CN110591657A - 一种热超热介质液 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种热超热介质液,其制备原料至少包括:沸点为180~300℃的多元醇50~60wt%、至少含有两个羧基的有机物0.1~0.5wt%、含氮杂环有机物0.1~0.5wt%、含甲基的醇胺化合物0.1~0.5wt%,余量为水。该介质液具有低于‑30℃的冰点,即在低温环境下不会发生冻结影响介质液性能,且升温速度快,保温时间长,对与其接触的金属器件不会造成腐蚀,延长了应用该介质液的电器的使用寿命。

Description

一种热超热介质液
技术领域
本发明涉及供暖领域,尤其涉及一种热超热介质液。
背景技术
在工业和日常生活中,导热介质液都起着重要的作用,在工业中可以用于加热设备,如油田的冬季生产中需要在中转站对原油加热才可进行原油的转运,使用介质液进行加热具有较高的安全性和效率,或者工业生产中需要使用冷却水的设备也可以换用介质液进行冷却;在日常生活中,导热介质液则可用于多种取暖设备。通常情况下,最为易得的介质液即为水,然而水作为介质液时升温和传热慢,尤其在低温条件下还会结冰,体积膨胀,进而破坏容纳介质液的设备,造成损失。
目前市面上也存在以水为基体配制而成的导热介质液或直接使用导热介质油,但这些产品对设备的腐蚀性较强,难以保证设备的使用寿命;也有一些产品为了提高介质液在低温环境下的性质,使用防冻液作为导热介质液,但防冻液中多含有重铬酸盐,对人体和环境存在着威胁,一旦发生泄漏会造成严重的后果。因此,急需发明一种安全无害、冰点低、升温快、保温时间长、缓蚀性好的导热介质液。
发明内容
为了解决上述问题,本发明的第一方面提供了一种热超热介质液,其制备原料至少包括:沸点为180~300℃的多元醇50~60wt%、至少含有两个羧基的有机物0.1~0.5wt%、含氮杂环有机物0.1~0.5wt%、含甲基的醇胺化合物0.1~0.5wt%,余量为水。
作为一种优选的技术方案,所述多元醇为二元醇和/或三元醇。
作为一种优选的技术方案,所述二元醇选自乙二醇、二乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇中的一种或多种的混合。
作为一种优选的技术方案,所述三元醇选自丙三醇、丁三醇、2,2-二羟甲基丁醇、2-羟甲基-2-甲基-1,3-丙二醇中的一种或多种的混合。
作为一种优选的技术方案,所述至少含有两个羧基的有机物选自癸二酸、柠檬酸、乙二酸、三元聚羧酸、乙二胺四乙酸四钠中的一种或多种的混合。
作为一种优选的技术方案,所述含氮杂环有机物选自苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑、苯并咪唑、苯并噻唑中的一种或多种的混合。
作为一种优选的技术方案,所述含甲基的醇胺化合物选自N,N-二甲基乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N,N-二甲基异丙醇胺、N-甲基一乙醇胺中的一种或多种的混合。
作为一种优选的技术方案,所述至少含有两个羧基的有机物、含氮杂环有机物、含甲基的醇胺化合物之间的重量比为(1~3):1:(1~3)。
本发明的第二方面提供了一种如上所述的热超热介质液的制备方法,包括以下步骤:称取沸点为180~300℃的多元醇、至少含有两个羧基的有机物、含氮杂环有机物、含甲基的醇胺化合物,在搅拌条件下,依次加入水中,混合均匀,即得。
本发明的第三方面提供了一种如上所述的热超热介质液的应用,其用做取暖设备或加热设备中的导热介质。
有益效果:本发明提供的一种热超热介质液具有低于-30℃的冰点,即在低温环境下不会发生冻结影响介质液性能,且升温速度快,保温时间长,对与其接触的金属器件不会造成腐蚀,延长了应用该介质液的电器的使用寿命。
具体实施方式
