一种冷冻机油组合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种冷冻机油组合物。该冷冻机油组合物由100％的基础油和0.8％～3.0％的添加剂组成。基础油中具有环烷基特性的润滑油馏分A加入重量为基础油重量的30％～50％；具有环烷基特性的润滑油馏分B加入重量为基础油重量的3％～10％；具有环烷基特性的润滑油馏分C加入重量为基础油重量的40％～67％；添加剂占每克基础油重量的0.3％～1.0％的酚型、胺型抗氧剂和占每克基础油重量的0.5％～2.0％的磷型抗磨剂和占每克基础油重量的1～10μg的硅型、非硅型或复合型抗泡剂。比合成油更易制取、经济价值更高，易实现工业化规模生产。

Refrigerating machine oil composition and preparation method thereof

The invention discloses a refrigeration oil composition. The refrigerator oil composition is composed of 100% base oil and 0.8% to 3% additives. Lubricating oil fraction A has characteristics of naphthenic base oil added weight based on the weight of the oil from 30% to 50%; lubricating oil fraction B has the characteristics of naphthenic base oil added weight for weight 3% ~ 10%; lubricating oil fraction C has the characteristics of naphthenic base oil added weight for weight 40% ~ 67%; additive accounted for 0.3% of the weight of per gram of base oil to phenol and 1% amine type antioxidants and accounted for 0.5% to 2% of the weight per gram of base oil of P type antiwear agent and base oil accounted for per gram weight of 1 ~ 10 g type silicon and non silicon type or compound antifoamer. Compared with synthetic oil, it is easier to make, higher economic value, and easy to realize industrial scale production.

【技术实现步骤摘要】
一种冷冻机油组合物及其制备方法
本专利技术涉及利用丙烷(R290)烃类制冷剂的空调压缩机的冷冻机油组合物。
技术介绍
在压缩式制冷系统中，通常采用CFCs(氟氯烃)、HCFCs(氢氟氯烃)、HFCs(氢氟烃)等含氯或不含氯的氟化烃作为制冷剂，并采用各种类型矿物油和合成油作为润滑油，这些氟化烃制冷剂在引起了地球大气臭氧层的严重损耗，破坏臭氧层内动态平衡的同时，也加重了对全球环境不利的温室效应。面对臭氧层消耗和气候变化这一世界难题，国际社会从20世纪90年代初，在联合国环境规划署的协调下，相继制定了一系列保护臭氧层国际公约，规定了受控物质的种类、控制限额的基准、控制时间等。当然，国际社会对氟化烃制冷剂采取的限制活动，也加快了碳氢化合物R290的应用研究。低分子烃R290制冷剂，因其破坏臭氧潜能值(ODP)为0、全球变暖系数(GWP)为0.01、能效比高而且又不会产生环境问题的优势备受青睐，在家用空调器中，R290作为最有前景的候选环保冷媒备受压缩机厂商关注。龙春仙等人在2014年7月《集成技术》中的第3卷第4期第10页《环保冷媒R290对应冷冻机油的设计研究》一文中指出环保冷媒R290用油最大的问题是冷媒R290和油品的过度溶解，会对油品稀释，造成添加剂，特别是抗磨剂的稀释，从而使抗磨效果低下。