CN1675332A - 含有增强性能添加剂的制冷剂组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及含有增强性能添加剂的制冷剂和润滑剂组合物。发现该增强性能添加剂提高了汽相压缩制冷和空调系统的能量效率和容量，该系统中使用氢氟烃制冷剂(例如HFC－134a)和氧化制冷润滑剂(例如POE、PAG和PVE)。

Description

含有增强性能添加剂的制冷剂组合物
相关申请的交叉引用
本申请要求2002年8月8日提交的美国临时申请60/402,364的优先权。该专利申请也要求2003年8月7日提交的题为“含有增强性能添加剂的制冷剂组合物”的权益。该申请的律师文件号是FL-1081 USNA。
发明领域
本发明涉及含有增强性能添加剂的制冷剂和润滑剂组合物。发现增强性能添加剂能改进汽相压缩制冷和空调系统的能量效率和/或容量，这些系统使用氢氟烃(hydrofluorocarbon)制冷剂和氧化制冷润滑剂。
背景
关于过度能耗的环境问题已经促使许多工厂改进它们的商品和/或设备设计以节约更多的能量。与节能目的一致的是，制冷和空调工业一直在寻求改进汽相压缩制冷和空调系统的能量效率。例如，已经将添加剂加入制冷剂/润滑剂混合物中以提高汽相压缩制冷和空调系统的效率。主要建议的添加剂是四甘醇二甲醚或四甘醇二甲醚。但是，已经知道四甘醇二甲醚和相似的具有亚乙基重复单元的二醇醚有不利的再生产健康问题，这使得它们显然不适合这种应用。
已经为解决该问题提出了其它建议，包括改变制冷和空调系统的设计。但是，不幸的是，许多这些建议引起了制冷和空调系统中的其它复杂性或缺点。
因此，需要一种无毒且能改进汽相压缩制冷和空调系统的能量效率和容量的增强性能添加剂。
US 5,826,436公开了添加剂、主要是四甘醇二甲醚用于降低汽相压缩制冷或空调系统中的压缩机上的热力学载荷，进而增强冷却容量和性能。该专利US’436的发明人还公开了一系列可以用于与四甘醇二甲醚相同目的的潜在化合物类型。
EP 4,963,280公开了使用高分子量的氯化α-烯烃作为添加剂通过改进系统表面上的传热来改进热泵系统的能量效率。
EP 612839A1公开了一种组合物，含有至少一种含氟烃、改进效率或降低磨损量的含氮添加剂和有效量的润滑剂例如羧酸酯、聚亚烷基二醇、聚碳酸酯或它们的混合物。含氮添加剂改进了润滑剂的润滑性能，进而降低了移动部件的磨损。
概述
本发明涉及含有工业可接受的增强性能添加剂的组合物，所述增强性能添加剂选自聚氧亚烷基二醇醚、酰胺、腈、含氯烃、芳基醚1，1，1-三氟烷烃、含氟醚、内酯、酯、冠状化合物、环糊精和杯芳烃。上述组合物还含有至少一种氢氟烃(HFC)、全氟烃(PFC)、氢氟醚(HFE)、氨和/或二氧化碳制冷剂和至少一种多元醇酯(POE)、聚亚烷基二醇(PAG)或聚乙烯醚(PVE)润滑剂。
已经发现使用所述添加剂能改进汽相压缩制冷和空调系统的能量效率和/或容量。这些添加剂提高了制冷剂例如氢氟烃(HFC)、全氟烃(PFC)、氢氟醚(HFE)、氨和二氧化碳在制冷润滑剂例如多元醇酯(POE)、聚亚烷基二醇(PAG)或聚乙烯醚(PVE)中的溶解性。溶解性的提高导致汽化热或潜热的提高。汽化热的提高改进了能量效率和汽相压缩制冷和空调系统的冷却和热容量。另外，本发明的添加剂溶解了难溶性组分，例如通常在汽相压缩制冷系统中存在的且引起问题的低分子量低聚物和增塑剂。
附图简述
本发明的这些和其它特征、方面和优点将参考以下说明书、所附权利要求和附图更好地理解，在附图中：
图1是HFC-134a的吸收(质量％)与POE 22(Mobil Oil ProductArctic EAL 22)相对于时间的关系曲线，组成是：70重量％POE 22，30重量％的1-辛基吡咯烷-2-酮(OP)；和70重量％POE 22，30重量％的实施例2中的二丙二醇二甲醚(DMM)。
详细描述
本发明人发现在汽相压缩制冷和设备中使用有效量的本发明添加剂能改进这些系统的性能。当这些添加剂在制冷系统中与POE、PAG或PVE润滑剂和选自氢氟烃(HFC)、全氟烃(PFC)、氢氟醚(HFE)、氨和二氧化碳的制冷剂组合时，改进了能量效率和/或容量。本发明的添加剂通过在从蒸发器中的润滑剂和添加剂组合物中解吸制冷剂时提高蒸发热而改进了汽相压缩制冷系统的能量效率和冷却能力。在不希塑受限于任何理论的情况下，认为破坏制冷剂和含官能团的极性添加剂之间的吸引导致蒸发热的提高。同样，这些添加剂通过提高将制冷剂吸收入冷凝器中的润滑剂和添加剂组合物时的溶解热改进了这些系统的热容量。
本发明的添加剂还溶解了在聚合物例如Mylar和其它聚酯中所含的低分子量低聚物。这些添加剂还溶剂了增塑剂，例如邻苯二甲酸酯、硬脂酸酯和其它难溶性组分，这些组分可以通过HFC、PFC或HFE制冷剂、氨或二氧化碳制冷剂或通过POE、PAG或PVE润滑剂从弹性体或聚合物中提取出来。这些被提取的组分会在热交换器和膨胀设备中再沉积，并引起传热损失和管道和控制设备的堵塞。通过将这些低聚物和增塑剂保持在溶液中，它们不会形成有害的沉积物，因此提高了压缩制冷设备的可靠性、能量效率和总体性能。
在含有润滑剂和添加剂的本发明组合物中，组合润滑剂和添加剂组合物中的约1-约99重量％、优选约1-约60重量％、最优选约1-约20重量％是添加剂。按照重量比率计，在含有润滑剂和添加剂的本发明组合物中，润滑剂与添加剂的重量比率是约99∶1至约1∶99，优选约99∶1至约40∶60，最优选约99∶1至约80∶20。添加剂可以加入汽相压缩制冷和空调系统中作为添加剂、HFC、PFC、HFE、氨和/或二氧化碳制冷剂的组合物。当加入压缩制冷和空调系统中时，在组合的添加剂和制冷剂组合物中，添加剂和制冷剂组合物将通常含有约0.1-约20重量％、优选约0.1-约10重量％的添加剂。在含有含HFC、PFC、HFE、氨和/或二氧化碳、润滑剂和添加剂的本发明组合物的汽相压缩制冷和空调系统中，制冷剂、润滑剂和添加剂组合物的约1-约70重量％、优选约1-约60重量％是润滑剂和添加剂。
本发明的含氟烃制冷剂含有至少一个碳原子和一个氟原子。特别有用的是具有1-6个碳原子的含氟烃，它含有至少一个氟原子，任选含有氧原子，和具有-90℃至80℃的常规沸点。这些含氟烃可以由通式CxF2x+2-yHyOz表示，其中x是1-6，y是0-9和z是0-2。含氟烃制冷剂因此包括氢氟烃(HFC)、全氟烃(PFC)和氢氟醚(HFE)。优选的含氟烃是其中x是1-6、y是1-5和z是0-1的那些。含氟烃是可从许多来源获得的商购产品，例如E.I.du Pont de Nemour&Co.，Floroproducts，Wilmington，DE，19898，USA，和另外通过现有技术中公开的合成方法获得，例如Chemistry of Organic FluorineCompounds，Milos Hudlicky编辑，MacMillan Company，New York，N.Y.，1962出版。