结合以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可进一步地理解本发明的内容。除非另有说明,本文中使用的所有技术及科学术语均具有与本申请所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。如果现有技术中披露的具体术语的定义与本申请中提供的任何定义不一致,则以本申请中提供的术语定义为准。
在本文中使用的,除非上下文中明确地另有指示,否则没有限定单复数形式的特征也意在包括复数形式的特征。还应理解的是,如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义,“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”,当在本说明书中使用时表示所陈述的组合物、步骤、方法、制品或装置,但不排除存在或添加一个或多个其它组合物、步骤、方法、制品或装置。此外,当描述本申请的实施方式时,使用“优选的”、“优选地”、“更优选的”等是指,在某些情况下可提供某些有益效果的本发明实施方案。然而,在相同的情况下或其他情况下,其他实施方案也可能是优选的。除此之外,对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用,也并非旨在将其他实施方案排除在本发明的范围之外。
为了解决上述问题,本发明的第一方面提供了一种热超热介质液,其制备原料至少包括:沸点为180~300℃的多元醇50~60wt%、至少含有两个羧基的有机物0.1~0.5wt%、含氮杂环有机物0.1~0.5wt%、含甲基的醇胺化合物0.1~0.5wt%,余量为水。
沸点为180~300℃的多元醇
多元醇,指的是分子中含有两个或两个以上羟基的醇类,由于羟基为具有亲水性的极性基团,因此多元醇均有较好的水溶性,适用于以水为主体的导热介质液;此外,多元醇的沸点通常较高,在设备管道中加热时体积稳定,不会产生大量气体而引起管道破裂,具有良好的安全性。
在一些优选的实施方式中,所述多元醇为二元醇和/或三元醇;进一步优选的,所述多元醇为二元醇和三元醇。
在一些实施方式中,所述二元醇选自乙二醇、二乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇中的一种或多种的混合;优选的,所述二元醇为乙二醇和二乙二醇的混合。
在一些实施方式中,所述三元醇选自丙三醇、丁三醇、2,2-二羟甲基丁醇、2-羟甲基-2-甲基-1,3-丙二醇中的一种或多种的混合;优选的,所述三元醇为丙三醇。
在一些优选的实施方式中,所述乙二醇、二乙二醇、丙三醇的重量比为(8~12):(15~20):1;进一步优选的,所述乙二醇、二乙二醇、丙三醇的重量比为10:17.5:1。
发明人发现,当乙二醇、二乙二醇、丙三醇复配使用时,所得到的介质液具有低于零下30℃的冰点,保证了其在低温环境下不会因冻结而发生体积膨胀,进而对装有介质液的设备造成破坏,其原因在于,乙二醇、二乙二醇、丙三醇均可与水以任意比例互溶在一起,混合后的溶液蒸汽压发生变化,冰点显著降低,相比于单一多元醇的使用,三种多元醇的混合可以对溶液的冰点进行更精确的调控。不仅如此,发明人还发现,单独使用一种多元醇时,介质液的抗冻性能和升温速度虽然得到了提高,但由于多元醇的比热小于水,因此产生了溶液停止加热后温度下降速度加快的现象,尤其是降低冰点效果最好的二乙二醇,其对溶液保温性能的负面影响也是最大的。经过了大量探索与实践,发明人将乙二醇、二乙二醇、丙三醇以(8~12):(15~20):1的重量比加入介质液,一定程度上平衡了溶液低冰点和保温时间两者之间的关系,其原因在于,乙二醇和丙三醇的比热相比于二乙二醇略高,且同样具有改变溶液蒸汽压的能力,用来替换部分二乙二醇可以减缓混合溶液失去热量,然而申请人意外地发现,通常丙三醇作为防冻成分时用量很大才能显著降低冰点,但在改进技术的过程中,突破性地将丙三醇作为界面调节剂,增加了体系内分子运动的范围和效率,一定程度上促进了热量在体系内的传递,减少了热量损失。
