一种用于液冷冷却液的酯组合物、液冷冷却液及其制备方法与流程

1.本发明涉及液冷冷却液技术领域，尤其涉及一种用于液冷冷却液的酯组合物、液冷冷却液及其制备方法。

背景技术：

2.数据中心作为基于新一代信息技术演化生成的基础设施，是算力基础设施的典型代表，但数据中心作为新型基础设施中的基础，其建设一直被能耗过大等环境议题所困扰。提升数据中心能效，降低pue(评价数据中心能源效率的指标)已经成为数据中心发展的必然趋势。大量数据吞吐和运算使得作为人工智能、大数据等新兴技术“大脑”的数据中心面临着前所未有的能耗和散热挑战：一方面，服务器等it设备的计算、存储的功耗非常庞大，另一方面，用于冷却数据中心it设备的功耗也在迅速增长。
3.液冷技术的高效制冷效果有效提升了服务器的使用效率和稳定性，同时使数据中心在单位空间布置更多的服务器，提高数据中心运算效率。液体传导热能效果和大比热容能够保障cpu在一定范围内进行超频工作不会出现过热故障，同时液冷数据中心省却空调系统和相应基础设施的建设，节省了大量空间，可以容纳更多的服务器。
4.用于这种用途的液冷冷却液包括矿物油基流体、天然酯基流体和合成酯基流体。以合成酯为基础的液冷冷却液与矿物油和天然酯为基础的流体相比有许多优点，具有低介电常数、介电强度高、运动粘度小、高热导率、热稳定性好，以及成本低等优势。目前应用在液冷冷却液的合成酯主要集中在酯的合成，由和脂肪酸为原料，在催化剂的作用下发生酯化反应合成。但其需采用浓硫酸或者重金属氧化物作为催化剂，在一定真空度条件下进行酯化，时间长、能耗大、后处理复杂，且原料易爆，储存条件要求高。并且有一些合成酯并不适合作为液冷冷却液使用，且反应的原料单一，在低温度下反应选择性低，收率差。

