[发明专利]一种基于离子液体的低温导热油及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于离子液体的低温导热油及制备方法，按重量份数计包括：离子液体低共熔组分90～98份、清洁分散剂2～10份；离子液体低共熔组分为二元或多元离子液体混合物形成的共晶。本发明具有较高的安全性，产物毒性小，可获得的原料广，价格低廉；制备的导热油热稳定性好，凝固温度可低至‑100℃，低温粘度小，蒸气压极低，热效率高，冷量传递效率优良，且低温性能优异。除了上述性能优势之外，还具有10年以上使用寿命、不易结焦的优点，并能减少污染物排放，节能环保，用途广泛，还可用作超低温电解液及其他低温工作流体等。

技术领域

本发明涉及导热油技术领域，具体涉及一种基于离子液体的低温导热油及其制备方法。

背景技术

导热油为热载体油，也称热导油、热煤油等，是一种热量的传递介质。由于其具有加热均匀、调温控温准确、能在低蒸汽压下产生高温和低温、传热效果好、节能、输送和操作方便等特点，近年来被广泛应用于能源工业、石油化工、生活系统、精细化工等各大领域。

化纤制造、制药、精细化工等领域需要用到超低温导热油(＜-40℃)。常规低温导热油最低温度通常在-30℃左右，因此较难适应市场需求。普通导热油由于原材料自身性质限制等因素，很难再有低温的进一步突破。高原地区每年最低气温可以达到-60℃。极端低温环境对军事装备提出极高的要求。常规用于润滑和散热的导热油会受冷冻成固体，而且蒸发速度快，远不能满足武器装备所需要的高机动性能。因此，开发一款超低温且综合性能优异的导热油迫在眉睫。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题提供一种凝固温度可低至-100℃、成本较低、使用寿命长的基于离子液体的低温导热油及其制备方法。

本发明采用的技术方案是：

一种基于离子液体的低温导热油，按重量份数计包括离子液体低共熔组分90～98份、清洁分散剂2～10份；其中，离子液体低共熔组分，亦即低共熔离子液体，为二元或多元离子液体混合物形成的共晶。

进一步的，所述离子液体混合物为质子型和非质子型离子液体中的一类或两类构成。

进一步的，所述离子液体低共熔组分中至少含有以下阳离子中的一种：杂环吡啶鎓离子、哌啶鎓离子、吡咯烷鎓离子、咪唑鎓离子、三氮唑鎓离子、苯并咪唑鎓离子、苯并三氮唑鎓离子、膦基阳离子、季鏻阳离子、胺基阳离子、季铵阳离子、三乙醇胺阳离子、四乙醇铵阳离子、胍基阳离子。

进一步的，所述离子液体低共熔组分中至少含有以下阴离子中的一种：甲基磺酸根离子、三氟甲基磺酸根离子、双(三氟甲磺酰)亚胺阴离子、双(氟磺酰)亚胺阴离子、双(全氟乙磺酰)亚胺阴离子、硫氰酸根离子、二氰胺离子、三氰基离子、乙酸根离子、饱和脂肪酸根离子、三氟乙酸根离子、氟磺酸根离子、硫酸氢根离子、硫酸根离子、对烷基苯磺酸根离子、四氟硼酸根离子、六氟磷酸根离子、全氟丁基磺酸根离子、全氟辛基磺酸根离子、环状全氟烷基磺酰亚胺阴离子和卤素离子中的一种或两种及以上。

进一步的，所述清洁分散剂为γ-丁内酯、石油磺酸盐、合成磺酸盐、硫磷化聚异丁烯盐、烷基水杨酸盐、环烷酸盐、烯基丁二酚亚胺、硫化烷基酚盐中的一种、两种及以上以任意比例构成的混合物。

进一步的，离子液体低共熔组分为三辛基胺甲基磺酸盐、三甲基丁基铵双(三氟甲磺酰)亚胺盐混合构成；其中三辛基胺甲基磺酸盐为三辛基胺和甲基磺酸按等摩尔比混合制备得到。

一种基于离子液体的低温导热油的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：向熔融的离子液体低共熔组分中加入清洁分散剂，机械搅拌1～7h充分混合均匀；

步骤2：在常压常温状态下放置2～8h，即可得到所需基于离子液体的低温导热油。

本发明的有益效果是：