在防凍液的配方體系中,無機與有機化工原料通過協(xié)同作用,實現(xiàn)低溫防凍、高溫防沸、防腐防銹等核心功能,常用原料可分為以下幾類:
一、核心防凍成分(基礎(chǔ)液)
這類原料是防凍液的主體,通過降低冰點、提升沸點發(fā)揮基礎(chǔ)作用。
1.乙二醇:最常用的基礎(chǔ)原料,占防凍液配方的 30%-60%。與水混合后可顯著降低冰點(如50%濃度時冰點約-37℃),同時提升沸點至108℃以上,適用于絕大多數(shù)內(nèi)燃機冷卻系統(tǒng)。
2.丙二醇:毒性低于乙二醇,生物降解性好,常用于對環(huán)保要求高的場景(如食品加工設(shè)備、地暖系統(tǒng)),冰點抑制效果略遜于乙二醇,同等濃度下冰點約高 2-3℃。
3.甲醇/乙醇:雖能降低冰點,但沸點低(64℃/78℃),易揮發(fā)導(dǎo)致濃度下降,僅在臨時應(yīng)急或低要求場景中使用,主流防凍液已較少采用。
乙二醇 | 丙二醇 |
![]() |
![]() |
二、防銹緩蝕劑
防止金屬冷卻系統(tǒng)(鑄鐵、鋼、鋁、銅等)被腐蝕,是防凍液的關(guān)鍵功能助劑,以無機化合物為主。
1.磷酸鹽(磷酸三鈉/磷酸氫二鈉):通過在金屬表面形成鈍化膜抑制腐蝕,尤其對鋼和鑄鐵效果顯著,但過量可能導(dǎo)致水垢生成,需與其他緩蝕劑復(fù)配。
2.硅酸鹽(硅酸鈉/硅酸鉀):對鋁及鋁合金有特效防銹作用,能形成致密的硅氧保護膜,避免鋁制水箱腐蝕,但易受高溫水解影響,需添加穩(wěn)定劑(如鉬酸鹽)。
3.硼酸鹽(硼酸/硼砂):兼具緩蝕與 pH 緩沖功能,對銅、黃銅等有色金屬保護效果突出,與硅酸鹽協(xié)同使用可拓寬防銹范圍。
4.亞硝酸鹽(亞硝酸鈉):對鋼鐵防銹效果優(yōu)異,但具有致癌性,且會加速鋁的腐蝕,在歐美等地區(qū)已被限制使用,國內(nèi)部分工業(yè)防凍液中仍有應(yīng)用。
5.鉬酸鹽(鉬酸鈉):環(huán)保型緩蝕劑,通過氧化作用形成鈍化膜,對多種金屬有效,常替代亞硝酸鹽,但成本較高。
磷酸三鈉 | 磷酸氫二鈉 | 硅酸鈉 | 亞硝酸鈉 |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
三、pH 調(diào)節(jié)劑與緩沖劑
維持防凍液 pH 在 8.0-10.0 的弱堿性范圍,避免酸性腐蝕,同時穩(wěn)定緩蝕劑效能。
1.氫氧化鈉/氫氧化鉀:用于調(diào)節(jié) pH 至目標范圍,確保堿性環(huán)境,增強防銹劑活性。
2.硼酸/硼砂:除緩蝕外,通過硼酸根離子的水解平衡緩沖 pH 波動,防止因外界污染(如滲入雨水)導(dǎo)致的 pH 驟降。
氫氧化鈉 | 氫氧化鉀 | 硼酸 | 硼砂 |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
四、消泡劑與抗泡劑
減少冷卻系統(tǒng)循環(huán)中因攪拌產(chǎn)生的氣泡,避免氣泡附著金屬表面引發(fā)局部腐蝕(氣蝕)。
1.硅酸鈉:兼具消泡與防銹功能,通過降低液體表面張力抑制氣泡生成,是低成本無機消泡成分,常與有機消泡劑(如聚硅氧烷)復(fù)配使用。
五、著色劑
無機顏料為主,用于區(qū)分防凍液類型(如不同冰點、用途),同時便于觀察泄漏。
1.熒光素鈉:無機熒光著色劑,使防凍液呈現(xiàn)熒光綠、粉色等,兼具一定的檢漏功能,化學(xué)穩(wěn)定性好,不影響其他成分效能。