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CN109476980A - 汽车发动机冷却剂组合物，汽车发动机浓缩冷却剂组合物，以及操作内燃机的方法 - Google Patents

汽车发动机冷却剂组合物，汽车发动机浓缩冷却剂组合物，以及操作内燃机的方法 Download PDF

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CN109476980A
CN109476980A CN201780038394.1A CN201780038394A CN109476980A CN 109476980 A CN109476980 A CN 109476980A CN 201780038394 A CN201780038394 A CN 201780038394A CN 109476980 A CN109476980 A CN 109476980A
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CN
China
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coolant composition
mass parts
mass
silicone oil
coolant
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Application number
CN201780038394.1A
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Inventor
儿玉康朗
中野伦之
樱井孝冬
八重田人
八重田一人
吉井扬郎
吉井扬一郎
岸野洋祐
长泽雅之
龟之上翔吾
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Toyota Motor Corp
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Application filed by Shin Etsu Chemical Co Ltd, Toyota Motor Corp filed Critical Shin Etsu Chemical Co Ltd
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    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/08—Materials not undergoing a change of physical state when used
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

本发明涉及汽车发动机冷却剂组合物，其包含:非聚硅氧烷表面活性剂；含有矿物油和二氧化硅的消泡剂；和基剂，其中所述基剂包括至少一种选自一元醇，二元醇，三元醇和二醇单烷基醚的醇和/或水，并具有在25℃下8.5mm2/s或更高的运动粘度和在100℃下2.0mm2/s或更低的运动粘度，且相对于100质量份的冷却剂组合物，矿物油的含量为0.01至0.4质量份，并且二氧化硅的含量为0.003至0.1质量份。

Description

汽车发动机冷却剂组合物，汽车发动机浓缩冷却剂组合物，以 及操作内燃机的方法
背景技术
1.发明领域
本发明涉及汽车发动机冷却剂组合物，汽车发动机浓缩冷却剂组合物和操作内燃机的方法。
2.相关技术描述
已知用于冷却汽车发动机等的各种类型的冷却剂，并且在冷却剂中，由于其最高的冷却性能，水已被广泛用作发动机冷却剂。然而，不含电解质等的所谓的纯水在0℃或更低的温度下冻结，并且体积增加，可能导致发动机和散热器的损坏。因此，冷却剂组合物不是仅使用纯水，而是通过使用二醇例如乙二醇作为防冻性能的基剂，用水稀释该基剂以获得所需的冷冻温度，并混合各种必须使用的用P于保护发动机或散热器中使用的金属，橡胶，树脂等以防止劣化的添加剂而形成。
然而，在使用二醇例如乙二醇的情况下，特别是在低温下，冷却剂组合物的粘度可能显著增加。因此，为了调节冷却剂的粘度，混合表面活性剂作为粘度指数改进剂。如上所述，已经进行了通过在冷却剂中混合表面活性剂并因此适当地增加粘度来促使发动机快速预热并提高燃料效率的技术。
例如，日本专利申请公开No.2015-74669(JP2015-74669A)公开了一种冷却剂组合物，其包含三种类型的烷基碳原子数和加入的环氧乙烷和/或环氧丙烷的平均摩尔数不同的烷基醚，和水和/或水溶性有机溶剂。另外，日本专利申请公开No.2014-189737(JP2014-189737A)公开了一种冷却剂组合物，其包含两种类型的烷基醚和水和/或水溶性有机溶剂。此外，日本专利申请公开No.2015-17212(JP2015-17212A)公开了一种冷却剂组合物，其包括:粘度指数改进剂(A)，其是数均分子量为25,000-100,000的聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物；特定增容剂(B)，其为选自聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物(B1)和多元羧酸表面活性剂(B2)中的至少一种；和基剂(C)，具有特定的运动粘度。
然而，由于上述表面活性剂具有强发泡性能，因此担心在实际使用中冷却剂的汽车充装性能(automobile filling properties)和冷却性能会受到显著影响。在上述JP2015-74669 A，JP 2014-189737 A和JP 2015-17212 A中，描述了混合任意消泡剂以防止表面活性剂的发泡性能。然而，没有描述通过实际混合消泡剂来抑制表面活性剂的发泡。
另一方面，已经开发了各种消泡剂作为用于防止表面活性剂的发泡性能的一般消泡剂。例如，日本专利No.4307091公开了一种传热介质，其通过热接收侧系统，散热侧系统，以及连接系统的输出线和返回线循环，其中将防冻剂，消泡剂，和用于降低对管道的抗摩擦性的表面活性剂加入水性液体中，该消泡剂是硅氧烷化合物类化合物，并且消泡剂的浓度为8至300ppm。还描述了消泡剂选自二甲基硅油和聚氧化烯基硅油中的至少一种化合物。此外，关于消泡剂，日本专利申请公开No.10-338868(JP 10-338868 A)公开了一种冷却防冻剂的组合物，其包括乙二醇，去离子水，消泡剂和添加剂例如典型的腐蚀抑制剂，其中添加剂包括0.5至2.0重量％的辛酸，0.5至2.0重量％的苯甲酸，0.1至1.0重量％的磷酸钠，0.1至1.0重量％的硝酸钠，0.3至1.0重量％的苯并三唑，0.2-1.0重量％的三噻唑(tritriazole)，0.1-1.5重量％的氢氧化钠，和0.1-0.8重量％的钼酸钠。作为消泡剂，描述了聚硅氧烷消泡剂和聚乙二醇基消泡剂。
