RU2005106298A

RU2005106298A - Композиции хладагентов, содержащих добавки, улучшающие рабочие характеристики

Info

Publication number: RU2005106298A
Application number: RU2005106298/04A
Authority: RU
Inventors: Томас Дж. ЛЕК (US); Томас Дж. ЛЕК; Пол Джозеф ФЭГАН (US); Пол Джозеф ФЭГАН
Original assignee: Е.И.Дюпон де Немур энд Компани (US); Е.И.Дюпон Де Немур Энд Компани
Priority date: 2002-08-08
Filing date: 2003-08-08
Publication date: 2005-08-27
Also published as: EP1551934A2; KR20050087777A; US7157020B2; AU2003259731A1; AR040966A1; US20050109978A1; AU2003259731A8; WO2004015042A3; JP2005535755A; US20040099838A1; CN1675332A; WO2004015042A2

Claims

1. Композиция, содержащая:

(a) по меньшей мере, один холодильный смазочный материал, выбранный из группы, состоящей из POE, PAG и PVE; и

(b) по меньшей мере, одну добавку, выбранную из группы, состоящей из простых эфиров полиоксиалкиленгликоля, амидов, нитрилов, хлоруглеродов, простых ариловых эфиров, 1,1,1-трифторалканов, простых фторированных эфиров, лактонов, сложных эфиров, краун-соединений, циклодекстринов и каликсаренов.

2. Композиция, содержащая:

(a) по меньшей мере, один хладагент, выбранный из группы, состоящей из гидрофторуглеродов, перфторуглеродов, простых гидрофторированных эфиров, аммония и диоксида углерода;

(b) по меньшей мере, один холодильный смазочный материал, выбранный из группы, состоящей из POE, PAG и PVE; и

(c) по меньшей мере, одну добавку, выбранную из группы, состоящей из простых эфиров полиоксиалкиленгликоля, амидов, нитрилов, хлоруглеродов, ариловых простых эфиров, 1,1,1-трифторалканов, простых фторированных эфиров, лактонов, сложных эфиров, краун-соединений, циклодекстринов и каликсаренов.

3. Композиция для использования в компрессионном охлаждающем устройстве и в устройстве для кондиционирования воздуха, содержащая смазочный материал на основе POE, PAG или PVE, указанная композиция хладагента содержит:

(a) по меньшей мере, один хладагент, выбранный из группы, состоящей из гидрофторуглеродов, перфторуглеродов, простых гидрофторированных эфиров, аммония и диоксида углерода; и

(b) по меньшей мере, одну добавку, выбранную из группы, состоящей из простых эфиров полиоксиалкиленгликолей, амидов, нитрилов, хлоруглеродов, простых ариловых эфиров, 1,1,1-трифторалканов, простых фторированных эфиров, лактонов, сложных эфиров, краун-соединений, циклодекстринов и каликсаренов.

4. Композиция по п. 1, где указанная добавка представляет собой, по меньшей мере, одну добавку, выбранную из группы, состоящей из:

(i) простых эфиров полиоксиалкиленгликолей, представленных формулой R¹[(OR²)_xOR³]_y, где x выбирается из целых чисел от 1 до 3; y выбирается из целых чисел от 1 до 4; R¹ выбирается из водорода и алифатических углеводородных радикалов, имеющих от 1 до 6 атомов углерода и "y" центров связывания; R² выбирается из алифатических гидрокарбиленовых радикалов, имеющих от 3 до 4 атомов углерода; R³ выбирается из водорода и алифатических и алициклических углеводородных радикалов, имеющих от 1 до 6 атомов углерода; по меньшей мере, один из R¹ и R³ выбирается из указанных углеводородных радикалов; и где указанные простые эфиры полиоксиалкиленгликолей имеют молекулярную массу от примерно 100 до примерно 300 атомных единиц массы и отношение углерода к кислороду составляет от примерно 2,3 до примерно 5,0;