技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的缺陷，提供一种用于液冷冷却液的酯组合物、液冷冷却液及其制备方法。
6.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于液冷冷却液的酯组合物，包括由醇和酸反应生成的至少两种酯，所述醇选自c
2-4
多元醇，所述酸为c
4-15
羧酸，且至少一种所述酸中为具有支链的羧酸。
7.进一步地，在所述酯组合物中，优选所述酸为至少两种具有支链的羧酸形成的组合酸；或，所述酸为至少一种具有支链的羧酸和至少一种直链羧酸形成的组合酸。
8.进一步地，在所述酯组合物中，优选所述具有支链的羧酸为2-乙基己酸、2-乙基-2,5-二甲基己酸中的至少一种，所述直链羧酸正庚酸、正辛酸、正壬酸、月桂酸、十四酸和十五酸中的至少一种。
9.进一步地，在所述酯组合物中，优选所述醇为甘油、乙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二
醇和1，4-丁二醇中的至少一种。
10.进一步地，在所述酯组合物中，优选所述酸为饱和脂肪酸。
11.进一步地，在所述酯组合物中，优选所述醇的摩尔百分含量为15-20％，所述酸的摩尔百分含量为80-85％。
12.本发明还提供一种液冷冷却液，包括以下原料：酯组合物、抗氧化剂和金属钝化剂，所述抗氧化剂、所述金属钝化剂分别在所述酯组合物中的质量百分比均为0.001-0.005％。
13.进一步地，在所述液冷冷却液中，优选所述抗氧化剂包括空间受阻的酚类抗氧化剂。
14.进一步地，在所述液冷冷却液中，优选所述抗氧化剂包括四[3-(3,5-二-叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯]、3-(3,5-二-叔丁基-4-羟苯基)-丙酸十八酯、n,n
’‑
己-1,6-二基-双[3-(3,5-二叔-丁基-4-羟苯基)丙酰胺、苯丙酸3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基十八酯、和3-(3,5-二-叔丁基-4-羟苯基)-丙酸十八酯中的至少一种。
[0015]
进一步地，在所述液冷冷却液中，优选所述金属钝化剂包括甲苯三唑衍生物。
[0016]
进一步地，在所述液冷冷却液中，优选所述甲苯三唑衍生物包括甲基苯并三唑和t551中的至少一种。
[0017]
本发明还提供一种液冷冷却液的制备方法，包括以下步骤：
[0018]
s1、取选自c
4-15
羧酸的酸和选自c
2-4
多元醇的醇混合，加热搅拌，回流，除去反应生成的水以及未反应的酸，得到粗制的酯组合物；
[0019]
s2、对粗制的酯组合物进行进一步除酸、除水处理，得到精制的酯组合物；
[0020]
s3、往精制的酯组合物加入抗氧化剂，进行脱处理，然后加入金属钝化剂，得到液冷冷却液。
[0021]
进一步地，在所述液冷冷却液的制备方法中，优选在s1步骤中，选自c
4-15
羧酸的酸和选自c
2-4
多元醇的醇在惰性气体气氛下进行回流，回流温度为200-250℃，回流时间为4-8h。
[0022]
进一步地，在所述液冷冷却液的制备方法中，优选在s2步骤中，在80-100℃条件下加入除酸剂进行除酸处理，冷却至室温后加入除水剂进行除水处理，静置后过滤除去除酸剂、除水剂，再加入脱吸附剂进行脱处理，过滤除去脱吸附剂。
[0023]
进一步地，在所述液冷冷却液的制备方法中，优选所述除酸剂为氧化铝、氢氧化钠中的至少一种，所述除酸剂在所述酸中的摩尔百分比为5-10％。
[0024]
进一步地，在所述液冷冷却液的制备方法中，优选所述除水剂为无水碳酸氢钠、无水碳酸钠、无水硫酸钠和无水硫酸氢钠中的至少一种，所述除水剂在所述酯组合物中的质量百分比为5-10％。
[0025]
进一步地，在所述液冷冷却液的制备方法中，优选所述脱吸附剂包括活性白土、中性氧化铝、活性炭和二氧化硅凝胶中的至少一种，所述的脱吸附剂在所述酯组合物中的质量百分比为2-10％。
[0026]
本发明的有益效果：本发明提供的一种用于液冷冷却液的酯组合物、液冷冷却液及其制备方法，通过使多元醇和不同的酸(支链酸和/或直链酸)有助于深度酯化作用，合成至少两种不同的酯，形成酯组合物，酯组合物可以作为液冷冷却液使用，在5g、冷却数
羟苯基)-丙酸十八酯、n,n
’‑