然而，在日本专利No.4307091和JP10-338868A中，没有提出针对汽车发动机冷却剂特有的问题(即，表面活性剂的强发泡性能在实际使用中对冷却剂的汽车充装性能和冷却性能具有显著的不利影响)的具体解决方案。此外，需要一种用于汽车发动机冷却剂的具有长寿命性能的消泡剂。
发明内容
本发明提供一种汽车发动机冷却剂组合物，其由于表面活性剂作为粘度指数改进剂的适当增稠效果而具有特定的运动粘度，抑制表面活性剂在高温下的发泡性能，并且具有耐久性。本发明还提供用于获得汽车发动机冷却剂组合物的汽车发动机浓缩冷却剂组合物。
作为解决上述问题的深入研究的结果，发明人发现通过将含有非聚硅氧烷表面活性剂和基剂(base)的冷却剂组合物与含有矿物油和二氧化硅的消泡剂组合，该目的可以实现并完成了本发明。
即，本发明包括以下发明。
[1]一种汽车发动机冷却剂组合物，其包含:非聚硅氧烷表面活性剂；含有矿物油和二氧化硅的消泡剂；和基剂，其中基剂包括至少一种选自一元醇，二元醇，三元醇和二醇单烷基醚的醇和/或水，并具有在25℃下8.5mm2/s或更高的运动粘度和在100℃下2.0mm2/s或更低的运动粘度，且相对于100质量份的冷却剂组合物，矿物油的含量为0.01至0.4质量份，并且二氧化硅的含量为0.003至0.1质量份。
[2]根据[1]的冷却剂组合物，还包含:硅油或硅油复合物；和聚醚改性的聚硅氧烷。
[3]根据[2]的冷却剂组合物，其中，相对于100质量份的冷却剂组合物，硅油或硅油复合物和聚醚改性的聚硅氧烷的总含量为0.05质量份或更多。
[4]根据权利要求[2]或[3]所述的冷却剂组合物，其中所述硅油或硅油复合物的含量相对于100质量份冷却剂组合物为0.001至1质量份，并且聚醚改性的聚硅氧烷的含量相对于100质量份冷却剂组合物为0.001至10质量份。
[5]根据[2]至[4]中任一项的冷却剂组合物，其中硅油或硅油复合物与聚醚改性的聚硅氧烷之间的质量比为9:1至1:9。
[6]根据[1]至[5]中任一项的冷却剂组合物，其中所述基剂包含有机溶剂。
[7]一种用于获得根据[1]至[6]中任一项的冷却剂组合物的汽车发动机浓缩冷却剂组合物，其用基剂稀释2至10质量倍以便使用。
[8]根据[7]的浓缩冷却剂组合物，其中，相对于100质量份浓缩冷却剂组合物，包含非聚硅氧烷表面活性剂:0.02至99.98质量份；含有矿物油和二氧化硅的消泡剂:0.02至20质量份；溶剂:0至99.8质量份；硅油或硅油复合物:0.002至10质量份；和聚醚改性的聚硅氧烷:0.002至90质量份。
[9]一种操作内燃机的方法，其使用根据[1]至[6]中任一项的冷却剂组合物作为冷却剂。
由于表面活性剂作为粘度指数改进剂的适当增稠效果，本发明的汽车发动机冷却剂组合物具有特定的运动粘度，可以抑制表面活性剂在高温下的发泡性能，因此可以改善内燃机的燃油效率效应。此外，本发明的汽车发动机冷却剂组合物具有耐久性。此外，汽车发动机冷却剂组合物可通过稀释本发明的汽车发动机浓缩冷却剂组合物获得。
具体实施方式
本发明的汽车发动机冷却剂组合物(下文中，也称为本发明的冷却剂组合物)包含非聚硅氧烷表面活性剂(A)，含有特定量的矿物油(B)和二氧化硅(C)的消泡剂，和基剂(D)。发明人发现，通过将含有非聚硅氧烷表面活性剂和基剂的冷却剂组合物与含有特定量的矿物油和二氧化硅的消泡剂组合，(1)可防止表面活性剂(粘度指数改进剂)增稠效果的显著降低，(2)可以在高温下获得消泡效果，和(3)在高温环境下可以长时间保持消泡性能。
相关技术的消泡剂，根据类型具有以下可能性，(1)可能显著降低表面活性剂作为粘度指数改进剂的增稠效果和(2)不能实现在高温下的消泡效果，和(3)消泡剂可能不具有热耐久性，并且其效果在短时间内减少或消失。在本发明中，关于运动粘度，低温意味着约25℃，高温意味着约100℃。另外，关于消泡效果，低温意味着约25℃，高温意味着约90℃。
尽管由于根据本发明的粘度指数改进剂的适当增稠效果而导致表现出特定运动粘度的机理的细节尚不清楚，但可以想到以下内容。也就是说，可以想到的是，由于粘度指数改进剂存在于冷却剂中，形成与基剂的复合物，在冷却剂中形成某种类型的结构，并且该结构可以通过温度的变化而改变，因此可以调节冷却剂的粘度特性。然而，可能存在这样的情况:当非聚硅氧烷表面活性剂(A)用作粘度指数改进剂时，表面活性性能导致冷却剂发泡。作为抑制发泡的方法，通常采用添加消泡剂的方法。然而，可以想到，当使用具有与非聚硅氧烷表面活性剂(A)的结构接近的结构的消泡剂，例如聚丙二醇，聚氧乙烯烷基醚，高级醇或磷酸酯时，冷却剂中形成的结构的结构由于其亲和力的强度而改变，这会影响冷却剂的运动粘度，或者使必须存在于与空气的界面处的消泡剂结合到冷却剂中，导致消泡性能下降。另一方面，可以想到由于矿物油(B)与非聚硅氧烷表面活性剂(A)不具有强亲和力，因此矿物油(B)不会掺入冷却剂中形成的结构中，不影响冷却剂的运动粘度，并且可以存在于空气和冷却剂之间的界面处，即在发泡期间在泡沫薄膜的表面上。此外，可以想象的是，由于作用于泡沫薄膜并起消泡剂作用的二氧化硅(C)(优选疏水性二氧化硅)很好地分散在矿物油(B)中，因此二氧化硅(C)与矿物油(B)一起存在于泡沫薄膜上，不影响冷却剂的运动粘度，并显示出消泡效果。此外，可以想到的是，由于矿物油(B)具有高耐热性，因此可以在高温下获得消泡效果，并且在短时间内不会降低或损失效果。但是，不应将其解释为局限于这些机理。
尽管不受理论限制，但含有矿物油(B)和二氧化硅(C)的消泡剂由于与烷基的亲和性低而不抑制表面活性剂作为粘度指数改进剂的增稠效果。由于水溶性低，可在水系统中表现出消泡效果。因此，可以解决问题(1)和(2)。此外，由于优异的耐久性，消泡剂可以解决问题(3)。
用于本发明的冷却剂组合物中的非聚硅氧烷表面活性剂(A)通常可用作冷却剂组合物中的粘度指数改进剂，并且不受特别限制，只要可以获得本发明的效果。非聚硅氧烷表面活性剂(A)可以是非离子表面活性剂，阴离子表面活性剂，阳离子表面活性剂和两性表面活性剂中的任何一种。可以单独使用一种非聚硅氧烷表面活性剂(A)，或者可以组合使用其两种或更多种。
非离子表面活性剂的具体实例包括具有聚亚烷基二醇链的化合物，脂肪酸与多元醇如甘油，山梨糖醇或蔗糖的酯，脂肪酸链烷醇酰胺等。从耐热性和水溶性的观点来看，优选具有聚亚烷基二醇链的化合物，更优选具有聚乙二醇链的化合物。具有聚乙二醇链的化合物的实例包括聚氧乙烯聚氧丙烯二醇，聚氧乙烯单烷基醚，聚氧乙烯二烷基醚，聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚，聚氧乙烯烷基苯基醚，聚乙二醇多元醇醚，聚乙二醇烷基氨基醚，聚乙二醇单脂肪酸酯。聚乙二醇二脂肪酸酯，聚氧乙烯脱水山梨糖醇脂肪酸酯，聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯，聚氧乙烯甘油脂肪酸酯，聚氧乙烯蓖麻油，聚氧乙烯氢化蓖麻油和聚氧乙烯脂肪酸酰胺。其中，优选聚氧乙烯单烷基醚，脂肪酸链烷醇酰胺，聚乙二醇二脂肪酸酯和聚氧乙烯脂肪酸酰胺，其在25℃下的运动粘度以低混合量大大增加，并且更优选聚氧乙烯单烷基醚。
