CN1332002C - 在制冷设备运行期间在这种设备中减少金属表面磨损并保持水解稳定环境的方法 - Google Patents

在制冷设备运行期间在这种设备中减少金属表面磨损并保持水解稳定环境的方法 Download PDF

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Abstract

一种在制冷设备运行期间在该设备中改善金属表面磨损，并保持水解稳定性环境的方法。该方法涉及用酯润滑剂基本组份接触金属表面，所述酯润滑剂基本组份包含新戊二醇与2-乙基己酸的酯和新戊二醇与至少一种带有4到10个碳原子的直链酸的酯的混合物，并具有约ISO 7-10的粘度。该润滑剂还可用于含有诸如1，1，1，2-四氟乙烷的无氯氟基传热流体的工作介质中。

Description

在制冷设备运行期间在这种设备中减少金属 表面磨损并保持水解稳定环境的方法
发明背景
发明领域
本发明涉及在制冷设备运行过程中在这种设备中减少金属表面磨损并保持水解稳定的环境，以避免毛细管堵塞的方法。本方法采用多元醇酯润滑剂基本组份。该酯润滑剂基本组份可单独使用或与其他成分混合使用。该酯润滑剂基本组份及混合的润滑剂通常是作为制冷剂工作介质的一部分用于制冷设备中，所述制冷工作介质还包含一种或多种基本不含氯的含氟基传热流体，如五氟乙烷、1，1-二氟乙烷、1，1，1-三氟乙烷、二氟甲烷和1，1，1，2-四氟乙烷。
相关技术状态
在制冷设备运行中，内部金属表面往往会因运行而磨损。这种磨损将产生金属颗粒，会堵塞压缩机上的毛细管，这在商业上是不能接受的。此外，金属表面的磨损最终会影响设备的功效。
还需要避免毛细管被羧酸盐堵塞，如果润滑剂不能对水解稳定的话，这就是一个问题，因为水解不稳定的润滑剂会与水反应形成羧酸和醇。
在小功率压缩机中，一定的最小粘度是有益的，以避免润滑剂从运行中需要润滑，但在例如压缩机和制冷系统的其他运动部件处于空转阶段时不浸入制冷剂工作介质中的制冷设备表面上不需要的排空。然而，制冷工业更喜欢用较低粘度的润滑剂(即ISO 7-10的润滑剂)。这种低粘度润滑剂提高了制冷设备的运行效率，从而降低了设备的功率消耗。然而，与使用基于直链酸的酯的润滑剂比较，使用这种基于支链酸的酯的低粘度制冷剂润滑剂造成在制冷设备运行过程中金属表面磨损更大。由直链酸制成的低粘度酯制冷剂润滑剂比用α-支链酸制成的低粘度酯润滑剂的水解稳定性差。
无氯氟基传热流体制冷剂与润滑剂间的互混性也是很重要的，因为润滑剂在整个运行温度范围内都不应与制冷剂分离。如果润滑剂与制冷剂间的混溶性差，制冷系统的运动部件就会因不完全润滑而磨损。
因此，本发明的目的之一是提拱一种在制冷设备运行期间，在制冷设备中改善内部金属表面的磨损，并保持金属表面的水解稳定环境，和采用优选的低粘度制冷剂润滑剂的方法。本发明的另一个目的是提供一种润滑剂，该润滑剂能改善磨损，保护金属表面免受腐蚀，并可与无氯氟基传热流体混溶，特别是在制冷设备运行在非常低温度下时也能混溶。
发明概述
本发明提供了一种改善金属表面耐磨损性能，并在制冷设备运行期间保持其中金属表面的水解稳定环境的方法。该方法采用酯润滑剂基本组份，包括由直链羧酸和支链酸形成的酯，或采用直链酸和支链酸的混合物的酯的润滑剂基本组份。
本发明的润滑剂具有优选的粘度级，且与无氯含氟基传热流体，尤其是无氯传热流体，包括五氟乙烷、1，1-二氟乙烷、1，1，1-三氟乙烷、二氟甲烷和1，1，1，2-四氟乙烷及其混合物，在较宽的温度范围内高度互溶。本发明还提供了主要由酯润滑剂基本组份组成的润滑剂组合物。该基本组份优选是由至少以下两种酯形成的混合物。在该混合物中，其中一种酯通过新戊二醇与2-乙基己酸源反应形成。第二种酯通过新戊二醇与至少一种带有4到10个碳原子的直链酸反应形成。在其他实施方式中，该酸混合物包含至多7种带有4到10个碳原子的直链酸。该酯还可以通过新戊二醇与2-乙基己酸和至少一种直链酸的混合物反应就地形成。