代表性的含氟烃包括：CHF3(HFC-23)，CH2F2(HFC-32)，CH3F(HFC-41)，CF3CF3(PFC-116)，CHF2CF3(HFC-125)，CHF2CHF2(HFC-134)，CH2FCF3(HFC-134a)，CHF2CH2F(HFC143)，CF3CH3(HFC-143a)，CHF2CH3(HFC-152a)，CH2FCH3(HFC-161)，CF3CF2CF3(PFC-218)，CHF2CF2CF3(HFC-227ca，CF3CFHCF3(HFC-227ea)，CHF2CF2CHF2(HFC-236ca)，CH2FCF2CF3(HFC-236cb)，CHF2CHFCF3(HFC-236ea)，CF3CH2CF3(HFC-236fa)，CH2FCF2CHF2(HFC-245ca)，CH3CF2CF3(HFC-245cb)，CHF2CHFCHF2(HFC-245ea)，CH2FCHFCF3(HFC-245eb)，CHF2CH2CF3(HFC-245fa)，CH2FCF2CH2F(HFC-254ca)，CH2CF2CHF2(HFC-254cb)，CH2FCHFCHF2(HFC-254ea)，CH3CHFCF3(HFC-254eb)，CHF2CH2CHF2(HFC-254fa)，CH2FCH2CF3(HFC-254fb)，CH3CF2CH3(HFC-272ca)，CH3CHFCH2F(HFC-272ea)，CH2FCH2CH2F(HFC-272fa)，CH3CH2CF2H(HFC-272fb)，CH3CHFCH3(HFC-281ea)，CH3CH2CH2F(HFC-281fa)，cyclo-C4F8(PFC-C318)，CHF2CF2CF2CF2H(HFC-338pcc)，CF3CHFCHFCF2CF3(HFC-43-10mee)，C4F9OCH3，and C4F9OC2H5。
本发明的含氟烃制冷剂可以另外任选包含共沸的和类似共沸物的含氟烃制冷剂组合物，例如HFC-125/HFC-143a/HFC-134a(已知的ASHRAE标记为R-404A)，HFC-32/HFC-125/HFC-134a(已知的ASHRAE标记为R-407A，R-407B，and R-407C)，HFC-32/HFC-125(R-410A)，and HFC-125/HFC-143a(已知的ASHRAE标记为R-507)。
本发明的制冷剂还包含氨和/或二氧化碳。另外，制冷剂可以包含含氟烃制冷剂与氨和/或二氧化碳的混合物。
本发明的制冷剂可以另外任选含有最多10重量％的二甲醚或至少一种C3-C5烃，例如丙烷、丙烯、环丙烷、正丁烷、异丁烷和正戊烷。含有这种C3-C5烃的含氟烃的例子是HFC-125/HFC-134a/正丁烷的类似共沸物的组合物(ASHRAE标记R-417A)。
本发明的制冷润滑剂是设计用于氢氟烃制冷剂并与本发明含氟烃在压缩制冷和空调系统操作条件下能混溶的那些。这些润滑剂以及它们的性能公开在“Synthetic Lubricants and High-PerformanceFluids”，R.L.Shubkin，Marcel Dekker编辑，1993。典型的制冷润滑剂具有在40℃下至少9厘沲的粘度。制冷润滑剂包括、但不限于多元醇酯(POE)、聚亚烷基二醇(PAG)和聚乙烯醚(PVE)。
本发明的添加剂包含由式R1[(OR2)xOR3]y表示的聚氧亚烷基二醇醚，其中x是选自1-3的整数；y是选自1-4的整数；R1是选自氢和具有1-6个碳原子和y键接位的脂族烃基；R2是选自具有3-4个碳原子的脂族亚烃基；R3是选自氢和具有1-6个碳原子的脂族的和脂环族烃基；R1和R3中的至少一个是所述烃基；和其中所述聚氧亚烷基二醇醚具有约100-约300原子质量单位的分子量，且碳/氧比率是约2.3-约5.0。在本发明中，优选的是由式R1[(OR2)xOR3]y表示的聚氧亚烷基二醇醚添加剂，其中x优选是1-2；y优选是1；R1和R3优选独立地选自氢和具有1-4个碳原子的脂族烃基；R2优选选自具有3或4个、最优选3个碳原子的脂族亚烃基；所述聚氧亚烷基二醇醚的分子量优选是约100-约250原子质量单位，最优选约125-约250原子质量单位，且聚氧亚烷基二醇醚中的碳/氧比率优选是约2.5-约4.0，最优选约2.7-约3.5。具有1-6个碳原子的R1和R3烃基可以是直链、支链或环状的。代表性的R1和R3烃基包括甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、环戊基和环己基。当本发明的聚氧亚烷基二醇醚中的游离羟基可能与特定的压缩制冷设备结构材料(例如Mylar)不相容时，R1和R3优选是具有1-4个、最优选1个碳原子的脂族烃基。具有3-4个碳原子的脂族亚烃基R2形成重复的氧亚烷基-(OR2)X-，包括氧亚丙基和氧亚丁基。在一个聚氧亚烷基二醇醚添加剂分子中的包含R2的氧亚烷基可以是相同的，或者一个分子可以包含不同的R2氧亚烷基。本发明的聚氧亚烷基二醇醚添加剂优选含有至少一个氧亚丙基。当R1是具有1-6个碳原子和y键接位的脂族或脂环族烃基时，该基团可以是是直链、支链或环状的。代表性的具有两个键接位的R1脂族烃基包括例如亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚环戊基和亚环己基。代表性的具有三个或四个键接位的R1脂族烃基包括从多元醇例如三羟甲基丙烷、甘油、季戊四醇、1，2，3-三羟基环己烷和1，3，5-三羟基环己烷通过除去其羟基而衍生的残基。
代表性的聚氧亚烷基二醇醚添加剂包括CH3OCH2CH(CH3)O(H或CH3)(丙二醇甲基(或二甲基)醚)，CH3O[CH2CH(CH3)O]2(H或CH3)(二丙二醇甲基(或二甲基)醚)，CH3O[CH2CH(CH3)O]3(H或CH3)(三丙二醇甲基(或二甲基)醚)，C2H5OCH2CH(CH3)O(H或C2H5)(丙二醇乙基(或二乙基)醚)，C2H5O[CH2CH(CH3)O]2(H或C2H5)(二丙二醇乙基(或二乙基)醚)，C2H5O[CH2CH(CH3)O]3(H或C2H5)(三丙二醇乙基(或二乙基)醚)，C3H7OCH2CH(CH3)O(H或C3H7)(丙二醇正丙基(或二正丙基)醚)，C3H7O[CH2CH(CH3)O]2(H或C3H7)(二丙二醇正丙基(或二正丙基)醚)，C3H7O[CH2CH(CH3)O]3(H或C3H7)(三丙二醇正丙基(或二正丙基)醚)，C4H9OCH2CH(CH3)OH(丙二醇正丁基醚)，C4H9O[CH2CH(CH3)O]2(H或C4H9)(二丙二醇正丁基(或二正丁基)醚)，C4H9O[CH2CH(CH3)O]3(H或C4H9)(三丙二醇正丁基(或二正丁基)醚)，(CH3)3COCH2CH(CH3)OH(丙二醇叔丁基醚)，(CH3)3CO[CH2CH(CH3)O]2(H或(CH3)3)(二丙二醇叔丁基(或二叔丁基)醚)，(CH3)3CO[CH2CH(CH3)O]3(H或(CH3)3)(三丙二醇叔丁基(或二叔丁基)醚)，C5H11OCH2CH(CH3)OH(丙二醇正戊基醚)，C4H9OCH2CH(C2H5)OH(丁二醇正丁基醚)，C4H9O[CH2CH(C2H5)O]2H(二丁二醇正丁基醚)，三羟甲基丙烷三正丁基醚(C2H5C(CH2O(CH2)3CH3)3)和三羟甲基丙烷二正丁基醚(C2H5C(CH2OC(CH2)3CH3)2CH2OH)。
聚氧亚烷基二醇醚添加剂通常具有在40℃小于约5厘沲的动态粘度。例如二丙二醇二甲醚(DMM)具有在40℃下0.90厘沲的动态粘度，二丙二醇甲醚具有在40℃下2.7厘沲的动态粘度。
