汽車(chē)防凍液的全稱(chēng)叫汽車(chē)防凍冷卻液，是汽車(chē)?yán)鋮s系統(tǒng)用的循環(huán)介質(zhì)，用于水冷式發(fā)動(dòng)機(jī)在冬季防凍。汽車(chē)在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱，如不及時(shí)排熱，將會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的損壞。因此需要一種冷卻液來(lái)輔助發(fā)動(dòng)機(jī)散熱。以往最常用的冷卻液是水。因其流動(dòng)性好并具有良好的導(dǎo)熱性，但水作為防凍液也有很多的缺點(diǎn)；如冰點(diǎn)不高、沸點(diǎn)不高及容易使金屬生銹等等。針對(duì)這幾點(diǎn)，汽車(chē)防凍液便應(yīng)運(yùn)而生了。汽車(chē)防凍液具有比水更低的冰點(diǎn)，在寒冷的環(huán)境中仍然可以正常的工作，防凍液還具有抗腐蝕的功能(包括大面積的腐蝕和，點(diǎn)蝕)、防止水垢形成等功能，因此防凍液被廣泛用于汽車(chē)領(lǐng)域。

1.汽車(chē)防凍液的技術(shù)要求

1.1配制汽車(chē)防凍液的幾點(diǎn)要求：

1)具有較低的冰點(diǎn)，較高的沸點(diǎn)；

2)有較好的金屬防腐性、防氣蝕性和防結(jié)垢性；

3)不污染環(huán)境或?qū)Νh(huán)境污染小；
4)外觀色澤透明、無(wú)機(jī)械雜質(zhì)、無(wú)毒或低毒、藥效持久、貯存期長(zhǎng)、可在冷卻系統(tǒng)內(nèi)連續(xù)工作2-3年而不變質(zhì)等方面的綜合性能。

1.2 汽車(chē)防凍液的七大功能

汽車(chē)防凍液具備七大功能，分別是防凍、防沸、防腐、防垢 、防銹、傳導(dǎo)、潤(rùn)滑。

防凍：防凍液的防凍范圍-25－-60℃不凍結(jié)，保證散熱系統(tǒng)正常工作。

防沸：水的沸點(diǎn)100℃,防凍液的沸點(diǎn)在106－116℃不開(kāi)鍋，保證發(fā)動(dòng)機(jī)在正常溫度范圍內(nèi)能工作、動(dòng)力強(qiáng)勁。

防腐：用水散熱，長(zhǎng)時(shí)間不工作會(huì)變溴、產(chǎn)生微生物，防凍液的防腐添加劑是液體永不變質(zhì)，對(duì)冷卻系統(tǒng)的部件起到防腐保護(hù)作用。

防垢：家庭燒水壺時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)結(jié)厚厚一層水垢，汽車(chē)散熱系統(tǒng)用水同樣會(huì)結(jié)水垢，造成散熱不良，產(chǎn)生高溫，影響動(dòng)力，防凍液特殊防垢除垢功能，避免降低散熱器的散熱作用。

防銹：防凍液的防銹功能可保證缸體散熱道無(wú)銹跡。

傳導(dǎo)：汽車(chē)水箱均采用紫銅或黃銅制成，近年也有采用合金鋁制作，目的是熱傳導(dǎo)速度快，快速冷卻，防凍液的熱傳導(dǎo)劑，保證了液體的熱量快速傳導(dǎo)給銅鋁質(zhì)散熱器。

潤(rùn)滑：水泵在工作時(shí)葉輪與泵體的摩擦?xí)绊懰玫膲勖?，防凍液特殊的?rùn)滑性能可延長(zhǎng)水泵的壽命。

2.汽車(chē)防凍液的組成

防凍液一般由母液和添加劑組成。母液由軟化水和能降低水的冰點(diǎn)的物質(zhì)組成（主要是防凍劑）；添加劑主要有一些具有特殊功能的試劑組成，緩蝕劑、消泡劑、著色劑、防霉劑、緩沖劑等組成。

2.1母液

母液主要由水和醇類(lèi)組成。醇類(lèi)在防凍液中主要起到防凍劑的作用，是防凍液的主要成分，主要是各種二元醇或多元醇。

因?yàn)樵谒械奈镔|(zhì)中，醇類(lèi)的物化性質(zhì)和水的最為接近。由凝固點(diǎn)降低定律可知，醇類(lèi)與水混合后能大幅度的降低水的冰點(diǎn)}由沸點(diǎn)升高定律知，醇和水混合后能提高水的沸點(diǎn)。醇類(lèi)具有很好的水溶性，能與水以大比例混合，而且醇本身粘度小，與水混合后的液體流動(dòng)性好，因而醇類(lèi)是作為母液首選的物質(zhì)。選擇醇類(lèi)的原因還有：醇類(lèi)的來(lái)源廣、價(jià)格低、比熱和導(dǎo)熱性能都相對(duì)較好。目前，最常用的作為防凍液的組成的醇類(lèi)有：乙二醇、二甘醇、甘油、丙二醇等。

