一种高相溶性冷冻机油制造技术

本发明专利技术提出了一种高相溶性冷冻机油，基础油主体成分为复合酯

【技术实现步骤摘要】
一种高相溶性冷冻机油


[0001]本专利技术涉及冷冻机油领域，特别涉及一种高相溶性冷冻机油
。
本专利技术倾向的冷冻机也更多指涡旋式压缩机以及大匹数的转子压缩机等大系统
。

技术介绍

[0002]目前冷冻机市场
R32
冷媒的使用，主要集中在涡旋压缩机和转子压缩机
。R32
冷媒由于其环保性和高效率，越来越成为市场的主流
。
其应用场景也从单纯制冷，到冷暖兼顾，到热泵系统
。
[0003]虽然
R32
作为工质有许多优势，但由于本身是强极性物质，以及气体压力很高，使得目前市场的冷冻油仍存在一定的缺陷，或只能应用于小匹数压缩机，或只能满足部分应用场景
。
[0004]对于系统较大的制冷系统，以及蒸发温度比较低的工况，目前冷冻机油与
R32
相溶性不佳往往会对系统造成影响，回油产生问题不仅对压缩机的润滑没有保障，以及常常会产生高温高压报警，因此需要低温相溶性良好的冷冻机油
。
[0005]使用
R32
等压力较高的制冷剂时，压缩机的排气温度也较其他冷媒高，此时冷冻机油和冷媒组成的混合流体粘度会变小，油膜会变薄，润滑条件也会更严苛，从而对于冷冻机油的油膜强度以及润滑性均有较高要求
。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术所要解决的技术问题，就是提出一种
R32
冷媒用高相溶性冷冻机油，既有良好的溶解粘度，能够维持较厚的油膜
、
耐磨效果优异，同时与冷媒相溶性优异，可满足不同的冷冻机使用场景，尤其是新兴的热泵运用场景，从而保护冷冻机的长久可靠运行，特别是大系统的冷冻压缩机
。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0008]一种
R32
冷媒用高相溶冷冻机油，主要由复合酯组成，该复合酯由新戊二醇与己二酸
、
碳数为4‑9的一元脂肪酸合成，该复合酯作为冷冻机油的主要基础油
。
[0009]该复合酯构成的冷冻机油与
R32
的低温两相分离温度小于
‑
20℃
，同时与冷媒形成的冷冻机用工作流体组合物在
100℃、
绝对压力
4.35MPa
下的粘度不低于
2.0cp、
不高于
3.0cP。
[0010]构成所述复合酯的一元脂肪酸只能为一种或两种；当构成复合酯基础油的一元脂肪酸只有一种时，一元脂肪酸的碳数为4或5；当构成复合酯基础油的一元脂肪酸有两种时，其中一种一元脂肪酸的碳数为4或5，另一种一元脂肪酸的碳数为6‑
9。
[0011]为了进一步提高该冷冻机油组合物的综合性能，可选择性添加各种润滑油助剂的一种或多种，包含抗氧化剂
、
酸捕捉剂
、
抗磨剂
、
防锈剂
、
金属减活剂
、
消泡剂等
。
[0012]与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果为：
[0013]对于本专利技术的冷冻机油，能够与
R32
冷媒在较低温下仍能完全互溶，同时溶解后可
以维持冷冻机油的粘度，提高冷冻机油的润滑性，稳定性良好，长期保护冷冻机在各个运行工况下的正常运行
。
具体实施方式
[0014]为让本领域的技术人员更加清晰直观的了解本专利技术，下面对本专利技术作进一步的说明
。
[0015]本专利技术的冷冻机油，包含有基础油和添加剂，基础油为复合酯混合物
。
[0016]所述复合酯是由新戊二醇
、
与己二酸
、
与碳数4‑9的一元脂肪酸合成的，合成出来的产物与
R32
冷媒的低温两相分离温度低于
‑
20℃
，同时溶解后的工作流体组合物在温度
100℃、
绝对压力
4.35MPa
下的溶解粘度为
2.0cP
以上
、
且不高于
3.0cP。