本发明的另一种酯润滑剂混合物通过上述的新戊二醇酯和作为选自季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇或它们的混合物的多元醇与2-乙基己酸的反应产物的酯混合形成，或与作为选自季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇及其混合物的多元醇与至少一种带有4到10个碳原子的直链酸的反应产物的酯混合形成。
本发明的另一种润滑剂基本组份掺合物是两种酯混合物的掺合物。第一种酯混合物包括作为新戊二醇与至少一种带有4到10个碳原子的直链酸的反应产物的酯，和作为选自季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇及其混合物的多元醇与至少一种带有4到10个碳原子的直链酸的混合物的反应产物的酯。第二种酯混合物包括作为新戊二醇与2-乙基己酸源的反应产物的酯，和作为选自季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇及其混合物的多元醇与2-乙基己酸的反应产物的酯。
所得酯润滑剂基本组份掺合物具有优选的ISO 7-10范围的粘度(即在40℃下为6.12～11.0厘泊)和不超过50的TAN结果的水解稳定性。该润滑剂掺合物还使金属表面具有耐磨损性能，使得在以下条件(20kg，1200rpm，107℃，1小时)下用标准“四球测试”时，对于ISO 7润滑剂的磨损不超过0.60mm，对于ISO 10润滑剂的磨损不超过0.65mm。
上述酯润滑剂可以原样使用，或根据其最终用途，在其中掺入一种或多种添加剂，以提供混合的润滑剂。然而，本发明进一步的理想特性是该润滑剂不需掺入抗磨损添加剂，在运行过程中暴露在润滑剂下的制冷设备金属表面的耐磨损性能可得到好的改善结果。
本发明的酯润滑剂与各种无氯的含有氟基的传热流体，特别是1，1，1，2-四氟乙烷(R-134a)一起用作制冷工作介质成分时具有特别的优点。
本发明的制冷工作介质在包括传热流体的循环压缩、液化、膨胀和蒸发的制冷机运行过程中也产生了很好的效果。
本发明详细描述
除权利要求书和运行实施例外，或另外明确指示之处以外，在本说明书中说明反应和/或应用的材料或条件的量的所有数量，可理解为在本发明定义的最大范围内用术语。“约”来修正。然而在对应确定量的边界内实施本发明通常是优选的。
对于每种形成本发明的润滑剂组合物的酯，可以通过用诸如酸酐、酰氯和该酸的酯之类的酸衍生物代替该酸本身参加反应来获得相同的酯。酸通常在经济上是优选的并在此处列举，但是应当指出，此处参照其反应成分定义的酯同样可通过醇与相应的酸衍生物反应获得。本文所用的术语“2-乙基己酸源”指该酸本身，以及相应的酸酐、酰氯及其酯衍生物。
关于形成本发明的润滑剂组合物的酯的反应成分，应该指出，尽管仅是清楚地给定了理想的醇和酸，但在大部分情况下，在工业级产品中常有的一定量的杂质是可以容忍的。例如，“工业级季戊四醇”(PE)常用作季戊四醇源。工业级季戊四醇通常含有约85-90％重量的单PE，以及10-15％重量的二季戊四醇(“DPE”)和0-3％重量的三季戊四醇(“TPE”)，在许多情况下可相当满意地用于制备高质量的酯。
在实际中发现，如果最初加入反应混合物中的酸的量足以提供比与酸反应的醇的当量超出10-25％当量的酸，则各酯的醇与酸反应物间的反应进行得更有效。(酸当量在本说明书中定义为含有1克当量重量的羧基的酸的量，而醇的当量重量为含有1克当量重量的羟基的醇的量。已实际反应的酸和醇的混合物的组成可通过分析酯产物的酰基含量来确定。
在制备酯产物中，根据本发明，反应的酸将比反应的醇和产物酯先沸腾。当满足该条件时，优选的是通过蒸馏，最优选的是在约1-5托的低压下通过蒸馏除去在酯化反应结束时剩下的任何过量的酸的大部分。
这样真空蒸馏后，该产物往往可以直接用作本发明的润滑剂掺合料。如果要求进一步精制该产物，第一次真空蒸馏后的产物中的游离酸含量可通过用环氧酯处理而进一步降低，如美国专利3485754中描述的，或通过用任何合适的碱性材料，如石灰、碱金属氢氧化物或碱金属碳酸盐来中和而进一步降低。