(ii) амидов, представленных формулами R¹CONR²R³ и цикло-[R⁴CON(R⁵)-], где R¹, R², R³ и R⁵независимо выбираются из алифатических и алициклических углеводородных радикалов, имеющих от 1 до 12 атомов углерода; R⁴ выбирается из алифатических гидрокарбиленовых радикалов, имеющих от 3 до 12 атомов углерода; и где указанные амиды имеют молекулярную массу от примерно 120 до примерно 300 атомных единиц массы и отношение углерода к кислороду составляет от примерно 7 до примерно 20;

(iii) нитрилов, представленных формулой R¹CN, где R¹ выбирается из алифатических, алициклических или арильных углеводородных радикалов, имеющих от 5 до 12 атомов углерода, и где указанные нитрилы имеют молекулярную массу от примерно 90 до примерно 200 атомных единиц массы и отношение углерода к азоту составляет от примерно 6 до примерно 12;

(iv) хлоруглеродов, представленных формулой RCl_X, где x выбирается из целых чисел 1 или 2; R выбирается из алифатических и алициклических углеводородных радикалов, имеющих от 1 до 12 атомов углерода; и где указанные хлоруглероды имеют молекулярную массу от примерно 100 до примерно 200 атомных единиц массы и отношение углерода к хлору составляет от примерно 2 до примерно 10;

(v) простых ариловых эфиров, представленных формулой R¹OR², где R¹ выбирается из арильных углеводородных радикалов, имеющих от 6 до 12 атомов углерода; R² выбирается из алифатических углеводородных радикалов, имеющих от 1 до 4 атомов углерода; и где указанные простые ариловые эфиры имеют молекулярную массу от примерно 100 до примерно 250 атомных единиц массы и отношение углерода к кислороду составляет от примерно 4 до примерно 20;

(vi) 1,1,1-трифторалканов, представленных формулой CF₃R¹, где R¹ выбирается из алифатических и алициклических углеводородных радикалов, имеющих от примерно 5 до примерно 15 атомов углерода; и

(vii) простых фторированных эфиров, представленных формулой R¹OCF₂CF₂H, где R¹ выбирается из алифатических и алициклических углеводородных радикалов, имеющих от примерно 5 до примерно 15 атомов углерода;

(viii) лактона, выбранного из группы, состоящей из соединений, представленных формулами I, II, и III

где R₁-R₈ независимо выбираются из водорода, линейных, разветвленных, циклических, бициклических, насыщенных и ненасыщенных гидрокарбильных радикалов; и где отношение углерода к кислороду карбонила функциональной группы сложного эфира составляет от примерно 5 до примерно 15, и молекулярная масса составляет от примерно 80 до примерно 300 атомных единиц массы;

(ix) сложных эфиров, представленных общей формулой R¹CO₂R², где R¹ и R² независимо выбираются из линейных и циклических, насыщенных и ненасыщенных, алкильных и арильных радикалов; и где указанные сложные эфиры имеют молекулярную массу от примерно 80 до примерно 550 атомных единиц массы и отношение углерода к кислороду карбонила функциональной группы сложного эфира составляет от примерно 5 до примерно 15; и

(x) краун-соединений с повторяющейся единицей

-(CH₂-CH₂-Y)_n-, соединенной в круговую структуру, где Y представляет собой гетероатом, такой как кислород, азот или сера, и n является большим, чем 2;

(xi) циклодекстринов с повторяющейся единицей, представленной формулой IV, соединенных в круговую структуру

где каждая группа R независимо выбирается из водорода или линейных, разветвленных, циклических, бициклических, насыщенных и ненасыщенных гидрокарбильных радикалов, имеющих до 10 атомов углерода, и n равно 6, 7 или 8; и

(xii) каликсаренов с повторяющейся единицей, представленных формулой V, соединенных в круговую структуру

где каждая группа R₁ и R₂ независимо выбирается из водорода, линейных, разветвленных, циклических, бициклических, насыщенных и ненасыщенных гидрокарбильных радикалов, имеющих до 10 атомов углерода, и n=4, 5, 6, 7 или 8.

