專利名稱：制冷工作液組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制冷工作液組合物。更具體地說，本發(fā)明涉及由碳氟化合物制冷劑和某些多元醇酯潤滑劑的混合物組成的制冷工作液組合物，該潤滑劑具有合適的粘度，并能在低溫下同制冷劑相混溶。
蒸汽機(jī)械再壓縮冷卻系統(tǒng)包括冷凍機(jī)，冷藏箱，熱泵，空調(diào)系統(tǒng)等是眾所周知的。在這些裝置中，沸點(diǎn)合適的制冷劑于低壓下蒸發(fā)，從周圍的區(qū)域吸收熱量。形成的蒸汽再經(jīng)壓縮并通入一個冷凝器，在那里蒸汽發(fā)生冷凝，并往第二區(qū)域放出熱量。冷凝液通過一個膨脹閥又返回到蒸發(fā)器，從而完成循環(huán)。
已率認(rèn)識到，如今常用的含氯的制冷劑，諸如二氯二氟甲烷，將被不含氯的制冷液代替，因?yàn)槁然说奈镔|(zhì)對大氣的臭氧層產(chǎn)生有害的影響?，F(xiàn)在認(rèn)為，四氟乙烷異構(gòu)體，尤其是制冷劑134a″，即1，1，1，2-四氟乙烷是可用于制冷系統(tǒng)的合格液體。
制冷工作液要求含有一種能同制冷劑相混溶的潤滑劑，從而使系統(tǒng)的運(yùn)動機(jī)件得到適當(dāng)?shù)臐櫥?。以前，這類潤滑劑是由能同含氯制冷液混溶的烴類礦物油組成，并提供有效的潤滑作用。采用四氟乙烷制冷劑產(chǎn)生對新的潤滑劑的需要，因?yàn)榈V物油不能同這些物質(zhì)相混溶。在技術(shù)上充分認(rèn)識到這個要求，在新近的很多刊物和專利中揭示了各種各樣的合成潤滑劑，并被說成是能同四氟乙烷致冷液相混溶。特別強(qiáng)調(diào)的是用多元醇的酯，被說成適合同四氟乙烷制冷劑，尤其是制冷劑134a一起使用。
美國專利5，021，179(Zehler等，1991年6月4日)公開的多元醇酯其中的?；兄辽?2%的(a)支化酰基，或(b)不超過6個碳原子的?；Ｔ搶＠€指出，這種酯里含8個或8個以上碳原子的無支鏈酰基的百分?jǐn)?shù)同含不超過6個碳原子的支化?；陌俜?jǐn)?shù)有一定的比率，該比率不大于1.56。另外，該專利要求含至少9個碳原子的支化或無支鏈?；陌俜?jǐn)?shù)不大于81。
PCT申請WO 90/12849(Jolley等，1990年11月1日)概括地揭示了制冷液組合物，其中主要含帶至少一個氟和具有一個或二個碳原子的烴，以及少量至少一種可溶性有機(jī)潤滑劑，該潤滑劑由至少一種含至少兩個羥基的多羥基化合物羧酸酯組成，其分子式為R〔OC(O)R′〕n，式中R為烴基，各R′分別為氫，直鏈低級烴基，帶支鏈烴基，或含8-約22個碳原子的直鏈烴基，條件是至少一個R′基是氫，低級直鏈烴基或帶支鏈烴基，或含羧酸或羧酸酯的烴基，n至少為2。
英國專利2，216，541(1991年10月23日發(fā)行，帝國化學(xué)工業(yè)公司，1989年10月11日出版)揭示了分子量為250或大于250的任何酯都適合于用作能同制冷劑134a(R134a)和某些相近的制冷液相混溶的潤滑劑。該專利舉的例子有己二酸酯，1，2，4，5-苯四酸酯，以及苯甲酸酯。
歐洲公開專利申請440069(1991，8，7出版，Kao公司)揭示了由氟代乙烷和酯組成的制冷工作液，該酯是用一種脂族多元醇和一種直鏈或帶支鏈醇同一種含2-10個碳原子的脂族多元羧酸反應(yīng)制取。
