[發(fā)明專利]一種具有良好潤滑劑相容性的納米制冷劑的制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201410649191.4
• 申請日: 2014-11-14
• 公開（公告）號: CN104479632A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王金明;邵麗麗
• 申請（專利權(quán)）人: 巨化集團(tuán)技術(shù)中心
• 主分類號: C09K5/04
• 分類號: C09K5/04;C10M167/00;C10N40/30
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33226
• 代理人: 程曉明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及制冷劑的制備方法，特別涉及一種具有良好潤滑劑相容性的納米制冷劑的制備方法。

背景技術(shù)

在一個制冷、空調(diào)、或熱傳遞系統(tǒng)中，期望潤滑油和制冷劑在該系統(tǒng)的至少一些部分中可以彼此相接觸，如在ASHRAE手冊：HVAC系統(tǒng)和設(shè)備中所說明的。因此，不論該潤滑劑和制冷劑是被單獨還是作為一個預(yù)混合包裝中的一部分而加入到一個制冷、空調(diào)、或熱傳遞系統(tǒng)中，仍期望它們在該系統(tǒng)中相接觸并且因此必須是相容的。由于晶粒極細(xì)，處于晶界和晶粒內(nèi)缺陷中心的原子及其本身具有的量子尺寸效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)等使納米材料在潤滑與摩擦學(xué)方面具有特殊的降摩減摩和高復(fù)合能力。納米物質(zhì)在摩擦表面以納米顆粒或納米膜的形式存在，具有良好的潤滑性能和減摩性能，添加納米材料制成的潤滑劑可以顯著地提高潤滑性能和承載性能，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，特別適合用于苛刻條件的潤滑場合。20世紀(jì)90年代以來,研究人員開始探索將納米材料技術(shù)應(yīng)用于強(qiáng)化傳熱領(lǐng)域,研究新一代高效傳熱冷卻技術(shù)。1995年,美國Argonne國家實驗室的Choi等人首次提出了一個嶄新的概念-納米流體。納米流體是指把金屬或非金屬納米粉體分散到水、醇、油等傳統(tǒng)換熱介質(zhì)中，制備成均勻、穩(wěn)定、高導(dǎo)熱的新型換熱介質(zhì)，這是納米技術(shù)應(yīng)用于熱能工程這一傳統(tǒng)領(lǐng)域的創(chuàng)新性的研究。納米流體在能源、化工、汽車、建筑、微電子、信息等領(lǐng)域具有巨大的潛在應(yīng)用前景，從而成為材料、物理、化學(xué)、傳熱學(xué)等眾領(lǐng)域的研究熱點。

如雍翰林等(雍翰林,畢勝山,史琳.HFC134a/TiO₂納米粒子工質(zhì)體系應(yīng)用于冰箱的實驗研究[J].化工學(xué)報,2006(5):141-145.)將納米顆粒添加到冷凍油中的HFC134a/礦物冷凍油/納米TiO₂工質(zhì)體系應(yīng)用于家用冰箱中，發(fā)現(xiàn)其性能參數(shù)略優(yōu)于HFC134a/酯類油系統(tǒng)。

又如中國專利公開號CN102295917A公開了一種納米粒子強(qiáng)化型制冷劑水合物相變蓄冷工質(zhì)的制備方法，利用復(fù)配表面活性劑的增溶作用，將制冷劑溶于水中，制得熱力學(xué)穩(wěn)定的制冷劑微乳液，然后將納米粒子分散于制冷劑微乳液中，制得納米粒子強(qiáng)化的制冷劑水合物相變蓄冷工質(zhì)。通過將納米粒子穩(wěn)定分散于制冷劑微乳液體系來強(qiáng)化傳熱傳質(zhì)，增大反應(yīng)界面，誘導(dǎo)非均相成核，從而顯著減小了水合物生成的誘導(dǎo)時間和過冷度，有效地達(dá)到了促晶效果。該工藝使用超聲波分散，大規(guī)模生產(chǎn)不宜實現(xiàn)。

又如中國專利公開號CN101434833A公布了一種納米制冷劑水合物相變蓄冷工質(zhì)及其制備方法，將表面活性劑溶于水中，制得表面活性劑的水溶液，然后將制冷劑滴加到表面活性劑的水溶液中，攪拌直至溶液由渾濁變?yōu)橥噶良纯伞８鶕?jù)表面活性劑的在水中和制冷劑中的溶解度，可將表面活性劑溶于水中，也可以溶解于制冷劑中。該體系不需要施加攪拌、擾動和外場即可使水相和制冷劑相充分混合均勻，制冷劑相以膠團(tuán)或(和)微乳的形式分散于水相中，或者水相以膠團(tuán)或(和)微乳的形式分散于制冷劑相中，分散相的液滴大小為100納米及以下。但該種方法以加入表面活性劑為主，影響到制冷劑的傳質(zhì)性能。

再如中國專利公告號CN1240805C公開了一種制冷劑氣體水合物靜態(tài)快速生成方法，該發(fā)明方法如下：采用金屬絲穿過陰離子表面活性劑水溶液和制冷劑兩相界面并與容器壁面相接觸，金屬絲貼著壁面的瞬間移動，使制冷劑氣體水合物在金屬絲同壁面的接觸處迅速結(jié)晶成核，此后制冷劑氣體水合物在表面活性劑的作用下快速生成，整個水合反應(yīng)一直在靜止的水中進(jìn)行。

現(xiàn)有方法都要利用機(jī)械攪拌和擾動作用使致冷劑混合，或者加入表面活性劑形成微乳液，納米粒子等難以均均分布于兩相體系中，即使在加入添加劑的情況下也必須連續(xù)不斷施加外界攪拌或循環(huán)來促使兩相混合，這種外力的有無和連續(xù)性都使兩相的混合程度受到較大影響，從而影響了制冷劑的傳熱性能。另外，外界機(jī)械剪切力、電磁場以及超聲波等還大大增加了設(shè)備投資和能耗。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種工藝簡單、成本低、綠色環(huán)保、產(chǎn)品傳熱性能優(yōu)良的具有良好潤滑劑相容性的納米制冷劑的制備方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種具有良好潤滑劑相容性的納米制冷劑的制備方法，包括以下步驟：