CN102851105B - 用于hfc应用的合成冷冻油组合物 - Google Patents

用于hfc应用的合成冷冻油组合物 Download PDF

Info

Publication number
CN102851105B
CN102851105B CN201210295884.9A CN201210295884A CN102851105B CN 102851105 B CN102851105 B CN 102851105B CN 201210295884 A CN201210295884 A CN 201210295884A CN 102851105 B CN102851105 B CN 102851105B
Authority
CN
China
Prior art keywords
acid
ester
combination
hydroxycarboxylic acid
refrigerant compositions
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201210295884.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102851105A (zh
Inventor
菲尔·贝克勒
魏力文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shrieve Chemical Products LLC
Original Assignee
Shrieve Chemical Products LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shrieve Chemical Products LLC filed Critical Shrieve Chemical Products LLC
Publication of CN102851105A publication Critical patent/CN102851105A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102851105B publication Critical patent/CN102851105B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M171/00—Lubricating compositions characterised by purely physical criteria, e.g. containing as base-material, thickener or additive, ingredients which are characterised exclusively by their numerically specified physical properties, i.e. containing ingredients which are physically well-defined but for which the chemical nature is either unspecified or only very vaguely indicated
    • C10M171/008—Lubricant compositions compatible with refrigerants
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M129/00—Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing oxygen
    • C10M129/02—Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing oxygen having a carbon chain of less than 30 atoms
    • C10M129/68—Esters
    • C10M129/76—Esters containing free hydroxy or carboxyl groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M169/00—Lubricating compositions characterised by containing as components a mixture of at least two types of ingredient selected from base-materials, thickeners or additives, covered by the preceding groups, each of these compounds being essential
    • C10M169/04—Mixtures of base-materials and additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2203/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds and hydrocarbon fractions as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2203/04—Well-defined cycloaliphatic compounds
    • C10M2203/045—Well-defined cycloaliphatic compounds used as base material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2203/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds and hydrocarbon fractions as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2203/06—Well-defined aromatic compounds
    • C10M2203/065—Well-defined aromatic compounds used as base material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2203/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds and hydrocarbon fractions as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2203/10—Petroleum or coal fractions, e.g. tars, solvents, bitumen
    • C10M2203/1006—Petroleum or coal fractions, e.g. tars, solvents, bitumen used as base material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2205/00—Organic macromolecular hydrocarbon compounds or fractions, whether or not modified by oxidation as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2205/02—Organic macromolecular hydrocarbon compounds or fractions, whether or not modified by oxidation as ingredients in lubricant compositions containing acyclic monomers
    • C10M2205/028—Organic macromolecular hydrocarbon compounds or fractions, whether or not modified by oxidation as ingredients in lubricant compositions containing acyclic monomers containing aliphatic monomers having more than four carbon atoms
    • C10M2205/0285—Organic macromolecular hydrocarbon compounds or fractions, whether or not modified by oxidation as ingredients in lubricant compositions containing acyclic monomers containing aliphatic monomers having more than four carbon atoms used as base material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2207/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2207/28—Esters
    • C10M2207/281—Esters of (cyclo)aliphatic monocarboxylic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2207/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2207/28—Esters
    • C10M2207/283—Esters of polyhydroxy compounds
    • C10M2207/2835—Esters of polyhydroxy compounds used as base material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2207/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2207/28—Esters
    • C10M2207/287—Partial esters
    • C10M2207/289—Partial esters containing free hydroxy groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2209/00—Organic macromolecular compounds containing oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2209/10—Macromolecular compoundss obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C10M2209/103—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups
    • C10M2209/1033—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups used as base material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2209/00—Organic macromolecular compounds containing oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2209/10—Macromolecular compoundss obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C10M2209/103—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups
    • C10M2209/104—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups of alkylene oxides containing two carbon atoms only
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2020/00—Specified physical or chemical properties or characteristics, i.e. function, of component of lubricating compositions
    • C10N2020/09—Characteristics associated with water
    • C10N2020/097—Refrigerants
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2020/00—Specified physical or chemical properties or characteristics, i.e. function, of component of lubricating compositions
    • C10N2020/09—Characteristics associated with water
    • C10N2020/097—Refrigerants
    • C10N2020/099—Containing Chlorofluorocarbons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2020/00—Specified physical or chemical properties or characteristics, i.e. function, of component of lubricating compositions
    • C10N2020/09—Characteristics associated with water
    • C10N2020/097—Refrigerants
    • C10N2020/101—Containing Hydrofluorocarbons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2020/00—Specified physical or chemical properties or characteristics, i.e. function, of component of lubricating compositions
    • C10N2020/09—Characteristics associated with water
    • C10N2020/097—Refrigerants
    • C10N2020/103—Containing Hydrocarbons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2020/00—Specified physical or chemical properties or characteristics, i.e. function, of component of lubricating compositions
    • C10N2020/09—Characteristics associated with water
    • C10N2020/097—Refrigerants
    • C10N2020/106—Containing Carbon dioxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2030/00—Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
    • C10N2030/40—Low content or no content compositions

