[发明专利]传热方法

说明书

技术领域

本发明涉及氟化的流体组合物作为传热介质的用途，这些传热介质在多种依赖传热的应用中具有改进的热传导性以及腐蚀保护性。

背景技术

传热流体在本领域中已知是用在加热和冷却系统中；典型地，所述传热介质包括水、水性盐水、醇类、乙二醇类、氨、烃类、醚类、以及这些材料的不同的卤素衍生物类，如氯氟碳类(CFC)、氯氟烃类(HFC)，(全)氟聚醚(PFPE)以及类似物。

此类流体被用于将热量从一个物体传递至另一个物体，典型地是从一个热源(例如，一台车辆发动机、锅炉、计算机芯片、或制冷器)到一个散热器，从而完成该热源的冷却、该散热器的加热、或者去除由该热源所产生的不希望的热量。该传热介质在该热源与该散热器之间提供了一条热路径；它可以通过一个回路系统或另一个流动系统进行循环以改进热流动或者它可以与热源和散热器直接接触。

氟化的流体由于它们高的化学及热稳定性、无毒性及无可燃性而特别适合应用于传热回路中，其中此类特性，特别是这种不可燃性，由于高的安全标准而是及其重要的；它们的例子是飞机上加载的冷却回路、用于超市的制冷系统或者工厂中的传热回路。

具体地说，氟化醚类流体，值得注意地像(氢)氟(聚)醚，由于它们宽的液体范围而被广泛地用作传热介质，尤其是作为低温二次制冷剂用于二次回路制冷系统中，在该系统中流体的粘度在室温下应该不太高。

因此，US2007/0187639(E.I.DUPONTDENEMOURS)16.08.2007披露了一种传热的流体组合物，该组合物包括一种传热的流体，该流体选自：饱和的以及不饱和的氟烷类、氯氟烃类、(氢)氟醚类、烃类、二氧化碳、二甲醚、氨及其混合物以及一种全氟聚醚。所述全氟聚醚的这两个端基可以独立地是功能化的或非功能化的：一种典型的功能端基是选自酯类、羟基、胺类、酰胺类、氰基、羧酸类以及磺酸类。

同样，WO2007/099055(SOLVAYSOLEXISS.P.A.)07.09.2007披露了多种组合物作为传热流体的用途，这些组合物包括氢氟聚醚(HFPE)和/或氢氟醚(HFE)结合一种具有选自吡啶、胺、芳基类别中的端基的(全)氟聚醚。关于所述组合物的传热特性未提供数据。

然而，现有技术的传热介质总体上遭受以下缺点，即它们并不适当地保护那些通常由金属材料(例如像铜、铁、钢、铝)制成的热交换表面对抗腐蚀。典型地，冷却回路确实在接点密封件或填充剂管线附近被暴露于漏泄中：由此，当进行热循环时，湿气可以穿透其中并且促进金属热交换表面的腐蚀。

进一步地，对于具有改进的热传导性的传热介质存在一种持续性需要，从而来减少该热交换系统的热交换表面并且因此减小此种系统的尺寸和重量，因此优化可得的使用空间；这种尺寸减小/小型化尤其在机载中(其中空间可得性可能是个问题)是特别有利的。

因此在本领域中仍然对于具有改进的热传导性同时展现出突出的抗锈蚀特性的一种传热介质存在需要，因此所述介质适合用于通常由金属材料、特别是总体上用于航空器和车辆中的轻质材料如铝、铝/镁合金、钛所制成的传热回路中，并且因此使能克服现有技术的传热流体的缺点。

发明的披露内容

因此本发明的一个目的是用于从热源到散热器进行传热的一种方法，所述方法包括使用一种组合物作为传热介质，该组合物包括：

至少一种不含官能团的氟化流体(流体(H))；

至少一种包括重复单元(R1)的官能性(全)氟聚醚(功能性PFPE(1))，所述重复单元包括在该主链中的至少一个醚键以及至少一个氟原子(氟聚氧亚烷基链)、以及至少一个选自-COOH和-CONH₂之间的官能端基；

至少一种官能性(全)氟聚醚(官能性PFPE(2))，它包括如以上定义的重复单元(R1)以及至少一个选自-COCF₃与其羟基化衍生物-C(OH)₂CF₃之间的官能端基。

本申请人已经发现，将官能性(全)氟聚醚的所述组合加入所述流体(H)中使能成功地改进所生成的传热介质的热传导性，从而使之有可能有利地减小热交换表面的尺寸和重量、而同时有利地保护传热系统的金属性表面免于腐蚀。

为避免疑虑，在此术语“不含官能团的氟化流体(流体(H))”旨在表示不含官能团、值得注意地像-COOH和-CONH₂基团的一种包括碳及氟原子的化学化合物。任选地，流体(H)可以包含多个氢原子、不同于氟原子的卤素原子和/或醚氧原子。