含有氟代烯烃的组合物和方法技术

公开了氟代烯烃特别是ＨＦＯ－１２３４和ＨＦＣＯ－１２３３ｚｄ在包括制冷、泡沫体、发泡剂、气溶胶、推进剂、溶剂组合物、灭火和阻燃剂、提取剂和催化剂沉积的多种应用中的不同用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在许多应用中具有实用性的组合物、方法和系统，所述应用特别包 括传热系统如制冷系统、发泡剂、可发泡组合物、泡沫体和使用或由泡沫体制成的制 品。在优选的方面，本专利技术涉及如下组合物，所述组合物包含至少一种多氟代烯烃和至 少一种为另一种多氟代烯烃或另一种不为多氟代烯烃的化合物的另外组分。
技术介绍
已发现基于碳氟化合物的流体广泛用于许多商用和工业应用中，包括作为如空 调、热泵和制冷系统的系统中的工作流体，作为气溶胶推进剂、发泡剂、传热介质和气 态电介质。因为某些令人怀疑的环境问题，包括相对高的全球变暖潜能(与迄今用于这 些应用中的某些组合物的使用相关)，愈加希望使用具有低乃至零臭氧消耗潜能的流体如 氢氟烃(“HFC”)。因此，希望使用不含氯氟烃(“CFC” )或氢氯氟烃(“HCFC” ) 的流体。此外，某些HFC流体可能具有与之相关的相对高的全球变暖潜能，而希望使用 具有尽可能低的全球变暖潜能的氢氟烃或其他氟代流体，同时维持使用性质中想要的性 能。另外，在某些环境中希望使用单组分流体或在沸腾和蒸发时基本不分馏的类共沸混 合物。多年来，在许多应用中，某些碳氟化合物一直是如制冷剂的许多热交换流体中 的优选组分。例如，由于氟代烷烃如氯氟甲烷和氯氟乙烷衍生物具有独特的化学和物理 性质组合，因此它们作为制冷剂已在包括空调和热泵应用的应用中获得广泛使用。许多 普遍应用于蒸气压缩系统的制冷剂为单组分流体或共沸混合物。如上所提，近年来对地球大气和气候潜在损害的关注逐渐增加，在这方面已确定某些氯基化合物特别有问题。由于许多此类化合物具有臭氧消耗性质，所以含氯组合 物(如氯氟烃(CFC)、氢氯氟烃(HCF)等)作为工作流体在传热系统如制冷和空调系统 中的使用已变得不受欢迎。因此，越来越需要提供新的碳氟化合物和氢氟烃化合物和组 合物，它们是这些和其他应用中至今使用的组合物的有吸引力的备选物。例如，希望通 过用不会消耗臭氧层的不含氯化合物如氢氟烃(HFC)替代含氯化合物来改进含氯系统如 发泡剂系统或制冷系统。通常工业特别是传热和发泡剂工业分支继续寻找提供CFC和 HCFC的备选物并为CFC和HCFC的环境更加安全的替换物的新的基于碳氟化合物的混 合物。然而，在许多情况中，通常认为重要的是任何潜在的替换物还必须具有许多广泛 使用的这类材料中所存在的那些性质，例如优良的传热性质、适宜的化学稳定性、低毒 性或无毒性、不易燃性和/或润滑剂相容性等以及当用作发泡剂时的其他所需泡沫体特 性。申请人:已经开始意识到润滑剂相容性在许多应用中特别重要。更特别地讲，非 常希望制冷流体与大多数制冷系统中使用的压缩机单元中使用的润滑剂相容。遗憾的 是，包括HFC在内的许多不含氯制冷流体相对不溶和/或不混溶于传统上与CFC和HFC 一起使用的各类型润滑剂中，所述润滑剂例如包括矿物油、烷基苯或聚(α-烯烃)。为 了使制冷流体/润滑剂组合在压缩制冷、空调和/或热泵系统内以预期效率水平工作，润 滑剂应该在宽广的操作温度范围内充分溶于制冷液体中。该溶解性降低润滑剂的粘度， 并且使之更易流过整个系统。在缺乏所述溶解性的情况下，润滑剂易于积存在制冷、空 调或热泵系统的蒸发器旋管以及所述系统的其他部分中，因此降低系统效率。 关于使用效率，重要的是应注意到制冷剂热力学性能或能量效率的损失可通过 由于电能需求增加而增加的化石燃料使用对环境造成二次影响。此外，通常认为希望CFC制冷剂和发泡剂替换物在不对常规系统如蒸气压缩技 术和泡沫产生系统进行重大工程改变的情况下有效。用于制备常规泡沫材料如热塑性材料和热固性材料的方法和组合物很早就是已 知的。这些方法和组合物一般使用化学和/或物理发泡剂在聚合物基体中生成泡沫结 构。这类发泡剂例如包括偶氮化合物、各种挥发性有机化合物(VOC)和氯氟烃(CFC)。 化学发泡剂一般进行某种形式的化学变化，包括与生成聚合物基体的材料进行化学反应 (通常在预定温度/压力下)，引起气体如氮气、二氧化碳或一氧化碳的释放。