CN108929658A - 一种非水型二元醇醚基热交换流体介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种非水型二元醇醚基热交换流体介质，按质量百分比计，包括下列组分：丙烯酸‑2‑乙基己酯：0.5～3.0％，3‑(2‑苯并噻唑)硫代丙酸：0.25～1.5％，抗氧剂1010：0.25～1.5％，二羟乙基环己胺：0.25～3.0％，苯并三氮唑：0.1～1.0％，2‑巯基苯并噻唑钠：0.2～2.0％，尼泊金丙酯：0.05％～0.2％，尼泊金甲酯：0.05％～0.2％，十二烯基丁二酸：0.1～0.5％，磷酸三甲酚酯：0.05％～0.5％，色素：0.0005～0.009％，余量为二元醇醚。本发明公开的非水热交换流体介质有水溶性高、沸点高、起泡率低、耐久抗蚀、电导率低的特点，对雷达、风电等换热系统能提供长效的不间断防护，耐高温和低温，在雷达、风电系统中运行完全可以消除系统内铝换热管和铜系金属、铁系金属的锈蚀、坑蚀等技术难题。

Description

一种非水型二元醇醚基热交换流体介质
技术领域
本发明涉及一种对雷达、风电换热系统提供全方面保护的非水型二元醇醚基热交换流体介质。
背景技术
雷达、风电热交换流体介质是一种装载在雷达、风电系统中进行全天候工作的低冰点液体，在低温下能够不结冰，具有良好的流动性，在高温下蒸发小，能够持续工作并可以带走雷达、风电在运转过程中产生的大量热量，适应各种复杂的工作环境，并且在渗漏情况下具有较低的电导率，不会引起雷达、风电等电子系统短路的热交换流体介质，确保雷达通电时间大于100h的情况下仍然具有持续的工作能力，在开放和半开放的环境中都能够具有长效的防起泡、防沸、防腐蚀、防结垢、防冻、防蒸发损失等优点。
雷达、风电热交换流体介质品种按照对雷达、风电工作系统影响的评价可以分为水型热交换流体介质和非水型热交换流体介质，目前市场上常用的雷达、风电热交换流体介质多为水型热交换流体介质，水型热交换流体介质换热效率高，防腐效果好，但是其致命的缺点是电导率高，工作环境下一旦泄露，容易造成电子系统短路烧毁，无法持续工作，其高电导的工作介质防护性能不能满足长效的工作要求，水型热交换流体介质沸点低，容易蒸发，需要不定期的补充去离子水，维护不是十分方便，此外一般的水型热交换流体介质，生产上都是使用了乙二醇作为防冻剂，乙二醇有毒，且不易生物降解。相对而言，非水型雷达、风电热交换流体介质，沸点高，不容易蒸发，而且其电导率低，在少量渗漏情况下短期内不影响雷达、风电系统的工作，虽然其换热效率小于水型热交换流体介质，但是由于非水型雷达、风电热交换流体介质沸点高，产生的气泡少，不会产生气阻，从另一个方面弥补了自身换热效率小的特点，对于雷达、风电系统的正常换热没有任何的影响，而且其蒸发损失小，维护简单。因此，急需寻求一种长效、环保、耐金属腐蚀的非水型雷达、风电热交换流体介质。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种长效、环保、耐金属腐蚀和与添加剂能互溶的非水型雷达、风电热交换流体介质。
为了解决上述问题，本发明的技术方案是：一种非水型二元醇醚基热交换流体介质，按质量百分比计，包括下列组分：
此处对二元醇醚作出解释，二元醇醚，是指二元醇中的一个羟基成为醚键的一类化合物，它们具有优良的溶解能力和与水与油的相溶性，是一种中-高沸点的溶剂。
作为一种优选的方案，所述二元醇醚为丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇乙醚、二乙二醇丁醚中的一种或多种的混合。
作为一种优选的方案，所述的非水型二元醇醚基热交换流体介质还包括二元醇。
作为一种优选的方案，所述二元醇为1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、二乙二醇中的一种或多种的混合。
作为一种优选的方案，所述苯并三氮唑和2-巯基苯并噻唑钠的质量比为1:2。
作为一种优选的方案，所述尼泊金甲酯和尼泊金丙酯的质量比为1:1。
