[發(fā)明專利]包含二氟甲烷和1,3,3,3-四氟丙烯的低GWP傳熱組合物

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280036056.1
• 申請(qǐng)日: 2012-07-05
• 公開（公告）號(hào): CN103732715A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: S·F·亞拿莫塔;M·W·斯帕茨;C·J·西頓
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 霍尼韋爾國(guó)際公司
• 主分類號(hào): C09K5/04
• 分類號(hào): C09K5/04
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 馬蔚鈞;楊思捷

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求2011年7月20提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)61/509,845號(hào)的優(yōu)先權(quán)，該臨時(shí)申請(qǐng)的內(nèi)容通過引用并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及可用于眾多應(yīng)用中的組合物，方法和系統(tǒng)，特別包括傳熱系統(tǒng)例如制冷系統(tǒng)。在優(yōu)選的方面，本發(fā)明涉及特別適合用于此前使用以及通常使用制冷劑1，1，1，2-四氟乙烷(HFC-134a)的應(yīng)用的制冷劑組合物，特別包括加熱和/或冷卻應(yīng)用，還涉及改造制冷劑和/或空調(diào)系統(tǒng)，包括設(shè)計(jì)使用HFC-134a的系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在過去數(shù)年間，已付出巨大努力致力于開發(fā)替代此前經(jīng)常用于制冷和空調(diào)目的的材料的更加環(huán)境友好的替代品。在這個(gè)時(shí)期內(nèi)，用于移動(dòng)式空調(diào)(MAC)系統(tǒng)的主要制冷劑是HFC-134a。盡管HFC-134a具備很多性質(zhì)，使其用于MAC系統(tǒng)具有吸引力，但其具有約1430(100年)的較高的全球變暖潛勢(shì)(GWP)。

在本發(fā)明的受讓人作出許多研發(fā)努力之后，氟代烯烴HFO-1234yf已經(jīng)作為在MAC系統(tǒng)中替代HFC-134a的候選材料被知曉。HFO-1234yf被知曉作為MAC系統(tǒng)的下一代候選材料，主要?dú)w因于其提供多種難獲得的性質(zhì)的組合的獨(dú)特能力，例如優(yōu)異的傳熱性質(zhì)，低毒性，低可燃性，以及化學(xué)穩(wěn)定性，和其它性質(zhì)。而且，HFO-1234yf能夠提供這種多性質(zhì)的組合，而幾乎或完全不需要與其它材料混合。

在HFO-1234yf開發(fā)前后，多數(shù)致力于下一代制冷劑的努力集中于開發(fā)由兩種或更多種組分的共混物或混合物組成的傳熱組合物。然而，迄今為止，由于未能充分實(shí)現(xiàn)成功的下一代制冷劑所需的種種性質(zhì)中的一種或多種，這些努力往往未能完全成功。

由于具有多種性質(zhì)的有利組合，氟代烯烴1，3，3，3-四氟丙烯(HFO-1234ze)在轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明受讓人的申請(qǐng)中也被鑒定為下一代制冷劑。例如，參見WO2009/089511。然而，雖然該申請(qǐng)公開了HFO-1234ze在許多應(yīng)用中作為制冷劑非常具有吸引力，但是該申請(qǐng)還指出，與HFO-1234yf相比，當(dāng)各自用作唯一的制冷劑時(shí)，在某些空調(diào)應(yīng)用中其相對(duì)于HFC-134a的能力(capacity)顯著更低。

氟代烯烴共混物，例如包括HFO-1234yf或HFO-1234ze的那些，已被建議用于眾多應(yīng)用中，包括傳熱組合物。例如，WO2009/089511也公開了包含一種或多種具有特定結(jié)構(gòu)的氟代烯烴作為第一組分，和選自包含氯氟烴(CFCs)，氫氟烴(HFCs)，水和二氧化碳的一系列化合物作為第二組分的共混物。然而，該申請(qǐng)未公開本發(fā)明所要求的特定濃度范圍的各組分的特定組合，并且WO2009/089511中鑒定出的這些組分的特定組合均不具有本文所述的有利和有益的性質(zhì)。

同樣轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明受讓人的美國(guó)申請(qǐng)2010/0044619號(hào)也公開了用于傳熱組合物相關(guān)用途的包含氟代烯烴的共混物。該申請(qǐng)描述了如下的共混物，其包含第一組分二氯甲烷(HFC-32)，第二組分包含具有2-5個(gè)碳原子的多氟代烯烴，以及任選的第三組分，其選自具有2-3個(gè)碳原子的氟代烷烴，CF3I，及它們的組合。根據(jù)該申請(qǐng)，引入該共混物的第二和/或第三組分的目的是充當(dāng)相對(duì)于單獨(dú)的HFC-32降低材料可燃性的試劑。然而，該申請(qǐng)同樣未公開本發(fā)明所要求的特定濃度范圍的各組分的特定組合，并且美國(guó)申請(qǐng)2010/0044619號(hào)中鑒定出的這些組分的特定組合均不具有本文所述的有利和有益的性質(zhì)。

盡管上述申請(qǐng)中公開的材料共混物被認(rèn)為在某些情況下應(yīng)用于傳熱應(yīng)用中通常是可以接受的，但是申請(qǐng)人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過在形成傳熱組合物共混物的特定濃度范圍內(nèi)對(duì)材料進(jìn)行細(xì)致的選擇，可以獲得預(yù)料不到的高度有益的優(yōu)點(diǎn)，而所述共混物能夠立即獲得高度期望的和預(yù)料不到的傳熱性質(zhì)，特別有益的環(huán)境性質(zhì)，以及從燃燒點(diǎn)火角度看無(wú)害的組合物。

材料的燃燒速率是迄今用來(lái)從可燃性或爆炸性角度評(píng)價(jià)材料的危險(xiǎn)性的一種量度。因此，迄今在很多應(yīng)用中認(rèn)為具有數(shù)值小于10的燃燒速率(根據(jù)下文所述測(cè)量)的材料不僅對(duì)許多應(yīng)用是重要的或必不可少的，而且這種材料從可燃性或爆炸性角度看通常被認(rèn)為是無(wú)害的材料。在這點(diǎn)上，應(yīng)當(dāng)指出，HFO-1234ze的燃燒速率是大約0，與HFC-32的燃燒速率幾乎相同，因此根據(jù)上述公開內(nèi)容形成這些材料的組合沒有任何真正的優(yōu)點(diǎn)或理由。

發(fā)明內(nèi)容