COMPOSICIÓN ANTICONGELANTE A BASE DE ÁCIDO MONOCARBOXILICO PARA MOTORES DIESEL.
Composición anticongelante a base de ácido monocarboxílico que comprende:
a. una cantidad grande de un depresor del punto de congelación del alcohol líquido soluble en agua; b. de 0,1 a 10,0 por ciento en peso de un compuesto de ácido carboxílico monobásico o la sal de metal alcalino del mismo; c. una sal de nitrato, que es por lo menos una seleccionada del grupo consistente en nitrato de sodio, nitrato de potasio, nitrato de magnesio, nitrato de calcio, nitrato de litio y combinaciones de los mismos en una cantidad de 0,01 a 10,0 por ciento en peso; d. una sal de nitrito que es por lo menos una seleccionada del grupo consistente en nitrito de sodio, nitrito de potasio, nitrito de magnesio, nitrito de calcio, nitrito de litio y combinaciones de los mismos en una cantidad de 0,001 a 10,0 por ciento en peso; e. de 0,01 a 5,0 por ciento en peso de un compuesto de azol seleccionado del grupo consistente en tolitriazol, hidrocarbil-triazol, benzotriazol, mercaptobenzotizol, pirazoles, isooxazoles, isotiazoles, tiazoles, sales de tiadiazol, 1,2,3-benzotriazol, 1,2,3-toliltriazol, 2-mercaptobenzotiazol de sodio y combinaciones de los mismos; y f. de 0,001 a cerca de 5,0 por ciento en peso de un compuesto de molibdato; g. un copolímero de silicona-silicato en una cantidad de 0,01 a 10,0 por ciento en peso, y h. de 0,001 a 5,0 por ciento en peso de una polivinilpirrolidona
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2000/004850.
Solicitante: ASHLAND LICENSING AND INTELLECTUAL PROPERTY LLC.
Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.
Dirección: 5200 Blazer Parkway Dublin, OH 43017.
Inventor/es: TURCOTTE,David,E, COFFEY,Arnold,L.,Jr, OLSEN,Alden,W, DITURO,Michael,A, STEPHENS,Carl,R.
Fecha de Publicación: .
Fecha Solicitud PCT: 25 de Febrero de 2000.
Clasificación PCT:
- C09K5/20 QUIMICA; METALURGIA. › C09 COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES; ADHESIVOS; COMPOSICIONES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR; APLICACIONES DE LOS MATERIALES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR. › C09K SUSTANCIAS PARA APLICACIONES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR; APLICACIONES DE SUSTANCIAS NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR. › C09K 5/00 Transferencia de calor, materiales intercambiadores de calor o para almacenar calor, p.ej. refrigerantes; materiales productores de calor o frío mediante reacciones químicas diferentes de la combustión. › Aditivos anticongelantes a tal efecto, p.ej. para líquidos de radiador.
Clasificación antigua:
- C09K5/20 C09K 5/00 […] › Aditivos anticongelantes a tal efecto, p.ej. para líquidos de radiador.
Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.
PDF original: ES-2358575_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Composición anticongelante a base de ácido monocarboxílico para motores diesel.
Campo técnico
Esta invención se refiere a una formulación refrigerante anticongelante a base de ácido para aplicaciones de alto rendimiento, tales como los motores diesel, que puede ser utilizada para la inhibición y prevención de la erosión y la corrosión del aluminio y la corrosión de otros metales expuestos a un líquido acuoso en los sistemas refrigerantes de los automóviles. La formulación también inhibe la incrustación mineral. Puede ser envasada como un aditivo a base de etilenoglicol o en un envase para la inhibición de la corrosión concentrado para su uso en motores nuevos o como aditivo para la reinhibición del refrigerante usado.
Descripción del estado de la técnica
Los sistemas de refrigeración de los motores de automóviles están compuestos por muchos metales incluyendo el aluminio, acero, hierro fundido, bronce, cobre y estaño. Los refrigerantes de motor no sólo deben proporcionar protección contra la congelación sino también inhibir la corrosión. A menudo, los componentes son de paredes delgadas para mejorar la transferencia de calor haciéndolos más vulnerables a los ataques corrosivos y posterior avería. Los productos corrosivos y los depósitos pueden interferir en la transferencia de calor. Al final se pueden producir el sobrecalentamiento y avería del motor debido a las tensiones térmicas relacionadas.
La tecnología anticongelante/refrigerante utiliza tradicionalmente silicato como inhibidor de la corrosión. Los silicatos son particularmente útiles en la protección de los componentes de aluminio del sistema de refrigeración del automóvil.