本发明的添加剂还含有由式R1CONR2R3和环-[R4CON(R5)-]表示的酰胺，其中R1、R2、R3和R5独立地选自具有1-12个碳原子的脂族烃基和脂环族烃基，和至多一个具有6-12个碳原子的芳基；R4是选自具有3-12个碳原子的脂族亚烃基；和其中所述酰胺具有约120-约300原子质量单位的分子量，且碳/氧比率是约7-约20。所述酰胺优选具有约120-约250原子质量单位的分子量。所述酰胺中的碳/氧比率优选是约7-约16，最优选约10-约14。R1、R2、R3和R5可以任选包括被取代的基团，也就是说，含有非烃取代基的基团，选自卤素(例如氟、氯)和烷氧基(例如甲氧基)。R1、R2、R3和R5可以任选包括杂原子取代的基团，也就是说，在基团链中除了碳原子外含有氮原子(氮杂-)、氧(氧杂-)或硫(硫杂-)的基团。一般而言，在R1-3和R5中的每10个碳原子中存在不超过三个、优选不超过一个非烃取代基和杂原子，和在使用上述碳/氧比率和分子量限制时必须考虑的是任何这样的非烃取代基和杂原子的存在。优选的酰胺添加剂由碳、氢、氮和氧组成。代表性的R1、R2、R3和R5脂族和脂环族烃基包括甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、环戊基、环己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基和它们的构型异构体。代表性的R1、R2、R3和R5芳基包括苯基、枯烯基、2，4，6-三甲苯基、甲苯基、二甲苯基、苄基、苯乙基、噻吩基、呋喃基、吡咯基和吡啶基。酰胺添加剂的优选实施方案是其中上式环-[R4CON(R5)-]中的R4可以由亚烃基(CR6R7)n表示的那些，换句话说是式环-[(CR6R7)nCON(R5)-]，其中上述对于(a)碳/氧比率和(b)分子量的值同样适用；n是3-5的整数；R5是含有1-12个碳原子的饱和烃基；R6和R7独立地(各自对于n)根据上述对于R1-3定义的规则选择。在式环-[(CR6R7)nCON(R5)-]表示的内酰胺中，所有R6和R7优选是氢，或含有在n个亚甲基单元中的单个饱和烃基，和R5是含有3-12个碳原子的饱和烃基。例如是1-(饱和烃基)-5-甲基吡咯烷-2-酮。
代表性的酰胺添加剂包括：1-辛基吡咯烷-2-酮，1-癸基吡咯烷-2-酮，1-辛基-5-甲基吡咯烷-2-酮，1-丁基己内酰胺，1-异丁基己内酰胺，1-环己基吡咯烷-2-酮，1-环己基-5-甲基吡咯烷-2-酮，1-丁基-5-甲基哌啶-2-酮，1-戊基-5-甲基哌啶-2-酮，1-己基己内酰胺，1-己基-5-甲基吡咯烷-2-酮，1-庚基-5-甲基吡咯烷-2-酮，1-壬基-5-甲基吡咯烷-2-酮，1-十一烷基-5-甲基吡咯烷-2-酮，1-十二烷基-5-甲基吡咯烷-2-酮，5-甲基-1-戊基哌啶-2-酮，1，3-二甲基哌啶-2-酮，1-甲基己内酰胺，1-丁基吡咯烷-2-酮，1，5-二甲基哌啶-2-酮，1-癸基-5-甲基吡咯烷-2-酮，1-十二烷基吡咯烷-2-酮，N，N-二丁基甲酰胺和N，N-二异丙基乙酰胺。
本发明的添加剂还含有由式R1CN表示的腈，其中R1选自具有5-12个碳原子的脂族、脂环族或芳族烃基，和其中所述腈具有约90-约200原子质量单位的分子量，碳/氮比率是约6-约12。在所述腈添加剂中的R1优选选自具有8-10个碳原子的脂族和脂环族烃基。所述腈添加剂的分子量优选是约120-约140原子质量单位。所述腈添加剂的碳/氮比率优选是约8-约9。R1可以任选包括取代的烃基，也就是说，含有非烃取代基的基团，选自卤素(例如氟、氯)和烷氧基(例如甲氧基)。R1可以任选包括杂原子取代的烃基，也就是说，在基团链中除了碳原子外含有氮原子(氮杂-)、氧(氧杂-)或硫(硫杂-)的基团。一般而言，在R1中的每10个碳原子中存在不超过三个、优选不超过一个非烃取代基和杂原子，和在使用上述碳/氮比率和分子量限制时必须考虑任何这种非烃取代基和杂原子的存在。在通式R1CN中的代表性R1脂族、脂环族和芳族烃基包括戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、环戊基、环己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基和它们的构型异构体，以及苯基、苄基、枯烯基、2，4，6-三甲苯基、甲苯基、二甲苯基和苯乙基。
代表性的腈添加剂包括1-氰基戊烷、2，2-二甲基-4-氰基戊烷、1-氰基己烷、1-氰基庚烷、1-氰基辛烷、2-氰基辛烷、1-氰基壬烷、1-氰基癸烷、2-氰基癸烷、1-氰基十一烷和1-氰基十二烷。
本发明的添加剂还含有由式RClx表示的含氯烃，其中x选自1或2的整数；R选自具有1-12个碳原子的脂族和脂环族烃基，和其中所述含氯烃具有约100-约200原子质量单位的分子量，碳/氯比率是约2-约10。所述含氯烃添加剂的分子量优选是约120-约150原子质量单位。所述含氯烃添加剂中的碳/氯比率优选是约6-约7。在通式RClx中的代表性R脂族和脂环族烃基包括甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、环戊基、环己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基和它们的构型异构体。
代表性的含氯烃添加剂包括：3-(氯甲基)戊烷、3-氯-3-甲基戊烷、1-氯己烷、1，6-二氯己烷、1-氯庚烷、1-氯辛烷、1-氯壬烷、1-氯癸烷和1，1，1-三氯癸烷。
本发明的添加剂还含有由式R1OR2表示的芳基醚，其中R1选自具有6-12个碳原子的芳族烃基，R2选自具有1-4个碳原子的脂族烃基；和其中所述芳基醚具有约100-约150原子质量单位的分子量，碳/氧比率是约4-约20。所述芳基醚添加剂中的碳/氧比率优选是约7-约10。在式R1OR2中的代表性R1芳基包括苯基、联苯基、枯烯基、2，4，6-三甲苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基和吡啶基。在通式R1OR2中的代表性R2脂族烃基包括甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基和叔丁基。代表性的芳基醚添加剂包括：甲基苯基醚(茴香醚)、1，3-二甲氧基苯，乙基苯基醚和丁基苯基醚。
本发明的添加剂还含有由通式CF3R1表示的1，1，1-三氟烷烃，其中R1选自具有约5-约15个碳原子的脂族和脂环族烃基，优选伯、直链、饱和的烷基。代表性的1，1，1-三氟烷烃添加剂包括1，1，1-三氟己烷和1，1，1-三氟十二烷。
本发明的添加剂还含有由通式R1OCF2 CF2H表示的含氟醚，其中R1选自具有约5-约15个碳原子的脂族和脂环族烃基，优选伯、直链、饱和的烷基。代表性的含氟醚添加剂包括C8H17OCF2CF2H和C6H13OCF2CF2H。
本发明的添加剂还含有由式I、II和III表示的内酯：
Figure A0381921500231
这些内酯含有在六元环(I)或优选五元环(II)中的-CO2-官能团，其中对于I和II，R1至R8独立地选自氢或直链、支链、环状、双环、饱和以及不饱和的烃基。R1至R8各自可以与其它R1至R8连接形成环。内酯可以具有式III中的环外的亚烷基，其中R1至R6独立地选自氢或直链、支链、环状、双环、饱和以及不饱和的烃基。R1至R6各自可以与其它Rt至R6连接形成环。本发明的内酯添加剂具有碳/酯官能团羰基氧之间的比率是约5-约15，优选约5-约12。所述内酯添加剂还具有约80-约300原子质量单位的分子量，优选约80-约200原子质量单位。代表性的内酯添加剂包括下表列出的化合物。