一种最 常用的化学发泡剂是水。物理发泡剂一般溶于聚合物或聚合物前体材料，然后体积膨胀 (再次在预定温度/压力下)以有助于泡沫结构的形成。物理发泡剂常结合热塑性泡沫体 使用，尽管针对热塑性泡沫体化学发泡剂可代替物理发泡剂或在物理发泡剂之外还可使 用化学发泡剂。例如，已知针对聚氯乙烯基泡沫体的形成使用化学发泡剂。通常针对热 固性泡沫体使用化学发泡剂和/或物理发泡剂。当然，可能某些化合物和含其的组合物 可以立刻构成化学发泡剂和物理发泡剂。过去，CFC在制备基于异氰酸酯的泡沫体如硬质和软质聚氨酯和聚异氰脲酸酯 泡沫体)中常用作标准发泡剂。例如，由CFC材料如CCl3F(CFC-Il)组成的组合物已成 为标准发泡剂。但是，国际条约禁止该材料的使用，原因在于其释放至大气中损害了同 温层中的臭氧层。结果，纯净的CFC-Il通常不再常用作用于生成热固性泡沫体如基于 异氰酸酯的泡沫体和酚醛泡沫体的标准发泡剂。对于许多应用而言，易燃性是另一重要性质。也就是说，认为在特别包括传热 和发泡剂应用的许多应用中，使用低易燃性或不易燃组合物是重要或必要的。因此，使 用这类不易燃组合物化合物常常是有益的。在本文中使用的术语“不易燃”是指根据 2002年的ASTM标准E-681 (其通过引用结合在本文中)确定时确定为不易燃的化合物 或组合物。遗憾的是，许多HFC不是不易燃的，否则的话可能被期望用于制冷剂或泡沫 体发泡剂组合物。例如，氟代烷烃二氟乙烷(HFC_152a)和氟代烯烃1，1，1-三氟丙烯 (HFO-1243zf)各自易燃，因此不能在许多应用中使用。已经提出将高级氟代烯烃(即具有至少5个碳原子的氟代烯烃)用作制冷剂。 Smutny的美国专利第4,788,352号涉及制备具有至少某一不饱和度的氟代C5-C8化合物。 Smutny专利确定这类已知的高级烯烃用作制冷剂、杀虫剂、介电流体、传热流体、溶剂 和多种化学反应中的中间体(参见第1栏第11-22行)。相对易燃材料的其他实例为氟代醚1，1，2，2-四氟乙基甲基醚(可将其称为 HFE-254pc或有时也称为HFE_254Cb)，测定其可燃性限度(体积％ )为约5.4%至约 24.4%。Beheme等在美国专利第5,137,932号中公开了用作发泡剂的该通用类型的氟代 醚，该专利通过引用结合在本文中。Tapscott在美国专利5,900,185中提出使用含溴卤代烃添加剂以降低某些材料包括 泡沫体发泡剂的易燃性。该专利中的添加剂据说是以高效率和短大气寿命(即低臭氧损 耗潜能(ODP)和低全球变暖潜能(GWP))为特征。认为Smutny和Tapscott专利中描述的烯烃具有某些缺点。例如，一些这样的 化合物可能易于侵袭底材，特别是通用塑料如丙烯酸类树脂和ABS树脂。此外，由于 Smutny专利中描述的高级烯烃化合物的潜在毒性水平(其可起因于Smutny专利中提及的 杀虫剂活性)，所以这些化合物在某些应用中可能也不合需要。同时，这类化合物可能具 有太高的沸点以至难以将它们在某些应用中用作制冷剂。溴氟甲烷和溴氯氟甲烷衍生物，特别是溴三氟甲烷(Halon 1301)和溴氯二氟甲 烷(Halon 1211本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用作发泡剂和／或传热组合物和／或溶剂和／或清洁流体和／或提取剂和／或气溶胶的组合物，所述组合物的特征在于包含：至少一种选自下式ⅠＡ或式Ⅱ的第一氟代烯烃：ＣＦ↓［ｗ］Ｈ↓［２－ｗ］＝ＣＲ－ＣＦ↓［ｚ］Ｒ↓［３－ｚ］（ⅠＡ）＊＊＊（Ⅱ）其中各Ｒ独立地为Ｃｌ、Ｆ、Ｂｒ、Ｉ或Ｈ，条件是在式（Ⅱ）中至少一个Ｒ为氯，ｗ为１或２，ｚ为１或２，Ｒ′为（ＣＲ↓［２］）↓［ｎ］Ｙ，Ｙ为ＣＲＦ↓［２］，且ｎ为０、１、２或３，条件是如果在所述化合物中存在Ｂｒ，则所述化合物不包含氢。

【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：拉吉夫R辛格，杭T法姆，大卫P威尔逊，雷蒙德H托马斯，马克W斯帕茨，大卫A梅特卡夫，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：US