[发明专利]一种环保型航空冷却液及其制备方法

说明书

本发明涉及一种航空冷却液，尤其涉及一种环保型有机航空冷却液，并进一步公开其制备方法。本发明所述全有机酸环保型航空冷却液，由苯甲酸、异辛酸、癸二酸、肉桂酸、苯三唑类化合物、消泡剂、杀菌剂、pH值调节剂、乙二醇及去离子水组成，基于上述组分的有机协同配合，所述冷却液对不同金属具有良好的缓蚀性能，能有效防止航空冷却系统内所接触的所有金属和非金属材料的腐蚀，同时具有突出的抗泡性能和橡胶相容性，完全满足GJB 6100规范的要求；且整个冷却液组分不含胺类物质及硐酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、砫酸盐等无机盐，是一种真正环保的航空冷却液，有利于环保性能要求，可满足航空冷却系统的使用要求。

技术领域

本发明涉及一种航空冷却液，尤其涉及一种环保型有机航空冷却液，并进一步公开其制备方法。

背景技术

目前，液冷系统所用冷却液，从基液化学组成上可分为：水、水-乙二醇、水-丙二醇、无水丙二醇、PAO合成烃、氟碳等几种；从功能上可以分为：普通导电型、低导电型、防辐射型；从防腐剂体系上可分为：有机酸型、无机盐型和有机酸-无机盐混合型；从应用上分为军用民用或者地面和航空。其中，使用量最大、应用最广泛的是水-乙二醇普通导电型冷却液。

冷却液的发展是基于配方中缓释剂技术而发展的，已报道的冷却液缓蚀剂组分大致可分为如下三个阶段：第一阶段(20世纪30年代-50年代)，以美国杜邦公司、德士古公司等公开的专利US2087183和US2524484A为代表，当时缓蚀剂主要以亚硝酸钠、铬酸盐无机盐和有机胺为主，存在使用寿命短、消耗快、有毒、致癌等缺点，目前除硅酸盐仍有应用外，大多已被逐步淘汰；第二阶段(20世纪60年代-80年代)，德士古公司接连发布了专利诸如EP0245557A2和US4657689A，该阶段主要以钼酸盐、硼酸盐等无机缓蚀剂为主，存在有毒、价格昂贵，铸铝腐蚀严重等问题；而20世纪80年代末开始出现具有环保、使用寿命长、稳定、性能优异等优势的有机酸缓释剂；第三阶段(20世纪90年代以后)，以巴斯夫和德士古公司相继公布了诸如EP0479470A1和US5076951A1等专利，此时涌现了各种特殊分子结构的有机酸缓蚀剂。总体而言，目前冷却液按缓蚀剂组分可分为以硅酸盐为代表的无机盐和以有机羧酸为代表的有机物两类体系：对于无机盐体系而言，大都存在使用寿命短、消耗快、有毒、致癌等缺点，而有机羧酸体系则克服了无机型汽车发动机冷却液的许多缺点，具有使用寿命长、绿色环保等优点，越来越受到人们的青睐。

如中国专利CN109762533A公开了一种多效、低泡有机型雷达冷却液，其原料组成包括：乙二醇、去离子水、有机复合缓蚀剂、pH缓冲剂、橡胶保护剂、阻垢剂、着色剂和消泡剂。其中，有机复合缓蚀剂成分包括苯甲酸钠、三乙醇胺、癸二酸以及异辛酸、N-亚甲基-二乙醇胺、咪唑、肉桂酸、庚二酸、柠檬酸或蔗糖等成分。但该冷却液体系中不仅使用了三乙醇胺，同时还使用了磷酸三钠、磷酸氢二钠、硼砂等非环保原料，影响了整个冷却液的环保性。

又如中国专利CN104610933A公开了一种航空冷却液，其以乙二醇-水体系为基础，并添加香豆素、8-羟基喹啉、乙二醇二水杨酸酯、肉桂酸、硝酸铈、苯甲酸钠、苯三唑、环糊精、DT-650聚醚改性有机硅消泡剂、三乙醇胺等制得。但该方案中使用的硝酸盐和三乙醇胺等物料，显然也并非完全的环保方案。

事实上，之所以现有技术难于开发完全纯有机酸环保型航空冷却液，主要是纯有机酸很难做到防腐同时兼顾抗泡的问题。一方面，航空冷却液对抗泡性能的要求比地面冷却液更高，地面冷却液规范GB 29743中按SH/T0066做泡沫倾向指标时，其中泡沫体积≤150mL，而军用航空冷却液规范GJB 6100中按SH/T0066做泡沫倾向指标时，其中泡沫体积≤50mL，而有机酸却普遍易气泡，难于达到上述要求；另一方面，一些地面冷却液中虽已有报道使用诸如硅酸盐、硼酸盐、磷酸盐、硝酸盐和钼酸盐、三乙醇胺或磷酸三乙醇胺等有机酸防腐剂，但环保性却十分有限。再者，一般军用航空冷却液要求冰点不高于-65℃，而地面冷却液的冰点却不会这么低，这也是很多地面冷却液无法适用于航空冷却液体系的原因。

可见，开发一种具有优异的防腐性能和抗泡性能的环境友好型航空冷却液具有积极的意义。