Figure A0381921500241
Figure A0381921500251
内酯添加剂通常具有在40℃下小于约7厘沲的动态粘度。例如在40℃下γ-十一烷酸内酯的动态粘度是5.4厘沲，顺-(3-己基-5-甲基)二氢呋喃-2-酮的动态粘度是4.5厘沲。内酯添加剂可以从商业获得或通过同时递交的美国临时专利申请(律师文件号CL-2362 US PRV，题为“顺-3，5-二取代二氢呋喃-2-酮及其制备方法和用途)所描述的方法制备。该临时申请的发明人是P.J.Fagan和C.J.Brandenburg。上述申请在这里引入供参考。
本发明的添加剂还含有由通式R1CO2R2表示的酯，其中R1和R2独立地选自直链和环状的、饱和和不饱和的烷基和芳基。优选的酯基本上由C、H和O组成，具有约80-约550原子质量单位的分子量，碳/酯官能团羰基氧的比率是约5-约15。代表性的酯包括：(CH3)2CHCH2OOC(CH2)2-4OCOCH2CH(CH3)2(二异丁基二元酯)、己酸乙酯、庚酸乙酯、丙酸正丁酯、丙酸正丙酯、苯甲酸乙酯、邻苯二甲酸二正丙酯、苯甲酸乙氧基乙酯、碳酸二丙酯，“Exxate 700”(商购的乙酸C7烷基酯)、“Exxate 800”(商购的乙酸C8烷基酯)，邻苯二甲酸二丁酯、和乙酸叔丁酯。
本发明的添加剂还含有具有在环状结构中结合的重复单元-(CH2-CH2-Y)n-的冠状化合物，其中Y是杂原子，例如氧、氮或硫，n是大于2。优选的冠状化合物是其中Y是氧且n大于4的冠醚。另外，冠状化合物可以任选被含有碳、氢、氧、氮和/或卤原子的侧基取代。冠醚可以从化学品公司例如Aldrich获得。代表性的冠醚是18-冠-6-醚，15-冠-5-醚和12-冠-4-醚。
本发明的添加剂还含有环糊精，其中由式IV表示的重复单元连接在环状结构中：
Figure A0381921500271
在式IV中，每个R基团独立地选自氢或直链、支链、环状的、双环、饱和和不饱和的具有最多10个碳原子的烃基，n等于6(α-环糊精)、7(β-环糊精)或8(γ-环糊精)。作为取代环糊精的例子，全己基-β-环糊精是含有7个重复单元(n＝7)的环糊精化合物，其中所有R基团是己基。
本发明的添加剂还含有杯芳烃，其中由式V表示的重复单元连接在环状结构中：
在式V中，每个R1和R2基团独立地选自氢或直链、支链、环状的、双环、饱和和不饱和的具有最多10个碳原子的烃基，n＝4、5、6、7或8。杯芳烃的代表性例子是杯[4]芳烃、杯[6]芳烃和对-叔丁基杯[4]芳烃，其中n＝4，R1包含氢，R2包含叔丁基。
本发明的添加剂可以含有单种添加剂或以任何比例含有多种添加剂。例如，添加剂可以含有单种添加剂物质的化合物混合物(例如聚氧亚烷基二醇醚的混合物)或选自不同种类的添加剂物质的化合物混合物(例如聚氧亚烷基二醇醚与酰胺的混合物)。
本发明的添加剂可以任选进一步含有由式R1COR2表示的酮，其中R1和R2独立地选自具有1-12个碳原子的脂族、脂环族和芳族烃基，和其中所述酮具有约70-约300原子质量单位的分子量，碳/氧比率是约4-约13。在所述酮中的R1和R2优选独立地选自具有1-9个碳原子的脂族和脂环族烃基。所述酮优选具有约100-约200原子质量单位的分子量。所述酮中的碳/氧比率优选是约7-约10。R1和R2可以一起形成连接的亚烃基，和形成5、6或7元环状酮，例如环戊酮、环己酮和环庚酮。R1和R2可以任选包括取代的烃基，也就是说，含有非烃取代基的基团，选自卤素(例如氟、氯)和烷氧基(例如甲氧基)。R1和R2可以任选包括杂原子取代的烃基，也就是说，在基团链中除了碳原子外含有氮原子(氮杂-)、氧(酮基-、氧杂-)或硫(硫杂-)的基团。一般而言，在R1和R2中的每10个碳原子中存在不超过三个、优选不超过一个非烃取代基和杂原子，和在使用上述碳/氧比率和分子量限制时必须考虑任何这种非烃取代基和杂原子的存在。通式R1COR2中的代表性R1和R2脂族、脂环族和芳族烃基包括甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、环戊基、环己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基和它们的构型异构体，以及苯基、苄基、枯烯基、2，4，6-三甲苯基、甲苯基、二甲苯基和苯乙基。
酮添加剂的代表性例子包括：2-丁酮、2-戊酮、乙酰苯、丁酰苯、己酰苯、环己酮、环庚酮、2-庚酮、3-庚酮、5-甲基-2-己酮、2-辛酮、3-辛酮、二异丁酮、4-乙基环己酮、2-壬酮、5-壬酮、2-癸酮、4-癸酮、2-萘烷酮、2-十三烷酮、二己基酮和二环己基酮。
酮添加剂可能具有不好的气味，这可以通过添加遮味剂或香料来掩盖。遮味剂或香料的典型例子可以包括Evergreen、Fresh Lemon、Cherry、Cinnamon、Peppermint、Floral或Orange Peel，或由intercontinental Fragrance销售，以及d-苧烯和蒎烯。这种遮味剂可以以基于遮味剂和添加剂组合重量计的约0.001-约15重量％的浓度使用。
本发明的添加剂还可以任选含有约0.5-约50重量％(基于添加剂总量)的含有5-15个碳原子的直链或环状脂族或芳族烃。这些烃的代表性例子包括戊烷、己烷、辛烷、壬烷、癸烷、IsoparH(高纯度C11-C12异烷烃)、Aromatic 150(C9-C11芳烃)、Aromatic 200(C9-C15芳烃)和Naptha 140。所有这些烃由美国Exxon Chemical销售。
本发明的添加剂还可以任选含有聚合物添加剂。聚合物添加剂可以是氟化和非氟化的丙烯酸酯的无规共聚物，其中该聚合物含有由式CH2＝C(R1)CO2R2、CH2＝C(R3)C6H4R4和CH2＝C(R5)C6H4XR6表示的至少一种单体的重复单元，其中X是氧或硫；R1、R3和R5独立地选自H和C1-C4烷基；R2、R4和R6独立地选自基于碳链的基团，其含有C和F和可以进一步含有H、Cl、醚氧或者硫醚、亚砜或砜基团形式的硫。这种聚合物添加剂的例子包括在美国专利6,299,792中公开的那些，例如ZonylPHS，由E.I.du Pont de Nemours&Co.，Wilmington，DE，19898，USA销售。ZonylPHS是一种无规共聚物，通过聚合40重量％的CH2＝C(CH3)CO2CH2CH2(CF2CF2)mF(也称为Zonyl氟代甲基丙烯酸酯或ZFM)其中m是1-12，主要是2-8，和60重量％的甲基丙烯酸月桂酯(CH2＝C(CH3)CO2(CH2)11CH3，也称为LMA)获得。
本发明的添加剂还可以任选含有约0.01-约30重量％(基于添加剂总量)的一种能通过降低润滑剂与金属的粘合而降低金属铜、铝、钢或其它热交换器中的金属的表面能的添加剂。金属表面能降低添加剂的例子包括在WIPO PCT出版物WO96/7721中公开的那些，例如ZonylFSA、ZonylFSP、ZonylFSJ和ZonylFS62，所有产品由E.I.du Pont de Nemours&Co.，Wilmington，DE，19898，USA销售。实际上，通过降低金属和润滑剂(即，代替与金属粘合更强的化合物)之间的粘合力，润滑剂更自由地循环通过空调或制冷系统中的热交换器和连接管线，不会在金属表面上作为层留下。这提高了向金属的传热，和使润滑剂更有效地返回压缩机。