如果采用环氧酯处理方法，过量的环氧酯可通过很低压力下的第二次蒸馏来去除，而环氧酯与残余酸间的反应产物可以留在该产物中，不会产生危害。如果用碱中和反应作为精制方法，则在用该产物形成润滑剂酯掺合物前，用水清洗，以除去任何被碱中和的未反应的过量脂肪酰是特别优选的。
根据本发明的具有ISO 7的粘度的酯基本组份掺合物基本由下列组分组成：(i)约10-约90％重量，优选30-70％重量的由新戊二醇与2-乙基己酸源形成的第一种酯，和(ii)约90-约10％重量，优选70-30％重量的由新戊二醇与至少一种带有4到10个碳原子的直链酸形成的第二种酯。直链酸典型地具有以下4到10个碳原子的酸的重量百分比。
重量百分比
nC4-0.9％
nC5-4％
nC6-26％
nC7-30％
nC8-12％
nC9-27％
nC10-0.1％
除形成酯掺合物外，该酯可就地制备。例如，两种酯的掺合物可通过将新戊二醇与2-乙基己酸和至少一种带有4到10个碳原子的直链酸的混合物反应来制备。同样，上述三成分酯润滑剂基本组份掺合物也可通过提及的酸与多元醇的混合物反应就地制备。
在另一个实施方式中，在上述两成分基本组份掺合物中可包括其他酯。例如，该基本组份掺合物可包括第三种酯。该第三种酯优选是作为选自季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇及其混合物的多元醇与2-乙基己酸的反应产物的酯，或作为选自季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇及其混合物的多元醇与至少两种带有4到10个碳原子的直链酸的混合物的反应产物的酯。
在另一个优选实施方式中，具有ISO 10的粘度的酯润滑剂基本组份掺合物可由两种酯混合物形成。第一种酯混合物包含约70-约85％重量的作为新戊二醇与2-乙基己酸源的反应产物的酯，和约15-约30％重量的作为选自季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇及其混合物的多元醇与2-乙基己酸源的反应产物的酯。第二种酯混合物包含约5-约80％重量的作为新戊二醇与至少一种带有4到10个碳原子的直链酸的反应产物的酯，和约80-约5％重量的作为选自季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇及其混合物的多元醇与至少一种带有4到10个碳原子的直链酸的反应产物的酯。在该优选实施方式中，比值为约10-约65％(重量)，更优选约20-约60％重量，最优选约30％重量的第一种酯混合物(2-乙基己酸的酯)，和约35-约90％重量，更优选约40-约80％重量，最优选约70％重量的第二种酯混合物(直链酸的酯)。
在本发明另一个实施方式中，可将第一或第二种酯加入第三或第四种酯的混合物中。在进一步的实施方式中，第一到第四种酯中的一种或多种可用作为三羟甲基丙烷与n-C5酸的反应产物的酯代替。
可通过制备直链酯的初始混合物和支链酯的初始混合物，并将这些初始混合物混合得到最终混合物来方便地制备多成分混合物。
在某些使用条件下，此处描述的酯基本组份可满意地用作最终润滑剂。然而通常优选的是，最终润滑剂含有本领域公知的作为添加剂的其他材料，如抗氧化剂和热稳定性改进剂、缓蚀剂、金属去活化剂、润滑剂、粘度指数改进剂、倾点和/或絮凝点下降剂、去垢剂、分散剂、泡沫促进剂、酸清除剂、消泡剂和耐特压添加剂。许多添加剂可同时具有耐磨和耐特压性能，或同时起到金属去活化剂和缓蚀剂的作用。累计地，所有添加剂优选不超过总配方的8％重量，更优选不超过5％重量。