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Lubricants (AREA)

Abstract

本文公开了用于HFC应用的合成冷冻油组合物。在一实施方案中，该制冷组合物包括羟基羧酸的酯的混合物。该羟基羧酸具有8到22个碳原子的链长。该组合物还包括载液或基油，其选自：烷基苯，烷基化环烷烃，聚烷撑二醇，聚乙烯醚，聚α烯烃，矿物油，多元醇酯，及其组合，提供了改善的流动性和传热性以及增强的回油。

Description

用于HFC应用的合成冷冻油组合物
本申请为国际申请PCT/US2007/078542于2009年4月30日进入中国国家阶段、申请号为200780040919.1、发明名称为“用于HFC应用的合成冷冻油组合物”的分案申请。
技术领域
本发明总地涉及冷冻润滑领域。更具体地说，本发明涉及主要供本文所述的氢氟烃和其它致冷剂的合成冷冻油组合物。
背景技术
目前的用于氢氟烃(HFC)系统的致冷剂润滑剂可被分成两类：1)在较宽的温度范围内可溶于HFC致冷剂的润滑剂，包括多元醇酯(POE)，聚乙烯醚(PVE)和聚烷撑二醇(PAG)；和2)与HFC致冷剂部分混溶或完全不能溶混的润滑剂，诸如烃基油类，例如矿物油(MO)，烷基苯(AB)和聚α烯烃(PAO)。通常认为能混溶的油类提供了良好回油用于更好的冷却效率。POE是被最广泛采用的能混溶的制冷润滑剂。然而，能混溶的油类诸如POE具有吸湿性的极性官能团，其对于系统和压缩机零件是不受欢迎的。POE化学结构对于通常被使用的和被接受的润滑性能增强添加剂也是无反应性的。POE在HFC致冷剂存在的条件下也不促进起泡性，这导致不受欢迎的压缩器噪音水平的增加。另一方面，不能溶混的油类提供了更好的压缩机耐用性并且对于另外的润滑性能增强添加剂具有有利的应答。另外，不能溶混的油类由于其更低的成本而在HFC系统中的使用也是非常受欢迎的。然而，HFC致冷剂和烃油的不能溶混的导致在系统中形成油层，使得传热效率更低，并降低系统效率。在极端的情况下，不能溶混的可引起过量的油移动进入系统内并且不返回到压缩机中，导致缺油并最终导致压缩机的灾祸性故障。因此有必要确保制冷压缩机有足够的回油从而避免效率损失和/或压缩机故障。本领域技术人员已知POE具有显著的润滑缺点，无泡沫促进特征，并具有高吸湿性，但是由于为确保足够回油的仪器过载需要而仍然被广泛使用。
已经推荐了混合的制冷润滑剂系统诸如AB/POE。这种能混溶的润滑剂和不能溶混的润滑剂的组合的系统定向地改善了不溶混油类的回油特征并降低了能混溶的润滑剂的吸湿性和系统中润滑剂的总成本。然而，能混溶的油类和不能溶混的油类的组合通常不能足够地改善总压缩机性能或系统效率以保证发生与纯的能混溶的润滑剂系统不同的变化。
配伍剂也被推荐作为备选手段以改善能混溶的油类和不能溶混的油类之间的互溶性，并从而能够改善与纯的能混溶的润滑剂系统的油移动特征相当的油移动特征。另外，已经报道了增强的大容量沸腾导致在致冷剂和冷冻油类之间具有更高的传热系数，从而增加传热效率。然而，这些被提议的方案中没有一个被证明提供了作为完全能混溶的系统的足够替代方案。因此，在这些研究中，返回制冷压缩机的回油仍然是关键性因素，无论候选物是否基于能混溶的POE、PVE或PAG化学，或者无论候选物是否基于可替代的润滑剂系统化学。迄今为止，基于不能溶混的润滑剂化学的润滑剂系统都不能实现足够的油移动/回油之间的必要平衡以提供为使这种系统成为目前被接受的完全能混溶的系统的可行替换物所需的系统效率和使用期限，优异的润滑特征和成本有效性。
上文证实了存在对润滑剂的工业需要，该润滑剂可与HFC使用用于整个的应用范围内，而不存在能混溶的系统或不能溶混的系统的各自的不足；其是这样一种制剂，其与使用能混溶的润滑剂诸如POE的那些或者不能溶混的制剂相比，该制剂提供增强的传热和油移动，增强的润滑性质，和产生更有效率的和成本有效的制冷系统。
发明内容
本领域中的这些和其它需要在本文描述的实施方案中被解决，该实施方案涉及包括羟基羧酸的酯的混合物的制冷组合物。羟基羧酸具有8到22个碳原子的链长。该组合物还包括载液，本文中还被称作基油，其选自以下：烷基苯，烷基化环烷烃(naphthenic)，聚烷撑二醇，聚乙烯醚，聚α烯烃，矿物油，多元醇酯，及其组合。
在一实施方案中，制冷组合物包括羟基羧酸的酯的混合物。羟基羧酸具有至少两个羧酸基团。该组合物另外包括选自以下的载液或基油：烷基苯，烷基化环烷烃，聚烷撑二醇，聚乙烯醚，聚α烯烃，矿物油，多元醇酯，及其组合。