如果需要，可以任选地向本发明组合物中加入常用的制冷系统添加剂以提高润滑性和系统稳定性。这些添加剂是在制冷压缩机润滑领域中熟知的，包括抗磨损剂、极限压力润滑剂、腐蚀和氧化抑制剂、金属表面钝化剂、自由基清除剂、发泡剂和抗发泡控制剂、泄漏检测剂等。一般而言，这些添加剂仅仅以相对总体润滑剂组合物而言少量存在。它们的使用浓度通常小于约0.1％至等于约3％每种添加剂。这些添加剂在独立系统要求的基础上选择。一些这些添加剂的典型例子可以包括、但不限于润滑增强添加剂，例如磷酸和硫代磷酸的烷基或芳基酯。这些包括EP润滑添加剂的磷酸三芳基酯类，例如丁基化磷酸三苯酯(BTPP)，或其它烷基化的磷酸三烷基酯，例如来自Akzo Chemicals的Syn-O-Ad 8478，磷酸三甲苯酯和相关化合物。另外，二烷基二硫代磷酸金属盐(例如二烷基二硫代磷酸锌或ZDDP，Lubrizol 1375)和其它这种化学品类别的化合物可以在本发明的组合物中使用。其它抗磨损添加剂包括天然产品油和非对称多羟基润滑添加剂例如Synergol TMS(International Lubricants)。天然或合成的基于油的润滑增强剂可以包括产品例如来自Nu-Calgon，Inc的Zerol ICE。相似地，可以使用稳定剂例如抗氧化剂、自由基清除剂和除水剂。这类化合物可以包括、但不限于丁基化羟基甲苯(BHT)、环氧化物和缩水甘油醚。
本发明还包括一种在含有HFC、PFC、HFE、氨和/或二氧化碳制冷剂和选自POE、PAG和PVE的制冷润滑剂的压缩制冷系统中产生制冷的方法。该方法包括在所述压缩制冷系统中在有效量的本发明添加剂存在下用所述制冷剂蒸发所述润滑剂的步骤。
本发明还包括一种在含有HFC、PFC、HFE、氨和/或二氧化碳制冷剂的压缩制冷设备中润滑压缩机的方法。该润滑方法包括向所述压缩机加入本发明的润滑剂和添加剂组合物的步骤。
本发明还包括一种在汽相压缩制冷或空调系统中产生制冷的方法，包括冷凝所述本发明的制冷剂组合物，然后在要冷却的物体附近蒸发所述组合物。
本发明还包括一种产生热量的方法，包括在要加热的物体存在下冷凝本发明的制冷剂组合物，然后蒸发所述组合物。
本发明还包括一种提高压缩制冷设备的能量效率和/或容量的方法，包括在压缩制冷设备中使用本发明的制冷剂组合物的步骤。
本发明还包括一种减少压缩制冷和/或空调设备中的沉积物和堵塞的方法，包括在所述设备中使用本发明组合物的步骤。
本发明还包括一种将添加剂输送到压缩制冷设备的方法，包括将任何本发明组合物加入所述设备的步骤。
本发明的组合物还可以用作清洁剂、用于聚烯烃和聚氨酯的膨胀剂、气溶胶推进剂、传热介质、气态介电材料、灭火剂、粉末循环操作流体、聚合介质、颗粒清除流体、载体流体、缓冲磨料剂或置换干燥剂。
实施例
这里使用的“POE 22”是Mobil Oil产品Arctic EAL22的缩写，是一种在40℃下动态粘度为22厘沲的多元醇酯润滑剂。这里使用的“DMM”是二丙二醇二甲醚(CH3O[CH2CH(CH3)O]2CH3)的缩写。这里使用的“OP”是1-辛基吡咯烷-2-酮(C12H23NO)的缩写。这里使用的“HDFO”是4-己基二氢呋喃-2-酮和3-己基二氢呋喃-2-酮的1∶1混合物的缩写。DMM、OP、γ-戊内酯、γ-辛内酯、γ-壬内酯、γ-癸内酯、γ-十一烷酸内酯、四甘醇二甲醚、1-甲基己内酰胺、18-冠-6-醚、乙酸叔丁酯、N-丁基丙酸酯、N，N-二丁基甲酰胺和2-辛酮可从AldrichChemical Company(Milwaukee，WI)获得。1-丁基己内酰胺的合成可以如现有技术所述进行。
实施例1
进行实验以检测在HFC和本发明添加剂混合期间的温度升高。等体积的添加剂和HFC-43-10mee(CF3CF2CHFCHFCF3)在装有温度探针的隔绝Dewar烧瓶中混合。在混合后5秒记录温度升高。结果如下所示。
实施例1-温度升高
  初始温度T(℃)  最后温度T(℃)   温度升高(℃)
对比实施例
四甘醇二甲醚   21.7  35   13.9
实施例
1-甲基己内酰胺   22.15  35.7   13.55
1-丁基己内酰胺   21.1  32.45   11.35
18-冠-6-醚   22.45  33.2   10.75
正辛基吡咯烷-2-酮(OP)   20.1  30.75   10.65
二丙二醇二甲醚(DMM)   20.7  29.65   8.95
γ-戊内酯   21.35  30.2   8.85
乙酸叔丁酯   19.7  28.2   8.5
2-庚酮   20.75  28.15   7.4
γ-辛内酯   21  28.3   7.3
N，N-二丁基甲酰胺   22.25  29.1   6.85
N-丁基丙酸酯   21  27.7   6.7
2-壬酮   21.00  27.60   6.6
γ-壬内酯   21.1  27.5   6.4
γ-十一烷酸内酯(GUDL)   19.7  25.8   6.1
HDFO   20.00  25.95   5.95
2-辛酮   19.75  25.5   5.75
γ-癸内酯   21.15  26.45   5.3
结果表明本发明的组合物具有显著的温度升高，表示高的混合热。
实施例2
制冷剂辊和平底容器通过短多倍的隔离阀、填充口和压力传感器连接。整个组装的体积通过填充水的质量来预先确定。已知体积的POE22润滑剂在有或无添加剂(OP或DMM)的情况下于22℃加入平底容器中。从顶部空间排出空气。关闭在两个辊之间的隔离阀。将HFC-134a制冷剂装入另一个辊中，达到压力181kPa。在开启两辊之间的隔离阀时连续监测压力。在一段时间内，随着制冷剂气体被吸收入润滑剂相，系统中的压力降低。相等状态用于将降低的压力转换为被吸收入润滑剂/添加剂混合物中的制冷剂的质量百分比。结果在图1中显示。结果表明通过添加本发明的添加剂，HFC-134a在POE22中的吸收得到显著改进。该结果表明蒸发热的改进。
实施例3
进行实验以测定添加剂是否能改进R407C(23重量％HFC-32和25重量％HFC-125，52重量％的HFC-134a)和多元醇酯(POE)油的性能。无管道的分离R22 Sanyo热泵(蒸发器Model KHSO951，冷凝器ModelCHO951)安装在环境室中。热泵安装有R22 Sanyo旋转压缩机(C-1R75H2R)。风扇回管装置安装在环境室的室内，室外装置安装在室外。向该系统装入约1200g的R407C和350ml的POE油，在40℃下的粘度是46厘沲。在ASHRAE冷却B条件下进行实验，其中室内控制在80°F和67°F湿球温度，室外控制在82°F和65°F湿球温度。该实验还在ASHRAE加热条件下进行，其中室内控制在70°F和60°F湿球温度，室外控制在17°F和15°F湿球温度相对湿度。进行空气侧容量、能量效率比率(EER)检测和油体积检测。在R407C/POE基线之后，除去加入的油，并用POE RL68H代替，使得40℃下的最终油粘度与基线POE油相当。再次，进行冷却B检测和低温加热检测。容量和能量效率结果如下所示。
实施例3-冷却B实验
    油的组成  40℃下的粘度(cs)     容量(Kbtu/H)     EER
