CN113801716B - 一种抗积碳热传导液及其制备方法 - Google Patents

一种抗积碳热传导液及其制备方法 Download PDF

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Abstract

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。

Description

一种抗积碳热传导液及其制备方法
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。
进一步优选的，热氧化的工艺条件为：280～290℃搅拌反应5～7小时。
进一步优选的，煅烧的工艺条件为：1100～1200℃煅烧6～8小时。
优选的，步骤(1)中，以重量份计，纳米棒晶凹土的制备方法如下：先将1份凹土加入1.5～2份水中，对辊挤压2～3次，然后转移至带有快速泄压装置的耐压密闭容器中，密闭加热至175～185℃，保温70～80分钟，快速泄压至常压，摊开后自然风干，即得。
优选的，步骤(2)中，以重量份计，镀镍复合物的制备方法如下：先将1份复合物加入6～8份含有硝酸镍的化学镀液中，超声波振荡处理，过滤，洗涤，干燥，氢气还原，即得镀镍复合物。
进一步优选的，化学镀液是由以下重量份的各组分混合均匀而得：硝酸镍1份，质量浓度30～40％甲醛水溶液1～1.2份，乙二胺四乙酸二钠1.4～1.6份，水25～35份；调节pH＝12。
进一步优选的，超声波振荡处理的工艺条件如下：在75～85℃条件下，300～400W超声波振荡20～30分钟。
进一步优选的，氢气还原的工艺条件为：在通氢气条件下，400～420℃处理2～3小时；氢气流速为5～7m/s。
优选的，步骤(2)中，以重量份计，改性处理的工艺条件如下：将1份镀镍复合物加入5～6份γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中，100～110℃搅拌反应5～7小时，离心，即得所述的改性镀镍复合物。
优选的，以重量份计，步骤(3)的具体方法如下：先将0.005～0.008份光引发剂加入10～15份基础油中，接着加入0.1～0.2份改性镀镍复合物和0.01～0.02份1-乙烯基-3-丁基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐，光聚合反应，即得所述的热传导液；所述基础油为二苄基甲苯。
进一步优选的，所述光引发剂为光引发剂651、光引发剂2100或光引发剂2959中的任一种。
进一步优选的，光聚合反应的工艺条件为：氮气气氛下，365nm紫外光照射30～40分钟。
利用上述制备方法得到的一种抗积碳热传导液。
本发明的有益效果：
本发明先以纳米棒晶凹土、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，得到一种热传导液。该热传导液可在高温条件下长期使用，残炭低，导热性能佳。
本发明通过向基础油中加入改性镀镍复合物、1-乙烯基-3-丁基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐后，光聚合反应，改善了体系的相容性，以改善热传导液的稳定性，保证导热性能，避免粘度增大，进而减少积碳现象的发生。
1-乙烯基-3-丁基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐是一种离子液体，一方面改善溶解性，另一方面其中的双键可与改性镀镍复合物中的双键(利用γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷对镀镍复合物进行改性处理，引入双键)光聚合，从而改善改性镀镍复合物在体系中的分散性，从而改善热传导液的稳定性，保证导热性能，避免粘度增大，进而减少积碳现象的发生。
镀镍复合物是先以纳米棒晶凹土、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，再在其表面镀镍而得，纳米棒晶凹土和铜掺杂有效抑制了石墨烯团聚，表面加入后影响热传导液的稳定性，而且，增大比表面积，可对体系中的微小颗粒进行吸附，避免积碳。铜、石墨烯和镍等协同作用，改善导热性能，并进一步改善热传导液的稳定性。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。应当理解，本发明的实施并不局限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。
在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所采用的设备和原料等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。下述实施例中所用的试剂，如无特殊说明，可以从常规生化试剂商店购买得到。