在一些优选的实施方式中,所述热超热介质液的制备原料还包括聚乙二醇(CAS号:25322-68-3)1~2wt%。
在一些优选的实施方式中,所述聚乙二醇的分子量为6000(牌号:PEG-6000)。
发明人意料不到地发现,在介质液中加入分子量为6000的聚乙二醇可以提高介质液的保温效果,其可能的原因在于,热量通过分子、原子和电子之间的碰撞、振动进行传递,相较于小分子,有机大分子的振动需要更高的能量,且振动程度小、频率低,减缓了热量的传递,保温效果提高,然而介质液的导热效果又下降。当聚乙二醇的分子量较小时,其分子尺寸不具有减缓热传递的作用,反之分子量较大时,会造成体系粘度大幅增加,对生产过程中溶液的灌装、转运造成困难。
在一些优选的实施方式中,所述热超热介质液的制备原料还包括石墨烯2~4wt%。
石墨烯是一种二维碳纳米材料,是目前为止导热系数最高的碳材料,纯的无缺陷的单层石墨烯的导热系数高达5300W/mK,加入石墨烯后的介质液升温速度和采暖效果明显提高,然而石墨烯在水溶液体系中极易发生沉降。
在一些优选的实施方式中,所述石墨烯为氧化石墨烯。
本申请中的氧化石墨烯(CAS号:7782-42-5)购自深圳市中森领航科技有限公司。
氧化石墨烯是指石墨烯的氧化物,其不仅具有同石墨烯相似的导电、导热性能,还由于其片层上存在大量活性基团而具有石墨烯所不具备的亲水性,因此氧化石墨烯可以在水介质中均匀分散,不仅如此,发明人还意料不到地发现,加入氧化石墨烯后的介质液的缓蚀性能显著提高,其可能的原因在于,氧化石墨烯在制备过程中,其结构受到破坏而存在一些缺陷,这些缺陷恰好具有较高的反应活性,可以与金属产生相互作用,进而附着在金属表面形成保护膜,这层保护膜与金属表面之间的结合力还因石墨烯极大的比表面积而得到进一步的加强,使其在反复加热之后不会脱落,此外石墨烯具有六角型蜂巢晶格的二维结构,极其稳定,介质液中的腐蚀性离子难以对石墨烯保护膜造成破坏,而常规的缓蚀剂在金属表面形成的保护膜有可能对高、低温的反复转换不耐受,脱落后无法再对金属进行有效保护。
在一些优选的实施方式中,所述沸点为180~300℃的多元醇、石墨烯、聚乙二醇的重量比为(37~40):(1~3):1;进一步优选的,所述沸点为180~300℃的多元醇、石墨烯、聚乙二醇的重量比为38:2:1。
发明人通过大量实践发现,当沸点为180~300℃的多元醇、石墨烯、聚乙二醇以重量比为(37~40):(1~3):1加入介质液时,介质液具有稳定良好的导热性能,其升温速度和保温时间两者之间实现了平衡,且粘度适中,灌装工序易操作,对金属无腐蚀。当多元醇用量过多时,冰点不降反升,还会严重降低溶液的保温效果,反之用量过少时,同样无法得到零下30℃的低冰点;当石墨烯的用量过多时,介质液的导热性能过好,以致降温速度加快,反之用量过少时,缓蚀效果和导热性能均减弱;聚乙二醇不仅可以提高溶液的保温性能,还可对防止石墨烯沉降起到辅助作用,当聚乙二醇的用量过多时,溶液粘度增加给生产带来一定难度,反之用量过少时,介质液的保温效果无法得到保证。
至少含有两个羧基的有机物
羧基,即-COOH,其在水中会发生电离,生成可与金属离子配位的羧酸根离子,当有机物中含有多个羧基时,则该有机物能够和金属形成络合,若在金属表面络合,有机物与金属形成钝化膜,缓解介质液对金属的腐蚀,若在介质液中络合,则会减少溶液中的离子浓度,避免过多携带电荷的粒子对金属表面的攻击,同样实现了缓蚀。
在一些优选的实施方式中,所述至少含有两个羧基的有机物选自癸二酸、柠檬酸、乙二酸、三元聚羧酸、乙二胺四乙酸四钠中的一种或多种的混合;进一步优选的,所述至少含有两个羧基的有机物选自癸二酸、三元聚羧酸、乙二胺四乙酸四钠中的一种或多种的混合;更进一步的,所述至少含有两个羧基的有机物为癸二酸、三元聚羧酸、乙二胺四乙酸四钠的混合。
在一些优选的实施方式中,所述癸二酸(CAS号:111-20-6)、三元聚羧酸(牌号:防锈剂L190-B)、乙二胺四乙酸四钠(CAS号:64-02-8)的重量比为1:2:1。
