制冷壓縮機(jī)潤(rùn)滑劑的制作方法
【專利摘要】所公開的潤(rùn)滑劑組合物包含按重量計(jì)約1％至99％的一種或更多種式(I)酯化合物混合物和按重量計(jì)約1％至99％的一種或更多種式(II)第二酯化合物混合物的混合物，其中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R11和R12各自為H或甲基；a+x、b+y和c+z為1至約20的整數(shù)，并且m+n為1至約10的整數(shù)；并且R7、R8、R9、R10和R13是具有1個(gè)至約17個(gè)碳原子的、直鏈和支化的、取代和未取代的烷基、烯基、環(huán)烷基、芳基、烷基芳基、芳基烷基、烷基環(huán)烷基、環(huán)烷基烷基、芳基環(huán)烷基、環(huán)烷基芳基、烷基環(huán)烷基芳基、烷基芳基環(huán)烷基、芳基環(huán)烷基烷基、芳基烷基環(huán)烷基、環(huán)烷基烷基芳基或環(huán)烷基芳基烷基。該潤(rùn)滑劑組合物可以與制冷劑組合以形成可在傳熱設(shè)備中用作工作流體的制冷劑-潤(rùn)滑劑組合物。
【專利說明】制冷壓縮機(jī)潤(rùn)滑劑
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明技術(shù)屬于潤(rùn)滑劑領(lǐng)域，特別是在傳熱裝置(例如制冷壓縮機(jī))中使用的潤(rùn)滑劑、含有這樣的潤(rùn)滑劑的壓縮機(jī)和制冷系統(tǒng)以及使用這樣的潤(rùn)滑劑的制冷方法。
【背景技術(shù)】
[0002]本部分的陳述提供與本公開相關(guān)的背景信息，其可不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。
[0003]使用蒸汽壓 縮制冷循環(huán)運(yùn)行的傳熱裝置在運(yùn)行期間使用制冷劑和潤(rùn)滑劑，所述傳熱裝置包括熱泵(heat pump)、空調(diào)(包括車載、家用和工業(yè)用的空調(diào))和制冷機(jī)(refrigerator,包括家用和工業(yè)用的制冷機(jī)和冷凍機(jī)(freezer))。在典型的傳熱系統(tǒng)中，合適沸點(diǎn)的液體在低壓下蒸發(fā)，在此過程中吸熱。然后，所產(chǎn)生的蒸汽被壓縮并傳送至冷凝器，在其中冷凝，產(chǎn)生熱。該液體冷凝物通過膨脹閥(expansion valve)返回至蒸發(fā)器中，完成制冷循環(huán)。一種重要類型的制冷系統(tǒng)被稱為“小型制冷”系統(tǒng)或“家用制冷”系統(tǒng)，其包括通常在住宅、公寓等中使用的在制冷機(jī)、冷凍機(jī)等中用于消費(fèi)用途的系統(tǒng)。在該組中還經(jīng)常包括自動(dòng)售貨機(jī)等。另一種重要的制冷系統(tǒng)包括用于在機(jī)動(dòng)車輛中提供冷卻的車載空調(diào)系統(tǒng)。
[0004]制冷劑常常與相容的潤(rùn)滑劑組合以形成在制冷壓縮機(jī)中使用的制冷液體(refrigeration liquid)。潤(rùn)滑劑確保傳熱裝置的活動(dòng)部件得以潤(rùn)滑以利于運(yùn)行并避免磨損。政府法規(guī)影響了哪些流體可以在這些裝置中用作制冷劑。這進(jìn)而使尋找將與新制冷劑協(xié)調(diào)工作的新潤(rùn)滑劑成為必需。裝置一般設(shè)計(jì)為使用在運(yùn)行期間與制冷劑可混溶的潤(rùn)滑劑。為了作為令人滿意的制冷液體起作用，制冷劑和潤(rùn)滑劑的混合物必須在寬的溫度范圍內(nèi)可相容和可混溶。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本部分提供本公開的一般性總述，而無意于作為本公開所有范圍或其所有特征的全面公開。
[0006]本公開描述了具有特定組成的潤(rùn)滑劑、制冷劑/潤(rùn)滑劑組合、傳熱系統(tǒng)(例如，包含這些組合的傳熱裝置，包括固定和移動(dòng)的制冷和空調(diào)應(yīng)用)以及用于這些的方法。在一些方面中，在制冷和空調(diào)設(shè)備的運(yùn)行期間，所述制冷劑和潤(rùn)滑劑組合基本上可溶于彼此中(例如，可混溶)，從而有利于潤(rùn)滑劑從壓縮機(jī)穿過冷凝器、膨脹設(shè)備(expansion device)和蒸發(fā)器并返回壓縮機(jī)的充分循環(huán)。不充分的潤(rùn)滑劑循環(huán)可潛在地影響壓縮機(jī)的可靠性。低溫溶解性對(duì)于確保潤(rùn)滑劑流過冷的蒸發(fā)器而言特別重要。所公開的潤(rùn)滑劑提供與多種制冷劑的意想不到的寬溫度范圍的混溶性和意想不到的最低混溶溫度(miscibilitytemperature)，所述制冷劑包括這樣一些制冷劑:潤(rùn)滑劑組合物對(duì)其具有充分的混溶溫度范圍以前是未知的，例如，R410a、R32和HFO制冷劑(例如HF0_1234yf (2，3，3，3-四氟丙-1-烯)和 HF0_1234ze (反式-1, 3, 3, 3-四氣丙-1-烯)。
