CN112300851A - 一种冷冻机油组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明属于润滑油技术领域，本发明提供一种冷冻机油组合物，包含基础油、酰胺基胺类化合物、添加剂；所述酰胺基胺类化合物结构式中，R1、R2为相同结构或不同结构，R1代表碳原子数为3‑18的直链型、支链型或芳香型的饱和/非饱和烃基中的任一种，R2代表碳原子数为3‑18的直链型、支链型或芳香型的饱和/非饱和烃基中的任一种；n是0、1或者2，R3代表碳原子数为1‑50的直链型或支链型的饱和/非饱和烃基。本发明在多元醇和脂肪酸合成的基油基础上，加入某种特定结构的酰胺基胺类化合物以及其他所必需的添加剂，解决合成酯水解稳定性不好等问题，同时提高油酯添加剂的相溶性，改善油酯质量和清净性，实现节能环保生产。

Description

一种冷冻机油组合物
技术领域
本发明属于润滑油技术领域，本发明提供一种冷冻机油组合物。
背景技术
当今考虑到臭氧层破坏的问题，以往作为冷冻机制冷剂的CFC（氯氟烃）和HCFC（氢氯氟烃）被限制使用，取而代之的是臭氧消耗潜能值为零的HFC（氢氟烃）。随着制冷剂的变更，对冷冻机油润滑油的研究也开始发展，结果发现合成酯类润滑油尤其是多元醇酯其性能优良，且与HFC制冷剂相容性好，是目前应用比较广泛的一类润滑油用酯。
多元醇脂肪酸酯如季戊四醇脂肪酸酯、双季戊四醇脂肪酸酯、新戊二醇脂肪酸酯以及混合脂肪酸多元醇酯等以其良好的热稳定性、润滑性和可靠性逐渐被人们所认识，替代了传统的矿物油，适应了节能环保的生产需求，是目前HFC类制冷剂润滑油的主要成分。
冷冻机油在压缩机实际工作状态下，长期处于高温、高压、水分的环境，从而使得冷冻机油容易劣化，产生酸值升高腐蚀金属的问题，还可能形成“油泥”而使系统堵塞或使性能变差，影响压缩机的寿命。故为了保证冷冻机油在压缩机运行状态下的质量，一般对基础油添加一部分的添加剂以改善冷冻机油的稳定性或者对组合物提供额外的功能和效用。基础油和添加剂是基于酯的，基础油与添加剂或者添加剂之间的混溶状态很大程度影响了油品的质量，同时油品的水解稳定性影响着冷冻机油在压缩机中的运行状态。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种冷冻机油组合物。
本发明的技术方案为：
一种冷冻机油组合物，其特征在于，包含基础油、酰胺基胺类化合物、添加剂；所述酰胺基胺类化合物结构式如式1所示：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE001
式1；
其中R1、R2为相同结构或不同结构，R1代表碳原子数为3-18的直链型、支链型或芳香型的饱和/非饱和烃基中的任一种，R2代表碳原子数为3-18的直链型、支链型或芳香型的饱和/非饱和烃基中的任一种；n是0、1或者2，R3代表碳原子数为1-50的直链型或支链型的饱和/非饱和烃基。
进一步的，以基础质量100%计，所述酰胺基胺类化合物含量为0.005%-0.1%。
更进一步的，以基础质量100%计，所述酰胺基胺类化合物含量为0.005%-0.05%。
进一步的，所述基础油为碳原子数4-9的直链或支链的饱和脂肪酸与多元醇经过酯化反应而成的多元醇酯。
进一步的，所述添加剂包含抗氧剂、抗磨剂、酸捕捉剂、抗泡剂、金属减活剂中的至少一种或两种以上的任意组合物。
进一步的，所述多元醇酯为季戊四醇或双季戊四醇与碳原子数为4-9的直链或者支链脂肪酸的酯；所述脂肪酸包括以下的任一种：正戊酸、2-乙基丙酸、2-甲基丁酸、3-甲基丁酸、正辛酸、2-甲基庚酸、3-甲基庚酸、4-甲基庚酸、5-甲基庚酸、5-甲基庚酸、2-乙基己酸、3-乙基己酸、4-乙基己酸、5-乙基己酸、正壬酸、2-甲基辛酸、3-甲基辛酸、4-甲基辛酸、5-甲基辛酸、6-甲基辛酸、7-甲基辛酸、2-乙基庚酸、3-乙基庚酸、4-乙基庚酸、5-乙基庚酸、3,5,5-三甲基己酸、3,4,5-三甲基己酸、2-乙基-3甲基己酸、2-乙基-4甲基己酸、2-乙基-5甲基己酸。