己-1,6-二基-双[3-(3,5-二叔-丁基-4-羟苯基)丙酰胺、苯丙酸3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基十八酯、和3-(3,5-二-叔丁基-4-羟苯基)-丙酸十八酯中的至少一种。
[0037]
进一步地，在所述液冷冷却液中，优选所述金属钝化剂包括甲苯三唑衍生物。所述甲苯三唑衍生物包括甲基苯并三唑和t551中的至少一种。
[0038]
本发明还提供一种液冷冷却液的制备方法，包括以下步骤：
[0039]
s1、取选自c
4-15
羧酸的酸和选自c
2-4
多元醇混合，加热搅拌，回流，除去反应生成的水以及未反应的酸，得到粗制的酯组合物；这里的酸与酯可以是：至少一种选自c
4-15
羧酸的酸与一种选自c
2-4
多元醇的醇，其中至少一种酸为具有支链的羧酸；也可以是至少一种选自c
2-4
多元醇的醇与一种选自c
4-15
羧酸的酸，且为带有支链的酸；也可以是至少两种选自c2-4多元醇的醇与至少两种选自c4-15羧酸的酸，酸与醇能反应生成至少两种不同的酯即可。
[0040]
进一步地，酸与醇的混合物在惰性气体氛围下进行回流，惰性气体可为氮气，温度为200-250℃，回流时间4-8小时，酸与醇发生反应合成酯，不同的酯混合在一起形成酯组合物，并利用dean-stark装置去除反应中生成的水，本文在反应过程中采用dean-strark装置及时有效排出酯化反应中生成的水，使得正向反应持续进行，并且可以通过观察dean-stark装置中不再排出水可判断反应的进行程度，使得反应更完全收率更高；在回流阶段完成后，通过真空蒸馏除去多余的酸；得到粗制的酯组合物。
[0041]
s2、对粗制的酯组合物进行进一步除酸、除水，得到精制的酯组合物。
[0042]
具体地，对酯组合物称重，再在80℃条件下加入除酸剂搅拌1个小时，冷却至室温后加入除水剂，静置过夜后过滤，除去除酸剂、除水剂，得到精制的酯组合物。
[0043]
进一步地，优选除酸剂为氧化铝、氢氧化钠中的至少一种，除酸剂在所述酸中的摩尔百分比为5-10％。所述除水剂为无水碳酸氢钠、无水碳酸钠、无水硫酸钠和无水硫酸氢钠中的至少一种，所述除水剂在酯组合物中的质量百分比为5-10％。优选所述脱吸附剂包括活性白土、中性氧化铝、活性炭和二氧化硅凝胶，脱吸附剂在酯组合物中的质量百分比为2-10％。
[0044]
s3、往精制的酯组合物加入抗氧化剂，进行脱处理，然后加入金属钝化剂，得到液冷冷却液。
[0045]
具体地，往精制的酯组合物加入抗氧化剂和脱吸附剂，搅拌1-4小时后，过滤除去脱吸附剂，(其中脱吸附剂也可在加入抗氧化剂之前加入，搅拌后过滤除去即可。)再加入金属钝化剂，搅拌混合，得到液冷冷却液，然后将得到的液冷冷却液脱气处理，直至冷却液中的水分含量低于80ppm。
[0046]
本发明提供的一种用于液冷冷却液的酯组合物，通过使多元醇和不同的酸(支链酸和/或直链酸)有助于深度酯化作用，合成至少两种不同的酯，形成酯组合物，酯组合物应用于液冷冷却技术，作为浸没式冷却系统冷却液的使用，应用于5g、冷却数据中心库等对介电性要求较高的发热场所，具有低介电常数、介电强度高、运动粘度小、高比热、热稳定性好，以及成本低等优势，介电常数均＜2.5，介电强度＞6kv/mm，闪点＞200℃以上，并且具有很好的流动性(运动粘度＜40mm2/s@40℃)，电阻率小于2.0gωm，可满足于数据中心浸没式冷却系统以及冷板式冷却系统的冷却液的使用性能。本发明提供的液冷冷却液的制备方法合成路线简便，原料低价易得易储存，无需使用催化剂，合成效率均大于90％以上。
[0047]
以下通过具体的实施例对本发明进行进一步解释说明。
[0048]
实施例1
[0049]
一种用于液冷冷却液的酯组合物，包括三(2-乙基己酸)甘油酯、1，2-(2-乙基己酸)-3-月桂酸甘油酯、1，3-(2-乙基己酸)-2-月桂酸甘油酯，以上的酯由以下摩尔百分含量的原料反应合成：甘油19％、2-乙基己酸65％和月桂酸16％。
[0050]
注：甘油可替换为乙二醇、1,3-丁二醇和1，4-丁二醇中的至少一种或与甘油的混合物，2-乙基己酸可替换为2-乙基己酸或与之混合物，月桂酸可替换为正庚酸、正辛酸、正壬酸、十四酸和十五酸中的至少一种或与月桂酸的混合物，其合成的酯不同，但均可应用于液冷冷却液中，可满足于数据中心浸没式冷却系统以及冷板式冷却系统的冷却液的使用性能。
[0051]
