一种蜡质控温阀用温敏介质及其制备方法.pdf

本发明涉及一种蜡质控温阀用温敏介质及其制备方法。本发明的目的产物是含有C9～C20成分的液体石蜡、蜡膏或皂蜡等原料经减压蒸馏、(发汗)、混合、精制等工艺制备的。在混合过程中加入部分商品蜡，从而大大降低了生产成本。用该产物制备的蜡质控温阀可在5～30℃范围内控温，且每度的行程值基本一致。本发明产品可以用于需要行程均匀自动控温器件，特别是作为采暖控温阀的温敏介质。

权利要求书
1、  一种蜡质控温阀用温敏介质，其重量组成包括：
含有C9～C20成分的石油蜡类物质1份(重量份数，下同)；
以含C9～C20成分的石油蜡类物质为原料，按5～20℃的馏分宽度制取260～340℃馏分，260～280℃馏分0.4～1.0份，280～300℃馏分0～0.3份，300～320℃馏分0～0.3份，320～340℃馏分0.4～1.0份。

2、  按照权利要求1所述的温敏介质，其特征在于该控温阀蜡质温敏介质在5～30℃范围内控温，且每度的升程值基本一致。

3、  一种权利要求1所述蜡质控温阀用温敏介质的制备方法，过程如下：
(1)以含有C9～C20成分的石油蜡类物质为原料，在具有15～20块理论塔板的蒸馏装置中将原料按5～20℃的馏分宽度制取260～340℃馏分；
(2)按下述重量比例将各种物质加热熔融并混合均匀：含有C9～C20成分的石油蜡类物质1份；以含C9～C20成分的石油蜡类物质为原料，按5～20℃的馏分宽度制取260～340℃馏分，260～280℃馏分0.4～1.0份，280～300℃馏分0～0.3份，300～320℃馏分0～0.3份，320～340℃馏分0.4～1.0份；
(3)将上述混合均匀的产物经白土精制即得到蜡质控温阀用温敏介质。