前述添加剂类型的有效用量通常为：抗氧化剂化合物为0.01-5％，缓蚀剂成分为0.01-5％，金属去活化剂成分为0.001-0.5％，润滑剂为0.5-5％，粘度指数改进剂和倾点和/或絮凝点下降剂各为0.01-2％，去垢剂和分散剂备为0.1-5％，泡沫促进剂或消泡剂为0.001-0.1％，以及耐特压成分为0.1-2％。所有这些百分比都是基于润滑剂组合物总重的重量百分比。当然比上述添加剂用量多或少的用量对于特定环境或应用而言可以更合适，对于每种添加剂成分可以使用单一分子类型或混合物类型。
合适添加剂的上述实例只是用来举例说明而不是限定，除从属权利要求限定的以外。
合适的抗氧化剂和热稳定性改进剂的实例是二苯基-、二萘基-和苯基-萘基-胺，其中苯基和萘基可被取代，如N，N’-二苯基苯二胺、p-辛基二苯胺、p，p-二辛基二苯胺、-苯基-1-萘胺、N-苯基-2-萘胺、-(p-十二烷基)-苯基-2-萘胺、二(1-萘基)胺和二(2-萘基)胺；吩噻嗪如N-烷基吩噻嗪；氨基(-双苄基)；和位阻酚如6-(叔-丁基)苯酚、2，6-二(叔-丁基)苯酚、4-甲基-2，6-二-(叔-丁基)苯酚、4，4’-亚甲基双(-2，6-二-(叔-丁基)苯酚)、4，4’-亚甲基双(-2，6-二-(叔-丁基)苯酚)等。
合适的亚铜金属去活化剂的实例是咪唑、苯并咪唑、2-巯基苯并噻唑、2，5-二巯基噻二唑、亚水杨基丙二胺、吡唑、苯并三唑、甲苯并三唑(tolutriazole)、2-甲基benzamidazole、3，5-二甲基吡唑和亚甲基双苯并三唑。优选的是苯并三唑衍生物。更常用的金属去活化剂和/或缓蚀剂的其他实例包括有机酸及其酯、金属盐和酐，如N-油基肌氨酸、脱水山梨醇单油酸酯、环烷酸铅、十二碳烯基琥珀酸及其部分酯和酰胺，以及4-壬基苯氧基乙酸；伯、仲和叔脂族和脂环族胺和有机和无机酸的铵盐，如油可溶的羧酸烷基铵；杂环含氮化合物如噻二唑、取代的咪唑啉和噁唑啉；喹啉、醌和蒽醌；没食子酸丙酯；二壬基萘磺酸钡；链烯基琥珀酸酐或酸的酯和酰胺衍生物、二硫代氨基甲酸酯、二硫代磷酸酯、烷基酸磷酸酯的胺盐及其衍生物。
合适的润滑剂的实例包括硅氧烷聚合物、聚氧化烯聚合物、聚亚烷基二醇和脂肪酸与天然油脂的长链衍生物，如酯、胺、酰胺、咪唑啉和硼酸盐。
合适的粘度指数改进剂的实例包括聚甲基丙烯酸酯、乙烯基吡咯烷酮与甲基丙烯酸酯的共聚物、聚丁烯和苯乙烯-丙烯酸酯共聚物。
合适的倾点和/或絮凝点下降剂的实例包括聚甲基丙烯酸酯如甲基丙烯酸酯-乙烯-乙酸乙烯酯三聚物；烷基化的萘衍生物，以及脲与萘或酚的Friedel-Crafts催化的缩合反应产物。
合适的去垢剂和/或分散剂的实例包括聚丁烯基琥珀酸酰胺；聚丁烯基膦酸衍生物；长链烷基取代的芳族磺酸和它们的盐；烷基硫化物的甲基盐、烷基酚的甲基盐，以及烷基酚与醛类的缩合产物的甲基盐。
合适的消泡剂的实例包括硅酮(silicone)聚合物、硅氧烷(siloxane)聚合物和聚氧化烯聚合物和某些丙烯酸酯。
泡沫促进剂的实例包括非用作消泡剂的硅酮聚合物，硅氧烷聚合物和聚氧化烯聚合物。
合适的耐特压剂的实例包括硫化的脂肪酸和脂肪酸酯，如硫化的树脂酸辛基酯；硫化的萜烯；硫化的烯烃；有机聚硫化物；有机磷衍生物，包括胺磷酸酯、烷基酸磷酸酯、磷酸二烷基酯、氨基二硫代磷酸酯、三烷基和三芳基硫代磷酸酯(phosphorothionate)、三烷基和三芳基膦，以及二烷基亚磷酸盐，如磷酸单己酯的胺盐、二壬基萘磺酸酯的胺盐、磷酸三苯基酯、磷酸三萘基酯、二(苯基)(羟甲苯基)磷酸酯和二(羟甲苯基)(苯基)磷酸酯、(萘基)二(苯基)磷酸酯、三苯基硫代磷酸酯；二硫代氨基甲酸盐，如二烷基二硫代氨基甲酸锑；氯化和/或氟化烃，以及黄原酸酯。
在某些运行条件下，可以相信在润滑剂中存在的各种类型的聚醚多元醇的稳定性不好和/或与某些最有用的润滑剂添加剂的相容性不够，尽管这些聚醚多元醇已作为某些现有技术润滑剂基本组份的重要成分，并报导为有益于氟碳制冷工作介质。因此，在本发明的一个实施方式中，优选的是润滑剂基本组份和润滑剂基本不含这种聚醚多元醇。“基本不含”表示该组合物含有不超过约10％重量，优选不超过约2.6％重量，更优选不超过约1.2％重量的所述材料。
