DE69714067T2

DE69714067T2 - Zusammensetzungen aus fluorkohlenwasserstoffen

Info

Publication number: DE69714067T2
Application number: DE69714067T
Authority: DE
Inventors: Martinez Felix; Haviland Minor; Capron Sievert
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1996-11-04
Filing date: 1997-11-03
Publication date: 2003-02-27
Anticipated expiration: 2017-11-04
Also published as: EP0938527B1; EP0938527A2; US20030199408A1; US7384572B2; CN1181155C; US20050178998A1; US6261472B1; WO1998020089A2; JP2002500684A; US7195718B2; CA2509506A1; WO1998020089A3; AU5160898A; US20010054705A1; CN1237197A; CA2271666C; CA2271666A1; US20070034824A1; MY139234A; DE69714067D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Entdeckung von Zusammensetzungen, in die Fluorethan einbezogen ist mit mindestens einem von Tetrafluorethan, Difluorethan, Fluorpropan, ein Butan- oder Dimethylether.
Diese Zusammensetzungen sind verwendbar als: Aerosoltreibstoffe, Kältemittel, Reinigungsmittel, Treibmittel für Polyolefine und Polyurethane, Kältemittel, Wärmeübertragungsmittel, gasförmige Dielektrika, Feuerlöschmittel, Arbeitsfluids in Kreisprozessen, Polymerisationsmittel, Abtrennmittel für Feststoffteilchen, Trägerfluids, Polier- und Schleifmittel sowie Mittel für die Verdrängungstrocknung.
Fluorierte Kohlenwasserstoffe haben vielfältige Anwendungen gefunden, wie beispielsweise Aerosoltreibstoffe, Treibmittel und Kältemittel. In diese Verbindungen einbezogen sind Trichlorfluormethan (CFC-11), Dichlordifluormethan (CFC-12) und Chlordifluormethan (HCFC-22).
In den letzten Jahren wurde darauf hingewiesen, dass bestimmte Arten von fluorierten Kohlenwasserstoffen, die an die Atmosphäre freigesetzt werden, die Ozonschicht der Stratosphäre nachteilig beeinflussen können. Obgleich diese Aussage noch nicht vollständig bewiesen worden ist, gibt es im Rahmen eines internationalen Abkommens eine Bewegung in Richtung auf die Kontrolle der Verwendung und Erzeugung bestimmter Chlorfluorkohlenstoffe (CFC) und Chlorfluorkohlenwasserstoffe (HCFC).
Es besteht auch eine Nachfrage nach Aerosoltreibstoffen und Treibmitteln, die über ein erheblich geringeres photochemisches Reaktionsvermögen als Kohlenwasserstoffe verfügen, die zur Erzeugung von Umgebungsozon und Boden-Smog beitragen. Diese Verbindungen werden typischerweise als gering flüchtige Substanzen ("Low-VOC") oder nicht flüchtige Substanzen ("Non-VOC") bezeichnet.
Dementsprechend gibt es eine Forderung für die Entwicklung von Kältemitteln, die über ein geringeres Ozonausdünnungspotential verfügen als die bestehenden Kältemittel und gleichzeitig noch eine akzeptable Leistung bei Anwendungen in der Kälteerzeugung erzielen. Als Austauschstoffe für CFC und HCFC sind Fluorkohlenwasserstoffe (HFC) vorgeschlagen worden, da die HFC kein Chlor aufweisen und ihr Ozonausdünnungspotential damit null ist.
In Anwendungen für die Kälteerzeugung geht ein Kältemittel oftmals während des Betriebs durch Leckagen in Wellendichtungen, Schlauchverbindungen, Lötverbindungen und gebrochenen Leitungen verloren. Darüber hinaus kann ein Kältemittel während der Wartungsarbeiten an der Kälteerzeugungsanlage an die Atmosphäre freigesetzt werden. Wenn das Kältemittel keine reine Komponente oder azeotrope oder azeotrop-ähnliche Zusammensetzung ist, kann sich die Kältemittelzusammensetzung verändern, wenn sie ausläuft oder aus der Kälteerzeugungsanlage an die Atmosphäre freigesetzt wird. Die Veränderung in der Kältemittelzusammensetzung kann dazu führen, dass das Kältemittel entflammbar wird oder eine geringe Kälteleistung hat.
Dementsprechend ist es wünschenswert, als ein Kältemittel eine einzige fluorierte Kohlenwasserstoff oder azeotrop-ähnliche Zusammensetzung zu verwenden, in die mindestens ein oder mehrere fluorierte Kohlenwasserstoffe einbezogen sind.
Ebenfalls verwendbar als Aerosoltreibstoffe oder Treibmittel sind fluorierte Kohlenwasserstoffe, die als Low- oder Non-VOC klassifiziert sind, da sie nicht wesentlich zur bodennahen Verschmutzung beitragen.
