專利名稱：包含增容劑的制冷劑組合物的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及制冷劑組合物，包含相對極性的鹵代烴制冷劑；相對非-極性的常規(guī)的壓縮制冷潤滑劑；和使所述極性鹵代烴和非-極性潤滑劑增容的化合物。通過溶解鹵代烴和潤滑劑，在壓縮制冷設備的最冷部分中，增容劑(或稱相容劑)將降低潤滑劑的粘性，這將使壓縮制冷系統(tǒng)中的潤滑劑從非-壓縮區(qū)域有效地返回至壓縮區(qū)域中。
背景技術：
在過去的二十(20)年間，一直爭論的是，將氯氟代烴釋放至大氣中是否會影響同溫層的臭氧層。作為爭論和國際條約的結果，冷凍和空氣-調節(jié)工業(yè)其本身已不使用和生產某些氯氟代烴(CFCs)和氫氯化氟代烴(HCFCs)。目前，工業(yè)上正轉向使用具有零臭氧耗竭潛力的氫氟代烴(HFCs)。值得注意的是，向HFCs的這種轉變需要有新型的潤滑劑，這是因為常規(guī)潤滑劑如礦物油，聚α-烯烴和烷基苯與HFC制冷劑的不混溶性所致。
新型的潤滑劑包括聚二醇潤滑劑(PAGs)和多元醇酯(POEs)潤滑劑。盡管PAG和POE潤滑劑具有合適的潤滑性質，但它們是極端吸濕的并且當暴露至濕空氣中時可吸收數(shù)千ppm的水。該吸收的水將形成不希望的酸，所述酸將侵蝕制冷系統(tǒng)并形成難處理的淤泥。比較起來，常規(guī)的冷凍潤滑劑吸濕性是相當?shù)偷模⑶揖哂行∮?00ppm的低水溶解度。此外，PAGs和POEs是比常規(guī)的冷凍潤滑劑要貴得多-通常在三至六倍或更多。另外還發(fā)現(xiàn)，PAGs和POEs具有不利的電絕緣性質。
因此，存在著解決所述溶解性問題的需要和時機，以便制冷工業(yè)可將常規(guī)的非-極性的礦物油和烷基苯潤滑劑與極性HFC基制冷劑一起使用。當制冷工業(yè)開始轉向將HCFC-基制冷劑用來替換純CFC制冷劑時，還存在著另一個需要和時機。由于HCFCs在礦物油中變小的溶解性，因此這種需要是顯而易見的，這將迫使制冷工業(yè)蒙受將潤滑劑改變成烷基苯的附加費用，以實現(xiàn)足夠的潤滑和制冷性能。
近十年來，制冷和空氣-調節(jié)工業(yè)針對這些長期的-想法進行了努力，但未解決這些需要，最終，本發(fā)明滿足了這些工業(yè)的迫切需要。盡管已進行了許多的嘗試以便將常規(guī)的非-極性潤滑劑與極性的氫氟烴制冷劑一起使用，但是極性的制冷劑在非-極性的常規(guī)潤滑劑中不足的溶解性通常將在非-壓縮區(qū)域中產生高粘性的潤滑劑，這將令人遺憾地使不足的潤滑劑返回至壓縮機中。
當非-極性的常規(guī)潤滑劑和極性制冷劑自然地脫逸出壓縮機并進入非壓縮區(qū)域時，潤滑劑和制冷劑將發(fā)生相分離/不溶解性。該相分離歸因于殘留在非-壓縮區(qū)域中高粘性的潤滑劑，同時，制冷劑繼續(xù)其通過制冷系統(tǒng)的通路。潤滑劑的不溶解性和高粘性特性使?jié)櫥瑒┰诜?壓縮區(qū)域中滯留，這將在非-壓縮區(qū)域中產生不希望的潤滑劑累積。潤滑劑的累積和返回至壓縮區(qū)域潤滑劑的不足，最終將使壓縮機缺乏潤滑劑，并導致壓縮機過熱和膠住(seizing)。這樣的滯留的潤滑劑通過干擾熱傳遞還可能降低制冷系統(tǒng)的效率，這是因為厚的潤滑油膜沉積至換熱器(例如冷凝器和蒸發(fā)器)的內表面上所致。此外，在制冷壓縮機啟動期間，由于潤滑劑差的潤滑并起泡，因此，不可溶的制冷劑和潤滑劑可能引起壓縮機膠住。
為解決上述長期的-想法但未解決這些需要可由許多專利和/或專利申請明顯的看出如US5368765，US5254280，US5154846，US6074573，US5431835，US4755316，JP2930963(1999)，JP02286780(1990)，EP784090，EP406433和EP645443，這些文獻披露了包含烷基苯和/或礦物油，和聚醚和/或二醇類的制冷潤滑劑；JP05202389(1993)，其披露了利用二醇和醚使全氟烴與脂族烴增溶；EP571091和JP10140175(1998)，其披露了包括含-氮雜環(huán)添加劑的聚酯制冷潤滑劑；US5023007，US5194171，JP2997908(2000)和JP104087(2000)，其披露了包含含-氟烴和含-氮雜環(huán)潤滑劑的制冷組合物；US5300245，其披露了包含制冷潤滑劑和氫氟烴的制冷工作液，所述潤滑劑作為基礎潤滑劑包含在分子結構中具有一個或多個酮基的化合物；US5104560，US4359394和CA973700，其披露了包含制冷潤滑劑和鹵代烴添加劑的氯氟烴基制冷劑使用的制冷潤滑劑組合物；和US4355960，其披露了包含潤滑劑和少量烷基聚鹵代苯基醚的制冷潤滑劑。
由于上述理由，對于增容劑在制冷和空氣-調節(jié)工業(yè)中存在著公認的需要，所述增容劑在壓縮制冷系統(tǒng)中使對極性的鹵代烴和非極性常規(guī)的潤滑劑增容，并且促進潤滑劑有效地返回至壓縮機。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及包含增容劑的潤滑劑和制冷劑組合物，所述增容劑能夠滿足制冷和空氣-調節(jié)工業(yè)在常規(guī)的非-極性壓縮制冷潤滑劑和極性的氫氟烴和/或氫氯氯氟烴制冷劑之間不溶解性的問題。通過在非-壓縮區(qū)域中使極性的鹵代烴和潤滑劑溶解，該增容劑將降低壓縮制冷設備最冷部分中非-極性潤滑劑的粘性，它導致足量潤滑劑從非壓縮區(qū)返回壓縮區(qū)。另外，本發(fā)明還涉及在壓縮制冷系統(tǒng)中使?jié)櫥瑒姆?壓縮區(qū)域返回至壓縮區(qū)域的方法，使鹵代烴制冷劑溶解于潤滑劑中的方法，以及在包含鹵代烴制冷劑的壓縮制冷設備中潤滑壓縮機的方法。
本發(fā)明包含供壓縮制冷和空氣調節(jié)設備用的潤滑劑組合物，包含(a)至少一種選自鏈烷烴，環(huán)烷烴，芳香烴和聚-α-烯烴的潤滑劑，和(b)至少一種增容劑。此外，本發(fā)明還包含供壓縮制冷和空調使用的制冷劑組合物，包含(a)至少一種選自氫氟烴和氫氯氟烴的鹵代烴，(b)至少一種選自鏈烷烴，環(huán)烷烴，芳香烴和聚-α-烯烴的潤滑劑，和(c)至少一種增容劑。此外本發(fā)明還包含供壓縮制冷和空氣調節(jié)設備使用的組合物，其含有鏈烷烴、環(huán)烷烴、芳族的和/或聚-α-烯烴的潤滑劑，包含(a)選自氫氟烴和氫氯氟烴的鹵代烴，和(b)至少一種增容劑。
本發(fā)明還提供在壓縮制冷系統(tǒng)中使?jié)櫥瑒姆?壓縮區(qū)域返回至壓縮區(qū)域的方法，包括(a)在增容劑存在下，在所述非-壓縮區(qū)域中使選自鏈烷烴，環(huán)烷烴，芳香烴和聚α-烯烴的潤滑劑與選自氫氟烴和氫氯氟烴的鹵代烴接觸，以形成包含所述潤滑劑、所述鹵代烴、和所述增容劑的溶液；和(b)使所述溶液從所述制冷系統(tǒng)的所述非-壓縮區(qū)域轉移至所述壓縮區(qū)域。
此外，本發(fā)明還提供選自氫氟烴和氫氯氟烴的鹵代烴制冷劑在選自鏈烷烴，環(huán)烷烴，芳香烴，和聚α-烯烴的潤滑劑中的溶解方法，所述方法包括如下步驟在有效量增容劑的存在下使所述潤滑劑與所述鹵代烴制冷劑接觸，并形成所述潤滑劑和所述鹵代烴制冷劑的溶液。
此外，本發(fā)明還涉及在包含選自氫氟烴和氫氯氟烴的鹵代烴制冷劑的壓縮制冷設備中壓縮機的潤滑方法，包括如下步驟將一組合物添加至所述壓縮機中，所述組合物包含(a)至少一種選自鏈烷烴，環(huán)烷烴，芳香烴，和聚α-烯烴的潤滑劑；和(b)至少一種增容劑。另外本發(fā)明還涉及一種將增容劑輸送至壓縮制冷設備中的方法。
潤滑劑和/或制冷劑組合物，以及上述的方法和/或工藝均任選地可以包括香料。
本發(fā)明的增容劑包括(i)由式R1[(OR2)xOR3]y表示的聚亞氧烷基乙二醇醚，式中x為選自于1-3的整數(shù)，y為選自于1-4的整數(shù)，R1選自氫，1-6個碳原子的脂族烴基和y鍵合位置；R2選自2-4個碳原子的脂族亞烴基；R3選自氫，1-6個碳原子的脂族烴基和脂環(huán)族烴基；R1和R3至少之一選自所述烴基；并且其中所述聚亞氧烷基乙二醇醚的分子量為100至300原子質量單位，并且碳/氧比為2.3至5.0；(ii)由式R1CONR2R3和環(huán)-[R4CON(R5)-]表示的酰胺，式中R1，R2，R3和R5獨立地選自1-12碳原子的脂族烴基和脂環(huán)族烴基；R4選自3-12碳原子的脂族亞烴基；并且其中所述酰胺的分子量為120至300原子質量單位，并且碳/氧比為7-20；(iii)由式R1COR2表示的酮，式中R1和R2獨立地選自1-12碳原子的脂族烴基、脂環(huán)族烴基和芳族烴基，并且其中所述酮的分子量為70-300原子質量單位，碳/氧比為4-13；(iv)由式R1CN表示的腈，式中R1選自5-12碳原子的脂族烴基、脂環(huán)族烴基和芳族烴基，并且其中所述腈的分子量為90-200原子質量單位，碳/氧比為6-12；(v)由式RC1x表示的含氯烴，式中，x選自1或2的整數(shù)；R選自1-12碳原子的脂族烴基和脂環(huán)烴基；并且其中所述含氯烴的分子量為100至200原子質量單位并且碳/氯比為2至10；(vi)由式R1OR2表示的芳基醚，式中，R1選自6-12碳原子的芳烴基團；R2選自1-4個碳原子的脂族烴基；并且其中所述芳基醚的分子量為100至150原子質量單位，且碳/氧比為4至20；(vii)由式CF3R1表示的1，1，1-三氟烷，式中，R1選自5-15碳原子的脂族烴基和脂環(huán)族烴基；和(viii)由式R1OCF2CF2H表示的氟代醚，式中，R1選自5-15碳原子的脂族烴基和脂環(huán)族烴基。
在本發(fā)明的組合物中，所述潤滑劑與所述增容劑的重量比為99∶1至1∶1。
附圖概述參考下列附圖，將能夠更好地理解本發(fā)明，其中