聚氧化烯烷基醚优选为由下式(1)表示的化合物:
RaO-(RbO)p-H (1)
[式中，Ra为具有12或更多且24或更少碳原子的直链或支链烷基或烯基，Rb为亚乙基或亚丙基，p表示加入的RbO的平均摩尔数，且为0.5或更大且20或更小的数。
关于上述Ra，烷基或烯基可以是直链或支链的，并且从增稠效果的观点来看，优选是直链的。烷基或烯基的碳原子数优选为12或更多且24或更少，更优选为16或更多且22或更少，甚至更优选为20或更多且22或更少。
其具体实例包括:烷基，例如月桂基，肉豆蔻基，十六烷基，十七烷基，异硬脂基，2-庚基十一烷基，硬脂基，花生基，山嵛基，和二十四烷基；和烯基，如油基。优选十六烷基，硬脂基和山嵛基，更优选硬脂基和山嵛基。
上述Rb优选为亚乙基或亚丙基，从增稠效果的观点来看，更优选为亚乙基。
上述p表示加入的RbO的平均摩尔数，从增稠效果的观点来看，优选为0.5或更大且20或更小的数，更优选为1或更大且15或更小的数，甚至更优选为2或更大且11或更小的数，甚至更优选为3或更大且8或更小的数。
阴离子表面活性剂的实例包括烷基硫酸酯盐，聚氧乙烯烷基醚硫酸酯盐，烷基苯磺酸盐，脂肪酸盐，烷基磷酸酯盐和聚氧乙烯烷基醚磷酸酯盐。优选聚氧乙烯烷基醚硫酸酯盐，其在25℃下的运动粘度以低混合量大大增加。
聚氧乙烯烷基醚硫酸酯盐优选为由下式(2)表示的化合物:
RcO-(RdO)q-SO3M (2)
[式中，Rc为具有16或更多且24或更少碳原子的直链或支链的烷基或烯基，Rd为亚乙基或亚丙基，q表示加入的RdO的平均摩尔数，且为0.5或更大且10或更小的数，M是阳离子或氢原子]。
关于上述Rc，烷基可以是直链或支链的，并且从增稠效果的观点来看，优选是直链的。烷基和烯基的碳原子数优选为16或更多且24或更少，更优选为18或更多且22或更少，甚至更优选为20或更多且22或更少。
其具体实例包括:烷基，例如十六烷基，十七烷基，异硬脂基，2-庚基十一烷基，硬脂基，花生基，山嵛基，二十四烷基；和烯基，如油基。优选十六烷基，硬脂基，花生基和山嵛基，更优选山嵛基。
上述Rd优选为亚乙基或亚丙基，从增稠效果的观点来看，更优选为亚乙基。
上述q表示加入的RdO的平均摩尔数，并且从在低温和高温下具有特定运动粘度的观点来看，优选为0.5或更大且10或更小的数，以及更优选为1或更大且8或更小的数，更优选为2或更大且7或更小的数，甚至更优选为3或更大且6或更小的数。
上述M是阳离子或氢原子，并且优选是阳离子。阳离子的具体实例包括碱金属离子和铵离子，碱金属的实例包括锂，钠和钾。钠或钾是优选的。
阳离子表面活性剂的实例包括烷基胺盐和季铵盐。
两性表面活性剂的实例包括烷基甜菜碱和烷基胺氧化物。
用于本发明的冷却剂组合物中的非聚硅氧烷表面活性剂(A)通常可用作冷却剂组合物中的粘度指数改进剂，并且不受特别限制，只要可以获得本发明的效果。从增稠效果的观点来看，优选非离子表面活性剂或阴离子表面活性剂，更优选阴离子表面活性剂。
本发明的冷却剂组合物可含有碱金属化合物(A')。在使用的非聚硅氧烷表面活性剂(A)是阴离子表面活性剂，特别是由式(2)表示的阴离子表面活性剂的情况下，优选含有碱金属化合物(A')。
碱金属化合物(A')是选自碱金属盐和碱金属氢氧化物中的至少一种，碱金属盐不包括非聚硅氧烷表面活性剂(A)。碱金属的实例包括钠，钾和锂。碱金属盐的实例包括无机酸或有机酸的碱金属盐，和三唑或噻唑的碱金属盐。无机酸的碱金属盐的实例包括亚硝酸的碱金属盐，如亚硝酸钠和亚硝酸钾；硝酸碱金属盐，如硝酸钠和硝酸钾；钼酸碱金属盐，如钼酸钠和钼酸钾；次氯酸的碱金属盐，如次氯酸钠和次氯酸钾；硫酸的碱金属盐，如硫酸钠和硫酸钾；碳酸的碱金属盐，如碳酸钠和碳酸钾；碱金属盐酸盐，如氯化钠和氯化钾；磷酸碱金属盐，如磷酸钠和磷酸钾；硅酸的碱金属盐，如硅酸钠和硅酸钾；和硼酸的碱金属盐，如硼酸钠和硼酸钾。有机酸的碱金属盐的实例包括芳族羧酸例如苯甲酸，对甲苯甲酸和对叔丁基苯甲酸的碱金属盐；和脂肪族多元羧酸例如壬二酸，癸二酸，十一烷二酸，十二烷二酸和柠檬酸的碱金属盐。三唑或噻唑的碱金属盐的实例包括苯并三唑的碱金属盐。在上述碱金属盐中，从使冷却剂组合物在低温和高温下的运动粘度在上述预定范围内的观点来看，优选脂族多元羧酸的碱金属盐，更优选癸二酸二钾。在使用碱金属盐作为防锈剂和/或pH调节剂的情况下，推测其用作碱金属盐。在这种情况下，碱金属化合物不一定需要单独添加。
碱金属氢氧化物没有特别限制，并且其具体实例包括氢氧化锂，氢氧化钠和氢氧化钾。在上述碱金属氢氧化物中，从使冷却剂组合物在低温和高温下的运动粘度在上述预定范围内的观点来看，优选氢氧化钾。
相对于上述基剂(相对于100g)，本发明的冷却剂组合物中的非聚硅氧烷表面活性剂(A)的含量从使冷却剂组合物在低温和高温下的运动粘度在上述预定范围内的观点来看优选为0.01mmol或更多，更优选为0.05mmol或更多，更优选为0.1mmol或更多，甚至更优选为0.15mmol或更多，甚至更优选为0.2mmol或更多，更优选为0.25mmol或更多，甚至更优选为0.3mmol或更多，甚至更优选为0.4mmol或更多，从提高冷却性和抑制半固化的观点来看优选为3mmol或更少，更优选为2mmol或更少，甚至更优选为1mmol或更少，且从这些观点来看优选为0.01mmol或更多且3mmol或更少，更优选为0.15mmol或更多且3mmol或更少，甚至更优选为0.2mmol或更多且2mmol或更少，甚至更优选0.3mmol或更多且1mmol或更少，甚至更优选0.4mmol或更多且1mmol或更少。在使用防锈剂和/或pH调节剂的情况下，非聚硅氧烷表面活性剂(A)的含量相对于基剂和防锈剂和/或pH调节剂的总量(相对于100g)优选在上述范围内。
另外，相对于100质量份本发明的冷却剂组合物，非聚硅氧烷表面活性剂(A)的含量从使冷却剂组合物在低温和高温下的运动粘度在上述预定范围内的观点来看优选为0.005质量份或更多，更优选为0.01质量份或更多，甚至更优选为0.05份或更多，更优选为0.08质量份或更多，甚至更优选为0.1质量份或更多，甚至更优选为0.2质量份或更多，从提高冷却性和抑制半固化的观点来看优选为3质量份或更少，更优选为1.8质量份或更少，甚至更优选为1质量份或更少，甚至更优选为0.6质量份或更少，从这些观点来看优选为0.005至3质量份，更优选为0.01至1.8质量份，甚至更优选为0.08至1质量份，甚至更优选为0.1至0.6质量份，更优选为0.2至0.6质量份。