Fluorierte Kohlenwasserstoffe können auch als Reinigungsmittel oder Lösemittel zum Reinigen verwendet werden, wie beispielsweise für elektronische Leiterplatten. Es ist wünschenswert, dass die Reinigungsmittel azeotrop oder azeotrop-ähnlich sind, da bei Operationen des Entfettens im Tri-Dampf das Reinigungsmittel im Allgemeinen redestilliert und für das abschließende Abspülreinigen wiederverwendet wird.
Die WO 92/01762 offenbart nahezu azeotrope Mischungen von verschiedenen fluorierten Kohlenwasserstoffen und deren Verwendung als Kältemittel.
Azeotrope oder azeotrop-ähnliche Zusammensetzungen, die einen fluorierten Kohlenwasserstoff enthalten, sind auch als Blähmittel bei der Fertigung von geschlossenzelligem Polyurethan-, Phenolharz- und Thermoplastschäume verwendbar, als Wärmeübertragungsmittel, als gasförmige Dielektrika, als Feuerlöschmittel oder als Arbeitsfluids in Kreisprozessen, wie beispielsweise Wärmepumpen. Diese Zusammensetzungen können auch verwendet werden als inerte Medien für Polymerisationsreaktionen, Fluids zur Entfernung von Feststoffteilchen von Metalloberflächen, als Trägerflüssigkeiten, die beispielsweise verwendet werden können, um einen dünnen Schmiermittelfilm auf Metallteilen abzuscheiden, oder als Polier- und Schleifmittel zur Entfernung von Polier- und Schleifmassen von polierten Oberflächen, wie beispielsweise Metall. Ebenfalls werden sie verwendet als Mittel für die Verdrängungstrocknung zur Entfernung von Wasser, wie beispielsweise von Juwelen oder Metallteilen, als Resist-Entwickler in konventionellen Verfahren für die Schaltkreisherstellung, einschließlich Entwicklungsmittel vom Chlor-Typ, oder als Photoresist-Entferner bei Verwendung beispielsweise mit einem Chlorkohlenwasserstoff, z. B. 1,1,1-Trichlorethan oder Trichlorethylen.
Die vorliegende Erfindung betrifft die Entdeckung von Zusammensetzungen, in die Fluorethan einbezogen ist. Diese Zusammensetzungen verfügen über ein Ozonausdünnungspotential (ODP) von 0, über ein geringes Potential der globalen Erwärmung und sind in Bezug auf den VOC schwächer als Kohlenwasserstoffe. Diese Zusammensetzungen enthalten mindestens eine Difluorethan, 2-Fluorpropan, ein Butan oder Dimethylether. Diese Zusammensetzungen werden verwendet als Aerosoltreibstoffe, Kältemittel, Reinigungsmittel, Treibmittel für Polyolefine und Polyurethane, Wärmeübertragungsmittel, gasförmige Dielektrika, Feuerlöschmittel, als Arbeitsfluids in Kreisprozessen, Polymerisationsmedien, Fluids zur Entfernung von Feststoffen, Trägerflüssigkeiten, Polier- und Schleifmittel und Mittel zur Verdrängungstrocknung.
Ferner betrifft die Erfindung die Entdeckung binärer azeotroper oder azeotrop-ähnlicher Zusammensetzungen, die wirksame Mengen an Fluorethan aufweisen und eine zweite Komponente von 1,1,1,2-Tetrafluorethan, Difluorethan, Fluorpropan, ein Butan oder Dimethylether, um eine azeotrope oder azeotrop-ähnliche Zusammensetzung zu erzeugen. Azeotrope sind besonders angestrebt für Kältemittel, jedoch nicht notwendigerweise für Aerosoltreibstoffe. Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung schließen die Komponenten ein:
1. Fluorethan (HFC-161 oder CH&sub3;CH&sub2;F, Siedepunkt = -38ºC),
2. 1,1,1,2-Tetrafluorethan (HFC-134a oder CF&sub3;CH&sub2;F, Siedepunkt = -26ºC),
3. 1,1-Difluorethan (HFC-152a oder CH&sub3;CHF&sub2;, Siedepunkt = -25ºC),
4. 2-Fluorpropan (HFC-281ea oder CH&sub3;CHFCH&sub3;, Siedepunkt = -11ºC),
5. Dimethylether (DME oder CH&sub3;OCH&sub3;, Siedepunkt = -25ºC),
6. Butan (CH&sub3;CH&sub2;CH&sub2;CH&sub3;, Siedepunkt = -0,5ºC),
7. Isobutan ((CH&sub3;)&sub3;CH, Siedepunkt = -12ºC).
HFC-161 (CAS Reg. No. 353-36-6) und HFC-281ea (Isopropylfluorid, CAS Reg. No. 420-26-8) sind durch Reaktion von Fluorwasserstoff mit Ethylen bzw. Propylen nach den Berichten von Grosse und Lin in J. Org. Chem., Bd. 3, S. 26-32 (1938) hergestellt worden.
Fig. 1 ist eine graphische Darstellung der Dampf/Flüssigkeit-Gleichgewichtskurve für Mischungen von HFC-161/HFC-134a bei -14,15ºC;
