(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210932281.9 (22)申请日 2022.08.04 (71)申请人 三明市海斯福化工有限责任公司 地址 365200 福建省三明市明溪县经济开 发区D区 (72)发明人 吴成英　谢伟东　林登高　邹灿　 (74)专利代理 机构 上海洞鉴知识产权代理事务 所(普通合伙) 31346 专利代理师 刘少伟 (51)Int.Cl. C07C 49/167(2006.01) C07C 49/175(2006.01) C09K 5/10(2006.01) F03D 9/25(2016.01) F03D 80/60(2016.01)H01L 23/373(2006.01) H05K 7/20(2006.01) (54)发明名称 一种高支化全氟酮及其在热传导工作中的 应用 (57)摘要 本发明公开了一种高支化全氟酮及其热传 导使用方法。 该高支化全氟酮化合物中羰基两侧 连接‑CF‑基团，‑CF‑基团上同时连接有2个全氟 烷基或全氟烷氧基团， 如式1所示。 本发 明的高支 化全氟酮化合物， 具有高介电强度、 低介电常数、 耐水解性好， 同时兼具低全球变暖潜值， 适用于 电子电力器件、 数据中心、 IGBT、 超快充电桩等领 域的热传导。 权利要求书1页 说明书8页 CN 115260019 A 2022.11.01 CN 115260019 A 1.一种高支化全氟酮， 其特征在于， 所述 高支化全氟酮羰基两侧连接 ‑CF‑基团，‑CF‑基 团上同时连接有2个全氟烷基或全氟烷氧基团， 结构式如式I： 式I中R1， R2， R3， R4可分别为CF3、 CF3O、 CF3CF2、 CF3CF2O、 CF3CF2CF2、 (CF3)2CFO中的任意一 种。 2.如权利要求1所述的一种高支化全氟酮， 其特征在于： 所述高支化全氟酮包括全氟 (2,4‑二甲基‑3‑戊酮)、 全氟(2 ‑甲氧基‑4‑甲基‑3‑戊酮)、 全氟(2,4 ‑二甲基‑3‑己酮)、 全氟 (2‑乙氧基‑4‑甲基‑3‑戊酮)、 全氟(2,4 ‑二甲基‑3‑庚酮)、 全氟(2 ‑异丙氧基 ‑4‑甲基‑3‑戊 酮)中至少一种。 3.一种高支化全氟酮的热传导使用方法， 其特征在于： 包括通过使用含有至少一种如 权利要求1和2所述的高支化全氟酮化 合物的热传导液在热源器件与散热器之间传递热。 4.如权利按要求3所述的一种高支化全氟酮用于的热传导的使用方法， 其特征在于： 所 述散热器用于向所述热源器件传递热， 所述散热器包括权利要求 1所述的具有 结构式(I)的 高支化全氟酮的热传导液。 5.如权利按要求3或4所述的一种高支化全氟酮用于的热传导的使用方法， 其特征在 于： 所述的热源器件选自微处理器， 半导体晶片、 功率半导体、 锂离子电池、 功率变压器、 燃 料电池、 激光器。 6.一种高支化全氟酮用于数据中心浸没式冷却的方法， 其特征在于： 所述方法是将服 务器浸泡在绝缘的含高支化全氟酮的冷却液中， 能够确保电子元器件指定的温度下运行， 高支化全氟酮冷却液通过泵体与外 接冷源连接实现热交换。 7.一种高支化全氟酮用于超级充电桩的充电线缆冷却， 其特征在于： 所述方法是在电 缆和充电枪之 间设置一个专门的循环夹套层， 夹套层内加入起散热作用的含高支化全 氟酮 的冷却液， 就可以通过 液体泵推动高支化全氟酮冷却液循环从而把热量带 出。 8.一种高支化全氟酮用于IGBT的冷却， 其特征在于： 含高支化全氟酮的冷却液直接或 间接与IGBT模块进行接触， 减少了接触热阻， 通过高支化全氟酮冷却液接触除去IGBT的表 面。 9.