杨瑞杰等人在2013年10月《制冷学报》中的第34卷第5期第23页《自然制冷剂R290与冷冻机油的相溶性研究》一文中公开了选取以R290为制冷剂，以40℃运动粘度为56～100mm2/s的烷基矿物油、环烷基矿物油、酯类油、聚醚类油、烷基苯油五种冷冻机油作为考察对象，研究R290和冷冻机油的相溶性，得出R290的溶解质量百分含量均随运动粘度增大而降低。毛水林等人在2013年《2013年中国家用电器技术大会论文集》中的第614页《烷基苯冷冻机油在R290压缩机中的试验研究》一文中考察了R290与烷基苯油的互溶性、性能特性、兼容性与耐磨性能。陈毓暑等人在2014年7月《集成技术》中的第3卷第4期第38页《适用于R290聚醚酯型冷冻机油的合成及性能研究》一文中合成了一种40℃运动粘度为68mm2/s的油溶性聚醚酯，并进行理化性能评定。陈美名等人在2012年1月《润滑与密封》中的第37卷第1期第114页《丙烷冷冻机聚醚合成油的研制与应用》一文中研制了一种用于R290冷冻机组中的40℃运动粘度为150mm2/s的聚醚合成油，并列举了部分典型数据。唐良瑞等人在2007年《合成润滑材料》中的34卷第2期第29页《4522合成冷冻机油在丙烷压缩机上的应用》一文中列举了一种40℃运动粘度为150mm2/s的4522合成冷冻机油，并列举了部分典型数据。在国内公开的有关冷冻机油组合物的专利中，日本能源株式会社在专利CN1297472A中所涉及的冷冻机油组合物的40℃运动粘度为3～150mm2/s，粘度优选范围为5～100mm2/s，使用烃类制冷剂是1～5个碳原子的低分子量烃化合物。涉及的冷冻机油组合物可适当掺入周知的制冷机用润滑剂基油(如本专利技术中使用的上述矿物油以外的矿物油，例如，环烷系矿物油)或合成油(烷基苯油、醚油、酯油和氟化油等)和周知的添加剂。日本能源株式会社在专利CN1470626A中所涉及的冷冻机油组合物的40℃运动粘度为7～150mm2/s，粘度优选范围为7～100mm2/s，使用碳原子数为3或4的烃类制冷剂，涉及的冷冻机油组合物可以通过多个组分，例如环烷类矿物油、烷基苯油、醚油、酯油和氟油等合成油等公知的冷冻机用润滑剂基础油或将适当调整了沸点范围的润滑油馏分混合而得。公开的R290制冷剂用冷冻机油为合成型或半合成冷冻机油，其最主要的缺陷是合成油价格较为昂贵。
技术实现思路
本专利技术采用较高粘度的矿物油作为和R290制冷剂相容性优良、抗磨性能优异的冷冻机油，解决了制冷剂R290和油品的过度溶解问题。该矿物油的40℃运动粘度为100～220mm2/s，倾点为-24℃以下，％CA值在10～20(IEC60590)，硫含量为0.001％以下，闪点为220℃以上，Falex极压失效负荷大于4000N。为达到上述目的，本专利技术提供一种冷冻机油组合物，该组合物由基础油和添加剂组成，所述基础油和添加剂的比例为100：0.8～3.0，所述基础油由具有环烷基特性的润滑油馏分A、具有环烷基特性的润滑油馏分B和具有环烷基特性的润滑油馏分C组成，所述润滑油馏分A、润滑油馏分B和润滑油馏分C之间的比例为30～50：10～3：60～47，所述添加剂包括抗氧剂、抗磨剂和抗泡剂，所述抗氧剂、抗磨剂和抗泡剂之间的比例为0.3～1.0：0.5～2.0：0.0001～0.001；所述润滑油馏分A是由专利ZL101684416空调冷冻机油基础油的生产方法所制得的产品；所述润滑油馏分B是由专利ZL102952582溶剂精制和加氢精制组合工艺制备环保橡胶油的方法所制得的产品；所述润滑油馏分C是由专利ZL101747937利用贵金属芳烃饱和催化剂制备食品级环烷基白油的方法所制得的产品。本专利技术所述的冷冻机油组合物，其中，所述润滑油馏分A、润滑油馏分B和润滑油馏分C之间的比例优选为33～50：10～3：57～47。本专利技术所述的冷冻机油组合物，其中，所述添加剂最好包括抗氧剂、抗磨剂和抗泡剂，所述抗氧剂、抗磨剂和抗泡剂之间的比例优选为0.4～0.8：1.0～1.5：0.0008～0.001。本专利技术所述的冷冻机油组合物，其中，所述抗氧剂优选为酚型和/或胺型抗氧剂。选自2,6-二叔丁基对甲酚、4,4-亚甲基双(2,6-二叔丁基酚)、苯基-α-萘胺、烷基二苯胺中的一种及其二种以上组分。