Fig. 2 ist eine graphische Darstellung der Dampf/Flüssigkeit-Gleichgewichtskurve für Mischungen von 5 HFC-161/HFC-152a bei -0,05ºC;
Fig. 3 ist eine graphische Darstellung der Dampf/Flüssigkeit-Gleichgewichtskurve für Mischungen von HFC-161/HFC-281ea bei -10ºC;
Fig. 4 ist eine graphische Darstellung der Dampf/Flüssigkeit-Gleichgewichtskurve für Mischungen von HFC-161/Butan bei -20ºC;
Fig. 5 ist eine graphische Darstellung der Dampf/Flüssigkeit-Gleichgewichtskurve für Mischungen von HFC-161/Isobutan bei -10ºC;
Fig. 6 ist eine graphische Darstellung der Dampf/Flüssigkeit-Gleichgewichtskurve für Mischungen von HFC-161/DME bei 0ºC.
Die vorliegende Erfindung betrifft die folgenden Zusammensetzungen:
(a) HFC-161 und 1,1,1,2-Tetrafluorethan (HFC-134a); HFC-161 und 1,1-Difluorethan (HFC- 152a); HFC-161 und 2-Fluorpropan (HFC281ea); HFC-161 und Butan; HFC-161 und Isobutan; oder HFC- 161 und Dimethylether (DME);
Es werden hierin beansprucht 1% bis 99 Gew.% jeder der Komponenten der Zusammensetzungen (außer HFC-161/134a) als verwendbar in: Aerosoltreibstoffen, Kältemitteln, Reinigungsmitteln, Treibmitteln für Polyolefine und Polyurethane, Kältemittel, Wärmeübertragungsmittel, gasförmige Dielektrika, Feuerlöschmittel, Arbeitsfluids für Kreisprozesse, Trägerflüssigkeiten, Schleif und Poliermittel und Mittel zur Verdrängungstrocknung. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung die Entdeckung azeotroper oder azeotrop-ähnlicher Zusammensetzungen von wirksamen Mengen jeder der vorgenannten Mischungen, um eine azeotrope oder azeotrop-ähnliche Zusammensetzung zu erzeugen.
Unter "azeotroper" Zusammensetzung wird eine konstant siedende flüssige Zumischung von zwei oder mehreren Substanzen verstanden, die sich wie eine einzige Substanz verhalten. Eine Möglichkeit zur Charakterisierung einer azeotropen Zusammensetzung besteht darin, dass der durch teilweise Verdampfung oder Destillation der Flüssigkeit erzeugte Dampf die gleiche Zusammensetzung hat wie die Flüssigkeit, von der er verdampft oder destilliert wurde, d. h. die Zumischung destilliert/refluxiert ohne Änderung der Zusammensetzung. Konstant siedende Zusammensetzungen sind als azeotrop gekennzeichnet, da sie entweder ein Maximum oder ein Minimum des Siedepunktes im Vergleich zu demjenigen nicht azeotroper Mischungen der gleichen Komponenten zeigen.
Unter "azeotrop-ähnliche" Zusammensetzung wird eine konstant siedende oder weitgehend konstant siedende, flüssige Zumischung von zwei oder mehreren Substanzen verstanden, die sich wie eine einzige Substanz verhalten. Eine Möglichkeit zur Charakterisierung einer azeotrop-ähnlichen Zusammensetzung besteht darin, dass der durch teilweise Verdampfung oder Destillation der Flüssigkeit erzeugte Dampf weitgehend die gleiche Zusammensetzung hat wie die Flüssigkeit, aus der er verdampft oder destilliert wurde, d. h. die Zumischung destilliert/refluxiert ohne wesentliche Änderung der Zusammensetzung. Eine andere Möglichkeit zur Charakterisierung einer azeotrop-ähnlichen Zusammensetzung besteht darin, dass der Dampfdruck am Blasenbildungspunkt und der Taupunkt bei Dampfdruck der Zusammensetzung bei einer speziellen Temperatur weitgehend gleich sind.
Auf dem Gebiet gilt als anerkannt, dass eine Zusammensetzung azeotrop-ähnlich ist, wenn nach Entfernung von 50 Gew.% der Zusammensetzung, wie beispielsweise durch Verdunstung oder Verdampfung, die Differenz im Dampfdruck zwischen der ursprünglichen Zusammensetzung und der Zusammensetzung, die zurückbleibt nachdem 50 Gew.% der ursprünglichen Zusammensetzung entfernt worden sind, weniger als 10% beträgt, gemessen in absoluten Einheiten. Unter "absoluten Einheiten" werden die Messungen von Druck verstanden und z. B. in psia, Atmosphären, Bar, Torr, Dyn pro Quadratzentimeter, Millimeter Quecksilbersäule, inch Wassersäule und andere äquivalente Begriffe, die auf dem Gebiet gut bekannt sind. Sofern ein Azeotrop vorliegt, gibt es keine Differenz im Dampfdruck zwischen der ursprünglichen Zusammensetzung und der Zusammensetzung, die zurückbleibt, wenn 50 Gew.% der ursprünglichen Zusammensetzung entfernt worden sind.