一种高支化全氟酮用于发电机组冷却的方法， 其特征在于： 含高支化全氟酮的冷却 液置于系统内部冷却液集液箱内， 利用泵的动力把含高支化全氟酮的冷却液分别输送到发 电机散热器、 齿轮散热器、 变频散热器内， 风力发电机工作时发热部件产生大量的热， 加热 散热器内的冷却液， 实现发电机组冷却。 10.一种高支化全氟酮用于半导体干法蚀刻的蚀刻基底温控方法， 其特征在于： 高支化 全氟酮冷却液置 于温控系统， 通过变频器和PID控制器， 泵循环， 实现精准控温。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115260019 A 2一种高支化 全氟酮及其在热传导工作中的应用 技术领域 [0001]本发明涉及液态 冷却介质技术领域， 尤其涉及一种高支化全氟酮及其在热传 导工 作中的应用。 背景技术 [0002]随着航天技术、 5G通讯、 半导体、 大功率密度设备的迅速 发展， 电子设备变得更小、 更强大， 但其能耗高、 温度控制不精 准等问题日益突出， 冷却问题成为制约其 发展的主要因 素。 [0003]对于功率密度大的电力电子装置,液体冷却是一个很好的选择。 液体冷却系统利 用循环泵,确保 冷却液在热源和冷源之间循环,交换 热量， 水冷板 散热器散热效率极高。 [0004]氟碳化合物具有较高 的绝缘性和电磁屏蔽效果,因此在高压大功率电力电子装置 中得到了相当广泛的应用。 常见的热传导流体为一些氟碳化合物， 诸如全氟碳、 全氟烷基 胺、 全氟聚醚化合物， 具有优异的介电特性， 然而这类全氟碳化合物具有较高的全球变暖潜 能值(GWP)， 对气候有着较大的影响， 不适合大规模使用。 含氟酮化合物热传导液除了具有 上述氟碳化合物的同等的电相容性、 安全性之外， 还具有良好的环保特性， 其全球变暖潜能 值(GWP)为1， 对 减少温室效应非常有利。 [0005]常见的全氟酮， 例如全氟戊酮、 全氟己酮， 其具有高绝缘性、 不燃不爆、 绿色安全等 性能， 但其具有较强的水解性和不稳定性， 其水解产物为五氟丙酸， 具有较强的腐蚀性， 会 给系统带来一定破坏性， 因此受到一定的应用限制 。 本发明涉及的高支化全氟酮可有效降 低其水解 性能， 满足在浸没式热传导领域工作中对热传导液的使用要求。 [0006]中国专利CN112360706B公开一种浸 没式液态相变冷却介质， 其中冷却组分含有全 氟己酮， 且冷却组分具有高电绝缘性能、 低粘度、 较低沸点、 高气化潜热、 良好的兼容性和稳 定性、 不可燃且可抑制燃烧、 低全球变 暖潜能值、 零臭氧消耗潜能值等特点。 然而该专利中 使用的全氟己酮、 六氟丙烯二聚体耐水解稳定性差， 例如会释放出氟化氢、 和五氟丙酸， 会 造成重要精密部件的腐蚀。 [0007]中国专利CN101809114B公开了多种分散体组合物， 这些组合物包括氟化醚流体、 全氟聚醚分散剂以及精细颗粒。 这些分散体组合物具有改进的热传导特性， 它们 可以转化 成在多种依赖热传导的应用中改进的能量效率性能。 然而专利使用的是全氟聚醚类化合物 具有高全球 变暖潜值(GWP)， 不利于气候保护。 [0008]中国专利CN101346335B公开了一种一种由两个独立的末端支链氟代烷基羰基或 全氟烷基羰基基团和一种居间直链全氟聚醚链段 组成的含 氟酮化合物， 这种结构化合物在 产品性能上表现为低温粘度更低的有点， 然而水解性稳定性实际仍然较弱， 将造成部分器 件的腐蚀， 不 适用于一些需要氟流体长期可靠性的装备中。 发明内容 [0009]现有用于热传导的含氟化合物一般有如下几种类型， 例如氟利昂， 全氟烷基胺、 全说　明　书 1/8 页 3 CN 115260019 A 3