在根据本发明配制制冷工作介质中，优选所选择的传热流体和润滑剂的化学特征和存在比例使该工作介质保持均相，即在使用该工作介质的制冷系统运行期间，在该工作介质的整个运行温度范围内，检测不到可见的相分离或浑浊。该温度范围可在-60℃到最高175℃内变化。如果该工作介质直到+30℃还保持单相，往往就足够了，尽管依次更优选的是直到40℃、56℃、71℃、88℃或100℃还保持单相特征。同样，如果该工作介质组合物在冷却到0℃时仍保持单相，一般就足够了，尽管依次更优选的是这种单相特征保持到-10℃、-20℃、-30℃、-40℃或-55℃。带有无氯含氟基传热流体的单相混合物通常可用上述混合的酯润滑剂获得，最优选的酯是最可能在宽温度范围内给予这种单相特征的酯
由于往往很难准确预测多少润滑剂与传热流体混合以形成工作介质，因此最优选的是该润滑剂组合物在上述温度范围内按任何比例与传热流体混合都形成单相。然而这并不是硬性的要求，如果对于含有至多1％重量本发明的润滑剂的工作介质混合物，在整个温度范围内都为单相特征往往就足够了。依次更优选的是含有高达2、4、10和15％重量润滑剂的混合物在整个温度范围内都是单相特征。
在本发明的实践中，润滑剂基本组份以这样的方式用于制冷机运行过程中，即润滑剂在该设备运行过程中提高了制冷设备金属表面的耐磨性和耐腐蚀性。根据该方法，所述表面与单独的润滑剂接触，或与作为工作介质的一部分的润滑剂接触，其中润滑剂与无氯含氟基传热流体形成单相。
根据本发明的润滑剂组合物的可运行的和优选的粘度范围以及粘度随温度的变化，通常与现有技术中与传热流体，尤其是氟碳和/或氯氟碳传热流体一起用于制冷系统的润滑剂的相同。如上所述，通常优选的是本发明的润滑剂的国际标准化组织(“ISO”)粘度等级数为7-10。ISO粘度等级数从ISO 2到ISO 15的粘度范围示于表1中。
表1
    ISO粘度等级数     40℃下的粘度范围(厘泊)
    最小     最大
    2     1.98     2.42
    3     2.88     3.53
    5     4.14     5.06
    7     6.12     7.48
    10     9.00     11.0
    15     13.5     16.5
通用的酯合成方法
将要反应的醇和酸与诸如二乙酸二丁基锡、草酸锡、磷酸和/或钛酸四丁基酯之类的合适的催化剂一起加入装有搅拌器、温度计、氮气吹入装置、冷凝器和再循环阱的圆底烧瓶中。酸的加入量超出醇约15％mol。催化剂的量为反应的酸和醇的总量的0.02-0.1％重量。
将反应混合物加热到约220-230℃，将反应中生成的水收集在阱中，同时将回流的酸返回到反应混合物中。根据需要将上述反应混合物保持部分真空以实现回流。
对反应混合物不时取样确定羟基值，在每克混合物的羟基值低于5.0mg的KOH后，通过在所用装置能获得的最高真空下蒸馏，除去大部分过量酸，同时降温到约190℃。然后冷却反应混合物，如果需要，可通过用石灰、氢氧化钠或环氧酯处理来除去任何残余酸。在混合和相相容性测试前干燥并过滤所得润滑剂或润滑剂基本组份。
将下述的酯进行“四球测试”和高压釜水解稳定性测试。
“四球测试”测量金属表面的磨损，用mm表示。根据该测试，磨损越少越好。该测试根据ASTM 4122，在20kg、1200rpm和107℃下进行1小时。“四球测试”的结果对于ISO 7润滑剂将不大于0.60mm，对于ISO 10润滑剂将不大于0.65mm，以减少金属表面磨损。
水解稳定性测试在以下条件下进行。将5g铁置于包含20g润滑剂的试管中。将试管在149℃的高压釜中，在氮气氛下在饱和水汽环境中保持72小时。根据该测试，润滑剂的水解稳定性TAN结果应不超过50，优选不超过30。
本发明的酯润滑剂基本组份的制备在以下实施例中进一步描述。
实施例1
在实施例1中，制备并混合粘度为ISO 7的酯，和测试其水解稳定性和耐磨性。称为“酯A”的酯由新戊二醇和酸混合物形成，所述酸混合物包含0.9％重量nC4、4％重量nC5、26％重量nC6、30％重量nC7、12％重量nC8、27％重量nC9和0.1％重量nC10。称为“酯B”的酯由新戊二醇和2-乙基己酸形成。实施例1和实施例10与实施例11作为比较基础。实施例2到实施例9表示根据本发明制备的酯掺合物。