Daher werden in die vorliegende Erfindung Zusammensetzungen wirksamer Mengen der folgenden einbezogen:
(a) HFC-161 und 1,1,1,2-Tetrafluorethan (HFC-134a); HFC-161 und 1,1-Difluorethan (HFC- 152a); HFC-161 und 2-Fluorpropan (HFC-281ea); HFC-161 und Butan; HFC-161 und Isobutan; oder HFC- 161 und Dimethylether (DME);
und zwar derart, dass, wenn 50 Gew.% einer ursprünglichen Zusammensetzung verdunstet oder verdampft sind, um eine zurückbleibende Zusammensetzung zu erzeugen, die Differenz im Dampfdruck zwischen der ursprünglichen Zusammensetzung und der verbleibenden Zusammensetzung 10% ist oder kleiner.
Bei Zusammensetzungen, die azeotrop sind, gibt es in der Regel einen Zusammensetzungsbereich um den azeotropen Punkt, der bei einem am Maximum siedenden Azeotrop bei einem speziellen Druck Siedepunkte hat, die höher sind als die der reinen Komponenten der Zusammensetzung bei diesem Druck, und Dampfdrücke bei einer speziellen Temperatur hat, die kleiner sind als die der reinen Komponenten der Zusammensetzung bei dieser Temperatur; und dass für ein Minimum siedendes Azeotrop dieses Siedepunkte bei einem speziellen Druck hat, die niedriger sind als die der reinen Komponenten der Zusammensetzung bei diesem Druck, und Dampfdrücke bei einer speziellen Temperatur hat, die niedriger sind als die der reinen Komponenten der Zusammensetzung bei dieser Temperatur. Siedetemperaturen und Dampfdrücke oberhalb und unterhalb derjenigen der reinen Komponenten werden durch unerwartete intermolekulare Kräfte zwischen und unter den Molekülen der Zusammensetzungen hervorgerufen, bei denen es sich um eine Kombination von Abstoßungs- und Anziehungskräften handeln kann, wie beispielsweise Van der Waals'sche Kräfte und Wasserstoff-Bindungen.
Der Bereich von Zusammensetzungen, die bei einem speziellen Druck ein Maximum oder Minimum im Siedepunkt haben oder bei einer speziellen Temperatur ein Maximum oder Minimum im Dampfdruck können mit dem Bereich der Zusammensetzungen koextensiv sein, müssen dies jedoch nicht sein, die eine Änderung im Dampfdruck von weniger als etwa 10% aufweisen, wenn 50 Gew.% der Zusammensetzung verdampft sind. In solchen Fällen, in denen der Bereich von Zusammensetzungen, die bei einem speziellen Druck ein Maximum oder Minimum in den Siedetemperaturen haben, oder bei einer speziellen Temperatur ein Maximum oder Minimum im Dampfdruck haben, breiter ist als der Bereich von Zusammensetzungen, die eine Änderung im Dampfdruck von weniger als etwa 10% aufweisen, wenn 50 Gew.% der Zusammensetzung verdampft ist, werden unerwartete intermolekulare Kräfte nichtsdestoweniger als bedeutend insofern angesehen, dass die Kältemittelzusammensetzungen mit derartigen Kräften, die nicht im Wesentlichen konstant sieden, unerwartete Zunahmen der Kapazität oder der Trennwirkung gegenüber den Komponenten der Kältemittelzusammensetzung zeigen.
Im Wesentlichen konstant siedende, azeotrope oder azeotrop-ähnliche Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung umfassen die folgenden:
Im Sinne der vorliegenden Erfindung wird "wirksame Menge" als die Menge jeder Komponente der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen festgelegt, die bei Vereinigung zur Erzeugung einer azeotropen oder azeotrop-ähnlichen Zusammensetzung führt. Diese Festlegung schließt die Mengen jeder Komponente ein, wobei diese Mengen in Abhängigkeit von den auf die Zusammensetzung aufgebrachten Druck so lange variieren können, wie die azeotropen oder azeotrop-ähnlichen Zusammensetzungen Fortfahren bei den verschiedenen Drücken zu bestehen, jedoch mit möglicherweise unterschiedlichen Siedepunkten.
Eine "wirksame Menge" schließt daher die Mengen ein, wie sie beispielsweise in Gewichtsprozent-Angaben jeder Komponente der Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung ausgedrückt werden können, die azeotrope oder azeotrop-ähnliche Zusammensetzungen bei anderen Temperaturen oder Drücken als hierin beschrieben bilden können.