发明人发现,将癸二酸、三元聚羧酸、乙二胺四乙酸四钠复配加入介质液中,可使介质液对与其接触的金属器件不会造成腐蚀,延长了应用该介质液的电器的使用寿命,这是由于癸二酸、三元聚羧酸、乙二胺四乙酸四钠中均含有多个位点,可与金属离子形成配位,附着在金属表面,相互协同作用,形成了一层金属保护膜,减少了水分子、带电粒子与金属表面的接触,进而减少了金属被介质液腐蚀的概率,起到了缓蚀的效果。此外,癸二酸、三元聚羧酸在水中的溶解性较低,然而多元醇可以改善介质液润湿性,进而提高了癸二酸、三元聚羧酸在介质液中的分散和溶解,防锈缓蚀的效果得到了进一步的提高。
含氮杂环有机物
含氮杂环有机物中多含有自由电子,可与带有正电荷的金属离子相互吸引,形成配位,而环状结构的大π体系较为稳定,能够对金属起到保护的作用。
在一些优选的实施方式中,所述含氮杂环有机物选自苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑、苯并咪唑、苯并噻唑中的一种或多种的混合;进一步优选的,所述含氮杂环有机物为苯并三氮唑(CAS号:95-14-7)。
含甲基的醇胺化合物
醇胺化合物通常具有碱性,在水中可以调节溶液pH,促进了羧基在介质液中的电离,进而增加了含有羧基的有机物在水中的溶解度,使得其更易在金属表面附着形成保护膜,与介质液接触的金属器件不会轻易被腐蚀,延长了应用该介质液的电器的使用寿命。
在一些优选的实施方式中,所述含甲基的醇胺化合物选自N,N-二甲基乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N,N-二甲基异丙醇胺、N-甲基一乙醇胺中的一种或多种的混合;进一步优选的,所述含甲基的醇胺化合物为N,N-二甲基乙醇胺(CAS号:108-01-0)。
在一些优选的实施方式中,所述至少含有两个羧基的有机物、含氮杂环有机物、含甲基的醇胺化合物之间的重量比为(1~3):1:(1~3);进一步优选的,所述至少含有两个羧基的有机物、含氮杂环有机物、含甲基的醇胺化合物之间的重量比为2:1:2。
本发明中的热超热介质液指的是一种电暖器用导热介质液。
本发明的第二方面提供了一种如上所述的热超热介质液的制备方法,包括以下步骤:称取沸点为180~300℃的多元醇、至少含有两个羧基的有机物、含氮杂环有机物、含甲基的醇胺化合物,在搅拌条件下,依次加入水中,混合均匀,即得。
在一些优选的实施方式中,所述热超热介质液的制备方法,包括以下步骤:称取沸点为180~300℃的多元醇、石墨烯、至少含有两个羧基的有机物、含氮杂环有机物、含甲基的醇胺化合物、聚乙二醇,在搅拌条件下,依次加入水中,混合均匀,即得。
本发明的第三方面提供了一种如上所述的热超热介质液的应用,其用做取暖设备或加热设备中的导热介质。
实施例
以下通过实施例对本发明技术方案进行详细说明,但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。如无特殊说明,本发明中的原料均为市售。
实施例1
实施例1提供了一种热超热介质液,其制备原料包括:沸点为180~300℃的多元醇57wt%、至少含有两个羧基的有机物0.4wt%、含氮杂环有机物0.2wt%、含甲基的醇胺化合物0.4wt%,余量为水。
所述多元醇为二元醇和三元醇;所述二元醇为乙二醇和二乙二醇的混合,三元醇为丙三醇;所述乙二醇、二乙二醇、丙三醇的重量比为10:17.5:1。
所述至少含有两个羧基的有机物为癸二酸、三元聚羧酸、乙二胺四乙酸四钠的混合;所述癸二酸、三元聚羧酸、乙二胺四乙酸四钠的重量比为1:2:1。
所述含氮杂环有机物为苯并三氮唑。
所述含甲基的醇胺化合物为N,N-二甲基乙醇胺。
本例还提供了一种如上所述的热超热介质液的制备方法,包括以下步骤:称取沸点为180~300℃的多元醇、至少含有两个羧基的有机物、含氮杂环有机物、含甲基的醇胺化合物,在搅拌条件下,依次加入水中,混合均匀,即得。
实施例2