[0007]在一些方面中，所公開的潤(rùn)滑劑組合物包含(a) —種或更多種具有以下代表性結(jié)構(gòu)的第一酯化合物:
[0008]
【權(quán)利要求】
1.一種潤(rùn)滑劑組合物，包含以下的混合物: (a)按重量計(jì)約1%至約99%的一種或更多種具有以下結(jié)構(gòu)之第一酯化合物的混合物

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潤(rùn)滑劑組合物，其中: (a)a+x、b+y和c+z各自獨(dú)立地為I至約10的整數(shù),或者 (b)m+n是約2至約8的整數(shù)，或者 (c)a+x、b+y和c+z各自獨(dú)立地為I至約10的整數(shù)，并且m+n為約2至約8的整數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的潤(rùn)滑劑組合物，其中:
(a)R1、R2、R3、R4、R5 和 R6 各自為 H，或者 (b)R11和R12各自為H，或者
(c)R1、R2、R3、R4、R5、R6、R11 和 R12 各自為 H。
4.一種潤(rùn)滑劑組合物，包含以下的混合物:(a)按重量計(jì)約1%至約99%的一種或更多種具有以下結(jié)構(gòu)之第一酯化合物的混合物
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的潤(rùn)滑劑組合物，其中: (i)x、y和z各自獨(dú)立地為I至約10的整數(shù)，或者 (ii)m為2至約8的整數(shù),或者 (iii)X、y和z各自獨(dú)立地為I至約10的整數(shù)，并且m為2至約8的整數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的潤(rùn)滑劑組合物，其中: (i)X、y和z各自獨(dú)立地為2至約8的整數(shù)，或者 (ii)m為2至約5的整數(shù),或者 (iii)X、y和z各自獨(dú)立地為2至約8的整數(shù)，并且m為2至約5的整數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的潤(rùn)滑劑組合物，其中R'R8、!?9、!^和R13各自獨(dú)立地選自直鏈和支鏈的烷基和烯基以及取代和未取代的環(huán)烷基，其可任選地含有一個(gè)或更多個(gè)選自O(shè)、F、N、S和Si的雜原子，或者其中R7、R8、R9、R1(I和R13各自獨(dú)立地選自直鏈烷基和烯基，其可任選地含有一個(gè)或更多個(gè)選自O(shè)、F、N、S和Si的雜原子，或兼具二者。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的潤(rùn)滑劑組合物，其中: (a)R7、R8、R9、R10和R13各自獨(dú)立地具有約3個(gè)至約8個(gè)碳原子，或者 (b)以下情形中的一者或兩者: (b-1) R7、R8和R9 —起按重量計(jì)具有平均約5個(gè)至約7個(gè)碳原子，以及 (b-2)R10和R13 —起按重量計(jì)具有平均約5個(gè)至約7個(gè)碳原子， 或者(a)和(b) 二者兼具。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的潤(rùn)滑劑組合物，其中所述混合物由按重量計(jì)約20%至約80%的所述一種或更多種第一酯化合物(a)和按重量計(jì)約80%至約20%的所述一種或更多種第二酯化合物(b)組成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的潤(rùn)滑劑組合物，其中所述混合物的按重量計(jì)主要部分是所述一種或更多種第一酯化合物(a)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的潤(rùn)滑劑，其中所述第一酯化合物和第二酯化合物中的至少一種是正戊酸、2-甲基丁酸、正己酸、正庚酸、3，3，5_三甲基己酸、2-乙基己酸、正辛酸、正壬酸或其組合的酯。