RU2047652C1

RU2047652C1 - Lubricant oil for refrigerating machine

Info

Publication number: RU2047652C1
Application number: RU93041107A
Authority: RU
Inventors: О.Н. Цветков; В.М. Школьников; В.Г. Темченко; В.Г. Барабанов; И.Г. Трукшин; В.С. Царапкин; С.А. Луговской
Original assignee: Акционерное общество закрытого типа "Химтэк Инжиниринг"
Priority date: 1993-08-10
Filing date: 1993-08-10
Publication date: 1995-11-10

Abstract

FIELD: lubricant materials. SUBSTANCE: lubricant oil has, propylene glycol and polyatomic alcohol oligoester 7-40; alcohol is taken from the group involving xylitol, pentaerythritol, trimethylolpropane and ethylene glycol showing viscosity 30-70 mm² at 40 C; antioxidant addition agent 0.05-0.07; polymethylsiloxane 0.0001-0.03, and polyatomic alcohol and carboxylic acid ester and/or dicarboxylic acid and monoatomic alcohol ester up to 100. EFFECT: enhanced quality of lubricant oil. 1 tbl

Description

Изобретение относится к составам смазочных масел, являющихся смесью высокомолекулярных соединений и применяющихся в холодильных машинах, в частности для холодильных агрегатов, работающих на фторуглеводородных агентах и конкретно на 1,1,1,2-тетрафторэтане (R-134A). The invention relates to compositions of lubricating oils, which are a mixture of high molecular weight compounds and used in refrigeration machines, in particular for refrigeration units operating on fluorocarbon agents and specifically 1,1,1,2-tetrafluoroethane (R-134A).

Во многих типах охлаждающих систем используется хладагент R-12 (дихлордифторметан). Однако известно, что он является фторхлоруглеводородом, разрушающим озоновый слой атмосферы и в ближайшем будущем должен быть заменен другими, экологически безопасными соединениями. Таким соединением может стать 1,1,1,2-тетрафторэтан, или хладагент R-134A, который имеет давление пара, очень сходное с R-12, и обладает многими его положительными качествами, не разрушая при этом озоновый слой. Кроме того, он может заменить R-12 в большинстве рефрижераторных систем без их существенного перемонтажа. Основная проблема его использования состоит в том, что смазки, обычно используемые в системах, работающих на R-12, не растворимы в R-134А. Разработки новых масел, смешивающихся с фторсодержащими углеводородами, начались с появлением новых фторуглеводородных хладагентов, не вызывающих разрушения озонового слоя, но несовместимых с обычно применявшимися маслами. Эти новые масла должны обладать способностью смешиваться с такими фторсодержащими углеводородами, как R-134A при низких температурах до -30^оС. Установлено, что растворимостью в R-134A обладают некоторые полигликоли, но ниже 60^оС происходит фазовое разделение смесей. Выделение из хладагента фазы, состоящей из смазки, служит причиной плохого смазывания компрессора и приводит к ускорению износа и сокращает срок его службы.Many types of cooling systems use R-12 refrigerant (dichlorodifluoromethane). However, it is known that it is a fluorochlorocarbon that destroys the ozone layer of the atmosphere and in the near future should be replaced by other, environmentally friendly compounds. Such a compound can be 1,1,1,2-tetrafluoroethane, or R-134A refrigerant, which has a vapor pressure very similar to R-12 and has many of its positive qualities without destroying the ozone layer. In addition, it can replace R-12 in most refrigerated systems without significant re-installation. The main problem with its use is that the greases commonly used in R-12 systems are not soluble in R-134A. The development of new oils miscible with fluorine-containing hydrocarbons began with the advent of new fluorocarbon refrigerants that did not cause ozone depletion, but were incompatible with commonly used oils. These new oils must be able to be mixed with fluorinated hydrocarbons such as R-134A at low temperatures to -30 ° ^C. It is found that the solubility in R-134A polyglycols possess some, but below 60 ^{° C} phase separation occurs mixtures. The release of the lubricant phase from the refrigerant causes poor compressor lubrication and accelerates wear and shortens its service life.

