[發明專利]瀝青伴熱用導熱填料組合物

無效

• 申請號: 201010281511.7
• 申請日: 2010-09-15
• 公開（公告）號: CN101967368A
• 公開（公告）日: 2011-02-09
• 發明（設計）人: 林維;牛遠利
• 申請（專利權）人: 林維;牛遠利
• 主分類號: C09K5/14
• 分類號: C09K5/14
• 代理公司: 茂名市穗海專利事務所 44106
• 代理人: 李好琚

技術領域

本發明涉及一種傳熱材料組合物，具體說是一種瀝青伴熱用導熱填料組合物。

技術背景

由于瀝青的凝固點低，常溫下呈固態，因此需要伴熱系統加熱瀝青成為液態，才可以使用。不穩定的或不均勻的伴熱系統往往造成瀝青在管道以及設備中凝固，造成堵塞，清凝工作非常麻煩。傳統的伴熱系統設計多采用蒸汽伴熱，將外伴熱管并列在瀝青輸送管道旁邊，外加保溫材料，使內部形成一個保溫腔，蒸汽的熱量通過伴熱管進入物料管給瀝青提供熱量。

在瀝青儲運過程中，傳統伴熱工藝的存在缺陷，主要表現在：封閉狀態下，空氣的導熱系數為0.023W/m·k，因此空氣是很好的絕熱介質，這與蒸汽伴熱的工藝要求發生沖突，在封閉的保溫腔中，工藝要求蒸汽伴熱的熱量應最大限度的傳遞給物料管中的瀝青，使其具有良好的流動性，由于空氣的絕熱性，造成了伴熱不均勻，伴熱量不足的問題，為了克服上述上述缺陷，一般采用的是加大蒸汽伴熱管的數量，管徑，加大熱損耗的預算，造成了熱源的過渡消耗。

國內外的其他工藝為提供蒸汽伴熱的均勻性，防止瀝青凝堵管道，采用夾套管工藝，即將伴熱管固定在物料管中，形成熱量通過伴熱管壁直接向物料加熱，這種管材采用一次成型制作，造價昂貴，且檢修復雜，在裝置停車檢修以及發生管道滲漏時，需切割焊接夾套管，同時夾套管無法處理彎頭，閥門等過程的伴熱要求。

發明內容

本發明的目的是提供一種瀝青伴熱用導熱填料組合物，以解決現有技術中存在的上述問題，用本發明的填料組合物充填在伴熱管和瀝青輸送管道之間形成的熱傳導層，替代空氣輻射，將導熱系數從空氣的0.023W/MK提高到10W/MK以上，傳熱效率提高了100倍以上，改善了瀝青伴熱系統在生產過程中的應用效果。

本發明提供的瀝青伴熱用導熱填料組合物，按重量份數計該組合物由如下組分組成：

粘結劑40～50份、石墨45～55份、氧化鋁1～4份和消泡劑0.3～0.8份；

該粘結劑采用下述方法制備：按重量份數計將硅溶膠30～50份、潛性固化劑2～4份和表面活性劑0.5～1.5混合，加熱至38～48°，然后攪拌60～120分鐘；冷卻至常溫后，按重量份數計加入碳纖維2～4份和分散劑0.3～0.8份，攪拌25～35分鐘即得。

在上述的填料組合物中，該粘結劑針對瀝青伴熱工藝，在溫差很大的環境下保證骨干材料有效的附著在作業面上，能夠具備很強的粘結性能和耐環境應力開裂性能，做到不開裂、不脫落。

所述的潛性固化劑為2-甲基咪唑或二氨基二苯基砜，選用2-甲基咪唑或二氨基二苯基砜作為潛性固化劑可縮短該填料組合物的固化時間，同時也讓該填料組合物更加堅固。

所述的表面活性劑為十二烷基二甲基甜菜堿，該表面活性劑可有效的降低液體表面張力，提高擴展面積和混合效果。

所述的分散劑為偏硅酸鈉或二硅酸鈉，選用偏硅酸鈉或二硅酸鈉作為分散劑可有效提高物料分散性能，防止絮凝和聚變。

所述的消泡劑為有機硅消泡劑，該消泡劑可降低混合時產生的氣泡，讓混合物更加密實。

上述各組分的組合以及各組分的重量配比，是通過大量試驗得來的，并且主要從以下五方面來考慮的：

1、導熱系數：高的導熱系數有利于保證瀝青與伴熱系統之間換熱量。

2、粘結強度：是有效保證該材料在應用設備上具有一定的附著粘結能力，使其不開裂，不脫落的重要性能。

3、耐環境應力開裂：由于該材料應用于較高的溫度環境下，要保證有效的換熱途徑，需有良好的耐環境應力開裂能力。

4、耐酸堿腐蝕度：長期應用于化學環境，需要具備抗酸堿腐蝕的能力。

5、線膨脹系數：瀝青管線和伴熱管線之間的應用環境，需要該材料具備接近鋼材的線膨脹系數。

上述各組分的組合以及各組分的重量配比使得本發明的填料組合物在伴熱管和瀝青輸送管道之間形成的熱傳導層，替代空氣輻射，與現有技術相比，具有如下優點：

伴熱效率高：將本填料組合物填充在瀝青伴熱管和物料管之間，替代空氣輻射，形成熱傳導層，將導熱系數從空氣的0.023W/MK提高到10W/MK以上，傳熱效率提高了100倍以上。改善了瀝青伴熱系統在生產過程中的應用效果。

維護檢修費用少：傳統工藝由于伴熱不足或伴熱不均勻造成瀝青管線堵塞，需要消耗大量的人工清理管線，配套的材料(如保溫材料)由于檢修而造成大量的浪費，工藝中加入瀝青伴熱復合材料之后，從根本上解決了上述工藝問題。