在另外的实施方案中，制冷组合物包括羟基羧酸的酯的混合物。羟基羧酸包含环体系。该组合物另外包括选自以下的载液：烷基苯，烷基化环烷烃，聚烷撑二醇，聚乙烯醚，聚α烯烃，矿物油，多元醇酯，及其组合。
在一实施方案中，制造制冷组合物的方法包括提供羟基羧酸的酯。羟基羧酸具有8到22个碳原子的链长。该方法还包括向选自以下的载液中加入所述酯：烷基苯，烷基化环烷烃，聚烷撑二醇，聚乙烯醚，聚α烯烃，矿物油，多元醇酯，及其组合。
上述内容概述了本发明的特征和技术优点从而使得以下的发明的详细说明可更好地被理解。本发明的另外的特点和优点将在以下被描述并构成本发明的权利要求的主题。本领域技术人员可以理解，本文公开的概念和具体的实施方案可被容易地改进或用于设计其它构造以实施本发明的相同目的。本领域技术人员还可意识到这种等同构造不脱离由权利要求书所阐述的本发明的精神和范围。
附图说明
图1是在本文描述涉及实施例3、5、、7、8和9的OMS试验中使用的供试仪器的示意图，其中附图标记1、3、13、20分别代表观察镜；2代表压缩机；4、7、9、14、17、19分别代表测温热电偶；5和18分别代表压力计；6代表冷凝器；8和15分别代表风扇及电机；10代表膨胀阀；11代表旁通油路阀；12代表毛细管；16代表蒸发器。
注解和命名
在以下的涉及特定的系统部件的说明书和权利要求书中使用了某些术语。本文件不意在使得那些命名不同而非功能不同的部件有所区别。
在以下的讨论和权利要求书中，术语“包括”和“包含”以开放式方式使用，因此，应为解释为是“包括但不限于…”。
优选方案的详细说明
在一实施方案中，新型的冷冻油组合物包括羟基羧酸的酯的混合物；和选自以下的基油润滑剂：烷基苯，烷基化环烷烃，聚烷撑二醇，聚乙烯醚，聚α烯烃，矿物油，多元醇酯，及其组合。通常，羟基羧酸的酯是羟基羧酸与醇的酯化产物。本文定义的羟基羧酸是包含至少一个-COOH基团和至少一个分开的-OH基团的羧酸。通常，羟基羧酸的酯包含至多一个酯基。根据优选方案，羟基羧酸具有8到22个碳原子的直链长度。
在至少一个实施方案中，羟基羧酸是单羟基脂肪酸。可被酯化的羟基羧酸的实例包括但不限于：蓖麻醇酸(RA)，羟基硬脂酸，羟基月桂酸，羟基癸酸，羟基花生酸，羟基棕榈酸，羟基芥酸，羟基亚油酸，羟基花生四烯酸，及其组合。在某些实施方案中，羟基羧酸包括超过一个的分开的羟基。在一个实施方案中，羟基羧酸包括超过一个的羧酸基团，诸如羟基二羧酸。羟基多羧酸的实例包括但不限于枸橼酸，苹果酸，酒石酸，及其组合。在又一个实施方案中，羟基羧酸包含环状结构，该环状结构可以是芳香的、碳环的、杂环的等等。这种羟基羧酸的实例包括但不限于水杨酸，二羟基苯甲酸，及其组合。在另外的实施方案中，羟基羧酸包含卤素基团，另外的烷基取代基，胺基等等。
在一些实施方案中，组合物包括一种或多种另外的酯。例如，该组合物可包括羟基羧酸的酯和脂肪酸的酯。可使用任何的脂肪酸，包括但不限于：戊酸，己酸，庚酸，辛酸，壬酸，癸酸，十一烷酸，十二烷酸，十三烷酸，十四烷酸，十五烷酸，十六烷酸，十七烷酸，十八烷酸，十九烷酸，二十烷酸，油酸，2-乙基己酸，及其组合。另外，该酯可具有烷氧基化部分，该部分包括与氧化乙烯相比是更高级的一个或多个氧化物单体。在其它实施方案中，该组合物可优选包括超过一种的羟基羧酸的酯。换句话说，每种酯可由不同的羟基羧酸产生。仅仅为了示例性的目的，在这种实施方案中，该组合物可包括蓖麻醇酸酯和羟基硬脂酸酯。
根据至少一个实施方案，用来将羟基羧酸的酯化的相应的醇是直链或长链醇，即，一元醇。适当的醇的实例包括但不限于：甲醇，乙醇，己醇，辛醇，2-乙基己醇，癸醇，月桂醇，异十三烷醇，十四烷醇，鲸蜡醇，棕榈油酸醇(palmitoleyl alcohol)，硬脂醇，异硬脂醇，油醇，反油醇，岩芹醇(petroselinyl alcohol)，亚油醇，亚麻醇，桐油酸醇(elaeostearylalcohol)，花生醇，二十碳烯醇，山俞醇，瓢儿菜醇，巴惟醇(brassidylalcohol)，及其组合。作为替代，聚烷撑二醇可与羟基羧酸反应，其中聚烷撑二醇可被定义为包括烷氧基化领域技术人员公知的任何聚合物引发剂/终止官能度，并且包含由可测量比率的至少两种氧化物单体类型组成的聚合体链，或者包含由与氧化乙烯相比是更高级的单个单体类型组成的聚合体链(氧化丙烯，氧化丁烯等等)。其实例包括但不限于在其全体中不含氧化乙烯的所有的聚烷撑二醇，其具有至少一个羟基官能度并因此可被酯化，包括二羟基和多羟基官能化的聚烷撑二醇。
