单氯三氟丙烯化合物和使用其的组合物和方法技术

技术编号:7576365 阅读:207 留言:0更新日期:2012-07-18 21:14
公开了与一种或多种其它组分,包括其它氟代烯、烃;氢氟烃(HFC)、醚、醇、醛、酮、甲酸甲酯、甲酸、水、反式-1,2-二氯乙烯、二氧化碳和任何这些的两种或更多种的组合结合的单氯三氟丙烯在各种应用领域中的各种用途,包括作为发泡剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及可用于许多用途的组合物、方法和系统,特别包括传热系统,如制冷系统、发泡剂、可发泡组合物、泡沫和用或由泡沫制成的制品、溶剂、气溶胶、推进剂和清洁组合物。在优选方面中,本专利技术涉及包含至少一种单氯三氟丙烯的这样的组合物。
技术介绍
碳氟化合物类流体已广泛用于许多商业和工业用途,包括作为如空调、热泵和制冷系统之类的系统中的工作流体、作为气溶胶推进剂、作为发泡剂、作为传热介质和作为气体电介质。由于与迄今用于这些用途的一些组合物的使用相关的某些可疑的环境问题,包括相对较高的全球变暖潜势,越来越希望使用具有低或甚至零臭氧消耗潜势的流体,如氢氟烃(“HFCs”)。因此,希望使用不含氯氟烃(“CFCs”)或氢氯氟烃(“HCFCs”)的流体。此外,一些HFC流体可能具有相对较高的与其相关的全球变暖潜势,并且希望使用在保持使用性质的所需性能的同时具有尽可能低的全球变暖潜势的氢氟烃或其它氟化流体。另外,在某些情况下希望使用在沸腾和蒸发时基本不分馏的单组分流体或共沸混合物。某些碳氟化合物多年来是许多用途中的许多热交换流体,如制冷剂中的优选组分。例如,氟代烷,如氯氟甲烷和氯氟乙烷衍生物,由于它们的化学和物理性质的独特组合作为包括空调和热泵用途在内的用途中的制冷剂获得广泛应用。蒸汽压缩系统中常用的许多制冷剂是单组分流体或共沸混合物。如上所示,近年来越来越担心对地球大气和气候的潜在破坏,某些氯基化合物已被确定为在这方面特别成问题。含氯组合物(如氯氟烃(CFC)、氢氯氟烃(HCF)等)作为传热系统,如制冷和空调系统中的工作流体的应用,由于与许多这样的化合物相关的臭氧消耗性质而受到冷遇。因此越来越需要作为这些和其它用途中此前使用的组合物的有吸引力的替代品的新型碳氟化合物和氢氟烃化合物和组合物。例如,已希望通过将含氯化合物换成不消耗臭氧层的非含氯化合物,如氢氟烃(HFC)来改造含氯系统,如发泡剂系统或制冷系统。笼统而言工业,特别是传热和发泡剂工业部门不断寻找提供CFC和HCFC的替代品并被视为它们的环保代用品的新型碳氟化合物基混合物。但是,在许多情况下通常被认为重要的是,任何可能的代用品还必须具有许多最广泛使用的这样的材料中存在的那些性质,尤其例如优异的传热性质、适当的化学稳定性、低毒性或无毒性、不可燃性和/或润滑剂相容性和在用作发泡剂时的其它合意的泡沫特性。申请人:已认识到,润滑剂相容性在许多用途中特别重要。更特别地,非常希望制冷流体与大多数制冷系统中所用的压缩机单元中所用的润滑剂相容。不幸地,许多非含氯制冷流体,包括HFC,在传统上与CFC和HFC —起使用的类型的润滑剂,包括例如矿物油、烷基苯或聚(α -烯烃)中相对不可溶和/或不混溶。为使制冷流体/润滑剂组合在压缩制冷、空调和/或热泵系统内以合意水平的效率工作,该润滑剂应在宽的工作温度范围内足够可溶于制冷液。这种可溶性降低润滑剂的粘度并使其更容易流遍该系统。在不存在这种可溶性的情况下,润滑剂倾向于积存在制冷、空调或热泵系统的蒸发器的线圈以及该系统的其它部分中,并由此降低系统效率。就使用效率而言,重要的是指出,制冷剂热力学性能或能量效率的损失通过由电能需求的增加造成的化石燃料用量的增加而具有二次环境影响。此外,CFC制冷剂和发泡剂代用品在不对传统系统,如蒸汽压缩技术和发泡系统作出重大工程改变的情况下有效工作通常被认为合意。用于制造传统发泡材料,例如热塑性材料和热固性材料的方法和组合物早就为人所知。这些方法和组合物通常使用化学和/或物理发泡剂以在聚合基质中形成发泡结构。