三(2-乙基己酸)甘油酯、1，2-(2-乙基己酸)-3-月桂酸甘油酯和1，3-(2-乙基己酸)-2-月桂酸甘油酯的化学结构式分别为：
[0052][0053]
其中式中的r1、r2分别为：
[0054][0055]
一种液冷冷却液，包括以上的酯组合物(三(2-乙基己酸)甘油酯、1，2-(2-乙基己酸)-3-月桂酸甘油酯和1，3-(2-乙基己酸)-2-月桂酸甘油酯的混合物)、抗氧化剂3-(3,5-二-叔丁基-4-羟苯基)-丙酸十八酯和金属钝化剂t551，其中抗氧化剂、金属钝化剂分别在
酯组合物中的质量百分比均为0.005％。
[0056]
注：3-(3,5-二-叔丁基-4-羟苯基)-丙酸十八酯可替换为四[3-(3,5-二-叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯]、n,n
’‑
己-1,6-二基-双[3-(3,5-二叔-丁基-4-羟苯基)丙酰胺、苯丙酸3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基十八酯、和3-(3,5-二-叔丁基-4-羟苯基)-丙酸十八酯中的至少一种或与3-(3,5-二-叔丁基-4-羟苯基)-丙酸十八酯的混合物，t551可替换为甲基苯并三唑或与之混合物，并不影响制备所得的液冷冷却液的性能。
[0057]
液冷冷却液的制备方法，包括以下步骤：
[0058]
s1、向配置有油浴锅，温度计，冷凝管和磁力搅拌器的500ml三口烧瓶中，加入38.9g甘油与206g 2-乙基己酸(2eha)和32.1g月桂酸(c12)加热搅拌；然后将上述混合物在250℃的氮气气氛下回流4小时制备酯，生成酯组合物，并利用dean-stark装置去除反应中生成的水；在回流阶段完成后，通过真空蒸馏除去多余的酸。
[0059]
s2、再在80℃条件下加入除酸剂氧化铝搅拌1个小时，除酸剂在酸(206g 2-乙基己酸(2eha)和32.1g月桂酸)中的摩尔百分比为5％，冷却至室温后加入除水剂无水碳酸氢钠，添加量为酯组合物质量百分比的10％，静置过夜后过滤。注：氧化铝可替换为氢氧化钠或与之形成的混合物。无水碳酸氢钠可替换为无水碳酸钠、无水硫酸钠和无水硫酸氢钠中的至少一种或与之混合物。
[0060]
s3、再加入脱吸附剂活性白土(注：可替换为中性氧化铝、活性炭和二氧化硅凝胶中的至少一种或与之混合物)，添加量是酯组合物的5％w/w，以及空间受阻的酚类抗氧化剂，添加量是酯组合物的0.005％w/w，搅拌4个小时后过滤，然后加入甲苯三唑衍生物金属钝化剂，用量为0.005％w/w，得到液冷冷却液。然后脱气约60分钟，直到液冷冷却液的水分含量低于80ppm。得到液冷冷却液的质量为203.53g，收率为92％。
[0061]
实施例2
[0062]
一种用于液冷冷却液的酯组合物，包括三(2-乙基己酸)甘油酯、1，2-(2-乙基己酸)-3-月桂酸甘油酯、1，3-(2-乙基己酸)-2-月桂酸甘油酯、二(2-乙基己酸)乙二酯、1-(2-乙基己酸)-2-月桂酸乙二酯，以上的酯由以下摩尔百分含量的原料反应合成：甘油15％、乙二醇5％、2-乙基己酸64％和月桂酸16％。
[0063]
三(2-乙基己酸)甘油酯、1，2-(2-乙基己酸)-3-月桂酸甘油酯、1，3-(2-乙基己酸)-2-月桂酸甘油酯、二(2-乙基己酸)乙二酯、1-(2-乙基己酸)-2-月桂酸乙二酯的化学结构式分别为：
[0064][0065]
式中的r1、r2分别为：
[0066][0067]
一种液冷冷却液，包括以上的酯组合物(三(2-乙基己酸)甘油酯、1，2-(2-乙基己酸)-3-月桂酸甘油酯、1，3-(2-乙基己酸)-2-月桂酸甘油酯、二(2-乙基己酸)乙二酯和1-(2-乙基己酸)-2-月桂酸乙二酯的混合物)、抗氧化剂四[3-(3,5-二-叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯]和金属钝化剂甲基苯并三唑，其中抗氧化剂四[3-(3,5-二-叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯]、金属钝化剂甲基苯并三唑分别在酯组合物中的质量百分比均为0.003％。
[0068]
液冷冷却液的制备方法，包括以下步骤：
[0069]