    R407C/50重量％POE EmakarateRL32CF/50重量％POERL68H      46     5.91     7.59
    R407C/在POE RL68H中的10重量％四甘醇二甲醚      37     5.68     7.41
    R407C/在POE RL68H中的10重量％正辛基吡咯烷-2-酮      46     6.51     8.23
实施例3-低温加热实验
    油的组成 40℃下的粘度(cs)     容量(Kbtu/H)     EER
    R407C/50重量％POE EmakarateRL32CF/50重量％POE RL68H 46     3.71     4.57
    R407C/在POE RL68H中的10重量％四甘醇二甲醚 37     2.92     3.66
    R407C/在POE RL68H中的10重量％正辛基吡咯烷-2-酮 46     4.01     4.81
结果表明当正辛基吡咯烷-2-酮加入R407/POE中时能量效率和容量得到显著提高。相对于四甘醇二甲醚而言，性能令人惊奇地提高。
实施例4
进行实验以测定使用本发明的添加剂是否能改进家用冰箱(Frigidaire 21立方英尺，Model FRT21P5)中的HFC-134a/POE的性能。该冰箱在密封往复压缩机和两个风扇上装有压力和温度检测装置。压缩机还配备有观察玻璃以检测在操作期间的润滑剂水平。在控制为32.2℃的室内检测该冰箱。制冷室和冷冻室在两个条件下检测，即中温-中温和暖-暖。监测室的温度，并计算积分的日功率需求。在实验期间该系统完全吹扫以除去残余的润滑剂。结果如下所示。
实施例4-中温-中温室的室温条件
    润滑剂的组成   40℃下油的粘度(cs)   积分的日功率需求(kWhr/日)   冷冻室温度(°F)   制冷室温度(°F)
    R134a/POE10   10.0   1.49   3.9   37.4
    R134a/在POE10中的10重量％四甘醇二甲醚   9.0   1.49   5.1   37.4
    R134a/在POE10中的15重量％正辛基吡咯烷-2-酮   9.3   1.47   3.8   37.6
实施例3-温暖-温暖室的室温条件
   润滑剂的组成 40℃下油的粘度(cs)   积分的日功率需求(kWhr/日)   冷冻室温度(°F)   制冷室温度(°F)
   R134a/POE10 10.0   1.26   9.6   44.5
   R134a/在POE10中的10重量％四甘醇二甲醚 9.0   1.26   11.0   44.7
   R134a/在POE10中的15重量％正辛基吡咯烷-2-酮 9.3   1.21   10.0   44.5
结果表明当正辛基吡咯烷-2-酮加入R134a/POE10中时能量效率得到显著提高。相对于四甘醇二甲醚而言，正辛基吡咯烷-2-酮的性能也令人惊奇地提高。

Claims (23)

1.一种组合物，包含：
(a)至少一种选自POE、PAG和PVE的制冷润滑剂；和
(b)至少一种选自聚氧亚烷基二醇醚、酰胺、腈、含氯烃、芳基醚、1，1，1-三氟烷烃、含氟醚、内酯、酯、冠状化合物、环糊精和杯芳烃的添加剂。
2.一种组合物，包含：
(a)至少一种选自氢氟烃、全氟烃、氢氟醚、氨和二氧化碳的制冷剂；
(b)至少一种选自POE、PAG和PVE的制冷润滑剂；和
(c)至少一种选自聚氧亚烷基二醇醚、酰胺、腈、含氯烃、芳基醚、1，1，1-三氟烷烃、含氟醚、内酯、酯、冠状化合物、环糊精和杯芳烃的添加剂。
3.一种用于含有POE、PAG或PVE润滑剂的压缩制冷和空调装置的组合物，所述制冷剂组合物包含：
(a)至少一种选自氢氟烃、全氟烃、氢氟醚、氨和二氧化碳的制冷剂；和
(b)至少一种选自聚氧亚烷基二醇醚、酰胺、腈、含氯烃、芳基醚、1，1，1-三氟烷烃、含氟醚、内酯、酯、冠状化合物、环糊精和杯芳烃的添加剂。
4.权利要求1的组合物，其中所述添加剂是选自以下的至少一种：
(i)由式R1[(OR2)xOR3]y表示的聚氧亚烷基二醇醚，其中x是选自1-3的整数；y是选自1-4的整数；R1是选自氢和具有1-6个碳原子和y键接位的脂族烃基；R2是选自具有3-4个碳原子的脂族亚烃基；R3是选自氢和具有1-6个碳原子的脂族和脂环族烃基；R1和R3中的至少一个是所述烃基；和其中所述聚氧亚烷基二醇醚具有约100-约300原子质量单位的分子量，且碳与氧的比率是约2.3-约5.0；
(ii)由式R1CONR2R3和环-[R4CON(R5)-]表示的酰胺，其中R1、R2、R3和R5独立地选自具有1-12个碳原子的脂族烃基和脂环族烃基；R4是选自具有3-12个碳原子的脂族亚烃基；和其中所述酰胺具有约120-约300原子质量单位的分子量，且碳与氧的比率是约7-约20；
(iii)含有由式R1CN表示的腈，其中R1选自具有5-12个碳原子的脂族、脂环族或芳族烃基，和其中所述腈具有约90-约200原子质量单位的分子量，碳与氮的比率是约6-约12；
(iv)由式RClx表示的含氯烃，其中x选自1或2的整数；R选自具有1-12个碳原子的脂族和脂环族烃基，和其中所述含氯烃具有约100-约200原子质量单位的分子量，碳与氯的比率是约2-约10；
(v)由式R1OR2表示的芳基醚，其中R1选自具有6-12个碳原子的芳族烃基，R2选自具有1-4个碳原子的脂族烃基；和其中所述芳基醚具有约100-约250原子质量单位的分子量，碳与氧的比率是约4-约20；
(vi)由式CF3R1表示的1，1，1-三氟烷烃，其中R1选自具有约5-约15个碳原子的脂族和脂环族烃基；和
(vii)由式R1OCF2CF2H表示的含氟醚，其中R1选自具有约5-约15个碳原子的脂族和脂环族烃基；
(viii)选自由式I、II和III表示的化合物内酯：
Figure A038192150003C1
其中R1至R8独立地选自氢或直链、支链、环状、双环、饱和以及不饱和的烃基；和其中碳与酯官能团羰基氧之间的比率是约5-约15，分子量是约80-约300原子质量单位；
(ix)由通式R1CO2R2表示的酯，其中R1和R2独立地选自直链和环状的、饱和和不饱和的烷基和芳基，和其中所述酯具有约80-约550原子质量单位的分子量，碳与酯官能团羰基氧的比率是约5-约15；和
(x)具有在环状结构中结合的重复单元-(CH2-CH2-Y)n-的冠状化合物，其中Y是杂原子，例如氧、氮或硫，n是大于2；
(xi)环糊精，其具有由式IV表示的重复单元连接在环状结构中：
其中每个R基团独立地选自氢或直链、支链、环状的、双环、饱和和不饱和的具有最多10个碳原子的烃基，n等于6、7或8；和
(xii)杯芳烃，其中由式V表示的重复单元连接在环状结构中：
Figure A038192150004C2
其中每个R1和R2基团独立地选自氢或直链、支链、环状的、双环、饱和和不饱和的具有最多10个碳原子的烃基，n＝4、5、6、7或8。
5.权利要求2或3的组合物，其中所述添加剂是选自以下的至少一种：
(i)由式R1[(OR2)xOR3]y表示的聚氧亚烷基二醇醚，其中x是选自1-3的整数；y是选自1-4的整数；R1是选自氢和具有1-6个碳原子和y键接位的脂族烃基；R2是选自具有3-4个碳原子的脂族亚烃基；R3是选自氢和具有1-6个碳原子的脂族和脂环族烃基；R1和R3中的至少一个选自所述烃基；和其中所述聚氧亚烷基二醇醚具有约100-约300原子质量单位的分子量，且碳与氧的比率是约2.3-约5.0；
