TWI669285B - 作為工作流體之氟化烯烴類及使用彼等之方法 - Google Patents

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Abstract

一種工作流體，其包括由下列通式(I)所代表之氟化烯烴化合物：

Description

作為工作流體之氟化烯烴類及使用彼等之方法
本揭露係關於含有氟化烯烴類之工作流體與製造及使用彼等之方法。
各種含有氟化烯烴類之工作流體於例如JP 04110388、WO2004037913、US 5,539,008、WO2006116371、US 20070100010、及WO20071053697中描述。
在某些實施例中，提供一種用於熱傳遞之設備。該設備包括裝置與用於傳遞熱至裝置或自裝置傳遞熱的機構。該用於傳遞熱之機構包括含有以下列通式(I)所代表之化合物的熱傳遞流體： 在式I中：(i)Rf1及Rf2係獨立為直鏈或支鏈全氟烷基基團，其具有1至8個碳原子及選擇性地包含至少一個鏈中雜原子(catenated heteroatom)，或(ii)Rf1及Rf2係鍵結在一起以形成具有4至6個碳原子及選擇性地包含一或多個鏈中雜原子之環結構。若Rf1及Rf2係鍵結 在一起以形成包含氮雜原子之環結構，則該氮雜原子為三級且係鍵結至具有1至3個碳原子之全氟烷基基團。
在某些實施例中，提供一種傳遞熱之方法。該方法包括提供一裝置，以及使用一熱傳遞流體傳遞熱至該裝置或自該裝置傳遞熱，該熱傳遞流體包含由上列通式(I)所代表之化合物。Rf1及Rf2係獨立為直鏈或支鏈全氟烷基基團，其具有1至8個碳原子及選擇性地包含至少一個鏈中雜原子，或(ii)Rf1及Rf2係鍵結在一起以形成具有4至6個碳原子及選擇性地包含一或多個鏈中雜原子之環結構。若Rf1及Rf2係鍵結在一起以形成包含氮雜原子之環結構，則該氮雜原子為三級且係鍵結至具有1至3個碳原子之全氟烷基基團。
在某些實施例中，提供一種滅火組成物。該組成物包括由上列通式(I)所代表之化合物。Rf1及Rf2係獨立為直鏈或支鏈全氟烷基基團，其具有1-4個碳原子及選擇性地包含至少一個鏈中雜原子，或Rf1及Rf2係鍵結在一起以形成具有4至6個碳原子及選擇性地包含一或多個鏈中雜原子之環結構。若Rf1及Rf2係鍵結在一起以形成包含氮雜原子之環結構，則該氮雜原子為三級且係鍵結至具有1至3個碳原子之全氟烷基基團。該組成物進一步包括至少一輔助滅火劑(co-extinguishing agent)，其包含一或多種氫氟碳化物、氫氯氟碳化物、全氟碳化物、全氟聚醚、氫氟醚、氫氟聚醚、氟氯碳化物、溴氟碳化物、溴氯氟碳化物、碘氟碳化物、氫溴氟碳化物、氟化酮、氫溴碳化物、氟化烯烴、氫氟烯烴、氟化碸、氟化乙烯醚、及上述者之混合物。該化合物及該輔助滅火劑係以足以抑火或滅火之量存在。
在某些實施例中，提供一種滅火之方法。該方法包括將包含上列通式(I)所代表之化合物之滅火組成物施加至火。Rf1及Rf2係獨立為直鏈或支鏈全氟烷基基團，其具有1-4個碳原子及選擇性地包含至少一個鏈中雜原子，或Rf1及Rf2係鍵結在一起以形成具有4至6個碳原子及選擇性地包含一或多個鏈中雜原子之環結構。若Rf1及Rf2係鍵結在一起以形成包含氮雜原子之環結構，則該氮雜原子為三級且係鍵結至具有1至3個碳原子之全氟烷基基團。該方法進一步包括抑制該火。
在某些實施例中，提供一種用於在朗肯循環(Rankine cycle)中將熱能轉換成機械能之設備。該設備包括工作流體、熱源(用以汽化該工作流體並形成經汽化之工作流體)、渦輪機(該經汽化之工作流體通過該渦輪機而藉此轉換熱能成機械能)、冷凝器(用以在該經汽化之工作流體通過該渦輪機後冷卻該經汽化之工作流體)；以及泵(用以再循環該工作流體)。該工作流體包括由上列通式(I)所代表之化合物。Rf1及Rf2係獨立為直鏈或支鏈全氟烷基基團，其具有1-4個碳原子及選擇性地包含至少一個鏈中雜原子，或Rf1及Rf2係鍵結在一起以形成具有4至6個碳原子及選擇性地包含一或多個鏈中雜原子之環結構。若Rf1及Rf2係鍵結在一起以形成包含氮雜原子之環結構，則該氮雜原子為三級且係鍵結至具有1至3個碳原子之全氟烷基基團。
在某些實施例中，提供一種用於在朗肯循環中將熱能轉換成機械能之程序。該程序包括以熱源將工作流體汽化以形成經汽化之工作流體、透過渦輪機膨脹該經汽化之工作流體、使用冷卻源冷卻 該經汽化之工作流體以形成經冷凝之工作流體、以及泵送該經冷凝之工作流體。該工作流體包含由上列通式(I)所代表之化合物。Rf1及Rf2係獨立為直鏈或支鏈全氟烷基基團，其具有1-4個碳原子及選擇性地包含至少一個鏈中雜原子，或Rf1及Rf2係鍵結在一起以形成具有4至6個碳原子及選擇性地包含一或多個鏈中雜原子之環結構。若Rf1及Rf2係鍵結在一起以形成包含氮雜原子之環結構，則該氮雜原子為三級且係鍵結至具有1至3個碳原子之全氟烷基基團。
在某些實施例中，提供一種回收廢熱之程序。該程序包括將液體工作流體通過與產生廢熱之程序連通的熱交換器以產生經汽化之工作流體、自該熱交換器移去該經汽化之工作流體、以及將該經汽化之工作流體通過膨脹器。將該廢熱轉換成機械能。該程序進一步包括在該經汽化之工作流體已通過該膨脹器後冷卻該經汽化之工作流體。該工作流體包括由上列通式(I)所代表之化合物。Rf1及Rf2係獨立為直鏈或支鏈全氟烷基基團，其具有1-4個碳原子及選擇性地包含至少一鏈中雜原子，或Rf1及Rf2係鍵結在一起以形成環結構，其具有4-6個碳原子及選擇性地包含一或多個鏈中雜原子。若Rf1及Rf2係鍵結在一起以形成包含氮雜原子之環結構，則該氮雜原子為三級且係鍵結至具有1至3個碳原子之全氟烷基基團。
在某些實施例中，提供一種可發泡組成物。該組成物包括發泡劑、可發泡聚合物或其前驅物組成物、以及成核劑。該成核劑包括由上列通式(I)所代表之化合物。Rf1及Rf2係獨立為直鏈或支鏈全氟烷基基團，其具有1-4個碳原子及選擇性地包含至少一個鏈中雜原 子，或Rf1及Rf2係鍵結在一起以形成具有4至6個碳原子及選擇性地包含一或多個鏈中雜原子之環結構。若Rf1及Rf2係鍵結在一起以形成包含氮雜原子之環結構，則該氮雜原子為三級且係鍵結至具有1至3個碳原子之全氟烷基基團。
在某些實施例中，提供一種用於製備聚合物發泡體之程序。該程序包括於至少一種可發泡聚合物或其前驅物組成物及成核劑存在下將至少一種液體或氣體發泡劑汽化或產生至少一種氣體發泡劑。該成核劑包括由上列通式(I)所代表之化合物。Rf1及Rf2係獨立為直鏈或支鏈全氟烷基基團，其具有1-4個碳原子及選擇性地包含至少一個鏈中雜原子，或Rf1及Rf2係鍵結在一起以形成具有4至6個碳原子及選擇性地包含一或多個鏈中雜原子之環結構。若Rf1及Rf2係鍵結在一起以形成包含氮雜原子之環結構，則該氮雜原子為三級且係鍵結至具有1至3個碳原子之全氟烷基基團。
在某些實施例中，提供一種裝置。該裝置包括介電質流體，其包括由通式(I)所代表之化合物。Rf1及Rf2係獨立為直鏈或支鏈全氟烷基基團，其具有1至8個碳原子及選擇性地包含至少一個鏈中雜原子，或Rf1及Rf2係鍵結在一起以形成具有4至6個碳原子及選擇性地包含一或多個鏈中雜原子之環結構。若Rf1及Rf2係鍵結在一起以形成包含氮雜原子之環結構，則該氮雜原子為三級且係鍵結至具有1至3個碳原子之全氟烷基基團。該裝置係電氣裝置。
在某些實施例中，提供一種塗覆組成物。該組成物包括溶劑組成物，其包括由上列通式(I)所代表之化合物。Rf1及Rf2係獨立 為直鏈或支鏈全氟烷基基團，其具有1至8個碳原子及選擇性地包含至少一個鏈中雜原子，或Rf1及Rf2係鍵結在一起以形成具有4至6個碳原子及選擇性地包含一或多個鏈中雜原子之環結構。若Rf1及Rf2係鍵結在一起以形成包含氮雜原子之環結構，則該氮雜原子為三級且係鍵結至具有1至3個碳原子之全氟烷基基團。該塗覆組成物進一步包括塗覆材料，其可溶於或可分散於該溶劑組成物。
在某些實施例中，提供一種清潔組成物。該組成物包括溶劑組成物，其包括由上列通式(I)所代表之氟化烯烴化合物。Rf1及Rf2係獨立為直鏈或支鏈全氟烷基基團，其具有1-4個碳原子及選擇性地包含至少一個鏈中雜原子，或Rf1及Rf2係鍵結在一起以形成具有4至6個碳原子及選擇性地包含一或多個鏈中雜原子之環結構。若Rf1及Rf2係鍵結在一起以形成包含氮雜原子之環結構，則該氮雜原子為三級且係鍵結至具有1至3個碳原子之全氟烷基基團。該清潔組成物進一步包括共溶劑。
在某些實施例中，提供一種清潔組成物。該清潔組成物包括由上列通式(I)所代表之氟化烯烴化合物。Rf1及Rf2係獨立為直鏈或支鏈全氟烷基基團，其具有1-4個碳原子及選擇性地包含至少一個鏈中雜原子，或Rf1及Rf2係鍵結在一起以形成具有4至6個碳原子及選擇性地包含一或多個鏈中雜原子之環結構。若Rf1及Rf2係鍵結在一起以形成包含氮雜原子之環結構，則該氮雜原子為三級且係鍵結至具有1至3個碳原子之全氟烷基基團。該清潔組成物進一步包括界面活性劑。
在某些實施例中，提供一種用於自基材移除汙染物之程序。該程序包括將基材接觸包括由上列通式(I)所代表之氟化烯烴化合物之組成物。Rf1及Rf2係獨立為直鏈或支鏈全氟烷基基團，其具有1-4個碳原子及選擇性地包含至少一個鏈中雜原子，或Rf1及Rf2係鍵結在一起以形成具有4至6個碳原子及選擇性地包含一或多個鏈中雜原子之環結構。若Rf1及Rf2係鍵結在一起以形成包含氮雜原子之環結構，則該氮雜原子為三級且係鍵結至具有1至3個碳原子之全氟烷基基團。該組成物進一步包括共溶劑。