s1、向配置有油浴锅，温度计，冷凝管和磁力搅拌器的500ml三口烧瓶中，加入30.9g甘油、6.9g乙二醇、205.2g 2-乙基己酸(2eha)和32.1g月桂酸加热搅拌；然后将以上混合物在200℃的氮气气氛下回流8小时制备酯，生成酯组合物，并利用dean-stark装置去除反应中生成的水；在回流阶段完成后，通过真空蒸馏除去多余的酸。
[0070]
s2、再在80℃条件下加入除酸剂氧化铝搅拌1个小时，除酸剂的添加量为酸(205.2g 2-乙基己酸(2eha)和32.1g月桂酸)中的摩尔百分比为8％，冷却至室温后加入除水剂碳酸氢钠，添加量为酯组合物质量百分比的的8％，静置过夜后过滤。
[0071]
s3、再加入脱吸附剂活性白土，添加量是酯组合物的6％w/w，以及空间受阻的酚类抗氧化剂，添加量是酯组合物的0.003％w/w，搅拌4个小时后过滤，然后加入甲苯三唑衍
生物金属钝化剂，用量为0.003％w/w，得到液冷冷却液。然后脱气约60分钟，直到液冷冷却液的水分含量低于80ppm。得到液冷冷却液的质量为194.39g，收率为94％。
[0072]
实施例3
[0073]
一种用于液冷冷却液的酯组合物，包括三(2-乙基-2，5-二甲基己酸)甘油酯、1，2-(2-乙基-2，5-二甲基己酸)-3-月桂酸甘油酯、1，3-(2-乙基-2，5-二甲基己酸)-2-月桂酸甘油酯，以上的酯由以下摩尔百分含量的原料反应合成：甘油15％、2-乙基-2，5-二甲基己酸67％和月桂酸18％。
[0074]
三(2-乙基-2，5-二甲基己酸)甘油酯、1，2-(2-乙基-2，5-二甲基己酸)-3-月桂酸甘油酯、1，3-(2-乙基-2，5-二甲基己酸)-2-月桂酸甘油酯的化学结构式分别为：
[0075][0076]
式中r2、r3分别为：
[0077][0078]
一种液冷冷却液，包括以上的酯组合物(三(2-乙基-2，5-二甲基己酸)甘油酯、1，2-(2-乙基-2，5-二甲基己酸)-3-月桂酸甘油酯、1，3-(2-乙基-2，5-二甲基己酸)-2-月桂酸甘油酯的混合物)、抗氧化剂四[3-(3,5-二-叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯]和金属钝化剂甲基苯并三唑，其中抗氧化剂四[3-(3,5-二-叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯]、金属钝化剂甲基苯并三唑分别在酯组合物中的质量百分比均为0.005％。
[0079]
液冷冷却液的制备方法，包括以下步骤：
[0080]
s1、向配置有油浴锅，温度计，冷凝管和磁力搅拌器的500ml三口烧瓶中，加入30.7g甘油、256.6g 2-乙基-2，5-二甲基己酸和80.2g月桂酸加热搅拌；然后将以上混合物在230℃的氮气气氛下回流6小时制备酯，生成酯组合物，并利用dean-stark装置去除反应中生成的水；在回流阶段完成后，通过真空蒸馏除去多余的酸。
[0081]
s2、再在80℃条件下加入除酸剂氢氧化钠搅拌1个小时，除酸剂的添加量为酸(205.2g 2-乙基己酸(2eha)和32.1g月桂酸)中的摩尔百分比为10％，冷却至室温后加入除
水剂无水碳酸钠，添加量为酯组合物质量百分比的5％，静置过夜后过滤。
[0082]
s3、再加入脱吸附剂活性白土，添加量是酯组合物的10％w/w，以及空间受阻的酚类抗氧化剂，添加量是酯组合物的0.005％w/w，搅拌4个小时后过滤，然后加入甲苯三唑衍生物金属钝化剂，用量为0.005％w/w，得到液冷冷却液。然后脱气约60分钟，直到液冷冷却液的水分含量低于80ppm。得到液冷冷却液的质量为227.67g，收率为93％。
[0083]
实施例4：
[0084]
一种用于液冷冷却液的酯组合物，包括三(2-乙基-2，5-二甲基己酸)甘油酯、1，2-(2-乙基-2，5-二甲基己酸)-3-月桂酸甘油酯、1，3-(2-乙基-2，5-二甲基己酸)-2-月桂酸甘油酯、二(2-乙基-2，5-二甲基己酸)乙二酯、1-(2-乙基-2，5-二甲基己酸)-2-月桂酸乙二酯，以上的酯由以下摩尔百分含量的原料反应合成：甘油15％、乙二醇4％、2-乙基-2，5-二甲基己酸68％和月桂酸13％。
[0085]
三(2-乙基-2，5-二甲基己酸)甘油酯、1，2-(2-乙基-2，5-二甲基己酸)-3-月桂酸甘油酯、1，3-(2-乙基-2，5-二甲基己酸)-2-月桂酸甘油酯、二(2-乙基-2，5-二甲基己酸)乙二酯、1-(2-乙基-2，5-二甲基己酸)-2-月桂酸乙二酯的化学结构式分别为：