歐洲公開專利申請415778(1991，3，6出版，Kao公司)公開的制冷工作液組合物含有氫化的氟代乙烷和一種酯化合物，該化合物是用一種脂族多元醇，一種飽和的脂族二元羧酸以及一種飽和脂族一元羧酸制得。
歐洲公開申請406479(1991，1，9出版，Kyodo油料技術(shù)研究中心有限公司)揭示的潤滑劑據(jù)稱能同R134a相混溶。合適的潤滑劑是，新戊二醇同含3-18個碳原子的直鏈或帶支鏈單價(jià)脂肪酸的酯;季戊四醇，二季戊四醇，和三季戊四醇同直鏈或帶支鏈C2-C18單價(jià)脂肪酸的酯;分子式為RC(CH2OH)3(R為C1-C3的烷基)的三羥基多價(jià)醇同一種直鏈或帶支鏈單價(jià)脂肪酸的酯，該脂肪酸含2-18個碳原子，而且所有脂肪酸中不超過25摩爾%為至少一種含4-36個碳原子的多元酸。
歐洲公開申請435253(1991，7，3出版，日本油品有限公司)揭示了一些被認(rèn)為能同R134a相混溶的酯，該酯被規(guī)定為具有特殊的結(jié)構(gòu)，而且是以下的醇同含2-15個碳原子的單羧酸和含2-10個碳原子的二元羧酸的酯，這些醇是單一，二-，和三-季戊四醇以及其它的多元醇諸如三羥甲基乙烷，三羥甲基丙烷，三羥甲基丁烷或它們的二聚體或三聚體。這種酯的分子量一般被認(rèn)為是約200-3000。
歐洲公開申請430657(1991，6，5出版，(Ashai)淺井電化工業(yè)株式會社)揭示了能同R134a相混溶的潤滑劑，其特征在于，它們是含2-6個碳原子的脂肪酸新戊基多元醇酯。該申請中談到，如果C2-C6酸不是占20摩爾%或更多，從而使新戊基多元醇每個羥基對應(yīng)的脂肪酸平均碳原子數(shù)≤6，則采用含≥7個碳原子的酸會導(dǎo)致不相容性。合適的新戊基多元醇包括單一，雙-，和三-季戊四醇，三羥甲基丙烷，以及三羥甲基乙烷。這種多元醇必須至少含3個羥基。
解決R134a潤滑劑相容性問題的其它文獻(xiàn)為美國專利4，851，144(1989，7，25發(fā)行，McGraw等)以及美國專利4，755，376(1988，7，5發(fā)行，Magid等)，前者揭示了用聚醚多醇和酯的混合物作潤滑劑，后者揭示了用聚醚二醇作四氟乙烷制冷劑的潤滑劑。
以上概述的先有技術(shù)提供了適用于四氟乙烷制冷劑，尤其是R134a(1，1，1，2-四氟乙烷)的潤滑劑提供了彼此抵觸的描述。本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)就鏈烷酸的多元醇酯來說，它們用作四氟乙烷制冷劑，尤其是R134a的相容潤滑劑，其適用性受某些參數(shù)所控制，這些參數(shù)同用來酯化多元醇的酸的結(jié)構(gòu)和鏈長有關(guān)，而這些參數(shù)尚未被該領(lǐng)域中大批先有技術(shù)的看法所認(rèn)識。
本發(fā)明是基于以下的發(fā)現(xiàn)，當(dāng)采用某些C7-C10支化的單鏈烷酸或C7-C10支化的和直鏈單鏈烷酸混合物時(shí)，單季戊四醇，工業(yè)級季戊四醇(其中含7-14%(重量)的二季戊四醇，最高達(dá)2%的三季戊四醇，其余為單季戊四醇)，以及三羥甲基丙烷所形成的酯，具有合適的粘度范圍和-20℃的混溶性值，條件是，該酸的混合物有一定的有效碳鏈長度，而且在用單一，二-，或三-季戊四醇酯時(shí)，該酸的混合物具有如下所述的最少量的甲基支化度。有效碳鏈長度所容許的最大值隨所用的具體的多元醇而不同。具體多元醇的選擇取決于人們需要達(dá)到的酯潤滑劑粘度，而該粘度又取決于制冷劑潤滑劑組合物的最終用途，該組合的混合物本文稱之為制冷工作液，即制冷劑(如R134a)和多元醇酯潤滑劑的混合物。