进一步的，所述抗氧剂酚类、胺类、金属有机物、硼类或铜类等化合物中的至少一种或任意两种以上的组合物。
进一步的，所述酚类抗氧剂包括以下的任一种：2,6-二叔丁基对甲苯酚（BHT）、2,4-二叔乙基苯酚、2,6-二叔丙基苯酚、2,2’-亚甲基双（4-甲基-6-叔丁基苯酚）；所述胺类抗氧剂包括以下的任一种：萘胺、苯基萘胺、N-萘基-α-萘胺。
进一步的，所述抗磨剂包括磷酸酯类、硫磷酸酯类、含氮复合型化合物中的至少一种或任意两种以上的组合物。
进一步的，所述磷酸酯类抗磨剂，包括以下的任一种：磷酸三丁酯、磷酸三戊酯、磷酸三己酯、磷酸三苯酯、磷酸三（甲苯）酯、磷酸三（二甲苯）酯等。硫磷酸酯类抗磨剂可以列举出例如硫代磷酸二丁酯、硫代磷酸三丁酯、硫代磷酸二苯酯、硫代硫酸三苯酯或二硫代磷酸酯；所述含氮复合型化合物以下的任一种：乙酸二乙醇酰胺磷酸酯、丙酸二乙醇酰胺磷酸酯、丁酸二乙醇酰胺磷酸酯等。
进一步的，所述酸捕捉剂包括缩水甘油醚类、缩水甘油酯类环氧化合物以及碳二亚胺类化合物中的至少一种或任意两种以上的组合物。
进一步的，所述酸捕捉剂包括以下的任一种：新戊二醇二缩水甘油醚、辛基缩水甘油醚、叔碳酸缩水甘油酯、碳二亚酰胺。
进一步的，所述抗泡剂包括聚醚改性硅油、聚烷撑二醇的至少一种或任意两种以上的组合物。
进一步的，所述金属减活剂为苯三唑及苯三唑衍生物，包括甲基苯三唑（TTZ）、N,N-二烷基氨基亚甲基苯三唑、N, N-二（2-乙基己基-甲基-1H-苯三唑-1-甲胺的至少一种或任意两种以上的组合物。
本申请发明人通过大量创造性试验，发现酰胺基团具有一定的极性，在一定条件下遇水会发生分解，形成含氮碱性化合物，会中和部分酸性物质，达到抑制合成酯水解的目的。在酯类基础油中添加一定量的酰胺基胺类结构化合物，可以提高油酯的水解稳定性，增加添加剂的溶解度，改善油品质量。
本发明解决了以下技术问题：
1、多元醇脂肪酸合成酯水解稳定性不好的问题；
2、多元醇脂肪酸合成酯添加剂相溶性不好的问题。
本发明的有益效果在于：
本发明所提供的一种适用于HFC-32冷冻机油组合物，在多元醇和脂肪酸合成的基油基础上，加入某种特定结构的酰胺基胺类化合物以及其他所必需的添加剂，解决合成酯水解稳定性不好等问题，同时提高油酯添加剂的相溶性，改善油酯质量和清净性，实现节能环保生产。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。
实施例
一种冷冻机油组合物，包括以下组分：
基础油：多元醇酯；
添加剂1：式A所示化合物
Figure 595465DEST_PATH_IMAGE002
(A)；
添加剂2：式B所示化合物
Figure 65760DEST_PATH_IMAGE003
(B)；
添加剂3：式C所示化合物
Figure 497616DEST_PATH_IMAGE004
(C)；
添加剂4：2,6-二叔丁基对甲苯酚；
添加剂5：磷酸三甲酚酯；
添加剂6：叔碳酸缩水甘油酯；
添加剂7：二甲基硅油；
添加剂8：甲苯并三唑；
对各组分进行配比，获得实施例1-12以及对比例1-7的技术方案，如表1-3所示。
使用实施例1-4和对比例1的冷冻机油组合物进行以下试验评价：
1、添加剂溶解度评价：
润滑油添加剂相对溶解度测定方法是将基础油与添加剂连同选自实施例1-4中的酰胺一起进行混调，通过在60℃下用300rpm搅拌2h进行促进混合。完成混调后，将所得油品密封在24℃的环境下保存30天，储存一个月（30天）后，对油品进行目视观察，记录外观并填写在表格中。在油样外观一栏中，A指油样呈澄清，B指油样呈微浑浊，C指油样浑浊有明显沉淀。
2、水解稳定性评价：
润滑油的水解稳定性试验方法是将含水率为1000ppm的冷冻机油组合物30g装入试管中放入平行高压釜内，用真空泵完全抽除高压釜内空气，往釜内充入制冷剂18g，测定油样在150℃下保持168h前后的酸值（mgKOH/g）以及油样的色度，结果如下表所示。