[0086][0087]
式中r2、r3分别为：
[0088][0089]
一种液冷冷却液，包括以上的酯组合物、抗氧化剂四[3-(3,5-二-叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯]和金属钝化剂甲基苯并三唑，其中抗氧化剂苯丙酸3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基十八酯、金属钝化剂甲基苯并三唑分别在酯组合物中的质量百分比均为
0.004％。
[0090]
液冷冷却液的制备方法，包括以下步骤：
[0091]
s1、向配置有油浴锅，温度计，冷凝管和磁力搅拌器的500ml三口烧瓶中，加入30.9g甘油和5.2g乙二醇与260.4g 2-乙基-2，5-二甲基己酸和57.9g月桂酸加热搅拌；然后将以上混合物在230℃的氮气气氛下回流6小时制备酯，生成酯组合物，并利用dean-stark装置去除反应中生成的水；在回流阶段完成后，通过真空蒸馏除去多余的酸。
[0092]
s2、再在80℃条件下加入除酸剂氢氧化钠搅拌1个小时，除酸剂的添加量为酸(205.2g 2-乙基己酸(2eha)和32.1g月桂酸)中的摩尔百分比为5％，冷却至室温后加入除水剂碳酸氢钠，添加量为酯组合物的质量百分比的7％，静置过夜后过滤。
[0093]
s3、再加入脱吸附剂活性白土，添加量是酯组合物的4％w/w，以及抗氧化剂苯丙酸3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基十八酯，添加量是酯组合物的0.004％w/w，搅拌4个小时后过滤，然后加入甲苯三唑衍生物，用量为0.004％w/w，得到液冷冷却液。然后脱气约60分钟，直到液冷冷却液的水分含量低于80ppm。得到液冷冷却液的质量为207.27g，收率为95％。
[0094]
实施例5
[0095]
一种用于液冷冷却液的酯组合物，包括二(2-乙基-2，5-二甲基己酸)丁二酯、1-(2-乙基-2，5-二甲基己酸)-4-十五酸丁二酯，以上的酯由以下摩尔百分含量的原料反应合成：1，4-丁二醇17％、2-乙基-2，5-二甲基己酸70％和十五酸13％。
[0096]
二(2-乙基-2，5-二甲基己酸)丁二酯、1-(2-乙基-2，5-二甲基己酸)-4-十五酸丁二酯的化学结构式分别见下：
[0097][0098]
一种液冷冷却液，包括以上的酯组合物、抗氧化剂四[3-(3,5-二-叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯]和金属钝化剂甲基苯并三唑，其中抗氧化剂苯丙酸3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基十八酯、金属钝化剂甲基苯并三唑分别在酯组合物中的质量百分比均为0.004％。
[0099]
液冷冷却液的制备方法，包括以下步骤：
[0100]
s1、向配置有油浴锅，温度计，冷凝管和磁力搅拌器的500ml三口烧瓶中，加入1，4-丁二醇34.06g、2-乙基-2，5-二甲基己酸268.05g和十五酸69.9g加热搅拌；然后将以上混合
物在230℃的氮气气氛下回流6小时制备酯，生成酯组合物，并利用dean-stark装置去除反应中生成的水；在回流阶段完成后，通过真空蒸馏除去多余的酸。
[0101]
s2、再在80℃条件下加入除酸剂氢氧化钠搅拌1个小时，除酸剂的添加量为酸(205.2g 2-乙基己酸(2eha)和32.1g月桂酸)中的摩尔百分比为7％，冷却至室温后加入除水剂碳酸氢钠，添加量为酯组合物质量百分比的5％，静置过夜后过滤。
[0102]
s3、再加入脱吸附剂活性白土，添加量是酯组合物的4％w/w，以及抗氧化剂苯丙酸3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基十八酯，添加量是酯组合物的0.004％w/w，搅拌4个小时后过滤，然后加入甲苯三唑衍生物，用量为0.004％w/w，得到液冷冷却液。然后脱气约60分钟，直到液冷冷却液的水分含量低于80ppm。得到液冷冷却液的质量为213g，收率为95％。
[0103]
实施例6
[0104]
一种用于液冷冷却液的酯组合物，包括1,3-(2-乙基-2，5-二甲基己酸)丁二酯、1-(2-乙基-2，5-二甲基己酸)-3-月桂酸丁二酯，以上的酯由以下摩尔百分含量的原料反应合成：1，3-丁二醇18％、2-乙基-2，5-二甲基己酸70％、月桂酸12％。