5. Композиция по п. 2, где указанная добавка представляет собой, по меньшей мере, одну добавку, выбранную из группы, состоящей из:

(i) простых эфиров полиоксиалкиленгликолей, представленных формулой R¹[(OR²)_xOR³]_y, где x выбирается из целых чисел от 1 до 3; y выбирается из целых чисел от 1 до 4; R¹ выбирается из водорода и алифатических углеводородных радикалов, имеющих 1-6 атомов углерода и "y" центров связывания; R² выбирается из алифатических гидрокарбиленовых радикалов, имеющих от 3 до 4 атомов углерода; R³ выбирается из водорода и алифатических и алициклических углеводородных радикалов, имеющих от 1 до 6 атомов углерода; по меньшей мере, один из R¹ и R³ выбирается из указанных углеводородных радикалов; и где указанные простые эфиры полиоксиалкиленгликолей имеют молекулярную массу от примерно 100 до примерно 300 атомных единиц массы и отношение углерода к кислороду составляет от примерно 2,3 до примерно 5,0;

(ix) сложных эфиров, представленных общей формулой R¹CO₂R², где R¹ и R² независимо выбираются из линейных и циклических, насыщенных и ненасыщенных, алкильных и арильных радикалов; и где указанные сложные эфиры имеют молекулярную массу от примерно 80 до примерно 550 атомных единиц массы и отношение углерода к кислороду карбонила функциональной группы сложного эфира составляет от примерно 5 до примерно 15;

(x) краун-соединений с повторяющейся единицей -(CH₂-CH₂-Y)_n-, соединенных в круговую структуру, где Y представляет собой гетероатом, такой как кислород, азот или сера, и n является большим, чем 2;

(xii) каликсаренов с повторяющейся единицей, представленной формулой V, соединенных в круговую структуру

6. Композиция по п. 3, где указанная добавка представляет собой, по меньшей мере, одну добавку, выбранную из группы, состоящей из:

7. Композиция по п. 1, где указанный смазочный материал составляет от примерно 40 до примерно 99 мас.%, и указанная добавка составляет от примерно 1 до примерно 60 мас.%.

8. Композиция по п. 1, где указанный смазочный материал составляет от примерно 80 до примерно 99 мас.%, и указанная добавка составляет от примерно 1 до примерно 20 мас.%.

9. Способ осуществления охлаждения с помощью компрессионных охлаждающих систем и/или систем кондиционирования воздуха, содержащих хладагент на основе HFC, PFC, HFE, аммония и/или диоксида углерода, и холодильный смазочный материал, выбранный из группы, состоящей из POE, PAG и PVE, который включает стадии испарения указанного хладагента вместе с указанным смазочным материалом в присутствии эффективного количества добавки, где указанная добавка выбирается из группы, состоящей из:

(i) простых эфиров полиоксиалкиленгликолей, представленных формулой R¹[(OR²)_xOR³]_y, где x выбирается из целых чисел от 1 до 3; y выбирается из целых чисел от 1 до 4; R¹ выбирается из водорода и алифатических углеводородных радикалов, имеющих 1-6 атомов углерода и "y" центров связывания; R² выбирается из алифатических гидрокарбиленовых радикалов, имеющих от 3 до 4 атомов углерода; R³ выбирается из водорода и алифатических и алициклических углеводородных радикалов, имеющих от 1 до 6 атомов углерода; по меньшей мере, один из R¹ и R³выбирается из указанных углеводородных радикалов; и где указанные простые эфиры полиоксиалкиленгликолей имеют молекулярную массу от примерно 100 до примерно 300 атомных единиц массы и отношение углерода к кислороду составляет от примерно 2,3 до примерно 5,0;