在另外的实施方案中，该醇可以是多元醇诸如二醇或三醇。作为替代，该醇可以是支链、脂肪族、环状或芳族结构。
在一实施方案中，组合物包括约1重量%到约60重量%的羟基羧酸的酯，优选约5重量%到约40重量%、更优选约10重量%到约20重量%的羟基羧酸的酯。该组合物优选包含足够量的羟基羧酸的酯以产生可测量的系统效率改善，通过返回压缩机的油水平增加进行测量。
根据一些优选方案，载液/基油可优选地包括能混溶的油类诸如多元醇酯，聚乙烯醚或聚烷撑二醇，不能溶混的油类诸如烷基苯，聚α烯烃，烷基化环烷烃和矿物油，及其组合。
在特定的实施方案中，能混溶的和不能溶混的润滑剂可优选从1重量%的一种或多种能混溶的油到99重量%的一种或多种能混溶的油的比组合使用。本文所述实施方案的组合物的优点之一是它们能够与润滑剂或载液结合使用，与主要包括HFC的致冷剂是能混溶的或者不能溶混的。例如但非限制性的，这种供本文所述组合物使用的致冷剂的实例包括R134a、R125、R32、R23、R143a、R116、R152a、及其组合，和少数的致冷剂组分如异丁烯、CO2和HCFC(氢氯氟烃)，及其组合。
重要的是保持HFC在较宽温度范围内的流动性从而不在制冷系统中形成分离的油层。该分离产生油沉积物，其可引起毛细管堵塞和系统阻塞。因此，所述实施方案中的组合物能保持HFC在较宽温度范围内的流动性，所述温度范围为约-100℃到约150℃，优选从约-70℃到约100℃，更优选从约-40℃到约20℃。不受理论的约束，据信与致冷剂溶混性的常规样式（其中油类和致冷剂形成均匀相）不同的是，本文所述实施方案中的组合物通过它们能够分散油和致冷剂并避免出现分离的流体层的能力促进了在供试温度范围内的流动性。
在进一步的实施方案中，该制冷组合物包括至少一种添加剂组分。添加剂组分可以是本领域已知的任何常用的制冷系统添加剂以增强润滑性能和/或系统稳定性。实例包括抗磨损剂，极限压力润滑剂，侵蚀和氧化抑制剂，金属表面钝化剂，自由基清除剂，发泡剂和消泡控制剂，泄漏检测剂，等等。通常，这些添加剂相对于总润滑剂组合物仅以少量存在。然而，该添加剂可以任何适当的浓度存在。在一实施方案中，添加剂组分的使用浓度为每种添加剂低于约0.1重量%到高达约3重量%。
这些添加剂可以根据个别的系统需要的不同进行选择。在一实施方案中，润滑增强添加剂可以被包含在本文所述的组合物中。这种添加剂的实例包括被充分表征了其润滑增强益处的亚磷酸酯和磷酸酯类，并且包括磷酸和硫代磷酸的烷基或芳基酯。这些包括以下成员：EP润滑性添加剂的磷酸三芳基酯家族，和磷酸三甲苯酯，以及相关化合物。另外，这一化学家族中的金属二硫代磷酸二烷基酯和其它成员可用于本发明的组合物中。其它的抗磨添加剂包括润滑性酯，诸如妥尔油脂肪酯。在其它实施方案中，稳定剂诸如抗氧化剂、自由基清除剂和除水剂可被加入到该组合物中。这类化合物可包括但不限于丁基羟基甲苯(BHT)和环氧化物。
添加剂的添加使得使用者可以定制所得组合物以提供进一步的润滑性质。因此，公开的组合物能够递送最佳的润滑需要以满足各种各样的HFC需求。另外，这些添加剂的组合可根据本领域已知的那样酌情使用。
具体实施方式
为了进一步说明本发明的示例性的实施方案，提供了以下实施例。
酯的制备和评价。
实施例1-异十三烷醇的蓖麻醇酸酯。
蓖麻醇酸(RA)酯如下制备：蓖麻醇酸与异十三烷醇在钛催化剂存在条件下在200℃酯化12小时。当从酯化反应中收集理论量的水后，将产物中和和干燥。然后将产物过滤以除去固体催化剂。得到的酯具有的在40℃下的粘度为24厘沲(cSt)，总酸值(TAN)为0.31mgKOH/g。其它的羟基羧酸的酯根据关于其它实施例的描述被合成并进行类似的试验。
在20℃下进行台式起泡试验(a benchtop foaming test)，使用被加入到ISO 68POE基油和致冷剂中的10%处理水平的上述酯，流速为200cc/分钟到20cc/分钟。所有试验在ISO 68POE中进行，其自身与HFC致冷剂使用时在高流速或低流速下都不发泡。结果如表1所示。
实施例2-丁醇的蓖麻醇酸酯。
在该实施例中，根据关于实施例1所述过程通过蓖麻醇酸和丁醇的酯化制备该酯。
如上所述进行台式起泡试验，结果如表1所示。
为了检测HFC流动性，将由HFC(134a)致冷剂:油为90:10的混合物组成的制冷组合物密封并沉浸在-40℃的低温浴锅中达30分钟，之后，评价致冷剂包油(oil-in-refrigerant)的流动性。如果致冷剂/油混合物在-40℃表现出完全的流动性，则记录为合格。结果如表1所示。
实施例3-3c-以丁醇开始的聚烷撑二醇的蓖麻醇酸酯。
