CN108285775A - 一种含1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯的组合物 - Google Patents

一种含1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯的组合物 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种含有HFO‑1336mzz和HFE‑143m的组合物，且所述组合物具有一不大于300的GWP值。本发明提供的组合物，适合用于传热或发泡。

Description

一种含1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯的组合物
技术领域
本发明涉及一种含烯烃的组合物，尤其是涉及一种含1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯的组合物。
背景技术
随着环保趋势日益严重，在制冷、发泡、灭火、喷雾等领域，许多产业一直致力于寻找臭氧损耗物质氯氟烃(CFC)和氢氯氟烃(HCFC)的替代物。在需求这些物质的替代品过程中，许多产业转向使用氢氟烃(HFC)。
HFCs虽然消耗臭氧潜能值(ODP)为0，但是由于具有全球变暖潜势值(GWP)，能够引起“温室效应”，例如发泡剂HFC-245fa的GWP值为1050、制冷剂HFC-134a的GWP值为1430、制冷剂R410A的GWP值为2100。由于HFCs的“温室效应”，《蒙特利尔议定书》修订案也已逐步要求将GWP值高的HFCs作为受控物质，在不远的将来，HFCs也面临着淘汰的风险。
因此，非常有必要开发一种既不破坏臭氧层又具有较低GWP值的能够替代HFCs的组合物或化合物。
发明内容
本发明提供一种组合物，所述组合物含有HFO-1336mzz和HFE-143m，且所述组合物具有一不大于300的GWP值。
本发明还提供一种组合物，所述组合物含有HFO-1336mzz、HFE-143m和第三组分，且所述第三组分选自顺式-HFO-1234ze、反式-HFO-1234ze、HFO-1234yf和HFC-245fa中的至少一种，所述组合物具有一不大于300的GWP值。
本发明还提供所述组合物的应用，所述组合物适合用于传热或发泡。
进一步地，所述组合物适合用于制冷或制热系统，替代HCFC-123。
本发明还提供一种将热量传导到一流体或主体或者从一流体或主体传导热量的方法，其包括使一传热组合物发生相变，
所述传热组合物含有HFO-1336mzz和HFE-143m；或者
所述传热组合物含有HFO-1336mzz、HFE-143m和第三组分，且所述第三组分选自顺式-HFO-1234ze、反式-HFO-1234ze、HFO-1234yf和HFC-245fa中的至少一种。
本发明还提供一种形成一发泡体的方法，其包括向一可发泡混合物中添加一发泡组合物，
所述发泡组合物含有HFO-1336mzz和HFE-143m；或者
所述发泡组合物含有HFO-1336mzz、HFE-143m和第三组分，且所述第三组分选自顺式-HFO-1234ze、反式-HFO-1234ze、HFO-1234yf和HFC-245fa中的至少一种。
具体实施方式
下面结合具体实施例来对本发明进行进一步说明，但并不将本发明局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该认识到，本发明涵盖了权利要求书范围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。
本发明所述的GWP值，是指全球变暖潜势值。其减少比例计算公式为：
其中：C为GWP减少的比例；GWP(A)为用于被比较的现有工质GWP值；GWP(B)为本发明所披露的新工质GWP值。
本发明使用的HFO-1336mzz，分子式为CF3-CH＝CH-CF3，分子量为164，GWP值为2。所述HFO-1336mzz包括两种异构体，顺式-HFO-1336mzz和反式-HFO-1336mzz，其中顺式-HFO-1336mzz的标准沸点为31～33℃，反式-HFO-1336mzz的标准沸点为8～9℃。其中顺式-HFO-1336mzz的临界温度为171.3℃，临界压力为2.9MPa。
本发明使用的HFE-143m，其分子式为CF3OCH3，分子量为100.04，标准沸点为-24.0℃，临界温度为104.8℃，临界压力为3.59MPa，GWP值为840。
本发明使用的反式-HFO-1234ze(亦称“HFO-1234ze(E)”)，分子式为CHFCHCF3，分子量为114.04，标准沸点为-19.0℃，临界温度为109.4℃，临界压力为3.64MPa，GWP值为6。
本发明使用的顺式-HFO-1234ze(亦称“HFO-1234ze(Z)”)，分子式为CHFCHCF3，分子量为114.04，标准沸点为9.0℃，临界温度为153.6℃，临界压力为3.97MPa，GWP值为6。
本发明使用的HFO-1234yf，分子式为CH2CFCF3，分子量为114.04，标准沸点为-29.35℃，临界温度为94.7℃，临界压力为3.38MPa，GWP值为4。
本发明使用的HFC-245fa，其分子式为CHF2CH2CF3，分子量为134.05，标准沸点为15.1℃，临界温度为154.0℃，临界压力为3.65MPa，GWP值为1050。
一、组合物
本发明提供一种组合物，所述组合物含有两种组分，即HFO-1336mzz和HFE-143m，且两种组分的配比满足使组合物具有一不大于300的GWP值。
所述组合物中，组分HFO-1336mzz包括两种异构体中的至少一种，即包括选自顺式-HFO-1336mzz和反式-HFO-1336mzz中的至少一种。
作为一种方式，所述组合物中，组分HFO-1336mzz包括反式-HFO-1336mzz。
作为另一种方式，所述组合物中，组分HFO-1336mzz包括反式-HFO-1336mzz和顺式-HFO-1336mzz。
作为另一种方式，所述组合物中，组分HFO-1336mzz包括顺式-HFO-1336mzz。
当所述组合物含有HFO-1336mzz、HFE-143m时，HFO-1336mzz和HFE-143m之间的配比满足使组合物具有一不大于300的GWP值即可。
