[发明专利]有机载冷/导热介质及其制备方法

说明书

一种有机载冷/导热介质及其制备方法，属于有机材料合成技术工艺领域。它是由丙二醇、1‑丁基‑3‑甲基咪唑三氟甲磺酸盐和去离子水为基液，以苯甲酸、己二酸、三乙醇胺、苯并三氮唑、有机磷酸盐以及低分子量甲基丙烯酸/丙烯酸共聚物盐为缓蚀阻垢剂，通过加热搅拌溶解制成。制备的有机载冷/导热介质，可以在低温下保持良好的流动性能，在中高温下可以拥有较高的闪点以及稳定的化学性质，对载冷、导热系统中多金属具有优异的缓蚀阻垢性能，有效防止电化学腐蚀和热腐蚀。储备碱度大于15ml使介质具有稳定的PH值从而保证介质性能的长效性；导热系数稍优于导热油，可以实现在‑50‑150℃温度范围内正常工作。原料来源直接易得，对设备运行要求低，易于实现大规模的工业化生产。

技术领域

本发明涉及有机材料领域，具体涉及一种有机载冷/导热介质及其制备方法。

背景技术

目前，工业生产中重要的加热油炉导热介质为导热油。

导热油具有沸点高，闪点高，调温控制准确，能在低蒸汽压下产生高温，传热效果好，节能，输送和操作方便等特点，近年来被广泛用于各种间接传热领域。虽然导热油的优点很多，但同样存在着很多致命的缺点。（1）易结焦。结焦现象发生后不仅阻碍导热油的流动，降低热传导效率增加燃料消耗，而且会造成管道局部过热变形引起爆炸的可能。（2）易腐蚀。在导热油系统封氮效果不良，在有氧气存在的情况下易氧化成植酸及胶质物粘附输油管，不仅会堵塞系统管路，同时易造成导热油呈酸性而造成管道腐蚀，增加系统运行泄漏的风险。而且由于其成分复杂，添加缓蚀阻垢剂来解决其腐蚀问题尤为困难，目前尚没有在导热油中添加缓蚀剂解决其腐蚀性的成功案例。（3）更换频繁。一般导热油需要2年更换，即使相对质量好、运行维护合理的工况下不会超过3年。（4）运行环境对水的含量要求非常严格，少量水分就能给系统运行带来巨大危害。

常规乙二醇型、丙二醇型等防冻液可以获得较好的冰点，但沸点一般在110℃以下，不能作为中高温范围的导热介质。

除导热油外，目前具有低冰点、高沸点的传热介质在工业应用中还不多见。

丙二醇冰点为-59℃，沸点为187℃，高温下不易酸化，化学性质稳定，于环境无毒。1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐低温流动性好，高温不挥发，丙二醇和去离子水混合后可大大降低丙二醇低温粘度，以及提高基础液的闪点。由于1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐在高温下（250℃以上）有分解的趋势，所以混合后工作温度界定于150℃以下。丙二醇和1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐混合后的溶液具有冰点低（可以达到-50℃）、沸点高（可以达到150℃）的特点，物理性能和化学性质稳定，粘滞性低流动性好，对人体和环境无毒副作用。添加一元羧酸、二元羧酸、三乙醇胺、苯并三氮唑以及甲基丙烯酸/丙烯酸低分子量共聚物盐作为缓蚀阻垢剂，可有效防止系统内金属材质的热腐蚀以及运行过程中结垢现象，同时还能够保证足够的储备碱度，使得介质始终处于弱碱性环境。

基于以上几点，开发一种载冷/下性能稳定，低温流动性良好，使用温度范围宽泛，缓蚀阻垢性能长效且环境友好的水性导热/载冷介质及其制备方法，将对空调制冷、路面除冰、除霜、聚光太阳能热利用等传热领域的技术发展具有巨大的促进作用。

发明内容

本发明的目的是发明一种中高温下性能稳定，低温流动性良好，使用温度宽泛，缓蚀阻垢性能长效且环境友好的有机载冷/导热介质及其制备方法。

一种有机载冷/导热介质，它是由按重量份计的如下组分组成：丙二醇55-75份，1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐10-35份，去离子水5-10份，苯甲酸1-3份，己二酸0.7-2份，三乙醇胺1-4份，苯并三氮唑0.6-2.5份，低分子量甲基丙烯酸/丙烯酸低分子量共聚物盐0.3-1.2份组成。

本方案的具体特点还有，它是由按重量份计的如下组分组成：丙二醇65份，1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐20.3份，去离子水7份，苯甲酸2份，己二酸1.5份，三乙醇胺2份，苯并三氮唑1.5份，低分子量甲基丙烯酸/丙烯酸低分子量共聚物盐0.7份。