a használt indikátortól függően változó. A találmány szerinti hűtőfolyadék koncentrátumot az alábbi módon állítjuk elő: A kiválasztott alapfolyadékban, célszerűen glikolban enyhe melegítés (20-40 °C) és állandó keverés közben feloldjuk a szükséges mennyiségű amint, benzoátot, nitrite t, borátot az említett sorrendben, gondosan ügyelve arra, hogy a soron következő anyag oldását csak az előző anyag teljes feloldódása illetve elkeveredése után kezdjük meg. Ezután az oldatot hűlni hagyjuk és hozzáadjuk a foszforsav, majd az indikátor színezék megfelelő mennyiségét. A találmány szerinti fagyálló hűtőfolyadék-koncentrátum előnye, mint már említettük, többek 2