实施例1：
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。
步骤(1)的具体方法如下：先将1g聚丙烯腈进行部分环化处理和热氧化，接着加入1.2g纳米棒晶凹土、0.03g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。
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。
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8倍重量的1mol/L盐酸溶液中，50℃超声波振荡2小时，过滤，去离子水洗涤至中性即可。
部分环化处理的工艺条件为：230℃搅拌反应16小时。
热氧化的工艺条件为：290℃搅拌反应5小时。
煅烧的工艺条件为：1200℃煅烧6小时。
步骤(1)中，纳米棒晶凹土的制备方法如下：先将1g凹土加入2g水中，对辊挤压2次，然后转移至带有快速泄压装置的耐压密闭容器中，密闭加热至185℃，保温70分钟，快速泄压至常压，摊开后自然风干，即得。
步骤(2)中，镀镍复合物的制备方法如下：先将1g复合物加入8g含有硝酸镍的化学镀液中，超声波振荡处理，过滤，洗涤，干燥，氢气还原，即得镀镍复合物。
化学镀液是由以下各组分混合均匀而得：硝酸镍1g，质量浓度30％甲醛水溶液1.2g，乙二胺四乙酸二钠1.4g，水35g；调节pH＝12。
超声波振荡处理的工艺条件如下：在75℃条件下，400W超声波振荡20分钟。
氢气还原的工艺条件为：在通氢气条件下，420℃处理2小时；氢气流速为7m/s。
步骤(2)中，改性处理的工艺条件如下：将1g镀镍复合物加入5gγ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中，110℃搅拌反应5小时，离心，即得所述的改性镀镍复合物。
步骤(3)的具体方法如下：先将0.008g光引发剂加入10g基础油中，接着加入0.2g改性镀镍复合物和0.01g1-乙烯基-3-丁基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐，光聚合反应，即得所述的热传导液；所述基础油为二苄基甲苯。
所述光引发剂为光引发剂651。光聚合反应的工艺条件为：氮气气氛下，365nm紫外光照射40分钟。
实施例2：
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。
步骤(1)的具体方法如下：先将1g聚丙烯腈进行部分环化处理和热氧化，接着加入1.3g纳米棒晶凹土、0.02g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。
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15000。
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倍重量的2mol/L盐酸溶液中，40℃超声波振荡3小时，过滤，去离子水洗涤至中性即可。
部分环化处理的工艺条件为：220℃搅拌反应18小时。
热氧化的工艺条件为：280℃搅拌反应7小时。
煅烧的工艺条件为：1100℃煅烧8小时。
步骤(1)中，纳米棒晶凹土的制备方法如下：先将1g凹土加入1.5g水中，对辊挤压3次，然后转移至带有快速泄压装置的耐压密闭容器中，密闭加热至175℃，保温80分钟，快速泄压至常压，摊开后自然风干，即得。
步骤(2)中，镀镍复合物的制备方法如下：先将1g复合物加入6g含有硝酸镍的化学镀液中，超声波振荡处理，过滤，洗涤，干燥，氢气还原，即得镀镍复合物。
化学镀液是由以下各组分混合均匀而得：硝酸镍1g，质量浓度40％甲醛水溶液1g，乙二胺四乙酸二钠1.6g，水25g；调节pH＝12。
超声波振荡处理的工艺条件如下：在85℃条件下，300W超声波振荡30分钟。
氢气还原的工艺条件为：在通氢气条件下，400℃处理3小时；氢气流速为5m/s。
步骤(2)中，改性处理的工艺条件如下：将1g镀镍复合物加入6gγ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中，100℃搅拌反应7小时，离心，即得所述的改性镀镍复合物。
步骤(3)的具体方法如下：先将0.005g光引发剂加入15g基础油中，接着加入0.1g改性镀镍复合物和0.02g1-乙烯基-3-丁基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐，光聚合反应，即得所述的热传导液；所述基础油为二苄基甲苯。
所述光引发剂为光引发剂2100。光聚合反应的工艺条件为：氮气气氛下，365nm紫外光照射30分钟。
实施例3：