本發(fā)明還基于以下的發(fā)現(xiàn)，要求采用具有一定有效碳鏈長度的支化C7-C10單羧酸，除三羥甲丙烷的酯以外，還要求該酸有一個甲基支化度，由此形成的酯潤滑劑既達(dá)到所希望的40℃粘度范圍，又同四氟乙烷制冷劑(優(yōu)選是R134a)在低溫下(即≤-20℃)有合適的混溶性。雖然R134a是用于本了明的優(yōu)選制冷劑，本文所用的名稱“四氟乙烷”所指的是CF3CH2F和CHF2CHF2兩種。本文所用的有效碳鏈長度是指酸分子中最長的連續(xù)碳鏈的長度。例如，總共含9個碳原子的三甲基己酸，其有效碳鏈長度為6.0。對酸的混合物來說，平均有效碳鏈長度按下面所述計(jì)算。
本發(fā)明的第一個具體實(shí)施方案是一種制冷工作液，它由約5-55重量份的合成酯潤滑劑和約95-45重量份的四氟乙烷制冷劑組成，該酯的粘度范圍為約26-約114厘沲(40℃)，該工作液具有≤-20℃的混溶性值，其中該酯是用單季戊四醇(本文所用的這種醇是指純度≥95重量%，優(yōu)選≥97.5%的單季戊四醇)同以下的酸反應(yīng)制取，這些酸是(a)帶支鏈C7-C10的烷基單羧酸，或(b)由最高達(dá)73%(重量)的直鏈C7-C10烷基單羧酸和≥27%的帶支鏈C7-C10烷基單羧酸組成的混合物，所述的支化酸含有占酸分子中支化烷基總數(shù)50%或以上的甲基支鏈，所述的支化酸或酸混合物的平均有效碳鏈長度≤6.2。
本發(fā)明的另一個具體實(shí)施方案是一種制冷工作液，它由約5-55重量份的合成酯潤滑劑和約95-45重量份的四氟乙烷制冷劑組成，該酯的粘度范圍為約27-130厘沲(40℃)，該工作液具有≤-20℃的混溶性值，其中該酯是用工業(yè)級季戊四醇同以下的酸反應(yīng)制取，這些酸是(a)帶支鏈C7-C10的烷基單酸酸，或(b)由最高達(dá)67%(重量)的直鏈C7-C10烷基單羧酸和≥33%(重量)的支鏈C7-C10單羧酸組成的混合物，所述的支化酸含有占酸分子中支化烷基總數(shù)50%或以上的甲基支鏈，所述的支化酸或混合酸的平均有效碳鏈長度≤6.0，所述的工業(yè)級季戊四醇含85-92%(重量)單季戊四醇，14-7%(重量)二季戊四醇以及最高達(dá)2%(重量)的三季戊四醇。
本發(fā)明的又一個具體實(shí)施方案是一種制冷工作液，它由約5-55重量份的合成酯潤滑劑和約95-45重量份的四氟乙烷制冷劑組成，該酯的粘度范圍為約10-55厘沲(40℃)，該工作液具有≤-20℃的混溶性值，其中該酯是用三羥甲基丙烷同以下的酸反應(yīng)制得，這些酸是(a)帶支鏈C7-C10的烷基單羧酸，或(b)由最高達(dá)85%(重量)的直鏈C7-C10烷基單羧酸和≥15%(重量)的支化烷基單羧酸組成的混合物，所述的支化酸或酸混合物的平均有效碳鏈長≤7.0。雖然要求的是支化的酸，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)所用的多元醇為三羥甲基丙烷時(shí)，甲基支化度不是最重要的。
