在2025年的汽車行業中，汽車防凍液作為保障汽車發動機正常運行的關鍵液體，其技術發展備受關注。隨著工業經濟的持續進步，汽車發動機對於冷卻液，即汽車防凍液的要求日益嚴苛。當前，市場上的汽車防凍液種類繁多，性能參差不齊，研發經濟、環保且高防腐效果的汽車防凍液配方成為行業熱點。

  一、汽車防凍液實驗基礎：試劑與儀器

  《2025-2030年全球及中國汽車防凍液行業市場現狀調研及發展前景分析報告》指出，在對汽車防凍液的研究中，實驗所選用的試劑和儀器至關重要。試劑方面，乙二醇、三乙醇胺(工業級)，以及苯駢三氮唑、苯甲酸鈉、硼砂、氯化鈉、硫酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鈉等均為實驗所需，其中除三乙醇胺為工業級外，其餘多為分析純。儀器則包括甘汞電極、鉑電極以及 Autolab 電化學工作站等。這些試劑和儀器為深入探究汽車防凍液的性能提供了基礎條件。

  二、汽車防凍液實驗方法：腐蝕電位測定

  本次針對汽車防凍液的實驗，主要聚焦於在特定的水∶乙二酸 = 1∶1(100 mL)研究體系中。在該體系里，先加入一定量符合 SHT0085 - 1991 標準的腐蝕液。隨後，在固定其他緩蝕劑用量的情況下，通過分別改變苯駢三氮唑、硼砂、苯甲酸鈉的用量，藉助 AutoLab 電化學工作站來測定腐蝕電位，以此確定這幾種物質在汽車防凍液中的最佳用量。

  三、汽車防凍液性能研究：緩蝕劑影響

  (一)硼砂對汽車防凍液腐蝕電位的影響

  實驗中，先取六份 50 mL 自配的汽車防凍液(編號 1 - 6)，每份均加入 0.1% 的苯甲酸鈉，接著依次向其中加入不同量的硼砂，其比例分別為 0.0%、0.1%、0.3%、0.5%、0.7%、0.9%，對應編號為 1、2、3、4、5、6。之後，向這 6 份樣品中分別加入 8mL 的混合腐蝕液並使其均勻混合，最後運用 AutoLab 電化學工作站測定腐蝕電位。結果顯示，當苯甲酸鈉的量固定為 0.1% 時，加入硼砂的量為 0.5% 時效果最佳，此時測定的腐蝕電位為\(E = -0.905 V\)。

  (二)未加硼砂時苯甲酸鈉對汽車防凍液腐蝕電位的影響

  取兩份 50 mL 自配的汽車防凍液，依次加入不同量的苯甲酸鈉，其比例分別為 0.05%、0.10%、0.15%、0.20%，編號為 1、2、3、4。同樣向這四份樣品分別加入 8 mL 的腐蝕液，混合均勻後運用 AutoLab 電化學工作站測定腐蝕電位。從結果可知，在未加入硼砂的情況下，苯甲酸鈉對腐蝕電位的影響並不顯著。

  (三)加入硼砂後苯甲酸鈉對汽車防凍液腐蝕電位的影響

  取兩份 50 mL 汽車防凍液，每份先加入 0.5% 的硼砂，然後依次加入不同量的苯甲酸鈉，比例為 0.08%、0.10%、0.12%、0.14%、0.16%、0.18%，編號為 1、2、3、4、5、6。加入 8 mL 腐蝕液混合均勻後測定腐蝕電位。結果表明，當六份樣品加入硼砂的量都為 0.5% 時，加入苯甲酸鈉的量為 0.12% 時，所測得的腐蝕電位最佳，為\(E = -0.905 V\)。

  (四)苯駢三氮唑對汽車防凍液腐蝕電位的影響

  取兩份 50 mL 自配的汽車防凍液，分別加入硼砂的量為 0.8%、苯甲酸鈉的量為 0.05% 以及 8 mL 的腐蝕液，編號為 1、2。向 1 號加入苯駢三氮唑的量為 0.08%，向 2 號加入苯駢三氮唑的量為 0.16%，混合均勻後測定腐蝕電位。1 號測出的腐蝕電位是 -0.926 V，2 號測出的腐蝕電位是 -0.915 V，這表明苯駢三氮唑對腐蝕電位的影響較小。從經濟可行的角度考慮，確定苯駢三氮唑的最佳量為 0.08%。