表1
Figure 900916DEST_PATH_IMAGE005
表2
Figure 628700DEST_PATH_IMAGE006
表3
Figure 117451DEST_PATH_IMAGE007
由表1-表3，通过对比本发明实施例1-12和对比例1-7，可知使用一种或者两种优选配比的特定结构酰胺基胺类化合物与基础油以及其他冷冻机油所需添加剂的调配混合所制得的冷冻机油，可以获得较佳的水解稳定性，且酰胺基胺类特定结构化合物对添加剂的溶解度有较好的促进作用。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。需注意的是，本发明中所未详细描述的技术特征，均可以通过本领域任一现有技术实现。

Claims (10)

1.一种冷冻机油组合物，其特征在于，包含基础油、酰胺基胺类化合物、添加剂；所述酰胺基胺类化合物结构式如式1所示：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
式1；
其中，R1、R2为相同结构或不同结构，R1代表碳原子数为3-18的直链型、支链型或芳香型的饱和/非饱和烃基中的任一种，R2代表碳原子数为3-18的直链型、支链型或芳香型的饱和/非饱和烃基中的任一种；n是0、1或者2，R3代表碳原子数为1-50的直链型或支链型的饱和/非饱和烃基。
2.根据权利要求1所述的一种冷冻机油组合物，其特征在于，以基础质量100%计，所述酰胺基胺类化合物含量为0.005%-0.1%。
3.根据权利要求2所述的一种冷冻机油组合物，其特征在于，以基础质量100%计，所述酰胺基胺类化合物含量为0.005%-0.05%。
4.根据权利要求1所述的一种冷冻机油组合物，其特征在于，所述基础油为碳原子数4-9的直链或支链的饱和脂肪酸与多元醇经过酯化反应而成的多元醇酯。
5.根据权利要求1所述的一种冷冻机油组合物，其特征在于，所述添加剂包含抗氧剂、抗磨剂、酸捕捉剂、抗泡剂、金属减活剂中的至少一种或两种以上的任意组合物。
6.根据权利要求4所述的一种冷冻机油组合物，其特征在于，所述多元醇酯为季戊四醇或双季戊四醇与碳原子数为4-9的直链或者支链脂肪酸的酯；所述脂肪酸包括以下的任一种：正戊酸、2-乙基丙酸、2-甲基丁酸、3-甲基丁酸、正辛酸、2-甲基庚酸、3-甲基庚酸、4-甲基庚酸、5-甲基庚酸、5-甲基庚酸、2-乙基己酸、3-乙基己酸、4-乙基己酸、5-乙基己酸、正壬酸、2-甲基辛酸、3-甲基辛酸、4-甲基辛酸、5-甲基辛酸、6-甲基辛酸、7-甲基辛酸、2-乙基庚酸、3-乙基庚酸、4-乙基庚酸、5-乙基庚酸、3,5,5-三甲基己酸、3,4,5-三甲基己酸、2-乙基-3甲基己酸、2-乙基-4甲基己酸、2-乙基-5甲基己酸。
7.根据权利要求5所述的一种冷冻机油组合物，其特征在于，所述抗氧剂酚类、胺类、金属有机物、硼类或铜类等化合物中的至少一种或任意两种以上的组合物。
8.根据权利要求5所述的一种冷冻机油组合物，其特征在于，所述抗磨剂包括磷酸酯类、硫磷酸酯类、含氮复合型化合物中的至少一种或任意两种以上的组合物。
9.根据权利要求5所述的一种冷冻机油组合物，其特征在于，所述酸捕捉剂包括缩水甘油醚类、缩水甘油酯类环氧化合物以及碳二亚胺类化合物中的至少一种或任意两种以上的组合物。
10.根据权利要求5所述的一种冷冻机油组合物，其特征在于，所述抗泡剂包括聚醚改性硅油、聚烷撑二醇的至少一种或任意两种以上的组合物；所述金属减活剂为苯三唑及苯三唑衍生物，包括甲基苯三唑（TTZ）、N,N-二烷基氨基亚甲基苯三唑、N, N-二（2-乙基己基-甲基-1H-苯三唑-1-甲胺的至少一种或任意两种以上的组合物。
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