[發明專利]一種適用于IT設備的全浸沒式單相液冷劑及其應用

在審

• 申請號: 202110096283.4
• 申請日: 2021-01-25
• 公開（公告）號: CN112812747A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 章鑫輝;周孝瑞;陶楊
• 申請（專利權）人: 浙江諾亞氟化工有限公司
• 主分類號: C09K5/04
• 分類號: C09K5/04;C07D301/03;C07D301/32;C07D303/48;C07D303/08;G16C20/10
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 周紅芳

本發明公開了一種適用于IT設備的全浸沒式單相液冷劑及其應用，所述全浸沒式單相液冷劑的成分為六氟丙烯三聚體環氧化物，或者該液冷劑的主要成分包含有六氟丙烯三聚體環氧化物。其中，所述六氟丙烯三聚體環氧化物是以六氟丙烯三聚體和次氯酸鈉為原料，在溶劑中進行環氧化反應而制備得到。六氟丙烯三聚體環氧化物的制備方法簡單易行，反應條件溫和可控，反應收率高，成本較低，適用于工業化生產。本發明提供的六氟丙烯三聚體環氧化物在作為液冷劑應用時，具有使用壽命長、材料相容性好、無污染無腐蝕、不導電不可燃、環境性能優良、使用液相溫度范圍廣等特點，其物化性質可完全匹配數據中心或IT電子設備冷卻系統對冷卻介質的各項指標需求。

技術領域

本發明屬于液冷劑領域，具體涉及一種適用于IT設備的全浸沒式單相液冷劑及其應用。

背景技術

隨著AI技術的發展、大數據時代的到來，全球科技驟然提速，數據量更是以幾何倍數增長，承擔這些數據運算和存儲的數據中心也呈現出高密高電的發展趨勢，由此帶來的一個很大的問題就是數據運算中心IT設備的散熱，傳統的風冷空氣散熱系統已經出現了不堪重負的現象，而液冷技術具有更高的散熱效率和更低的能耗，相比于風冷，液冷技術可以大幅度降低數據中心的能耗從而降低成本。

目前常用的液冷劑主要有水、醇類(乙二醇水溶液、丙二醇水溶液等)、聚α烯烴(PAO)、硅酸鹽類、礦物油類和氟碳類等，其中，水是最常見也是非常高效的冷卻介質，由于成本低廉且冷卻效果好，在工業和生活領域中應用廣泛，但是由于其較高的冰點以及導電性等不良因素，無法滿足冷卻系統浸沒式應用的需求。乙二醇水溶液由于冰點低、腐蝕性低、比熱容較高以及流動性良好，是目前最常用的冷卻介質，但在高溫熱負荷運轉條件下會氧化，冷卻系統充氣及使用大量的銅和銅合金元件，均會促進乙二醇氧化生成以甲酸為主的具有侵蝕作用的混合酸，腐蝕性太強，因此也不適用于電子設備的冷卻系統。PAO屬于油脂，不溶于水，且遇明火能燃燒，安全性較差。硅酸鹽類經過一定時間的儲存和使用后穩定性變差，容易形成凝膠狀物質析出，影響冷卻效果。礦物油類易造成臟亂，增加了維護的難度。

因此，目前常用的以上幾類液冷劑，在IT設備的冷卻系統方面均有難以回避的缺陷。只有氟碳類化合物因其絕緣且不燃的惰性特點被應用于數據中心液冷方向，是目前應用較廣泛的浸沒式冷卻液，但這類化合物的價格高昂，其中大多數化學性質穩定，難以降解，大氣停留時間較長，對環境有一定的負面影響。

針對現有技術存在的以上現象，本發明提供了一種新型液冷劑，采用六氟丙烯三聚體環氧化物作為液冷劑，且其主要應用方向為數據中心、IT設備的浸沒式單相冷卻系統，這在目前尚未見報道。

在合成制備技術上，美國專利US5789606A公開了一種用叔胺-N-氧化物作為反應物來環氧化六氟丙烯三聚體的方法，該方法工藝相對簡單，原料價格適宜，反應選擇性可以達到85％以上，但反應收率較低，只有70％左右，另外反應結束后產物中存在大量叔胺類副產物雜質，這既不利于產物的分離提純，而且增加了三廢處理難度，容易污染環境的同時增加了工藝成本。

另外，美國專利US6653419B1提供了一種含氫的部分氟化烯烴環氧化的方案，它以次氯酸鹽為反應物，加入相轉移催化劑進行反應，同樣的該類反應收率較低，為70％～80％，且該反應主要針對含氫的部分氟化有機物，并未提及制備六氟丙烯三聚體環氧化物。

因此，六氟丙烯三聚體環氧化物的制備方法還需進一步地改進。

發明內容

針對現有液冷技術中存在的上述問題以及現有六氟丙烯三聚體環氧化物合成技術上存在的上述問題，本發明的目的在于提供一種適用于IT設備的全浸沒式單相液冷劑及其應用。

所述的一種適用于IT設備的全浸沒式單相液冷劑，其特征在于該液冷劑的成分為六氟丙烯三聚體環氧化物，或者該液冷劑的主要成分包含有六氟丙烯三聚體環氧化物。

所述的一種適用于IT設備的全浸沒式單相液冷劑，其特征在于所述六氟丙烯三聚體環氧化物的結構為以下三種結構中的任意一種或多種的組合物：