根据下表2的结果(该结果在图1中图示出)，与用未掺合的直链酸混合物的酯得到的水解稳定性TAN结果比较，这些酯掺合物表现出优异的水解稳定性TAN结果。与2-乙基己酸的新戊二醇酯的磨损结果比较，所述酯掺合物还在金属表面产生了更好的磨损结果
表2
ISO 7酯掺合物，重量百分比
  1 2   3   4   5   6   7   8   9   10   11
  酯A  100 90  80  70  60  50  40  30  20  10  -
  酯B 10  20  30  40  50  60  70  80  90  100
   水解稳定性
  最终的TAN  50.4 40.8  31.9  23.4  16.2  10.5  7.2  4.1  1.9  1.8  1.3
   四球磨损
  mm  0.48 0.52  0.52  0.52  0.54  0.55  0.57  0.57  0.60  0.63  0.63
  134a混溶性  ＜-70 ＜-70  ＜-70  ＜-70  ＜-70  ＜-70  ＜-70  ＜-70  ＜-70  ＜-70  ＜-70
实施例2
在实施例2中，制备粘度为ISO 10的酯，混合并测试其水解稳定性和金属磨损。称为“酯C”的酯是60％重量的酯A与40％重量的酯E的混合物。酯E从由85％季戊四醇、12％二季戊四醇和3％三季戊四醇组成的多元醇的混合物，与由0.4％重量nC4、50.82％重量的nC5、9.96％重量nC6、13.40％重量nC7、14.84％重量nC8、5.43％重量nCx和5.17％重量nC10组成的直链酸的混合物形成。称为“酯D”的酯是酯B与酯F的混合物。酯F从由98％重量的季戊四醇和2％重量二季戊四醇组成的多元醇混合物与2-乙基己酸形成。实施例12和19-22不是本发明的实施方式，作为比较的基础包括在内。实施例13到18代表根据本发明制备的多组分酯混合物。
根据下表3的结果(该结果在图2中图示出)，与仅从直链酸的混合物形成的酯掺合物-酯C的水解稳定性TAN结果比较，这些酯掺合物表现出更好的水解稳定性TAN结果。与2-乙基己酸作为酸成分形成的酯掺合物-酯D产生的磨损结果比较，所述酯掺合物还在金属表面产生了更好的磨损结果
表3
ISO 10酯的掺合物，重量百分比
   12    13    14    15    16    17    18    19    20    21    22
  酯C   100   90   80   70   60   50   40   30   20   10   -
  酯D   -   10   20   30   40   50   60   70   80   90   100
   水解稳定性
  最终的TAN   61   47   38   -   29.2   -   -   6.8   -   -   3
   四球磨损
  mm   0.50   0.54   0.53   0.55   0.60   0.60   0.61   0.68   0.68   0.69   0.70

Claims (16)

1.一种在制冷设备运行期间在所述设备中改善金属表面耐磨损性能，并保持水解稳定性环境的方法，所述方法包括用酯润滑剂基本组份掺合物润滑金属表面，所述掺合物包括10-90％重量的第一种酯，该第一种酯是新戊二醇与2-乙基己酸源的反应产物，90-10％重量的第二种酯，该第二种酯是新戊二醇与至少一种带有4到10个碳原子的直链酸的反应产物，第三种酯，其是选自季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇及其混合物的多元醇与2-乙基己酸源的反应产物，和第四种酯，其是选