环保型防冻抗沸导热介质及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种导热介质，具体地说，设及一种环保型防冻抗沸导热介质及其应 用。
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【背景技术】
[0003] 在普通供热系统W及太阳能系统中，导热介质性能的好坏会直接影响供热系统W 及分体太阳能的使用效果和寿命，甚至会间接影响消费者的身体健康，所W导热介质的选 择至关重要。
[0004] 水具有良好的导热性，同时水的比热容大，具有很好的吸热性能，常作为导热介质 主要成分。但水的冰点高，在〇°cw下就开始结冰并且体积膨胀，在北方及其他冬天处在o°c W下地区，无法正常使用。有些导热介质中会添加亚硝酸钢或者重铭酸盐W降低冰点，但运 些都是剧毒物质，存在很大风险。导热介质的沸点高低对整个换热系统的耐高溫性能也会 产生很大影响，而市面上很多导热介质的沸点仅为90~10(TC，易挥发，需要经常补水。导热 系统中集热器、循环管路、水累和水箱等部件是由钢、铸铁、黄铜、紫铜、侣和不诱钢组成，由 于不同金属电极电位不同，在电解质作用下易发生电化学腐蚀，同时导热液中醇类物质会 分解形成酸性产物，也会促进导热系统腐蚀，并致使水循环不杨、堵塞管道，水溫升溫慢或 不升溫现象，若腐蚀穿孔，导热液渗入水箱，还会为消费者带来健康隐患。为减少上述情况， 常用的导热介质需要经常更换才能保证性能。
[0005] 因此非常需要通过设置特定的环保型防冻抗沸水基导热介质组合，不仅能够在各 类严酷环境下使用，而且在较长的时间内仍能保持良好的导热性能，对导热系统金属构件 的腐蚀性小，满足日益增长的经济及环保需求。
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【发明内容】
[0007]本发明的目的是提供一种环保型防冻抗沸导热介质，包含W下组分:基础液和腐 蚀抑制剂，基础液构成导热介质的主要成分，腐蚀抑制剂占导热介质总质量的0.01%~5%; 所述基础液包含至少一种选自一元醇、二元醇和Ξ元醇、多径基醇、它们的酸及其混合物的 降低冰点的液体和水;所述腐蚀抑制剂至少包含一种MQ娃树脂和一种挫类化合物;所述导 热介质还包括有机酸和有机碱。
[000引作为本发明一个优选地实施方案，所述基础液包含丙Ξ醇、乙二醇和水，其中乙二 醇占基础液总质量的20%~50%，丙Ξ醇占基础液总质量的20 %~40%，水占基础液总质 量的10%~30%。
[0009]作为本发明一个优选地实施方案，所述MQ娃树脂的分子量为50~70万，所述娃氧 基单元选自W(R3SiOi/2)a表示的Μ单元及W(Si〇4/2)b表示的Q单元，所述R独立地为径基、1~ 6个碳的烷基基团或締基基团，所述a及b表示超过0的整数，且a/b的比为0.5~1.2。
[0010] 作为本发明一个优选地实施方案，所述财虫立地为径基，甲基、乙基、丙基、下基、戊 基及己基，乙締基、丙締基及下締基。
[0011] 作为本发明一个优选地实施方案，所述MQ娃树脂是甲基乙締基娃树脂，且乙締基 含量为1~10%，a/b的比为0.7~0.9。
[0012] 作为本发明一个优选地实施方案，所述挫类化合物包括苯并Ξ氮挫、甲基苯并Ξ 氮挫、下基苯并Ξ氮挫、硝基苯并Ξ氮挫、琉基苯并嚷挫、琉基苯并咪挫、氨基Ξ氮挫、糞并 Ξ挫、1 -苯基-5-琉基四氮挫。
[0013] 作为本发明一个优选地实施方案，所述挫类化合物是β-环糊精改性苯并Ξ氮挫形 成的超分子结构包合物，其中0-环糊精与苯丙Ξ氮挫的物质的量比为1:1~1.5。
[0014] 作为本发明一个优选地实施方案，所述腐蚀抑制剂至少包含质量比为1:(0.8~ 1.5 )的MQ娃树脂和β-环糊精改性苯并Ξ氮挫，且所述MQ娃树脂和所述β-环糊精改性苯并Ξ 氮挫的质量之和占所述导热介质总质量的0.05%~1.5%。
[0015] 作为本发明一个优选地实施方案，所述有机酸选自脂族、脂环族或芳族一元簇酸、 二元簇酸或Ξ元簇酸，其在酸部分具有3至16个碳原子;所述有机碱为具有2至15个碳原子 并且还可含有酸氧原子或径基基团的脂族、脂环族或芳族胺。
[0016] 本发明还提供了一项使用上述任意一项导热介质在导热系统中的应用。
