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解说偏硅酸钠加硅酸盐稳定剂或全有机酸缓蚀剂制作防冻液缓蚀剂

作者:巴斯夫电镀中间体
解说偏硅酸钠加硅酸盐稳定剂或全有机酸缓蚀剂制作防冻液缓蚀剂

防冻液是由水+乙二醇+缓蚀剂+色素配制而成。其中,最难做的就是缓蚀剂,它直接决定防冻液的好坏与成败。下面小编就推荐二种缓蚀剂,它们都可用于防冻液。

A、偏硅酸钠+硅酸盐稳定剂GSYWDJ-5

B、全有机酸缓蚀剂

先说说偏硅酸钠+硅酸盐稳定剂。偏硅酸钠的优点与缺点都很突出。偏硅酸钠廉价,做成成品很有价格优势。它在0.2%的浓度时,PH就已经达到了12.2以上,在这样高碱情况下,把水煮开,铜铝铁等五金长期浸泡,不会有腐蚀,铸铁与铸铝,甚至不会变色,可见其优异的缓蚀效果。换作其它缓蚀剂在如此高碱情况下,还没有一款缓蚀剂可以做的到。铸铝一般在PH8以上,就会发黑,它在缓蚀体系中,是最难缓蚀的,偏硅酸钠却非常轻松应对。偏硅酸钠怕酸,怕二价金属离子,这二个要素之一达到,它就会析出凝胶,这是偏硅酸钠的缺点。偏硅酸钠+硅酸盐稳定剂复配后,情况就大为改善,耐酸。对比实验发现,如果加入有机酸调PH9.5后,偏硅酸钠大概经三天,就会析出凝胶。但是偏硅酸钠+硅酸盐稳定剂复配后,再加入同等有机酸,就不会析出凝胶。可见稳定剂还是起着关键的稳定作用。至于起作用的原理,小编认为,主要是硅酸盐稳定剂与偏硅酸钠羟基反应后,把偏硅酸钠改性,使之带上了长链,这样长链可以通过空间位阻,来阻止硅酸生成肉眼可见的颗粒,从而阻止硅酸凝聚生成大团硅酸凝胶。但是,偏硅酸钠与二价金属离子反应更加敏感,即使添加稳定剂,阻止生成硅酸盐的能力不强,因此,需要保证配防冻液的水是不含离子的,这就要用去离子水。或者预先在水里加微量络合剂除掉二价离子。用去离子水+偏硅酸钠+硅酸盐稳定剂做。有兴趣的朋友,可以做做。以下是购买它的链接。

再说说全有机酸缓蚀剂。它是一种微湿的粉末。用片碱中和后,变成透明的液体,能提供很好的缓蚀功效。具体方法为:先加水10%,再加全有机酸粉末0.25%,加0.04%片碱,加热充分反应后,就完全透明,这样再加水50%,乙二醇40%,就变成了-25度的防冻液,此时PH7.3左右,无色无味。用它来做实验,铜铝铁锡放入,煮20天,四金都正常。铸铝,铸铁不变色,铜微黄点,锡正常。可见它的缓蚀效果也是相当好的。小编亲测,煮了十多天,都不变色,缓蚀确认可以。如果不加缓蚀剂,铸铁大概不到一小时就生了好多铁锈,铸铝长很多白点。以下是购买它的淘宝链接。

全有机酸缓蚀剂0.25%+片碱0.04%+乙二醇40%+水60%,煮沸实验。铝为610铸铝,铁为铸铁。PH7.3左右。

以下是硅酸盐资料:

硅酸盐的优缺点

硅酸盐是含硅酸根、偏硅酸根等一类的无机盐,如偏硅酸钠等。硅酸盐的优点之一,就是它有好的缓蚀能力,对于铜、铝、铁、锡等各种金属都有很好的缓蚀效果。在防冻液中添加少量的硅酸盐,即可对浸泡在液体里的铜、铝、铁等金属零件起到很好的保护效果。其它优点还有如价格低廉,来源方便,无毒,不含磷氮,环保等。硅酸盐一个很大的缺点,那就是容易析出凝胶,导致溶液变浑。

硅酸盐添加稳定剂后稳定的机理

硅酸盐在水中,会慢慢水解,生成硅酸分子。硅酸分子再慢慢缩合聚结,生成硅酸小颗粒。小颗粒不断的聚结,最后变成肉眼可见的硅酸小颗粒,再最后形成棉絮状的硅酸凝胶。在使用过程中,硅酸盐水溶液加热,会不断的吸收空气中的二氧化碳,二氧化碳形成碳酸,碳酸电离出氢离子,不断促进加快硅酸根离子变成硅酸分子,硅酸分子再加快聚结,从而使得溶液加快生成硅酸小颗粒,直到硅酸凝胶。

硅酸盐水溶液加稳定剂后,稳定剂分子会嫁接到硅酸分子上,变成了长链有机硅酸分子,长链之间互相排斥,起到空间位阻效应,因此硅酸分子不再容易相互聚结而形成硅酸小颗粒,硅酸小颗粒也就更难以形成硅酸凝胶。由此,只要硅酸盐水溶液中添加了稳定剂后,硅酸盐水溶液就会有显著的稳定作用。硅酸盐稳定剂(型号:GSYWDJ-5) 可显著提高硅酸盐水溶液的稳定性,可显著抑制硅酸盐水溶液析出凝胶。应用到防冻液中,只要防冻液中添加硅酸盐及硅酸盐稳定剂(型号:GSYWDJ-5)后,防冻液就会非常稳定,长期煮沸或放置都不会变浑。对比实验发现,不添加稳定剂,煮沸一天,第二天即可发现硅酸盐析出凝胶。添加0.05%稳定剂后,煮沸二十天,未发现硅酸盐有析出凝胶,且硅酸盐的缓蚀效果不受影响。

偏硅酸钠添加硅酸盐稳定剂后的实验数据

实验a

A组,偏硅酸钠 0.5%,乙二醇 40%,水 59.5%

B组,偏硅酸钠 0.5%,稳定剂 0.05%,乙二醇 40%,水 59.45%

A组与B组分别加热90-100度,每天观察。

结果:A组煮1天后,第二天即观察到凝胶。B组煮20天后,溶液依旧透明。(B组溶液实测常温放置一年很透明)

结果分析:

A组中,乙二醇慢慢释放酸性物质,偏硅酸钠很快水解,与酸性物质结合,生成了凝胶。

B组中,由于偏硅酸钠变成了长链有机硅酸盐,再碰到酸性物质,就不会再轻易生成凝胶。稳定剂只需要很少的量,就可以阻止生成凝胶,所以溶液会一直透明。

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