在某些實施例中，提供一種用於自基材移除汙染物之程序。該程序包括將基材接觸包括由上列通式(I)所代表之氟化烯烴化合物之組成物。Rf1及Rf2係獨立為直鏈或支鏈全氟烷基基團，其具有1-4個碳原子及選擇性地包含至少一個鏈中雜原子，或Rf1及Rf2係鍵結在一起以形成具有4至6個碳原子及選擇性地包含一或多個鏈中雜原子之環結構。若Rf1及Rf2係鍵結在一起以形成包含氮雜原子之環結構，則該氮雜原子為三級且係鍵結至具有1至3個碳原子之全氟烷基基團。該組成物進一步包括界面活性劑。
以上本揭露之發明說明，用意不在於說明本揭露之各實施例。本揭露一或多個實施例之細節也都在底下的說明中提出。本揭露之其它特徵、目標及優點經由說明及申請專利範圍將顯而易知。
100‧‧‧朗肯循環系統
120‧‧‧蒸發器/鍋爐
130‧‧‧動力泵
140‧‧‧冷凝器
160‧‧‧渦輪機
180‧‧‧發電機
200‧‧‧朗肯循環系統
220‧‧‧蒸發器/鍋爐
240‧‧‧動力泵
250‧‧‧冷凝器
260‧‧‧渦輪機
270‧‧‧發電機
280‧‧‧復熱器
圖1係用於在朗肯循環中將熱能轉換成機械能之設備的示意圖。
圖2係包括復熱器之朗肯循環設備的示意圖。
有鑒於針對環境友善及低毒性化學化合物的需求增加，理解到針對展現進一步減少環境衝擊及毒性之新穎工作流體有持續需求，且該新穎工作流體可符合各種不同應用之效能要求，且可具成本效益地製造。
用語定義
如本文中所使用，「鏈中雜原子」意指碳原子以外之原子(例如氧、氮、或硫)，其鍵結至碳鏈中之碳原子而形成碳-雜原子-碳鏈。
如本文中所使用，「氟」(例如，關於基團或部分，諸如在「氟伸烷基」或「氟烷基」或「氟碳化合物」情況下)或「氟化」意指僅部分氟化而有至少一個碳鍵結氫原子。
如本文中所使用，「全氟」(例如，關於基團或部分，諸如在「全氟伸烷基」或「全氟烷基」或「全氟碳化合物」情況下)或「全氟化」意指完全氟化以致除如另有指示以外，否則未有可用氟置換的碳鍵結之氫原子。
如本文中所使用，「經取代」(關於基團或部分)意指至少一碳鍵結之氫原子以選擇性地含有一或多個鏈中雜原子之烷基、氟烷基、或全氟烷基置換。
如本文中所使用，除非內容另有清楚規定，單數形式「一」及「該」包括複數指涉物。如本說明書及附加實施例中所使用者，除非內容另有清楚規定，術語「或」在概念上，大體上是用於包括「及/或」。
如本文中所使用，含端點之數值範圍其復述(recitation of numerical ranges by endpoints)包括所有納入該範圍內的數字(例如：1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.8、4、以及5)。
除非另有所指，本說明書及實施例中所有用於表達數量或成分、性質衡量的數字，在所有例子中，全都要理解為藉由術語「約」予以修飾。因此，除非有所反指，前述說明書及附列之實施例都能隨著期望的性質而變，所述期望的性質係所屬技術領域中具有通常知識者利用本揭露之教導尋求獲得者。起碼，至少應鑑於有效位數的個數，並且藉由套用普通捨入技術，詮釋各數值參數，但意圖不在於限制所主張實施例範疇均等者學說之應用。
一般性討論
在某些實施例中，本揭露係關於由下列通式(I)所代表之化合物：
在說明性實施例中，Rf1及Rf2可獨立為直鏈或支鏈全氟烷基基團，其具有1至8個碳原子、2至6個碳原子、或2至4個碳原子。在進一步實施例中，Rf1及Rf2可鍵結在一起以形成環結構，其具有4至6個碳原子、4至5個碳原子、或4個碳原子。選擇性地，Rf1及Rf2可包括一或多個鏈中雜原子。在某些實施例中，若Rf1及Rf2係鍵結在一起以形成包含氮雜原子之環結構，則該氮雜原子可為三級且可鍵結至具有1至3個碳原子或2至3個碳原子之全氟烷基基團。
本揭露之化合物的代表性實例可包括下列者：
在某些實施例中，本揭露之氟化烯烴化合物可藉由電化學氟化甲酯以製造全氟化醯基氟化物而製備。該等甲酯可藉由文獻中之熟知方法而製備，例如胺與例如甲基丙烯酸甲酯之烯烴的麥可反應(Michael reaction)。一旦製備，這些有機物可藉由例如美國專利第2,713,593號(Brice等人)及R.E.Banks,Preparation,Properties and Industrial Applications of Organofluorine Compounds,pages 19-43,Halsted Press,New York(1982)中所述之方法經歷電化學氟化作用而製造。在分離時，這些酸氟化物可與例如碳酸鉀及碳酸鈉之金屬碳酸鹽在升高溫度下反應以製造本揭露之化合物。
熱傳遞
在某些實施例中，本揭露係關於一種用於熱傳遞之設備，其包括一裝置以及用於傳遞熱至裝置或自裝置傳遞熱之一機構。該用於傳遞熱之機構可包括熱傳遞流體，其包括如上述有關式(I)之氟化烯烴化合物。可用作為熱傳遞流體之化合物中，包括分子量介於200及500或280及500之間者。
所提供之用於熱傳遞之設備可包括一裝置。該裝置可為待冷卻、加熱、或維持在預定溫度或溫度範圍之組件、工作件、總成等等。此等裝置包括電氣組件、機械組件、及光學組件。本揭露之裝 置的例子包括但不限於微處理器、用於製造半導體裝置之晶圓、功率控制半導體、配電開關裝置、電力變壓器、電路板、多晶片模組、封裝或未封裝半導體裝置、雷射、化學反應器、燃料電池、以及電化學電池。在某些實施例中，該裝置可包括急冷裝置(chiller)、加熱器、或其組合。
又於其他實施例中，該等裝置可包括電子裝置，例如處理器，其包括微處理器。隨著這些電子裝置功率變得更高，每單位時間所產生之熱量增加。因此，該熱傳遞之機構在處理器效能中扮演重要角色。該熱傳遞流體典型上具有良好熱傳遞效能、良好電相容性(即使用在例如利用冷板者之「間接接觸」應用亦然)、還有低毒性、低(或非)可燃性、及低環境衝擊。良好電相容性暗示該熱傳遞流體候選者展現高介電強度、高體積電阻率、以及對極性材料溶解力不佳。此外，該熱傳遞流體應展現良好機械相容性，即其不應對典型構造材料有不良影響。
所提供之設備可包括用於傳遞熱之機構。該機構可包括熱傳遞流體。該熱傳遞流體可包括一或多種如上述有關式(I)之氟化烯烴化合物。藉由將熱傳遞機構與該裝置熱接觸置放，可傳遞熱。該熱傳遞機構當與該裝置熱接觸置放時，自該裝置移除熱或提供熱至該裝置，或維持該裝置在經選定之溫度或溫度範圍。熱流動方向(自裝置或至裝置)係由該裝置及該熱傳遞機構之間的相對溫度差所決定。
該熱傳遞機構可包括用於管理該熱傳遞流體之設施，其包括但不限於泵、閥、流體圍阻系統、壓力控制系統、冷凝器、熱交 換器、熱源、散熱裝置(heat sink)、致冷系統、主動式溫度控制系統、以及被動式溫度控制系統。適合的熱傳遞機構之例子包括但不限於在電漿增強化學氣相沉積(PECVD)工具中之溫度控制晶圓卡盤、用於晶粒效能試驗之溫度控制測頭、在半導體處理設備內之溫度控制工作區、熱衝擊試驗浴液體貯槽、以及恆溫浴。在某些系統中，例如蝕刻器、灰化器、PECVD室、汽相軟焊裝置、以及熱衝擊試驗機，該所欲之上限操作溫度可高至170℃、高至200℃、或甚至高至230℃。
可藉由將該熱傳遞機構與該裝置熱接觸置放而傳遞熱。該熱傳遞機構當與該裝置熱接觸置放時，會將熱自該裝置移除，或提供熱至該裝置，或維持該裝置在經選定之溫度或溫度範圍。熱流動方向(自裝置或至裝置)係由該裝置及該熱傳遞機構之間的相對溫度差所決定。所提供之設備亦可包括致冷系統、冷卻系統、試驗設備、及機械加工(machining)設備。在某些實施例中，所提供之設備可為恆溫浴或熱衝擊試驗浴。
在其他態樣中，提供一種傳遞熱之方法，其包括提供一裝置以及使用一機構將熱傳遞至該裝置或自該裝置傳遞熱。該機構可包括例如上述有關式(I)之氟化烯烴化合物之熱傳遞流體。
除了發現本揭露之氟化烯烴化合物具有用作為熱傳遞流體必要之熱物理性質之外，亦發現該化合物展現理想的環境效益。已發現該氟化烯烴化合物會依時序在環境中降解，相較於全氟碳化合物及全氟聚醚，導致大量減少大氣壽命(atmospheric lifetime)及降低全球增溫潛勢。也發現該氟化烯烴化合物具有低毒性。
清潔滅火劑(CEA)
在某些實施例中，本揭露係關於一種滅火組成物。該組成物可包括一或多種氟化烯烴化合物(如上述有關式(I)者)及一或多種輔助滅火劑。
各種實施例中，該氟化烯烴化合物可包括分子量介於200及500之間者。
在說明性實施例中，該輔助滅火劑可包括氫氟碳化物、氫氯氟碳化物、全氟碳化物、全氟聚醚、氫氟醚、氫氟聚醚、氯氟碳化物、溴氟碳化物、溴氯氟碳化物、氫溴碳化物、碘氟碳化物、氟化酮、氫氟碳化物、氫氯氟碳化物、全氟碳化物、全氟聚醚、氫氟醚、氫氟聚醚、氯氟碳化物、溴氟碳化物、溴氯氟碳化物、碘氟碳化物、氫溴氟碳化物、氟化酮、氫溴碳化物、氟化烯烴、氫氟烯烴、氟化碸、氟化乙烯醚、及上述者之混合物。
此等輔助滅火劑可經選擇以針對特定類型(或大小或地點)的火增強滅火能力或修飾滅火組成物之物理性質(例如藉由作為推進劑修飾引入速率)，且較佳的是能以使所得之組成物在空氣中不形成可燃混合物(輔助滅火劑對氟化烯烴化合物)之比例而利用。
在某些實施例中，該氟化烯烴化合物及該輔助滅火劑可以足以抑火或滅火的量存在於該滅火組成物中。該氟化烯烴化合物及該輔助滅火劑的重量比可為約9：1至約1：9。
