在2025年的汽车行业中，汽车防冻液作为保障汽车发动机正常运行的关键液体，其技术发展备受关注。随着工业经济的持续进步，汽车发动机对于冷却液，即汽车防冻液的要求日益严苛。当前，市场上的汽车防冻液种类繁多，性能参差不齐，研发经济、环保且高防腐效果的汽车防冻液配方成为行业热点。

  一、汽车防冻液实验基础：试剂与仪器

  《2025-2030年全球及中国汽车防冻液行业市场现状调研及发展前景分析报告》指出，在对汽车防冻液的研究中，实验所选用的试剂和仪器至关重要。试剂方面，乙二醇、三乙醇胺(工业级)，以及苯骈三氮唑、苯甲酸钠、硼砂、氯化钠、硫酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠等均为实验所需，其中除三乙醇胺为工业级外，其余多为分析纯。仪器则包括甘汞电极、铂电极以及 Autolab 电化学工作站等。这些试剂和仪器为深入探究汽车防冻液的性能提供了基础条件。

  二、汽车防冻液实验方法：腐蚀电位测定

  本次针对汽车防冻液的实验，主要聚焦于在特定的水∶乙二酸 = 1∶1(100 mL)研究体系中。在该体系里，先加入一定量符合 SHT0085 - 1991 标准的腐蚀液。随后，在固定其他缓蚀剂用量的情况下，通过分别改变苯骈三氮唑、硼砂、苯甲酸钠的用量，借助 AutoLab 电化学工作站来测定腐蚀电位，以此确定这几种物质在汽车防冻液中的最佳用量。

  三、汽车防冻液性能研究：缓蚀剂影响

  (一)硼砂对汽车防冻液腐蚀电位的影响

  实验中，先取六份 50 mL 自配的汽车防冻液(编号 1 - 6)，每份均加入 0.1% 的苯甲酸钠，接着依次向其中加入不同量的硼砂，其比例分别为 0.0%、0.1%、0.3%、0.5%、0.7%、0.9%，对应编号为 1、2、3、4、5、6。之后，向这 6 份样品中分别加入 8mL 的混合腐蚀液并使其均匀混合，最后运用 AutoLab 电化学工作站测定腐蚀电位。结果显示，当苯甲酸钠的量固定为 0.1% 时，加入硼砂的量为 0.5% 时效果最佳，此时测定的腐蚀电位为\(E = -0.905 V\)。

  (二)未加硼砂时苯甲酸钠对汽车防冻液腐蚀电位的影响

  取两份 50 mL 自配的汽车防冻液，依次加入不同量的苯甲酸钠，其比例分别为 0.05%、0.10%、0.15%、0.20%，编号为 1、2、3、4。同样向这四份样品分别加入 8 mL 的腐蚀液，混合均匀后运用 AutoLab 电化学工作站测定腐蚀电位。从结果可知，在未加入硼砂的情况下，苯甲酸钠对腐蚀电位的影响并不显著。

  (三)加入硼砂后苯甲酸钠对汽车防冻液腐蚀电位的影响

  取两份 50 mL 汽车防冻液，每份先加入 0.5% 的硼砂，然后依次加入不同量的苯甲酸钠，比例为 0.08%、0.10%、0.12%、0.14%、0.16%、0.18%，编号为 1、2、3、4、5、6。加入 8 mL 腐蚀液混合均匀后测定腐蚀电位。结果表明，当六份样品加入硼砂的量都为 0.5% 时，加入苯甲酸钠的量为 0.12% 时，所测得的腐蚀电位最佳，为\(E = -0.905 V\)。

  (四)苯骈三氮唑对汽车防冻液腐蚀电位的影响

  取两份 50 mL 自配的汽车防冻液，分别加入硼砂的量为 0.8%、苯甲酸钠的量为 0.05% 以及 8 mL 的腐蚀液，编号为 1、2。向 1 号加入苯骈三氮唑的量为 0.08%，向 2 号加入苯骈三氮唑的量为 0.16%，混合均匀后测定腐蚀电位。1 号测出的腐蚀电位是 -0.926 V，2 号测出的腐蚀电位是 -0.915 V，这表明苯骈三氮唑对腐蚀电位的影响较小。从经济可行的角度考虑，确定苯骈三氮唑的最佳量为 0.08%。