Für die Aufgabe dieser Diskussion soll "azeotrop" oder "konstant siedend" auch "im Wesentlichen azeotrop" oder "im Wesentlichen konstant siedend" bedeuten. Mit anderen Worten sind in die Bedeutung dieser Begriffe einbezogen nicht nur die vorstehend beschriebenen echten azeotrope sondern auch andere Zusammensetzungen, die die gleichen Komponenten in unterschiedlichen Anteilen enthalten, die bei anderen Temperaturen und Drücken echte Azeotrope sind, sowie solche äquivalenten Zusammensetzungen, die Bestandteil des gleichen azeotropen Systems sind und in ihren Eigenschaften azeotrop-ähnlich sind. Wie ebenfalls auf diesem Gebiet durchaus anerkannt wird, gibt es einen Bereich von Zusammensetzungen, die die gleichen Komponenten wie das Azeotrop enthalten, die jedoch nicht nur im Wesentlichen äquivalente Eigenschaften für Kälteerzeugung und andere Anwendungen zeigen, sondern auch im Wesentlichen äquivalente Eigenschaften im Bezug auf die echten azeotropen Zusammensetzungen hinsichtlich der Merkmale des konstanten Siedens oder eine Neigung zeigen, sich beim Sieden zu entmischen oder zu fraktionieren.
Es ist praktisch möglich, eine konstant siedende Zumischung, die in Abhängigkeit von den gewählten Bedingungen unter verschiedenen Erscheinungsformen auftreten kann, mit Hilfe eines von mehreren Kriterien zu charakterisieren:
- Die Zusammensetzung kann als ein Azeotrop von A, B, C (und D . . .) definiert werden, da der bloße Ausdruck "Azeotrop" gleichzeitig definitiv und beschränkend ist und dieses wirksamen Mengen von A, B, C (und D . . .) für diese eindeutige Stoffzusammensetzung erfordert, bei der es sich um eine konstant siedende Zusammensetzung handelt.
- Dem Fachmann auf dem Gebiet ist gut bekannt, dass bei verschiedenen Drücken die Zusammensetzung eines vorgegebenen Azeotrops mindestens in einem gewissen Grad variiert und Druckändernngen zu mindestens bis zu einem gewissen Grad ebenfalls die Temperatur des Siedepunktes ändert. Damit stellt ein Azeotrop von A, B, C (und D . . .) eine eindeutige Form einer Beziehung jedoch mit einer variablen Zusammensetzung dar, die von Temperatur und/oder Druck abhängt. Daher werden oftmals zur Definition von Azeotropen Zusammensetzungsbereiche anstelle von festgelegten Zusammensetzungen verwendet.
- Die Zusammensetzung kann als eine spezielle Beziehung in Gewichtsprozent oder Beziehung in Molprozent von A, B, C (und D . . .) definiert werden, wodurch erkannt ist, dass diese speziellen Wertepunkte aus lediglich einer speziellen Beziehung und dieses in Wirklichkeit, eine Reihe derartiger Beziehungen sind, die dargestellt werden durch A, B, C (und D . . .), die für ein vorgegebenes Azeotrop unter dem Einfluss von Druck veränderlich existieren.
- Ein Azeotrop von A, B, C (und D . . .) kann charakterisiert werden, indem die Zusammensetzungen als ein Azeotrop definiert werden, der durch einen Siedepunkt bei einem vorgegebenen Druck gekennzeichnet ist und so identifizierende Merkmale liefert, ohne den Geltungsbereich der Erfindung durch eine spezielle zahlenmäßige Zusammensetzung unzulässig einzuschränken, die durch das verfügbare Analysegerät beschränkt und lediglich so genau wie dieses ist.
Die azeotropen oder azeotrop-ähnlichen Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung können nach jedem beliebigen Verfahren hergestellt werden, einschließlich dem Mischen oder Vereinigen der gewünschten Mengen. Ein bevorzugtes Verfahren ist das Einwiegen der Mengen der gewünschten Komponente und ihr nachfolgendes Vereinigen in einem entsprechenden Behälter.
Nachfolgend werden spezielle Beispiele zur Veranschaulichung der Erfindung gegeben. Sofern hierin nicht anders angegeben, sind alle Prozentangaben auf Gewicht bezogen. Es gilt als selbstverständlich, dass diese Beispiele lediglich veranschaulichend sind und in keiner Weise den Geltungsbereich der Erfindung einschränkend auszulegen sind.