用於所提供之組成物及方法之氟化烯烴化合物可令人驚訝地有效滅火或滅焰且不留下殘餘(即，作為清潔滅火劑)。相對於溴氟碳化物、溴氯氟碳化物、及其許多取代物(例如氫氯氟碳化物、氫氟碳化物、及全氟碳化物)，這些化合物可為低毒性及低可燃性，可不具有或具有極低之臭氧耗竭潛勢，且可具有短的大氣壽命及低全球暖化潛勢。由於該些化合物展現良好滅火能力且為環境可接受，它們滿足用於取代或替代與破壞地球臭氧層有關之常用的含溴滅火劑的需求。
所提供之滅火組成物典型上可以氣態或液態(或兩者)使用，且可利用任何已知用於將該組成物引至火的技術。舉例而言，組成物可藉由流動，例如使用習知可攜式(或固定式)滅火設備、藉由噴霧、或藉由溢流引入，例如藉由釋放(使用適當管路、閥、及控制)該組成物至環繞火或危險處之封閉空間中。所提供組成物可選擇性地與惰性推進劑(例如氮、氬、或二氧化碳)組合以增加組成物自所用流動或溢流設備之排出率。
在某些實施例中，提供一種滅火之方法，其包括將至少一種如上述之滅火組成物施加至火，以及抑制該火。
除了發現本揭露之氟化烯烴化合物具有用作為滅火劑必要之熱物理性質之外，亦發現該化合物展現理想的環境效益。已發現該氟化烯烴化合物會依時序在環境中降解，相較於全氟碳化合物及全氟聚醚，導致大量減少大氣壽命(atmospheric lifetime)及降低全球增溫潛勢。也發現該氟化烯烴化合物具有低毒性。
有機朗肯循環工作流體
在某些實施例中，本揭露係關於一種用於在朗肯循環中將熱能轉換成機械能之設備。該設備可包括工作流體，其包括一或多種如上述有關式(I)之氟化烯烴化合物。該氟化烯烴化合物可包括分子量介於200及500之間者。該設備可進一步包括熱源(用以汽化該工作流體並形成經汽化之工作流體)、渦輪機(該經汽化之工作流體通過該渦輪機而藉此轉換熱能成機械能)、冷凝器(用以在該經汽化之工作流體通過該渦輪機後冷卻該經汽化之工作流體)、以及泵(用以再循環該工作流體)。
提供一種用於在朗肯循環中將熱能轉換成機械能之程序，其包括工作流體，其包括一或多種如上述有關式(I)之氟化烯烴化合物。參照圖1，顯示典型朗肯循環系統100，其包括自外源接收熱之蒸發器/鍋爐120。該蒸發器/鍋爐120汽化含於封閉系統100內之有機朗肯工作流體。該朗肯循環系統100亦包括渦輪機160，其係由系統中之該經汽化之工作流體驅動且用以轉動發電機180，由此產生電力。接著，將該經汽化之工作流體引導穿過冷凝器140，移除過量熱且再液化該液體工作流體。動力泵130增加離開冷凝器140之液體之壓力，且亦將其泵回蒸發器/鍋爐120以供在循環中進一步使用。自該冷凝器140釋放之熱可隨後用於其他目的，包括驅動二級朗肯系統(未顯示)。
通常宜需要流體具有在溫度-熵曲線圖上為等熵線或具有正斜率之飽和蒸氣曲線。在飽和蒸氣曲線具有正斜率之情況下，可經由使用額外熱交換器(或復熱器)以自離開膨脹器之蒸氣回收熱且使用所回收之熱以預熱出自泵之液體來改善朗肯循環效率。圖2說明包括復熱器之朗肯循環系統。
參照圖2，其顯示朗肯循環系統200，其包括自外源接收熱之蒸發器/鍋爐220。該蒸發器/鍋爐220汽化含於封閉系統200內之有機朗肯工作流體。該朗肯循環系統200亦包括渦輪機260，其係由系統中之該經汽化之工作流體驅動且用以轉動發電機270，由此產生電力。隨後將經汽化之工作流體引導穿過復熱器280，移除一些過量熱，且將經汽化之工作流體由復熱器280引導至冷凝器250，在其中工作流體冷凝回液體。動力泵240增加離開冷凝器250之液體之壓力，且亦將其泵回該復熱器280，在復熱器280中液體在返回至蒸發器/鍋爐220以供在循環中進一步使用之前經預熱。自該冷凝器250釋放之熱可隨後用於其他目的，包括驅動二級朗肯系統(未顯示)。
除了發現本揭露之氟化烯烴化合物具有用於有機朗肯系統中之必要之熱物理性質之外，亦發現該化合物展現理想的環境效益。已發現該氟化烯烴化合物會依時序在環境中降解，相較於全氟碳化合物及全氟聚醚，導致大量減少大氣壽命(atmospheric lifetime)及降低全球增溫潛勢。也發現該氟化烯烴化合物具有低毒性。
在某些實施例中，本揭露關於一種用於在朗肯循環中將熱能轉換成機械能之程序。該程序可包括使用熱源以汽化工作流體， 其包括一或多種如上述有關式(I)之氟化烯烴化合物以形成經汽化之工作流體。在某些實施例中，熱係從熱源傳遞至蒸發器或鍋爐中之工作流體。該經汽化之工作流體可經加壓且可用於藉由膨脹作功。該熱源可具有任何形式，諸如來自化石燃料，例如石油、煤、或天然氣。另外，在某些實施例中，該熱源可來自核能、太陽能或燃料電池。在其他實施例中，該熱可為來自其他熱傳遞系統之原本會散失到大氣中的「廢熱」。「廢熱」在某些實施例中可為從第二朗肯循環系統中回收自冷凝器或第二朗肯循環中之其他冷卻裝置的熱。
「廢熱」之另外來源可在燃燒掉甲烷氣體之掩埋場得到。為了防止甲烷氣體進入環境且因此造成全球暖化，可藉由「燃燒塔」燃燒由掩埋場產生之甲烷氣體，從而產生二氧化碳及水，就全球暖化潛勢而言，二氧化碳及水皆比甲烷對環境害處更小。可用於所提供程序之「廢熱」之其他來源為地熱源及來自其他類型之引擎之熱，該等引擎諸如在其廢氣中放出大量熱且放出大量熱至諸如水之冷卻液及潤滑劑的氣渦輪引擎。
在所提供程序中，該經汽化之工作流體透過可將經加壓工作流體轉換成機械能之裝置膨脹。在某些實施例中，該經汽化之工作流體係透過渦輪機膨脹，其可造成軸由於膨脹的經汽化工作流體之壓力而旋轉。該渦輪機可隨後用來作機械功，諸如在某些實施例中操作發電機，因此發電。在其他實施例中，該渦輪機可用於驅動帶、輪、齒輪或可傳送機械功或能量以用於附接或連接之裝置的其他裝置。
在該經汽化之工作流體轉換成機械能之後，可使用冷卻源使經汽化之(且現階段經膨脹之)工作流體冷凝以液化，而供再使用。由冷凝器釋放之熱可用於其他目的，包括再循環至同一或另一朗肯循環系統，因此節省能量。最終，該經冷凝之工作流體可藉由泵而泵回至該鍋爐或蒸發器，以供在封閉系統中再使用。
有機朗肯循環工作流體之所欲熱力學特性為一般技藝人士所熟知且論述於例如美國專利申請公開案第2010/0139274號(Zyhowski等人)中。該熱源之溫度與經冷凝液體或所提供散熱裝置在冷凝之後之溫度之間的差異愈大，朗肯循環熱力學效率就愈高。熱力學效率係受工作流體與熱源溫度之匹配所影響。工作流體之汽化溫度與源溫度愈接近，系統之效率就愈高。例如，甲苯可用於79℃(甲苯之沸點)至約260℃之溫度範圍中，然而甲苯具有毒理學及可燃性問題。在此溫度範圍中可使用諸如1,1-二氯-2,2,2-三氟乙烷及1,1,1,3,3-五氟丙烷之流體作為替代。但1,1-二氯-2,2,2-三氟乙烷在低於300℃可形成有毒化合物，且必須限於約93℃至約121℃之汽化溫度。因此，需要具有較高臨界溫度以使得源溫度(諸如氣渦輪機及內燃機廢氣)可與工作流體更好地匹配的其他環境上友好的朗肯循環工作流體。另外，具有愈高熱容量之流體因增加熱能利用(自膨脹之能量回收愈大)而促成愈高朗肯循環效率。
發泡體發泡(Foam Blowing)
本揭露係關於在製造聚合物發泡體、且特別在製造聚胺甲酸酯發泡體及酚系發泡體中氟化烯烴類作為成核劑之用途。在此方面，在某些實施例中，本揭露係關於一種可發泡組成物，其包括一或多種發泡劑、一或多種可發泡聚合物或其前驅物組成物、及一或多種成核劑，其包括如上述有關式(I)之氟化烯烴化合物。該氟化烯烴化合物可包括分子量介於200及400之間者。
在某些實施例中，各種發泡劑可用於所提供之可發泡組成物，包括液體或氣體發泡劑，其經汽化以將該聚合物發泡；或包括氣體發泡劑，其於原位產生以將該聚合物發泡。發泡劑之說明性例子包括氯氟碳化物(CFC)、氫氯氟碳化物(HCFC)、氫氟碳化物(HFC)、氫氯碳化物(HCC)、碘氟碳化物(IFC)、烴類、及氫氟醚類(HFE)。用於所提供之可發泡組成物的發泡劑於大氣壓力下可具有約-45℃至約100℃之沸點。典型上，在大氣壓力下，該發泡劑具有至少約15℃、更典型為介於約20℃及約80℃之間之沸點。該發泡劑可具有介於約30℃及約65℃之間之沸點。可用於本發明之發泡劑的進一步說明性例子包括具有約5至約7個碳原子之脂族及環脂族烴類，例如正戊烷及環戊烷、酯類如甲酸甲酯、CFC如CFCl3(CFC-11)及CCl2FCClF2(CFC-113、HFC，例如CF3CF2CHFCHFCF3、CF3CH2CF2H、CF3CH2CF2CH3、CF3CF2H、CH3CF2H(HFC-152a)、CF3CH2CH2CF3及CHF2CF2CH2F、HCFC如CH3CCl2F、CF3CHCl2、及CF2HCl、HCC如2-氯丙烷、及IFC如CF3I、以及HFE如C4F9OCH3。在一些 配方中，從水與例如異氰酸酯之發泡體前驅物反應中所產生之CO2可用作為發泡劑。
在各種實施例中，所提供之可發泡組成物亦可包括一或多種可發泡聚合物或其前驅物組成物。適合用於所提供之可發泡組成物的可發泡聚合物包括例如聚烯烴，例如聚苯乙烯、聚(氯乙烯)、及聚乙烯。發泡體可使用習知擠壓法製備自苯乙烯聚合物。在擠壓以形成發泡體前，該發泡劑組成物可注入在擠壓機內之經熱塑化苯乙烯聚合物流中並與之摻和。適合的苯乙烯聚合物代表性例子包括例如苯乙烯之固體均聚物、α-甲基苯乙烯、環烷基化苯乙烯、及環鹵化苯乙烯，還有這些單體及少量其他可迅速共聚之烯烴系單體的共聚物，例如甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、順丁烯二酸酐、檸康酐、伊康酐、丙烯酸、N-乙烯基咔唑、丁二烯、及二乙烯基苯。適合的氯乙烯聚合物包括例如氯乙烯均聚物及氯乙烯與其他乙烯單體之共聚物。亦可用乙烯均聚物及乙烯與例如2-丁烯、丙烯酸、丙烯、或丁二烯之共聚物。可利用不同類型聚合物之混合物。
