二氟甲烷和三氟碘甲烷的类共沸组合物制造技术

本发明专利技术提供了包含二氟甲烷和三氟碘甲烷的类共沸组合物及其用途，包括用于制冷剂组合物、制冷体系、发泡剂组合物和气溶胶推进剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术提供了二氟甲烷和三氟碘甲烷的类共沸组合物及其用途。背景发现氟烃基流体广泛用于多种工业用途，包括作为制冷剂、气溶胶推进剂、发泡剂、传热介质和气态电解质。由于怀疑使用某些这类流体会引起环境问题，包括引起臭氧损耗潜势较高，因此希望使用臭氧损耗潜势低或甚至为零的流体，例如氢氟烃(“HFC”)。因此，希望使用不包含氯氟烃(“CFC”)或氢氯氟烃(“HCFC”)的流体。此外，某些HFC流体可能引起全球变暖潜势较高，希望使用全球变暖潜势尽可能低且同时保持所需使用性能的氢氟烃或其他氟化流体。此外，希望使用在沸腾和蒸发时不发生明显分馏的单一组分流体或类共沸混合物。但是，由于不易预测共沸物的形成，因此确定新型、对环境安全、不分馏的混合物很复杂。工业上持续需要认为对环境更安全的替代CFC和HCFC的新型氟烃基混合物作为替代物。特别感兴趣的是包含氢氟烃和其他氟化化合物的混合物，二者均臭氧损耗潜势低。这种混合物及其用途为本专利技术的主题。优选实施方案的说明本专利技术者开发了有助于满足替代CFC和HCFC的持续需求的一些组合物。根据某些实施方案，本专利技术提供了包含二氟甲烷(“HFC-32”)和三氟碘甲烷(“CF3I”)的类共沸组合物。本专利技术的优选的组合物具有许多特性，使得可有很大优势地用于多种应用，包括在制冷剂、气溶胶和其他应用中替代CFC，例如二氯二氟甲烷(CFC-12)；替代HCFC，例如氯二氟甲烷(HCFC-22)；替代HFC，例如四氟乙烷(HFC-134a)；和替代HFC和CFC的组合，例如CFC-12和1，1-二氟乙烷(HFC-152a)的组合(质量比为73.8∶26.2的CFC-12∶HFC-152a的组合称为R-500)。例如本专利技术的组合物不易燃且全球变暖潜势(“GWP”)较低，优选低于单独的HFC-32的GWP，优选小于约1000，更优选小于约500，还更优选小于约150。此外，本申请者意外地发现可形成HFC-32和CF3I的类共沸组合物。因此，在其他实施方案中，本专利技术提供了制备类共沸组合物的方法，所述方法包括将可有效制备类共沸组合物量的HFC-32和CF3I混合在一起。此外，本申请者认识到本专利技术的类共沸组合物的性能使得可有利地用作或用于多种应用，包括作为传热组合物(包括作为汽车空调和热泵体系、固定的空调、热泵和制冷体系的制冷剂)、发泡剂、推进剂和灭菌剂。因此，在其他实施方案中，本专利技术提供了组合物、与这些组合物有关的方法以及其他用途。类共沸组合物本文使用的术语“类共沸”广义上包括严格共沸的组合物和行为类似共沸混合物的组合物。基本原则是，流体的热力学状态由压力、温度、液体组成和蒸气组成定义。共沸混合物为两组分或多组分的体系，其中在所述压力和温度下所述液体组成和蒸气组成相同。实际上，这意味着共沸混合物的各组分恒沸，且在相变过程中不能分离。本专利技术的类共沸组合物可包含不形成新的类共沸体系的其他组分，或者不在第一馏分中的其他组分。第一馏分为在全回流条件下蒸馏塔稳态运行后馏出的第一馏分。确定加入的组分是否形成新的类共沸体系以排除在本专利技术之外的一种方法为在预期可将非共沸混合物分离成各单独组分的条件下，将含有所述组分的组合物试样蒸馏。如果包含所述其他组分的混合物为非类共沸，则所述其他组分可从所述类共沸组分中分馏。如果所述混合物为类共沸，则得到包含恒沸或行为类似单种物质的所有混合物组分的一定量的第一馏分。由此可见，类共沸组合物的另一个特征为存在包含不同比例的相同组分的各种类共沸或恒沸组合物。所有的这些组合物均由术语“类共沸”和“恒沸”所涵盖。作为一个实例，公知在不同的压力下，给定共沸物的组成至少稍有变化，所述组合物的沸点也稍有变化。