作为一种优选的方案，所述非水的二元醇醚基热交换流体介质电导率小于等于50μS/cm。
作为一种优选的方案，所述色素的颜色为绿色系、黄色系、红色系、蓝色系中的一种或多种混合。
作为一种优选的方案，按质量百分比计，包括下列组分：
采用了上述技术方案后，本发明的效果是：
1、本发明的非水型二元醇醚基热交换流体介质配方技术的助剂不采用无机盐复合配方，而是在配方体系中使用了有机酸协同防护对金属的耐蚀性起到了良好的加成作用，具有较好的防腐蚀性；并且当苯并三氮唑和2-巯基苯并噻唑钠的质量比为1:2，对铜系金属的耐蚀性效果最佳；当尼泊金甲酯和尼泊金丙酯的质量比为1:1，非水型热交换流体介质具有很好的耐存储和杀菌作用；
2、本发明的非水型二元醇醚基热交换流体介质配方技术选用二元醇醚作为防冻剂，具有无水耐腐蚀、低温性能优异、沸点高、蒸发损失小、低毒更环保、隔阻电传导效果好的优点。
3、本发明的非水型二元醇醚基热交换流体介质配方技术添加二元醇，与二元醇醚配合作为防冻剂，防腐性能更好、电导率更低。
4、本发明的非水型二元醇醚基热交换流体介质配方技术能够在不需加压的条件下实现热交换流体介质温度的提升，在雷达和风电系统应用中几乎可以完全消除衬里点蚀、铝材空穴腐蚀等技术难题。
5、本发明的非水型二元醇醚基热交换流体介质配方技术在含水10％的情况下电导率依然能够满足系统的电子正常工作的工况要求，且能够广泛运用于温度不高于150℃的雷达和风电系统作为换热的热交换流体介质进行装填和加注。
6、本发明的非水型二元醇醚基热交换流体介质配方技术中含有色素，按质量百分比计染料含量为0.0005～0.009％，尤其是染料含量为0.003～0.008％时，染料具有很好的牢固度，能够长期使用和储存不变色，在此质量范围内，一方面该热交换流体介质的性能不会产生影响，另一方面便于区分不同冰点和不同品种的非水型热交换流体介质。
具体实施方式
实施例1：
配制1000kg在最低温度低于-60℃的地区使用的一种非水热交换流体介质：
将600kg丙二醇甲醚打入反应釜，保持釜内温度不超过60℃，随后加入丙烯酸-2-乙基己酯：20kg，3-(2-苯并噻唑)硫代丙酸：7kg，抗氧剂1010：7kg，苯并三氮唑：1.5kg，2-巯基苯并噻唑钠：3kg，尼泊金丙酯：0.6kg，尼泊金甲酯：0.6kg，十二烯基丁二酸：1kg，磷酸三甲酚酯：1.8kg，上述助剂加入时间间隔为10分钟，加入完毕后，搅拌半个小时再加入二羟乙基环己胺：27kg，奥丽素2B红：0.05kg，再打入剩余量的1,2-丙二醇继续搅拌6h后最终形成了一种粉红色的透明溶液，经过检验合格后通过0.5～1μm的过滤器过滤后即可分装。
常规技术指标及金属材料玻璃器皿腐蚀试验具体参数如下：
注：该检测试验结果显示该非水型热交换流体介质防腐效果突出，雷达系统中常用试片失重远小于规定要求，通过的三叠片和二叠片都没有出现腐蚀现象，原液和加水10％的电导率都符合要求，具有很大的推广价值。
实施例2：
配制1000kg用于低于-65℃的低温环境下使用的热交换流体介质：
将500kg的丙二醇甲醚、200kg二乙二醇甲醚混合物打入反应釜，保持釜内温度不超过60℃，随后加入丙烯酸-2-乙基己酯：25kg，3-(2-苯并噻唑)硫代丙酸：8kg，抗氧剂1010：8kg，苯并三氮唑：2kg，2-巯基苯并噻唑钠：4kg，尼泊金丙酯：0.5kg，尼泊金甲酯：0.5kg，十二烯基丁二酸：1.2kg，磷酸三甲酚酯：2kg，上述助剂加入时间间隔为10分钟，加入完毕后，搅拌半个小时再加入二羟乙基环己胺：28kg，奥丽素2B红：0.05kg，再打入剩余的1,2-丙二醇继续搅拌6h后最终形成了一种粉红色的透明溶液，经过检验合格后通过0.5～1μm的过滤器过滤后即可分装。
经玻璃器皿腐蚀试验具体参数如下：
注：该检测试验结果显示该非水型热交换流体介质防腐效果突出，雷达系统中常用试片失重远小于规定要求，通过的三叠片和二叠片都没有出现腐蚀现象，原液和加水10％的电导率都符合要求，具有很大的推广价值。
实施例3：
配制1000kg用于低于-60℃的低温环境下使用的风电热交换流体介质：
