具有低电导率的新型冷却剂制造技术

本申请描述了具有低电导率的冷却剂、相应的冷却剂浓缩物，以及这种冷却剂在车辆的冷却系统中的用途，所述车辆带有电动发动机、燃料电池或具有内燃机与电动发动机组合或内燃机与燃料电池组合的混合发动机。与燃料电池组合的混合发动机。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有低电导率的新型冷却剂
[0001]本申请描述了具有低电导率的冷却剂、相应的冷却剂浓缩物，以及这种冷却剂在具有电动发动机、燃料电池或具有内燃机与电动发动机组合或内燃机与燃料电池组合的混合发动机的车辆的冷却系统中的用途。
[0002]WO 02/101848公开了用于冷却燃料电池驱动器的包含唑衍生物和原硅酸盐的冷却剂。这样公开的冷却剂不含任何酸或胺，因为这会提高它们的电导率。然而，为防止电极短路并提高冷却系统的安全特性，低电导率对于这种冷却剂至关重要。
[0003]缺点是为了保持低导电率，这种冷却剂不含任何中和酸性降解产物所必需的碱性成分，所述酸降解产物另外地会导致腐蚀。
[0004]WO 2018/095759公开了用于冷却燃料电池驱动器的包含唑衍生物、原硅酸盐和任选地烷氧基化的胺的冷却剂。
[0005]将烷氧基化的胺用作抗含铁或含铜合金腐蚀的抗腐蚀抑制剂。这样公开的冷却剂不含任何羧酸，因为这会提高它们的电导率。已知有机羧酸，特别是癸二酸和对苯二甲酸是铝、铜和黄铜的有效的腐蚀抑制剂。因此，由于不含这种有机羧酸的冷却剂另外地提高电导率的特性而通常缺乏对这些金属的良好抗腐蚀性能。
[0006]因此，本专利技术的一个目的是提供表现出足够低的电导率的冷却剂，使得各冷却剂适用于带有电力驱动器的车辆中。
[0007]所述目的通过包含以下组分的冷却剂实现：
[0008](A)至少一种二醇
[0009](B)水
[0010](C)至少一种唑衍生物
[0011](D)至少一种原硅酸酯或烷氧基烷基硅烷
[0012](E)至少一种带有至少一个2
‑
羟乙基或2
‑
羟丙基的叔胺
[0013](F)至少一种一元羧酸
[0014](G)任选地至少一种硅膦酸盐
[0015](H)任选地至少一种其他冷却剂添加剂
[0016]其中
[0017]‑
叔胺(E)和一元羧酸(F)之间的摩尔比为1:0.1至1:0.6
[0018]‑
组分(C)至(H)以使得冷却剂表现出小于100、优选小于50、更优选小于45μS/cm的电导率的量存在。
[0019]这种冷却剂表现出低导电率(这使得它们可用作带有电力驱动器的车辆的冷却剂)和具有良好的抗腐蚀性能。至少一种一元羧酸(F)的存在通常增加冷却剂的电导率，然而，其在腐蚀抑制方面提供优势，使得电导率的增加是可接受的。
[0020]成分的详细信息如下：
[0021]二醇(A)
[0022]作为亚烷基二醇组分或其衍生物(A)，可使用特别是一乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇及其混合物，以及一丙二醇、二丙二醇及其混合物，1,3
‑
丙二醇，高级聚亚烷基
二醇，亚烷基二醇醚，例如一乙二醇一甲醚、二乙二醇一甲醚、三乙二醇一甲醚、四乙二醇一甲醚、一乙二醇一乙醚、二乙二醇一乙醚、三乙二醇一乙醚、四乙二醇一乙醚、一乙二醇一正丁基醚、二乙二醇一正丁基醚、三乙二醇一正丁基醚和四乙二醇一正丁基醚，或丙三醇，在各种情况下单独或作为其混合物使用。
[0023]水(B)
[0024]用于本专利技术的冷却剂的水应该是不含离子的，表示具有中性pH值的水并且基本上不包含除在相应温度下由水的质子自迁移反应释放的那些氢氧根离子和水合氢离子之外的其他离子。
[0025]所用的不含离子的水在25℃时的电导率(在本文中根据ASTM D 1125测定)应优选不超过5μS/cm，更优选不超过3，甚至更优选不超过2，并且特别是不超过1μS/cm。
[0026]所用的不含离子的水可以是纯蒸馏水或二次蒸馏水或已经例如通过离子交换除去离子的水。
[0027]唑衍生物(C)
[0028]在本专利技术上下文中的唑衍生物意指具有2或3个选自氮和硫的杂原子的五元杂环化合物并且不包含或至多包含一个硫原子并且可带有芳族或饱和六元稠合环。
[0029]这些五元杂环化合物(唑衍生物)通常含有2个N原子并且不含S原子、3个N原子并且不含S原子或1个N原子和1个S原子作为杂原子。
[0030]指定的唑衍生物的优选组为以下通式的环化咪唑和环化1,2,3
‑
三唑
[0031][0032]或