Смазки для различных компрессоров на основе смесей эфиров и полиэфирполиолов известны, например, из патента США 4302343 и патента США 4751012 /1, 2/. В них подтверждается факт, что эти смеси удлиняют срок действия смазок. Однако эти смазки имеют недостаточную вязкость при 38^оС и нерастворимы при более высоких температурах. В патенте США 4755316 /3/ защищены составы смазки, содержащей полиэфирполиолы, для компрессора, работающего с использованием хладагента R-134A. Однако состав, показывающий хорошую вязкость при повышенных температурах, в компрессоре не смешивается при этой температуре. Напротив состав по этому патенту с удовлетворительной растворимостью, характеризуется низкой вязкостью.Lubricants for various compressors based on mixtures of ethers and polyether polyols are known, for example, from US Pat. No. 4,303,343 and US Pat. No. 4,751,012 / 1, 2 /. They confirm the fact that these mixtures extend the life of the lubricants. However, these lubricants have insufficient viscosity at 38 ^{° C} and insoluble at higher temperatures. US Pat. No. 4,755,316 / 3 / protects grease formulations containing polyether polyols for a compressor operating using R-134A refrigerant. However, a composition showing good viscosity at elevated temperatures does not mix in the compressor at this temperature. In contrast, the composition of this patent with satisfactory solubility is characterized by low viscosity.

Известны также масла на основе полиоксиалкиленгликолей, смешивающиеся с фторуглеводородами в интервале от -40 до +20^оС /4/, и в интервале 0-50^оС и выше /5/. Однако высокое содержание олигомеров в смазке под действием R-134A может явиться причиной снижения эластичности изоляции, а нижний температурный предел 30^оС) значительно выше требуемого.Also known oils based on polyoxyalkylene glycols, miscible with fluorocarbons in the range from -40 to +20 ^about C / 4 /, and in the range of 0-50 ^about C and above / 5 /. However, a high content of oligomers in the lubricant under the action of R-134A may cause lowering of elasticity of the insulation, and the lower temperature limit of ^{30 °} C) is much higher than is required.

Прототипом предлагаемого технического изобретения являются составы, описанные в патенте США 4855144 /6/. Они представляют собой масла, на основе полиэфирполиолов и сложных эфиров многоатомных спиртов и карбоновых кислот с температурным диапазоном смешения от -29 до +60^оС. Сложные эфиры полиолов, входящие в композицию, повышают стабильность масел, а уменьшение содержания олигомеров создает более благоприятные условия для изоляции. Однако нижний предел температуры смешения этой смазки довольно высок выше (-30^оС).The prototype of the proposed technical invention are the compositions described in US patent 4855144/6 /. They are oil-based polyols and esters of polyhydric alcohols and carboxylic acids with mixing temperature range from -29 to +60 ^C. The esters of polyols, included in the composition, increase the stability of oils and decrease in the content of oligomers creates more favorable conditions for isolation. However, the lower limit of the mixing temperature of the lubricant is rather high above ^(-30 ° C).

Целью изобретения является создание композиции смазочного масла, совместимого с хладагентом R-134A, обладающего приемлемыми показателями вязкости и растворимости при температуре до -30^оС.The aim of the invention is to provide a lubricating oil composition that is compatible with R-134A refrigerant having acceptable viscosities and solubility at temperatures up to -30 ° ^C.

Этим требованиям удовлетворяет состав масла, состоящего на основе сложных эфиров с добавлением присадок, олигоэфира пропиленоксида и многоатомного спирта типа пентаэритрита, триметилолпропана, этиленгликоля, сорбита, ксилита. При этом выбирается олигоэфир, характеризующийся вязкостью 30-70 мм²/с при 40^оС. Масло дополнительно содержит полиметилсилоксан в качестве антипенной присадки и характеризуется следующим соотношением компонентов, мас. олигоэфиры пропиленоксида и многоатомного спирта 7-40; антиокислительная присадка 0,05-0,07; полиметилсилоксан 0,0001-0,003; сложные эфиры остальные.These requirements are met by the composition of the oil, based on esters with the addition of additives, propylene oxide oligoester and polyhydric alcohol such as pentaerythritol, trimethylolpropane, ethylene glycol, sorbitol, xylitol. This selects oligoesters, characterized by a viscosity of 30-70 mm ² / s at 40 ° ^C. The oil was further comprises a polymethylsiloxane as antifoam additives and characterized by the following component ratio, wt. oligoesters of propylene oxide and polyhydric alcohol 7-40; antioxidant additive 0.05-0.07; polymethylsiloxane 0.0001-0.003; esters are the rest.

