在液体冷却系统中降低噪音和/或结垢的组合物及方法本发明涉及在发动机的液体冷却系统中降低噪音和/或结垢的组合物，和在这
样的液体冷却系统中降低噪音和/或结垢方法。
已经知道，当液体在管状物、管道和中空铸件中流动时，涡流、空穴和回旋
的存在会产生噪音。
降低液体在封闭系统、尤其是热发动机的冷却系统中流动时所产生的噪音的
现行方法，迄今为止集中于宏观力学方面，即改变泵的规格、或用吸音的材料包
住声源处、或增加液体容器的厚度。其他的方法是降低冷却系统的体积至最小，
或是研磨冷却剂流动的管道内表面，管道内常见的弯头、颈缩、扩颈和粗糙会产
生涡流、空穴和回旋而导致振动和噪音。
所有这些方法都限制了其应用，而且不能解决主要的噪音源问题，即液体循
环时产生的涡流、空穴和回旋。
本发明的一个目的是从“微观力学”方面提供减少主要的噪音起因，从而降
低涡流、空穴和回旋，进而降低噪音的组合物和方法，
本发明的第一个方面是提供在发动机的液体冷却系统中用于降低噪音和/或结
垢的组合物，它含有不溶于液体冷却系统内冷却液的有机聚合的微纤材料，微纤
的长径比(长度与直径比)是10-5000。
本发明的第二个方面是提供在发动机的液体冷却系统中降低噪音和/或结垢的
方法，它含括将本发明的第一个方面所提到的组合物加入到发动机的液体冷却系
统中。
当向液体冷却系统中加入微纤材料时，会降低涡流、空穴和回旋，进而降低
噪音。另外，它还降低冷却系统内表面上的结垢，假如有的话。
优选的长径比是10-3000。过大的长径比会导致单根微纤之间的缠结，因而在
流动的液体中产生沉积。
有机聚合的微纤材料优选是平均直径为1纳米-15微米、平均长度为100纳米
-3毫米的微纤形式的固态有机聚合物。加工成微纤的聚合材料应当不溶于、但可
高度分散于所给定的冷却液。可以使用的是：例如，聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、
聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚甲基丙烯酸甲
酯、尼龙、聚碳酸酯、及其共聚物或共混物。
可以使用已知具有耐热性的聚合物，包括：聚对酰胺、芳族聚酰胺、芳族聚
醚、聚醚醚酮、芳族聚酯、芳族聚酰亚胺、和聚苯并咪唑。
已知的聚合物材料中特别优选的是能够形成液晶的聚合材料。具体的例子包
括芳族聚酰胺纤维，例如从硫酸液晶溶液中经湿纺得到的聚对苯二酰对苯二胺，
和从多磷酸液晶溶液中经湿纺得到的聚苯并二噻唑。
“微纤”意指短纤维。微纤不是进行了微纤化。
“可高度分散”意指在长时间剧烈混合后能够看到形成均匀状悬浮的聚合微
纤的状态。
聚合的微纤材料的选择取决于材料用于其中的冷却液的特定种类；很清楚，
材料应当不与液体冷却系统内的冷却液、也不与载液起化学反应。此外，聚合的
微纤材料应当不易降解，但它在冷却液中应当具有适当长的寿命。
所述的微纤在冷却液中的“不可溶解性”，可以由试验测定，在试验中，将
1％(重量)的聚合微纤加入到液体中，在工作温度下剧烈搅拌5小时，接着过滤，
干燥，随后测量材料减少的重量。如果减少量低于起始量的10％(重量)，微纤材
料被认为是不可溶的。
对聚合微纤材料的制备没有限制。
为了改善微纤材料在冷却液中的可分散性，并提高所形成的悬浮液的稳定
性，材料可以使用合适的表面活性剂进行处理，或进行化学改性或物理处理。
一种合适的表面活性剂是改性的醇乙氧基化物，或是Ackros化学有限公司的
“Ethylan CPG660”或“Monolan 8000/E80”。
液体冷却系统的冷却液可以是含水的或不含水的，例如氢氟醚、水、油、液
态烃或任何其他合适的液体冷却剂。
为了降低粉尘危害健康的危险性，所述材料优选存在于载体中，载体可以是
例如液体、凝胶、或是在该冷却液中可溶的和可分散的压成的片剂。