本发明的冷却剂组合物中与所使用的非聚硅氧烷表面活性剂(A)组合的碱金属化合物(A')的含量相对于上述基剂(相对于100g)从使冷却剂组合物在低温和高温下的运动粘度在上述预定范围内的观点来看优选为0.5mmol或更多，更优选1.0mmol或更多，甚至更优选1.5mmol或更多，甚至更优选3mmol或更多，甚至更优选5mmol或更多，从提高冷却性和抑制沉淀的观点来看优选为90mmol或更少，更优选为70mmol或更少，甚至更优选为45mmol或更少，甚至更优选为20mmol或更少，甚至优选为15mmol或更少，从这些观点来看优选为0.5mmol或更多且90mmol或更少，更优选为1mmol或更多且90mmol或更少，甚至更优选为1mmol或更多且70mmol或更少，甚至更优选为1mmol或更多且45mmol或更少，甚至更优选为1.5mmol或更多且20mmol或更少，甚至更优选为3mmol或更多且20mmol或更少，甚至更优选为5mmol或更多且15mmol或更少。在使用防锈剂和/或pH调节剂的情况下，碱金属化合物的含量相对于基剂和防锈剂和/或pH调节剂的总量(相对于100克)优选在上述范围内。
在与C22H45O-(CH2CH2O)4-SO3Na或C22H45O-(CH2CH2O)4-SO3K作为非聚硅氧烷表面活性剂(A)一起使用的情况下，碱金属化合物(A')的含量为相对于上述基剂(相对于100g)，优选1.0mmol或更多且90mmol或更少，更优选1.0mmol或更多且45mmol或更少。在使用碱金属盐和碱金属氢氧化物两者的情况下，碱金属化合物的含量是其总摩尔数。在使用碱金属化合物作为防锈剂和/或pH调节剂的情况下，通过包含防锈剂和/或pH调节剂作为碱金属化合物来计算碱金属化合物的含量。
本发明冷却剂组合物中与所使用的非聚硅氧烷表面活性剂(A)组合的碱金属化合物(A')在100质量份本发明的冷却剂组合物中的含量从使冷却剂组合物在低温和高温下的运动粘度在上述预定范围内的观点来看优选为0.01质量份或更多，更优选为0.02质量份或更多，甚至更优选为0.03质量份或更多，甚至更优选为0.05质量份或更多，甚至更优选为0.1质量份或更多，甚至更优选为0.25质量份或更多，甚至更优选为0.5质量份或更多，甚至更优选为1质量份或更多，从提高冷却性和抑制沉淀的观点来看优选为30质量份或更少，更优选为21质量份或更少，甚至更优选为20质量份或更少，甚至更优选为10质量份或更少，甚至更优选为7质量份或更少，甚至更优选5质量份或更少。从这些观点来看，碱金属化合物的含量优选为0.01至30质量份，更优选为0.01至20质量份，甚至更优选为0.02至10质量份，甚至更优选为0.03至10质量份，甚至更优选0.05至7质量份，甚至更优选0.1至7质量份，甚至更优选0.5至7质量份，甚至更优选1至7质量份，甚至更优选1至5质量份。在使用碱金属化合物作为防锈剂和/或pH调节剂的情况下，通过包含防锈剂和/或pH调节剂作为碱金属化合物来计算碱金属化合物的含量。
在本发明的冷却剂组合物中，碱金属离子与非聚硅氧烷表面活性剂(A)的摩尔比(碱金属离子/非聚硅氧烷表面活性剂)从使冷却剂组合物在低温和高温下的运动粘度在上述预定范围内的观点来看优选为1.5或更高，优选为2.5或更高，甚至更优选3或更高，甚至更优选5或更高，甚至更优选10或更高，甚至更优选20或更高，甚至更优选30或更高，甚至更优选40或更高，从相同的观点来看优选为3000或更低，更优选为2500或更低，甚至更优选为2000或更低，甚至更优选为1500或更低，甚至更优选为1100或更低，甚至更优选1000或更低，甚至更优选700或更低，甚至更优选500或更低，甚至更优选300或更低，甚至更优选200或更低，甚至更优选100或更低，从这些观点来看优选为1.5或更高且3000或更低，更优选为2.5或更高且3000或更低，甚至更优选为3或更高且2500或更低，甚至更优选为5或更高且2000或更低，甚至更优选为5或更高且1500或更低，甚至更优选10或更高且1000或更低，甚至更优选10或更高且700或更低，甚至更优选20或更高且500或更低，甚至更优选30或更高且300或更低，更优选为30或更高且200或更低，甚至更优选为30或更高且100或更低，甚至更优选为40或更高且100或更低。
在存在多种碱金属的情况下，碱金属离子的摩尔数是碱金属的总摩尔数。碱金属离子是指冷却剂中所有碱金属的离子，不仅含有来自碱金属化合物的碱金属离子，还含有来自非聚硅氧烷表面活性剂的碱金属离子和来自其他任意组分如锈抑制剂和pH调节剂的碱金属离子。另外，在非聚硅氧烷表面活性剂为混合物的情况下，非聚硅氧烷表面活性剂的摩尔数是混合物的组分的总摩尔数。
在本发明的冷却剂组合物的一个实施方案中，矿物油(B)没有特别限制，只要可以获得本发明的效果。其实例包括油如石蜡油和环烷油，以及通过适当地结合真空蒸馏，脱沥青，溶剂萃取，加氢裂化，溶剂脱蜡，硫酸清洁，白土精制，加氢精制等从油中精制而成的那些。矿物油还包括天然矿物油，即如上所述从天然原油中精制的那些。这些中的一种可以单独使用，或者可以组合使用其两种或更多种。
在本发明的冷却剂组合物的实施方案中，矿物油(B)没有特别限制，只要可以获得本发明的效果，并且可以使用那些众所周知的那些。
在本发明的冷却剂组合物的实施方案中，二氧化硅(C)没有特别限制，只要可以获得本发明的效果。其实例包括二氧化硅粉，例如热解法二氧化硅(fumed silica)，沉淀二氧化硅和热解二氧化硅(pyrogenic silica)。这些中的一种可以单独使用，或者可以组合使用其两种或更多种。二氧化硅可以是表面未处理的二氧化硅或其中表面被疏水化的二氧化硅。二氧化硅表面的疏水化可以通过相关技术的方法进行，即，用有机硅化合物如有机氯硅烷，有机烷氧基硅烷，有机二硅氮烷，有机聚硅氧烷或有机氢聚硅氧烷处理亲水二氧化硅。就消泡性和可加工性而言，二氧化硅的比表面积(BET法)优选为50m2/g或更高，更优选50至700m2/g，甚至更优选80至500m2/g。
在本发明的冷却剂组合物的实施方案中，二氧化硅(C)没有特别限制，只要可以获得本发明的效果，并且可以使用那些众所周知的那些。其实例包括EVONIK制造的AEROSILR972，R972V，R972CF和R974。其中，疏水性二氧化硅是优选的。这些中的一种可以单独使用，或者可以组合使用其两种或更多种。
在本发明的冷却剂组合物的实施方案中，含有矿物油(B)和二氧化硅(C)的消泡剂没有特别限制，只要可以获得本发明的效果，并且可以使用众所周知的那些。其实例包括SAN NOPCO LIMITED制造的SN-DEFOAMER VL，以及SAN NOPCO LIMITED制造的SN-DEFOAMER777，SN-DEFOAMER 476-L和SN-DEFOAMER 154。其中，优选混合有聚醚的消泡剂。这些中的一种可以单独使用，或者可以组合使用其两种或更多种。
本发明的冷却剂组合物中的矿物油(B)的含量相对于100质量份的冷却剂组合物从高温下的消泡效果的耐久性的观点来看为0.01质量份或更多，优选为0.02质量份或更多，优选为0.04质量份或更多，甚至更优选为0.06质量份或更多，甚至更优选为0.08质量份或更多，从使冷却剂组合物在低温和高温下的运动粘度在上述预定范围内的观点来看为0.4质量份或更少，优选0.3质量份或更少，更优选0.2质量份或更少，甚至更优选0.1质量份或更少，从这些观点来看为0.01至0.4质量份，优选为0.02至0.4质量份，更优选为0.04至0.3质量份，甚至更优选为0.06至0.2质量份，甚至更优选为0.08至0.1质量份。