(ii) амидов, представленных формулой R¹CONR²R³ и цикло-[R⁴CON(R⁵)-], где R¹, R², R³ и R⁵независимо выбираются из алифатических и алициклических углеводородных радикалов, имеющих от 1 до 12 атомов углерода; R⁴ выбирается из алифатических гидрокарбиленовых радикалов, имеющих от 3 до 12 атомов углерода; и где указанные амиды имеют молекулярную массу от примерно 120 до примерно 300 атомных единиц массы и отношение углерода к кислороду составляет от примерно 7 до примерно 20;

(vi) 1,1,1-трифторалканов, представленных формулой CF₃R¹, где R¹ выбирается из алифатических и алициклических углеводородных радикалов, имеющих от примерно 5 до примерно 15 атомов углерода;

(ix) сложных эфиров, представленных общей формулой R¹CO₂R², где R¹ и R²независимо выбираются из линейных и циклических, насыщенных и ненасыщенных, алкильных и арильных радикалов; и где указанные сложные эфиры имеют молекулярную массу от примерно 80 до примерно 550 атомных единиц массы и отношение углерода к кислороду карбонила функциональной группы сложного эфира составляет от примерно 5 до примерно 15; и

-(CH₂-CH₂-Y)_n-, соединенных в круговую структуру, где Y представляет собой гетероатом, такой как кислород, азот или сера, и n является большим, чем 2;

где каждая группа R независимо выбирается из водорода, линейных, разветвленных, циклических, бициклических, насыщенных и ненасыщенных гидрокарбильных радикалов, имеющих до 10 атомов углерода, и n равно 6, 7 или 8; и

10. Способ смазки компрессора в компрессионных охлаждающих устройствах и/или устройствах для кондиционирования воздуха, содержащих HFC, PFC, HFE, аммоний и/или диоксид углерода, включающий стадию добавления в указанный компрессор композиции по п. 1.

11. Способ улучшения энергетического коэффициента полезного действия и/или производительности компрессионных охлаждающих устройств и/или устройств для кондиционирования воздуха, содержащих охлаждающую композицию, содержащую, по меньшей мере, один хладагент, выбранный из группы, состоящей из гидрофторуглеродов, перфторуглеродов, простых гидрофторированных эфиров, аммония и диоксида углерода; и, по меньшей мере, один холодильный смазочный материал, выбранный из группы, состоящей из POE, PAG и PVE; указанный способ включает стадию добавления в указанные компрессионные охлаждающие устройства и/или устройства для кондиционирования воздуха, по меньшей мере, одной добавки, выбранной из группы, состоящей из:

(iv) хлоруглеродов, представленных формулой RCl_X, где x выбирается из целых чисел 1 или 2; R выбирается из алифатических и алициклических углеводородных радикалов, имеющих от 1 до 12 атомов углерода; и где указанные хлоруглероды имеет молекулярную массу от примерно 100 до примерно 200 атомных единиц массы и отношение углерода к хлору составляет от примерно 2 до примерно 10;

(xii) циклодекстринов с повторяющейся единицей, представленной формулой IV, соединенных в круговую структуру

(xiii) каликсаренов с повторяющейся единицей, представленной формулой V, соединенных в круговую структуру

12. Способ осуществления охлаждения, включающий конденсацию композиции, а затем испарение указанной композиции вблизи от объекта, который должен охлаждаться, где указанная композиция содержит

(в) по меньшей мере, одну добавку; и

(с) необязательно, по меньшей мере, один холодильный смазочный материал, выбранный из группы, состоящей из POE, PAG и PVE;

где указанная добавка выбрана из группы, состоящей из:

13. Способ осуществления нагрева, включающий конденсацию композиции, который должен нагреваться, а затем испарения указанной композиции, где указанная композиция содержит

(в) по меньшей мере, одну добавку; и

(ix) сложных эфиров, представленных общей формулой R¹CO₂R², где R¹ и R² независимо выбираются из линейных и циклических, насыщенных и ненасыщенных, алкильных и арильных радикалов; и где указанные сложные эфиры имеют молекулярную массу от примерно 80 до примерно 550 атомных единиц массы и отношение углерода к кислороду карбонила функциональной группы сложного эфира составляет от примерно 5 до примерно 15; и (x) краун-соединений с повторяющейся единицей

где каждая группа R₁ и R₂ независимо выбирается из водорода, линейных, разветвленных, циклических, бициклических, насыщенных и ненасыщенных гидрокарбильных радикалов, имеющих до 10 атомовуглерода, и n=4, 5, 6, 7 или 8.