[0017]上述复合酯与现有的冷冻机油相比，具有以下特性：在较低温下仍可以与
R32
完全互溶，从而保证冷冻机油在系统中的良好循环
。
另外，即使与冷媒溶解良好，也可以维持较厚的油膜，进而可以提高工作流体的耐磨耗性
。
[0018]本专利技术的复合酯的用以下方法进行合成：调整新戊二醇与己二酸的摩尔比
(
醇多于酸
)
，第一阶段合成残留有多元醇的羟基的中间体，此阶段升温至
180℃
，反应恒温3小时；第二阶段将过量的羟基用一元脂肪酸酯化形成最终产物，加入一元脂肪酸后，开始从
180℃
逐渐升温至
245℃
，恒温5小时，得到目标产物
。
[0019]构成本专利技术的复合酯的多元醇和多元酸，为了能进行便利的粘度调整，同时有更好的低温特性，选取新戊二醇和己二酸，才能具备上述专利技术的关键特性
。
暂未发现其他多元醇和多元酸符合要求
。
[0020]另外，多元醇选择新戊二醇的基础上，出于改善润滑性的考虑
。
可选择性引入其他碳数为2‑
10
的二元醇
。
此类二元醇，可列举出乙二醇
、
丙二醇
、
丁二醇
、
戊二醇
、
己二醇等，从特性平衡方面，优选丁二醇，丁二醇包括1，2‑
丁二醇
、1
，3‑
丁二醇
、1
，4‑
丁二醇
、2
，3‑
丁二醇等，优选1，4‑
丁二醇
。
该二元醇相对于新戊二醇的摩尔占比优选为
40
％以下，进而优选为
20
％以下
。
[0021]如以上所述的二元醇和二元酸反应，生成残留有羟基的复合酯中间体，之后由碳数4‑9的一元脂肪酸所酯化
。
[0022]出于特性的考虑，一元脂肪酸选用一种或两种
。
当选用一种时，碳数为4‑5，可以举出直链或支链的丁酸
、
直链或支链的戊酸；当选用两种时，一种一元脂肪酸碳数为4‑5，另一种碳数为6‑9，可以列举出直链或支链的己酸
、
直链或支链的庚酸
、
直链或支链的辛酸
、
直链或支链的壬酸，碳数优选7和9，且构成复合酯碳数为4‑5的一元脂肪酸摩尔数要占比更多些，碳数为4‑5的一元脂肪酸摩尔数与碳数为6‑9的一元脂肪酸摩尔数的比例优选为
1:0.25
‑
0.66。
[0023]本实施方式中的冷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种高相溶性冷冻机油，其基础油以复合酯混合物为主体；该复合酯混合物为二元酸与二元醇中的部分羟基发生酯化，二元醇中剩余的羟基与碳数为4‑9的一元脂肪酸继续酯化获得的混合物；所述二元醇为新戊二醇，所述二元酸为己二酸
。2.
如权利要求1所述的高相溶性冷冻机油，其特征在于，还包括碳数为2‑
10
的二元醇，选自乙二醇
、
丙二醇
、
丁二醇
、
戊二醇
、
己二醇，其中，丁二醇选自1，2‑
丁二醇
、1
，3‑
丁二醇
、1
，4‑
丁二醇
、2
，3‑
丁二醇，所述碳数为2‑
10
的二元醇相对于新戊二醇的摩尔占比为
40
％以下
。3.
如权利要求2所述的高相溶性冷冻机油，其特征在于，所述碳数为2‑
10
的二元醇相对于新戊二醇的摩尔占比为
20
％以下
。4.
如权利要求1或2或3所述的高相溶性冷冻机油，其特征在于，合成复合酯混合物的一元脂肪酸只有一种，一元脂肪酸为碳数为4或5的直链或支链的丁酸
、
直链或支链的戊酸
。5.
如权利要求1或2或3所述的高相溶性冷冻机油，其特征在于，合成复合酯混合物的一元脂肪酸有两种，其中一种一元脂肪酸为碳数为4或5的直链或支链的丁酸
、
直链或支链的戊酸，另一种一元脂肪酸为碳数为6‑9的直链或支链的己酸
、
直链或支链的庚酸
、
直链或支链的辛酸
、
直链或支链的壬酸
。6.
如权利要求1所述的高相溶性冷冻机油，其特征在于，还包括抗氧化剂
、
酸捕捉剂
、
抗磨剂
、
防锈剂
、

【专利技术属性】
技术研发人员：张军，董涛，龚雄健，
申请(专利权)人：广东孚延盛科技有限公司，
类型：发明
国别省市：