将750kg的丙二醇乙醚打入反应釜，保持釜内温度不超过60℃，随后加入丙烯酸-2-乙基己酯：16kg，3-(2-苯并噻唑)硫代丙酸：9kg，抗氧剂1010：7.5kg，苯并三氮唑：10kg，2-巯基苯并噻唑钠：20kg，尼泊金丙酯：2kg，尼泊金甲酯：2kg，十二烯基丁二酸：5kg，磷酸三甲酚酯：5kg，上述助剂加入时间间隔为10分钟，加入完毕后，搅拌半个小时再加入二羟乙基环己胺：30kg，奥丽素2B红：0.09kg，打入剩余的二乙二醇继续搅拌6h后最终形成了一种粉红色的透明溶液，经过检验合格后通过0.5～1μm的过滤器过滤后即可分装。
经玻璃器皿腐蚀试验具体参数如下：
注：该检测试验结果显示该非水型热交换流体介质用于风电系统防腐效果突出，风电系统中常用试片失重远小于规定要求，通过的三叠片和二叠片都没有出现腐蚀现象，原液和加水10％的电导率都符合要求，具有很大的推广价值。
实施例4：
配制1000kg用于低于-65℃的低温环境下使用的风电热交换流体介质：
将700kg的丙二醇乙醚打入反应釜，保持釜内温度不超过60℃，随后加入丙烯酸-2-乙基己酯：30kg，3-(2-苯并噻唑)硫代丙酸：15kg，抗氧剂1010：15kg，苯并三氮唑：10kg，2-巯基苯并噻唑钠：20kg，尼泊金丙酯：2kg，尼泊金甲酯：2kg，十二烯基丁二酸：5kg，磷酸三甲酚酯：5kg，上述助剂加入时间间隔为10分钟，加入完毕后，搅拌半个小时再加入二羟乙基环己胺：30kg，奥丽素2B红：0.09kg，打入剩余的二乙二醇丁醚继续搅拌6h后最终形成了一种粉红色的透明溶液，经过检验合格后通过0.5～1μm的过滤器过滤后即可分装。
经玻璃器皿腐蚀试验具体参数如下：
注：通过加大助剂的投入量以提高热交换介质的防腐性不理想，检测试验结果显示该非水型热交换流体介质可以满足风电系统的换热要求，但是电导率相对偏大,金属腐蚀效果不如实施例1、实施例2、实施例3，从一个侧面说明防腐配方是一个整体配合的效果，过大的助剂含量对实验检测的结果没有有益的贡献，不含二元醇类，其对橡胶适应性也变差，因此在配方中添加二元醇，表格中各性能更加优异。
以上所述的仅是本发明的优选实施方试，本发明不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其它改进和变化，均应认为包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种非水型二元醇醚基热交换流体介质，其特征在于：按质量百分比计，包括下列组分：
2.根据权利要求1所述的一种非水型二元醇醚基热交换流体介质，其特征在于：所述二元醇醚为丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇乙醚、二乙二醇丁醚中的一种或多种的混合。
3.根据权利要求1所述的一种非水型二元醇醚基热交换流体介质，其特征在于：所述的非水型二元醇醚基热交换流体介质还包括二元醇。
4.根据权利要求3所述的一种非水型二元醇醚基热交换流体介质，其特征在于：所述二元醇为1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、二乙二醇中的一种或多种的混合。
5.根据权利要求1所述的一种非水型二元醇醚基热交换流体介质，其特征在于：所述苯并三氮唑和2-巯基苯并噻唑钠的质量比为1:2。
6.根据权利要求1所述的一种非水型二元醇醚基热交换流体介质，其特征在于：所述尼泊金甲酯和尼泊金丙酯的质量比为1:1。
7.根据权利要求1所述的一种非水型二元醇醚基热交换流体介质，其特征在于：所述非水的二元醇醚基热交换流体介质电导率小于等于50μS/cm。
8.根据权利要求1所述的一种非水型二元醇醚基热交换流体介质，其特征在于：所述色素的颜色为绿色系、黄色系、红色系、蓝色系中的一种或多种的混合。
9.根据权利要求1所述的一种非水型二元醇醚基热交换流体介质，其特征在于：按质量百分比计，包括下列组分：
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