圖1是就不同的聚亞氧烷基乙二醇醚增容劑(25重量％)，HFC-134a制冷劑(50重量％)和Zerol150(得自Shrieve Chemicals的烷基苯潤滑劑)(25重量％)，相分離溫度(“PST”)(℃)對碳氧比的圖表。
圖2是就不同的聚亞氧烷基乙二醇醚增容劑(10重量％)，R401A制冷劑(50重量％)和Suniso3GS(得自Crompton Co.的礦物油潤滑劑)(40重量％)，相分離溫度(℃)對碳氧比的圖表。
圖3是就不同的酮增容劑(25重量％)，HFC-134a制冷劑(50重量％)和Zerol150(25重量％)，相分離溫度(℃)對碳氧比的圖表。
圖4是就不同的腈類增容劑(25重量％)，HFC-134a制冷劑(50重量％)和Zerol150(25重量％)，相分離溫度(℃)對碳氮比的圖表。
圖5是就不同的含氯烴增容劑(25重量％)，HFC-134a制冷劑(50重量％)和Zerol150(25重量％)，相分離溫度(℃)對碳氯比值的圖表。
圖6是就不同的含氯烴增容劑(10重量％)，R401A制冷劑(50重量％)和Suniso3GS(40重量％)，相分離溫度(℃)對碳氯比值的圖表。
圖7是就不同的酰胺增容劑(25重量％)，HFC-134a制冷劑(50重量％)和Zerol150(25重量％)，相分離溫度(℃)對碳氧比的圖表。
圖8是就不同的酰胺增容劑(10重量％)，R401A制冷劑(50重量％)和Suniso3GS(40重量％)，相分離溫度(℃)對碳氧比的圖表。
圖9是就不同的聚亞氧烷基乙二醇醚增容劑(25重量％)，Zerol150(25重量％)和制冷劑HFC-32，HFC-125或R410A(50重量％)，相分離溫度(℃)對碳氧比的圖表。
圖10是對于POE22(Mobil Oil product Arctic EAL22，40℃時運動粘度22CS的多元醇酯潤滑劑)，Zerol150和組合物10重量％二丙二醇正-丁基醚(PnB)，5重量％二丙二醇正-丁基醚(DPnB)和85重量％Zerol150，動態(tài)粘度對溫度的圖表。
本發(fā)明的這些及其他特征、方面、和優(yōu)點，在參考下述說明和所附的權利要求書之后將變得更加清楚。
詳細說明本發(fā)明者發(fā)現(xiàn)，在常規(guī)的壓縮制冷潤滑劑中使用有效量的本發(fā)明的增容劑，將能夠使壓縮制冷系統(tǒng)中的潤滑劑有效地從非-壓縮區(qū)域返回至壓縮區(qū)域。增容劑在混合有脫逸出壓縮機的制冷劑和潤滑劑的壓縮制冷系統(tǒng)中運行。增容劑的使用將降低壓縮冷凍系統(tǒng)最冷部分如蒸發(fā)器中潤滑劑的粘性，借此，使?jié)櫥瑒┠軌驈恼舭l(fā)器返回至壓縮機。本發(fā)明者發(fā)現(xiàn)，在壓縮冷凍系統(tǒng)最冷部分中的粘性在使用本發(fā)明增容劑時將降低。潤滑劑粘性的降低應歸于鹵代烴制冷劑在包含增容劑的潤滑劑中溶解性的增加。通過控制增容劑中碳與極性基團(例如醚，羰基，腈，鹵素)的比例，本發(fā)明者發(fā)現(xiàn)，包含極性基團的增容劑在壓縮制冷設備的最冷部分中能令人驚訝地與基本上非-極性潤滑劑混溶，并且同時增加鹵代烴制冷劑在潤滑劑中的溶解性。不希望被理論束縛，本發(fā)明增容劑中的極性官能團被相對極性的鹵代烴制冷劑吸引，同時增容劑碳氫部分與相對低極性潤滑劑能混溶。在目前常規(guī)的潤滑劑中使用本發(fā)明增容劑的結果是將增加鹵代烴制冷劑在包含有效量增容劑的潤滑劑中的溶解性。在常規(guī)潤滑劑中相對不粘的鹵代烴制冷劑增加的溶解性將導致潤滑劑粘性的降低，并在壓縮制冷系統(tǒng)中，使?jié)櫥瑒┯行У貜姆?壓縮區(qū)域返回至壓縮區(qū)域。在蒸發(fā)器區(qū)域中潤滑劑數(shù)量的減少還將改善制冷劑的熱傳遞，并因此改善系統(tǒng)的制冷能力和效率。因此，本發(fā)明的增容劑能夠與相對非-極性的常規(guī)潤滑劑一起使用相對極性的鹵代烴制冷劑，如氫氟烴和氫氯氟烴；并且能夠使用通常是不混溶的并且以前認為在壓縮制冷系統(tǒng)中作為制冷劑組合物是不可用的混合物。
鹵代烴制冷劑在常規(guī)的潤滑劑中增加溶解性的結果，還使得液體制冷劑能夠溶解并運送冷凝器中滯留的潤滑劑，這不僅改善了潤滑劑從冷凝器中的返回和熱傳遞，而且還將改善制冷系統(tǒng)的制冷能力和效率。
在鹵代烴制冷劑在蒸發(fā)器中從潤滑劑和增容劑組合物中解吸，以及在冷凝器中制冷劑吸收入潤滑劑和增容劑組合物中時，通過增加熱函變化，本發(fā)明的增容劑改善了壓縮制冷系統(tǒng)的能量效率和能力。不希望被理論束縛，據(jù)信，在制冷劑和包含極性官能團的增容劑之間引力的形成和破壞將使熱函變化增加。
在多數(shù)情況下，目前與氫氟烴-基制冷劑一起使用的多元醇酯和聚亞烷基乙二醇潤滑劑的體電阻系數(shù)(ohmxcm)低得不能接受。包含增容劑和常規(guī)潤滑劑的本發(fā)明的組合物與多元醇酯和聚亞烷基乙二醇潤滑劑具有增加的體電阻系數(shù)。
本發(fā)明的增容劑可以有益地增加常規(guī)潤滑劑的粘度指數(shù)。這將給出在高溫下不明顯降低粘性而在低溫較低粘性的所希望的結果，粘性分布曲線類似于許多多元醇酯。這樣的粘度指數(shù)確保潤滑劑從蒸發(fā)器返回，同時對于壓縮機操作保持可接受的粘性。
在包含潤滑劑和增容劑的本發(fā)明的組合物中，混合的潤滑劑和增容劑合成物的1至50重量％，優(yōu)選約6-45重量％，最優(yōu)選約10-40重量％是增容劑。按照重量比，在包含潤滑劑和增容劑的本發(fā)明的組合物中，潤滑劑與增容劑的重量比為99∶1至1∶1，優(yōu)選從15.7∶1至1.2∶1，最優(yōu)選從約9∶1至約1.5∶1。增容劑可以增容劑和鹵代烴制冷劑組合物的形式裝入壓縮制冷系統(tǒng)中。當將本發(fā)明的增容劑和鹵代烴制冷劑組合物裝入壓縮制冷系統(tǒng)，以便以滿足上述對應量的增容劑來遞送增容劑時，在混合的增容劑和鹵代烴制冷劑組合物中，增容劑和鹵代烴制冷劑組合物通常包含0.1至40重量％，優(yōu)選0.2-20重量％，最優(yōu)選從約0.3-10重量％的增容劑。在包含本發(fā)明組合物的壓縮冷凍系統(tǒng)中，該組合物包含鹵代烴制冷劑、潤滑劑和增容劑，鹵代烴制冷劑、潤滑劑和增容劑組合物的1至70重量％，優(yōu)選約10-60重量％是潤滑劑和增容劑。混合的潤滑劑和增容劑組合物的大于50重量％的增容劑濃縮物通常是不需要的，以便使?jié)櫥瑒┛山邮艿貜姆?壓縮區(qū)域返回至壓縮區(qū)域。混合的潤滑劑和增容劑組合物的大于50重量％的增容劑濃縮物將負面地影響潤滑劑的粘性，這將導致壓縮機不適宜的潤滑和應力或機械故障。此外，混合的潤滑劑和增容劑組合物的大于50重量％的增容劑濃縮物將負面地影響制冷劑組合物在壓縮制冷系統(tǒng)中的制冷能力和性能。在本發(fā)明組合物中有效量的增容劑將使鹵代烴和潤滑劑溶解，其溶解程度能夠使壓縮制冷系統(tǒng)中的潤滑劑適當?shù)貜姆?壓縮區(qū)域(例如蒸發(fā)器或冷凝器)返回至壓縮區(qū)域。
本發(fā)明的鹵代烴制冷劑包含至少一個碳原子和一個氟原子。特別有用的是包含至少一個氟原子、任選地含有氯和氧原子、并且標準沸點從-90℃至80℃、具有1-6個碳原子的鹵代烴。這些鹵代烴可以由通式CwF2w+2-x-yHxClyOz表示，式中w為1-6，x為1-9，y為0-3，z為0-2。優(yōu)選的鹵代烴是其中w是1-6，x是1-5，y是0-1，z是0-1的那些。當利用基于氫氟烴和氫氯氟烴的制冷劑時，本發(fā)明是特別有用的。鹵代烴制冷劑得自許多來源的工業(yè)產品，如得自E.I.du Pont deNemours & Co.(Fluoroproducts，Wilmington，Del.，19898，USA)，或者得自常規(guī)化學合成公司，如PCRInc.，(P.O.Box 1466，Gainesville，F(xiàn)la.，32602，USA)，以及另外地借助本領域披露的合成方法得到的產品，如借助The Journal of Fluorine Chemistry或Chemistry of Organic Fluorine Compounds(由Milos Hudlicky編著，由MacMillan Company出版，New York，N.Y.，1962)。代表性的鹵代烴包括CHClF2(HCFC-22)，CHF3(HFC-23)，CH2F2(HFC-32)，CH3F(HFC-41)，CF3CF3(FC-116)，CHClFCF3(HCFC-124)，CHF2CF3(HFC-125)，CH2ClCF3(HCFC-133a)，CHF2CHF2(HFC-134)，CH2FCF3(HFC-134a)，CClF2CH3(HCFC-142b)，CHF2CH2F(HFC-143)，CF3CH3(HFC-143a)，CHF2CH3(HEC-152a)，CHF2CF2CF3(HFC-227ca)，CF3CFHCF3(HFC-227ea)，(HFC-236ca)，CH2FCF2CF3(HFC-236cb)，CHF2CHFCF3(HFC-236ea)，CF3CH2CF3(HFC-236fa)，CH2FCF2CHF2(HFC-245ca)，CH3CF2CF3(HFC-245cb)，CHF2CHFCHF2(HFC-245ea)，CH2FCHFCF3(HFC-245eb)，CHF2CH2CF3(HFC-245fa)，CH2FCF2CH2F(HFC-254ca)，CH2CF2CHF2(HFC-254cb)，CH2FCHFCHF2(HFC-254ea)，CH3CHFCF3(HFC-254eb)，CHF2CH2CHF2(HFC-254fa)，CH2FCH2CF3(HFC-254fb)，CH3CF2CH3(HFC-272ca)，CH3CHFCH2F(HFC-272ea)，CH2FCH2CH2F(HFC-272fa)，CH3CH2CF2H(HFC-272fb)，CH3CHFCH3(HFC-281ea)，CH3CH2CH2F(HFC-281fa)，CHF2CF2CF2CF2H(HFC-338pcc)，CF3CHFCHFCF2CF3(HFC-43-10mee)，C4F9OCH3，和C4F9OC2H5。