在该实施例中，根据关于实施例1所述过程，通过蓖麻醇酸与以丁醇开始的聚烷撑二醇的酯化制备该酯，以丁醇开始的聚烷撑二醇具有270g摩尔的分子量，在聚合物链中包含50/50wt/wt的EO/PO(无规)，并且具有单个末端羟基官能度。
如上所述进行台式起泡试验，结果如表1所示。
如上所述进行HFC流动性试验，结果如表1所示。
油移动研究(OMS)试验在先前描述的小裂缝A/C系统中进行，其装备有20英尺回流管路，24,000btu/hr回转式压缩机，压缩器转速为2500到7000转数/分钟，具有换流器，其中观察镜安放在压缩机泵内以在10℃到-40℃的中点蒸发器温度下测量在毛细管被发现堵塞（如果发生的话）之后即刻的油位。使用的HFC致冷剂是R410a(高温应用)和R404a(低温应用)，并且总的充油量为500毫升。设置在压缩机泵上的观察镜通过加入已知量的油进行校准。然后记录相应的回油水平以确定当与使用能混溶的润滑剂(POE)所实现的基线回油相比时是否观察到回油增强。结果如表1所示。
实施例4(比较例)-聚乙二醇的蓖麻醇酸酯
在该实施例中，根据关于实施例1所述过程，通过蓖麻醇酸与聚乙二醇(200g/摩尔分子量)以1:1的摩尔比进行酯化制备该单酯。
如上所述进行台式起泡试验，结果如表1所示。
如上所述进行HFC流动性试验，结果如表1所示。
实施例5-5a(比较例)-聚乙二醇的蓖麻醇酸二酯
在该实施例中，根据关于实施例1所述过程，通过蓖麻醇酸与聚乙二醇(200g/摩尔分子量)各自以2:1的摩尔比进行酯化制备该二酯。
如上所述进行台式起泡、HFC流动性和OMS实验，结果如表1所示。
实施例6-6a-异丙醇的蓖麻醇酸酯
在该实施例中，根据关于实施例1所述过程，制备包括异丙醇的蓖麻醇酸酯的酯。
如上所述进行台式起泡、HFC流动性和OMS实验，结果如表1所示。
实施例7(比较例)ISO 68POE
在该实施例中，对ISO 68POE进行了台式起泡试验和OMS试验，结果如表1所示。
实施例8(比较例)ISO 32AB
在该实施例中，对ISO 32AB进行了台式起泡试验、HFC流动性和OMS试验，结果如表1所示。
实施例9(比较例)ISO 32矿物油
在该实施例中，对ISO 32矿物油进行了HFC流动性和OMS试验，结果如表1所示。
表1
*关键词:    ＊＊关键词:
P–合格     X–进行试验
F–失败     Y–观察到增强的回油
M–观察到流动性更低
在OMS试验中，使用实施例3的羟基羧酸的酯组合物与未混合其它物质的能混溶的油系统诸如POE相比，提供了增强的回油，这通过实施例3a和7的结果比较可知。同样地，在OMS试验中，使用实施例6的羟基羧酸的酯组合物与未混合其它物质的能混溶的POE系统相比，提供了增强的回油，这通过实施例6a和7的结果比较可知。对于这些实施例，与基线POE系统相比油位最小有5-10%的增加可通过设置在压缩机油泵上方的观察孔容易地看到；在一些个别的实验情况中，观察到油位有最大为70%的增加。最显著地，使用不能溶混的油诸如AB，也观察到相同水平的增强，这通过实施例3b和8的结果比较可知。这种增强证实了对于能混溶的油系统和不能溶混的油系统而言冷冻油更有效率地返回到压缩机中。这一意想不到的和令人惊讶的结果据信是没有先例的。这一回油增强水平在改善压缩机和系统性能方面具有重大意义。
在台式起泡试验中，实施例3和6的羟基羧酸的酯也被观察到在HFC致冷剂流存在条件下促进能混溶的致冷剂的起泡；这通过实施例3、3a和6与实施例7的结果比较可知，并且在HFC致冷剂流存在条件下促进不能溶混的致冷剂油类的起泡，这通过实施例3b、3c和6与实施例8的结果比较可知。这可被解释为是在致冷剂和组合物之间发生相互作用的信号，其最终导致传热效率改善(和理论上的大容量沸腾增强)。当与不起泡的润滑剂相比时，预期这一改善的起泡特征导致压缩器噪音水平下降。
尽管已经描述了本发明的优选方案，但是可由本领域技术人员对其进行修改而不脱离本发明的精神和教导。本文所述的实施方案仅仅是示例性的，不是限制性的。可对本文公开的本发明进行许多改变和修改并且它们都处在本发明的范围内。因此，保护范围不是由上述的描述来限制的，而是仅仅由权利要求书来限制，该保护范围包括与权利要求书的主题相等的所有范围。
本文引用的所有的专利、专利申请和公报的公开全文并入本文作为参考，它们仅以提供示例性的、程序上的、或其它的详细补充的程度被引入。本公开的参考文献的讨论并不是承认起作为本发明的先有技术，特别是具有的公开日在本申请的优先权日期之后的任何参考文献。