(ii)由式R1CONR2R3和环-[R4CON(R5)-]表示的酰胺，其中R1、R2、R3和R5独立地选自具有1-12个碳原子的脂族烃基和脂环族烃基；R4是选自具有3-12个碳原子的脂族亚烃基；和其中所述酰胺具有约120-约300原子质量单位的分子量，且碳与氧的比率是约7-约20；
(iii)含有由式R1CN表示的腈，其中R1选自具有5-12个碳原子的脂族、脂环族或芳族烃基，和其中所述腈具有约90-约200原子质量单位的分子量，碳与氮的比率是约6-约12；
(iv)由式RClx表示的含氯烃，其中x选自1或2的整数；R选自具有1-12个碳原子的脂族和脂环族烃基，和其中所述含氯烃具有约100-约200原子质量单位的分子量，碳与氯的比率是约2-约10；
(v)由式R1OR2表示的芳基醚，其中R1选自具有6-12个碳原子的芳族烃基；R2选自具有1-4个碳原子的脂族烃基；和其中所述芳基醚具有约100-约250原子质量单位的分子量，碳与氧的比率是约4-约20；
(vi)由式CF3R1表示的1，1，1-三氟烷烃，其中R1选自具有约5-约15个碳原子的脂族和脂环族烃基；和
(vii)由式R1OCF2CF2H表示的含氟醚，其中R1选自具有约5-约15个碳原子的脂族和脂环族烃基；
(viii)选自由式I、II和III表示的化合物的内酯：
其中R1至R8独立地选自氢或直链、支链、环状、双环、饱和不饱和的烃基；和其中碳与酯官能团羰基氧之间的比率是约5-约15，分子量是约80-约300原子质量单位；
(ix)由式R1CO2R2表示的酯，其中R1和R2独立地选自直链和环状的、饱和和不饱和的烷基和芳基；和所述酯具有约80-约550原子质量单位的分子量，碳与酯官能团羰基氧的比率是约5-约15；和
(x)具有在环状结构中结合的重复单元-(CH2-CH2-Y)n-的冠状化合物，其中Y是杂原子，例如氧、氮或硫，n是大于2；
(xi)环糊精，其具有由式IV表示的重复单元连接在环状结构中：
其中每个R基团独立地选自氢或直链、支链、环状的、双环、饱和和不饱和的具有最多10个碳原子的烃基，n等于6、7或8；和
(xii)杯芳烃，其具有由式V表示的重复单元连接在环状结构中：
Figure A038192150006C2
其中每个R1和R2基团独立地选自氢或直链、支链、环状的、双环、饱和和不饱和的具有最多10个碳原子的烃基，n＝4、5、6、7或8。
6.权利要求1的组合物，其中所述润滑剂是约40-约99重量％，所述添加剂是约1-约60重量％。
7.权利要求1的组合物，其中所述润滑剂是约80-约99重量％，所述添加剂是约1-约20重量％。
8.一种在含有HFC、PFC、HFE、氨和/或二氧化碳制冷剂和选自POE、PAG和PVE的制冷润滑剂的压缩制冷和/或空调系统中产生制冷的方法，包括在有效量的添加剂存在下用所述润滑剂蒸发所述制冷剂的步骤，其中所述添加剂是选自以下的至少一种：
(i)由式R1[(OR2)xOR3]y表示的聚氧亚烷基二醇醚，其中x是选自1-3的整数；y是选自1-4的整数；R1是选自氢和具有1-6个碳原子和y键接位的脂族烃基；R2是选自具有3-4个碳原子的脂族亚烃基；R3是选自氢和具有1-6个碳原子的脂族和脂环族烃基；R1和R3中的至少一个选自所述烃基；和其中所述聚氧亚烷基二醇醚具有约100-约300原子质量单位的分子量，且碳与氧的比率是约2.3-约5.0；
(ii)由式R1CONR2R3和环-[R4CON(R5)-]表示的酰胺，其中R1、R2、R3和R5独立地选自具有1-12个碳原子的脂族烃基和脂环族烃基；R4是选自具有3-12个碳原子的脂族亚烃基；和其中所述酰胺具有约120-约300原子质量单位的分子量，且碳与氧的比率是约7-约20；
(iii)含有由式R1CN表示的腈，其中R1选自具有5-12个碳原子的脂族、脂环族或芳族烃基，和其中所述腈具有约90-约200原子质量单位的分子量，碳与氮的比率是约6-12；
(iv)由式RClx表示的含氯烃，其中x选自1或2的整数；R选自具有1-12个碳原子的脂族和脂环族烃基，和其中所述含氯烃具有约100-约200原子质量单位的分子量，碳与氯的比率是约2-约10；
(v)由式R1OR2表示的芳基醚，其中R1选自具有6-12个碳原子的芳族烃基，R2选自具有1-4个碳原子的脂族烃基；和其中所述芳基醚具有约100-约250原子质量单位的分子量，碳与氧的比率是约4-约20；
(vi)由式CF3R1表示的1，1，1-三氟烷烃，其中R1选自具有约5-约15个碳原子的脂族和脂环族烃基；
(vii)由式R1OCF2CF2H表示的含氟醚，其中R1选自具有约5-约15个碳原子的脂族和脂环族烃基；
(viii)选自由式I、II和III表示的化合物内酯：
Figure A038192150008C1
其中R1至R8独立地选自氢或直链、支链、环状、双环、饱和以及不饱和的烃基；和其中碳与酯官能团羰基氧之间的比率是约5-约15，分子量是约80-约300原子质量单位；
(ix)由通式R1CO2R2表示的酯，其中R1和R2独立地选自直链和环状的、饱和和不饱和的烷基和芳基；其中所述酯具有约80-约550原子质量单位的分子量，碳与酯官能团羰基氧的比率是约5-约15；和
(x)具有在环状结构中结合的重复单元-(CH2-CH2-Y)n-的冠状化合物，其中Y是杂原子，例如氧、氮或硫，n是大于2；
(xi)环糊精，其具有由式IV表示的重复单元连接在环状结构中：
其中每个R基团独立地选自氢或直链、支链、环状的、双环、饱和和不饱和的具有最多10个碳原子的烃基，n等于6、7或8；和
(xii)杯芳烃，其具有由式V表示的重复单元连接在环状结构中：
其中每个R1和R2基团独立地选自氢或直链、支链、环状的、双环、饱和和不饱和的具有最多10个碳原子的烃基，n＝4、5、6、7或8。
9.一种在含有HFC、PFC、HFE、氨和/或二氧化碳的压缩制冷和/或空调设备中润滑压缩机的方法，包括向所述压缩机加入权利要求1的组合物的步骤。
10.一种改善压缩制冷和/或空调设备的能量效率和/或容量的方法，所述设备包含制冷剂组合物，该组合物包含至少一种选自氢氟烃、全氟烃、氢氟醚、氨和二氧化碳的制冷剂；和至少一种选自POE、PAG和PVE的制冷润滑剂；所述方法包括向所述压缩制冷和/或空调设备中加入至少一种选自以下的添加剂的步骤：
(i)由式R1[(OR2)xOR3]y表示的聚氧亚烷基二醇醚，其中x是选自1-3的整数；y是选自1-4的整数；R1是选自氢和具有1-6个碳原子和y键接位的脂族烃基；R2是选自具有3-4个碳原子的脂族亚烃基；R3是选自氢和具有1-6个碳原子的脂族和脂环族烃基；R1和R3中的至少一个是所述烃基；和其中所述聚氧亚烷基二醇醚具有约100-约300原子质量单位的分子量，且碳与氧的比率是约2.3-约5.0；
(ii)由式R1CONR2R3和环-[R4CON(R5)-]表示的酰胺，其中R1、R2、R3和R5独立地选自具有1-12个碳原子的脂族烃基和脂环族烃基；R4是选自具有3-12个碳原子的脂族亚烃基；和其中所述酰胺具有约120-约300原子质量单位的分子量，且碳与氧的比率是约7-约20；
(iii)含有由式R1CN表示的腈，其中R1选自具有5-12个碳原子的脂族、脂环族或芳族烃基，和其中所述腈具有约90-约200原子质量单位的分子量，碳与氮的比率是约6-约12；