當利用氫氟烴和氫氯氟烴-基制冷劑和共沸的和類似共沸物的鹵代烴制冷劑組合物時，本發(fā)明是特別有用的，所述制冷劑如CHClF2(HCFC-22)，CHF3(HFC-23)，CH2F2(HFC-32)，CHClFCF3(HCFC-124)，CHF2CF3(HFC-125)，CHF2CHF2(HFC-134)，CH2FCF3(HFC-134a)，CF3CH3(HFC-143a)，CHF2CH3(HFC-152a)，CHF2CF2CF3(HFC-227ca)，CF3CFHCF3(HFC-227ea)，CF3CH2CF3(HFC-236fa)，CHF2CH2CF3(HFC-245fa)，CHF2CF2CF2CF2H(HFC-338pcc)，CF3CHFCHFCF2CF3(HFC-43-10mee)；所述鹵代烴制冷劑組合物如HCFC-22/HFC-152a/HCFC-124(已知有ASHRAE的商品名，R-401A，R-401B，和R-401C)，HFC-125/HFC-143a/HFC-134a(已知有ASHRAE的商品名，R-404A)，HFC-32/HFC-125/HFC-134a(已知有ASHRAE的商品名，R-407A，R-407B，和R-407C)，HCFC-22/HFC-143a/HFC-125(已知有ASHRAE的商品名R-408A)，HCFC-22/HCFC-124/HCFC-142b(已知有ASHRAE的商品名R-409A)，HFC-32/HFC-125(R-410A)，和HFC-125/HFC-143a(已知有ASHRAE的商品名R-507)。
本發(fā)明的鹵代烴可以任選地包含至多10重量％的二甲醚，或至少一種C3-C5的烴，例如丙烷，丙烯，環(huán)丙烷，正丁烷，異-丁烷，和正-戊烷。包含上述的C3-C5烴類的鹵代烴的例子是HCFC-22/HFC-125/丙烷(已知有ASHRAE的商品名，R-402A和R-402B)以及HCFC-22/八氟丙烷/丙烷(已知有ASHRAE的商品名，R-403A和R-403B)的類似共沸物(azeotrope-like)組合物。
本發(fā)明的潤滑劑是通常用于利用氯氟烴制冷劑的壓縮制冷設備的那些潤滑劑。在1990 ASHRAE Handbook的制冷系統(tǒng)和應用(Refrigeration Systems and Applications)第8章，題目為“制冷系統(tǒng)中的潤滑劑”的文章第8.1至8.21中討論了上述的潤滑劑及其性質，在此將其引入作為參考。根據(jù)所給壓縮機的要求以及潤滑劑將暴露的環(huán)境來選擇本發(fā)明的潤滑劑。優(yōu)選的是，本發(fā)明潤滑劑的運動粘度在40℃時至少約15cs(厘沲)。本發(fā)明的潤滑劑包括在壓縮制冷潤滑領域通常稱之為“礦物油”的那些潤滑劑。礦物油包括鏈烷烴(即直鏈和支鏈碳的飽和烴類)，環(huán)烷烴(即環(huán)狀烷烴)和芳香烴(即包含以交替雙鍵為特征的一個或多個環(huán)的不飽和環(huán)烴)。本發(fā)明的潤滑劑另外還包含在壓縮制冷潤滑領域通常稱之為“合成油”的那些潤滑劑。合成油包含烷基芳烴(即線性和支鏈烷基的烷基苯類)，合成的鏈烷烴和環(huán)烷烴，以及聚(α-烯烴)。本發(fā)明代表性的常規(guī)潤滑劑是市場上可買到的BVM 100 N(由BVA Oils出售的鏈烷烴族礦物油)，Suniso3GS(由Crompton Co.，出售的環(huán)烷烴礦物油)，Sontex372LT(由Pennzoil出售的環(huán)烷烴礦物油)，CalumetRO-30(由Calument lubricants出售的環(huán)烷烴礦物油)，Zerol75和Zerol150(由Shrieve Chemicals出售的直鏈烷基苯)和HAB 22(由Nippon oil出售的支鏈烷基苯)。
本發(fā)明的增容劑包含由式R1[(OR2)xOR3]y表示的聚亞氧烷基乙二醇醚增容劑，式中x為選自1-3的整數(shù)，y為選自1-4的整數(shù)，R1選自氫，1-6個碳原子的脂族烴基和y的鍵合位置；R2選自2-4個碳原子的脂族亞烴基；R3選自氫，1-6個碳原子的脂族烴基和脂環(huán)族烴基；R1和R3至少之一選自所述烴基；并且其中所述聚亞氧烷基乙二醇醚的分子量為100至300原子質量單位，并且碳氧之比為2.3至5.0。在由式R1[(OR2)xOR3]y表示的聚亞氧烷基乙二醇醚增容劑中，x優(yōu)選是1-2；y優(yōu)選是1；R1和R3優(yōu)選獨立地選自氫，1-4個碳原子的脂族烴；R2優(yōu)選選自2或3、最優(yōu)選3個碳原子的脂族亞烴基；聚亞氧烷基乙二醇醚的分子量優(yōu)選為100-250原子質量單位，最優(yōu)選為125-250原子質量單位；并且當將氫氟烴用作鹵代烴制冷劑時，聚亞氧烷基乙二醇醚的碳氧比優(yōu)選從2.5-4.0；當將含氫氟烴的制冷劑用作鹵代烴制冷劑時，最優(yōu)選的是從約2.7-3.5，而當將含氫氯氟烴的制冷劑用作鹵代烴制冷劑時，優(yōu)選從約3.5-5.0，當將含氫氯氟烴的制冷劑用作鹵代烴制冷劑時，最優(yōu)選的是從約4.0-4.5。具有1-6個碳原子的R1和R3烴基可以是線性的、支鏈的或環(huán)狀的。代表性的R1和R3烴基包括甲基，乙基，丙基，異丙基，丁基，異丁基，仲-丁基，叔-丁基，戊基，異戊基，新戊基，叔-戊基，環(huán)戊基，和環(huán)己基。當本發(fā)明聚亞氧烷基乙二醇醚增容劑上的自由羥基與結構的某些壓縮制冷設備材料(例如Mylaru)不相容時，R1和R3優(yōu)選為1-4個碳原子、最優(yōu)選1個碳原子的脂族烴基。2-4個碳原子的R2脂族亞烴基形成氧化烯基團-(OR2)x-，包括氧化乙烯基團，氧化丙烯基團，和氧化丁烯基團。在聚亞氧烷基乙二醇醚增容劑分子中包含R2的烯化氧(氧化烯)基團可以相同，或一個分子可以包含不同的R2氧化烯基。本發(fā)明的聚亞氧烷基乙二醇醚增容劑優(yōu)選包含至少一個氧化丙烯基團。當R1為具有1-6個碳原子的脂族烴基或脂環(huán)烴基和y鍵合位置時，該基團可以是線性的，支鏈的或環(huán)狀的。具有兩個鍵合位置的代表性的R1脂族烴基例如包括亞乙基基團，亞丙基基團，亞丁基基團，亞戊基基團，亞已基基團，亞環(huán)戊基基團和亞環(huán)已基基團。具有三個或四個鍵合位置的代表性的R1脂族烴基包括由聚醇類，如三羥甲基丙烷，甘油，季戊四醇，1，2，3-三羥基環(huán)己烷和1，3，5-三羥基環(huán)己烷，通過除去其羥基基團而得到的殘基。代表性的聚亞氧烷基乙二醇醚增容劑包括CH3OCH2CH(CH3)O(H或CH3)(亞丙基二醇甲基(或二甲基)醚)，CH3O[CH2CH(CH3)O]2(H或CH3)(二亞丙基二醇甲基(或二甲基)醚)，CH3O[CH2CH(CH3)O]3(H或CH3)(三亞丙基二醇甲基(或二甲基)醚)，C2H5OCH2CH(CH3)O(H或C2H5)(亞丙基二醇乙基(或二乙基)醚)，C2H5O[CH2CH(CH3)O]2(H或C2H5)(二亞丙基二醇乙基(或二乙基)醚)，C2H5O[CH2CH(CH3)O]3(H或C2H5)(三亞丙基二醇乙基(或二乙基)醚)，C3H7OCH2CH(CH3)O(H或C3H7)(亞丙基二醇正丙基(或二正丙基)醚)，C3H7O[CH2CH(CH3)O]2(H或C3H7)(二亞丙基二醇正丙基(或二正丙基)醚)，C3H7O[CH2CH(CH3)O]3(H或C3H7)(三亞丙基二醇正丙基(或二正丙基)醚)，C4H9OCH2CH(CH3)OH(亞丙基二醇正丁基醚)，C4H9O[CH2CH(CH3)O]2(H或C4H9)(二亞丙基二醇正丁基(或二正丁基)醚)，C4H9O[CH2CH(CH3)O]3(H或C4H9)(三亞丙基二醇正丁基(或二正丁基)醚)，(CH3)3COCH2CH(CH3)OH(亞丙基二醇叔丁基醚)，(CH3)3CO[CH2CH(CH3)O]2(H或(CH3)3)(二亞丙基二醇叔丁基(或二叔丁基)醚)，(CH3)3CO[CH2CH(CH3)O]3(H或(CH3)3)(三亞丙基二醇叔丁基(或二叔丁基)醚)，C5H11OCH2CH(CH3)OH(亞丙基二醇正戊基醚)，C4H9OCH2CH(C2H5)OH(亞丁基二醇正丁基醚)，C4H9O[CH2CH(C2H5)O]2H(二亞丁基二醇正丁基醚)，三羥甲基丙烷三正丁基醚(C2H5C(CH2O(CH2)3CH3)3)和三羥甲基丙烷二正丁基醚(C2H5C(CH2OC(CH2)3CH3)2CH2OH)。