本發(fā)明的還有一個具體實(shí)施方案是一種制冷工作液組合物，它由約5-55重量份的合成酯潤滑劑和約95-45重量份的四氟乙烷制冷劑組成，該酯的粘度為約80-120厘沲(40℃)，該工作液具有≤-15℃的混溶性值，其中酯是用二季戊四醇同以下的酸反應(yīng)制得，這些酸是(a)帶支鏈C7-C10烷基單羧酸或(b)由≥90%(重量)的帶支鏈C7-C10的烷基單羧酸和最高達(dá)10%(重量)的直鏈C7-C10烷基單羧酸組成的混合物，該支化酸含有占酸分子中支化烷基總數(shù)50%或以上的支化甲基，所述的支化酸或混合酸的平均有效碳鏈長度≤5.7。本實(shí)施方案可用于適合-15℃的混溶性值的場合，諸如汽車空調(diào)系統(tǒng)。
本文所用到的名稱“混溶性值”是指在以下組成范圍內(nèi)出現(xiàn)不混溶性的最高溫度，該制冷工作液由5-55重量份的合成酯潤滑劑和95-45重量份的四氟乙烷組成。
混溶性和不混溶性按以下的方法來確定。將一定量的酯潤滑劑倒入內(nèi)徑12毫米的帶閥玻璃管中。把該管同一個R134a制冷劑灌料裝置接通，抽去空氣，把固定體積的制冷劑冷凝入該玻璃管，直至達(dá)到所要求的制冷劑氣體壓降。潤滑劑/制冷劑混合物的組成是從測得的管子重量，管子加上潤滑劑的重量，以及管子加上潤滑劑再加上制冷劑的重量來計(jì)算出。裝有潤滑劑/制冷劑的管子可用肉眼觀察其在室溫，高溫可見溶，低溫可見浴場合的混溶性，高溫和低溫浴恒溫控制，前者最高達(dá)+60℃，后者最低達(dá)-60℃。如果沒有觀察到以下任何情況，則認(rèn)為上述混合物在給定溫度下是可混溶的，這些情況是管內(nèi)出現(xiàn)混濁，形成絮狀物或沉淀物，分離成兩個液層。如果觀察到以上任何一種情況時(shí)，則認(rèn)為該混合物是不可混溶。
實(shí)施例所包含的數(shù)據(jù)中，可混溶溫度是指對給定的組成物觀察到可混溶性的最低溫度。其中的最高溫度是含有該酯潤滑劑的制冷工作液的混溶性值。
對酸的混合物來說，平均有效碳鏈長度(AECL)用下式計(jì)算AECL = ([W1(ECL1)]+[W2(ECL2)]+ ……[Wn(ECLn)])/((W1+ W2+ …… Wn))式中W1是混合物里第一種酸的重量，ECL1是其有效碳鏈長度，W2是混合物里第二種酸的重量，ECL2是其有效碳鏈長度，該式應(yīng)用到混合物里n種酸。因此它是混合酸里每種酸各自的有效碳鏈長度的重量平均值。
本發(fā)明的一個主要形態(tài)是，當(dāng)酸被單季戊四醇，工業(yè)級季戊四醇或二季戊四醇酯化時(shí)，帶支鏈C7-C10烷基單羧酸或單鏈烷酸所含的甲基支化度至少占支化烷基總數(shù)的50%或更多。本發(fā)明合用的酸可以用分子式RCOOH來表示，其中R表示一個直鏈或支化的烷基，從而使酸里碳原子總數(shù)為7-10。本發(fā)明要求上述酸含有支化的酸，而且已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在采作上述的季戊四醇的酯時(shí)，這種支化酸應(yīng)當(dāng)含有占分子中烷基支化度總數(shù)50%或更多的甲基支化度。對三羥甲基丙烷的酯來說，別的烷基支化酸也是合格的，不過優(yōu)選的仍是≥50%的甲基支化度。
本發(fā)明優(yōu)選的支化酸是含100%甲基支化度，尤其優(yōu)選的是3，5，5-三甲基己酸。
因此，在采用季戊四醇時(shí)，諸如2-乙基己酸之類100%乙基支化度的酸是不適用于本發(fā)明的，因?yàn)樗鼈儾粫峁┙o制冷工作液所要求的混溶性。
支化的烷基是指酸分子主鏈烷基(即最長的線型碳鏈，也就是同羧基碳原子相連并包括該碳原子(-C(O)OH)的碳鏈)側(cè)基的烷基總數(shù)。