Claims (13)

1.制冷组合物，其包括：
聚烷撑二醇与羟基羧酸的酯的混合物，其中所述羟基羧酸选自羟基亚油酸，羟基芥酸，羟基花生四烯酸，蓖麻醇酸，及其组合；和
选自以下的载液：烷基苯，烷基化环烷烃，聚烷撑二醇，聚乙烯醚，聚α烯烃，矿物油，多元醇酯，及其组合。
2.权利要求1的制冷组合物，其中所述羟基羧酸包括超过一个的羧酸基团。
3.权利要求1的制冷组合物，包括超过一种的羟基羧酸的酯。
4.权利要求1的制冷组合物，还包括脂肪酸的酯，其中所述脂肪酸的酯包括2-乙基己酸的酯。
5.权利要求1的制冷组合物，其中所述羟基羧酸的酯的浓度为约1重量％到约60重量％。
6.权利要求1的制冷组合物，其中所述载液包括与氢氟烃致冷剂能混溶的化合物以及与氢氟烃致冷剂不能溶混的化合物。
7.权利要求1的制冷组合物，其还包括至少一种选自以下的添加剂组分：发泡剂，抗磨添加剂，抗氧化剂，及其组合。
8.权利要求1的制冷组合物，其还包括至少一种选自以下的添加剂组分：磷酸三甲苯酯，磷酸酯类，亚磷酸酯类，及其组合。
9.权利要求1的制冷组合物，包括浓度为约0.1重量％到约3重量％的至少一种添加剂组分。
10.制冷组合物，其包括：
聚烷撑二醇与羟基羧酸的酯的混合物，其中所述羟基羧酸具有至少两个羧酸基团；和
选自以下的载液：烷基苯，聚烷撑二醇，矿物油，多元醇酯，及其组合。
11.权利要求10的制冷组合物，包括所述羟基羧酸选自：枸橼酸，苹果酸，酒石酸，及其组合。
12.制冷组合物，其包括：
聚烷撑二醇与羟基羧酸的酯的混合物，其中所述羟基羧酸包含环体系；和
选自以下的载液：烷基苯，烷基化环烷烃，聚烷撑二醇，聚乙烯醚，聚α烯烃，矿物油，多元醇酯，及其组合。
13.制造制冷组合物的方法，其包括：
a)提供通过羟基羧酸与聚烷撑二醇的酯化制备的一种或多种的羟基羧酸的酯，其中所述羟基羧酸选自羟基亚油酸，羟基芥酸，羟基花生四烯酸，蓖麻醇酸，及其组合；
b)向选自以下的载液中加入上述酯：烷基苯，烷基化环烷烃，聚烷撑二醇，聚乙烯醚，聚α烯烃，矿物油，多元醇酯，及其组合；和
c)加入选自R134a、R125、R32、R23、R143a、R116、R152a及其组合的致冷剂，和选自异丁烯、CO2、HCFC及其组合的少数的致冷剂组分。
CN201210295884.9A 2006-09-15 2007-09-14 用于hfc应用的合成冷冻油组合物 Active CN102851105B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US82583906P 2006-09-15 2006-09-15
US60/825,839 2006-09-15
US11/855,007 2007-09-13
US11/855,007 US8123974B2 (en) 2006-09-15 2007-09-13 Synthetic refrigeration oil composition for HFC applications
CN2007800409191A CN101535739B (zh) 2006-09-15 2007-09-14 用于hfc应用的合成冷冻油组合物