作为一种优选的方式，所述HFO-1336mzz和HFE-143m的质量百分比为：HFO-1336mzz为70％～95％、HFE-143m为5％～30％。
作为进一步优选的方式，所述HFO-1336mzz和HFE-143m的质量百分比为：HFO-1336mzz为80％～90％、HFE-143m为10％～20％。
作为最为优选的方式，所述HFO-1336mzz和HFE-143m的质量百分比为：HFO-1336mzz为85％～90％、HFE-143m为10％～15％。
本发明提供的组合物，还可以进一步包括第三组分，即所述组合物含有HFO-1336mzz、HFE-143m和第三组分，且所述组合物具有一不大于300的GWP值。
所述第三组分选自顺式-HFO-1234ze、反式-HFO-1234ze、HFO-1234yf、HFC-245fa中的至少一种。
当所述组合物含有第三组分时，组分HFO-1336mzz可以包括任意比例的反式-HFO-1336mzz和/或顺式-HFO-1336mzz。即：既可以包括反式-HFO-1336mzz，也可以包括反式-HFO-1336mzz和顺式-HFO-1336mzz，还可以为包括顺式-HFO-1336mzz。
当组分HFO-1336mzz包括反式-HFO-1336mzz和顺式-HFO-1336mzz时，反式-HFO-1336mzz和顺式-HFO-1336mzz之间可以以任意比例混合。
当所述组合物含有HFO-1336mzz、HFE-143m和第三组分时，HFO-1336mzz、HFE-143m和第三组分之间的配比满足使组合物具有一不大于300的GWP值即可。
作为一种优选的方式，所述HFO-1336mzz、HFE-143m和第三组分的质量百分比为：HFO-1336mzz为40％～90％、HFE-143m为5％～30％、第三组分为5％～30％。
作为进一步优选的方式，所述HFO-1336mzz、HFE-143m和第三组分的质量百分比为：HFO-1336mzz为60％～80％、HFE-143m为10％～20％、第三组分为10％～20％。
作为最为优选的方式，所述HFO-1336mzz、HFE-143m和第三组分的质量百分比为：HFO-1336mzz为70％～80％、HFE-143m为10％～15％、第三组分为10％～15％。
本发明提供的组合物，具有较低的GWP值，即所述组合物具有一不大于300的GWP值。
优选的是，所述组合物具有一不大于200的GWP值。
进一步优选的是，所述组合物具有一不大于150的GWP值。
作为示例，本发明将HFO-1336mzz、HFE-143m和第三组分按照配比在液相状态下进行物理混合，得到实施例1～8所述的组合物。
实施例1
将顺式-HFO-1336mzz和HFE-143m在液相下按70：30的质量百分比进行物理混合。
实施例2
将反式-HFO-1336mzz和HFE-143m在液相下按90：10的质量百分比进行物理混合。
实施例3
将顺式-HFO-1336mzz和HFE-143m在液相下按85：15的质量百分比进行物理混合。
实施例4
将顺式-HFO-1336mzz、HFE-143m和HFC-245fa在液相下按70：20：10的质量百分比进行物理混合。
实施例5
将顺式-HFO-1336mzz、HFE-143m和HFO-1234ze(E)在液相下按50：20：30的质量百分比进行物理混合。
实施例6
将顺式-HFO-1336mzz、HFE-143m和HFO-1234yf在液相下按80：15：5的质量百分比进行物理混合。
实施例7
将反式-HFO-1336mzz、HFE-143m和HFO-1234ze(Z)在液相下按60：10：30的质量百分比进行物理混合。
实施例8
将顺式-HFO-1336mzz、反式-HFO-1336mzz、HFE-143m、HFC-245fa、HFO-1234ze(Z)、HFO-1234ze(E)、HFO-1234yf在液相下按70：5：5：5：5：5：5的质量百分比进行物理混合。
二、性能测试
1、环境性能
下表1列出了上述实施例1～8所述组合物的环境性能。其中ODP值以CFC-11作为基准值1.0，GWP值以CO2作为基准值1.0(100年)。
表1
从表1中可以看出，实施例1-8所述的组合物的臭氧层消耗潜能(ODP)值均为零，优于常用的HCFC-141b和HCFC-123，且GWP值相比HCFC-141b和HCFC-123均有大幅降低，约下降60％～90％，环境性能优异。
2、传热性能
本发明提供的组合物可以作为传热组合物使用。
为了增强组合物的某项功能或为组合物提供某项功能，本发明组合物可进一步包括其他组分。例如，本发明所述传热组合物可以包括润滑剂，本发明所述传热组合物也可以包括增容剂。
本发明所述传热组合物与现有制冷剂HCFC-123相比，在高温热泵工况下(即蒸发温度＝35.0℃，冷凝温度＝100.0℃，吸气温度＝40℃，过冷温度＝95℃)，上述实施例1～8所述组合物与HCFC-123的热工参数(即：蒸发压力P0、冷凝压力Pk、压比Pk/P0、排气温度t2)及相对热力性能(即：相对COP、相对单位质量制热量q0、相对单位容积制热量qv、相对单位容积耗功量wv)的比较见表2。
从表2数据可知，各实施例的热工参与热力性能与HCFC-123相当，可作为HCFC-123的替代工质使用。
表2热工参数及热力性能的比较
3、发泡性能
本发明提供的组合物可以作为发泡组合物使用。
本发明所述发泡组合物与现有发泡剂HCFC-141b和HFC-245fa相比，GWP的降低值如下表3。
从表3数据可知，本发明提供的发泡组合物具有很好的环境保护性能，可以有效降低温室效应。
表3
三、传热方法
本发明提供的组合物用于传热时，较佳的传热方法通常包括提供一种本发明所述组合物并使热量传递到所述组合物或者由所述组合物传出从而改变此组合物的相态。即一种将热量传导到一流体或主体或者从一流体或主体传导热量的方法，其包括使一传热组合物发生相变。
四、发泡方法
本发明所述发泡方法涉及形成发泡体的方法。作为较佳实施例，涉及一种形成聚氨基甲酸酯发泡体和聚异氰酸酯发泡体的方法。所述方法通常包括提供一种本发明所述发泡组合物，向可发泡混合物中直接或间接地添加所述发泡组合物，并在始于形成发泡体或泡孔结构的条件下使所述可发泡组合物反应。