當(dāng)本發(fā)明涉及的是混合酸時(shí)，其重量百分?jǐn)?shù)是基于用來同具體的多元醇反應(yīng)的酸(直鏈和支鏈的酸)的總重量來計(jì)算。
本發(fā)明避免采用比較低級的(C2-C6)烷基羧酸作潤滑劑，因?yàn)檫@類低級酸揮發(fā)性大，氣味大，它們的酯表現(xiàn)出較強(qiáng)的溶劑化能力。而且更為親水，這些均為制冷工作液不良的性能并能導(dǎo)致制冷工作液處于不利地位，合乎要求的是采作比較高級的烷基酸諸如C7-C10的支鏈和直鏈烷基單羧酸，因?yàn)橹麈溚榛拈L度和支化度給酯潤滑劑提供了所要求的粘度。所得的這類酸的酯不大親水，由于粘度合適，采用這類酸可以拓寬所用多元醇的范圍。不過，只是具有上述的有效碳鏈長度和甲基支化度(對用季戊四醇來說)的酸所生成的酯在同四氟乙烷制冷液(如R134a)混合時(shí)，才會使制冷工作液具有滿意的混溶性值。生成上述的酯所用的酸，不在于其碳原子的總數(shù)或支化酸或直鏈酸的相對量，而寧可用混合酸的平均有效碳鏈長度這個關(guān)鍵參數(shù)，該參數(shù)多少隨用來成酯的多元醇而不同。
用于本發(fā)明的優(yōu)選的酸是(a)3，5，5-三甲基己酸，它僅用于三羥甲基丙烷，單-和工業(yè)級季戊四醇;
(b)一種C7酸的混合物，它的組成為60-75%(重量)的正庚酸，18-30%(重量)的2-甲基己酸，5-10%(重量)的2-乙基戊酸，以及0-5%(重量)的其它庚酸異構(gòu)體，這種C7酸混合物僅用于三羥甲基丙烷;
(c)本文說明是一種異構(gòu)體混合物的甲基己酸，它的組成為70%(重量)的2-甲基己酸，20%(重量)的2-乙基戊酸，5%(重量)的正庚酸，其余為庚酸的其它異構(gòu)體。本文所述的甲基己酸可用于本發(fā)明具體實(shí)施方案所有的多元醇。
當(dāng)采用3，5，5-三甲基己酸時(shí)，往其中添加極少量的(如1-10重量%)另一種酸，諸如上述的C7酸混合物，會是合乎需要的，從而改進(jìn)了酯產(chǎn)物的低溫性能，其添加量取決于所要求的確切粘度。
用于本發(fā)明的酯是用醇同酸反應(yīng)制取的，酸的摩爾用量宜過量，酯化采用高溫下眾知的酯化方法。需要的話，可采用諸如有機(jī)錫或有機(jī)鈦之類的催化劑。對實(shí)施本發(fā)明來說，制備用于本發(fā)明酯的具體方法要求不苛刻，只要達(dá)到基本上完全酯化就可以。
正如技術(shù)上眾所周知的那樣，本發(fā)明適用的酯潤滑劑可以含有極少量各種特殊用途的添加劑，其累積量最高達(dá)約8%(重量)，添加劑諸如金屬減活化劑，抗氧化劑，緩蝕劑，消泡劑，抗磨添加劑，耐特壓添加劑，粘度改進(jìn)劑等等。
本發(fā)明用以下的實(shí)施例作進(jìn)一步說明，這些例子不能被看作是對本發(fā)明范圍的限制。
實(shí)施例1制備單季戊四醇同各種酸的酯，并同R134a相混合;酯的粘度，可混溶溫度，混溶性值，平均有效碳鏈長度(AECL)示于表1。
異辛酸是具有所示AECL的C8異構(gòu)體的混合物;異壬酸是具有所示AECL的C9異構(gòu)體的混合物。這些數(shù)據(jù)表明，AECL形成可混溶的酯同R134a的混合物的臨界狀態(tài)。酸E(2-乙基己酸)，由于它沒有甲基支化度，不能做成合適的制冷工作液，這種支化度對制備季戊四醇，工業(yè)級季戊四醇或二季戊四醇的酯是本發(fā)明所要求的。