  四、汽車防凍液配方確定

  汽車防凍液的基本組成包括乙二醇、三乙醇胺、去離子水、緩蝕劑、色素、消泡劑等。具體配方比例為：基礎液(乙二醇和去離子水)占 96 - 98%，汽車防凍液緩蝕劑占 0.6 - 1.2%，色素占 0.00001 - 0.00002%，消泡劑占 0.0001 - 0.0002%，其他成分適量。在確定原料配比時，也明確了添加順序，需按量依次將原料加入反應槽中，進行加熱、攪拌溶解、過濾等操作，從而配製成乙二醇 - 水型汽車防凍液。

  五、汽車防凍液掛板試驗

  綜合前面的實驗分析，初步認為當汽車防凍液中加入硼砂的量為 0.5%，加入苯甲酸鈉的量為 0.12% 時，從電化學角度可能會有較好效果。為此進行掛板實驗對比，樣品 1 為原樣品，樣品 2 為改進後的配方(在原樣品基礎上加入硼砂的量為 0.5%、苯甲酸鈉的量為 0.12%)。對兩份樣品進行水浴加熱，控制溫度在(88 ± 2)℃，分別加熱 34、260、280 h 後觀察樣品狀態及掛片的腐蝕情況。結果顯示，優化後的配方較原配方具有更好的耐溫性，外觀顏色變化不明顯，仍保持較清的溶液狀態，顏色與初始相近;而原配方溶液底部有較多絮狀物，顏色變為灰白色，說明原配方在掛板過程中有鋁發生腐蝕 / 溶解。通過對掛板前後試片(鋁片)質量的測量，加熱前，樣品 1 的試片質量\(m_{1}=38.2506 g\)，加熱結束後為\(m_{1}' = 38.1404 g\)，質量變化\(\Delta m = -0.1102 g\);加熱前，樣品 2 的試片質量\(m_{2}=37.1644 g\)，加熱結束後為\(m_{2}' = 37.1543 g\)，質量變化\(\Delta m = -0.0101 g\)。由此可知，改進後的配方對金屬鋁的腐蝕失重較小，約為原配方的 1 / 10。

  六、汽車防凍液主要技術指標參數

  將鑄鐵、鋼、鑄鋁、焊錫、黃銅、銅這六類典型金屬試片稱重後連成試片束，放入 750 mL 的乙二醇 - 水型汽車防凍液中，在空氣流量為(100 ± 10)mL/min，加熱條件為(88 ± 2)℃的環境下試驗一周，即(336 ± 2)h。整理試驗數據後得到金屬試片質量變化值等技術指標參數。結果顯示，該汽車防凍液在顏色、密度、冰點、沸點、對汽車有機塗層的影響、儲備鹼度、腐蝕試片質量變化值、泡沫傾向等方面均滿足行業標準，如密度為 1.072，滿足 1.068 - 1.088 的要求;冰點為 -35.9℃，滿足≤ -35℃的要求等。

  七、總結

  通過一系列實驗研究了乙二醇 - 水(體積比約 1∶1)型汽車防凍液體系中苯駢三氮唑、苯甲酸鈉、硼砂對汽車防凍液緩蝕性能的影響。結果表明，在 pH 值為 8 - 9 的條件下，將苯甲酸鈉、硼砂、苯駢三氮唑按一定比例混合加入汽車防凍液體系中，其緩蝕性能優於單獨使用這些緩蝕劑。確定的乙二醇 - 水型汽車防凍液配方為基礎液(乙二醇和去離子水)98%，汽車防凍液緩蝕劑 1%，色素 0.00001%。經掛板實驗及各項性能測定，該汽車防凍液的顏色、密度等參數均符合行業標準，為研發新型綠色環保、緩蝕性能優良的汽車防凍液提供了有價值的參考。