CN103232882B

CN103232882B - 环境友好节能型冷冻机油

Info

Publication number: CN103232882B
Application number: CN201310127242.2A
Authority: CN
Inventors: 黄福川; 卢朝霞; 莫宇飞; 梁景; 粟满荣; 唐兴中; 唐彩珍; 蓝明新; 李宏君; 肖友程; 李胜; 梁慧; 田宗义; 赵钟兴; 唐丹葵; 刘琨
Original assignee: Guangxi University
Current assignee: Guangxi University
Priority date: 2013-04-12
Filing date: 2013-04-12
Publication date: 2014-10-22
Anticipated expiration: 2033-04-12
Also published as: CN103232882A

Abstract

本发明公开了一种环境友好节能型冷冻机油组合物。其特征是由下列质量百分数的成分组成：复合基础油95%～98%，复合抗氧剂0.5%～2%，复合极压抗磨剂1%～3%，复合抗泡剂0.002%～0.005%；本发明的冷冻机油各项性能指标均达到使用要求，具有良好的低粘度、低凝点、高粘度指数、粘温性能、低温性能、低挥发性、低温流动性、化学稳定性、热氧化安定性、防腐性、润滑性、油气分离性、制冷剂相容性、材料适应性等，可生物降解性高，适用于以CO₂、HC_S、CFC_S、HCFC_S、HFC_S为制冷剂的封闭式制冷压缩机。可调合出满足冷冻机油L-DRB/B粘度等级为N15、N22、N32、N46、N68的性能要求。

Description

环境友好节能型冷冻机油

技术领域

本发明涉及一种环境友好节能型冷冻机油。

背景技术

冷冻机是压缩制冷设备中最重要的组成部分之一。压缩式制冷系统是由压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器四大部件组成，其主要的工作原理是利用制冷剂气化吸收周围的热量，使温度降低进而冷却；然后再经压缩机及冷凝器使高压气态制冷剂重新变成液体，再进行气化，如此不断循环工作。这种制冷系统被广泛应用于我们的工业设备、生活设备等各个领域中。然而制冷系统要正常运行离不开冷冻机油的润滑、密封、散热和防腐等作用，冷冻机油的质量及性能也直接影响着压缩机和制冷系统性能的发挥和使用寿命。

目前，世界上主要使用的制冷剂有CFC_S、HCFC_S、HFC_S和自然制冷剂。根据蒙特利尔议定书上所达成的协议，CFC_S在2010年前将被全面停止生产和使用。HCFC_S也将于2040年前被全面废止。另外，由于HFC_S的GWP高，将来被制约而不能用的可能性很大。现在被看好的是已经被实用化的HC_S、CO₂、氨等自然制冷剂。为适应新的环保型制冷剂的开发以及随着人们对环保的重视，研究环境友好性能优异的冷冻机油将成为人们关注的热点。生物质油脂不仅无毒并具有良好的可生物降解性，而且是可再生性资源，是环境友好润滑剂技术发展的主方向之一。以蓖麻油为原料生产的癸二酸二辛酯，具有优良的润滑性能、防腐性、耐高温性、低凝点和低粘度等特点，本发明将癸二酸二辛酯作为基础油组份之一。与聚α-烯烃（mPAO）、聚内烯烃(PIO)复合作为冷冻机油的基础油，并采用人工神经网络算法进行多种功能添加剂的作用、特性进行数学模型模拟计算和筛选，以求得最佳的添加剂使用量，研究它们的配伍性，最终得到环保节能型冷冻机油配方。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种环境友好节能型冷冻机油，该冷冻机油具有良好的低粘度、低凝点、高粘度指数、粘温性能、低温性能、低挥发性、低温流动性、化学稳定性、热氧化安定性、防腐性、润滑性、油气分离性、制冷剂相容性、材料适应性、抗泡沫性、绝缘性、密封性、可生物降解性相对传统矿物型润滑油高，能达到节能环保的目的。