實(shí)施例2制備三羥甲基丙烷同各種酸的酯，并如實(shí)施例1那樣同R-134a相混合，數(shù)據(jù)示于表2。
這些數(shù)據(jù)還表明，混溶性值急劇改變，而所用酸的AECL值卻不具有被認(rèn)為是使用三羥甲基丙烷時(shí)的臨界值。
實(shí)施例3制備工業(yè)級季戊四醇同各種酸的酯，并如實(shí)施例1那樣同R134a混合，數(shù)據(jù)示于表3。
制備二季戊四醇同各種酸的酯，并如實(shí)施例1那樣同R134a混合，數(shù)據(jù)示于表4。
本發(fā)明的酯潤滑劑還可混合起來用作四氟乙烷制冷劑的潤滑劑，以形成合用的制冷工作液。當(dāng)用于某種具體用途需要達(dá)到特定的粘度范圍時(shí)，這種混合物可能是合乎要求的，因?yàn)楣不祯ジ阌谡{(diào)節(jié)，以達(dá)到所需產(chǎn)物的確切粘度。本發(fā)明的共混酯可包含約1-99%(重量)的各種酯，只要二季戊四醇是共混物的一個組分，該共混酯將保留它們的≤-20℃或≤-15℃的混溶性值。
因此，本發(fā)明的又一個具體實(shí)施方案是一種制冷工作液，它由約5-55重量份的合成酯潤滑劑和95-45重量份的四氟乙烷制冷劑組成，這種潤滑劑是含以下這類兩種或多種酯的混合物a)單季戊四醇同以下這類酸的酯，這類酸是(ⅰ)支化的C7-C10烷基單羧酸或(ⅱ)由最高達(dá)73%(重量)直鏈C7-C10烷基單羧酸和27%(重量)支化的C7-C10單羧酸組成的混合物，該支化酸的平均有效碳鏈長度≤6.2。
(b)工業(yè)級季戊四醇同以下這類酸的酯，這些酸是(ⅰ)支化的C7-C10烷基單羧酸或(ⅱ)由最高達(dá)67%(重量)的直鏈C7-C10烷基單羧酸和≥33%(重量)的支化C7-C10烷基單羧酸組成的混合物，該支化酸的平均有效碳鏈長度≤6.0。
c)三羥甲基丙烷同以下這類酸的酯，這類酸是(ⅰ)支化的C7-C10烷基單羧酸或(ⅱ)由最高達(dá)85%(重量)的直鏈C7-C10烷基單羧酸和≥15%(重量)的支化烷基單羧酸組成的混合物，該支鏈酸的平均有效碳鏈長度≤7.0。
d)二季四醇同以下這類酸的酯，這類酸是(ⅰ)支化的C7-C10烷基單羧酸或(ⅱ)由最高達(dá)10%(重量)的直鏈C7-C10烷基單羧酸和≥90%(重量)的支化C7-C10烷基單羧酸組成的混合物，該支化酸的平均有效碳鏈長度≤5.7。
但先決條件是，當(dāng)所述混合物含有這種季戊四醇，工業(yè)級季戊四醇或二季戊四醇酯時(shí)，該支化酸含有占酸分子整個烷基支化度50%或以上的甲基支化度，而且當(dāng)所述混合物僅含單季戊四醇，三羥甲基丙烷和工業(yè)級季戊四醇酯時(shí)，該制冷工作液具有≤-20℃的混溶性值，當(dāng)所述混合物含二季戊四醇時(shí)，混溶性值≤-15℃，同時(shí)該酯混合物在40℃的粘度為10-130厘沲。
一種優(yōu)選的混合酯是由32.2%(重量)3，5，5-三甲基己酸的工業(yè)級季戊四醇酯同67.8%(重量)同樣酸的三羥甲基丙烷酯組成的混合物，該混合物可用來提供40℃的粘度約為68厘沲的酯潤滑劑，這是用于某些工業(yè)制冷裝置的粘度要求。另一種優(yōu)選的混合物，其組成為76.9%(重量)同樣的工業(yè)級季戊四醇酯和23.1%(重量)同樣的三羥甲基丙烷酯，該混合酯可用來提供40℃的粘度約為100厘沲的酯潤滑劑，這是用于某些汽車空調(diào)潤滑劑酯的粘度要求。還有一種優(yōu)選的混合酯是由58%(重量)表2記載的酸D(70%正-C7酸，30%甲基己酸)的三羥甲基丙烷酯和42%(重量)表3的酸A(3，5，5-三甲基己酸)的工業(yè)級季戊四醇酯組成的混合物，它可用來提供約32厘沲的粘度，這是用于某些家用制冷器和冰箱系統(tǒng)的粘度要求。
