[发明专利]一种抗积碳热传导液及其制备方法

说明书

本发明公开了一种抗积碳热传导液及其制备方法，先以纳米棒晶凹土、聚丙烯腈和铜粉为原料，制成纳米棒晶凹土‑掺杂石墨烯复合物；再在复合物的表面镀镍，得到镀镍复合物，接着利用γ‑(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷进行改性处理，得到改性镀镍复合物；然后将改性镀镍复合物、1‑乙烯基‑3‑丁基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐加入基础油中，在光引发剂的作用下发生聚合反应即得。该热传导液可在高温条件下长期使用，残炭低，导热性能佳。

技术领域

本发明涉及一种热传导液，具体涉及一种抗积碳热传导液及其制备方法。属于化工技术领域。

背景技术

随着现代工业的发展，能源日趋紧张，节能和环保越来越受到人们的重视。热传导液是一种传热介质，具有高温低压的传热性能，且温度控制准确、热效率高、传热均匀，被广泛应用于石油加工、化学工业、食品工业、纺织工业、医药工业、涂料工业等领域。

热传导液通常需要长期在高温条件下使用，随着时间的推移，会发生热裂解、缩聚和氧化等反应，比如：热裂解反应生成低沸点物，低沸点物进一步聚合或缩合，形成高分子物质，使得热传导液的粘度明显增大，残炭升高，大大降低热传导效率，增大耗能；氧化反应生成有机酸，增大热传导液的酸值，产生不溶性的酸泥，也会导致热传导液的粘度增大。也就是说，这些化学反应会明显缩短热传导液的使用寿命，甚至进一步损坏设备或酿成安全事故。

另外，为了提高热传导液的导热性能，人们尝试向热传导液中加入金属等高导热系数的固体粒子，但是固体粒子在热传导液中的相容性差，容易沉淀，导致管道堵塞，损坏设备。

综上，如何降低残炭并兼顾导热性能的提高和稳定性，对于热传导液的长期使用是有利的，也符合当前节能环保的理念。

专利CN106010462B公开了一种环保耐用型全合成热传导液的制备方法，包括基础油合成和基础油与助剂的混合两步，其中，基础油为(3-烷基-1-甲基-咪唑)六氟磷酸盐，助剂包括高温抗氧剂、降凝剂、复合阻焦剂和防锈剂。该专利所得热传导液性能较好，但是使用温度仅局限在410℃以下，难以满足500℃以上的高温环境使用需求，抗积碳效果也一般，难以满足高温条件下长期使用的需求。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种抗积碳热传导液及其制备方法，在高温条件下长期使用残炭低，导热性能佳。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种抗积碳热传导液的制备方法，具体步骤如下：

(1)先以纳米棒晶凹土、聚丙烯腈和铜粉为原料，制成纳米棒晶凹土-掺杂石墨烯复合物；

(2)再在步骤(1)所得复合物的表面镀镍，得到镀镍复合物，接着利用γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷进行改性处理，得到改性镀镍复合物；

(3)然后将改性镀镍复合物、1-乙烯基-3-丁基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐加入基础油中，在光引发剂的作用下发生聚合反应，即得所述的热传导液。

优选的，以重量份计，步骤(1)的具体方法如下：先将1份聚丙烯腈进行部分环化处理和热氧化，接着加入1.2～1.3份纳米棒晶凹土、0.02～0.03份铜粉，搅拌混匀，在氮气保护下煅烧，即得纳米棒晶凹土-掺杂石墨烯复合物。

进一步优选的，所述液态聚丙烯腈为丙烯腈与甲基丙烯酸甲酯的共聚物，单体配比为1∶1，所述液态聚丙烯腈的相对分子量为12000～15000。

进一步优选的，纳米棒晶凹土在投料前进行活化处理，具体方法为：将纳米棒晶凹土加入其5～8倍重量的1～2mol/L盐酸溶液中，40～50℃超声波振荡2～3小时，过滤，去离子水洗涤至中性即可。

进一步优选的，部分环化处理的工艺条件为：220～230℃搅拌反应16～18小时。