[0017] 与现有技术相比，本发明环保型防冻抗沸导热介质具有低冰点、高沸点的特性，其 冰点低于-30°C，沸点高于130°C，导热系数在100°C下为0.595 W/(mK)W上，导热性能、高溫 防沸性能、安全性能优良，适用于各类高溫低溫工作环境的导热系统，能满足更加苛刻的要 求，具有优异的腐蚀抑制性能与长效使用稳定性能。
[001 引
【具体实施方式】
[0019] 参选W下本发明的优选实施方法的详述W及包括的实施例可更容易地理解本公 开内容。本文中所用的术语"包含"、"包括"、"具有"、"含有"或其任何其它变形，意在覆盖非 排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要 素，而是可W包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的 要素。
[0020] 溫度、时间、或者其它值或参数W范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优 选值限定的范围表示时，运应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围 下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开 了范围"1~5"时，所描述的范围应被解释为包括范围"1~4"、"1~3"、"1~2"、"1~2和4~ 5"、"1~3和5"等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端 值和在该范围内的所有整数和分数。
[0021] 如本文所用术语"由…制备"与"包含"同义。本文中所用的术语"包含"、"包括"、 "具有"、"含有"或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合 物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可W包括未明确列出的其它要素或 此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
[0022] 在本说明书的描述中，参考术语"一个优选地实施方案"、"一些优选地实施方 案"、、"作为优选的方案""示例"或"一些示例"等的描述意指结合该实施例或示例描述的 具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中， 对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结 构、材料或者特点可W在任一个或多个实施例或示例中W合适的方式结合。此外，在不相互 矛盾的情况下，本领域的技术人员可W将本说明书中描述的不同实施例或示例W及不同实 施例或示例的特征进行结合和组合。
[0023] 本发明提供了一种环保型防冻抗沸导热介质，包含W下组分： 基础液和腐蚀抑制剂，基础液构成导热介质的主要成分，腐蚀抑制剂占导热介质总质 量的 0.01% ~5〇/〇。
[0024] 基础液: 本发明所述基础液包含至少一种选自一元醇、二元醇和Ξ元醇、多径基醇、它们的酸及 其混合物的降低冰点的液体和水。所述基础液能够降低导热介质的冰点或凝固点，确保所 述导热介质在明显低于〇°C的环境中仍然能够保持良好的流动性和导热性。
[0025] 作为一些优选地实施方案，用于基础液的合适的一元醇、二元醇和Ξ元醇、多径基 醇及其酸为，例如，甲醇、乙醇、正丙醇和异丙醇、正下醇、异下醇和仲下醇、慷醒、四氨慷醇、 乙氧基化慷醇、烷氧基烧醇如甲氧基乙醇、乙二醇、丙二醇、二乙二醇、二丙二醇、Ξ乙二醇、 Ξ丙二醇、四乙二醇、四丙二醇、五乙二醇、五丙二醇、六乙二醇、六丙二醇、甘油、山梨醇、甘 露醇、双甘油、苏糖醇、赤薛醇、阿东糖醇(核糖醇）、阿糖醇、木糖醇、卫矛醇(半乳糖醇）、麦 芽糖醇、异麦芽糖醇、1，2,6-己Ξ醇、Ξ径甲基丙烷、Ξ径甲基乙烧、季戊四醇。所述甘油即 丙二醇。
[00%] 二醇的单酸如单乙二醇、单丙二醇、二乙二醇和二丙二醇的甲基酸、乙基酸、丙基 酸和下基酸，其中优选正下基酸。当然，也可使用所提及的醇、多径基醇和酸的混合物。 [0027]优选地多径基醇酸为丙二醇酸，选自丙二醇单酸、丙二醇二酸、二丙二醇单酸、二 丙二醇二酸、Ξ丙二醇单酸和Ξ丙二醇二酸中的一种或多种，优选二丙二醇单酸、二丙二醇 二酸、Ξ丙二醇单酸和Ξ丙二醇二酸中的一种或多种。
[00%]作为一些优选地实施方案，本发明所述基础液包含丙Ξ醇、乙二醇和水，其中乙二 醇占基础液总质量的20