防凍劑是各國(guó)從上世紀(jì)50年代以來(lái)幾乎全部采用乙二醇作為防凍劑。乙二醇是一種無(wú)色、透明、稍有甜味和具有吸濕性的粘稠液體，它能以任何比例與水相溶。

按不同的質(zhì)量比例將乙二醇與水混合，能夠得到不同冰點(diǎn)值的混合液，即得到不同冰點(diǎn)值的防凍液，如表1所示。從表1中可以看出，乙二醇水型防凍液的冰點(diǎn)值同乙二醇質(zhì)量份數(shù)不成線性關(guān)系。濃度在59%以下時(shí)，水溶液中乙二醇濃度升高冰點(diǎn)降低，但濃度超過(guò)59%后，隨著乙二醇濃度的升高，其冰點(diǎn)呈上升趨勢(shì)，當(dāng)濃度達(dá)100%時(shí)，其冰點(diǎn)上升至-13℃。

表1 防凍液中乙二醇濃度與冰點(diǎn)的關(guān)系

2.2 添加劑

2.2.1 緩蝕劑（防銹劑）

汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)含有5種金屬，即鑄鐵、鋁合金、鋼、銅、焊錫等。防凍液每時(shí)每刻都與這些金屬接觸，因此必須具有良好的防腐功能。加之母液的這樣成分是醇類(lèi)，醇類(lèi)如乙二醇是容易被氧化生成酸性的乙二酸，酸性的物質(zhì)容易腐蝕冷卻系統(tǒng)的金屬介質(zhì)，所以配制防凍液時(shí)應(yīng)添加一些試劑，阻止酸性物質(zhì)對(duì)冷卻系統(tǒng)的腐蝕。

常用的緩蝕劑分為無(wú)機(jī)緩蝕劑、有機(jī)緩蝕劑、復(fù)合緩蝕劑、環(huán)保緩蝕劑等。
1)無(wú)機(jī)化合物緩蝕劑

它包括偏硅酸鹽、磷酸鹽、鎢酸鹽、硼酸鹽、亞硝酸鹽和鉬酸鹽、苯甲酸鹽等。作為無(wú)機(jī)化合物緩蝕劑，可使金屬表面形成一層致密的鈍化膜。例如：加入0.03-0.05%的偏硅酸鈉可防止鋁制件的腐蝕。
2)有機(jī)化合物緩蝕劑

常用的有三乙醇胺、苯并三氮唑、巰基苯并噻唑、有機(jī)磷酸鹽等，如僅添加0.1-0.5%的苯并三氮唑即可防止銅制構(gòu)件的腐蝕。
3)復(fù)合配方緩蝕劑

不同成分的金屬構(gòu)件需用不同的緩蝕劑，如：亞硝酸鈉對(duì)鋼、鑄鐵的緩蝕效果好。但會(huì)腐蝕焊料三乙醇胺、磷酸鹽、有機(jī)磷酸鹽雖對(duì)黑色金屬緩蝕效果好，但會(huì)腐蝕黃銅、紫銅等；硅酸鹽是鋁金屬的優(yōu)良緩蝕劑，但極易水解，形成大量絮狀沉淀。這些單品種緩蝕劑雖成本較低，但難以滿足防凍液諸多方面的性能要求。所以一般采用具有協(xié)同作用的多種緩蝕物質(zhì)的復(fù)合配方，緩蝕劑總加入量為防凍液原液的0.5-5.0%
4)環(huán)保型配方緩蝕劑

完全采用有機(jī)型配方，成份中不含無(wú)機(jī)鹽，能在金屬表面形成一層致密而穩(wěn)定的保護(hù)膜。采用環(huán)保型配方緩蝕劑制成的防凍液同時(shí)具有易生物降解、低毒的特點(diǎn)，對(duì)環(huán)境無(wú)害的化學(xué)品，不會(huì)對(duì)水體及土壤生態(tài)造成破壞，具有通用性好，能適合不同金屬材質(zhì)的發(fā)動(dòng)機(jī)，可長(zhǎng)年貯存，穩(wěn)定性好。