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007800409191A Division CN101535739B (zh) 2006-09-15 2007-09-14 用于hfc应用的合成冷冻油组合物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102851105A CN102851105A (zh) 2013-01-02
CN102851105B true CN102851105B (zh) 2015-07-29

Family

ID=39184145

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210295884.9A Active CN102851105B (zh) 2006-09-15 2007-09-14 用于hfc应用的合成冷冻油组合物
CN2007800409191A Active CN101535739B (zh) 2006-09-15 2007-09-14 用于hfc应用的合成冷冻油组合物

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007800409191A Active CN101535739B (zh) 2006-09-15 2007-09-14 用于hfc应用的合成冷冻油组合物

Country Status (5)

Country Link
US (4) US8123974B2 (zh)
EP (1) EP2095039A4 (zh)
JP (1) JP2010503757A (zh)
CN (2) CN102851105B (zh)
WO (1) WO2008034088A1 (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8123974B2 (en) 2006-09-15 2012-02-28 Shrieve Chemical Products, Inc. Synthetic refrigeration oil composition for HFC applications
JP4989762B2 (ja) * 2008-03-18 2012-08-01 パナソニック株式会社 運転者監視装置、運転者監視方法及び車両
US8771542B2 (en) * 2008-07-11 2014-07-08 Prestone Products Corporation Heat transfer fluid, additive package, system and method
CN103388919A (zh) * 2012-05-11 2013-11-13 广东美芝制冷设备有限公司 一种制冷装置
KR102184416B1 (ko) * 2013-03-15 2020-11-30 트레인 인터내셔날 인코포레이티드 윤활 첨가제 및 조성물
KR20150128912A (ko) * 2013-03-15 2015-11-18 트레인 인터내셔날 인코포레이티드 윤활제 기포제거 첨가제 및 조성물
BR112016007546B1 (pt) * 2013-10-29 2022-03-22 Croda, Inc. Composição de lubrificante não aquosa, uso da composição, método para reduzir o atrito em um motor, e uso de um composto
JP6433226B2 (ja) * 2014-10-03 2018-12-05 Ｊｘｔｇエネルギー株式会社 冷凍機油及び冷凍機用作動流体組成物
US10342401B2 (en) 2014-11-26 2019-07-09 Techtronic Industries Co. Ltd. Battery pack
CN106147946B (zh) * 2015-03-23 2019-01-18 中国石油天然气股份有限公司 一种冷冻机油组合物及其应用
CN106147925B (zh) * 2015-03-23 2019-01-18 中国石油天然气股份有限公司 一种冷冻机油组合物及其应用
CN111120313B (zh) * 2019-12-24 2021-11-02 烟台德高石油有限公司 一种用于螺杆式空气压缩机在线清洗的清洗剂

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5593957A (en) * 1993-06-30 1997-01-14 Nof Corporation Synthetic lubricating oil containing an ester and working fluid composition for refrigerating machine containing same