载体优选完全溶解于冷却液中。当载体是液体或凝胶时，它应当阻止聚合的
微纤材料在储藏期间发生沉降，并有助于包装时或生成线上所需的由大批量分装
的精确配量。这样的载体可以是硅酸镁铝悬浮液、丙二醇、纤维素溶液或任何其
他合适的化合物。
当封闭的冷却系统中使用的是液体时，尤其当噪音污染或结垢是系统如汽车
冷却系统的不利因素时，更普遍地，当使用的是具有液体冷却系统的任何热发动
机时，应用本发明的方法是有效的。
下面，将参考实施例对本发明进行说明：
实施例1
将水和二元醇混合物(约33％(重量)的乙二醇)、6ppm的表面活性剂(改性的醇
乙氧基化物)、与50ppm的尺寸为10纳米×1微米即长径比为100的尼龙-6聚合
微纤进行混合，来制备合适的悬浮液。溶液在汽车冷却系统中经受10,000次循
环。
与单独使用水和二元醇的混合物相比，加入聚合微纤材料可使噪音降低很
多。然而，在测试中随着循环数的增加，噪音的降低呈比例地下降；可观察到悬
浮液的一些降解现象。
另外，与单独使用水和二元醇的混合物相比，加入聚合微纤材料可适度降低
冷却系统中的表面结垢。
实施例2
将水和二元醇混合物、6ppm的与实施例1中同样的表面活性剂、与100ppm
的尺寸为12微米×250微米即长径比为20.9的芳族聚酰胺的聚合微纤即聚对苯
二酰对苯二胺(例如杜邦的KEVLAR)进行混合，来制备稳定的悬浮液。溶液在
封闭系统中经受10,000次循环。
与单独使用水和二元醇的混合物相比，聚合微纤材料在测试中自始至终都可
降低噪音。观察不到悬浮液的降解，观察到的噪音降低比实施例1大。
另外，与单独使用水和二元醇的混合物相比，加入聚合微纤材料可适度降低
冷却系统中的表面结垢。
实施例3
将水和二元醇混合物、6ppm的与实施例1中同样的表面活性剂、与400ppm
的尺寸为5微米×250微米即长径比为50的聚对苯二酰对苯二胺的聚合微纤进
行混合，来制备稳定的悬浮液。溶液在封闭系统中经受10,000次循环。
与单独使用水和二元醇的混合物相比，聚合微纤材料在测试中自始至终都可
恒定地降低噪音。观察不到悬浮液的降解，观察到的噪音降低比实施例2大。
实施例4
将水和二元醇混合物、6ppm的与实施例1中同样的表面活性剂、与100ppm
的尺寸为50纳米×250微米即长径比为5000的聚对苯二酰对苯二胺的聚合微纤
进行混合，来制备稳定的悬浮液。溶液在封闭系统中经受10,000次循环。
与单独使用水和二元醇的混合物相比，聚合微纤材料在测试中自始至终都可
恒定地降低噪音。观察不到悬浮液的降解，观察到的噪音降低甚至比实施例3都
大。
在3-10千赫兹频率范围内，观察到的噪音降低量一般为8-15分贝。
观察到的抗结垢(它难于定量化)性能，是冷却系统的内表面通常能变得清洁，
大多数情况下是清除掉明显的钙化。
为了降低噪音和可能有的结垢，在机动车辆的液体冷却系统中，将组合物加
入到车辆散热器的膨胀箱中，或直接加入散热器。如果载体是液体，组合物可以
装在瓶子里。将瓶子内物质加入到冷却系统之前，摇晃瓶子。一旦组合物完全分
散在冷却系统中，就可获得降低噪音的效果，当发动机一运行，就会很快出现该
现象。在发动机已运行一段时间后，可观察到抗结垢作用。可以通过排出和冲洗
冷却系统的方法，清除出组合物。
应当理解的是词“微纤”的意思只是指短纤维。微纤不发生微纤化，因为微
纤会变得缠结从而聚集或结块在一起、并沉积出来而不是留在悬浮液中，这会使
组合物的性能劣化。微纤还最好应当由柔性而不是脆性材料制成，当微纤由脆性
材料制成时，微纤会随时间的延长而断裂，组合物的性能又会劣化。
在以上说明中、所附的权利要求书、或附图中所揭示的，以它们的具体形式
所表达的、或以实施所揭示的作用的方式来表达的特性，或是获得所揭示结果的
方法和工艺，或是合适的物质或组合物的种类和集合，都可以以不同的形式，分
别或以这些特征的任何组合用来实现本发明。