BEISPIEL 1

EINFLUSS VON DAMPFLECKAGE

Es wurde ein Behälter mit einer Anfangszusammensetzung bei einer vorgegebenen Temperatur beladen und der Anfangsdampfdruck der Zusammensetzung gemessen. Die Zusammensetzung ließ man aus dem Behälter austreten, während die Temperatur konstant gehalten wurde, bis 50 Gew.% der Anfangszusammensetzung entfernt waren, wobei zu diesem Zeitpunkt der Dampfdruck der im Behälter verbleibenden Zusammensetzung gemessen wurde. Die Ergebnisse sind nachfolgend zusammengestellt.
Die Ergebnisse des Beispiels zeigen, dass diese Zusammensetzungen azeotrop oder azeotropähnlich sind, da, wenn 50 Gew.% einer Ausgangszusammensetzung entfernt worden sind, der Dampfdruck der verbleibenden Zusammensetzung innerhalb von etwa 10% des Dampfdruckes der Ausgangszusammensetzung bei einer Temperatur von 25ºC liegt.

BEISPIEL 2

DAMPFDRÜCKE UND KAURI-BUTANOL-ZAHLEN

Die Dampfdrücke der Verbindungen in der vorliegenden Erfindung sind nachfolgend gegeben. Die Daten zeigen, dass diese Verbindungen nützliche Austauschstoffe für Kohlenwasserstoffe sind, die eine breite Anwendung in den heutigen Aerosol-Zubereitungen finden. HFC-281ea und Isobutan sowie HFC- 161 und Propan verfügen über nahezu identische Dampfdrücke. Auch sind die Kauri-Butanol-Zahlen für die Verbindungen der vorliegenden Erfindung höher als für jeden entsprechenden Kohlenwasserstoff. Dieses zeigt, dass diese Verbindungen bessere Fähigkeiten als Lösemittel haben sowie eine bessere Kompatibilität mit Aerosolharzen und anderen Wirkstoffen.

BEISPIEL 3

VOC (FLÜCHTIGE ORGANISCHE VERBINDUNGEN)-VORHERSAGEN

Kinetische Geschwindigkeitsmessungen wurden experimentell ausgeführt (Jet Propulsion Laboratories) oder für Verbindungen der vorliegenden Erfindung unter Anwendung der Gruppenreaktivitätsmethodik von R. Atkinson vorhergesagt (siehe Kwok, E.S.C., und R. Atkinson, "Estimation of Hydroxyl Radical Reaction Rate Constants for Gas-Phase Organic Compounds using a Structure-Reactivity Relationship: An Update" Final Report an CMA Vertrag Nr. ARC-8.0-OR, 1994). Eine Verbindung lässt sich potentiell als Non-VOC betrachten, wenn ihre genetische Geschwindigkeit bei 298 Grad Kelvin im Bezug auf Ethan kleiner ist als 1,0. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle gezeigt. TABELLE
Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung haben ein merklich verringertes photochemisches (Hydroxyl-Radikal) Reaktionsvermögen im Vergleich zu den Kohlenwasserstoffen Propan, Butan und Isobutan, die heute in Aerosolen weit verbreitet Anwendung finden. Die Verwendung der Verbindungen der vorliegenden Erfindung in Aerosolen kann den bodennahen Smog erheblich verringern. HFC-161 sollte als Non-VOC klassifiziert werden, da sein Reaktionsvermögen kleiner ist als das von Ethan und HFC-281ea merklich weniger reaktiv ist als sein Kohlenwasserstoff-Analog Isobutan.