Содержание перечисленных компонентов обеспечивает наличие свойств, позволяющих эффективно использовать масло в холодильных агрегатах, которые работают на хладагенте R-134A. The content of these components ensures the presence of properties that allow the efficient use of oil in refrigeration units that run on R-134A refrigerant.

Описанное масло готовят смешиванием сложных эфиров с олигоэфирами при 60^оС с последующим введением антиокислительной и антивспенивающей присадок.Described oil prepared by mixing the esters with oligoesters at 60 ° ^C followed by introduction of antioxidant, and antifoam additives.

Готовый продукт анализируют на следующие показатели:
на кинематическую вязкость методом, описанным в ГОСТ 33-82,
на растворимость в R-134A при (-30^оС) методом ОТИХП.The finished product is analyzed for the following indicators:
kinematic viscosity by the method described in GOST 33-82,
for solubility in R-134A at (-30 ^о С) by OTTI method.

Таким образом, основным отличием предлагаемого состава смазки является введение в него олигоэфиров пропиленгликоля и многоатомного спирта типа ксилита, сорбита, пентаэритрита, триметилолпропана и этиленгликоля. Эти эфиры имеют вязкость 30-7 мм²/с при 40^оС. Кроме того, в состав дополнительно введен полиметилсилоксан в количестве 0,0001-0,03 мас.Thus, the main difference between the proposed composition of the lubricant is the introduction of propylene glycol oligoesters and a polyhydric alcohol such as xylitol, sorbitol, pentaerythritol, trimethylolpropane and ethylene glycol. These esters have a viscosity of 7.30 mm ² / s at 40 ° ^C. In addition, the composition additionally introduced in an amount of polymethylsiloxane 0,0001-0,03 wt.

Ниже приведены конкретные примеры приготовления смазок. The following are specific examples of grease preparation.

Их свойства указаны в таблице. Their properties are indicated in the table.

П р и м е р 1. Эфир пентаэритрита и жирных кислот с углеводородным радикалом С 5-9 в количестве 54 г смешали с 6 г диоктилсебацината и 39,94 г олигоэфира ксилита и пропиленоксида с вязкостью 30 мм²/с при 40^оС. Смесь нагревают до 60^оС, добавляют 0,053 г 4-оксифениламина и 0,0001 г полиметилсилоксана (ПСМ) и перемешивают в течение 26-30 мин.EXAMPLE EXAMPLE 1 The ester of pentaerythritol and fatty acids with C 5-9 hydrocarbon radical in an amount of 54 g was mixed with 6 g of dioctyl sebacate and 39.94 g of oligoester xylitol and propylene oxide having a viscosity of 30 mm ² / s at 40 ° ^C. The mixture was heated to ⁶⁰ ° C, was added 0.053 g of 4-oksifenilamina and 0.0001 g of polymethylsiloxane (PSM) and stirred for 26-30 min.

Приведенные далее составы (примеры 2-6) готовили аналогичным способом. The following formulations (examples 2-6) were prepared in a similar manner.