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的潤(rùn)滑劑，其中所述第一酯化合物和第二酯化合物中的至少一種是正丁酸、異丁酸、正戊酸、2-甲基丁酸、3-甲基丁酸、正己酸、正庚酸、正辛酸、2-乙基己酸、3，3，5-三甲基己酸、正壬酸、癸酸、十一酸、十一烯酸、月桂酸、硬脂酸、異 硬脂酸或其組合的酯。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的潤(rùn)滑劑，其中所述一種或更多種第二酯化合物(b)包含三甘醇二酯和四甘醇二酯中的至少一種。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的潤(rùn)滑劑組合物，其中所述潤(rùn)滑劑組合物不含除了所述混合物以外的潤(rùn)滑劑化合物。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的潤(rùn)滑劑組合物，還包含除了所述第一酯化合物和第二酯化合物以外的一種或更多種其他潤(rùn)滑劑，前提是，在所述潤(rùn)滑劑組合物中所述一種或更多種其他潤(rùn)滑劑的總重量百分比小于在所述潤(rùn)滑劑組合物中所述第一酯化合物和第二酯化合物的重量百分比。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的潤(rùn)滑劑組合物，其中所述其他潤(rùn)滑劑選自多元醇酯(POE)潤(rùn)滑劑、聚亞烷基二醇(PAG)潤(rùn)滑劑、聚乙烯醚(PVE)潤(rùn)滑劑及其組合。
17.根據(jù)權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的潤(rùn)滑劑組合物，還包含選自以下中的一種或更多種添加劑:抗氧化劑、抗磨損劑、極壓劑、油性劑、消泡劑、金屬鈍化劑、粘度指數(shù)改進(jìn)劑、傾點(diǎn)下降劑、去污劑分散劑、穩(wěn)定劑、金屬減活劑、緩蝕劑、阻燃劑、酸清除劑及其組合。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的潤(rùn)滑劑組合物，包含按重量計(jì)約0.1%至5%的所述一種或更多種添加劑。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的潤(rùn)滑劑組合物，其中所述添加劑選自:二芳基硫醚、芳基烷基硫釀、二烷基硫釀、二芳基二硫釀、芳基烷基二硫釀、二烷基二硫釀、二芳基多硫釀、芳基烷基多硫醚、二烷基多硫醚、二硫代氨基甲酸酯、2-巰基苯并噻唑衍生物、2，5- 二巰基-1，3,4-噻二唑衍生物及其組合。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的潤(rùn)滑劑組合物，其中所述添加劑選自2，5_雙(正辛基二硫代)-1，3，4-噻二唑、二辛基二硫醚及其組合。
21.一種潤(rùn)滑劑與制冷劑的組合，包含根據(jù)權(quán)利要求1至20中任一項(xiàng)所述的潤(rùn)滑劑組合物。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的潤(rùn)滑劑與制冷劑的組合，具有約_40°C或更低的最低混溶溫度。
23.根據(jù)權(quán)利要求21或22所述的潤(rùn)滑劑與制冷劑的組合，其中所述制冷劑選自R410a、R32和HFO制冷劑、這些制冷劑的組合以及包含這些制冷劑中的至少一種的組合或制冷劑。
24.一種壓縮型傳熱裝置，含有根據(jù)權(quán)利要求1至20中任一項(xiàng)所述的潤(rùn)滑劑。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的壓縮型傳熱裝置，包括容積式壓縮機(jī)。
26.根據(jù)權(quán)利要求24或25所述的壓縮型傳熱裝置，其中所述傳熱裝置選自固定和移動(dòng)的制冷和空調(diào)設(shè)備。
27.一種潤(rùn)滑壓縮制冷設(shè)備制品的方法，包括循環(huán)根據(jù)權(quán)利要求1至20中任一項(xiàng)所述的潤(rùn)滑劑組合物。
28.一種潤(rùn)滑劑組合物,包含: (a)按重量計(jì)約20%至約80%的一種或更多種具有以下所示結(jié)構(gòu)的第一酯化合物:


【文檔編號(hào)】C10M105/32GK103717716SQ201280036934
【公開日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2012年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月24日
【發(fā)明者】路易斯·列布羅維奇, 威廉·布拉德福德·伯格斯 申請(qǐng)人:艾默生環(huán)境優(yōu)化技術(shù)有限公司