Tradicionalmente se vende el anticongelante/refrigerante con un contenido de casi el cien por ciento de glicol. Este envase concentrado ofrece la flexibilidad de que el usuario pueda diluir el anticongelante/refrigerante, según sea necesario, con agua disponible para obtener la protección necesaria contra la congelación/ebullición. Sin embargo, se necesita la protección contra la corrosión en toda la dilución. Por otra parte, la presente invención se puede formular como un envase concentrado de aditivos para su aplicación directa a mezclas existentes de anticongelante/refrigerante diluidas usadas en los motores para estabilizar y reemplazar los componentes del refrigerante.
En la ingeniería de automoción moderna, muchos componentes del motor se fabrican de aluminio. Los refrigerantes para el motor, principalmente soluciones a base de etilenoglicol o de propilenoglicol, deben transferir el calor de los motores de aluminio en funcionamiento e inhibir la corrosión al mismo tiempo. Los motores de automóviles más antiguos no tienen componentes de aluminio y, por tanto, las composiciones de anticongelante/refrigerante tradicionales puede producir corrosión en los componentes de aluminio o de aleación de aluminio repelente de calor. La erosión y corrosión por cavitación de las bombas de agua de aluminio por la exposición a los sistemas acuosos como los refrigerantes de motores de combustión internos refrigerados por agua es un fenómeno relativamente nuevo.
La patente US 4,717,495 de Hercamp et al, incorporada en la presente memoria como referencia, enseña una solución tampón exenta de sodio. La patente US 4,548,787 describe el uso de un fosfato soluble en agua combinada con tungstato, selenato y molibdato para la protección del aluminio contra la erosión y corrosión por cavitación. La patente US 4,404,113 describe el uso de polialcoholes como inhibidores de la corrosión y aditivos reductores de la cavitación para refrigerantes.
La patente US 4,440,721, describe la combinación de un fosfato soluble en agua con un molibdato, tungstato o selenato soluble en agua para proporcionar un efecto protector contra la corrosión por cavitación del aluminio en líquidos acuosos.
Los refrigerantes de motores a base de componentes inorgánicos como silicatos, fosfatos, nitratos, boratos y nitritos tienen problemas debido al agotamiento del inhibidor. El agotamiento de estos componentes, en particular de los silicatos, es motivo de preocupación en lo que respecta a la vida útil. Además, la elevada carga de sólidos de sales inorgánicas presenta posibles problemas de depósito. Los sólidos en precipitación pueden incrustarse y tapar pasos dentro del sistema refrigerante del motor.
Recientemente, la industria del automóvil ha desarrollado refrigerantes de motores basados principalmente en la tecnología de los ácidos carboxílicos. Muchas referencias de patentes de EE.UU. y extranjeras divulgan el uso de varios ácidos monobásicos o dibásicos o sales como inhibidores de la corrosión. Por ejemplo, en la patente US 4,647,392, Darden enseña una combinación sinérgica de 0,1 a 15 por ciento en peso de ácido alifático monobásico C5 a C6 con la misma cantidad de ácido dicarboxílico C5 a C6 y 0,1 a 0,5 por ciento en peso de un hidrocarbonil-triazol. El triazol suele ser tolitriazol o benzotriazol. Los ácidos están presentes en forma de sales en una solución alcalina. En la patente US 4,946,616, Falla enseña una mezcla de dos ácidos dicarboxílicos alifáticos con un hidrocarbil-triazol. En la patente US 4,587,028, Darden divulga dos a cinco por ciento en peso de un ácido monocarboxílico aromático, ácido benzoico, con 0,5 a 1,5 por ciento en peso de un ácido carboxílico alifático C8 a C12 y un nitrato de metal alcalino. La especificación militar británica TS 10177 (AI39), de marzo de 1978, requiere de 4 a 4,5 por ciento en peso de ácido sebácico (dicarboxilato alifático) y 0,25 a 0,30 por ciento en peso de benzoitriazol. En la patente US 4,382,008, Boreland ha combinado un ácido monocarboxílico aromático con ácidos orgánicos dibásicos C7 a C13 e inhibidores convencionales tales como borato y silicato para preparar formulaciones. Sin embargo, el uso de estos aditivos incrementa el costo total de la formulación.
La patente US 5,366,651 de Maes et al., subraya que el imidazol sirve como un tampón para ayudar en el control del pH y servir de tampón en las formulaciones de anticongelante a base de ácido carboxílico. El imidazol es un triazol sustituido que contiene dos moléculas de nitrógeno que proporcionan una molécula de triazol muy activa para combinar con hidrógeno proporcionando una capacidad neutralizante o tamponante.
