[發明專利]水溶性環保型導熱油的制備方法和應用

有效

• 申請號: 201110189194.0
• 申請日: 2011-07-07
• 公開（公告）號: CN102304351A
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發明（設計）人: 歐陽鋼鋒;聶勇;徐豪;鄧冰峰;朱芳;李騰鶴
• 申請（專利權）人: 中山大學;美的集團有限公司
• 主分類號: C09K5/10
• 分類號: C09K5/10
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

技術領域

本發明屬于熱傳導介質領域，特別涉及一種以甘油為主要成分的水溶性環保型導熱油。

背景技術

導熱油又稱傳熱油，是一種熱量的傳遞介質，由于其具有加熱均勻，調溫控制溫準確，能在低蒸汽壓下產生高溫，傳熱效果好，節能，輸送和操作方便，對設備無腐蝕等特點，近年來被廣泛應用于各種場合，而且其用途和用量越來越多。

導熱油的類型很多，目前所使用的導熱油主要由石油產品加工而來，隨著國際石油價格的不斷上漲，傳統導熱油的使用成本越來越高。而且近年來各國政府對環境的關注度日益提高，大力倡導“綠色GDP”、“環境的可持續發展”等理念，在此背景下，礦油型導熱油在自然界難以降解，對環境造成污染的問題日益凸顯，各種“油品”的回收是其中難點之一，工藝復雜，需投入大量的財力、物力，回收成本非常高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可與水互溶、不含任何有毒有害成分、易于降解、可在較高溫度下長期運行的新型水溶性環保型導熱油。

發明提供了一種水溶性環保型導熱油，其特征在于含有以下質量分數的物質：1.5%-3.5%的鹽類、1‰-5‰的聚合物、0.1‰-0.5‰的高分散微粒、0.25‰-0.6‰的表面活性劑、1‰-5‰的水，余量為甘油。所述的鹽類為鈉鹽或鉀鹽；聚合物為硅油。

具體來說，鹽類可以是氯化鈉、氯化鉀、碳酸鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉、硫酸鈉、硫酸鉀、硫酸氫鈉、硫酸氫鉀、磷酸鈉、磷酸鉀、磷酸氫二鈉、硅酸鈉、焦磷酸鈉、焦磷酸鉀、山梨酸鉀、苯甲酸鈉、羥甲基纖維素鈉中的一種或多種。每種鹽類在導熱油中的質量含量為0‰-1%。

聚合物可以是二甲基硅油、乙烯基硅油、聚醚硅油、氨基硅油、甲基乙氧基硅油、甲基乙烯基硅油、羥基硅油中的一種或多種。每種聚合物的在導熱油中的質量含量為0‰-2‰。

所述的高分散微粒為納米二氧化硅或納米氧化鈦或它們的組合。

表面活性劑為壬基酚聚氧乙烯醚、失水山梨醇單棕櫚酸酯、失水山梨醇單月桂酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇單月桂醇酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚環氧乙烷-聚環氧丙烷、甘油聚乙二醇椰油酸酯、乙二醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇油酸酯、椰油脂肪酰二乙醇胺、蓖麻油聚氧乙烯醚中的一種或多種。每種表面活性劑在導熱油中的質量含量為0.‰-0.1‰。

發明同時提供了該環保型導熱油的制備方法，將所述的鹽類、聚合物（低分子量高分子聚合物）、高分散微粒、表面活性劑、水按照一定的比例加入調合罐，常溫下混合攪拌均勻后，再加入甘油攪拌均勻，即得到本發明所述的水溶性環保型導熱油。

本發明為能與水互溶且達到環保要求，選擇多元醇中的丙三醇（甘油）進行復配。根據溶液理論，溶質的加入將使溶液的沸點升高（即蒸汽壓下降）并使凝固點下降，可選擇加入鹽類、低分子量高分子聚合物和高分散性納米微粒等。鹽類的加入量過高會使擊穿電壓變低，腐蝕性增強，影響安全性能，加入量過低對導熱油在高溫時的交聯脫水等反應起不到很好的抑制作用。低分子量高分子聚合物和表面活性劑加入量過高，會降低導熱油的沸點，加入量過低也會影響導熱油的長期熱穩定性。高分散性納米微粒的加入可以防止油品使用過程中油坭的沉積。本發明選擇的添加劑均為無毒無害、環境有好的化合物。根據長期實驗，本發明得到各種添加劑的最佳配比。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

通過本發明方案所獲得的導熱油，其主要技術指標如下：

??????沸點（初始沸點）≥?200℃；

傾點≤?-15℃；

??????銅片腐蝕級≤1b級（GB/T?5096）；

開口閃點≥?190℃(GB/T?3536測試)；

擊穿電壓不小于20KV（間距2.5mm），(GB/T?507)；

中和值≤0.2mgKOH/g(GB/T?4945)；

符合ROHS、REACH、WEEE等指令，無鈣、鎂離子；

膨脹率≤?10%（0～150℃，升溫速率不大于30K/小時）。

使用本發明的環保型導熱油，在使用后無需特別處理即可排放，避免原有廢舊礦油型導熱油帶來的環境污染問題，同時可減少我國對于石油產品的依賴，順應經濟可持續發展的國家戰略方針，社會效益巨大。?

具體實施方式

以下結合實施例對本發明作進一步的說明，但發明的實施方式不限于此。

實施例1