从效果和经济性等角度考虑，其加入量为基础油重量的0.3％～1.0％。本专利技术所述的冷冻机油组合物，其中，所述抗磨剂优选为磷型抗磨剂。选自磷酸三甲酚酯、叔丁基磷酸三苯酯中的一种及其二种组合。少量的添加(以基础油重量为基准)0.5％～2.0％会有效地提高组合物的润滑性和稳定性。本专利技术所述的冷冻机油组合物，其中，所述抗泡剂优选为硅型抗泡剂、非硅型抗泡剂或硅型与非硅型复合型抗泡剂。选自聚二甲基硅氧烷、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、硅型与非硅型复合物的一种及其二种以上组合。以基础油重量为基准，所述抗泡剂优选含量1～10μg/g的聚醚改性的硅油和/或平均分子量60000或其以上的硅油。本专利技术所述的冷冻机油组合物，其中，优选的是，所述冷冻机油组合物的40℃运动粘度为100～220mm2/s，倾点为-24℃以下，％CA值为10～20，硫含量为0.001％以下，闪点为220℃以上，Falex极压失效负荷大于4000N。由于冷冻机油组合物的硫含量对压缩机内部部件腐蚀性有影响，所以要严格控制硫含量在0.001％以下。本专利技术还提供一种冷冻机油组合物的制备方法，其是上述的冷冻机油组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将润滑油馏分A、润滑油馏分B和润滑油馏分C进行调合得基础油，调合温度为60℃～80℃，充分调匀，取样分析所述基础油的40℃运动粘度控制在100～220mm2/s，粘度稳定后，依次加入抗氧剂、抗磨剂和抗泡剂，再搅拌调匀即可。本专利技术所述的冷冻机油组合物的制备方法，其中，所述基础油的40℃运动粘度优选控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冷冻机油组合物，其特征在于：该组合物由基础油和添加剂组成，所述基础油和添加剂的比例为100：0.8～3.0，所述基础油由具有环烷基特性的润滑油馏分A、具有环烷基特性的润滑油馏分B和具有环烷基特性的润滑油馏分C组成，所述润滑油馏分A、润滑油馏分B和润滑油馏分C之间的比例为30～50：10～3：60～47，所述添加剂包括抗氧剂、抗磨剂和抗泡剂，所述抗氧剂、抗磨剂和抗泡剂之间的比例为0.3～1.0：0.5～2.0：0.0001～0.001；所述润滑油馏分A是由专利ZL101684416空调冷冻机油基础油的生产方法所制得的产品；所述润滑油馏分B是由专利ZL102952582溶剂精制和加氢精制组合工艺制备环保橡胶油的方法所制得的产品；所述润滑油馏分C是由专利ZL101747937利用贵金属芳烃饱和催化剂制备食品级环烷基白油的方法所制得的产品。

【技术特征摘要】
1.一种冷冻机油组合物，其特征在于：该组合物由基础油和添加剂组成，所述基础油和添加剂的比例为100：0.8～3.0，所述基础油由具有环烷基特性的润滑油馏分A、具有环烷基特性的润滑油馏分B和具有环烷基特性的润滑油馏分C组成，所述润滑油馏分A、润滑油馏分B和润滑油馏分C之间的比例为30～50：10～3：60～47，所述添加剂包括抗氧剂、抗磨剂和抗泡剂，所述抗氧剂、抗磨剂和抗泡剂之间的比例为0.3～1.0：0.5～2.0：0.0001～0.001；所述润滑油馏分A是由专利ZL101684416空调冷冻机油基础油的生产方法所制得的产品；所述润滑油馏分B是由专利ZL102952582溶剂精制和加氢精制组合工艺制备环保橡胶油的方法所制得的产品；所述润滑油馏分C是由专利ZL101747937利用贵金属芳烃饱和催化剂制备食品级环烷基白油的方法所制得的产品。2.根据权利要求1所述的冷冻机油组合物，其特征在于，所述润滑油馏分A、润滑油馏分B和润滑油馏分C之间的比例为33～50：10～3：57～47。3.根据权利要求1所述的冷冻机油组合物，其特征在于，所述添加剂包括抗氧剂、抗磨剂和抗泡剂，所述抗氧剂、抗磨剂和抗泡剂之间的比例为0.4～0.8：1.0～1.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：张霞玲，王凯明，柯友胜，甄新平，熊良铨，王燕，张美琼，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11