本發(fā)明的增容劑還包含由式R1CONR2R3和環(huán)-[R4CON(R5)-]表示的酰胺，式中R1，R2，R3和R5獨立地選自1-12碳原子的脂族烴基和脂環(huán)烴基團；R4選自3-12碳原子的脂族亞烴基團；并且其中所述酰胺的分子量為120-300原子質量單位，碳氧比為7-20。所述酰胺的分子量優(yōu)選為160-250原子質量單位。在所述酰胺中的碳氧比優(yōu)選為7-16，最優(yōu)選為10-14。R1，R2，R3和R5可以非強制地包括取代的烴基，即包含選自鹵素(例如氟，氯)和烷氧化物(例如甲氧基)的非-烴取代基的基團。R1，R2，R3和R5可以任選地包括雜原子-取代的烴基團，即在由碳原子組成的基團鏈中包含氮(氮雜-)，氧(氧雜-)或硫(噻-)的基團。通常，在R1-3中每10個碳原子將存在不多于三個非烴取代基和雜原子，優(yōu)選不多于一個，并且在應用上述碳氧比和分子量限制時必須考慮所存在的非-烴取代基和雜原子。優(yōu)選的酰胺增容劑由碳，氫，氮和氧組成。代表性的R1，R2，R3和R5脂族烴基和脂環(huán)烴基團包括甲基，乙基，丙基，異丙基，丁基，異丁基，仲-丁基，叔-丁基，戊基，異戊基，新戊基，叔-戊基，環(huán)戊基，環(huán)己基，庚基，辛基，壬基，癸基，十一基，十二烷基及其構型異構體。酰胺增容劑的最優(yōu)實施方案是其中上式環(huán)-[R4CON(R5)-]中的R4可以由亞烴基(CR6R7)n表示，換句話說，式環(huán)-[(CR6R7)nCON(R5)-]，其中，(a)碳氧比和(b)分子量適用于先前所述的值；n從3-5的整數(shù)；R5為含1-12碳原子的飽和烴基；借助先前提供的確定R1-3的規(guī)則(就每個n)獨立地選擇R6和R7。在由式環(huán)-[(CR6R7)nCON(R5)-]表示的內酰胺中，所有的R6和R7優(yōu)選為氫，或在n個亞甲基基團中包含單個飽和烴基，R5為含3-12碳原子的飽和烴基。例如，1-(飽和烴基)-5-甲基吡咯烷-2-酮。代表性的酰胺增容劑包括1-辛基吡咯烷-2-酮，1-癸基吡咯烷-2-酮，1-辛基-5-甲基吡咯烷-2-酮，1-丁基己內酰胺，1-環(huán)已基吡咯烷-2-酮，1-丁基-5-甲基哌啶-2-酮，1-戊基-5-甲基哌啶-2-酮，1-已基-己內酰胺，1-已基-5-甲基吡咯烷-2-酮，5-甲基-1-戊基哌啶-2-酮，1，3-二甲基哌啶-2-酮，1-甲基己內酰胺，1-丁基-吡咯烷-2-酮，1，5-二甲基哌啶-2-酮，1-癸基-5-甲基吡咯烷-2-酮，1-十二烷基吡咯烷-2-酮，N，N-二丁基甲酰胺和N，N-二異丙基乙酰胺。
本發(fā)明的增容劑另外還包含由式R1COR2表示的酮類，式中R1和R2獨立地選自1-12碳原子的脂族烴基，脂環(huán)族烴基和芳族烴基，并且其中所述酮的分子量為70-300原子質量單位，碳氧比為4-13。在所述酮中的R1和R2，優(yōu)選獨立地選自1-9碳原子的脂族烴基和脂環(huán)族烴基。所述酮的分子量優(yōu)選為100-200原子質量單位。在所述酮中，碳氧比優(yōu)選為約7-10。R1和R2可以一起形成連接并形成五元、六元、或七元環(huán)酮，例如環(huán)戊酮，環(huán)己酮，和環(huán)庚酮的亞烴基。R1和R2可以非強制地包括取代的烴基，即包含選自鹵素(例如氟，氯)和烷氧化物(例如甲氧基)的非-烴取代基的基團。R1和R2可以非強制地包括雜原子-取代的烴基團，即在由碳原子組成的基礎鏈中包含原子氮(氮雜-)，氧(酮-，氧雜-)或硫(噻-)的基團。通常，在R1和R2中每10個碳原子將存在不多于三個非烴取代基和雜原子，優(yōu)選不多于一個，并且在應用上述碳氧比和分子量限制時必須考慮所存在的非-烴取代基和雜原子。在通式R1COR2中，代表性的R1和R2脂族烴基、脂環(huán)族烴基和芳族烴基包括甲基，乙基，丙基，異丙基，丁基，異丁基，仲-丁基，叔-丁基，戊基，異戊基，新戊基，叔-戊基，環(huán)戊基，環(huán)己基，庚基，辛基，壬基，癸基，十一基，十二烷基及其構型異構體，以及苯基，苯甲基，枯烯基，2，4，6-三甲苯基，甲苯基，二甲苯基和苯乙基。代表性的酮增容劑包括2-丁酮，2-戊酮，苯乙酮，丁酰苯，己酰苯，環(huán)己酮，環(huán)庚酮，2-庚酮，3-庚酮，5-甲基-2-己酮，2-辛酮，3-辛酮，二異丁基酮，4-乙基環(huán)己酮，2-壬酮，5-壬酮，2-癸酮，4-癸酮，2-萘烷酮，2-十三烷酮，二已基酮和二環(huán)己基甲酮。
本發(fā)明的增容劑另外還包含由式R1CN表示的腈類，式中R1選自5-12碳原子的脂族烴基，脂環(huán)族烴基或芳族烴基，并且其中所述腈的分子量為90-200原子質量單位，碳氮比為6-12。在所述腈類增容劑中的R1優(yōu)選選自8-10碳原子的脂族烴基和脂環(huán)烴基。所述腈類增容劑的分子量優(yōu)選為120-140原子質量單位。在所述腈類增容劑中，碳氮比優(yōu)選為8-9。R1可以非強制地包括取代的烴基，即包含選自鹵素(例如氟，氯)和烷氧化物(例如甲氧基)的非-烴取代基的基團。R1可以非強制地包括雜原子-取代的烴基團，即在由碳原子組成的基礎鏈中包含原子氮(氮雜-)，氧(酮-，氧雜-)或硫(噻-)的基團。通常，在R1中每10個碳原子將存在不多于三個非烴取代基和雜原子，優(yōu)選不多于一個，并且在應用上述碳氮比和分子量限制時必須考慮所存在的非-烴取代基和雜原子。在通式R1CN中，代表性的R1脂族烴基、脂環(huán)族烴基和芳族烴基包括戊基，異戊基，新戊基，叔-戊基，環(huán)戊基，環(huán)己基，庚基，辛基，壬基，癸基，十一基，十二烷基及其構型異構體，以及苯基，苯甲基，枯烯基，2，4，6-三甲苯基，甲苯基，二甲苯基和苯乙基。代表性的腈類增容劑包括1-氰基戊烷，2，2-二甲基-4-氰基戊烷，1-氰基己烷，1-氰基庚烷，1-氰基辛烷，2-氰基辛烷，1-氰基壬烷，1-氰基癸烷，2-氰基癸烷，1-氰基十一烷和1-氰基十二烷。在使HFC制冷劑與芳族的和烷基芳基的潤滑劑相容時，腈類增容劑是尤其有用的。
本發(fā)明的增容劑另外還包含由式RC1x表示的含氯烴，式中，x選自1或2的整數(shù)；R選自1-12碳原子的脂族烴基和脂環(huán)族烴基；并且其中所述含氯烴的分子量為100-200原子質量單位，且碳氯比值為2-10。所述含氯烴增容劑的分子量優(yōu)選為120-150原子質量單位。在所述含氯烴增容劑中，碳氯比值優(yōu)選為6-7。在通式RC1x中，代表性的R脂族烴基和脂環(huán)烴基團包括甲基，乙基，丙基，異丙基，丁基，異丁基，仲-丁基，叔-丁基，戊基，異戊基，新戊基，叔-戊基，環(huán)戊基，環(huán)己基，庚基，辛基，壬基，癸基，十一基，十二烷基及其構型異構體。代表性的含氯烴增容劑包括3-(氯甲基)戊烷，3-氯-3-甲基戊烷，1-氯己烷，1，6-二氯己烷，1-氯庚烷，1-氯辛烷，1-氯壬烷，1-氯癸烷，和1，1，1-三氯癸烷。
本發(fā)明的增容劑另外還包含由式R1OR2表示的芳基醚，式中，R1選自6-12碳原子的芳香烴基；R2選自1-4碳原子的脂族烴基，并且其中所述芳基醚的分子量為100至150原子質量單位，且碳氧比為4至20。在所述芳基醚增容劑中，碳氧比優(yōu)選為7-10。在通式R1OR2中，代表性的R1芳基基團包括苯基，聯(lián)苯基，枯烯基，2，4，6-三甲苯基，甲苯基，二甲苯基，萘基和吡啶基。在通式R1OR2中，代表性的R2脂族烴基基團包括甲基，乙基，丙基，異丙基，丁基，異丁基，仲-丁基和叔-丁基。代表性的芳族醚增容劑包括甲基苯基醚(苯甲醚)，1，3-二甲氧基苯，乙基苯基醚和丁基苯基醚。
本發(fā)明的增容劑另外還包含由通式CF3R1表示的1，1，1-三氟烷，式中R1選自5-15碳原子的脂族烴基和脂環(huán)族烴基，優(yōu)選的是線性的、飽和的、伯烷基基團。代表性的1，1，1-三氟烷增容劑包括1，1，1-三氟己烷和1，1，1-三氟十二烷。