適合用於提供之可發泡組成物的可發泡聚合物之前驅物可包括例如酚系聚合物、聚矽氧聚合物、及異氰酸酯基聚合物(例如聚胺甲酸酯、聚三聚異氰酸酯(polyisocyanurate)、聚脲、聚碳二亞胺、及聚醯亞胺)之前驅物。典型上，異氰酸酯基聚合物之前驅物係用作為用於製備聚胺甲酸酯或聚三聚異氰酸酯發泡體之發泡劑。
適用於所提供之可發泡組成物之聚異氰酸酯(polyisocyanate)包括脂族聚異氰酸酯、脂環聚異氰酸酯、芳脂族聚異 氰酸酯、芳族聚異氰酸酯、或雜環聚異氰酸酯、或上述者之組合。可利用任何適用於製造聚合物之發泡體之聚異氰酸酯。舉例而言，可利用純質、改質、或粗製態的芳族二異氰酸酯，例如二異氰酸甲苯酯(toluene diisocyanate)及二異氰酸二苯甲烷酯(diphenylmethane diisocyanate)。MDI變異體(藉由引入胺甲酸酯、脲甲酸酯、脲、縮二脲、碳二亞胺、脲酮亞胺(uretonimine)、或三聚異氰酸酯殘基而改質之二異氰酸二苯甲烷酯)及該項技術領域中習知二異氰酸二苯甲烷酯及其寡聚物之混合物作為粗製或聚合性MDI(聚亞甲基聚伸苯基聚異氰酸酯(polymethylene polyphenylene polyisocyanate))可為有用者。適合的聚異氰酸酯代表性例子包括例如二異氰酸伸乙酯(ethylene diisocyanate)、二異氰酸1,4-亞甲酯(1,4-tetramethylene diisocyanate)、二異氰酸1,6-六亞甲酯(1,6-hexamethylene diisocyanate)、二異氰酸三甲基六亞甲酯(trimethyl hexamethylene diisocyanate)、二異氰酸1,12-十二烷酯、環丁烷-1,3-二異氰酸酯、環己烷-1,3-及1,4-二異氰酸酯(及這些異構物之混合物)、二異氰酸基-3,3,5-三甲基-5-異氰酸基甲基環己烷、二異氰酸2,4-甲苯酯及二異氰酸2,6-甲苯酯(及這些異構物之混合物)、二苯基甲烷-2,4'-和/或-4,4'-二異氰酸酯、萘-1,5-異氰酸基、四個當量的前述含異氰酸酯化合物與含有二個異氰酸反應性基團之化合物的反應產物、三苯基甲烷-4,4',4"-三異氰酸酯、聚亞甲基聚伸苯基聚異氰酸酯、間及對異氰酸基苯基磺醯基異氰酸酯、全氯化芳基聚異氰酸酯、含碳二亞胺基團之聚異氰酸酯、二異氰酸降莰烷酯、含脲甲酸酯基團之聚異氰酸酯、含三聚異氰 酸酯基團之聚異氰酸酯、含胺甲酸酯基團之聚異氰酸酯、含丙烯酸酯化脲基團之聚異氰酸酯、含縮二脲基團之聚異氰酸酯、短鏈聚合反應所製造之聚異氰酸酯、含酯基團之聚異氰酸酯、上述二異氰酸酯與縮醛類之反應產物、含聚合性脂肪酸酯類之聚異氰酸酯、及上述者之混合物。具有異氰酸酯基團之蒸餾殘渣(於異氰酸酯商業製造中所獲得)亦可單獨使用或於在一或多種上述之聚異氰酸酯溶液中使用。
適合用於本發明之可發泡組成物的反應性含氫化合物為具有至少二個異氰酸酯反應性氫原子者，例如以羥基、一級或二級胺、羧酸、或硫醇基、或上述者之組合的形式。可利用多元醇(即每分子具有至少二個羥基之化合物)，此乃它們與聚異氰酸酯之理想反應性所致。此等多元醇可為例如聚酯、聚醚、聚硫醚、聚縮醛、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚酯醯胺、或這些化合物之含羥基預聚合物以及少於化學計量數量之聚異氰酸酯。
適合反應性含氫化合物的代表性例子已描述於例如J.H.Saunders及K.C.Frisch之High Polymers,Volume XVI,「Polyurethanes,」Part I,pages 32-54 and 65-88,Interscience,New York(1962)。此等化合物之混合物亦為有用者，並且在一些情況中亦可用以將低熔及高熔含多羥基化合物彼此結合，如DE 2,706,297(Bayer AG)中所述。可用之多元醇包括乙二醇、1,2-及1,3-丙二醇、1,4-及2,3-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、新戊二醇、1,4-雙(羥甲基)環己烷、2-甲基-1,3-丙二醇、二溴丁烯二醇、甘油、三羥甲基丙烷、1,2,6-己三醇、三羥甲基乙烷、新戊四醇、1,4-環 己二醇、甘露醇、山梨糖醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、更高聚乙二醇、二丙二醇、更高聚丙二醇、二丁二醇、更高聚丁二醇、4,4'-二羥基二苯基丙烷、及二羥基甲基氫醌。其他適合的多元醇包括多元酸及多元醇之縮合產物，例如聚己二酸伸乙酯及聚己內酯基多元醇，以及羥基醛與羥基酮類之混合物(「甲醛聚糖」)及藉由還原自其所獲得之多元醇(「甲醛聚糖醇(formitol)」)，其係於金屬化合物作為觸媒以及能形成烯二醇之化合物作為輔觸媒存在下自縮合(autocondensation)甲醛水合物所形成(參見例如美國專利第4,341,909號(Schneider等人)、美國專利第4,247,653號(Wagner)、美國專利第4,221,876號(Wagner)、美國專利第號4,326,086號(Mohring等人)、及美國專利第4,205,138號(Muller等人)、及CA 1,088,523(Bayer AG))。亦可使用聚異氰酸酯複加成產物之溶液，特別是含有離子基之聚胺甲酸酯脲之溶液和/或聚伸肼二甲醯胺(polyhydrazodicarbonamide)之溶液(於低分子量多元醇中)(參見DE 2,638,759)。
如熟習聚胺甲酸酯科學及技術之技術領域者所清楚明白的，含有異氰酸酯反應性氫原子之許多其他化合物可用於本發明之較佳可發泡組成物。
適合用於所提供之可發泡組成物的酚系聚合物前驅物包括例如酚及醛在觸媒存在下之反應產物。本發明酚系發泡體的說明性用途包括用於屋面絕緣、作為用於建築應用之外壁絕緣護套產品、以及成形零件，例如用於工業應用之管子及阻斷絕緣，如「Thermal Insulation,」Encyclopedia of Chemical Technology,vol.14,pages 648-662(4th ed.,John Wiley & Sons,1995)中所述者。
所提供之可發泡組成物可包括成核劑，其包括如上述有關式(I)之氟化烯烴化合物。Handbook of Polymeric Foams and Foam Technology,Daniel Klempner and Kurt C.Frisch,ed.,(Oxford University Press,1991)揭示形成均勻、微細泡孔結構，可藉由使用「成核物(nucleazite)」(亦稱為成核劑)而獲得。
在各種實施例中，本揭露之可發泡組成物的成核劑對發泡劑之莫耳比可不多於1：50、1：25、1：9、或1：7、1：3、或1：2。
發泡體配方之其他習知組分可選擇性地存在於本發明之可發泡組成物中。舉例而言，可利用交聯或鏈延伸劑、發泡體穩定劑或界面活性劑、觸媒及阻燃劑。其他可能的組分包括填料(例如碳黑)、著色劑、殺黴劑、殺菌劑、抗氧化劑、強化劑、去靜電劑、及其他添加劑或加工助劑。
在某些實施例中，聚合物發泡體可藉由在至少一種可發泡聚合物或其前驅物組成物及如上述之成核劑存在下汽化至少一種液體或氣體發泡劑或產生至少一種氣體發泡劑而製備。在進一步實施例中，聚合物發泡體可使用所提供之可發泡組成物，在如上述之成核劑、至少一種有機聚異氰酸酯及至少一種化合物(其含有至少二個反應性氫原子)存在下，藉由汽化(例如藉由利用前驅物反應之熱)至少一種發泡劑而製備。在製造聚異氰酸酯基發泡體中，聚異氰酸酯、含反應性氫化合物、及發泡劑組成物通常可組合、徹底混合(使用例 如任何各種已知類型的混合頭及噴霧設備)、且能膨脹並固化為多孔聚合物。在聚異氰酸酯及該含反應性氫化合物反應之前，通常便利、但非必要的是預摻合可發泡組成物之一些組分。舉例而言，常為有用的是，首先摻合聚異氰酸酯以外的含反應性氫化合物、發泡劑組成物、及任何其他組分(例如界面活性劑)，接著再組合所得之混合物與聚異氰酸酯。或者，所有可發泡組成物組分可分別引入。亦可預反應所有或部分含反應性氫化合物與聚異氰酸酯以形成預聚合物。
除了提供作為成核劑之有用效能以外，本文中有用之氟化烯烴類可在使用安全性及環境相容性上提供另外重要效益(例如相較於全氟烷烴為零臭氧耗竭潛勢及低大氣壽命)。本文中所述之氟化烯烴類係非臭氧耗竭性，並且因為它們會於較低的大氣中降解而具有短的大氣壽命，且預期不會明顯促成全球暖化。進一步，根據本發明所製造之聚合性發泡體具有優異熱絕緣性質及低毒性。
介電質
在某些實施例中，本揭露係關於介電質流體，其包括一或多種如上述有關式(I)之氟化烯烴化合物，以及包括此等介電質流體之電氣裝置(例如電容器、開關裝置、變壓器、或電纜或匯流排)。為了本申請案之目的，用語「介電質流體」包括液體介電質及氣體介電質兩者。流體(氣體或液體)之物理狀態，係在有使用其之電氣裝置之溫度及壓力操作條件下決定。