实施例2提供了一种热超热介质液,其制备原料包括:沸点为180~300℃的多元醇50wt%、至少含有两个羧基的有机物0.4wt%、含氮杂环有机物0.2wt%、含甲基的醇胺化合物0.4wt%,余量为水。
所述多元醇为二元醇和三元醇;所述二元醇为乙二醇和二乙二醇的混合,三元醇为丙三醇;所述乙二醇、二乙二醇、丙三醇的重量比为9:15:1。
所述至少含有两个羧基的有机物为癸二酸、三元聚羧酸、乙二胺四乙酸四钠的混合;所述癸二酸、三元聚羧酸、乙二胺四乙酸四钠的重量比为1:2:1。
所述含氮杂环有机物为苯并三氮唑。
所述含甲基的醇胺化合物为N,N-二甲基乙醇胺。
本例还提供了一种如上所述的热超热介质液的制备方法,其与实施例1类似。
实施例3
实施例3提供了一种热超热介质液,其制备原料包括:沸点为180~300℃的多元醇60wt%、至少含有两个羧基的有机物0.4wt%、含氮杂环有机物0.2wt%、含甲基的醇胺化合物0.4wt%,余量为水。
所述多元醇为二元醇和三元醇;所述二元醇为乙二醇和二乙二醇的混合,三元醇为丙三醇;所述乙二醇、二乙二醇、丙三醇的重量比为9:20:1。
所述至少含有两个羧基的有机物为癸二酸、三元聚羧酸、乙二胺四乙酸四钠的混合;所述癸二酸、三元聚羧酸、乙二胺四乙酸四钠的重量比为1:2:1。
所述含氮杂环有机物为苯并三氮唑。
所述含甲基的醇胺化合物为N,N-二甲基乙醇胺。
本例还提供了一种如上所述的热超热介质液的制备方法,其与实施例1类似。
实施例4
实施例4提供了一种热超热介质液,其制备原料包括:沸点为180~300℃的多元醇55wt%、至少含有两个羧基的有机物0.4wt%、含氮杂环有机物0.2wt%、含甲基的醇胺化合物0.4wt%,余量为水。
所述多元醇为二元醇;所述二元醇为乙二醇和二乙二醇的混合;所述乙二醇、二乙二醇的重量比为10:17.5。
所述至少含有两个羧基的有机物为癸二酸、三元聚羧酸、乙二胺四乙酸四钠的混合;所述癸二酸、三元聚羧酸、乙二胺四乙酸四钠的重量比为1:2:1。
所述含氮杂环有机物为苯并三氮唑。
所述含甲基的醇胺化合物为N,N-二甲基乙醇胺。
本例还提供了一种如上所述的热超热介质液的制备方法,其与实施例1类似。
实施例5
实施例5提供了一种热超热介质液,其制备原料包括:沸点为180~300℃的多元醇57wt%、至少含有两个羧基的有机物0.4wt%、含氮杂环有机物0.2wt%、含甲基的醇胺化合物0.4wt%,余量为水。
所述多元醇为二元醇和三元醇;所述二元醇为乙二醇和二乙二醇的混合,三元醇为丙三醇;所述乙二醇、二乙二醇、丙三醇的重量比为10:17.5:1。
所述至少含有两个羧基的有机物为癸二酸、三元聚羧酸、乙二胺四乙酸四钠的混合;所述癸二酸、三元聚羧酸、乙二胺四乙酸四钠的重量比为1:2:1。
所述含氮杂环有机物为苯并三氮唑。
所述含甲基的醇胺化合物为N,N-二甲基乙醇胺。
所述热超热介质液的制备原料还包括石墨烯3wt%。
本例还提供了一种如上所述的热超热介质液的制备方法,包括以下步骤:称取沸点为180~300℃的多元醇、石墨烯、至少含有两个羧基的有机物、含氮杂环有机物、含甲基的醇胺化合物,在搅拌条件下,依次加入水中,混合均匀,即得。
实施例6
实施例6提供了一种热超热介质液,其制备原料包括:沸点为180~300℃的多元醇57wt%、至少含有两个羧基的有机物0.4wt%、含氮杂环有机物0.2wt%、含甲基的醇胺化合物0.4wt%,余量为水。
所述多元醇为二元醇和三元醇;所述二元醇为乙二醇和二乙二醇的混合,三元醇为丙三醇;所述乙二醇、二乙二醇、丙三醇的重量比为10:17.5:1。
所述至少含有两个羧基的有机物为癸二酸、三元聚羧酸、乙二胺四乙酸四钠的混合;所述癸二酸、三元聚羧酸、乙二胺四乙酸四钠的重量比为1:2:1。
所述含氮杂环有机物为苯并三氮唑。
所述含甲基的醇胺化合物为N,N-二甲基乙醇胺。
所述热超热介质液的制备原料还包括石墨烯3wt%;所述石墨烯为氧化石墨烯。
本例还提供了一种如上所述的热超热介质液的制备方法,其与实施例5类似。