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3878112A (en) 1974-05-23 1975-04-15 Westinghouse Electric Corp Lubricant-refrigerant system for centrifugal refrigeration compressors
NL7604906A (nl) * 1975-05-13 1976-11-16 Smith & Nephew Res Hardbare samenstellingen.
US4159255A (en) * 1977-04-22 1979-06-26 Westinghouse Electric Corp. Modified castor oil lubricant for refrigerator systems employing halocarbon refrigerants
JPS5857459B2 (ja) * 1979-07-31 1983-12-20 大日本インキ化学工業株式会社 耐熱性可塑剤
JPS63205394A (ja) 1987-02-21 1988-08-24 New Japan Chem Co Ltd 潤滑油組成物
IL101719A (en) * 1990-04-19 1997-02-18 Lubrizol Corp Liquid refrigerant compositions containing complex carboxylic esters as lubricant
JP2954703B2 (ja) 1990-06-22 1999-09-27 カシェム，インコーポレーテッド ケーブルグリース組成物およびそれを含む製品
JP2999622B2 (ja) * 1992-02-20 2000-01-17 日石三菱株式会社 フッ化アルカン冷媒用冷凍機油組成物
US5374366A (en) * 1992-04-15 1994-12-20 Sanken Chemical Co., Ltd. Synthetic lubricating oil
JP3387223B2 (ja) * 1993-06-30 2003-03-17 日本油脂株式会社 合成潤滑油および冷凍機作動流体組成物
US5489618A (en) 1993-11-29 1996-02-06 Osi Specialties, Inc. Process for preparing polyurethane foam
JPH07247492A (ja) * 1994-03-10 1995-09-26 Sanken Kako Kk 冷凍機作動流体用組成物
JPH08295892A (ja) * 1995-04-24 1996-11-12 Nippon Oil & Fats Co Ltd 合成潤滑油および冷凍機作動流体組成物
JPH08302372A (ja) * 1995-04-28 1996-11-19 Nippon Oil & Fats Co Ltd 合成潤滑油および冷凍機作動流体組成物
US6008169A (en) * 1996-04-17 1999-12-28 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Refrigerator oil composition comprising saturated hydroxy fatty acids and derivatives thereof
JP3983327B2 (ja) * 1996-04-17 2007-09-26 出光興産株式会社 冷凍機油組成物
TW552302B (en) * 1999-06-21 2003-09-11 Idemitsu Kosan Co Refrigerator oil for carbon dioxide refrigerant
US6498130B2 (en) * 2000-07-11 2002-12-24 Exxonmobil Research And Engineering Company Lubricating grease composition and preparation
JP4171575B2 (ja) * 2000-07-24 2008-10-22 新日本石油株式会社 冷凍機油組成物
MXPA03000964A (es) 2000-08-02 2004-02-17 Mj Res & Dev L P Sistema de aceite lubricante y refrigerante.
JP4863747B2 (ja) * 2006-03-28 2012-01-25 Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 冷凍機油組成物
US8123974B2 (en) 2006-09-15 2012-02-28 Shrieve Chemical Products, Inc. Synthetic refrigeration oil composition for HFC applications

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5593957A (en) * 1993-06-30 1997-01-14 Nof Corporation Synthetic lubricating oil containing an ester and working fluid composition for refrigerating machine containing same

Also Published As

Publication number Publication date
US8268188B2 (en) 2012-09-18
CN101535739B (zh) 2012-10-10
US20080083900A1 (en) 2008-04-10
US20120025129A1 (en) 2012-02-02
US20110068292A1 (en) 2011-03-24
JP2010503757A (ja) 2010-02-04
CN102851105A (zh) 2013-01-02
CN101535739A (zh) 2009-09-16
WO2008034088A1 (en) 2008-03-20
US8043524B2 (en) 2011-10-25
US8709276B2 (en) 2014-04-29
US8123974B2 (en) 2012-02-28
EP2095039A4 (en) 2011-01-12
US20120161065A1 (en) 2012-06-28
EP2095039A1 (en) 2009-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102851105B (zh) 用于hfc应用的合成冷冻油组合物
JP5179043B2 (ja) 冷凍機油組成物
EP2177597B1 (en) Refrigerator oil composition
JP5231060B2 (ja) 冷媒用冷凍機油
JP6195429B2 (ja) 冷凍機用作動流体組成物及び冷凍機油
KR102659403B1 (ko) 냉동기 윤활유 및 냉동기용 혼합 조성물
KR20190055055A (ko) 냉동기유, 및 냉동기용 조성물
KR102618141B1 (ko) 냉동기 윤활유 및 냉동기용 혼합 조성물
JP6631622B2 (ja) 冷凍機潤滑油及び冷凍機用混合組成物
JP7404333B2 (ja) 冷凍機油及び冷凍機用作動流体組成物
JP7455109B2 (ja) 冷凍機油及び冷凍機用作動流体組成物
JP6059320B2 (ja) 冷凍機用作動流体組成物及び冷凍機油
JP6796439B2 (ja) 潤滑油組成物及び冷凍機用作動流体組成物
JP6796438B2 (ja) 冷凍機油及び冷凍機用作動流体組成物
TWI838469B (zh) 冷凍機油及冷凍機用作動流體組合物
US11485926B2 (en) Refrigerant oil and method for producing refrigerant oil
TW202035668A (zh) 冷凍機油及冷凍機油之製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant