氧合润滑剂与氢氟烯烃和氢氯氟烯烃制冷剂的热传递组合物制造技术

本发明专利技术涉及热传递组合物，这些热传递组合物包括一种含有聚乙烯醚油的氧合润滑剂以及一种含有氢氟烯烃和/或氢氯氟烯烃的制冷剂。本发明专利技术的热传递组合物具有展现出优越的热稳定性的益处并且在诸如制冷、空调和热传递系统的应用中是有用的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及热传递组合物，这些热传递组合物包括一种含有聚乙烯醚油的氧合润滑剂和一种含有氢氟烯烃和/或氢氯氟烯烃的制冷剂。本专利技术的热传递组合物具有展现出优越的热稳定性的益处并且在诸如制冷、空调、和热传递系统的应用中是有用的。
技术介绍
随着持续的法规压力，存在着一种不断增长的需求来确定更加环境可持续的、具有更低的臭氧消耗以及全球变暖潜能的替代物，以替换制冷剂、热传递流体、泡沫发泡剂、 溶剂、以及气溶胶。广泛地用于这些应用中的氯氟烃(CFC)以及氢氯氟烃(HCFC)是消耗臭氧层的物质并且依照蒙特利尔议定书的指导方针正在被逐步淘汰。在许多应用中氢氟烷类 (HFC)是对于CFC和HCFC的主要替换物。尽管它们被评价为对臭氧层“友好的”，但它们仍普遍具有高的全球变暖潜势。一类新的已经被确定为取代消耗臭氧层或高全球变暖的物质的化合物是卤代烯烃类，诸如氢氟烯烃类(HFO)以及氢氯氟烯烃类(HCF0)。因为烯键的存在，预计HFO与HCFO相对于HCFC或CFC而言将是化学上不稳定的。这些物质在低层大气中固有的化学不稳定性导致了在大气中短的寿命，这提供了所希望的低的全球变暖潜能以及零或接近零的臭氧消耗的性质。然而，人们相信这种固有的不稳定性也影响了此类材料的商 业应用。在制冷、空调或热传递系统中使用的HFO或HCFO的降解可以降低系统性能、产生有毒的或腐蚀性的副产物、造成设备的提前失效、或者其他问题。因此非常重要的是，鉴定 HFO和/或HCFO制冷剂与润滑油的组合是否在热和化学上是足够稳定的而能用于制冷、空调或热传递设备中。已知的是，制冷剂和润滑剂的不同组合将具有不同程度的热/化学稳定性。因此， 虽然可能发现显示出可接受的热/化学稳定性的HFO或HCFO与润滑剂的特定组合可以用于制冷、空调或热传递系统中，但是非常优选的是具有一种提供了超出多种多样HFO和 HFCO制冷剂的优越稳定性的润滑剂，以便限制使用不相容的组合的危险、或者限制制冷剂和/或润滑剂在使用中的降解程度。专利技术的详细说明随着持续的法规压力，存在着一种不断增长的需求来确定更加环境可持续的、具有更低的臭氧消耗以及全球变暖潜能的替代物，以替换制冷剂、热传递流体、泡沫发泡剂、 溶剂、以及气溶胶。广泛地用于这些应用中的氯氟烃(CFC)以及氢氯氟烃(HCFC)是消耗臭氧层的物质并且依照蒙特利尔议定书的指导方针正在被逐步淘汰。在许多应用中氢氟烷类 (HFC)是CFC和HCFC的主要替代物，尽管它们被认为对臭氧层是“友好的”，但它们仍普遍具有高的全球变暖潜势。一类新的已经被确定为取代消耗臭氧层的或高全球变暖的物质的化合物是卤代烯烃类，诸如氢氟烯烃类(HFO)以及氢氯氟烯烃类(HCF0)。因为烯键的存在， 预计HFO与HCFO相对于前述的HCFC、CFC或HFC将是化学上不稳定的。这些物质在低层大气中固有的化学不稳定性导致了在大气中短的寿命，这提供了所希望的低的全球变暖潜能以及零或接近零的臭氧消耗的性质。然而，这种固有的不稳定性被认为还影响了此类物质的商业应用，它们在储存、处理以及使用过程中可能降解，例如当暴露于高温或当与例如水分、氧气这些其他化合物或它们将与之经受缩合反应的其他化合物接触时。当卤代烯烃类作为工作流体在热传递设备(例如制冷或空调设备)中使用时或当用于一些其他应用中时可能发生降解。这种降解可以通过任意数目的不同机理发生。在一个例子中，该降解作用可能由这些化合物在极端温度下的不稳定性导致。在其他例子中，该降解作用可能由空气 (无意地泄露到系统之中)存在下的氧化作用导致。无论此类降解作用的原因是什么，因为该卤代烯烃的不稳定性，将这些卤代烯烃结合到制冷或空调系统之中是不实际的。必须很好地理解一个制冷系统中的制冷剂、润滑剂、以及金属的化学相互作用，以便设计可靠的并且具有长的使用寿命的系统。制冷剂与制冷或热传递系统的或其中的其他组分的不相容性可能导致该制冷剂、润滑剂、和/或其他组分的分解作用；不希望的副产物的生成；机械部件的腐蚀或降解；效率的损失；或设备、制冷剂和/或润滑剂的使用寿命的普遍缩短。在一个制冷、空调、或热传递系统中，期望润滑油和制冷剂在该系统的至少一些部分(如果不是该系统的大部分)中可以彼此相接触，如在ASHRAE手册HVAC系统和设备中所说明的。