權(quán)利要求
1.一種制冷工作液，它由約5-55重量份的合成酯潤滑劑和約95-45重量份的四氟乙烷制冷劑組成，該酯的粘度范圍為約26-114厘沲(40℃)，該工作液具有≤-20℃的混溶性值，其中，該酯是用單季戊四醇同以下的酸反應(yīng)制取，這些酸是(α)支化的C7-C10烷基單羧酸或(b)由最高達(dá)73%(重量)的直鏈C7-C10烷基單羧酸和≥27%(重量)的支化C7-C10烷基單羧酸組成的混合物，所述的支化酸含有占酸分子中支化烷基總數(shù)50%或以上的支化甲基，所述的支化酸或酸混合物的平均有效碳鏈長度≤6.2。
2.權(quán)利要求1的制冷液，其中制冷劑是1，1，1，2-四氟乙烷。
3.權(quán)利要求1的制冷液，其中支化酸是3，5，5-三甲基己酸。
4.權(quán)利要求1的制冷液，其中酸是甲基己酸，該甲基己酸是一種異構(gòu)體混合物，該混合物約有70%(重量)是2-甲基己酸，約20%(重量)是2-乙基戊酸，約5%(重量)是正庚酸，其余是庚酸的其它異構(gòu)體。
5.一種制冷工作液，它由約5-55重量份的合成酯潤滑劑和約95-45重量份的四氟乙烷制冷劑組成，該酯的粘度范圍為約27-130厘沲(40℃)，該工作液具有≤-20℃的混溶性值，其中，該酯是用工業(yè)級季戊四醇同以下的酸反應(yīng)制取，這些酸是(a)支化的C7-C10烷基單羧酸或(b)由最高達(dá)67%(重量)的直鏈C7-C10烷基單羧酸和≥33%(重量)的支化C7-C10單羧酸組成的混合物，所述的支化酸含的占酸分子中支化烷基總數(shù)50%或以上的支化甲基，所述的支化酸或酸合物的平均有效碳鏈長度≤6.0，所述的工業(yè)級季戊四醇含有85-92%(重量)的單季戊四醇，14-7%(重量)的二季戊四醇，以及最高達(dá)2%(重量)的三季戊四醇。
6.權(quán)利要求5的制冷液，其中制冷劑是1，1，1，2-四氟乙烷。
7.權(quán)利要求5的制冷液，其中支鏈酸是3，5，5-三甲基已酸。
8.權(quán)利要求5的制冷液，其中酸是甲基己酸，該酸是一種異構(gòu)體混合物，它含約70%(重量)2-甲基己酸，約20%(重量)2-乙基戊酸，約5%(重量)正庚酸，其余為庚酸的其它異構(gòu)體。
9.一種制冷工作液，它由約5-55重量份的合成酯潤滑劑和約95-45重量份的四氟乙烷制冷劑組成，該酯的粘度范圍為約10-55厘沲(40℃)，該工作液具有≤-20℃的混溶性值，其中，該酯是用三羥甲基丙烷同以下的酸反應(yīng)制取，這些酸是(a)支化的C7-C10烷基單羧酸或(b)由最高達(dá)85%(重量)的直鏈C7-C10烷基單羧酸和≥15%(重量)的支化C7-C10烷基單羧酸組成的混合物，所述的支化酸或酸混合物的有效碳鏈長度≤7.0。
10.權(quán)利要求9的制冷工作液，其中制冷劑是1，1，1，2-四氟乙烷。
11.權(quán)利要求9的制冷工作液，其中支化酸是3，5，5-三甲基己酸。
12.權(quán)利要求9的制冷工作液，其中酸是甲基己酸，該酸是一種異構(gòu)體混合物，它含有約70%(重量)的2-甲基己酸，約20%(重量)的2-乙基戊酸，約5%(重量)的正庚酸，其余為庚酸的其它異構(gòu)體。