本发明的冷却剂组合物中的二氧化硅(C)的含量相对于100质量份的冷却剂组合物从高温下的消泡性的观点来看为0.003质量份或更多，优选为0.004质量份或更多，更优选为0.005份或更多，更优选为0.006质量份或更多，甚至更优选为0.008质量份或更多，从使冷却剂组合物在低温和高温下的运动粘度在上述预定范围内并防止二氧化硅附聚的观点来看为0.1质量份或更少，优选为0.08质量份或更少，更优选为0.07质量份或更少，甚至更优选为0.06质量份或更少，甚至更优选为0.05质量份或更少，并且从这些观点来看为0.003至0.1质量份，优选0.004至0.08质量份，更优选0.005至0.07质量份，甚至优选为0.006至0.06质量份，甚至更优选为0.008至0.05质量份。在使用二氧化硅作为稍后将描述的硅油复合物(E)的填料(E2)的情况下，其中混合的二氧化硅的量也包括在其中。
在本发明的冷却剂组合物中，矿物油(B)与二氧化硅(C)的质量比(矿物油/二氧化硅)从消泡剂的分散性的观点来看优选为0.5或更高，更优选为1或更高，甚至更优选为2或更高，更优选为3或更高，从使冷却剂组合物在低温和高温下的运动粘度在上述预定范围内并确保高温下的消泡效果和耐久性的观点来看优选为30或更低，更优选为25或更低，甚至更优选为23或更低，甚至更优选为20或更低，并且从这些观点来看优选为0.5至30，更优选为1至25，甚至更优选2至23，甚至更优选3至20。在使用二氧化硅作为硅油复合物(E)的填料(E2)的情况下，其中混合的二氧化硅的量也包括在其中。
在本发明的冷却剂组合物中使用的基剂(D)的实例包括水和有机溶剂，其可以单独用作水或有机溶剂，或者作为水和有机溶剂的混合物使用。考虑到防冻性能，优选使用水和有机溶剂的混合物。在本发明的冷却剂组合物中，优选含有基剂(D)作为主要组分。这里，“主要组分”是用作冷却剂组合物的基础并指示最丰富组分的组分。如果需要，可以在基剂(D)中混合添加剂等，以在不损害本发明效果的范围内使用。在本说明书中，包含在本发明的冷却剂组合物中的相应组分被定义为其他添加剂，这将在后面描述。
有机溶剂通常可以用于冷却剂组合物中，并且不受特别限制，只要可以获得本发明的效果。优选水性有机溶剂，并且其实例包括选自由一元醇，二元醇，三元醇和二醇单烷基醚组成的组中的至少一种醇。
一元醇的实例包括选自甲醇，乙醇，丙醇，丁醇，戊醇，己醇，庚醇和辛醇中的一种或两种或更多种的混合物。
二元醇的实例包括选自乙二醇，二甘醇，三甘醇，丙二醇，1,3-丙二醇，1,4-丁二醇，1,3-丁二醇，1,5-戊二醇和己二醇中的一种或两种或更多种的混合物。
三元醇的实例包括选自甘油，三羟甲基乙烷，三羟甲基丙烷，5-甲基-1,2,4-庚三醇和1,2,6-己三醇中的一种或两种或更多种的混合物。
二醇单烷基醚的实例包括选自乙二醇单甲醚，二乙二醇单甲醚，三乙二醇单甲醚，四乙二醇单甲醚，乙二醇单乙醚，二乙二醇单乙醚，三乙二醇单乙醚，四乙二醇单乙醚，乙二醇单丁醚，二乙二醇单丁醚，三乙二醇单丁醚和四乙二醇单丁醚中的一种或两种或多种的混合物。
在上述有机溶剂中，从操作性，成本和获得容易性的观点来看，优选乙二醇，丙二醇和1,3-丙二醇。
因此，基剂(D)优选含有选自乙二醇，丙二醇，1,3-丙二醇和水中的一种或多种，更优选含有乙二醇和水。另外，基剂优选由选自乙二醇，丙二醇，1,3-丙二醇和水中的一种或多种组成，更优选由乙二醇和水组成。作为基剂中使用的水，优选去离子水。
在100质量份本发明的冷却剂组合物中，基剂(D)的含量从作为冷却剂的功能的观点来看优选为50质量份或更多，更优选为75质量份或更多，甚至更优选为80质量份或更多，甚至更优选为90质量份或更多，从混合本发明的冷却剂组合物的组分的观点来看更优选为99.92质量份或更少，更优选为99.9质量份或更少，甚至更优选为99.8质量份或更少，更优选为99.7质量份或更少，从这些观点来看优选为50至99.92质量份，更优选为80至99.9质量份，甚至更优选为90至99.9质量份，甚至更优选90至99.8质量份，甚至更优选90至99.7质量份。
在基剂(D)含有水和醇的情况下，考虑到防冻性和易燃性，可以任意调节水和醇之间的混合比。从避免产生闪点的观点来看，基剂中水和醇的质量比优选为20:80至90:10(水:醇)，更优选为40:60至75:25。
本发明的冷却剂组合物可进一步包含(E)硅油或硅油复合物和(F)聚醚改性的聚硅氧烷。因此，可以进一步改善高温下的消泡效果和耐久性。
在本发明的冷却剂组合物的实施方案中，关于硅油复合物(E)，硅油(E)优选是稍后将描述的有机聚硅氧烷(E1)。可以单独使用一种类型的硅油(E)，或者可以组合使用其两种或更多种。
在本发明的冷却剂组合物的实施方案中，硅油复合物(E)优选含有有机聚硅氧烷(E1)和填料(E2)。可以单独使用一种类型的硅油复合物(E)，或者可以组合使用其两种或更多种。
有机聚硅氧烷(E1)优选由以下通式(3)表示:
RmSiO(4-m)/2 (3)
[式中，R各自独立地为取代或未取代的一价烃基；m是1.9至2.2的数。有机聚硅氧烷(E1)本身是疏水的。有机聚硅氧烷(E1)可以是直链或支链的。可以单独使用一种有机聚硅氧烷(E1)，或者可以组合使用其两种或更多种。
通式(3)中的R优选各自独立地为具有1-18个碳原子的取代或未取代的一价烃基。未取代的一价烃基的实例包括烷基，例如甲基，乙基，丙基，丁基，戊基，己基，庚基，辛基，壬基，癸基，十二烷基，十三烷基，十四烷基，十六烷基，和十八烷基，环烷基例如环己基，烯基例如乙烯基和烯丙基，芳基例如苯基和甲苯基，和芳基烯基例如苯乙烯基和α-甲基苯乙烯基。取代的一价烃基的实例包括其中与上述基团的碳原子键合的部分或全部氢原子被卤素原子，氰基，氨基，羟基等取代的那些，例如，氯甲基，3-氯丙基，3,3,3-三氟丙基，氰乙基，3-氨基丙基和N-(β-氨基乙基)-α-氨基丙基。
就消泡性和经济效率而言，优选通式(3)中由R表示的基团总数的80％或更多，特别是90％或更多是甲基。
优选通式(3)中，m为满足1.9≤m≤2.2的数，且从消泡性和可加工性的观点来看，满足1.95≤m≤2.15。
由通式(3)表示的有机聚硅氧烷的末端可被由R3Si-(R与式(3)中的定义相同)表示的三有机甲硅烷基封端，或可被由HOR2Si-(R与式(3)中的定义相同)表示的二有机羟基甲硅烷基封端。
就消泡性和可加工性而言，通过Ostwald粘度计测量的有机聚硅氧烷(E1)在25℃下的粘度优选为10至100,000mm2/s，更优选为50至30,000mm2/s。低于下限时，硅油复合物(E)的消泡性能稍低，高于上限时，硅油复合物(E)的粘度增加，即使没有性能问题，也会导致可加工性差。
