[發明專利]用于HFC應用的合成冷凍油組合物

有效

• 申請號: 201210295884.9
• 申請日: 2007-09-14
• 公開（公告）號: CN102851105A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 菲爾·貝克勒;魏力文
• 申請（專利權）人: 瑞弗化工有限公司
• 主分類號: C10M169/04
• 分類號: C10M169/04;C10M111/02;C10M111/04;C10N40/30
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 劉慧;楊青

本申請為國際申請PCT/US2007/078542于2009年4月30日進入中國國家階段、申請號為200780040919.1、發明名稱為“用于HFC應用的合成冷凍油組合物”的分案申請。

技術領域

本發明總地涉及冷凍潤滑領域。更具體地說，本發明涉及主要供本文所述的氫氟烴和其它致冷劑的合成冷凍油組合物。

背景技術

目前的用于氫氟烴(HFC)系統的致冷劑潤滑劑可被分成兩類：1)在較寬的溫度范圍內可溶于HFC致冷劑的潤滑劑，包括多元醇酯(POE)，聚乙烯醚(PVE)和聚烷撐二醇(PAG)；和2)與HFC致冷劑部分混溶或完全不能溶混的潤滑劑，諸如烴基油類，例如礦物油(MO)，烷基苯(AB)和聚α烯烴(PAO)。通常認為能混溶的油類提供了良好回油用于更好的冷卻效率。POE是被最廣泛采用的能混溶的制冷潤滑劑。然而，能混溶的油類諸如POE具有吸濕性的極性官能團，其對于系統和壓縮機零件是不受歡迎的。POE化學結構對于通常被使用的和被接受的潤滑性能增強添加劑也是無反應性的。POE在HFC致冷劑存在的條件下也不促進起泡性，這導致不受歡迎的壓縮器噪音水平的增加。另一方面，不能溶混的油類提供了更好的壓縮機耐用性并且對于另外的潤滑性能增強添加劑具有有利的應答。另外，不能溶混的油類由于其更低的成本而在HFC系統中的使用也是非常受歡迎的。然而，HFC致冷劑和烴油的不能溶混的導致在系統中形成油層，使得傳熱效率更低，并降低系統效率。在極端的情況下，不能溶混的可引起過量的油移動進入系統內并且不返回到壓縮機中，導致缺油并最終導致壓縮機的災禍性故障。因此有必要確保制冷壓縮機有足夠的回油從而避免效率損失和/或壓縮機故障。本領域技術人員已知POE具有顯著的潤滑缺點，無泡沫促進特征，并具有高吸濕性，但是由于為確保足夠回油的儀器過載需要而仍然被廣泛使用。

已經推薦了混合的制冷潤滑劑系統諸如AB/POE。這種能混溶的潤滑劑和不能溶混的潤滑劑的組合的系統定向地改善了不溶混油類的回油特征并降低了能混溶的潤滑劑的吸濕性和系統中潤滑劑的總成本。然而，能混溶的油類和不能溶混的油類的組合通常不能足夠地改善總壓縮機性能或系統效率以保證發生與純的能混溶的潤滑劑系統不同的變化。

配伍劑也被推薦作為備選手段以改善能混溶的油類和不能溶混的油類之間的互溶性，并從而能夠改善與純的能混溶的潤滑劑系統的油移動特征相當的油移動特征。另外，已經報道了增強的大容量沸騰導致在致冷劑和冷凍油類之間具有更高的傳熱系數，從而增加傳熱效率。然而，這些被提議的方案中沒有一個被證明提供了作為完全能混溶的系統的足夠替代方案。因此，在這些研究中，返回制冷壓縮機的回油仍然是關鍵性因素，無論候選物是否基于能混溶的POE、PVE或PAG化學，或者無論候選物是否基于可替代的潤滑劑系統化學。迄今為止，基于不能溶混的潤滑劑化學的潤滑劑系統都不能實現足夠的油移動/回油之間的必要平衡以提供為使這種系統成為目前被接受的完全能混溶的系統的可行替換物所需的系統效率和使用期限，優異的潤滑特征和成本有效性。

上文證實了存在對潤滑劑的工業需要，該潤滑劑可與HFC使用用于整個的應用范圍內，而不存在能混溶的系統或不能溶混的系統的各自的不足；其是這樣一種制劑，其與使用能混溶的潤滑劑諸如POE的那些或者不能溶混的制劑相比，該制劑提供增強的傳熱和油移動，增強的潤滑性質，和產生更有效率的和成本有效的制冷系統。

發明內容

本領域中的這些和其它需要在本文描述的實施方案中被解決，該實施方案涉及包括羥基羧酸的酯的混合物的制冷組合物。羥基羧酸具有8到22個碳原子的鏈長。該組合物還包括載液，本文中還被稱作基油，其選自以下：烷基苯，烷基化環烷烴(naphthenic)，聚烷撐二醇，聚乙烯醚，聚α烯烴，礦物油，多元醇酯，及其組合。

在一實施方案中，制冷組合物包括羥基羧酸的酯的混合物。羥基羧酸具有至少兩個羧酸基團。該組合物另外包括選自以下的載液或基油：烷基苯，烷基化環烷烴，聚烷撐二醇，聚乙烯醚，聚α烯烴，礦物油，多元醇酯，及其組合。

在另外的實施方案中，制冷組合物包括羥基羧酸的酯的混合物。羥基羧酸包含環體系。該組合物另外包括選自以下的載液：烷基苯，烷基化環烷烴，聚烷撐二醇，聚乙烯醚，聚α烯烴，礦物油，多元醇酯，及其組合。

在一實施方案中，制造制冷組合物的方法包括提供羥基羧酸的酯。羥基羧酸具有8到22個碳原子的鏈長。該方法還包括向選自以下的載液中加入所述酯：烷基苯，烷基化環烷烴，聚烷撐二醇，聚乙烯醚，聚α烯烴，礦物油，多元醇酯，及其組合。