П р и м е р 2. Способом, описанным в примере 1, готовили следующий состав, г:
Эфир пентаэритрита и жирных кислот С5-9 65 Эфир триметилол- пропана и гептановой кислоты 15 Олигоэфир пента- эритрита и пропилен- оксида, вязкость при 40^оС 55 м²/с 19,94 4-Оксидифениламин 0,057 Полиметилсилоксан 0,003
П р и м е р 3. Приготовлен следующий состав, г: Эфир пентаэритрита и жирных кислот С5-9 70 Диоктилсебацинат 22,9 Олигоэфир триметилол- пропана и пропилен- оксида вязк. 70 мм²/с при 40^оС 7 2,6-Дитретбутил-п-крезол 0,07 Полиметилсилоксан 0,03
П р и м е р 4. Приготовлен следующий состав, г: Эфир триметилол- пропана и гептановой кислоты 79,69 Олигоэфир пропилен- оксида и этилен- гликоля вязкость 40 мм²/с 20,25 2,2-Метиленбис (4- метил-6-третбутилфенол) 0,0593 ПМС 0,0002
П р и м е р 5. Приготовлен следующий состав, г: Эфир триметилол- пропана и гептановой кислоты 92,92 Олигоэфир сорбита и пропиленоксида вязкость 34,4 мм²/с 7 2,6-Дитретбутил- паракрезол 0,0775 ПМС 0,0025
П р и м е р 6 (сравнительный). По способу примера 1 приготовлен состав с теми же компонентами, но ввели олигоэфиры глицерина и пропиленоксида вязкостью 500 мм²/с.PRI me R 2. By the method described in example 1, the following composition was prepared, g:
Pentaerythritol fatty acid ester S5-9 65 trimetilol- propane and heptanoic acid 15 oligoesters pentaerythritol and propylene oxide, the viscosity at 40 C ^of 55 m ² / s 19.94 4 0.057 Oksidifenilamin polymethylsiloxane 0.003
PRI me R 3. The following composition was prepared, g: C5-9 pentaerythritol and fatty acid ester 70 Dioctyl sebacinate 22.9 Trimethylol propane oligoester and viscous propylene oxide. 70 mm ² / s at 40 ^о С 7 2,6-Ditretbutyl-p-cresol 0.07 Polymethylsiloxane 0.03
Example 4. The following composition was prepared, g: Trimethylol propane and heptanoic acid ester 79.69 Propylene oxide oligoester and ethylene glycol viscosity 40 mm ² / s 20.25 2,2-Methylenebis (4-methyl -6-tert-butylphenol) 0.0593 PMS 0.0002
PRI me R 5. The following composition was prepared, g: Trimethylol propane and heptanoic acid ester 92.92 Sorbitol and propylene oxide oligoester, viscosity 34.4 mm ² / s 7 2,6-Ditretbutyl-paracresol 0.0775 PMS 0, 0025
PRI me R 6 (comparative). According to the method of example 1, a composition was prepared with the same components, but oligoesters of glycerol and propylene oxide with a viscosity of 500 mm ² / s were introduced.

Из приведенных результатов видно, что предлагаемый состав смазочного масла удовлетворяет требованиям, предъявляемым к маслам, используемым в холодильных машинах, работающих на хладагенте R-134A. Испытания составов в холодильных агрегатах бытовых холодильников показали стабильную работу компрессора и способность его к плавному запуску, в то время как при использовании известного масла каждое включение компрессора сопровождается вибрацией. From the above results it is seen that the proposed composition of the lubricating oil satisfies the requirements for the oils used in refrigerators operating on R-134A refrigerant. Tests of the compositions in the refrigeration units of household refrigerators showed stable operation of the compressor and its ability to start smoothly, while when using well-known oil, each compressor start-up is accompanied by vibration.

Claims

LUBRICANT OIL FOR REFRIGERATING MACHINES containing an ester of a polyhydric alcohol and a carboxylic acid and / or an ester of a dicarboxylic acid and a monohydric alcohol and an antioxidant additive, characterized in that it contains a propylene glycol oligoester and a polyhydric alcohol selected from the group , sorbitol, pentaerythritol, trimethylpropane and ethylene glycol having a viscosity of 30-70 mm ² / s at 40 ^o C, and additionally contains polymethysiloxane in the following ratio, wt.

The specified oligoester 7-40
Antioxidant Additive 0.05-0.07
Polymethylsiloxane 0.0001-0.3
Polyhydric alcohol and carboxylic acid ester and / or dicarboxylic acid ester and monohydric alcohol Up to 100