4、  按照权利要求3所述的方法，其特征在于所述的石油蜡类物质选自液体石蜡、皂蜡或蜡膏。

5、  按照权利要求4所述的方法，其特征在于以蜡膏为减压蒸馏的原料时，将其减压蒸馏产物以其熔点为终点温度进行发汗提纯。

6、  按照权利要求3所述的方法，其特征在于所述的精制过程是加入3％～5％活性白土并在110～130℃下反应0.5～1小时等条件下进行的。

说明书一种蜡质控温阀用温敏介质及其制备方法
技术领域
本发明属于特种蜡技术领域，特别是涉及一种蜡质控温阀用温敏介质，具体地说是采暖控温阀用蜡质温敏介质的制备方法。
背景技术
用蜡类物质作温敏介质的控温阀是一种自力式的阀门，是利用蜡类温敏介质相变过程中体积变化控制阀门开度从而达到控制物流流量的目的，其同时具有感应、执行、反馈、定值等多种功能。这种控温阀具有温度特性不随系统压力而明显变化、机械强度高、化学稳定性好、容易批量生产并安装、成本低、控温稳定可靠等优点，因而得以广泛应用。
现有技术制备的蜡质温敏介质适用范围较窄，一般只有10～15℃左右；制备手段单一，以溶剂法为多；且控温的线性程度很差，使用不便。例如：DD241,829、DD 241,830等专利介绍以溶剂萃取的方法，制备的产物在80～90℃范围内控温。DD 247,572、SU 1,084,289、RU 2,009,171、US 5,223,122等专利介绍的制备方式，均以溶剂萃取为主。这些专利介绍的制备方式不仅对环境有污染，而且产物控温范围窄、升程线性差，已难以适应各种新的要求，同时生产成本过高，不利于推广使用。
在冬季采暖期，为降低对大气的污染实施集中供暖势在必行。但目前收缴采暖费比例低与必须供暖的矛盾日益突出。所以实施分户控温、计量、收费是采暖收费制度改革的方向。这就要求配备采暖控温阀以使用户可以根据实际情况调节室温。同时安装采暖控温阀也是节约能源的一种有效手段。
蜡质温敏介质已在一些领域广泛应用，但在采暖控温方面还没有技术公开，主要原因在于没有性能适宜的蜡质温敏材料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于采暖控温阀用蜡质温敏介质，具体地说是可在5～30℃范围内控温，且每度的升程值基本一致的蜡质温敏介质，并且制备成本低。
本发明采暖控温阀蜡质温敏介质重量组成包括：
含有C9～C20成分的石油蜡类物质1份；以含C9～C20成分的石油蜡类物质为原料，按5～20℃的馏分宽度制取260～340℃馏分，260～280℃馏分0.4～1.0份，280～300℃馏分0～0.3份，300～320℃馏分0～0.3份，320～340℃馏分0.4～1.0份。该采暖控温阀蜡质温敏介质在5～30℃范围内控温，且每度的升程值基本一致。
本发明蜡质控温阀用温敏介质的生产过程是：
(1)以含有C9～C20成分的石油蜡类物质为原料，在具有15～20块理论塔板的蒸馏装置中将原料按5～20℃的馏分宽度制取260～340℃馏分，石油蜡类物质选自液体石蜡、皂蜡或蜡膏等。如以蜡膏为减压蒸馏的原料，则将上述减压蒸馏产物需以其熔点为终点温度进行发汗提纯。
(2)按下述比例将各种物质加热熔融并混合均匀：含有C9～C20成分的石油蜡类物质1份；以含C9～C20成分的石油蜡类物质为原料，按5～20℃的馏分宽度制取260～340℃馏分，260～280℃馏分0.4～1.0份，280～300℃馏分0～0.3份，300～320℃馏分0～0.3份，320～340℃馏分0.4～1.0份。
(3)将上述混合均匀的产物经白土精制即得目的产物。精制过程是加入3％～5％活性白土并在110～130℃下反应0.5～1小时等条件下进行的。
本发明的优点是：通过选择适宜的原料，采用一定的提纯、精制等方法，制备出可以用于自动控制采暖温度的蜡质温敏介质，同时由于混入部分市场可购的普通原料，因而大大降低了生产成本。本发明制备方法的原料价格便宜，产品性能稳定，可用于住户在室内控温的采暖控温阀，可在5～30℃范围内控温，且每度的行程值基本一致，如果需要也可以在其它温度区间进行线性控温。本发明蜡质温敏介质的物理、化学性质稳定，用于制备蜡质控温阀时，可以获得良好的使用效果，并具有较长的使用寿命。
附图说明
图1至图3是本发明实施例1至实施例3制备的蜡质控温阀用温敏介质的膨胀性能曲线，图中横座标为温度，纵座标为相对升程量。
具体实施方式
利用蜡质控温阀具有感应温度变化并作出相应调整的特性，可将其应用于采暖期室内温度的自动调节，其原理是通过其感应居室温度的变化控制采暖热水的流量，从而达到自动调节居室温度的目的。
使用本发明制备的蜡质温敏介质制成的控温阀可根据实际情况自动调节采暖热水的流量，从而达到自动调节居室温度的目的。通过选用适宜原料，并采用一定的提纯、混合、精制过程，获得性能优良的蜡质温敏介质产品。
以下通过实施例说明本发明的蜡介质的制备方法及膨胀性能。
实施例1
(1)以液体石蜡为原料，在具有17块理论塔板的蒸馏装置中，在1.33×103Pa压力下，以5℃为间隔制备260～340℃的馏分，各段馏分产物熔点如表1所示；
                 表1各减压蒸馏产物熔点
馏分范围  减压蒸馏产物熔点  馏分范围  减压蒸馏产物熔点
  ℃            ℃             ℃            ℃
260～265        5.0         300～305        20.9
265～270        6.9         305～310        23.8
270～275        9.0         310～315        25.5
275～280        11.0        315～320        27.0
280～285        13.0        320～325        28.4
285～290        15.1        325～330        29.6
290～295        17.1        330～335        30.6
295～300        19.0        335～340        31.8
(2)将上述经减压蒸馏提纯的各组分及原料液体石蜡按重量份数分别为0.3、0.2、0.1、0.1、0、0、0、0、0、0、0、0、0.1、0.1、0.2、0.3、1.0的比例取样，并加热熔融，混合均匀；
(3)将上述混合组分在110℃加入5％活性白土，混合1小时后过滤即得目的产物。
由此产物制成的采暖控温阀的膨胀性能曲线如图1所示。
实施例2
(1)以液体石蜡为原料，在具有17块理论塔板地蒸馏装置中，在1.33×103Pa压力下，以10℃为间隔制备260～300℃的馏分；在相同的蒸馏条件下，以皂蜡(熔点42.5℃)为原料制备300～340℃的馏分，各段馏分产物熔点如表2所示；
              表2各组分减压蒸馏-发汗产物熔点
馏分范围  减压蒸馏产物熔点  馏分范围  减压蒸馏产物熔点
   ℃            ℃            ℃            ℃
260～270        6.2          300～310        22.1
270～280        10.1         310～320        26.5
280～290        14.1         320～330        29.2
290～300        18.0         330～340        31.5
(2)将上述经减压蒸馏提纯的各组分及原料液体石蜡按重量份数分别为0.4、0.1、0.1、0、0、0.1、0.1、0.4、1.0的比例取样，并加热熔融，混合均匀；
(3)将上述混合组分在120℃加入5％活性白土，混合0.5小时后过滤即得目的产物。
由此产物制成的采暖控温阀的膨胀性能曲线如图2所示。
实施例3
(1)以液体石蜡为原料，在具有17块理论塔板的蒸馏装置中，在1.33×103Pa 压力下，以20℃为间隔制备260～300℃的馏分；在相同的蒸馏条件下，以减一线蜡膏为原料制备300～340℃的馏分，各段馏分产物熔点如表3所示；
(2)将上述以减一线蜡膏为原料制备300～340℃的馏分以其熔点为终点温度进行发汗提纯，各提纯组分熔点如表3所示；
(3)将上述经减压蒸馏、发汗提纯的各组分及原料液体石蜡按重量份数分别为0.6、0.1、0.1、0.6、1.0的比例取样，并加热熔融，混合均匀；
(4)将上述混合组分在130℃加入4％活性白土，混合0.5小时后过滤即得目的产物。
             表3各组分减压蒸馏-发汗产物熔点
        馏分范围  减压蒸馏产物熔点  发汗产物熔点
          ℃             ℃             ℃
        260～280        8.4
        280～300        16.5
        300～320        23.8            24.7
        320～340        29.5            30.4
由此产物制成的采暖控温阀的膨胀性能曲线如图3所示。