在某些實施例中，該介電質流體包括一或多種如上述有關式(I)之氟化烯烴化合物以及選擇性一或多種第二介電質流體。該氟化烯烴化合物可包括分子量介於200及500之間者。適合的第二介電質流體包括例如空氣、氮、氦、氬、及二氧化碳、或上述者之組合。該第二介電質流體可為不凝氣體或惰性氣體。通常，該第二介電質流體的用量可以使蒸氣壓在25℃下或在電氣裝置操作溫度下至少為70kPa。
本申請案之介電質流體可用於電絕緣及用於電弧淬滅及用於傳送及配送電能之電流中斷設備。通常，可用本揭露之流體的電氣裝置類型主要有三種：(1)氣體絕緣斷路器及電流中斷設備，(2)氣體絕緣傳輸線，及(3)氣體絕緣變壓器。此氣體絕緣設備係輸電及配電系統之主要組件。
在某些實施例中，本揭露提供電氣裝置如電容器，其包含互相間隔之金屬電極，而使氣體介電質填充於電極之間的空間。電氣裝置的內部空間亦可包含液體介電質流體之貯槽，其與氣體介電質流體成平衡。因此，該貯槽會補充任何損失之介電質流體。
除了發現本揭露之氟化烯烴化合物具有用作為介電質流體必要之熱物理性質之外，亦發現該化合物展現理想的環境效益。已發現該等氟化烯烴化合物會依時序在環境中降解，相較於產業標準流體(例如SF6)，導致大量減少大氣壽命及降低全球增溫潛勢。也發現該氟化烯烴化合物具有低毒性。
塗覆/潤滑劑
在某些實施例中，本揭露係關於塗覆組成物，其包括溶劑組成物以及可溶於或可分散於該溶劑組成物之一或多種塗覆材料，該溶劑組成物包括一或多種如上述有關式(I)之氟化烯烴化合物。該氟化烯烴化合物可包括分子量介於200及500之間者。
在各種實施例中，塗覆組成物之塗覆材料可包括顏料、潤滑劑、穩定劑、黏著劑、抗氧化劑、染料、聚合物、藥物、釋離劑、無機氧化物等等、及上述者之組合。舉例而言，塗覆材料可包括全氟聚醚、烴、及聚矽氧潤滑劑；四氟乙烯之非晶質共聚物；聚四氟乙烯；及上述者之組合。適合的塗覆材料進一步實例包括二氧化鈦、氧化鐵、氧化鎂、全氟聚醚、聚矽氧烷、硬脂酸、丙烯酸黏著劑、聚四氟乙烯、四氟乙烯之非晶質共聚物、或上述者之組合。
在某些實施例中，上述之塗覆組成物可用於塗覆沉積，其中該氟化烯烴化合物作用為塗覆材料載體，以允許材料沉積在基材表面上。就此方面，本揭露進一步係關於一種使用該塗覆組成物沉積塗覆於基材表面上之程序。該程序包含下列步驟：將液體塗覆組成物之塗層施加至至少一基材表面的至少一部分，該液體塗覆組成物包含(a)溶劑組成物，其含有一或多種如上述有關式(I)之氟化烯烴化合物；以及(b)一或多種塗覆材料，其可溶於或可分散於該溶劑組成物中。該溶劑組成物可進一步包含一或多種共分散劑或共溶劑和/或一或多種添加劑(例如界面活性劑、著色劑、安定劑、抗氧化劑、阻燃劑等等)。 較佳的是，該程序進一步包含藉由例如允許蒸發(其可藉由施加例如熱或真空來輔助)自該塗層移除溶劑組成物之步驟。
在各種實施例中，為形成塗覆組成物，該塗覆組成物之組分(即氟化烯烴化合物、塗覆材料、及任何所利用之共分散劑或共溶劑)可藉由任何習知用於溶解、分散、或乳化塗覆材料之混合技術(例如機械攪拌、超音波攪拌、手動攪拌等等)來組合。該溶劑組成物及該塗覆材料可取決於所欲之塗覆厚度而以任何比例組合。舉例而言，該塗覆材料可佔塗覆組成物約0.1至約10重量百分比。
在說明性實施例中，本揭露之沉積程序可藉由以任何習知技術將塗覆組成物施加至基材而進行。舉例而言，該組成物可刷塗或噴塗(例如以氣溶膠)至基材上，或將基材旋塗。在某些實施例中，該基材可藉由浸沒於組成物中而塗覆。浸沒可在任何適合的溫度下、且可維持任何便利之時間長度而進行。若該基材係管材，例如導管，且所欲者為確保該組成物塗覆管腔壁，該組成物可藉由減壓施加而引至管腔。
在各種實施例中，在塗層施加至基材後，該溶劑組成物可自該塗層移除(例如藉由蒸發)。若所欲時，蒸發速率可藉由應用減壓或溫和加熱而加速。該塗層可具有任何便利之厚度，且於實施時，該厚度可藉由例如塗覆材料黏度、施加該塗層之溫度、以及取出速率(若使用浸沒時)等因素決定。
有機及無機基材兩者均可藉由本發明之程序而塗覆。基材的代表性例子包括金屬、陶瓷、玻璃、聚碳酸酯、聚苯乙烯、丙烯 腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、天然纖維(及衍生自彼等之布料)如棉、絲、毛、麂皮、皮、亞麻、及羊毛、合成纖維(及布料)如聚酯、嫘縈、丙烯酸聚合物、耐綸、或上述者之摻合物、包括天然及合成纖維之摻合物的布料、以及前述材料之複合物。在某些實施例中，包括例如磁性硬碟或電連接器之基材可塗覆以全氟聚醚潤滑劑，或醫療裝置可塗覆以聚矽氧潤滑劑。
清潔
在某些實施例中，本揭露係關於清潔組成物，其包括一或多種如上述有關式(I)之氟化烯烴化合物，以及一或多種共溶劑。該氟化烯烴化合物可包括分子量介於200及400之間者。
在某些實施例中，該氟化烯烴化合物以氟化烯烴化合物及共溶劑之總重量計可大於50重量百分比、大於60重量百分比、大於70重量百分比、或大於80重量百分比。
在各種實施例中，該清潔組成物可進一步包含界面活性劑。適合的界面活性劑包括可充分溶於氟化烯烴之界面活性劑，且其藉由溶解、分散、或移走汙物而促進汙物移除。一類有用之界面活性劑為非離子界面活性劑，其親水-親脂平衡(HLB)值少於約14。實例包括乙氧基化醇類、乙氧基化烷基酚類、乙氧基化脂肪酸、烷基芳基磺酸酯、甘油酯類、乙氧基化氟醇類、及氟化磺醯胺。可使用具有互補性質之界面活性劑混合物，其中一種界面活性劑係加入清潔組成物以促進油質汙物移除，而另一者係加入以促進水溶性汙物移除。界面活 性劑若使用時，可加入足以促進汙物移除的量。典型上，界面活性劑加入的量為清潔組成物的約0.1至5.0wt.%、較佳的是約0.2至2.0wt.%。
在說明性實施例中，該共溶劑可包括醇類、醚類、烷烴類、烯烴類、鹵烯烴類、全氟碳化物、全氟化三級胺類、全氟醚類、環烷類、酯類、酮類、芳烴、鹵芳烴、矽氧烷類、氫氯碳化物、氫氯氟碳化物、氫氟碳化物、或上述者之混合物。可用於該清潔組成物之共溶劑的代表性例子包括甲醇、乙醇、異丙醇、三級丁醇、甲基三級丁基醚、甲基三級戊基醚、1,2-二甲氧基乙烷、環己烷、2,2,4-三甲基戊烷、正癸烷、萜烯類(例如α-蒎烯、莰烯、及薴烯)、反-1,2-二氯乙烯、順-1,2-二氯乙烯、甲基環戊烷、十氫萘、癸酸甲酯、乙酸三級丁酯、乙酸乙酯、酞酸二乙酯、2-丁酮、甲基異丁基酮、萘、甲苯、對三氟氯苯(p-chlorobenzotrifluoride)、三氟甲苯、雙(三氟甲基)苯、六甲基二矽氧烷、八甲基三矽氧烷、全氟己烷、全氟庚烷、全氟辛烷、全氟三丁基胺、全氟-N-甲基嗎福林、全氟-2-丁基氧環戊烷、二氯甲烷、氯環己烷、1-氯丁烷、1,1-二氯-1-氟乙烷、1,1,1-三氟-2,2-二氯乙烷、1,1,1,2,2-五氟-3,3-二氯丙烷、1,1,2,2,3-五氟-1,3-二氯丙烷、2,3-二氫全氟戊烷、1,1,1,2,2,4-六氟丁烷、1-三氟甲基-1,2,2-三氟環丁烷、3-甲基-1,1,2,2-四氟環丁烷、1-氫十五氟庚烷、或上述者之混合物。
在某些實施例中，本揭露關於一種用於清潔基材之程序。該清潔程序可藉由將受汙染的基材接觸如上所討論之清潔組成物 而進行。該等氟化烯烴化合物可單獨利用或互相摻和利用或與其他常用清潔溶劑摻和利用，該等清潔溶劑例如醇類、醚類、烷烴類、烯烴類、全氟碳化物、全氟化三級胺類、全氟醚類、環烷類、酯類、酮類、芳烴類、矽氧烷類、氫氯碳化物、氫氯氟碳化物、氫氟碳化物、或上述者之混合物。此等共溶劑可經選擇以修飾或增強供特定用途之清潔組成物的溶解力性質，且可以使所得之組成物不具閃點的(共溶劑對氟化烯烴化合物的)比例使用。若欲供特定應用，該清潔組成物可進一步含有一或多種經溶解或經分散之氣體、液體、或固體添加劑(舉例而言，二氧化碳氣體、界面活性劑、穩定劑、抗氧化劑、或活性碳)。
在某些實施例中，本揭露係關於清潔組成物，其包括一或多種如上述有關式(I)之氟化烯烴化合物，且選擇性一或多種界面活性劑。該氟化烯烴化合物可包括分子量介於200及400之間者。適合的界面活性劑包括可充分溶於氟化烯烴化合物者，且藉由溶解、分散、或移走汙物而促進汙物移除。一類有用之界面活性劑為非離子界面活性劑，其親水-親脂平衡(HLB)值少於約14。實例包括乙氧基化醇類、乙氧基化烷基酚類、乙氧基化脂肪酸、烷基芳基磺酸鹽、甘油酯類、乙氧基化氟醇類、及氟化磺醯胺。可使用具有互補性質之界面活性劑混合物，其中一種界面活性劑係加入清潔組成物以促進油質汙物移除，而另一者係加入以促進水溶性汙物移除。界面活性劑若使用時，可加入足以促進汙物移除的量。典型上，界面活性劑加入的量為清潔組成物的約0.1至5.0wt.%，較佳的是約0.2至2.0wt.%。
本揭露之清潔程序亦可用於自基材表面溶解或移除大多數汙染物。舉例而言，物質諸如輕烴汙染物；高分子量烴汙染物，諸如礦油及滑脂；氟碳化物汙染物，諸如全氟聚醚、溴三氟乙烯寡聚物(迴轉儀流體)，以及氯三氟乙烯寡聚物(液壓流體、潤滑劑)；聚矽氧油及滑脂；助焊劑；微粒；水；以及在其他精密裝置、電子裝置、金屬裝置、及醫療裝置清潔中所會遭遇到的汙染物可予以移除。