Claims (15)

1.一种组合物，其特征在于所述组合物含有HFO-1336mzz和HFE-143m，且所述组合物具有一不大于300的GWP值。
2.按照权利要求1所述的组合物，其特征在于所述HFO-1336mzz包括反式-HFO-1336mzz。
3.按照权利要求1所述的组合物，其特征在于所述HFO-1336mzz包括反式-HFO-1336mzz和顺式-HFO-1336mzz。
4.按照权利要求1所述的组合物，其特征在于所述组合物中，HFO-1336mzz和HFE-143m的质量百分比为：HFO-1336mzz为70％～95％、HFE-143m为5％～30％。
5.按照权利要求4所述的组合物，其特征在于所述组合物中，HFO-1336mzz和HFE-143m的质量百分比为：HFO-1336mzz为80％～90％，HFE-143m为10％～20％。
6.按照权利要求5所述的组合物，其特征在于所述组合物中，HFO-1336mzz和HFE-143m的质量百分比为：HFO-1336mzz为85％～90％，HFE-143m为10％～15％。
7.按照权利要求1所述的组合物，其特征在于所述组合物含有HFO-1336mzz、HFE-143m和第三组分，且所述第三组分选自顺式-HFO-1234ze、反式-HFO-1234ze、HFO-1234yf和HFC-245fa中的至少一种，所述组合物具有一不大于300的GWP值。
8.按照权利要求7所述的组合物，其特征在于所述组合物中，HFO-1336mzz、HFE-143m和第三组分的质量百分比为：HFO-1336mzz为40％～90％、HFE-143m为5％～30％、第三组分为5％～30％。
9.按照权利要求8所述的组合物，其特征在于所述组合物中，HFO-1336mzz、HFE-143m和第三组分的质量百分比为：HFO-1336mzz为60％～80％、HFE-143m为10％～20％、第三组分为10％～20％。
10.按照权利要求9所述的组合物，其特征在于所述组合物中，HFO-1336mzz、HFE-143m和第三组分的质量百分比为：HFO-1336mzz为70％～80％、HFE-143m为10％～15％、第三组分为10％～15％。
11.按照权利要求7至10之一所述的组合物，其特征在于所述HFO-1336mzz包括任意比例的反式-HFO-1336mzz和/或顺式-HFO-1336mzz。
12.按照权利要求1至10之一所述的组合物的应用，其特征在于所述组合物用于传热或发泡。
13.按照权利要求12所述的组合物的应用，其特征在于所述组合物用于制冷或制热系统，替代HCFC-123。
14.一种将热量传导到一流体或主体或者从一流体或主体传导热量的方法，其包括使一传热组合物发生相变，其特征在于：
所述传热组合物含有HFO-1336mzz和HFE-143m；或者
所述传热组合物含有HFO-1336mzz、HFE-143m和第三组分，且所述第三组分选自顺式-HFO-1234ze、反式-HFO-1234ze、HFO-1234yf和HFC-245fa中的至少一种。
15.一种形成一发泡体的方法，其包括向一可发泡混合物中添加一发泡组合物，其特征在于：
所述发泡组合物含有HFO-1336mzz和HFE-143m；或者
所述发泡组合物含有HFO-1336mzz、HFE-143m和第三组分，且所述第三组分选自顺式-HFO-1234ze、反式-HFO-1234ze、HFO-1234yf和HFC-245fa中的至少一种。
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