(iv)由式RClx表示的含氯烃，其中x选自1或2的整数；R选自具有1-12个碳原子的脂族和脂环族烃基；和其中所述含氯烃具有约100-约200原子质量单位的分子量，碳与氯的比率是约2-约10；
(v)由式R1OR2表示的芳基醚，其中R1选自具有6-12个碳原子的芳族烃基；R2选自具有1-4个碳原子的脂族烃基；和其中所述芳基醚具有约100-约250原子质量单位的分子量，碳与氧的比率是约4-约20；
(vi)由式CF3R1表示的1，1，1-三氟烷烃，其中R1选自具有约5-约15个碳原子的脂族和脂环族烃基；和
(vii)由式R1OCF2CF2H表示的含氟醚，其中R1选自具有约5-约15个碳原子的脂族和脂环族烃基；
(viii)选自由式I、II和III表示的化合物的内酯：
Figure A038192150010C1
其中R1至R8独立地选自氢或直链、支链、环状、双环、饱和不饱和的烃基；和其中碳与酯官能团羰基氧之间的比率是约5-约15，分子量是约80-约300原子质量单位；
(ix)由式R1CO2R2表示的酯，其中R1和R2独立地选自直链和环状的、饱和和不饱和的烷基和芳基；和所述酯具有约80-约550原子质量单位的分子量，和碳与酯官能团羰基氧的比率是约5-约15；和
(x)具有在环状结构中结合的重复单元-(CH2-CH2-Y)n-的冠状化合物，其中Y是杂原子，例如氧、氮或硫，n是大于2；
(xi)环糊精，其具有由式IV表示的重复单元连接在环状结构中：
Figure A038192150011C1
其中每个R基团独立地选自氢或直链、支链、环状的、双环、饱和和不饱和的具有最多10个碳原子的烃基，n等于6、7或8；和
(xii)杯芳烃，其具有由式V表示的重复单元连接在环状结构中：
其中每个R1和R2基团独立地选自氢或直链、支链、环状的、双环、饱和和不饱和的具有最多10个碳原子的烃基，n＝4、5、6、7或8。
11.一种产生制冷的方法，包括冷凝权利要求2、3或5的组合物，然后在要冷却的物体附近蒸发所述组合物。
12.一种产生热量的方法，包括在要加热的物体附近冷凝权利要求2、3或5的组合物，然后蒸发所述组合物。
13.权利要求1、2、3、4或5的组合物，其中：
(i)在由式R1[(OR2)xOR3]y表示的聚氧亚烷基二醇醚中，x是1或2的整数；y是1；R1和R3独立地选自氢和具有1-4个碳原子的脂族烃基；R2选自具有3个碳原子的脂族亚烃基；和其中所述聚氧亚烷基二醇醚的分子量是约100-约250原子质量单位，且碳与氧约比率优选是约2.5-约4.0；
(ii)所述酰胺具有约120-约250原子质量单位的分子量，碳与氧的比率是约7-约16；
(iii)由式R1CN表示的腈中，R1选自具有8-10个碳原子的脂族和脂环族烃基；和其中所述腈的分子量是约120-约140原子质量单位，碳与氮的比率是约8-约9；
(iv)所述含氯烃的分子量是约120-约150原子质量单位，碳与氯的比率是约6-约7；和
(v)所述芳基醚的碳与氧的比率是约7-约10。
14.权利要求8、9或10的方法，其中：
(i)在由式R1[(OR2)xOR3]y表示的聚氧亚烷基二醇醚中，x是1或2的整数；y是1；R1和R3独立地选自氢和具有1-4个碳原子的脂族烃基；R2选自具有3个碳原子的脂族亚烃基；和其中所述聚氧亚烷基二醇醚的分子量是约100-约250原子质量单位，且碳与氧的比率优选是约2.5-约4.0；
(ii)所述酰胺具有约120-约250原子质量单位的分子量，碳与氧的比率是约7-约16；
(iii)由式R1CN表示的腈中，R1选自具有8-10个碳原子的脂族和脂环族烃基；和其中所述腈的分子量是约120-约140原子质量单位，碳与氮的比率是约8-约9；
(iv)所述含氯烃的分子量是约120-约150原子质量单位，碳与氯的比率是约6-约7；和
(v)所述芳基醚的碳与氧的比率是约7-约10。
15.权利要求11或12的方法，其中：
(i)在由式R1[(OR2)xOR3]y表示的聚氧亚烷基二醇醚中，x是1或2的整数；y是1；R1和R3独立地选自氢和具有1-4个碳原子的脂族烃基；R2选自具有3个碳原子的脂族亚烃基；和其中所述聚氧亚烷基二醇醚的分子量是约100-约250原子质量单位，且碳与氧的比率优选是约2.5-约4.0；
(ii)所述酰胺具有约120-约250原子质量单位的分子量，碳与氧的比率是约7-约16；
(iii)由式R1CN表示的腈中，R1选自具有8-10个碳原子的脂族和脂环族烃基；和其中所述腈的分子量是约120-约140原子质量单位，碳与氮的比率是约8-约9；
(iv)所述含氯烃的分子量是约120-约150原子质量单位，碳与氯的比率是约6-约7；和
(v)所述芳基醚的碳与氧的比率是约7-约10。
16.权利要求1、2、3、4或5的组合物，其中在由式R1[(OR2)xOR3]y表示的聚氧亚烷基二醇醚中，x是1或2的整数；y是1；R1和R3独立地选自氢和具有1-4个碳原子的脂族烃基；R2选自具有3个碳原子的脂族亚烃基；和其中所述聚氧亚烷基二醇醚的分子量是约125-约250原子质量单位，且碳与氧的比率是约2.5-约4.0。
17.权利要求8、9或10的方法，其中在由式R1[(OR2)xOR3]y表示的聚氧亚烷基二醇醚中，x是1或2的整数；y是1；R1和R3独立地选自氢和具有1-4个碳原子的脂族烃基；R2选自具有3个碳原子的脂族亚烃基；和其中所述聚氧亚烷基二醇醚的分子量是约125-约250原子质量单位，且碳与氧的比率是约2.5-约4.0。
18.权利要求11或12的方法，其中在由式R1[(OR2)xOR3]y表示的聚氧亚烷基二醇醚中，x是1或2的整数；y是1；R1和R3独立地选自氢和具有1-4个碳原子的脂族烃基；R2选自具有3个碳原子的脂族亚烃基；和其中所述聚氧亚烷基二醇醚的分子量是约125-约250原子质量单位，且碳与氧的比率是约2.5-约4.0。
19.权利要求1、2、3、4或5的组合物，其中所述酰胺由式环-[(CR6R7)nCON(R5)-]表示，其中n是3-5的整数，R6和R7是氢或含有在n个亚甲基单元中的单饱和烃基，R5选自含有1-12个碳原子的饱和烃基，和其中所述酰胺的分子量是约160-约250原子质量单位，且碳与氧的比率是约7-约16。
20.权利要求8、9或10的方法，其中所述酰胺由式环-[(CR6R7)nCON(R5)-]表示，其中n是3-5的整数，R6和R7是氢或含有在n个亚甲基单元中的单饱和烃基，R5选自含有1-12个碳原子的饱和烃基，和其中所述酰胺的分子量是约160-约250原子质量单位，且碳与氧的比率是约7-约16。
21.权利要求11或12的方法，其中所述酰胺由式环-[(CR6R7)nCON(R5)-]表示，其中n选自3-5的整数，R6和R7是氢或含有在n个亚甲基单元中的单饱和烃基，R5选自含有1-12个碳原子的饱和烃基，和其中所述酰胺的分子量是约160-约250原子质量单位，且碳与氧的比率是约7-约16。
22.一种将添加剂输送到压缩制冷设备的方法，包括将权利要求1、2、3、4或5的组合物加入所述设备的步骤。
23.一种减少压缩制冷和/或空调设备中的沉积物和堵塞的方法，包括将权利要求1、2、3、4或5的组合物加入所述压缩制冷和/或空调设备中的步骤。
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