  四、汽车防冻液配方确定

  汽车防冻液的基本组成包括乙二醇、三乙醇胺、去离子水、缓蚀剂、色素、消泡剂等。具体配方比例为：基础液(乙二醇和去离子水)占 96 - 98%，汽车防冻液缓蚀剂占 0.6 - 1.2%，色素占 0.00001 - 0.00002%，消泡剂占 0.0001 - 0.0002%，其他成分适量。在确定原料配比时，也明确了添加顺序，需按量依次将原料加入反应槽中，进行加热、搅拌溶解、过滤等操作，从而配制成乙二醇 - 水型汽车防冻液。

  五、汽车防冻液挂板试验

  综合前面的实验分析，初步认为当汽车防冻液中加入硼砂的量为 0.5%，加入苯甲酸钠的量为 0.12% 时，从电化学角度可能会有较好效果。为此进行挂板实验对比，样品 1 为原样品，样品 2 为改进后的配方(在原样品基础上加入硼砂的量为 0.5%、苯甲酸钠的量为 0.12%)。对两份样品进行水浴加热，控制温度在(88 ± 2)℃，分别加热 34、260、280 h 后观察样品状态及挂片的腐蚀情况。结果显示，优化后的配方较原配方具有更好的耐温性，外观颜色变化不明显，仍保持较清的溶液状态，颜色与初始相近;而原配方溶液底部有较多絮状物，颜色变为灰白色，说明原配方在挂板过程中有铝发生腐蚀 / 溶解。通过对挂板前后试片(铝片)质量的测量，加热前，样品 1 的试片质量\(m_{1}=38.2506 g\)，加热结束后为\(m_{1}' = 38.1404 g\)，质量变化\(\Delta m = -0.1102 g\);加热前，样品 2 的试片质量\(m_{2}=37.1644 g\)，加热结束后为\(m_{2}' = 37.1543 g\)，质量变化\(\Delta m = -0.0101 g\)。由此可知，改进后的配方对金属铝的腐蚀失重较小，约为原配方的 1 / 10。

  六、汽车防冻液主要技术指标参数

  将铸铁、钢、铸铝、焊锡、黄铜、铜这六类典型金属试片称重后连成试片束，放入 750 mL 的乙二醇 - 水型汽车防冻液中，在空气流量为(100 ± 10)mL/min，加热条件为(88 ± 2)℃的环境下试验一周，即(336 ± 2)h。整理试验数据后得到金属试片质量变化值等技术指标参数。结果显示，该汽车防冻液在颜色、密度、冰点、沸点、对汽车有机涂层的影响、储备碱度、腐蚀试片质量变化值、泡沫倾向等方面均满足行业标准，如密度为 1.072，满足 1.068 - 1.088 的要求;冰点为 -35.9℃，满足≤ -35℃的要求等。

  七、总结

  通过一系列实验研究了乙二醇 - 水(体积比约 1∶1)型汽车防冻液体系中苯骈三氮唑、苯甲酸钠、硼砂对汽车防冻液缓蚀性能的影响。结果表明，在 pH 值为 8 - 9 的条件下，将苯甲酸钠、硼砂、苯骈三氮唑按一定比例混合加入汽车防冻液体系中，其缓蚀性能优于单独使用这些缓蚀剂。确定的乙二醇 - 水型汽车防冻液配方为基础液(乙二醇和去离子水)98%，汽车防冻液缓蚀剂 1%，色素 0.00001%。经挂板实验及各项性能测定，该汽车防冻液的颜色、密度等参数均符合行业标准，为研发新型绿色环保、缓蚀性能优良的汽车防冻液提供了有价值的参考。