为了增强有机聚硅氧烷(E1)的消泡效果，混合填料(E2)，具体地，使用细二氧化硅粉末，二氧化钛，磨碎的石英，氧化铝，硅铝酸盐，有机蜡(例如，聚乙烯蜡和微晶蜡)，氧化锌，氧化镁和烷基酰胺(例如，亚乙基双硬脂酰胺和亚甲基双硬脂酰胺)。从与有机聚硅氧烷的亲和性和易于获得的观点来看，优选细二氧化硅粉末。可以单独使用一种填料(E2)，或者可以组合使用其两种或更多种。
作为细二氧化硅粉末，可以使用那些众所周知的二氧化硅粉末，其实例包括热解法二氧化硅，沉淀二氧化硅，热解二氧化硅等。这些中的一种可以单独使用，或者它们中的两种或更多种可以组合使用。就消泡性和可加工性而言，细二氧化硅粉末的比表面积(BET法)优选为50m2/g或更高，更优选为50至700m2/g，甚至更优选为80至500m2/g。当其比表面积小于50m2/g时，消泡性能稍低，当高于700m2/g时，硅油复合物(E)的粘度增加，即使没有性能问题，也会导致可加工性差。
此外，细二氧化硅粉末可以是表面未处理的二氧化硅或表面疏水化的二氧化硅。二氧化硅表面的疏水化可以通过相关技术的方法进行，即，用聚硅氧烷化合物如有机氯硅烷，有机烷氧基硅烷，有机二硅氮烷，有机聚硅氧烷或有机氢聚硅氧烷处理亲水二氧化硅。
就消泡性和可加工性而言，相对于100质量份的硅油复合物(E)，添加的有机聚硅氧烷(E1)的量优选为70至99质量份，更优选为80至97质量份。
就消泡性和可加工性而言，相对于100质量份的硅油复合物(E)，添加的填料(E2)的量优选为1至20质量份，更优选为3至15质量份。当添加量小于1质量份时，消泡性能稍低，当高于20质量份时，硅油复合物(E)的粘度增加，即使没有性能问题，也会导致可加工性差。
用于本发明的冷却剂组合物的硅油复合物(E)可以根据公知的方法制备，例如，可以通过一起混合有机聚硅氧烷(E1)和填料(E2)的方法制备，在80℃至200℃的温度下加热混合物，并在必要时对所得物进行中和和/或除去低沸点馏分。
为了提高消泡剂的消泡耐久性，高温特性，稀释稳定性，耐碱性等，可以将无机铵盐，有机硅化合物，除组分(E1)，(E2)和(F)之外的硅氧烷树脂，碱性催化剂等添加到硅油或硅油复合物(E)中。在本说明书中，包含在本发明的冷却剂组合物中的组分被定义为其他添加剂，这将在后面描述。
在本发明的冷却剂组合物的实施方案中，聚醚改性的聚硅氧烷(F)优选为由以下通式(4)表示的聚氧化烯改性的有机聚硅氧烷:
R1 2R3SiO-(R1 2SiO)x-(R1R2SiO)y-SiR1 2R3 (4)
[式中，R1是具有1-18个碳原子的取代或未取代的一价烃基，它们相同或不同；R2是由下列通式(5)表示的一价有机基团:
-R4-O(CH2CH2O)a-(CH2(CH3)CHO)b-R5 (5)
(式中，R4为具有2-6个碳原子的二价烃基；R5为氢原子或选自具有1-6个碳原子的烷基，乙酰基和异氰酸酯基的一价有机基团；a为正数，b为0或正数，且a和b满足2≤a+b≤80，b/a＝0-4)；R3是用作R1或R2，羟基或具有1-6个碳原子的烷氧基的基团；x是3至200的整数；并且y是1至60的整数]，由此硅油或硅油复合物(E)可以分散在上述基剂(D)中。
在上述通式(4)中，R1是具有1-18个碳原子的取代或未取代的一价烃基，它们彼此相同或不同，未取代的一价烃基的实例包括烷基，如甲基，乙基，丙基，丁基，戊基，己基，庚基，辛基，壬基，癸基，十二烷基，十三烷基，十四烷基，十六烷基，和十八烷基，环烷基例如环己基，烯基例如乙烯基和烯丙基，芳基例如苯基和甲苯基，和芳基烯基例如苯乙烯基和α-甲基苯乙烯基，取代的一价烃基的实例和实例包括氯甲基，3-氯丙基，3,3,3-三氟丙基，氰乙基，3-氨基丙基和N-(β-氨基乙基)-γ-氨基丙基，其通过用卤素原子，氰基，氨基等取代与上述基团的碳原子键合的部分或全部氢原子而形成。
在通式(4)中，从硅油或硅油复合物(E)的分散性和消泡性的观点来看，x为3至200，并且优选为10至150的整数。通式(4)中，从硅油或硅油复合物(E)的分散性和消泡性的观点来看，y为1至60，优选为1至30的整数。
在通式(5)中，从易于获得原料的观点来看，R4是具有2至6个碳原子的二价烃基，并且其具体实例包括亚烷基和亚烯基例如亚乙基，亚丙基，亚丁基，亚戊烯基和亚己烯基。
在通式(5)中，R5是氢原子或选自具有1至6个碳原子的烷基，乙酰基或异氰酸酯基的一价有机基团。烷基的实例包括甲基，乙基，丙基，丁基和戊基。
在通式(5)中，a是正数，b是0或正数，且a和b是满足2≤a+b≤80，优选3≤a+b≤60，更优选5≤a+b≤50的正数。当a和b满足上述范围时，硅油或硅油复合物(E)的水溶性增强，因此这可以更容易地分散在冷却剂组合物中。当低于下限时，尽管在不引起性能问题的水平上，将硅油或硅油复合物(E)分散在冷却剂组合物中的性能略低，而当高于上限时，硅油或硅油复合物(E)和聚醚改性的聚硅氧烷(F)之间的相容性降低，并且在冷却剂组合物中的分散性能也略微降低。
在通式(5)中，a和b满足b/a＝0至4(0/10至8/2)，优选b/a＝0至6/4，更优选b/a＝0到4/6。当a和b满足上述范围时，硅油或硅油复合物(E)的水溶性增强，因此这可以更容易地分散在冷却剂组合物中。另外，可以改善消泡剂的耐热性和消泡效果的耐久性。当高于上限时，尽管性能没有大大降低，但是将硅油或硅油复合物(E)分散在冷却剂组合物中的性能劣化。
在上述通式(4)中，R3是用作R1或R2，羟基或具有1至6个碳原子的烷氧基的基团。烷氧基的实例包括甲氧基，乙氧基，丙氧基和丁氧基。
从硅油或硅油复合物(E)的分散性和可加工性的观点来看，通过Ostwald粘度计测量的聚醚改性的聚硅氧烷(F)在25℃下的粘度优选为10至10,000mm2/s，更优选50至8000mm2/s，甚至更优选200至5000mm2/s。可以单独使用一种类型的聚醚改性的聚硅氧烷(F)，或者可以组合使用其两种或更多种。
聚醚改性均聚硅氧烷(F)的具体实例包括以下化合物：
(CH3)3SiO-[(CH3)2SiO]30-[(CH3)R2SiO]3-Si(CH3)3 (F-1)
R2：-C3H6O-(C2H4O)8-H
(CH3)3SiO-[(CH3)2SiO]25-[(CH3)R2SiO]5-Si(CH3)3 (F-2)
R2：-C3H6O-(C2H4O)10-(C3H6O)2-C4H9
(CH3)3SiO-[(CH3)2SiO]25-[(CH3)R2SiO]5-Si(CH3)3 (F-3)
R2：-C3H6O-(C2H4O)8-(C3H6O)30-C4H9
(CH3)3SiO-[(CH3)2SiO]25-[(CH3)R2SiO]5-Si(CH3)3 (F-4)
R2：-C3H6O-(C2H4O)30-(C3H6O)10-C4H9
(CH3)3SiO-[(CH3)2SiO]40-[(CH3)R2SiO]4-Si(CH3)3 (F-5)
R2：-C3H6O-(C2H4O)21-(C3H6O)7-COCH3