实施例7
实施例7提供了一种热超热介质液,其制备原料包括:沸点为180~300℃的多元醇57wt%、至少含有两个羧基的有机物0.4wt%、含氮杂环有机物0.2wt%、含甲基的醇胺化合物0.4wt%,余量为水。
所述多元醇为二元醇和三元醇;所述二元醇为乙二醇和二乙二醇的混合,三元醇为丙三醇;所述乙二醇、二乙二醇、丙三醇的重量比为10:17.5:1。
所述至少含有两个羧基的有机物为癸二酸、三元聚羧酸、乙二胺四乙酸四钠的混合;所述癸二酸、三元聚羧酸、乙二胺四乙酸四钠的重量比为1:2:1。
所述含氮杂环有机物为苯并三氮唑。
所述含甲基的醇胺化合物为N,N-二甲基乙醇胺。
所述热超热介质液的制备原料还包括石墨烯3wt%;所述石墨烯为氧化石墨烯。
所述热超热介质液的制备原料还包括聚乙二醇1.5wt%;所述聚乙二醇的分子量为6000。
本例还提供了一种如上所述的热超热介质液的制备方法,包括以下步骤:称取沸点为180~300℃的多元醇、石墨烯、至少含有两个羧基的有机物、含氮杂环有机物、含甲基的醇胺化合物、聚乙二醇,在搅拌条件下,依次加入水中,混合均匀,即得。
实施例8
实施例8提供了一种热超热介质液,其制备原料包括:沸点为180~300℃的多元醇57wt%、至少含有两个羧基的有机物0.4wt%、含氮杂环有机物0.2wt%、含甲基的醇胺化合物0.4wt%,余量为水。
所述多元醇为二元醇和三元醇;所述二元醇为乙二醇和二乙二醇的混合,三元醇为丙三醇;所述乙二醇、二乙二醇、丙三醇的重量比为10:17.5:1。
所述至少含有两个羧基的有机物为癸二酸、三元聚羧酸、乙二胺四乙酸四钠的混合;所述癸二酸、三元聚羧酸、乙二胺四乙酸四钠的重量比为1:2:1。
所述含氮杂环有机物为苯并三氮唑。
所述含甲基的醇胺化合物为N,N-二甲基乙醇胺。
所述热超热介质液的制备原料还包括石墨烯3wt%;所述石墨烯为氧化石墨烯。
所述热超热介质液的制备原料还包括聚乙二醇1.5wt%;所述聚乙二醇的分子量为4000。
本例还提供了一种如上所述的热超热介质液的制备方法,其与实施例6类似。
实施例9
实施例9提供了一种热超热介质液,其制备原料包括:沸点为180~300℃的多元醇57wt%、至少含有两个羧基的有机物0.4wt%、含氮杂环有机物0.2wt%、含甲基的醇胺化合物0.4wt%,余量为水。
所述多元醇为二元醇和三元醇;所述二元醇为乙二醇和二乙二醇的混合,三元醇为丙三醇;所述乙二醇、二乙二醇、丙三醇的重量比为10:17.5:1。
所述至少含有两个羧基的有机物为癸二酸、三元聚羧酸、乙二胺四乙酸四钠的混合;所述癸二酸、三元聚羧酸、乙二胺四乙酸四钠的重量比为1:2:1。
所述含氮杂环有机物为苯并三氮唑。
所述含甲基的醇胺化合物为N,N-二甲基乙醇胺。
所述热超热介质液的制备原料还包括石墨烯3wt%。
所述热超热介质液的制备原料还包括聚乙二醇1.5wt%;所述聚乙二醇的分子量为6000。
本例还提供了一种如上所述的热超热介质液的制备方法,其与实施例6类似。
实施例10
实施例10提供了一种热超热介质液,其制备原料包括:沸点为180~300℃的多元醇57wt%、至少含有两个羧基的有机物0.4wt%、含氮杂环有机物0.2wt%、含甲基的醇胺化合物0.4wt%,余量为水。
所述多元醇为二元醇和三元醇;所述二元醇为乙二醇和二乙二醇的混合,三元醇为丙三醇;所述乙二醇、二乙二醇、丙三醇的重量比为10:17.5:1。
所述至少含有两个羧基的有机物为癸二酸、三元聚羧酸、乙二胺四乙酸四钠的混合;所述癸二酸、三元聚羧酸、乙二胺四乙酸四钠的重量比为1:2:1。
所述含氮杂环有机物为苯并三氮唑。
所述含甲基的醇胺化合物为N,N-二甲基乙醇胺。
所述热超热介质液的制备原料还包括聚乙二醇1.5wt%;所述聚乙二醇的分子量为6000。
本例还提供了一种如上所述的热超热介质液的制备方法,包括以下步骤:称取沸点为180~300℃的多元醇、至少含有两个羧基的有机物、含氮杂环有机物、含甲基的醇胺化合物、聚乙二醇,在搅拌条件下,依次加入水中,混合均匀,即得。