BEISPIEL 4

55% VOC-HAARSPRAY-PROTOTYP

Es wurde ein 55% VOC (Voc, volatile organic compound)-Haarspray nach der vorliegenden Erfindung wie folgt zubereitet: TABELLE
Zu dieser Mischung wurden Ethanol und Treibmittel der vorliegenden Erfindung gegeben, um eine Zubereitung mit 55% VOC zu erhalten
Der Dampfdruck jeder Mischung kann in Abhängigkeit von der Zubereitung variieren. Dieses Beispiel ist veranschaulichend und spiegelt kein optimiertes System wieder.

BEISPIEL 5

55% VOC-HAARSPRAY-PROTOTYP

Es wurden zwei 55% VOC-Haarsprays nach der vorliegenden Erfindung wie folgt zubereitet:
Zu diesen Mischungen wurde mit 30 Gew.% eine der folgenden Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung zugesetzt, um eine Zubereitung mit 55% VOC zu ergeben: TABELLE ZUBEREITUNG
Der Dampfdruck jeder Mischung kann in Abhängigkeit von der Zubereitung variieren. Dieses Beispiel ist veranschaulichend und spiegelt kein optimiertes System wieder.

BEISPIEL 6

DUFTSTOFF-PROTOTYP

Es wurde ein Duftstoff nach der vorliegenden Erfindung wie folgt zubereitet: TABELLE
Zu dieser Mischung wurden 12,0 Gew.% einer der folgenden Mischungen der vorliegenden Erfindung zugesetzt:
Der Dampfdruck jeder Mischung kann in Abhängigkeit von der Zubereitung variieren. Dieses Beispiel ist veranschaulichend und spiegelt kein optimiertes System wieder. Die Zubereitungen, die HSC- 281ea enthalten, werden einen geringeren Einfluss auf den bodennahen Smog haben als solche, die Kohlenwasserstoffe enthalten, da HFC-281ea ein merklich geringeres photochemisches Reaktionsvermögen aufweist.

BEISPIEL 7

AEROSOL-ANTIHYDROTIKUM-PROTOTYP

Es wurde ein 60% VOC-Aerosol-Antihydrotikum nach der vorliegenden Erfindung wie folgt zubereitet: TABELLE
Zu dieser Mischung wurden 75,0 Gew.% einer der folgenden Mischungen der vorliegenden Erfindung gegeben, um eine Zubereitung mit 60% VOC zu erhalten:
Ähnliche Zubereitungen können auch für Luftverbesserer, Haushalt-Insektenzerstäuber und Sprayfarben entwickelt werden, indem die Zusammensetzungen der Desinfektionsmittel der vorliegenden Erfindung verwendet werden.

BEISPIEL 8

HAARSPRAY-VERHALTEN

Das folgende Beispiel demonstriert die Wirksamkeit der vorliegenden Erfindung bei Haarsprays im Vergleich zu dem weit verbreiteten Fluorkohlenwasserstoff-Treibmittel HFC-152a (CH&sub3;CHF&sub2;), wie mit der nachfolgenden Tabelle gezeigt wird. Die Zubereitungen waren einphasig, was auf eine vollständige Mischbarkeit hinweist. Tests auf Haftung und Trocknungszeiten, Kräuselungsabfall und Flammen- Löschtests wurden zur Bewertung des Verhaltens angewendet. Beim Kräuselungsabfall wird die prozentuale Verlängerung einer Kräuselung 5 Minuten nach dem Sprayen gemessen. Die Flammen- Löschung wurde gemessen, um die Entflammbarkeit jeder Zubereitung zu bestimmen. Die Ergebnisse zeigen, dass jede Zubereitung eine Kräuselungserhaltung von 80% oder mehr, gute Haftung und Trocknungszeiten sowie akzeptable Flammenlöschungen trotz der Tatsache erreicht wurden, dass die Zubereitungen nicht optimiert waren. TABELLE ZUBEREITUNG