本發(fā)明的增容劑另外還包含由通式R1OCF2CF2H表示的氟代醚，式中R1選自5-15碳原子的脂族烴基和脂環(huán)族烴基，優(yōu)選的是線性的、飽和的、伯烷基基團。代表性的氟代醚增容劑包括C8H17OCF2CF2H和C6H13OCF2CF2H。
本發(fā)明的增容劑可以包含單一的增容劑或以任何比例的復合增容劑。例如，增容劑可以包含選自單一增容劑的化合物的混合物(例如聚亞氧烷基乙二醇醚的混合物)，或選自不同增容劑的化合物的混合物(例如聚亞氧烷基乙二醇醚與酮的混合物)。
以增容劑的總量計，本發(fā)明的增容劑可以含或不含1-50重量％、優(yōu)選從1-10重量％的酯，所述酯包含官能團-CO2-并且碳與酯官能團羰基氧之比為2-6。非強制的酯類可以由通式R1CO2R2表示，式中R1和R2獨立地選自線性的和環(huán)狀的、飽和的和不飽和的烷基和芳基。R1和R2非強制地連接形成環(huán)，如內酯。優(yōu)選的非強制的酯類主要地由元素C，H和O組成，其分子量從80-550原子質量單位。代表性的非強制的酯類包括(CH3)2CHCH2OOC(CH2)2-4OCOCH2CH(CH3)2(二異丁基二元酸酯)，己酸乙酯，庚酸乙酯，丙酸正-丁基酯，丙酸正-丙基酯，苯甲酸乙酯，鄰苯二甲酸二-正丙基酯，苯甲酸乙氧基乙基酯，碳酸二丙酯，“Exxate700”(商品乙酸C7烷基酯)，“Exxate 800”(商品乙酸C8烷基酯)，鄰苯二甲酸二丁酯，和醋酸叔丁酯。
本發(fā)明的增容劑可以非強制地包含至少一種聚乙烯醚聚合物，包括聚乙烯醚均聚物，聚乙烯醚共聚物，和乙烯醚與烯烴(例如乙烯和丙烯)的共聚物，和/或官能化烯烴(例如醋酸乙烯酯和苯乙烯)。代表性的聚乙烯醚是由IdemitsuKosan出售并且在40℃時運動粘度32cs的PVE 32。
以增容劑的總量計，本發(fā)明的增容劑可以非強制地包含約0.5-50重量％、5-15碳原子的線性的或環(huán)狀脂族烴基或芳族的烴基。代表性的烴類包括戊烷，己烷，辛烷，壬烷，癸烷，IsoparH(高純度C11-C12異鏈烷烴)，Aromatic 150(C9-C11芳香烴)，Aromatic 200(C9-C15芳香烴)和Naptha 140。所有這些烴均由Exxon Chemical，USA出售。
以增容劑的總量計，本發(fā)明的增容劑可以非強制地包含約0.01-30重量％的添加劑，所述添加劑將以減少潤滑劑與金屬附著力的方式降低在換熱器中發(fā)現(xiàn)的金屬銅，鋁，鋼，或其他金屬的表面能。降低金屬表面能的添加劑的例子包括披露于WIPO PCT出版物WO96/7721中的那些，如ZonylFSA，ZonylFSP，和ZonylFSj，所有均為E.I.du Pontde Nemours and Co.的產品。在實踐中，通過降低金屬和潤滑劑之間的粘著力(即置換更緊密地粘結至金屬上的化合物)，潤滑劑將更自由地循環(huán)通過空調或制冷系統(tǒng)中的換熱器和連接管道，而不以層的形式殘留在金屬的表面上。這使得對金屬的熱傳遞能夠增加并且能夠使?jié)櫥瑒┯行У胤祷刂翂嚎s機。
根據(jù)需要，可以非強制地向本發(fā)明的組合物中添加常用的制冷系統(tǒng)添加劑，以便增加潤滑性和系統(tǒng)穩(wěn)定性。在制冷壓縮機潤滑領域中這些添加劑通常是已知的，并且包括抗磨劑，耐特高壓潤滑劑，腐蝕和氧化抑制劑，金屬表面鈍化劑，自由基清除劑，控泡劑，等等。通常，相對于總的潤滑劑組合物，這些添加劑僅僅為少量存在。通常，每種添加劑以0.1％至3％的濃度使用。這些添加劑根據(jù)個別的系統(tǒng)需求來選擇。上述的添加劑的一些典型實例可以包括但不局限于潤滑增強添加劑，如磷酸和硫代磷酸的烷基或芳基酯。這些添加劑包括EP潤滑添加劑的磷酸三芳基酯類，如丁基化磷酸三苯酯(BTPP)，或其它烷基化磷酸三芳基酯，例如，得自Akzo Chemicals的Syn-0-Ad 8478，tricrecyl磷酸酯和相應的化合物。另外，金屬二硫代磷酸二烷基酯(例如二烷基二硫代磷酸鋅或ZDDP，Lubrizol 1375)和該類化學劑的其它成員也可以用于本發(fā)明的組合物中。其他的抗磨劑包括原料油類和不對稱的多羥基潤滑添加劑如Synergol TMS(InternationalLubricants)。同樣地，穩(wěn)定劑如抗氧劑，自由基清除劑，和水凈化劑也可以使用。在這類中的化合物包括但不局限于丁基化羥基甲苯(BHT)和環(huán)氧化物。
增容劑(相容劑)如酮可能有討厭的氣味，這可通過添加氣味掩蔽劑或香料來掩蔽。氣味掩蔽劑或香味的典型實例可以包括常綠植物，新鮮的檸檬，櫻桃，肉桂，胡椒薄荷，花或橙皮，或由Intercontinental Fragrance出售的產品，以及d-苧烯和蒎烯。以氣味掩蔽劑和增容劑的總重量計，可以約0.001-15重量％的濃度使用上述的氣味掩蔽劑。
另外本發(fā)明還包括制冷方法，包括在被制冷物體附近使包含鹵代烴的制冷組合物蒸發(fā)；和致熱方法，包括在受熱物體的存在下，在潤滑劑和增容劑存在下，使鹵代烴制冷劑冷凝。
另外，本發(fā)明還包括使鹵代烴制冷劑溶解于潤滑劑中的方法，包括在有效量增容劑的存在下使鹵代烴制冷劑與潤滑劑接觸，這將形成鹵代烴制冷劑和潤滑劑的溶液。
此外，本發(fā)明還涉及在壓縮制冷系統(tǒng)中使?jié)櫥瑒姆?壓縮區(qū)域返回至壓縮區(qū)域的方法，包括(a)在有效量增容劑的存在下，在非-壓縮區(qū)域中使?jié)櫥瑒┡c至少一種鹵代烴制冷劑接觸；和(b)使?jié)櫥瑒闹评湎到y(tǒng)的非壓縮區(qū)域返回至壓縮區(qū)域。
此外，本發(fā)明還包括在制冷系統(tǒng)中使?jié)櫥瑒牡蛪簠^(qū)域返回至壓縮區(qū)域的方法，包括(a)在有效量增容劑的存在下，在制冷系統(tǒng)的低壓區(qū)中，使?jié)櫥瑒┡c至少一種鹵代烴制冷劑接觸；和(b)使?jié)櫥瑒闹评湎到y(tǒng)的低壓區(qū)返回至壓縮區(qū)域。
實施例現(xiàn)提供下面的實施例來闡明本發(fā)明的某些方面，但這并不是對本發(fā)明范圍的限制。
在本發(fā)明中，除非另有說明，所有的百分數(shù)(％)均以重量百分數(shù)計。
Naptha 140(標準沸點188-208℃的鏈烷烴和環(huán)烷屬烴)，Aromatic 150(標準沸點184-204℃的芳族化合物)和IsoparH(標準沸點161-203℃的異鏈烷烴)均為Exxon Chemicals的產品。Exxate700是由Exxon生產的乙酸C7烷基酯。在此使用“POE 22”作為MobilOil product Arctic EAL22的縮寫，一種在40℃時運動粘度為22cs的多元醇酯潤滑劑。在此使用“POE 32”作為Uniqema productEmkarate RL32的縮寫，一種在40℃時運動粘度為32cs的多元醇酯潤滑劑。Zerol75是在40℃時運動粘度為15cs的烷基苯潤滑劑，Zerol150是在40℃時運動粘度為32cs的烷基苯潤滑劑，Zerol 200 TD是在40℃時運動粘度為40cs的烷基苯潤滑劑，而Zerol 300是在40℃時運動粘度為57cs的烷基苯潤滑劑。Zerol產品由ShrieveCorporation出售。PVE 32是由Idemitsu Kosan出售并且在40℃時運動粘度32cs的聚乙烯醚。Ucon LB-65是由Union Carbide出售、平均分子量約340的聚亞氧丙基二醇潤滑劑。Ucon 50-HB-100是由Union Carbide出售、平均分子量約520、包含等份氧化乙烯和氧化丙烯基團的潤滑劑。Ucon 488是在40℃時運動粘度130cs的聚亞烷基二醇潤滑劑，由Union Carbide出售的產品。Suniso3GS(在本發(fā)明中有時縮寫為“3GS”)是在40℃時運動粘度為33cs的環(huán)烷礦物油，Suniso4GS(在本發(fā)明中有時縮寫為“4GS”)是在40℃時運動粘度為62cs的環(huán)烷礦物油。Suniso產品由Crompton Corporation出售。HAB 22在40℃時的運動粘度為22cs，并且是由Nippon oil出售的支鏈烷基苯潤滑劑。
HCFC-22是氯二氟甲烷。HFC-134a是1，1，1，2-四氟乙烷。R401A是包含53重量％HCFC-22.13重量％HFC-152a(1，1-二氟乙烷)和34重量％HCFC-124(2-氯-1，1，1，2-四氟乙烷)的制冷劑混合物。R404A是包含44重量％HFC-125(五氟乙烷)，52重量％HFC-143a(1，1，1-三氟乙烷)和4重量％HFC-134a的制冷劑混合物。R407C是包含23重量％HFC-32(二氟甲烷)，25重量％HFC-125和52重量％HFC-134a的制冷劑混合物。R410A是包含50重量％HFC-32和50重量％HFC-125的制冷劑混合物。
在本發(fā)明中對于許多材料使用的縮寫示于下表中，其中帶有相應的材料名稱，以及相應的分子式和分子量

