乙二醇是一种无色微粘的液体,沸点是197.4℃,冰点是-11.5℃,能与水任意比例混合。混合后由于改变了冷却水的蒸气压,冰点显著降低。其降低的程度在一定范围内随乙二醇的含量增加而下降。当乙二醇的含量为68%时,冰点可降低至- 68℃,超过这个极限时,冰点反而要上升。乙二醇防冻液在使用中易生成酸性物质,对金属有腐蚀作用。因此,应加入适量磷酸氢二钠等以防腐蚀。乙二醇有毒,但由于其沸点高,不会产生蒸气被人吸入体内而引起中毒。乙二醇的吸水性强,储存的容器应密封,以防吸水后溢出。由于水的沸点比乙二醇低,使用中被蒸发的是水,当缺少冷却液时,只要加入净水就行了。
防冻液一般分乙醇-水型、甘油-水型和乙二醇-水型三种。乙醇的冰点为-114℃,沸点为78.3℃。乙醇易着火,易蒸发,配制时其含量一般不宜超过40%,也不宜在工作温度较高的柴油机冷却系统中使用。甘油(丙三醇)的冰点为-17℃,沸点为290℃,与水混合后的冰点可达-46.5℃。水中甘油的含量要相当大时才能得到低冰点防冻液,使用起来不经济。
常用的有三乙醇胺、苯并三氮唑、巯基苯并噻唑、有机磷酸盐等,缓蚀性能较好,如仅添加0. 1 %~0. 5 %的苯并三氮唑即可防止铜制构件的腐蚀。不同成分的金属构件需用不同的缓蚀剂,亚硝酸钠对钢、铸铁的缓蚀效果好,但对焊料产生孔蚀;三乙醇胺、磷酸盐、有机磷酸盐虽对黑色金属缓蚀效果好,但对黄铜、紫铜有腐蚀;硅酸盐是铝优良的缓蚀剂,但极度易水解,形成大量絮状沉淀。
从近些年来的防冻液专利看,至少有一半以上文献的缓蚀剂组分中有硅酸盐。虽然硅酸盐不稳定,在使用过程中易析出凝胶,但由于其对Al 、Cu、Fe 等金属都有较好的保护作用,且价廉易得,完全,因此延用至今。为避免产生凝胶必须向防冻液中添加少量的硅酸盐稳定剂。关于稳定剂的报道很多,主要是硅氧烷类,Si2N及Si2P化合物。各种缓蚀剂对不同的金属有不同的作用,一种缓蚀剂对同一种金属有防腐作用,但它对另一种金属也可能很少或没有防腐作用。在多种金属存在的条件下,要想达到良好的防锈效果,需用多种缓蚀剂来复配。一般缓蚀剂总加入量为防冻液原液的0. 5 %~5 % 。