BEISPIEL 9

Die folgende Tabelle zeigt das Verhalten verschiedener Kältemittel. Die Daten beruhen auf den folgenden Bedingungen.
Die Kühlleistung beruht auf einem Kompressor mit einer fest gewählten Verdrängung von 3,5 cubic feet per minute und 75% Volumenwirkungsgrad. Unter "Kälteleistung" ist die Enthalpieänderung des Kältemittels in dem Verdampfer pro Pound im Umlauf befindliches Kältemittel zu verstehen, d. h. die durch das Kältemittel in dem Verdampfer pro Zeiteinheit entfernte Wärmemenge. Unter der "Kälteleistungsziffer" (COP) ist das Verhältnis der Kälteleistung zur Kompressorleistung zu verstehen. Sie ist ein Maß für den Energiewirkungsgrad des Kältemittels.
Es können Additive, wie beispielsweise Gleitmittel, Korrosionsinhibitoren, Tenside, Stabilisiermittel, Farbstoffe und andere geeignete Materialien den neuartigen Zusammensetzungen der Erfindung für eine Vielzahl von Aufgaben zugesetzt werden, sofern sie keinen nachteiligen Einfluss auf die Zusammensetzung für ihre vorgesehene Anwendung ausüben. Bevorzugte Gleitmittel schließen Ester mit einer relativen Molekülmasse größer als 250 ein.

Claims

1. Zusammensetzung, aufweisend 1% bis 99 Gew.% Fluorethan und 1% bis 99 Gew.% mindestens eines von 1,1-Difluorethan, 2-Fluorpropan, Butan, Isobutan oder Dimethylether.

2. Wirksame Mengen der folgenden Verbindung zur Erzeugung einer azeotropen oder azeotropähnlichen Zusammensetzung, weitgehend bestehend aus den Verbindungen: Fluorethan und mindestens einer von 1,1,1,2-Tetrafluorethan, 1,1-Difluorethan, 2-Fluorpropan, Butan, Isobutan oder Dimethylether.

3. Azeotrope oder azeotrop-ähnliche Zusammensetzung nach Anspruch 2, wobei die Zusammensetzung weitgehend besteht aus: 1% bis 99 Gew.% Fluorethan und 1% bis 99 Gew.% 1,1,1,2- Tetrafluorethan; 1% bis 99 Gew.% Fluorethan und 1% bis 99 Gew.% 1,1-Difluorethan; 73% bis 99 Gew.% Fluorethan und 1% bis 27 Gew.% 2-Fluorpropan; 67% bis 99 Gew.% Fluorethan und 1% bis 33 Gew.% Butan; 52% bis 99 Gew.% Fluorethan und 1% bis 48 Gew.% Isobutan; oder 1% bis 99 Gew.% Fluorethan und 1% bis 99 Gew.% Dimethylether.

4. Verfahren zum Herstellen eines Aerosols, umfassend die Verwendung einer Zusammensetzung nach Anspruch 1.

5. Verfahren zum Herstellen eines Aerosols, umfassend die Verwendung einer Zusammensetzung nach Anspruch 2.

6. Verfahren zum Herstellen eines Aerosols, umfassen die Verwendung einer Zusammensetzung nach Anspruch 3.

7. Verfahren zur Erzeugung von Kälte, umfassend das Kondensieren einer Zusammensetzung nach Anspruch 1 und danach Verdampfen dieser Zusammensetzung in der Nähe der zu kühlenden Masse.

8. Verfahren zum Erzeugen von Kälte, umfassend das Kondensieren einer Zusammensetzung nach Anspruch 2 und danach Verdampfen dieser Zusammensetzung in der Nähe der zu kühlenden Masse.

9. Verfahren zum Erzeugen von Kälte, umfassend das Kondensieren einer Zusammensetzung nach Anspruch 3 und danach Verdampfen dieser Zusammensetzung in der Nähe der zu kühlenden Masse.

10. Verfahren zum Herstellen eines duroplastischen oder thermoplastischen Schaumstoffes, umfassend die Verwendung einer Zusammensetzung nach Anspruch 1 als ein Treibmittel.

11. Verfahren zum Herstellen eines duroplastischen oder thermoplastischen Schaumstoffes, umfassend die Verwendung einer Zusammensetzung nach Anspruch 2 als ein Treibmittel.

12. Verfahren zum Herstellen eines duroplastischen oder thermoplastischen Schaumstoffes, umfassend die Verwendung einer Zusammensetzung nach Anspruch 3 als ein Treibmittel.