實施例1將本發(fā)明的聚亞氧烷基乙二醇醚增容劑置于含有制冷劑和潤滑劑的合適的容器中并使溫度下降直至憑肉眼觀察到兩相為止(即相分離溫度，在此也稱之為“PST”)。在容器中的組合物是50重量％HFC-134a，25重量％Zerol 150和25重量％增容劑。結果列于下面，和圖1中。
實施例1

數(shù)據(jù)表明，相對相分離溫度為137℃的50重量％HFC-134a/50重量％Zerol 150烷基苯潤滑劑，明顯地降低了相分離溫度。數(shù)據(jù)還表明最小的相分離溫度在聚亞氧烷基乙二醇醚增容劑特定的碳氧比時出現(xiàn)，這時所述增容劑指示出在烷基苯潤滑劑中對氫氟烴制冷劑最大的溶解性改善。
實施例2將本發(fā)明的聚亞氧烷基乙二醇醚增容劑置于含有制冷劑和潤滑劑的合適的容器中，并降低溫度直至觀察到兩相為止。在容器中的組合物是50重量％R401A制冷劑，40重量％Suniso 3GS和10重量％聚亞氧烷基乙二醇醚增容劑。結果顯示如下，和圖2中。
實施例2

數(shù)據(jù)說明，相對于50重量％R401A制冷劑/50重量％Suniso 3GS礦物油，其相分離溫度為24℃，明顯地降低了相分離溫度。數(shù)據(jù)還表明最小的相分離溫度在聚亞氧烷基乙二醇醚增容劑特定的碳氧比時出現(xiàn)，這時所述增容劑指示出在礦物油潤滑劑中對含氫氯氟烴的制冷劑最大的溶解性改善。
另外還對丁基苯基醚(C10H14O)，一種芳基醚增容劑進行測量，并且令人驚訝地顯示出了32℃的低相分離溫度。
實施例3將本發(fā)明的酮增容劑置于含有制冷劑和潤滑劑的合適的容器中，并降低溫度直至觀察到兩相為止。在容器中的組合物是50重量％HFC-134a，25重量％Zerol 150和25重量％酮增容劑。結果顯示如下，和圖3中。
實施例3