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。
步骤(1)的具体方法如下：先将1g聚丙烯腈进行部分环化处理和热氧化，接着加入1.25g纳米棒晶凹土、0.025g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。
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13000。
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7倍重量的1.5mol/L盐酸溶液中，45℃超声波振荡2.5小时，过滤，去离子水洗涤至中性即可。
部分环化处理的工艺条件为：225℃搅拌反应17小时。
热氧化的工艺条件为：285℃搅拌反应6小时。
煅烧的工艺条件为：1150℃煅烧7小时。
步骤(1)中，纳米棒晶凹土的制备方法如下：先将1g凹土加入1.8g水中，对辊挤压3次，然后转移至带有快速泄压装置的耐压密闭容器中，密闭加热至180℃，保温75分钟，快速泄压至常压，摊开后自然风干，即得。
步骤(2)中，镀镍复合物的制备方法如下：先将1g复合物加入7g含有硝酸镍的化学镀液中，超声波振荡处理，过滤，洗涤，干燥，氢气还原，即得镀镍复合物。
化学镀液是由以下各组分混合均匀而得：硝酸镍1g，质量浓度35％甲醛水溶液1.1g，乙二胺四乙酸二钠1.5g，水30g；调节pH＝12。
超声波振荡处理的工艺条件如下：在80℃条件下，400W超声波振荡25分钟。
氢气还原的工艺条件为：在通氢气条件下，410℃处理2.5小时；氢气流速为6m/s。
步骤(2)中，改性处理的工艺条件如下：将1g镀镍复合物加入5.5gγ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中，105℃搅拌反应6小时，离心，即得所述的改性镀镍复合物。
步骤(3)的具体方法如下：先将0.006g光引发剂加入13g基础油中，接着加入0.15g改性镀镍复合物和0.015g1-乙烯基-3-丁基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐，光聚合反应，即得所述的热传导液；所述基础油为二苄基甲苯。
所述光引发剂为光引发剂2959。光聚合反应的工艺条件为：氮气气氛下，365nm紫外光照射35分钟。
对比例1
一种抗积碳热传导液的制备方法，具体步骤如下：
(1)先在石墨烯表面镀镍，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；
(2)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。
步骤(1)中，镀镍复合物的制备方法如下：先将1g石墨烯加入8g含有硝酸镍的化学镀液中，超声波振荡处理，过滤，洗涤，干燥，氢气还原，即得镀镍复合物。
化学镀液是由以下各组分混合均匀而得：硝酸镍1g，质量浓度30％甲醛水溶液1.2g，乙二胺四乙酸二钠1.4g，水35g；调节pH＝12。
超声波振荡处理的工艺条件如下：在75℃条件下，400W超声波振荡20分钟。
氢气还原的工艺条件为：在通氢气条件下，420℃处理2小时；氢气流速为7m/s。
步骤(1)中，改性处理的工艺条件如下：将1g镀镍复合物加入5gγ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中，110℃搅拌反应5小时，离心，即得所述的改性镀镍复合物。
步骤(2)的具体方法如下：先将0.008g光引发剂加入10g基础油中，接着加入0.2g改性镀镍复合物和0.01g1-乙烯基-3-丁基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐，光聚合反应，即得所述的热传导液；所述基础油为二苄基甲苯。
所述光引发剂为光引发剂651。光聚合反应的工艺条件为：氮气气氛下，365nm紫外光照射40分钟。
对比例2
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)再将步骤(1)所得复合物利用γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷进行改性处理，得到改性复合物；
(3)然后将改性复合物、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。
步骤(1)的具体方法如下：先将1g聚丙烯腈进行部分环化处理和热氧化，接着加入1.2g纳米棒晶凹土、0.03g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。
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。