[0105]
1,3-(2-乙基-2，5-二甲基己酸)丁二酯、1-(2-乙基-2，5-二甲基己酸)-3-月桂酸丁二酯的化学结构式分别见下：
[0106][0107]
式中的r2、r3分别为：
[0108][0109]
一种液冷冷却液，包括以上的酯组合物、抗氧化剂四[3-(3,5-二-叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯]和金属钝化剂甲基苯并三唑，其中抗氧化剂苯丙酸3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基十八酯、金属钝化剂甲基苯并三唑分别在酯组合物中的质量百分比均为0.004％。
[0110]
液冷冷却液的制备方法，包括以下步骤：
[0111]
s1、向配置有油浴锅，温度计，冷凝管和磁力搅拌器的500ml三口烧瓶中，加入1，3-丁二醇36.05g、2-乙基-2，5-二甲基己酸268.05g、月桂酸53.43g，加热搅拌；然后将以上混合物在230℃的氮气气氛下回流6小时制备酯，生成酯组合物，并利用dean-stark装置去除反应中生成的水；在回流阶段完成后，通过真空蒸馏除去多余的酸。
[0112]
s2、再在80℃条件下加入除酸剂氢氧化钠搅拌1个小时，除酸剂的添加量为酸(205.2g 2-乙基己酸(2eha)和32.1g月桂酸)中的摩尔百分比为5％，冷却至室温后加入除水剂碳酸氢钠，添加量为酯组合物质量百分比的6％，静置过夜后过滤。
[0113]
s3、再加入脱吸附剂活性白土，添加量是酯组合物的4％w/w，以及抗氧化剂苯丙酸3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基十八酯，添加量是酯组合物的0.004％w/w，搅拌4个小时后过滤，然后加入甲苯三唑衍生物，用量为0.004％w/w，得到液冷冷却液。然后脱气约60
分钟，直到液冷冷却液的水分含量低于80ppm。得到液冷冷却液的质量为243g，收率为96％。
[0114]
对比例1
[0115]
一种三(2-乙基己酸)甘油酯化合物，由以下摩尔百分含量的原料反应合成：甘油13％、2-乙基己酸80％和环己烷7％。
[0116]
三(2-乙基己酸)甘油酯化合物的制备方法，包括以下步骤：
[0117]
在装有搅拌器、温度计、回流冷凝管和分水器的反应器中加入144.2g 2-乙基己酸、23g甘油、12.6g环己烷、9g硫酸氢钠催化剂。加热，搅拌使固体溶解。固体溶解后，保持匀速搅拌。当温度达到160℃左右时，开始回流，保持回流1～5h，至不再有水生成，反应结束。然后冷却至室温，加入适量nahco3饱和溶液，静置分出有机层，再用水洗后，有机层减压蒸馏，收集相应馏分，即为得到的三(2-乙基己酸)甘油酯化合物。得到产品质量105.6g，收率89％。
[0118]
根据表1所示的测试方法对实施例1～4的液冷冷却液以及对比例1的酯进行了电气和物理测试。结果如表2所示。
[0119]
表1.物理性质和电气性质的测试标准方法
[0120]
物理性质和电气性质测试标准方法介电常数iec 60247介电强度astm d 1816闪点(coc)astm d 92比热gb/t 19466.4电阻率astm d1169运动粘度(@40℃)ivs300-2液体粘度计酸度修改后的iec 62021-2热导率(w/m.k@40℃)hotdisk:iso 22007-2
[0121]
表2.实施例1～4的液冷冷却液以及对比例1的酯的检测结果
[0122][0123]
由表2可知，与对比例1相比，本发明实施例1-6的酯组合物可应用于冷却液技术上，得到的液冷冷却液能满足传热环境的介电性能要求，介电常数均＜2.5，介电强度＞6kv/mm，优异的热稳定性(闪点＞200℃以上)，并且具有很好的流动性(运动粘度＜40mm2/s@40℃)，电阻率小于2.0gωm，可满足于数据中心浸没式冷却系统以及冷板式冷却系统的冷却液的使用性能。而对比例1的酯，介电常数＞2.5，介电强度＜6kv/mm，不满足于数据中心浸没式冷却系统以及冷板式冷却系统的冷却液的使用性能。
[0124]
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征：

