[發明專利]一種抗積碳熱傳導液及其制備方法

有效

• 申請號: 202111046595.0
• 申請日: 2021-09-07
• 公開（公告）號: CN113801716B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 沈秋云;劉豐敏;程鍵雄;胡敏達
• 申請（專利權）人: 浙江美福石油化工有限責任公司
• 主分類號: C10M155/02
• 分類號: C10M155/02;C10M171/00;C09K5/10;C08F292/00;C08F265/08;C08F226/06;C10N30/08
• 代理公司: 浙江永航聯科專利代理有限公司 33304
• 代理人: 侯蘭玉

本發明公開了一種抗積碳熱傳導液及其制備方法，先以納米棒晶凹土、聚丙烯腈和銅粉為原料，制成納米棒晶凹土?摻雜石墨烯復合物；再在復合物的表面鍍鎳，得到鍍鎳復合物，接著利用γ?(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷進行改性處理，得到改性鍍鎳復合物；然后將改性鍍鎳復合物、1?乙烯基?3?丁基咪唑雙三氟甲烷磺酰亞胺鹽加入基礎油中，在光引發劑的作用下發生聚合反應即得。該熱傳導液可在高溫條件下長期使用，殘炭低，導熱性能佳。

技術領域

本發明涉及一種熱傳導液，具體涉及一種抗積碳熱傳導液及其制備方法。屬于化工技術領域。

背景技術

隨著現代工業的發展，能源日趨緊張，節能和環保越來越受到人們的重視。熱傳導液是一種傳熱介質，具有高溫低壓的傳熱性能，且溫度控制準確、熱效率高、傳熱均勻，被廣泛應用于石油加工、化學工業、食品工業、紡織工業、醫藥工業、涂料工業等領域。

熱傳導液通常需要長期在高溫條件下使用，隨著時間的推移，會發生熱裂解、縮聚和氧化等反應，比如：熱裂解反應生成低沸點物，低沸點物進一步聚合或縮合，形成高分子物質，使得熱傳導液的粘度明顯增大，殘炭升高，大大降低熱傳導效率，增大耗能；氧化反應生成有機酸，增大熱傳導液的酸值，產生不溶性的酸泥，也會導致熱傳導液的粘度增大。也就是說，這些化學反應會明顯縮短熱傳導液的使用壽命，甚至進一步損壞設備或釀成安全事故。

另外，為了提高熱傳導液的導熱性能，人們嘗試向熱傳導液中加入金屬等高導熱系數的固體粒子，但是固體粒子在熱傳導液中的相容性差，容易沉淀，導致管道堵塞，損壞設備。

綜上，如何降低殘炭并兼顧導熱性能的提高和穩定性，對于熱傳導液的長期使用是有利的，也符合當前節能環保的理念。

專利CN106010462B公開了一種環保耐用型全合成熱傳導液的制備方法，包括基礎油合成和基礎油與助劑的混合兩步，其中，基礎油為(3-烷基-1-甲基-咪唑)六氟磷酸鹽，助劑包括高溫抗氧劑、降凝劑、復合阻焦劑和防銹劑。該專利所得熱傳導液性能較好，但是使用溫度僅局限在410℃以下，難以滿足500℃以上的高溫環境使用需求，抗積碳效果也一般，難以滿足高溫條件下長期使用的需求。

發明內容

本發明的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種抗積碳熱傳導液及其制備方法，在高溫條件下長期使用殘炭低，導熱性能佳。

為實現上述目的，本發明采用下述技術方案：

一種抗積碳熱傳導液的制備方法，具體步驟如下：

(1)先以納米棒晶凹土、聚丙烯腈和銅粉為原料，制成納米棒晶凹土-摻雜石墨烯復合物；

(2)再在步驟(1)所得復合物的表面鍍鎳，得到鍍鎳復合物，接著利用γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷進行改性處理，得到改性鍍鎳復合物；

(3)然后將改性鍍鎳復合物、1-乙烯基-3-丁基咪唑雙三氟甲烷磺酰亞胺鹽加入基礎油中，在光引發劑的作用下發生聚合反應，即得所述的熱傳導液。

優選的，以重量份計，步驟(1)的具體方法如下：先將1份聚丙烯腈進行部分環化處理和熱氧化，接著加入1.2～1.3份納米棒晶凹土、0.02～0.03份銅粉，攪拌混勻，在氮氣保護下煅燒，即得納米棒晶凹土-摻雜石墨烯復合物。

進一步優選的，所述液態聚丙烯腈為丙烯腈與甲基丙烯酸甲酯的共聚物，單體配比為1∶1，所述液態聚丙烯腈的相對分子量為12000～15000。

進一步優選的，納米棒晶凹土在投料前進行活化處理，具體方法為：將納米棒晶凹土加入其5～8倍重量的1～2mol/L鹽酸溶液中，40～50℃超聲波振蕩2～3小時，過濾，去離子水洗滌至中性即可。

進一步優選的，部分環化處理的工藝條件為：220～230℃攪拌反應16～18小時。