就硅油或硅油复合物(E)的可加工性和优异分散性而言，这些化合物可优选用作聚醚改性的聚硅氧烷(F)。
在本发明的冷却剂组合物的实施方案中，硅油(E)没有特别限制，只要可以获得本发明的效果，并且可以使用众所周知的那些。其实例包括由Shin-Etsu Chemical Co.，Ltd.制造的KF-96，KF-410，KF-412，KF-50，KF-9701和FL-5。其中，可以容易地获得且具有良好的经济可行性的KF-96是优选的。这些中的一种可以单独使用，或者可以组合使用其两种或更多种。
在本发明的冷却剂组合物的实施方案中，硅油复合物(E)没有特别限制，只要可以获得本发明的效果，并且可以使用众所周知的那些。其实例包括由Shin-Etsu ChemicalCo.，Ltd.制造的KS-66，KS-69，KS-7704S，KS-7710和KS-7712。其中，具有优异分散性，可以容易地获得且具有良好的经济可行性的KS-66是优选的。这些中的一种可以单独使用，或者可以组合使用其两种或更多种。
在本发明的冷却剂组合物的实施方案中，聚醚改性的聚硅氧烷(F)没有特别限制，只要可以获得本发明的效果，并且可以使用众所周知的那些。其实例包括由Shin-EtsuChemical Co.，Ltd.制造的KF-6701，KF-351A，KF-352A，KF-353和KF-615A。其中，在硅油或硅油复合物(E)的水分散性中优异且发泡性低的KF-6701，KF-352A和KF-615A是优选的。这些中的一种可以单独使用，或者可以组合使用其两种或更多种。
在本发明的冷却剂组合物的实施方案中，含有硅油复合物(E)和聚醚改性的聚硅氧烷(F)的那些不受特别限制，只要可以获得本发明的效果，并且可以使用众所周知的那些。其实例包括由Shin-Etsu Chemical Co.，Ltd.制造的KS-530，KS-496A，KS-502，KS-506，KS-508，KS-537和KS-538。其中，在基剂(D)中的分散性优异且消泡性优异的KS-530是优选的。这些中的一种可以单独使用，或者可以组合使用其两种或更多种。
在本发明的冷却剂组合物中，相对于100质量份的冷却剂组合物，硅油或硅油复合物(E)和聚醚改性的聚硅氧烷(F)的总含量，从进一步改善消泡性和保持粘度的观点来看优选为0.05质量份或更多，更优选0.06质量份或更多，甚至更优选0.08质量份或更多，甚至更优选0.1质量份或更多。其中混合作为上述消泡剂的二氧化硅(C)的量也包括在上述含量中。
从保持表面活性剂(粘度指数改进剂)的增稠效果和消泡效果之间的更好平衡的观点来看，本发明的冷却剂组合物中的硅油或硅油复合物(E)的含量相对于100质量份的冷却剂组合物优选为0.001至1.0质量份，更优选0.005至1.0质量份，甚至更优选0.01至0.5质量份。其中混合作为上述消泡剂的二氧化硅(C)的量也包括在上述含量中。
从保持表面活性剂(粘度指数改进剂)的增稠效果和消泡效果之间的更好平衡的观点来看，本发明的冷却剂组合物中聚醚改性的聚硅氧烷(F)的含量相对于100质量份的冷却剂组合物优选为0.001至10质量份，更优选0.005至5.0质量份，甚至更优选0.01至1.0质量份。
本发明的冷却剂组合物中硅油或硅油复合物(E)与聚醚改性的聚硅氧烷(F)之间的质量比优选为9:1至1:9，更优选为8:2至2:8，甚至更优选7:3至3:7。通过使混合比在上述范围内，(1)可以进一步防止表面活性剂(粘度指数改进剂)的增稠效果显著降低，和(2)在高温下的消泡效果可以进一步增强。
本发明的冷却剂组合物的运动粘度为在25℃下8.5mm2/s或更高，在100℃下2.0mm2/s或更低。
从抑制低温下的冷却损失的观点来看，本发明的冷却剂组合物在25℃下的运动粘度为8.5mm2/s或更高，从避免水泵上的负载并抑制内燃机的不良燃料效率的观点来看优选为3000mm2/s或更低。从这些观点来看，在25℃下的运动粘度优选为8.5至3000mm2/s，更优选为9至2000mm2/s，甚至更优选为50至1000mm2/s。
从保持高温冷却能力和防止过热的观点来看，本发明的冷却剂组合物在100℃下的运动粘度为2.0mm2/s或更低，优选0.3至2.0mm2/s，更优选0.4至1.8mm2/s。例如，可以通过测量散热器的热透射率来评估冷却剂组合物的冷却能力。100％水的冷却剂在100℃下的运动粘度为0.3mm2/s。
在本发明的冷却剂中，通过包括上述组分，可以将运动粘度设定在上述预定范围内。在希望增加在25℃下的运动粘度的情况下，这可以通过以下方法来实现：增加非聚硅氧烷表面活性剂的含量的方法，在使用碱金属化合物情况下调节碱金属化合物的含量的方法，在基剂含有醇的情况下增加醇含量的方法等。另外，在希望降低在100℃下的运动粘度的情况下，这可以通过以下方法来实现：降低非聚硅氧烷表面活性剂的含量的方法，在使用碱金属化合物的情况下调节碱金属化合物的含量的方法，在基剂含有醇的情况下降低醇含量的方法等。
如果需要，可以在不损害本发明效果的范围内在本发明的冷却剂组合物中混合除上述组分(A)至(F)之外的其它添加剂。
例如，为了有效地抑制发动机冷却剂路径中使用的金属的腐蚀，本发明的冷却剂组合物可以在不损害本发明的效果的范围内包含至少一种防锈剂。防锈剂的实例包括磷酸和/或其盐，脂族羧酸和/或其盐，芳族羧酸和/或其盐，三唑，噻唑，硅酸盐，硝酸盐，亚硝酸盐，硼酸盐，钼酸盐和胺盐中的任何一种或两种或更多种的混合物。
例如，为了防止腐蚀，本发明的冷却剂组合物可以包括在不损害本发明的效果的范围内的至少一种pH调节剂。pH调节剂的实例包括氢氧化钠，氢氧化钾和氢氧化锂中的任何一种或两种或更多种的混合物。
本发明的冷却剂组合物在25℃下的pH优选为6或更高，更优选为7或更高，并且优选为10或更低，更优选为9或更低。
对于本发明的冷却剂组合物，例如，可以在不损害本发明的效果的范围内适当地添加着色剂，染料，分散剂，苦味剂等。
相对于100质量份的组合物，其中混合的上述其他添加剂的总量通常为10质量份或更少，并且优选为5质量份或更少。
在本发明中，冷却剂组合物的制备方法没有特别限制，只要可以获得本发明的效果，并且可以使用典型的冷却剂组合物的制备方法。例如，可以通过在低温下均匀搅拌来生产冷却剂组合物。本发明的冷却剂组合物更优选通过在混合后将混合物加热至优选60℃或更高，更优选80℃或更高，且优选100℃或更低，在必要时搅拌所得物，将所得物溶解，然后将所得物冷却至室温(20℃)来制备。