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8倍重量的1mol/L盐酸溶液中，50℃超声波振荡2小时，过滤，去离子水洗涤至中性即可。
部分环化处理的工艺条件为：230℃搅拌反应16小时。
热氧化的工艺条件为：290℃搅拌反应5小时。
煅烧的工艺条件为：1200℃煅烧6小时。
步骤(1)中，纳米棒晶凹土的制备方法如下：先将1g凹土加入2g水中，对辊挤压2次，然后转移至带有快速泄压装置的耐压密闭容器中，密闭加热至185℃，保温70分钟，快速泄压至常压，摊开后自然风干，即得。
步骤(2)中，改性处理的工艺条件如下：将1g复合物加入5gγ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中，110℃搅拌反应5小时，离心，即得所述的改性复合物。
步骤(3)的具体方法如下：先将0.008g光引发剂加入10g基础油中，接着加入0.2g改性复合物和0.01g1-乙烯基-3-丁基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐，光聚合反应，即得所述的热传导液；所述基础油为二苄基甲苯。
所述光引发剂为光引发剂651。光聚合反应的工艺条件为：氮气气氛下，365nm紫外光照射40分钟。
对比例3
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，搅拌混匀，即得所述的热传导液。
步骤(1)的具体方法如下：先将1g聚丙烯腈进行部分环化处理和热氧化，接着加入1.2g纳米棒晶凹土、0.03g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。
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。
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8倍重量的1mol/L盐酸溶液中，50℃超声波振荡2小时，过滤，去离子水洗涤至中性即可。
部分环化处理的工艺条件为：230℃搅拌反应16小时。
热氧化的工艺条件为：290℃搅拌反应5小时。
煅烧的工艺条件为：1200℃煅烧6小时。
步骤(1)中，纳米棒晶凹土的制备方法如下：先将1g凹土加入2g水中，对辊挤压2次，然后转移至带有快速泄压装置的耐压密闭容器中，密闭加热至185℃，保温70分钟，快速泄压至常压，摊开后自然风干，即得。
步骤(2)中，镀镍复合物的制备方法如下：先将1g复合物加入8g含有硝酸镍的化学镀液中，超声波振荡处理，过滤，洗涤，干燥，氢气还原，即得镀镍复合物。
化学镀液是由以下各组分混合均匀而得：硝酸镍1g，质量浓度30％甲醛水溶液1.2g，乙二胺四乙酸二钠1.4g，水35g；调节pH＝12。
超声波振荡处理的工艺条件如下：在75℃条件下，400W超声波振荡20分钟。
氢气还原的工艺条件为：在通氢气条件下，420℃处理2小时；氢气流速为7m/s。
步骤(2)中，改性处理的工艺条件如下：将1g镀镍复合物加入5gγ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中，110℃搅拌反应5小时，离心，即得所述的改性镀镍复合物。
步骤(3)的具体方法如下：将0.2g改性复合物和0.01g1-乙烯基-3-丁基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐加入10g基础油中，搅拌混匀即得；所述基础油为二苄基甲苯。
对比例4
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加入基础油中，搅拌混匀，即得所述的热传导液。
步骤(1)的具体方法如下：先将1g聚丙烯腈进行部分环化处理和热氧化，接着加入1.2g纳米棒晶凹土、0.03g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。
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。
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8倍重量的1mol/L盐酸溶液中，50℃超声波振荡2小时，过滤，去离子水洗涤至中性即可。
部分环化处理的工艺条件为：230℃搅拌反应16小时。
热氧化的工艺条件为：290℃搅拌反应5小时。
煅烧的工艺条件为：1200℃煅烧6小时。
步骤(1)中，纳米棒晶凹土的制备方法如下：先将1g凹土加入2g水中，对辊挤压2次，然后转移至带有快速泄压装置的耐压密闭容器中，密闭加热至185℃，保温70分钟，快速泄压至常压，摊开后自然风干，即得。
步骤(2)中，镀镍复合物的制备方法如下：先将1g复合物加入8g含有硝酸镍的化学镀液中，超声波振荡处理，过滤，洗涤，干燥，氢气还原，即得镀镍复合物。