數(shù)據(jù)表明，相對相分離溫度為137℃的50重量％HFC-134a/50重量％Zerol 150烷基苯潤滑劑，明顯地降低了相分離溫度。數(shù)據(jù)還表明最小的相分離溫度在酮增容劑特定的碳氧比時出現(xiàn)，這時所述增容劑指示出在烷基苯潤滑劑中對氫氟烴制冷劑最大的溶解性改善。
實施例4將本發(fā)明的腈類增容劑置于含有制冷劑和潤滑劑的合適的容器中，并降低溫度直至觀察到兩相為止。在容器中的組合物是50重量％HFC-134a，25重量％Zerol 150和25重量％腈類化合物。結果顯示如下，和圖4中。
實施例4

數(shù)據(jù)表明，相對相分離溫度為137℃的50重量％HFC-134a/50重量％Zerol 150烷基苯潤滑劑，明顯地降低了相分離溫度。數(shù)據(jù)還表明最小的相分離溫度在腈類增容劑特定的碳氮比時出現(xiàn)，這時所述增容劑指示出在烷基苯潤滑劑中對氫氟烴制冷劑最大的溶解性改善。
實施例5將本發(fā)明的氯烴增容劑置于含有制冷劑和潤滑劑的合適的容器中，并降低溫度直至觀察到兩相為止。在容器中的組合物是50重量％HFC-134a，25重量％Zerol 150和25重量％氯烴增容劑。結果顯示如下，和圖5中。
實施例5

數(shù)據(jù)表明，相對相分離溫度為137℃的50重量％HFC-134a/50重量％Zerol 150烷基苯潤滑劑，明顯地降低了相分離溫度。數(shù)據(jù)還表明最小的相分離溫度在氯烴增容劑特定的碳氯比值時出現(xiàn)，這時所述增容劑指示出在烷基苯潤滑劑中對氫氟烴制冷劑最大的溶解性改善。
實施例6將本發(fā)明的氯烴增容劑置于含有制冷劑和潤滑劑的合適的容器中，并降低溫度直至觀察到兩相為止。在容器中的組合物是50重量％R401A制冷劑，40重量％Suniso 3GS和10重量％氯烴增容劑。結果顯示如下，和圖6中。
實施例6

數(shù)據(jù)表明，相對于50重量％R401A制冷劑/50重量％Suniso 3GS礦物油，其相分離溫度為24℃，明顯地降低了相分離溫度。數(shù)據(jù)還表明最小的相分離溫度在氯烴增容劑特定的碳氯比值時出現(xiàn)，這時所述增容劑指示出在礦物油潤滑劑中含氫氯氟烴的制冷劑最大的溶解性。
實施例7將本發(fā)明的酰胺增容劑置于含有制冷劑和潤滑劑的合適的容器中，并降低溫度直至觀察到兩相為止。在容器中的組合物是HFC-134a或R401A制冷劑，Zerol 150或Suniso 3GS潤滑劑，和酰胺增容劑。結果顯示如下，和圖7和8中。
實施例7

數(shù)據(jù)表明，相對于50重量％HFC-134a/50重量％Zerol 150，其相分離溫度為137℃；和50重量％R401A制冷劑/50重量％Suniso 3GS，其相分離溫度為24℃；對于含氫氟烴和氫氯氟烴的制冷劑/潤滑劑系統(tǒng)而言，明顯地降低相分離溫度。對于含有HFC-134a和Zerol 150的酰胺增容劑，將在特定的碳/酰胺氧比時出現(xiàn)最小的相分離溫度，這時所述增容劑顯示出對氫氟烴制冷劑和烷基苯潤滑劑最大的溶解性改善。對于含有R401A制冷劑和Suniso 3GS礦物油潤滑劑的酰胺增容劑，其相分離溫度將隨碳/酰胺氧比的增加而降低。
實施例8將本發(fā)明的聚亞氧烷基乙二醇醚增容劑置于含有制冷劑和潤滑劑的合適的容器中，并降低溫度直至觀察到兩相為止。在容器中的組合物是25重量％Zerol 150，25重量％增容劑和50重量％的HFC-32，HFC-125或R410A制冷劑。結果顯示如下，和圖9中。
實施例8

當HFC-32和HFC-125制冷劑復合形成R410A制冷劑時，相對于純的HFC-32或HFC-125，數(shù)據(jù)顯出了意外的并且通常是更低的相分離溫度。
實施例9將本發(fā)明的芳基醚，1，1，1-三氟烷和氟代醚增容劑置于含有制冷劑和潤滑劑的合適的容器中，并將溫度降低至觀察到兩相為止。在容器中的組合物是50重量％HFC-134a制冷劑，25重量％Zerol 150烷基苯潤滑劑和25重量％的增容劑。結果顯示如下。
實施例9

數(shù)據(jù)表明，相對于50重量％HFC-134a/50重量％Zerol 150，其相分離溫度為137℃；和50重量％R401A制冷劑/50重量％Suniso 3GS，其相分離溫度為24℃；對于含氫氟烴和氫氯氟烴制冷劑的這些增容劑而言，明顯地降低相分離溫度。
實施例10-28將7.5克HFC-43-10mee(CF3CF2CHFCHFCF3)，在此稱之為“4310”，和2.5克所選的潤滑劑裝入試管中。以1克增量將本發(fā)明的增容劑添加至4310/潤滑劑混合物中，并在25℃對該試管的內含物進行攪拌。記錄相位改變，并通過氣相色譜法分析各層的成分。添加一克增量的增容劑，直至試管內含物達到一均勻相為止。結果顯示如下。實施例110