因此，A和B的共沸物代表独特的一类关系，但是根据温度和/或压力组成可变。由此可见，对于类共沸组合物，存在包含不同比例的相同组分的各种类共沸组合物。所有的这些组合物由本文使用的术语“类共沸”所涵盖。本领域公认不能预测共沸物的形成。(例如参见美国专利5,648,017(笫3栏，第64-65行)和美国专利5,182,040(第3栏，第62-63行)，这两个专利均通过引用结合到本文中来)。本申请者意外地发现HFC-32和CF3I形成类共沸组合物。根据某些优选的实施方案，本专利技术的类共沸组合物包含并优选基本由有效类共沸量的HFC-32和CF3I组成。本文使用的术语“有效类共沸量”是指各组分在与其他组分混合时形成本专利技术的类共沸组合物的量。优选本专利技术的类共沸组合物包含并优选基本由约67至小于100％重量的HFC-32和大于0至约33％重量的CF3I组成。更优选所述类共沸组合物包含并优选基本由约73至约99％重量的HFC-32和约1至约27％重量的CF3I，更优选由约85至约99％重量的HFC-32和约1至约15％重量的CF3I组成。除非另外说明，否则本文所公开的重量百分比基于组合物中HFC-32和CF3I的总重量计算。优选本文所述的类共沸组合物于约14.51psia压力下的沸点为约-55℃至约-51℃。在某些更优选的实施方案中，本专利技术的类共沸组合物于约14.51psia压力下的沸点为约-55℃至约-52℃，在还更优选的实施方案中，本专利技术的类共沸组合物于约14.51psia压力下的沸点为约-54℃至约-53℃。本专利技术的类共沸组合物可通过将有效类共沸量的HFC-32和CF3I混合制备。本领域已知的将两组分或多组分混合形成组合物的多种方法中的任一种可用于本专利技术的方法，制备类共沸组合物。例如可将HFC-32和CF3I混合、共混，或手动和/或机器混合，作为间歇或连续反应和/或方法的一部分，或通过两步或多步这些步骤的组合。按照本文所公开的内容，本领域的技术人员可很容易地根据本专利技术而无需过多的实验制备类共沸组合物。组合物添加剂本专利技术的类共沸组合物还可包含多种任选的添加剂中的任一种，所述添加剂包括润滑剂、稳定剂、金属钝化剂、缓蚀剂、阻燃剂等。根据某些实施方案，本专利技术的类共沸组合物还包含稳定剂。可使用适于稳定本专利技术的类共沸组合物的多种化合物中的任一种。某些优选的稳定剂的实例有包含稳定二烯基化合物和/或酚化合物和/或选自芳族环氧化物、烷基环氧化物、烯基环氧化物的环氧化物以及其中的两种或多种的组合的稳定剂组合物。本文使用的术语“二烯基化合物”是指C3-C5二烯和通过任何两种或多种C3-C5二烯反应形成的化合物。在通过混合C3-C5二烯形成二烯基化合物的情况下，待混合的各分子可相同或不同。某些优选的组合物包含至少一种在用于稳定碘烃防止降解的条件下有效量的二烯基化合物。待使用的一种或多种二烯基化合物的类型和性质至少在某种程度上可取决于待用于所述组合物的具体的一种或多种碘烃化合物、所述组合物的预期使用条件及相关因素。通常认为用于本专利技术组合物的二烯基稳定剂的量可根据各种因素在宽范围内变化，所述因素例如组合物中碘烃化合物的类型和/或数量、所述组合物的预期使用条件以及其他因素。通常优选使用相对于待使用的碘烃有效量的二烯基稳定剂。本文使用的术语“有效量”是指当一种或多种二烯基化合物以这样的量加至包含相应的碘烃化合物(例如三氟碘甲烷)的组合物时，得到稳定的组合物，其中在相同或类似的条件下，相对于相同但不存在二烯基化合物的组合物，碘烃降解本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种类共沸组合物，所述组合物包含有效量的ＨＦＣ－３２和ＣＦ↓［３］Ｉ。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：HT范，RR辛，DP威尔逊，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]