自季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇及其混合物的多元醇与至少一种具有4到10个碳原子的直链酸的反应产物，其中所述第一种酯和第三种酯一起占所述掺合物的30-70％重量，并且所述第二种酯和第四种酯一起占所述掺合物的70-30％重量，和其中所得酯润滑剂基本组份掺合物在40℃下具有6.12～11.0厘泊的粘度，不超过50的水解稳定性TAN结果，并且在20kg、1200rpm、107℃下1小时的四球测试条件下金属表面的耐四球磨损测试结果不超过0.60mm。
2.根据权利要求1的方法，其中所述掺合物含有30-70％重量的第一种酯和70-30％重量的第二种酯。
3.一种在制冷设备运行期间在所述设备中改善金属表面耐磨损性能，并保持水解稳定性环境的方法，所述方法包括用主要由无氯含氟基的传热流体和酯润滑剂基本组份掺合物组成的工作介质润滑金属表面，所述无氯含氟基的传热流体占所述工作介质的85-99％重量，所述掺合物占所述工作介质的1-15％重量，并且包括10-90％重量的第一种酯，该第一种酯是新戊二醇与2-乙基己酸源的反应产物，和90-10％重量的第二种酯，该第二种酯是新戊二醇与至少一种带有4到10个碳原子的直链酸的反应产物，所述掺合物还包括第三种酯，其是选自季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇及其混合物的多元醇与2-乙基己酸源的反应产物，和第四种酯，其是选自季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇及其混合物的多元醇与至少一种具有4到10个碳原子的直链酸的反应产物，其中所述第一种酯和第三种酯一起占所述掺合物的30-70％重量，并且所述第二种酯和第四种酯一起占所述掺合物的70-30％重量，和其中所得酯润滑剂基本组份掺合物在40℃下具有6.12～11.0厘泊的粘度，不超过50的水解稳定性TAN结果，并且在20kg、1200rpm、107℃下1小时的四球测试条件下金属表面的耐四球磨损测试结果不超过0.60mm，且所得工作介质到至少低至-40℃保持单相。
4.可用于在与润滑剂组合物接触的制冷设备中改善金属表面耐磨损性能，并保持水解稳定性环境的润滑剂组合物，所述组合物包括酯润滑剂基本组份掺合物，所述掺合物包括10-90％重量的第一种酯，该第一种酯是新戊二醇与2-乙基己酸源的反应产物，90-10％重量的第二种酯，该第二种酯是新戊二醇与至少一种具有4到10个碳原子的直链酸的反应产物，第三种酯，其是选自季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇及其混合物的多元醇与2-乙基己酸源的反应产物，和第四种酯，其是选自季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇及其混合物的多元醇与至少一种具有4到10个碳原子的直链酸的反应产物，其中所述第一种酯和第三种酯一起占所述掺合物的30-70％重量，并且所述第二种酯和第四种酯一起占所述掺合物的70-30％重量，和其中所得酯润滑剂基本组份掺合物在40℃下具有6.12～11.0厘泊的粘度，不超过50的水解稳定性TAN结果，并且在20kg、1200rpm、107℃下1小时的四球测试条件下金属表面的耐四球磨损测试结果不超过0.60mm。
5.权利要求2的方法，其中润滑金属表面的步骤用作为制冷工作流体的组分的所述的酯润滑剂基本组份掺合物和无氯氟基传热流体一起进行。
6.权利要求1的方法，其中润滑金属表面的步骤用与至少一种添加剂混合的所述的酯润滑剂基本组份掺合物和无氯氟基传热流体一起进行，其中所述添加剂选自抗氧化剂和热稳定性改性剂、缓蚀剂、金属去活化剂、润滑剂、粘度指数改进剂、倾点和/或絮凝点下降剂、去垢剂、分散剂、泡沫促进剂、酸清除剂、消泡剂和耐特压添加剂，其总含量不超过混合的润滑剂总重量的8％，所述混合的润滑剂作为制冷工作流体的组分存在。