1.一种用于液冷冷却液的酯组合物，其特征在于，包括由醇和酸反应生成的至少两种酯，所述醇选自c
2-4
多元醇，所述酸为c
4-15
羧酸，且至少一种所述酸为具有支链的羧酸。2.根据权利要求1所述的用于液冷冷却液的酯组合物，其特征在于，所述酸为至少两种具有支链的羧酸形成的组合酸；或，所述酸为至少一种具有支链的羧酸和至少一种直链羧酸形成的组合酸。3.根据权利要求2所述的用于液冷冷却液的酯组合物，其特征在于，所述具有支链的羧酸为2-乙基己酸、2-乙基-2,5-二甲基己酸中的至少一种，所述直链羧酸为正庚酸、正辛酸、正壬酸、月桂酸、十四酸和十五酸中的至少一种。4.根据权利要求1所述的用于液冷冷却液的酯组合物，其特征在于，所述醇为甘油、乙二醇、1，2-丁二醇、1,3-丁二醇和1，4-丁二醇中的至少一种。5.根据权利要求1所述的用于液冷冷却液的酯组合物，其特征在于，所述酸为饱和脂肪酸。6.根据权利要求1所述的用于液冷冷却液的酯组合物，其特征在于，所述醇的摩尔百分含量为15-20％，所述酸的摩尔百分含量为80-85％。7.一种液冷冷却液，其特征在于，包括以下原料：权利要求1-6任意一项所述的酯组合物、抗氧化剂和金属钝化剂，所述抗氧化剂、所述金属钝化剂分别在所述酯组合物中的质量百分比均为0.001-0.005％。8.根据权利要求7所述的液冷冷却液，其特征在于，所述抗氧化剂包括空间受阻的酚类抗氧化剂。9.根据权利要求8所述的液冷冷却液，其特征在于，所述抗氧化剂包括四[3-(3,5-二-叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯]、3-(3,5-二-叔丁基-4-羟苯基)-丙酸十八酯、n,n
’‑
己-1,6-二基-双[3-(3,5-二叔-丁基-4-羟苯基)丙酰胺、苯丙酸3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基十八酯、和3-(3,5-二-叔丁基-4-羟苯基)-丙酸十八酯中的至少一种。10.根据权利要求7所述的液冷冷却液，其特征在于，所述金属钝化剂包括甲苯三唑衍生物。11.根据权利要求10所述的液冷冷却液，其特征在于，所述甲苯三唑衍生物包括甲基苯并三唑和t551中的至少一种。12.一种权利要求7-11任意一项所述的液冷冷却液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、取选自c
4-15
羧酸的酸和选自c
2-4
多元醇的醇混合，加热搅拌，回流，除去反应生成的水以及未反应的酸，得到粗制的酯组合物；s2、对粗制的酯组合物进行进一步除酸、除水处理，得到精制的酯组合物；s3、往精制的酯组合物加入抗氧化剂，进行脱吸附处理，然后加入金属钝化剂，得到液冷冷却液。13.根据权利要求12所述的液冷冷却液的制备方法，其特征在于，在s1步骤中，选自c
4-15
羧酸的酸和选自c
2-4
多元醇的醇在惰性气体氛围下进行回流，回流温度为200-250℃，回流时间为4-8h。14.根据权利要求11所述的液冷冷却液的制备方法，其特征在于，在s2步骤中，在80-100℃条件下加入除酸剂进行除酸处理，冷却至室温后加入除水剂进行除水处理，静置后过
滤除去除酸剂、除水剂；在s3步骤中，脱吸附处理具体为：加入脱吸附剂进行脱处理，然后过滤除去脱吸附剂。15.根据权利要求14所述的液冷冷却液的制备方法，其特征在于，所述除酸剂为氧化铝、氢氧化钠中的至少一种，所述除酸剂在所述酸中的摩尔百分比为5-10％。16.根据权利要求14所述的液冷冷却液的制备方法，其特征在于，所述除水剂为无水碳酸氢钠、无水碳酸钠、无水硫酸钠和无水硫酸氢钠中的至少一种，所述除水剂在所述酯组合物的质量百分比为5-10％。17.根据权利要求14所述的液冷冷却液的制备方法，其特征在于，所述脱吸附剂为活性白土、中性氧化铝、活性炭和二氧化硅凝胶中的至少一种，所述脱吸附剂在所述酯组合物中的质量百分比为2-10％。

技术总结

本发明公开了一种用于液冷冷却液的酯组合物、液冷冷却液及其制备方法，酯组合物，包括由醇和酸反应生成的至少两种酯，醇选自C

技术研发人员：

欧品吟 施翊璇

受保护的技术使用者：

纯钧新材料（深圳）有限公司

技术研发日：

2022.11.18

技术公布日：

2023/2/27