本发明的环境友好节能型冷冻机油，各原料组分及其质量百分数为：

组分	含量（质量百分比）
		复合基础油	95%～98%
复合抗氧剂	0.5%～2%
		复合极压抗磨剂	1%～3%
复合抗泡剂	0.002%～0.005%

其中：

复合基础油是质量比20%～25%的茂金属聚α-烯烃（mPAO）、质量比25%-35%聚内烯烃(PIO)与质量比55%～40%的癸二酸二辛酯复合。

复合抗氧剂是质量比60%～50%2,6–二叔丁基对甲基苯酚和40%～50%苯三唑衍生物复合；

复合极压抗磨剂是质量比60%～70%的硫代磷酸酯和40%～30%的磷酸三甲酚酯复合；

复合抗泡剂是质量比70%甲基丙烯酸酯的均聚物与30%聚硅氧烷复合；

本发明的环境友好节能型冷冻机油的显著优点有：

1.本产品的各项性能指标均达到使用要求，具有良好的低粘度、低凝点、高粘度指数、粘温性能、低温性能、低挥发性、低温流动性、化学稳定性、热氧化安定性、防腐性、润滑性、油气分离性、制冷剂相容性、材料适应性、抗泡沫性、绝缘性、密封性、可生物降解性相对传统矿物型润滑油高，可满足节能环保要求；适用于以CO₂、HC_S、CFC_S、HCFC_S、HFC_S为制冷剂的封闭式制冷压缩机。

2.所使用的复合添加剂不仅具有降低冷冻机油中的硫、磷含量的作用，而且还能中和水解产生的酸性物质，避免了酸性物质形成沉淀而堵塞毛细管以及腐蚀制冷机部件。

3.针对不同使用冷冻机油规格工况条件，采用人工神经网络算法，有针对性的对多种功能添加剂筛选和预测；并采用遗传算法进行最优化配方的选取，寻求获得不同规格、性价比的冷冻机油组分。

4.该油品各项性能指标均符合使用要求，采用聚异丁烯可以调合出满足冷冻机油L-DRB/B粘度等级为N15、N22、N32、N46、N68的性能要求。

具体实施方式

本发明针冷冻机油日益苛刻的使用性能要求以及环保节能需要，采用茂金属聚α-烯烃（mPAO）、聚内烯烃(PIO)与癸二酸二辛酯复合作为环境友好节能型冷冻机油的基础油；所采用的癸二酸二辛酯是：蓖麻子经过压榨或浸渍萃取得到蓖麻油；蓖麻油经催化水解或加碱皂化生成蓖麻油酸后，再以苯酚作为稀释剂，在260℃～280℃温度下加碱裂解；经酸化和净化处理得到癸二酸；将癸二酸与二辛醇在硫酸催化下进行酯化反应，以及经过一系列精制得到。癸二酸二辛酯的理化性质见表1。

表1癸二酸二辛酯的理化性质

通过采用人工神经网络算法，有针对性的对多种功能添加剂筛选和预测；并采用遗传算法进行最优化配方的选取，寻求获得不同规格、性价比的冷冻机油组分。该组分具有良好的低温流动性、化学稳定性、热氧化安定性、防腐性、润滑性、制冷剂相容性、材料适应性、抗泡沫性、绝缘性、可生物降解性等性能。其各项理化指标均达到使用要求，采用聚异丁烯可以调合出满足GB/T16630—1996冷冻机油L-DRB/B质量等级规格的技术要求和粘度等级为N15、N22、N32、N46、N68的性能要求。适用于以CO₂、HC_S、CFC_S、HCFC_S、HFC_S为制冷剂的封闭式制冷压缩机。

实施例1：

按下列质量百分比调和而成：

以上组分总和为100%。

实施例2：

按下列质量百分比调和而成：

以上组分总和为100%。

实施例3：

按下列质量百分比调和而成：

以上组分总和为100%。

上述油品通过润滑油品主要评定标准，采用聚异丁烯可以调合出满足GB/T16630—1996冷冻机油L-DRB/B质量等级规格的技术要求和粘度等级为N15、N22、N32、N46、N68的性能要求。实施例2的油品各项典型理化指标见表2。

表2环境友好节能型冷冻机油的各项典型理化指标

Claims

1.一种环境友好节能型冷冻机油，其特征是各原料组分及其质量百分数为：

组分质量百分比含量复合基础油 95%~98% 复合抗氧剂 0.5%~2% 复合极压抗磨剂 1%~3% 复合抗泡剂 0.002%~0.005%

以上各组分的总和为100%；

其中：

复合基础油是质量比20%~25%的茂金属聚α-烯烃mPAO、25%-35%的聚内烯烃 PIO 与

55%~40%的癸二酸二辛酯复合，三组分的总和为100%；

复合抗氧剂是质量比60%~50% 的2,6–二叔丁基对甲基苯酚和40%~50%的苯三唑衍生物复合；

复合极压抗磨剂是质量比60%~70% 的硫代磷酸酯和40%~30% 的磷酸三甲酚酯复合；

复合抗泡剂是质量比70% 的甲基丙烯酸酯的均聚物与30%的聚硅氧烷复合。