化学镀液是由以下各组分混合均匀而得：硝酸镍1g，质量浓度30％甲醛水溶液1.2g，乙二胺四乙酸二钠1.4g，水35g；调节pH＝12。
超声波振荡处理的工艺条件如下：在75℃条件下，400W超声波振荡20分钟。
氢气还原的工艺条件为：在通氢气条件下，420℃处理2小时；氢气流速为7m/s。
步骤(2)中，改性处理的工艺条件如下：将1g镀镍复合物加入5gγ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中，110℃搅拌反应5小时，离心，即得所述的改性镀镍复合物。
步骤(3)的具体方法如下：将0.2g改性镀镍复合物加入10g基础油中，搅拌混匀即得；所述基础油为二苄基甲苯。
试验例
分别对实施例1～3和对比例1～4所得热传导液进行性能考察，结果见表1。
利用导热系数测定仪进行导热系数检测。
热稳定性的考察方法如下：将热传导液在500℃静置6个月，观察热传导液稳定性。
参考GB/T268-1987进行残炭测定。
表1.性能考察结果
导热系数(40℃，W(m·K)) 500℃静置6个月 残炭(％)
实施例1 0.201 均匀，无絮状物，无沉淀，未分层 0.0009
实施例2 0.204 均匀，无絮状物，无沉淀，未分层 0.0008
实施例3 0.211 均匀，无絮状物，无沉淀，未分层 0.0006
对比例1 0.145 出现少量絮状物，无沉淀 0.0324
对比例2 0.149 出现少量絮状物，无沉淀 0.0152
对比例3 0.161 出现大量絮状物，有少量沉淀 0.0273
对比例4 0.153 出现分层 0.0395
由表1可知，实施例1～3所得热传导液的导热性能好，热稳定性好，残炭低，性能优异。
对比例1用石墨烯替换纳米棒晶凹土-掺杂石墨烯复合物，对比例2略去表面镀镍处理，对比例3略去光聚合反应步骤，对比例4略去1-乙烯基-3-丁基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐，所得热传导液的稳定性变差，导热性能变差，残炭变高，说明石墨烯经掺杂和表面镀镍处理后，结合离子液体对相容性的改善，协同作用，改善热传导液的导热性能、稳定性，降低残炭。
上述虽然对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (6)

1.一种抗积碳热传导液的制备方法，其特征在于，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；
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，所述聚丙烯腈为液态聚丙烯腈，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；
步骤（2）中，以重量份计，镀镍复合物的制备方法如下：先将1份复合物加入6～8份含有硝酸镍的化学镀液中，超声波振荡处理，过滤，洗涤，干燥，氢气还原，即得镀镍复合物；
以重量份计，步骤（3）的具体方法如下：先将0.005～0.008份光引发剂加入10～15份基础油中，接着加入0.1～0.2份改性镀镍复合物和0.01～0.02份1-乙烯基-3-丁基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐，光聚合反应，即得所述的热传导液；所述基础油为二苄基甲苯。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，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。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，以重量份计，纳米棒晶凹土的制备方法如下：先将1份凹土加入1.5～2份水中，对辊挤压2～3次，然后转移至带有快速泄压装置的耐压密闭容器中，密闭加热至175～185℃，保温70～80分钟，快速泄压至常压，摊开后自然风干，即得。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，化学镀液是由以下重量份的各组分混合均匀而得：硝酸镍1份，质量浓度30～40%甲醛水溶液1～1.2份，乙二胺四乙酸二钠1.4～1.6份，水25～35份；调节pH=12。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，以重量份计，改性处理的工艺条件如下：将1份镀镍复合物加入5～6份γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷中，100～110℃搅拌反应5～7小时，离心，即得所述的改性镀镍复合物。
6.利用权利要求1～5中任一项所述制备方法得到的一种抗积碳热传导液。
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