該清潔組成物可以氣態或液態(或兩者)使用，且可利用任何供「接觸」基材的已知或未來技術。舉例而言，液體清潔組成物可噴霧或刷塗在基材上，氣體清潔組成物可吹過整個基材、或者該基板可浸沒於氣體或液體組成物中。升溫、超音波、和/或攪拌可用以協助清潔。各種不同溶劑清潔技術描述於B.N.Ellis的Cleaning and Contamination of Electronics Components and Assemblies,Electrochemical Publications Limited,Ayr,Scotland,pages 182-94(1986)。
有機及無機基材兩者均可藉由本揭露之程序而清潔。基材的代表性例子包括金屬；陶瓷；玻璃；聚碳酸酯；聚苯乙烯；丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物；天然纖維(及衍生自彼等之布料)，諸如棉、絲、毛、麂皮、皮、亞麻、及羊毛；合成纖維(及布料)，諸如聚酯、人造絲、丙烯酸聚合物、耐綸、或上述者之摻合物；包括天然及合成纖維之摻合物的布料；以及上述材料之複合物。在某些實施例中，該程序可用於精密清潔電子組件(例如電路板)、光學或磁性媒體、或醫療裝置。
本揭露之清潔組成物滿足本技術領域中取代或替換常用清潔溶劑之需求。舉例而言，該清潔組成物具有低臭氧耗竭潛勢、具有適合各種溶劑清潔應用之沸程、以及具有溶解烴基及氟碳化物基汙物兩者的能力。該清潔組成物毒性低、不具有閃點(依ASTM D3278-89測量)、具有用於清潔應用的可接受之穩定性、以及具有短大氣壽命及低全球暖化潛勢。
在某些實施例中，本揭露之氟化烯烴化合物可為疏水性、相對不具化學反應性、且熱穩定。本揭露之氟化烯烴化合物可具有低環境衝擊。在此方面，本揭露之氟化烯烴化合物全球暖化潛勢(GWP)可少於10、少於5、或甚至少於2。如本文中所使用，GWP係基於化合物結構之化合物暖化潛勢相對量值。化合物的GWP如政府間氣候變遷委員會(IPCC)於1990年所定義及2007年更新，係計算經指定積分時程(integration time horizon，ITH)由於釋出1公斤化合物造成的暖化相對於由於釋出1公斤CO2造成的暖化來計算。
在此方程式中，ai為大氣中每單位質量化合物增加所對應之輻射強迫(由於此化合物之IR吸收所產生之穿透大氣之輻射通量變化)，C為化合物之大氣濃度，為化合物之大氣壽命，t為時間，且i為所關注之化合物。通常接受之ITH為100年，代表短期作用(20年)與 長期作用(500年或更久)之間的折衷。假定有機化合物i在大氣中之濃度符合準一級動力學(亦即指數衰減)。CO2在此相同時間間隔內之濃度結合了針對大氣中CO2交換及移除之更複雜模型(伯恩碳循環模型(the Bern carbon cycle model))。
本揭露之作業將以底下詳細的實例予以進一步說明。所提供的這些實例係用於進一步說明各個特定及較佳的實施例及技術。然而，應理解的是，可進行許多變異及改良而仍在本揭露之範疇內。
實例 製備例
本發明之其它實施例屬於所附申請專利範圍之範疇。
製備例1：
製備1,2,3,3,3-五氟-N,N-雙(三氟甲基)丙-1-烯-1-胺
(CF3)2NCF=CFCF3
1,2,3,3,3-五氟-N,N-雙(三氟甲基)丙-1-烯-1-胺係於內徑2.5”乘8”的不鏽鋼管狀反應器中製備。將K2CO3(304g,2.20mol,Sigma-Aldrich)(於真空烘箱中於120℃乾燥一夜)加入反應器，且將反應器加熱至225C。接著，將2-[[雙(三氟甲基)胺基]-二氟-甲基]-2,3,3,3-四氟-丙醯基氟化物(155g,0.44mol)(將3-(二甲胺基)-2-甲基丙酸甲酯經由Simons ECF槽(基本上如美國專利第2,713,593號(Brice等人)及R.E.Banks,Preparation,Properties and Industrial Applications of Organofluorine Compounds,pages 19-43,Halsted Press,New York (1982)所述之類型)電化學氟化作用而製備)以45ml/hr的流速持續泵至該反應器。該氣體產物蒸汽流過水冷卻冷凝器且收集於承液瓶(冷卻於乾冰，且配備乾冰冷凝器)。收集到共93g的產物。將所得之產物分餾(估計b.p.=35C)。該產物結構以GC/MS驗證。
製備例2：
製備2,2,3,3,5,5,6,6-八氟-4-(1,2,3,3,3-五氟丙-1-烯基)嗎福林
2,2,3,3,5,5,6,6-八氟-4-(1,2,3,3,3-五氟丙-1-烯基)嗎福林係於熱管反應器中製備。在熱管反應器中，裝入無水碳酸鉀(400g,2.9mol,Sigma-Aldrich)。密封反應器並連接至高壓注射器泵。將該反應器加熱至220℃之溫度。接著，將2-[二氟-(2,2,3,3,5,5,6,6-八氟嗎福林-4-基)甲基]-2,3,3,3-四氟-丙醯基氟化物(470g 1.1mol)(將2-甲基-3-嗎福林基丙酸甲酯經由Simons ECF槽(實質上如美國專利第2,713,593號(Brice等人)及R.E.Banks,Preparation,Properties and Industrial Applications of Organofluorine Compounds,pages 19-43,Halsted Press,New York(1982)所述之類型)電化學氟化作用而製備)以100ml/hr的速率持續泵至該熱管反應器。使用乾冰阱於-78℃收集產物。收集到共345g的材料，其為~70%經轉換成所欲之產物。剩餘材料為未反應之酸氟化物及惰性氟碳化物。將該材料分餾，且其沸點係約85℃。該產物結構以GC/MS及F-19和H-1 NMR驗證。
製備例3：
製備2,2,3,3,5,5,6,6-八氟-1-[1,2,3,3,3-五氟丙-1-烯基]-4-(三氟甲基)哌
使用實施例1的設備，將2-[二氟-[2,2,3,3,5,5,6,6-八氟-4-(三氟甲基)哌-1-基]甲基]-2,3,3,3-四氟-丙醯基氟化物(461.5克，純度81.4%，0.76莫耳)(其藉由將2-甲基-3-(4-甲基哌-1-基)丙酸甲酯經由Simons ECF槽(實質上如美國專利第2,713,593號(Brice等人)及R.E.Banks,Preparation,Properties and Industrial Applications of Organofluorine Compounds,pages 19-43,Halsted Press,New York(1982)所述之類型)電化學氟化作用而製備)以32ml/hour的速率於220C下饋入500克(3.62莫耳，Sigma-Aldrich)的無水碳酸鉀。收集到344克的材料，並使用30板真空夾套Oldershaw氏塔分餾，產出116.2克的2,2,3,3,5,5,6,6-八氟-1-[1,2,3,3,3-五氟丙-1-烯基]-4-(三氟甲基)哌順式及反式異構物之混合物。其沸點約115C。其結構以gc/ms確認。
製備例4：
製備1,2,3,3,3-五氟-N,N-雙(1,1,2,2,2-五氟乙基)丙-1-烯-1-胺
使用實施例1的設備，將2-[[雙(1,1,2,2,2-五氟乙基)胺基]-二氟甲基]-2,3,3,3-四氟-丙醯基氟化物(402克，純度68.9%，0.62莫耳)(其藉由將2-甲基-3-(4-甲基哌-1-基)丙酸甲酯經由Simons ECF槽(實質上如美國專利第2,713,593號(Brice等人)及R.E.Banks,Preparation,Properties and Industrial Applications of Organofluorine Compounds,pages 19-43,Halsted Press,New York(1982)所述之類型)電化學氟化作用而製備)以36ml/小時的速率於220℃下饋入550克(3.98莫耳，Sigma-Aldrich)的無水碳酸鉀床。收集到298.7克的材料，並使用30板真空夾套Oldershaw氏塔分餾，產出82.5克的1,2,3,3,3-五氟-N,N-雙(1,1,2,2,2-五氟乙基)丙-1-烯-1-胺的順式及反式異構物之混合物。其沸點約89.2℃。其結構以gc/ms確認。
製備例5：
製備1,2,3,3,3-五氟-N-(1,1,2,2,2-五氟乙基)-N-(三氟甲基)丙-1-烯-1-胺
使用實施例1的設備，將2-[二氟-[1,1,2,2,2-五氟乙基(三氟甲基)胺基]甲基]-2,3,3,3-四氟-丙醯基氟化物(309克，純度80%，0.77莫耳)(其藉由將3-咪唑-1-基-2-甲基-丙酸甲酯經由Simons ECF槽(實質上如美國專利第2,713,593號(Brice等人)及R.E.Banks,Preparation,Properties and Industrial Applications of Organofluorine Compounds,pages 19-43,Halsted Press,New York(1982)所述之類 型)電化學氟化作用而製備)以40ml/hour的速率於220℃下饋入550克(3.98莫耳，Sigma-Aldrich)的無水碳酸鉀床。收集到200.6克的材料，並使用30板真空夾套Oldershaw氏塔分餾，產出33.8克(純度99.0%)的1,2,3,3,3-五氟-N-(1,1,2,2,2-五氟乙基)-N-(三氟甲基)丙-1-烯-1-胺的順式及反式異構物之混合物。其沸點約65℃。其結構以gc/ms確認。