En resumen, se ha utilizado un gran número de ácidos orgánicos con éxito en varias combinaciones entre ellas mismas y con más componentes comunes. Normalmente, los ácidos se utilizan en el nivel de varios puntos porcentuales si los inhibidores comunes no están presentes. La presencia de los hidrocarbil-triazoles indica que los metales amarillos como el cobre y el latón, y el estaño deben protegerse por separado. Los carboxilatos inhiben principalmente los metales ferrosos y el aluminio en estas formulaciones. A pesar de que los datos de laboratorio indicaron un resultado satisfactorio, sigue habiendo dudas sobre la capacidad de las tecnologías completamente a base de ácido como las de Darden y Falla para proteger el estaño y evitar la erosión y corrosión por cavitación del aluminio en aplicaciones en motores. Además, la adición de grandes cantidades de sales inorgánicas para corregir estas deficiencias anula el beneficio de un nivel bajo de sólidos.
Ninguna de las referencias anteriores proporcionan un medio para la obtención de una composición anticongelante a base de ácido de silicato de larga duración como la de la presente invención del solicitante. Los molibdatos de metales alcalinos y sales solubles de ácidos túngstico y selénico han sido utilizados en las composiciones anticongelantes para evitar la corrosión de los metales, especialmente hierro fundido, y las sales solubles de ácidos molíbdico, túngstico y selénico actúan para retardar la corrosión del aluminio, en particular la erosión y corrosión por cavitación de las bombas de agua de aluminio. La presente invención combina ácidos orgánicos seleccionados, azoles, sales de nitrato y nitrito, molibdatos, silicatos estabilizados y compuestos de metales de transición que proporcionan un efecto protector sinérgico contra la corrosión por cavitación del aluminio en líquidos acuosos, reducen la velocidad de corrosión y son eficaces a concentraciones relativamente bajas y rangos variables de pH. La adición de los ácidos orgánicos seleccionados no sólo reduce significativamente la erosión y corrosión por cavitación... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Composición anticongelante a base de ácido monocarboxílico que comprende:
2. Composición anticongelante a base de ácido monocarboxílico de la reivindicación 1, dicho compuesto de ácido carboxílico monobásico lineal comprendiendo un ácido monobásico alifático o la sal de metal alcalino del mismo.
3. Composición anticongelante a base de ácido monocarboxílico de la reivindicación 1, en la que dicho ácido monocarboxílico es seleccionado del grupo formado por ácido hexanoico, heptanoico, isoheptanoico, octanoico, 2-etilhexanoico, nonanoico, decanoico, undecanoico, dodecanoico, neodecanoico, y/o combinaciones de los mismos.
4. Composición anticongelante a base de ácido monocarboxílico de la reivindicación 1, en la que dicha cantidad grande de depresor del punto de congelación del alcohol líquido soluble en agua es seleccionado del grupo consistente en etilenoglicol, dietilenoglicol, propilenoglicol, dipropilenoglicol, alcohol metílico, alcohol etílico, alcohol propílico y alcohol isopropílico, y sus combinaciones.
5. Composición anticongelante a base de ácido monocarboxílico de la reivindicación 1, en la que dicho compuesto de molibdato es seleccionado del grupo consistente en molibdato de sodio, molibdato de potasio, molibdato de litio, molibdato de amonio, dimolibdato de amonio, heptamolibdato de amonio, dihidrato de molibdato de sodio, trioxina de molibdeno, heteropolimolibdatos, dihidrato de sal disódica de ácido molíbdico, molibdato de sodio 2H2O, trióxido de molibdeno, silicoheteropolimolibdatos y fosforoheteropolimolibdatos.
6. Composición anticongelante a base de ácido monocarboxílico de la reivindicación 1, en la que dicho compuesto azol está presente en una cantidad de entre 0,01 a 1,0 por ciento en peso.
7. Composición anticongelante a base de ácido monocarboxílico de la reivindicación 1, en la que dicho compuesto de molibdato está presente en una cantidad de entre 0.001 a 1,0 por ciento en peso.
8. Composición anticongelante a base de ácido monocarboxílico de la reivindicación 1, en la que se utiliza un hidróxido de metal alcalino o hidróxido de amonio para formar la sal monobásica de los grupos de ácido que consisten en ácido hexanoico, heptanoico, isoheptanoico, octanoico, 2-etilhexanoico, nonanoico, decanoico, undecanoico, dodecanoico, neodecanoico, y/o combinaciones de los mismos.
9. Composición anticongelante a base de ácido monocarboxílico de la reivindicación 1 incluyendo una cantidad de un antiespumante en una cantidad de entre 0,001 a 10,0 por ciento en peso.
10. Composición anticongelante a base de ácido monocarboxílico de la reivindicación 1 que incluye un colorante.
11. Composición anticongelante a base de ácido monocarboxílico de la reivindicación 1, que incluye un agente tampón comprendiendo un hidróxido de potasio a una concentración del 45 por ciento en un rango que va desde el 0,5 hasta el 10,0 por ciento en peso.
12. Composición anticongelante a base de ácido monocarboxílico de la reivindicación 1 que incluye un agente biocida.
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