7.权利要求1的方法，其中润滑金属表面的步骤用与至少一种包含抗氧剂和热稳定性改进剂的添加剂混合的所述的酯润滑剂基本组份掺合物和无氯氟基传热流体一起进行，其中所述添加剂不超过混合的润滑剂总重量的8％，所述混合的润滑剂作为制冷工作流体的组分存在，所述抗氧剂和热稳定性改进剂选自二苯基-、二萘基-和苯基-萘基胺类，吩噻嗪类，氨基(-双苄基)类和位阻酚类。
8.权利要求1的方法，其中润滑金属表面的步骤用与至少一种包含4，4′-亚甲基双(2，6-二叔丁基苯酚)的添加剂混合的所述的酯润滑剂基本组份掺合物和无氯氟基传热流体一起进行，其中所述添加剂不超过混合的润滑剂总重量的8％，所述混合的润滑剂作为制冷工作流体的组分存在。
9.权利要求2的方法，其中润滑金属表面的步骤用作为制冷工作流体的组分的所述的酯润滑剂基本组份掺合物和选自五氟乙烷、1，1-二氟乙烷、1，1，1-三氟乙烷、二氟甲烷和1，1，1，2-四氟乙烷的无氯氟基传热流体一起进行。
10.权利要求1的方法，其中润滑金属表面的步骤用与至少一种添加剂混合的所述的酯润滑剂基本组份掺合物和选自五氟乙烷、1，1-二氟乙烷、1，1，1-三氟乙烷、二氟甲烷和1，1，1，2-四氟乙烷的无氯氟基传热流体一起进行，其中所述添加剂选自抗氧化剂和热稳定性改性剂、缓蚀剂、金属去活化剂、润滑剂、粘度指数改进剂、倾点和/或絮凝点下降剂、去垢剂、分散剂、泡沫促进剂、酸清除剂、消泡剂和耐特压添加剂，其总含量不超过混合的润滑剂总重量的8％，所述混合的润滑剂作为制冷工作流体的组分存在。
11.权利要求1的方法，其中润滑金属表面的步骤用与至少一种包含抗氧剂和热稳定性改进剂的添加剂混合的所述的酯润滑剂基本组份掺合物和选自五氟乙烷、1，1-二氟乙烷、1，1，1-三氟乙烷、二氟甲烷和1，1，1，2-四氟乙烷的无氯氟基传热流体一起进行，其中所述添加剂不超过混合的润滑剂总重量的8％，所述混合的润滑剂作为制冷工作流体的组分存在，所述抗氧剂和热稳定性改进剂选自二苯基-、二萘基-和苯基-萘基胺类，吩噻嗪类，氨基(-双苄基)类和位阻酚类。
12.权利要求1的方法，其中润滑金属表面的步骤用与至少一种包含4，4′-亚甲基双(2，6-二叔丁基苯酚)的添加剂混合的所述的酯润滑剂基本组份掺合物和选自五氟乙烷、1，1-二氟乙烷、1，1，1-三氟乙烷、二氟甲烷和1，1，1，2-四氟乙烷的无氯氟基传热流体一起进行，其中所述添加剂不超过混合的润滑剂总重量的8％，所述混合的润滑剂作为制冷工作流体的组分存在。
13.权利要求2的方法，其中润滑金属表面的步骤用作为制冷工作流体的组分的所述的酯润滑剂基本组份掺合物和1，1，1，2-四氟乙烷一起进行。
14.权利要求1的方法，其中润滑金属表面的步骤用与至少一种添加剂混合的所述的酯润滑剂基本组份掺合物和1，1，1，2-四氟乙烷一起进行，其中所述添加剂选自抗氧化剂和热稳定性改性剂、缓蚀剂、金属去活化剂、润滑剂、粘度指数改进剂、倾点和/或絮凝点下降剂、去垢剂、分散剂、泡沫促进剂、酸清除剂、消泡剂和耐特压添加剂，其总含量不超过混合的润滑剂总重量的8％，所述混合的润滑剂作为制冷工作流体的组分存在。
15.权利要求1的方法，其中润滑金属表面的步骤用与至少一种包含抗氧剂和热稳定性改进剂的添加剂混合的所述的酯润滑剂基本组份掺合物和1，1，1，2-四氟乙烷一起进行，其中所述添加剂不超过混合的润滑剂总重量的8％，所述混合的润滑剂作为制冷工作流体的组分存在，所述抗氧剂和热稳定性改进剂选自二苯基-、二萘基-和苯基-萘基胺类，吩噻嗪类，氨基(-双苄基)类和位阻酚类。
16.权利要求1的方法，其中润滑金属表面的步骤用与至少一种包含4，4′-亚甲基双(2，6-二叔丁基苯酚)的添加剂混合的所述的酯润滑剂基本组份掺合物和1，1，1，2-四氟乙烷一起进行，其中所述添加剂不超过混合的润滑剂总重量的8％，所述混合的润滑剂作为制冷工作流体的组分存在。
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