製備例6：
製備2,2,3,3,4,4,5,5-八氟-1-[1,2,3,3,3-五氟丙-1-烯基]吡咯啶
使用實施例1的設備，將2-[二氟-(2,2,3,3,4,4,5,5-八氟吡咯啶-1-基)甲基]-2,3,3,3-四氟-丙醯基氟化物(460克，純度80%，0.89莫耳)(其藉由將2-甲基-3-吡咯啶-1-基-丙酸甲酯經由Simons ECF槽(實質上如美國專利第2,713,593號(Brice等人)及R.E.Banks,Preparation,Properties and Industrial Applications of Organofluorine Compounds,pages 19-43,Halsted Press,New York(1982)所述之類型)電化學氟化作用而製備)以40ml/小時的速率於220℃下饋入550克(3.98莫耳，Sigma-Aldrich)的無水碳酸鉀床。收集該粗製材料，並使用30板真空夾套Oldershaw氏塔分餾，產出138.2克(純度99.0%)的2,2,3,3,4,4,5,5-八氟-1-[1,2,3,3,3-五氟丙-1-烯基]吡咯啶的順式及反式異構物之混合物。其沸點約90℃。其結構以gc/ms確認。
應用例 熱傳遞 實例1-製備例1之黏度
動黏度係使用Schott-Ubbelohde氏黏度計(玻璃毛細管黏度計)來測量。該黏度計係用Schott model AVS-350黏度計計時器來計時。
將該黏度計測定架台及玻璃黏度計浸入溫度控制液體浴(內填有3M的Novec 7500流體作為浴流體)。將Lawler溫度浴配以銅管螺圈以供液態氮冷卻，並且搭配該浴的電子溫度控制加熱器所提供之微細溫度控制。機械攪拌該流體以在該浴中提供均勻溫度。該浴的控制溫度±0.1度C，此係由內建之RTD溫度感測器測量。
將該樣品液體加入黏度計(介於黏度計上刻有的二個裝填線之間)。AVS-350自動泵送樣品流體至上部定時標誌之上，接著釋放流體並測量其在上部及下部定時標誌之間的流出時間。當流體彎月面通過各定時標誌時，藉由光學感測器偵測該流體彎月面。向上抽引該樣品且重複測量、平均多次量測值。
該玻璃黏度計係使用Canon認證動黏度標準品流體校正，以針對各黏度計獲得校準常數(每秒之厘史)。
所測得之動黏度(厘史)為(CF3)2NCF=CFCF3(製備例1)的平均流出時間(秒)×常數(厘史/秒)，其示於表1中。此數據顯示該材料具有寬廣的液體範圍，使其能用作為熱傳遞流體。
動黏度=EXP(573.885523*1/(T+175)-3.405055)
實例2：製備例1之蒸氣壓
蒸氣壓係使用攪拌燒瓶沸點計法來測量，該法說明於ASTM E-1719-97“Vapor Pressure Measurement by Ebuilliometry”。此法亦稱為「動態回流(Dynamic Reflux)」。沸點係使用ASTM D1120-94“Standard Test Method for Boiling Point of Engine Coolants”來測量。
該方法使用50-mL的玻璃圓底燒瓶。使用JKEM真空控制器測量並控制真空。壓力轉換器於測量日係藉由比較完全真空及位於相同實驗室之電子氣壓計而校正。該程序以緩慢加熱該材料開始、接著施加真空直到沸騰發生並建立穩定滴計回流速率。記錄餾出液溫度及壓力讀數，接著將真空控制器設定較高絕對壓力，且將該材料進一步加熱，直至新回流點建立。漸增壓力位準，直到蒸氣壓曲線 獲得達至大氣沸點。(CF3)2NCF=CFCF3(製備例1)沸點及蒸氣壓示於下列表2中。此蒸氣壓資料表示此材料可用於熱傳遞應用。
實例3-製備例1的熱穩定性數據
熱穩定性藉由將經稱重量之製備例1裝填入小玻璃瓶並接著加入經稱重量之吸收劑來測量。將該樣品搖晃24小時，並接著以GC-MS及GC-FID分析分解產物及純度變化。與各種吸收劑之熱穩定性試驗結果示於表3及4。此數據表示該材料可用於熱傳遞應用，因為其在升溫下對各種吸收劑係穩定的。
熱容量測量： 實例4-6及比較例1：
製備例2(c-O(C4F8)N-CF=CFCF3)、製備例1((CF3)2NCF=CFCF3)、製備例5(C2F5N(CF3)-CF=CFCF3)及Novec 7500(C7F15OC2H5)之比熱容量(Cp)係使用TA Instruments Model Q2000 DSC Instrument來測量。(示差掃描卡計)。調變DSC係以TA Instruments所建議之測量條件使用，以準確測定比熱容量。結果示於下列表5。
發泡體發泡應用實例 實例7-13及比較例2-5
在下列實例中，氟化成核劑的反應性係以胺觸媒，藉由形成成核劑於多元醇配方中之乳液並測量隨時間產生之氟離子的濃度來評估。製備多元醇母料，其含有水、界面活性劑及觸媒。從此母料，樣品係以表6中所示之其等各別濃度，藉由將發泡劑及氟化成核 劑之混合物乳化至多元醇來製備。接著檢驗樣品的氟離子產生，並且初始測量係在樣品製備後立即進行而另外測量則隨該樣品老化按時進行。
氟離子濃度以1g的異丙醇稀釋1g的多元醇乳液及加入0.5ml的1N H2SO4來測定。將此混合並接著進一步以1g的水稀釋。將1ml的此水性混合物與1ml的TISAB II緩衝劑(總離子強度調節緩衝劑)合併，使用氟離子專用電極以測量氟離子。記錄相對mV讀數並根據該電極之校準方程式轉換為F-濃度(單位ppm)。多元醇乳液中氟離子濃度增加表示該氟化成核劑在此配方中不穩定，且在多元醇及觸媒存在下經歷反應。結果顯示於表7。這些結果顯示本發明之化合物展現與胺觸媒之反應性下降，且更相容於該發泡體配方。
使用下列組分製備發泡體實例10-13及比較例4及5：多元醇1832 A/2，可獲自Bayer AG,Leverkusen,Germany。
Voranate M220異氰酸酯，可獲自Dow Belgium B.V.B.A.,Edegem,Belgium。
環戊烷及戊烷，可獲自Sigma-Aldrich Corp.,St.Louis,MO,USA。
聚矽氧界面活性劑B-8423，可獲自T.H.Goldschmidt/Evonik Industries AG,Essen,Germany。
FA-188，可獲自3M Company,St.Paul,MN,USA。
使用高剪切混合器於6000rpm下將製備例1、2及5和FA-188化合物乳化至多元醇1832 A/2(其含有聚矽氧界面活性劑B-8423及環戊烷或戊烷)中。接著將Voranate M220異氰酸酯加入此乳液同時於6000rpm下混合15秒。該獲得之混合物倒入350cm×350cm×60cm的經預熱至50℃的鋁模型中。發泡體泡孔大小係垂直於發泡體升起方向來評估。描述於實例中的泡孔大小直徑範圍指定如下：
極微細 70-100微米
微細 100-150微米
中等 150-200微米
大 200-300微米
極大 >300微米
介電質應用 實例14
測量製備例2(c-O(C4F8)N-CF=CFCF3)的介電常數(依ASTM D150試驗)及介電崩潰強度(依ASTM D877試驗)。
在1kHz下測量的介電常數為1.87。使用盤電極(具有2.5mm的間隙)測得的介電崩潰電壓為43.7kV為3000V/s。
有機朗肯循環應用 實例15及比較例6及7
有機朗肯循環計算使用製備例2進行。製備例2的臨界溫度及壓力係使用Wilson-Jasperson提供於Reid,Prausnitz and Poling,The Properties of Gases and Liquids,5 th ed.,McGraw-Hill,2000中之方法，自分子結構測定。臨界密度係使用Joback提供於Reid,Prausnitz and Poling,The Properties of Gases and Liquids,5th edition,McGraw-Hill,2000.之方法計算。熱力學性質係使用Peng-Robinsion狀態方程式(Peng,D.Y.,and Robinson,D.B.,Ind.& Eng.Chem.Fund. 15：59-64.,1976)推衍出，對於液體密度/體積施加移位以匹配在0.7*Tr下之已知密度，其中Tr為減少溫度。狀態方程式所需輸入為臨界溫度、臨界密度、臨界壓力、偏離因數、分子量及理想氣體熱容量。理想氣體熱容量係使用基團貢獻法(group contribution method)(Rihani,D.,Doraiswamy,L.,Ind.& Eng.Chem.Fund.,4,17,1965)計算。自測得之蒸氣壓數據相關性計算偏離因數。
使用類似上述者之方法來推衍比較例6(Novec 7200，可獲自3M Company,St Paul,MN)熱力學性質，惟臨界性質(溫度、壓力、密度)係經測量。
針對比較例7(Novec 774，可獲自3M Company,St Paul,MN)，熱物理性質數據擬合至亥姆霍茲狀態方程式，函數式說明於Lemmon E.W.,Mclinden M.O.,and Wagner W.,J.Chem.& Eng.Data,54：3141-3180,2009。