13.權(quán)利要求9的制冷工作液，其中酸是一種C7酸的混合物，其組成為60-75%(重量)的正庚酸，18-30%(重量)的2-甲基己酸，5-10%(重量)的2-乙基戊酸，以及0-5%(重量)的其它庚酸異構(gòu)體。
14.一種制冷工作液組合物，它由約5-55重量份的合成酯潤滑劑和約95-45重量份的四氟乙烷制冷劑組成，該酯的粘度范圍為約80-120厘沲(40℃)，該工作液具有≤-15%的混溶性值，其中該酯是用二季戊四醇同以下的酸反應(yīng)制取，這些酸是(a)支化的C7-C10烷基單羧酸或(b)由≥90%(重量)的支化C7-C10烷基單羧酸和最高達(dá)10%(重量)的直鏈C7-C10烷基單羧酸組成的混合物，所述的支化酸含有占酸分子中支化烷基總數(shù)50%或以上的支化甲基，所述的支化酸或酸混合物的平均有效碳鏈長度≤5.7。
15.權(quán)利要求14的制冷工作液，其中制冷劑是1，1，1，2-四氟乙烷。
16.權(quán)利要求14的制冷工作液，其中支化酸是甲基己酸，該酸是一種異構(gòu)體混合物，其組成為約70%(重量)的2-甲基己酸，20%(重量)的2-乙基戊酸，約5%(重量)的正庚酸，其余為庚酸的其它異構(gòu)體。
17.制冷工作液，它由約5-55重量份的合成酯潤滑劑和95-45重量份的四氟乙烷制冷劑組成，該潤滑劑是兩種或多種以下這類酯的混合物a)單季戊四醇同以下這類酸的酯，這些酸是(ⅰ)支化的C7-C10烷基單羧酸或(ⅱ)由最高達(dá)73%(重量)的直鏈C7-C10烷基單羧酸和27%(重量)的支化C7-C10單羧酸組成的混合物，該支化酸的平均有效碳鏈長度≤6.2。b)工業(yè)級季戊四醇同以下這類酸的酯，這些酸是(ⅰ)支化的C7-C10烷基單羧酸或(ii)由最高達(dá)67%(重量)的直鏈C7-C10烷基單羧酸和≥33%(重量)的支化C7-C10烷基單羧酸組成的混合物，該支化酸的平均有效碳鏈長度≤6.0。c)三羥甲基丙烷同以下這類酸的酯，這些酸是(ⅰ)支化的C7-C10烷基單羧酸或(ⅱ)由最高達(dá)85%(重量)的直鏈C7-C10烷基單羧酸和≥15%(重量)的支化C7-C10烷基單羧酸組成的混合物，該支化酸的平均有效碳鏈長度≤7.0。d)二季戊四醇同以下這類酸的酯，這些酸是(ⅰ)支化的C7-C10烷基單羧酸或(ⅱ)由最高達(dá)10%(重量)的直鏈C7-C10烷基單羧酸和≥90%(重量)的支化C7-C10烷基單羧酸組成的混合物，該支化酸的平均有效碳鏈長度5.7，但先決條件須是，當(dāng)所述混合物含有這種季戊四醇，工業(yè)級季戊四醇或二季戊四醇酯時(shí)，該支化酸含有占酸分子所有烷基支化度50%或以上的甲基支化度，而且當(dāng)所述混合物僅含單季戊四醇，工業(yè)級季戊四醇和三羥甲基丙烷酯時(shí)，該制冷工作液具有≤-20℃的混溶性值，當(dāng)所述混合物含二季戊四醇時(shí)，混溶性值≤-15℃，同時(shí)該酯混合物在40℃的粘度為10-130厘沲(40℃)。
全文摘要
公開了由四氟乙烷制冷劑和某些多元醇酯組成的制冷工作液，形成該酯的酸是C
文檔編號C09K5/04GK1073473SQ9211412
公開日1993年6月23日 申請日期1992年12月5日 優(yōu)先權(quán)日1991年12月6日
發(fā)明者R·H·舒樂絲博格, D·W·坦那, S·安地卡, M·A·可來瓦里斯 申請人:埃克森化學(xué)專利公司