本发明还涉及汽车发动机浓缩冷却剂组合物(下文中，也称为本发明的浓缩冷却剂组合物)。本发明的浓缩冷却剂组合物是含有本发明的冷却剂组合物的组分(A)至(C)，如果需要的话硅油或硅油复合物(E)，如果需要的话聚醚改性的聚硅氧烷(F)。和如果需要的话溶剂(D')。本发明的浓缩冷却剂组合物可用于通过用基剂(D)稀释例如2至10质量倍来获得本发明的冷却剂组合物。溶剂(D')为可以用于典型的冷却剂组合物的液体如水和二醇，并且作为其具体实例，引用了关于基剂(D)的上述描述。另外，溶剂(D')可以与基剂(D)相同或不同。即使在非聚硅氧烷表面活性剂(A)，含有矿物油(B)和二氧化硅(C)的消泡剂，如果需要的话油或硅油复合物(E)和聚醚改性的聚硅氧烷(F)，和如果需要的话碱金属化合物(A')预先浓缩的情况下，本发明的浓缩冷却剂组合物也可以在稀释后抑制发泡性。因此，浓缩冷却剂组合物可以在供应到发动机之前立即用基剂(D)稀释而用作冷却剂组合物。另外，在本发明的浓缩冷却剂组合物中，可以在不损害关于所得冷却剂组合物的本发明效果的范围内混合其它添加剂。作为添加剂，引用了关于本发明的冷却剂组合物的上述描述。此外，添加剂也可以混合在溶剂(D)中使用。
本发明的浓缩冷却剂组合物的一个实施方案，相对于100质量份浓缩冷却剂组合物，可以包括以下组分:(A)非聚硅氧烷表面活性剂:0.02至99.98质量份；含有(B)矿物油和(C)二氧化硅的消泡剂:0.02至20质量份，优选0.04至10质量份；(D')溶剂:0至99.8质量份；(E)硅油或硅油复合物:0.002至10质量份；和(F)聚醚改性的聚硅氧烷:0.002至90质量份。
本发明的浓缩冷却剂组合物可含有碱金属化合物(A')。相对于100质量份浓缩冷却剂组合物，本发明的浓缩冷却剂组合物中碱金属化合物(A')的含量优选为1至30质量份，更优选为5至15份。
本发明的冷却剂组合物通常可用作冷却剂，并且优选用作内燃机的冷却剂。因此，本发明还涉及一种操作内燃机的方法，其中本发明的冷却剂组合物用作冷却剂(下文中，也称为本发明的操作内燃机的方法)。根据本发明的操作内燃机的方法，可以大大提高内燃机的燃料效率效果。本发明的冷却剂组合物还可以用作电池堆，燃料电池堆等的冷却剂。
在下文中，将使用实施例更详细地描述本发明，但是本发明不限于这些实施例。另外，配方中的数值代表质量份。
[1.LLC的准备]
将下表1中所示配方的材料加入，搅拌并混合在一起，从而产生LLC。在表1中，使用由Kokura Synthetic Industries，Ltd.制造的癸二酸作为防锈剂，使用由Osaka SodaCo.，Ltd.制造的苛性钾作为pH调节剂。
[表格1]
材料 混合量(质量份)
乙二醇 90.6
水 1.2
锈抑制剂 4.2
pH调节剂 4
[实施例1至7和比较例1至13]
将下表2-1至2-3中所述的聚硅氧烷消泡剂或消泡剂，作为非聚硅氧烷表面活性剂(A)(粘度指数改进剂)的聚氧乙烯烷基醚硫酸酯盐(式(2)中的Rc为具有22个碳原子的直链烷基，Rd为亚乙基，q为4，M为钠)和水以表2-1至2-3中记载的混合量(质量份)在LLC中混合，使其总量达到100质量份，从而制得实施例1至7的冷却剂组合物和比较例1至13的冷却剂组合物。其中，如下合成聚氧乙烯烷基醚硫酸酯盐。
<聚氧乙烯烷基醚硫酸酯盐的合成方法>
使用具有外护套的薄膜硫酸化反应器，使得主要含有22个碳原子的高级醇的醇乙氧基化物(加入的环氧乙烷的平均摩尔数为4.0)(商品名:KALCOL 220-80，由Kaocorporation制造)在5.0L/h的供给速度下以薄膜形式向下流动，并且在40℃的反应器冷却温度和130L/min的供应速率(三氧化硫/乙氧基化物的摩尔比:1.00)的条件下加入用干燥空气稀释的三氧化硫气体(三氧化硫气体的浓度:1.1体积％)以进行硫酸化反应。
所得聚氧乙烯烷基醚硫酸酯用2.5％氢氧化钠水溶液中和(氢氧化钠/聚氧乙烯烷基醚硫酸酯的摩尔比:1.10)，使聚氧乙烯醚硫酸钠的浓度为23％或更多且27％或更少，使得合成具有22个碳原子的聚氧乙烯烷基醚硫酸钠(加入的环氧乙烷的平均摩尔数为4.0)。
<评价测试>
对得到的冷却剂组合物进行以下评价试验。
<1.粘度指数影响试验>
根据JIS K 2283测量25℃下的运动粘度。冷却剂组合物在25℃下的运动粘度为8.5mm2/s或更高的情况评价为良好。
<2.粘度指数影响试验>
根据JIS K 2283测量100℃下的运动粘度。冷却剂组合物在100℃下的运动粘度为2.0mm2/s或更低的情况评价为良好。
<3.高温下消泡性能的评价试验>
JIS K 2234的发泡性试验在90℃的液温下不进行稀释而进行，泡沫体积为4mL或更少的情况评价为“良好”。
<4.耐久性测试>
在进行耐久性试验(100℃×500小时)后，进行上述<3>在高温下的消泡性评价试验，评价泡沫量为4mL或更少的情况为“良好”。结果如下表2-1至2-3所示。
从表2-1至2-3可以看出，在实施例1至7的冷却剂组合物中，其中包含非聚硅氧烷表面活性剂(A)，含有特定量矿物油(B)和二氧化硅(C)的消泡剂和基剂(D)，在低温和高温下获得所需的运动粘度，抑制了表面活性剂在高温下的发泡性能，在高温环境下长时间保持了消泡性能，并且实现了耐久性。
本发明的冷却剂组合物适用于冷却内燃机，特别是汽车发动机，逆变器，电池等。

Claims (9)

1.一种汽车发动机冷却剂组合物，其包含:
非聚硅氧烷表面活性剂；
含有矿物油和二氧化硅的消泡剂；和
基剂，其中
所述基剂包括至少一种选自一元醇，二元醇，三元醇和二醇单烷基醚的醇和/或水，并具有在25℃下8.5mm2/s或更高的运动粘度和在100℃下2.0mm2/s或更低的运动粘度，和
相对于100质量份的冷却剂组合物，矿物油的含量为0.01至0.4质量份，并且二氧化硅的含量为0.003至0.1质量份。
2.根据权利要求1所述的汽车发动机冷却剂组合物，还包含:
硅油或硅油复合物；和
聚醚改性的聚硅氧烷。
3.根据权利要求2所述的汽车发动机冷却剂组合物，其中
相对于100质量份的冷却剂组合物，硅油或硅油复合物和聚醚改性的聚硅氧烷的总含量为0.05质量份或更多。
4.根据权利要求2或3所述的汽车发动机冷却剂组合物，其中
相对于100质量份的冷却剂组合物，硅油或硅油复合物的含量为0.001至1质量份，并且
相对于100质量份的冷却剂组合物，聚醚改性的聚硅氧烷的含量为0.001至10质量份。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的汽车发动机冷却剂组合物，其中
硅油或硅油复合物与聚醚改性的聚硅氧烷之间的质量比为9:1至1:9。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的汽车发动机冷却剂组合物，其中
所述基剂包含有机溶剂。
7.一种用于获得根据权利要求1至6中任一项所述冷却剂组合物的汽车发动机浓缩冷却剂组合物，其用基剂稀释2至10质量倍以便使用。
8.根据权利要求7所述的汽车发动机浓缩冷却剂组合物，其中
相对于100质量份浓缩冷却剂组合物，包含非聚硅氧烷表面活性剂:0.02至99.98质量份；含有矿物油和二氧化硅的消泡剂:0.02至20质量份；溶剂:0至99.8质量份；硅油或硅油复合物:0.002至10质量份；和聚醚改性的聚硅氧烷:0.002至90质量份。
9.一种操作内燃机的方法，其使用根据权利要求1至6中任一项所述的冷却剂组合物作为冷却剂。
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