性能评价
将实施例1~10中得到的热超热介质液进行性能评价,评价内容包括冰点、升温时间、保温时间、腐蚀性、粘度、稳定性。
1.冰点:使用冰点测试仪对实施例1~10中得到的热超热介质液进行冰点测试,冰点小于-30℃记为合格,结果见表1。
2.升温时间:分别量取1L实施例1~10中得到的介质液,使用恒温加热器将其加热,加热功率为1000W,记录升温至90℃所需的时间,并与水进行比较,结果见表1。
3.保温时间:将实施例1~10中得到的介质液加热至90℃后停止加热,倒入同样的橡胶热水袋中密封,在室温下静置冷却,记录介质液降至30℃所需的时间,并与水进行比较,结果见表1。
4.腐蚀性:参考GB/T 21621-2008《危险品金属腐蚀性试验方法》对介质液的金属腐蚀性进行测试,测试片为铝和钢,暴露时间为7天,评估标准为测试片的质量损失百分数,结果见表1。
5.粘度:在25±2℃条件下,使用粘度测试仪对实施例1~10中得到的介质液进行粘度测试,结果见表1。
6.稳定性:将30mL介质液倒入离心管中,在离心机中以4000rpm的离心速率分离10min,观察是否分层,结果见表1。
表1
根据实施例1~10的对比可以得知,本发明提供的一种热超热介质液具有低于-30℃的冰点,保证了冬天低温下该介质液不会结冰膨胀,对设备造成破坏,同时其还具有极快的升温速度和较长的保温时间,对金属不产生腐蚀作用,延长了设备的使用寿命,具有广阔的应用前景。
最后指出,以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种热超热介质液,其特征在于,其制备原料至少包括:沸点为180~300℃的多元醇50~60wt%、至少含有两个羧基的有机物0.1~0.5wt%、含氮杂环有机物0.1~0.5wt%、含甲基的醇胺化合物0.1~0.5wt%,余量为水。
2.如权利要求1所述的热超热介质液,其特征在于,所述多元醇为二元醇和/或三元醇。
3.如权利要求2所述的热超热介质液,其特征在于,所述二元醇选自乙二醇、二乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇中的一种或多种的混合。
4.如权利要求2所述的热超热介质液,其特征在于,所述三元醇选自丙三醇、丁三醇、2,2-二羟甲基丁醇、2-羟甲基-2-甲基-1,3-丙二醇中的一种或多种的混合。
5.如权利要求1所述的热超热介质液,其特征在于,所述至少含有两个羧基的有机物选自癸二酸、柠檬酸、乙二酸、三元聚羧酸、乙二胺四乙酸四钠中的一种或多种的混合。
6.如权利要求1所述的热超热介质液,其特征在于,所述含氮杂环有机物选自苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑、苯并咪唑、苯并噻唑中的一种或多种的混合。
7.如权利要求1所述的热超热介质液,其特征在于,所述含甲基的醇胺化合物选自N,N-二甲基乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N,N-二甲基异丙醇胺、N-甲基一乙醇胺中的一种或多种的混合。
8.如权利要求1~7任一项所述的热超热介质液,其特征在于,所述至少含有两个羧基的有机物、含氮杂环有机物、含甲基的醇胺化合物之间的重量比为(1~3):1:(1~3)。
9.一种如权利要求1~8任一项所述的热超热介质液的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:称取沸点为180~300℃的多元醇、至少含有两个羧基的有机物、含氮杂环有机物、含甲基的醇胺化合物,在搅拌条件下,依次加入水中,混合均匀,即得。
10.一种如权利要求1~8任一项所述的热超热介质液的应用,其特征在于,其用做取暖设备或加热设备中的导热介质。
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