因此，不论该润滑剂和制冷剂是被单独还是作为一个预混合包装中的一部分而加入到一个制冷、空调、或热传递系统中，仍期望它们在该系统中相接触并且因此必须是相容的。 HFC制冷剂与传统矿物油润滑剂的普遍较差的可混合性导致了若干氧合润滑剂的开发和使用，主要包括聚亚烷基二醇(PAG)油类和多元醇酯(POE)油类。随着用于车辆空调中的HF0-1234yf(2，3，3，3-四氟丙烯)的发展，已经提出，PAG和POE可以与HF0-1234yf — 起使用。然而，可获得的数据(如由C. Puhl提供的(VDA冬季会议，Saalfeldon 2009“用于未来车辆 A/C 系统的制冷剂油类(Refrigeration Oils for Future Mobile A/CSystems)”) 说明，HF0-1234yf与PAG或POE的组合可能不具有同HFC_134a与PAG或POE相同水平的热/化学稳定性。还已经显示出，其他的HF0，如HF0-1234ze (I, 3，3，3-四氟丙烯)，在PAG 油中可能具有比HF0-1234yf更低的稳定性。这种更低的热稳定性可能将HF0-1234ze从某些应用中排除。已经发现PAG油类一般不聚乙烯醚(PVE)油类是另一类氧合的制冷油，它已经被开发用于与HFC制冷剂一起使用。PVE制冷油的商业实例包括由出光兴产公司(Idemitsu)生产的FVC32D和FVC68D。 在本专利技术中，显示出包括PVE油与含HFO和/或HFCO的制冷剂的热传递组合具有比在不存在PVE油的情况下带有PAG或POE油类的组合更优越的热/化学稳定性。本专利技术对于提供用于标准设备中的、具有可接受的稳定性的其他制冷剂/润滑剂组合是有用的。虽然无意以任何方式限制本专利技术的范围，然而在本专利技术的一个实施方案中，该聚乙烯醚油包括在文献中传授的那些，如在美国专利5，399，631和6，454，960中描述的。在本专利技术的另一个实施方案中，聚乙烯醚油是由化学式I示出的类型的结构单元组成的化学式I -[C(R1, R2) -C(R3, -O-R4)]-其中R1、R2、R3、和R4独立地选自氢和烃类，其中这些烃可以任选地包含一个或多个醚基团。在本专利技术的一个优选的实施方案中，RpR2和R3各自是氢，如在化学式2中所示化学式2 :-[CH2-CH (-Q-R4)]-在本专利技术的另一个实施方案中，聚乙烯醚油是由化学式3示出的类型的结构单元组成的化学式3 :-[CH2-CH (-O-R5) ] m_ [CH2-CH (-O-R6) ] n_其中R5和R6独立地选自氢和烃类并且其中m和η是整数。虽然无意以任何方式限制本专利技术的范围，本专利技术的制冷剂包括至少一种HFO或 HCF0，例如但不限于含有至少一个氟并且任选地含有至少一个氯的C3到C6链烯。在本专利技术的一个优选实施方案中，该HFO或HCFO包含一个CF3-末端基团。在本专利技术的另一个优选实施方案中，该H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】2010.01.25 US 61/297,8821.一种热传递组合物，包括一种聚乙烯醚油和一种选自下组的制冷剂，该组由氢氟烯烃、氢氯氟烯烃、及其混合物组成。2.如权利要求I所述的热传递组合物，其中所述聚乙烯醚油包含具有化学式-[C(R1, R2)-C(R3，-O-R4)]-的结构单元，其中R” R2、R3、和R4是选自氢和烃类组成的组，并且其中这些烃任选地包含一个或多个醚基团。3.如权利要求I所述的热传递组合物，其中凡、R2和R3各自是氢。4.如权利要求I所述的热传递组合物，化学式为-[CH2-OK-O-R5)]m-[CH2-CH(-O-R6) ]n-，其中R5和R6是独立地选自氢和烃类并且其中m和n是整数。5.如权利要求I所述的热传递组合物，其中所述至少一种HFO包括一种C3到C6的、含有至少一个氟的链烯。6.如权利要求5所述的热传递组合物，其中所述C3到C6的链烯包含一个CF3-末端基团。7.如权利要求I所述的热传递组合物，其中所述HFO是选自下组，该组由以下各项组成3，3，3-三氟丙烯(HF0-1234zf)，I, 3，3，3-四氟丙烯(HF0_1234ze)、特别是反式异构体，2，3，3，3-四氟丙烯(HF0-1234yf)...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·L·范霍恩，
申请(专利权)人：阿科玛股份有限公司，
类型：发明
国别省市：