2.2.2防點(diǎn)蝕劑

點(diǎn)蝕又叫穴蝕。點(diǎn)蝕是腐蝕的一種，即由無(wú)數(shù)個(gè)氣泡打擊金屬所致，由于油槽和油孔等結(jié)構(gòu)要素的橫截面突然改變引起油流強(qiáng)烈紊亂，在油流紊亂的真空區(qū)形成氣泡，隨壓力升高氣泡潰滅而產(chǎn)生點(diǎn)蝕。點(diǎn)蝕一般發(fā)生在軸承的高載區(qū)，是冷卻系統(tǒng)的大敵，需要添加優(yōu)質(zhì)的添加劑來(lái)有效地防止點(diǎn)蝕，以延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命。

2.2.3防垢劑

水中有許多的礦物質(zhì)，比如鈣離子、鎂離子、鐵離子、氯離子、鋁離子等。這些離子在水中存在著沉淀和溶解平衡。在加熱蒸發(fā)后，這些礦物質(zhì)會(huì)結(jié)成水垢沉積在金屬表面。水垢的導(dǎo)熱性能很差，會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱不能及時(shí)的傳給防凍液，使缸套的溫度升高。造成缸套與氣環(huán)擦傷磨損。因此配制防凍液時(shí)加入一些阻垢劑防止水垢形成。

常用的有EDTA2鈉，苯甲酸鈉，葡萄糖酸鈉。

2.2.4緩沖劑

緩沖劑(pH調(diào)節(jié)劑)由于在酸性的環(huán)境中，金屬會(huì)受到嚴(yán)重的腐蝕，而在堿性的環(huán)境中，金屬鹽離子又容易生成沉淀。在使用過(guò)程中，防凍液的pH值應(yīng)盡可能的保持在7-11范圍內(nèi)，可以保證防凍液不會(huì)受到霉菌的侵入而腐敗變質(zhì)。像氫氧化鈉，三乙醇胺等

選擇復(fù)合穩(wěn)定劑配方，應(yīng)遵循“一劑多用”的原則，有利于降低成本，芳香唑?qū)︺~有保護(hù)作用，硼砂對(duì)鑄鋼，鑄鐵，銅都有一定的防腐蝕作用，還有PH緩存能力，硅酸鹽對(duì)鐵、鋁銅等金屬有較好的保護(hù)作用，且價(jià)廉易得，無(wú)毒，苯甲酸鈉既有防霉作用，又對(duì)黑色金屬有較好的緩蝕作用

2.2.5消泡劑

有機(jī)物防凍液的主要成分之一，有機(jī)物在理化性質(zhì)上與其他物質(zhì)存在差別，這樣在使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生氣泡。防凍液在使用過(guò)程中常用的消泡劑有高級(jí)醇、有機(jī)硅聚合物和某些表面活性劑等。

2.2.6穩(wěn)定劑

作為汽車(chē)防凍液，必須保證各個(gè)組分都能穩(wěn)定的存在，這樣防凍液才能發(fā)揮他的作用。穩(wěn)定劑用以協(xié)調(diào)防凍液各組分的協(xié)同配合，使防凍液更穩(wěn)定的存在。如有機(jī)硅氧烷類(lèi)穩(wěn)定劑，丙烯酸聚合物堿金屬鹽（添加量在0.05-0.1%），ATMP，HEDP等。

2.2.7著色劑

在防凍液中加入無(wú)毒的水溶性著色劑，與一般的冷卻水區(qū)別，便于觀察冷卻系統(tǒng)中的防凍液是否泄漏：同時(shí)具有指示劑的作用，監(jiān)視防凍液的酸堿度變化。常用溴甲藍(lán)、酚紅、甲基紅等原料使防凍液呈現(xiàn)一定指示色，如果顏色超過(guò)指示范圍，則表明防凍液呈酸性而失去防銹作用。著色劑的濃度(質(zhì)量)一般在0.01-0.05%。

2.2.8防霉劑

防凍液在工作狀態(tài)下由于溫度較高，微生物難以繁殖，但在貯存過(guò)程中可能引起微生物滋長(zhǎng)，使防凍液發(fā)霉變質(zhì)。因此，需要加入微量的殺菌防霉劑，以保證防凍液在2～3年貯存期內(nèi)不霉變。常用的防霉劑有氯化鋅、糖酸、苯甲酸鈉，其中苯甲酸鈉的防霉效果比較理想。

3.常見(jiàn)配方

3.1乙二醇基防凍液的參考配方（濃縮液）