各流體之溫度-熵曲線圖係使用上述之狀態方程式來產生。使用於80℃及200℃之間操作的簡單朗肯循環來評估流體效能。 朗肯循環係使用來自狀態方程式計算而得之熱力學性質及Cengel Y.A.and Boles M.A.,Thermodynamics：An Engineering Approach,5 th Edition；McGraw Hill,2006中所述之程序來模擬。該循環的熱輸入為1000kW，並且工作流體泵及膨脹器效率假設為100%。這些計算的結果示於下列圖3中。
塗覆應用/沉積溶劑 實例16至18 溶解度試驗
依照對三種工業潤滑劑(Z-Dol 2500及Fomblin Z-Tetraol S Grade，可獲自Solvay SA,Brussels,Belgium，而Moresco D40H可獲自Moresco,Kobe-City,Hyogo,Japan)溶解度，評估來自 製備例1、2及5之化合物作為沉積溶劑的實用性。將拋棄式小玻璃瓶置於四位式(four-place)天平上並記錄質量(My)。將置有小玻璃瓶之天平歸零，加入沉積溶劑(1g至5g不等)，並記錄質量(Ms)。再將置有內含沉積溶劑的小玻璃瓶之天平歸零。使用拋棄式塑膠吸量管以逐滴方式加入潤滑劑，並記錄質量(ML)。接著用手將該小玻璃瓶混合10秒至30秒，肉眼觀察溶液澄清度並記錄。若溶液混濁，則視為潤滑劑超過沉積溶劑溶解度。若溶液澄清，再加數滴潤滑劑至小玻璃瓶，記錄質量(ML)，搖晃小玻璃瓶，並觀察溶液澄清度。持續此程序，直到觀察到混濁溶液或已達到超過10% w/w(潤滑劑重量對潤滑劑及沉積溶劑之合併重量)。在達到混濁溶液或超過10% w/w後，將含有溶液之小玻璃瓶從天平移走。將天平歸零，測量並記錄含有沉積溶劑及潤滑劑之小玻璃瓶的最終質量(Mp)。為算出實驗期間沉積溶劑的蒸發損失，將含有沉積溶劑及潤滑劑之小玻璃瓶的總質量減去小玻璃瓶質量及加入之潤滑劑質量以測定在小玻璃瓶中的沉積溶劑(Ms*)最終質量(即Ms*=MF-My-ML)。計算潤滑劑於沉積溶劑中之溶解度(ML+Ms*)，以% w/w(重量/重量)表示。
將上述潤滑劑與沉積溶劑混合並且將其溶解度結果示於表8中，而且與Novec 7100流體(可獲自3M Company,St.Paul,MN,USA)相比較。若終點未清楚觀察到，則重覆該溶解度實驗。若溶解度係範圍記述時，較低數字即最高可溶數值，且最高數字即最低不可溶數值。
實例19 清潔應用
來自製備例2及5之化合物可單獨使用或與界面活性劑或共溶劑合併使用，藉由將基材浸入化合物中、自化合物移出基材、以及移除貼附之液體、及乾燥該等部分，以清潔受汙染之基材。
清潔滅火劑應用 實例20
微杯燃燒試驗(Micro-Cup Burner Test)為一實驗室試驗，其基於在下列試驗條件下滅火所需的劑量來測量劑的滅火能力。該微杯燃燒試驗利用石英同心管層流擴散火焰燃燒器，其垂直對齊於燃料且空氣/劑向上流動。燃料通常為丙烷(除非另外指明)，以10.0sccm(標準每分鐘之立方公分)透過5-mm內徑之內石英管流動，該石英管在15-mm內徑之石英煙囪的中心。該煙囪自內管向上延伸4.5cm。空氣以1000seem流動通過內管及煙囪之間的環形區域。在加入滅火組成物之前，可見之穩定火焰支持於內管的頂部，且所得之燃燒產物透過煙囪流出。將待評估之滅火組成物引入燃燒器上游的空氣中。本發明之液體組成物藉由注射器泵引入且於加熱容器中揮發。將 燃料點燃以製造火焰，並使之燃燒90秒。在90秒之後，引入特定流速之組成物，且記錄火焰滅熄所需時間。本發明之滅火組成物記錄為30秒或更少的平均時間內滅焰所需的空氣中之滅火組成物體積%。
本發明之其它實施例屬於所附申請專利範圍之範疇。

Claims (15)

  1. 一種用於熱傳遞之設備，其包含：裝置；以及用於傳遞熱至該裝置或自該裝置傳遞熱之機構，該機構包含熱傳遞流體，該熱傳遞流體包含以下列通式(I)所代表之化合物：其中(i)Rf1及Rf2係獨立為直鏈或支鏈全氟烷基基團，其具有1至8個碳原子及選擇性地包含至少一個鏈中雜原子(catenated heteroatom)，或(ii)Rf1及Rf2係鍵結在一起以形成具有4至6個碳原子及選擇性地包含一或多個鏈中雜原子之環結構；前提是若Rf1及Rf2係鍵結在一起以形成包含氮雜原子之環結構，則該氮雜原子為三級且係鍵結至具有1至3個碳原子之全氟烷基。
  2. 如請求項1之用於熱傳遞之設備，其中該裝置係選自微處理器、用於製造半導體裝置之半導體晶圓、功率控制半導體、電化學電池、配電開關裝置(switch gear)、電力變壓器、電路板、多晶片模組、封裝或未封裝之半導體裝置、燃料電池、以及雷射。
  3. 如請求項1至2中任一項之設備，其中該用於傳遞熱之機構係用於維持電子裝置之溫度或溫度範圍之系統中之組件。
  4. 一種傳遞熱之方法，其包含：提供裝置；以及使用熱傳遞流體傳遞熱至該裝置或自該裝置傳遞熱，該熱傳遞流體包含以下列通式(I)所代表之化合物：其中(i)Rf1及Rf2係獨立為直鏈或支鏈全氟烷基基團，其具有1至8個碳原子及選擇性地包含至少一個鏈中雜原子，或(ii)Rf1及Rf2係鍵結在一起以形成具有4至6個碳原子及選擇性地包含一或多個鏈中雜原子之環結構；前提是若Rf1及Rf2係鍵結在一起以形成包含氮雜原子之環結構，則該氮雜原子為三級且係鍵結至具有1至3個碳原子之全氟烷基。
  5. 一種用於在朗肯循環中將熱能轉換成機械能之設備，其包含：工作流體；熱源，用以汽化該工作流體並形成經汽化之工作流體；渦輪機，該經汽化之工作流體通過該渦輪機而藉此轉換熱能成機械能；冷凝器，用以在該經汽化之工作流體通過該渦輪機後冷卻該經汽化之工作流體；以及泵，用以再循環該工作流體，其中該工作流體包含由下列通式(I)所代表之化合物：其中(i)Rf1及Rf2係獨立為直鏈或支鏈全氟烷基基團，其具有1至4個碳原子及選擇性地包含至少一個鏈中雜原子，或(ii)Rf1及Rf2係鍵結在一起以形成具有4至6個碳原子及選擇性地包含一或多個鏈中雜原子之環結構；前提是若Rf1及Rf2係鍵結在一起以形成包含氮雜原子之環結構，則該氮雜原子為三級且係鍵結至具有1至3個碳原子之全氟烷基。
  6. 一種用於在朗肯循環中將熱能轉換成機械能之程序，其包含：以熱源將工作流體汽化以形成經汽化之工作流體；透過渦輪機膨脹該經汽化之工作流體；使用冷卻源冷卻該經汽化之工作流體以形成經冷凝之工作流體；以及泵送該經冷凝之工作流體；其中該工作流體包含由下列通式(I)所代表之化合物：其中(i)Rf1及Rf2係獨立為直鏈或支鏈全氟烷基基團，其具有1至4個碳原子及選擇性地包含至少一個鏈中雜原子，或(ii)Rf1及Rf2係鍵結在一起以形成具有4至6個碳原子及選擇性地包含一或多個鏈中雜原子之環結構；前提是若Rf1及Rf2係鍵結在一起以形成包含氮雜原子之環結構，則該氮雜原子為三級且係鍵結至具有1至3個碳原子之全氟烷基。
  7. 一種用於回收廢熱之程序，其包含：將液體工作流體通過與產生廢熱之程序連通的熱交換器以產生經汽化之工作流體；自該熱交換器移去該經汽化之工作流體；將該經汽化之工作流體通過膨脹器，其中該廢熱係轉換成機械能；以及在該經汽化之工作流體已通過該膨脹器後冷卻該經汽化之工作流體；其中該工作流體包含由下列通式(I)所代表之化合物：其中(i)Rf1及Rf2係獨立為直鏈或支鏈全氟烷基基團，其具有1至4個碳原子及選擇性地包含至少一個鏈中雜原子，或(ii)Rf1及Rf2係鍵結在一起以形成具有4至6個碳原子及選擇性地包含一或多個鏈中雜原子之環結構；前提是若Rf1及Rf2係鍵結在一起以形成包含氮雜原子之環結構，則該氮雜原子為三級且係鍵結至具有1至3個碳原子之全氟烷基。
  8. 一種裝置，其包含：介電質流體，其包含由下列通式(I)所代表之化合物：其中(i)Rf1及Rf2係獨立為直鏈或支鏈全氟烷基基團，其具有1至8個碳原子及選擇性地包含至少一個鏈中雜原子，或(ii)Rf1及Rf2係鍵結在一起以形成具有4至6個碳原子及選擇性地包含一或多個鏈中雜原子之環結構；前提是若Rf1及Rf2係鍵結在一起以形成包含氮雜原子之環結構，則該氮雜原子為三級且係鍵結至具有1至3個碳原子之全氟烷基；其中該裝置係電氣裝置。
  9. 如請求項8之裝置，其中該電氣裝置包含氣體絕緣斷路器、電流中斷器、氣體絕緣傳輸線、氣體絕緣變壓器、或氣體絕緣變電站(gas-insulated substation)。
  10. 如請求項8或9之裝置，其中該介電質流體進一步包含第二介電氣體。
  11. 如請求項10之裝置，其中該第二介電氣體包含惰性氣體。
  12. 如請求項10之裝置，其中該第二介電氣體包含氮、氦、氬、或二氧化碳。
  13. 如請求項1之設備，其中Rf1及Rf2係獨立為直鏈或支鏈全氟烷基基團，其具有1至4個碳原子及選擇性地包含至少一個鏈中雜原子。
  14. 如請求項1之設備，其中Rf1及Rf2係鍵結在一起以形成具有4至6個碳原子及選擇性地包含一或多個鏈中雜原子之環結構。
  15. 如請求項1之設備，其中Rf1及Rf2係鍵結在一起以形成包含氮雜原子之環結構，且該氮雜原子為三級且係鍵結至具有1至3個碳原子之全氟烷基基團。
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