[0033]其中
[0034]变量R为氢或C1‑
C
10
‑
烷基，特别是甲基或乙基，并且
[0035]变量X为氮原子或C
‑
H基团。
[0036]通式(I)的唑衍生物的典型和优选实例为苯并咪唑(X＝C
‑
H，R＝H)、苯并三唑(X＝N，R＝H)和甲苯三唑(tolutriazole)(甲苯基三唑(tolyltriazole))(X＝N，R＝CH3)。通式(II)的唑衍生物的典型实例为氢化1,2,3
‑
甲苯三唑(甲苯基三唑)(X＝N，R＝CH3)。
[0037]指定的唑衍生物的另一优选组为通式(III)的苯并噻唑，
[0038][0039]其中
[0040]变量R如上所定义且
[0041]变量R'为氢、C1‑
C
10
‑
烷基，特别是甲基或乙基，或特别是巯基(
‑
SH)。通式(III)的唑衍生物的典型实例为2
‑
巯基苯并噻唑。
[0042]还可使用(2
‑
苯并噻唑基硫代)乙酸(R'＝
‑
S
‑
CH2‑
COOH)或(2
‑
苯并噻唑基硫代)丙酸(R'＝
‑
S
‑
CH2‑
CH2‑
COOH)，但不太优选。该实施方案由于使用这种游离酸化合物会增加所述冷却剂的电导率而不太优选。
[0043]其他合适的唑衍生物为通式(IV)的非环化的唑衍生物
[0044]其中
[0045]变量X和Y一起为两个氮原子或
[0046]一个氮原子和一个C
‑
H基团，
[0047]例如1H
‑
1,2,4
‑
三唑(X＝Y＝N)或优选咪唑(X＝N，Y＝C
‑
H)。
[0048]为了本专利技术的目的，苯并咪唑、苯并三唑、甲苯三唑、氢化甲苯三唑或其混合物，特别是苯并三唑或甲苯三唑，非常特别优选作为唑衍生物。
[0049]所提及的唑衍生物为市售的或可通过常规方法制备的。氢化苯并三唑类如氢化甲苯三唑同样可如DE
‑
A 1 948 794中所记载的获得并且也可商购。
[0050]原硅酸酯或烷氧基烷基硅烷(D)
[0051]原硅酸酯为式Si(OR1)4的化合物，
[0052]其中
[0053]R1为包含1至6个碳原子的有机取代基，例如直链或支链，优选包含1至6个碳原子的直链烷基取本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.冷却剂，其包含(A)至少一种二醇(B)水(C)至少一种唑衍生物(D)至少一种原硅酸酯或烷氧基烷基硅烷(E)至少一种叔胺，其带有至少一个2
‑
羟乙基或2
‑
羟丙基(F)至少一种一元羧酸(G)任选地至少一种硅膦酸盐(H)任选地至少一种其他冷却剂添加剂其中
‑
叔胺(E)和一元羧酸(F)之间的摩尔比为1:0.1至1:0.6
‑
组分(C)至(H)以使得冷却剂表现出小于50、优选小于45μS/cm的电导率的量存在。2.根据权利要求1所述的冷却剂，其中所述二醇(A)选自一乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、一丙二醇、二丙二醇、1,3
‑
丙二醇、高级聚亚烷基二醇、亚烷基二醇醚和丙三醇。3.根据前述权利要求中任一项所述的冷却剂，其中所述唑衍生物(C)选自苯并咪唑、苯并三唑、甲苯三唑、氢化甲苯三唑、(2
‑
苯并噻唑基硫代)乙酸和(2
‑
苯并噻唑基硫代)丙酸。4.根据前述权利要求中任一项所述的冷却剂，其中所述原硅酸的酯(D)为原硅酸四乙酯或原硅酸四甲酯。5.根据前述权利要求中任一项所述的冷却剂，其中所述叔胺(E)选自
‑
通式(I)的化合物其中R2和R3彼此独立地为如上所述的取代基，优选直链或支链，优选包含1至18个碳原子、优选2至16个、更优选4至14个、特别是6至12个碳原子的直链烷基取代基，或可一起形成包含氮原子的五元或六元环，X
i
为
‑
CH2‑
CH2‑
O
‑
、
‑
CH2‑
CH(CH3)
‑
O
‑
或
‑
CH(CH3)
‑
CH2‑
O
‑
，优选
‑
CH2‑
CH2‑
O
‑
，并且n为1至5、优选1至4、更优选1至3、甚至更优选1或2、特别是1的正整数，
‑
通式(II)的化合物其中
R4为如上所述的取代基，优选直链或支链，优选包含1至18个碳原子、优选2至16个、更优选4至14个、特别是6至12个碳原子的直链烷基取代基，各个Xi(i＝1至p和1至q)独立地选自
‑
CH2‑
CH2‑
O
‑
、
‑
CH2‑

【专利技术属性】
技术研发人员：廣末雅之，I，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：