14. Композиция по п. 1, 5 или 6, где

(i) в простых эфирах полиоксиалкиленгликолей, представленных формулой R¹[(OR²)_xOR³]_y, x выбирается из целых чисел 1 или 2, y равно 1, R¹ и R³ независимо выбираются из водорода и алифатических углеводородных радикалов, имеющих от 1 до 4 атомов углерода, R² выбирается из алифатических гидрокарбиленовых радикалов, имеющих 3 атома углерода, и где указанные простые эфиры полиоксиалкиленгликолей имеют молекулярную массу от примерно 100 до примерно 250 атомных единиц массы и отношение углерода к кислороду составляет от примерно 2,5 до примерно 4,0;

(ii) указанные амиды имеют молекулярную массу от примерно 120 до примерно 250 атомных единиц массы и отношение углерода к кислороду составляет от примерно 7 до примерно 16;

(iii) в нитрилах, представленных формулой R¹CN, R¹ выбирается из алифатических и алициклических углеводородных радикалов, имеющих от 8 до 10 атомов углерода, и где указанные нитрилы имеют молекулярную массу от примерно 120 до примерно 140 атомных единиц массы и отношение углерода к азоту составляет от примерно 8 до примерно 9;

(iv) указанные хлоруглероды имеют молекулярную массу от примерно 120 до 150 атомных единиц массы и отношение углерода к хлору составляет от примерно 6 до примерно 7; и

(v) указанные простые ариловые эфиры имеют отношение углерода к кислороду от примерно 7 до примерно 10.

15. Композиция по п. 2, где

16. Композиция по п. 3, где

17. Композиция по п. 4, где

18. Способ доставки добавки в компрессионные охлаждающие устройства, включающий стадию добавления композиции по пп. 1, 5 или 6 в указанное устройство.

19. Способ доставки добавки в компрессионные охлаждающие устройства, включающий стадию добавления композиции по п. 2 в указанное устройство.

20. Способ доставки добавки в компрессионные охлаждающие устройства, включающий стадию добавления композиции по п. 3 в указанное устройство.

21. Способ доставки добавки в компрессионные охлаждающие устройства, включающий стадию добавления композиции по п. 4 в указанное устройство.

22. Способ для уменьшения осаждений и закупоривания в компрессионных охлаждающих устройствах и/или устройствах для кондиционирования воздуха, включающий стадию добавления композиции по пп. 1, 5 или 6 в указанное компрессионное охлаждающее устройство и/или устройство для кондиционирования воздуха.

23. Способ для уменьшения осаждений и закупоривания в компрессионных охлаждающих устройствах и/или устройствах для кондиционирования воздуха, включающий стадию добавления композиции по п. 2 в указанное компрессионное охлаждающее устройство и/или устройство для кондиционирования воздуха.

24. Способ для уменьшения осаждений и закупоривания в компрессионных охлаждающих устройствах и/или устройствах для кондиционирования воздуха, включающий стадию добавления композиции по п. 3 в указанное компрессионное охлаждающее устройство и/или устройство для кондиционирования воздуха.

25. Способ для уменьшения осаждений и закупоривания в компрессионных охлаждающих устройствах и/или устройствах для кондиционирования воздуха, включающий стадию добавления композиции по п. 4 в указанное компрессионное охлаждающее устройство и/или устройство для кондиционирования воздуха.