这样的发泡剂包括例如偶氮化合物、各种挥发性有机化合物(VOC)和氯氟烃(CFC)。化学发泡剂通常发生一定形式的化学改变,包括与形成聚合物基质的材料的化学反应(通常在预定温度/压力下),这造成气体释放,如氮气、二氧化碳或一氧化碳。最常用的化学发泡剂之一是水。通常将物理发泡剂溶解在聚合物或聚合物前体材料中,然后在体积上膨胀(仍在预定温度/压力下)以助于形成发泡结构。物理发泡剂常与热塑性泡沫一起使用,尽管对热塑性泡沫而言,可以使用化学发泡剂代替或补充物理发泡剂。例如,对聚氯乙烯基泡沫的形成而言,已知使用化学发泡剂。对热固性泡沫而言,通常使用化学发泡和/或物理发泡剂。当然,某些化合物和含有它们的组合物可能既构成化学发泡剂又构成物理发泡剂。CFC过去常用作异氰酸酯-基泡沫,如硬质和弹性聚氨酯和聚异氰脲酸酯泡沫制备中的标准发泡剂。例如,由CFC材料,如CCl3F (CFC-Il)构成的组合物已成为标准发泡剂。但是,由于其释放到大气中会破坏平流层中的臭氧层,国际条约已禁止使用这种材料。因此,不再常使用纯CFC-Il作为用于形成热固性泡沫,如异氰酸酯-基泡沫和酚醛泡沫的标准发泡剂。可燃性是许多用途中的另一重要性质。也就是说,使用具有低可燃性或不可燃的组合物在许多用途中被认为重要或基本,特别包括在传热和发泡剂用途中。因此,在这种组合物中使用不可燃化合物通常有益。本文所用的术语“不可燃”是指根据经此引用并入本文的ASTM标准Ε-681 (2002年)测得为不可燃的化合物或组合物。不幸地,在其它方面适用于制冷剂或发泡剂组合物的许多HFC并非不可燃。例如,氟代烷二氟乙烷(HFC-15h)和氟代烯1,1,1-三氟丙烯(HF0-1243zf)各自可燃并因此不可用于许多用途。高级氟代烯,即具有至少5个碳原子的氟取代烯,已被提议用作制冷剂。美国专利No. 4,788,352 - Smutny涉及具有至少一定程度不饱和的氟化C5至C8化合物的制造。该Smutny专利确定这样的高级烯烃已知可用作制冷剂、农药、介电流体、传热流体、溶剂和各种化学反应中的中间体(见第1栏,第11-22行)。相对易燃材料的另一实例是氟化醚1,1,22-四氟乙基甲基醚(其被称作HFE-254pc或有时被称作HFE_2Mcb),其经测量具有大约5. 4%至大约24. 4%的易燃极限(体积%)。这一大类的氟化醚在经此引用并入本文的美国专利No. 5,137,932 - Beheme等人中据公开用作发泡剂。在美国专利5,900,185 - Tapscott中已建议使用含溴的卤化碳添加剂降低某些材料,包括发泡剂的可燃性。添加剂在此专利中据说以高效率和短大气寿命,即低臭氧消耗潜势(ODP)和低全球变暖潜势(GWP)为特征。据信,Smutny和Tapscott中描述的烯烃具有某些缺点。例如,这些化合物中的一些倾向于侵蚀基底,特别是通用塑料,如丙烯酸系树脂和ABS树脂。此外,Smutny中描述的高烯烃化合物由于这些化合物的可能由Smutny中指出的农药活性产生的潜在毒性而在某些用途中也不合意。这些化合物还具有太高的沸点以致它们不能用作某些用途中的制冷剂。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)已广泛用作封闭区域,如机舱和计算机房中的灭火剂。但是,由于它们的高臭氧消耗,正逐步淘汰各种卤代烃(halon)的使用。此外,由于卤代烃常用在有人的区域中,合适的替代品也必须在抑火或灭火必需的浓度下对人安全。申请人:因此已认识到需要可能可用在许多用途,包括蒸汽压缩加热和冷却系统和方法中,同时避免上述一个或多个缺点的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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:RR辛格
申请(专利权)人:霍尼韦尔国际公司
类型:发明
国别省市:

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