實施例11

實施例12

實施例13

實施例14

實施例15

實施例16

實施例17在該實施例中，DIP＝相等重量份數(shù)的PnB，DPnB和Isopar H。

實施例18在該實施例中，2-庚酮稱為“A”。

實施例19在該實施例中，5-甲基-2-己酮稱為“A”。

實施例20

實施例21在該實施例中，PDD＝相等重量份數(shù)的PnB，DMM和DPnB。

實施例22在該實施例中，DDN＝相等重量份數(shù)的DPnB，DMM和Naptha 140(“N140”)。


實施例23在該實施例中，DDA＝相等重量份數(shù)的DPnB，DMM和Aromatic 150(“A150”)。

實施例24在該實施例中，PD＝2重量份PnB，1重量份DPnB。

實施例25在該實施例中，PD＝2重量份PnB，1重量份DPnB。

實施例26在該實施例中，PD＝2重量份PnB，1重量份DPnB。

實施例27

實施例28

結果顯示，借助將大量制冷劑(4310)引入潤滑劑相(頂層)中，并且將潤滑劑(3GS或Zerol 150)引入制冷劑相(底層)中，本發(fā)明的增容劑改善了氫氟烴和常規(guī)潤滑劑之間的溶解性。本發(fā)明的增容劑改善溶解性將明顯好于單獨的IsoparH，單獨的IsoparH從達不到單相。在添加一克之后，當與相應地單獨使用PnB，DPnB和IsoparH相比(15％，13％和0.4％)，PnB，DPnB和Isopar H的混合物將令人驚訝地向潤滑劑相中引入更多的4310(17％)。借助該方法，最優(yōu)選的增容劑是1-辛基吡咯烷-2-酮，它僅需要3克就與Zerol 150烷基苯潤滑劑達成單相。
另外，作為對比數(shù)據(jù)，還用HFC-4310mee和Zerol 150對己二醇進行測試，但是，甚至在添加10克己二醇之后該溶液仍保持兩相。
實施例29在如下潤滑劑-返回設備中進行潤滑劑返回測試。液體制冷劑從加壓的氣缸輸送通過銅管至液體制冷劑汽化的加熱器中。然后，使制冷劑蒸氣通過壓力調節(jié)器和計量閥以便將流量控制在1,100cc/min和101kPa(1大氣壓)的壓力。將制冷劑蒸氣輸送至另一銅管，該銅管的長度為180cm，外徑0.635cm，呈U形且置于恒溫浴中。U-形管(U-管)從直的縱斷面開始37cm長，然后在浴的底部彎曲成水平斷面27cm長。然后，以四個23cm長度的之字形圖象垂直升起，繼之以另一垂直的直斷面23cm長。U-管裝有10克潤滑劑，含或不含增容劑，所述增容劑通過37cm的立管添加至U-管中。蒸氣制冷劑慢慢地通過U-管中的潤滑劑。排出U-管的制冷劑和潤滑劑收集在接收器中，然后使制冷劑從潤滑劑中蒸發(fā)出。然后，對潤滑劑進行稱重，以確定多少潤滑劑由制冷劑從U-管中帶出。
將制冷劑R407C置于制冷劑鋼瓶中。將本發(fā)明的Suniso 3GS礦物油，或Suniso 3GS油和本發(fā)明增容劑置于U-銅管中，其中混合的潤滑劑和增容劑等于10克。恒溫浴保持在-20℃的溫度下。在每分鐘1,100cc的流量下，使制冷劑R407C蒸氣通過U-管，并以6，10和20分鐘的時間間隔測量接收器中潤滑劑的重量。結果顯示如下。
實施例29

結果表明，相對于純3GS或3GS中的Isopar H，將2-庚酮和5-甲基-2-己酮的酮增容劑添加至3GS礦物油中，在潤滑劑返回方面將顯示出明顯的改善。
實施例30使用實施例29的裝置和步驟，對含有Zerol 150烷基苯潤滑劑，含或不含增容劑的制冷劑HFC-134a進行測試。結果顯示如下
實施例30

*Ucon LB-65是由Union Carbide出售、平均分子量約340的聚亞氧丙基乙二醇潤滑劑。
**Ucon 50-HB-100是由Union Carbide出售、平均分子量約520、包含等份氧化乙烯基和氧化丙烯基的潤滑劑。
***Syn-0-Ad 8478是由Akzo Chemicals生產的烷基化的三芳基磷酸酯。
結果顯示，添加聚亞氧烷基乙二醇醚增容劑，含或不含另外的添加劑如抗磨劑或烴類，將明顯地改善烷基苯潤滑劑的潤滑劑返回，并提供與POE 22多元醇酯潤滑劑相當?shù)男阅堋１容^數(shù)據(jù)表明，更高的分子量的聚氧化丙烯潤滑劑不提供可接受的潤滑劑返回。
實施例31使用實施例29的裝置和步驟，相對于POE22多元醇酯潤滑劑，對含有Zerol 150烷基苯潤滑劑，含或不含增容劑的制冷劑R404A進行測試。結果顯示如下。
實施例31

結果表明，相對于多元醇酯潤滑劑POE 22多元醇酯潤滑劑，將本發(fā)明的增容劑添加至Zerol 150中將明顯地改善潤滑劑返回。
實施例32使用實施例29的裝置和步驟，相對于POE22多元醇酯潤滑劑，對含有Zerol 150烷基苯潤滑劑，含或不含增容劑的制冷劑HFC-134a進行測試。結果顯示如下。
實施例32

*“Orange”和“Cinnamon”是由Intercontinental Fragrance出售的香料結果表明，將本發(fā)明的增容劑添加至Zerol 150中將提供可與POE22多元醇酯潤滑劑相比的潤滑劑返回。
實施例33使用實施例29的裝置和步驟，相對于純的Zerol 150，對含有Suniso 3GS礦物油潤滑劑，含或不含增容劑的制冷劑R404A進行測試。結果顯示如下。
實施例33

結果表明，將本發(fā)明的增容劑添加至Suniso 3GS中，相對于Zerol150將提供改善的潤滑劑返回。
實施例34使用實施例29的裝置和步驟，相對于POE22多元醇酯潤滑劑，對含有Zerol 150烷基苯潤滑劑，含或不含增容劑的制冷劑R410A進行測試。結果顯示如下。
實施例34

*不溶于Zerol150**聚亞烷基二醇潤滑劑由Union Carbide出售、平均分子量約520、帶有氧化乙烯和氧化丙烯基團。
結果表明，相對于POE 22多元醇酯潤滑劑，將本發(fā)明的增容劑用于Zerol 150中將提供可以相比的改善的潤滑劑返回。
實施例35-36這些試驗旨在確定，利用Zerol 150烷基苯潤滑劑和本發(fā)明的增容劑，是否制冷劑R410A可用于HCFC-22 Carrier熱泵(Model Tech2000)。熱泵配備有R410A Copeland卷軸壓縮機(Scrollcompressor)(ZP32K3E R-410)，后者在潤滑劑貯槽中裝備有觀察窗和水準管。風扇-盤管單元(fan-coil unit)安裝在環(huán)境試驗室的室內，而室外單元安裝在戶外房間。兩個單元通過吸入管線中1.59cm(5/8英寸)外徑的銅管和液相線中27cm(1/2英寸)外徑的銅管連接。對該系統(tǒng)裝上3.180克制冷劑和1,100克包含增容劑的潤滑劑。為了進行對比，將含有多元醇酯潤滑劑的制冷劑R410A用作基準。在ASHRAE制冷和低溫加熱條件下進行各項測試。對于制冷，將室內房間控制在26.7℃(80°F)和50％相對濕度，戶外房間控制在27.8℃(82°F)和40％相對濕度。對于低溫加熱，將室內房間控制在21.1℃(70°F)和57％相對濕度，戶外房間控制在8.3℃(17°F)和60％相對濕度。從制冷劑側測量的結果顯示如下。
實施例35-制冷試驗

實施例36-低溫加熱試驗

結果表明，當將增容劑添加至Zerol 150，Suniso 3GS或4GS中時潤滑劑返回，能量效率和制冷能力將明顯增加，并且在若干情況下，其性能將等于或優(yōu)于多元醇酯類。另外，在加熱期間還將有明顯的EER改進。
實施例37使用實施例32的裝置和步驟，對含有本發(fā)明增容劑的R410 A制冷劑進行測試。制冷結果列于下表中。
實施例37

數(shù)據(jù)顯示，僅僅利用戊烷將提供不充分的潤滑劑返回，制冷能力和能量效率。PnB/DPnB作為增容劑將提供增加的性能，而復合的PnB/DPnB/戊烷作為增容劑將提供最好的綜合性能，包括與多元醇酯潤滑劑POE22可比較的EER。
實施例38使用實施例32的裝置和步驟，對含有本發(fā)明增容劑的R410A制冷劑進行測試。然而，在該測試中，HCFC-22的蒸發(fā)器被R410A的蒸發(fā)器取代。制冷結果列于下面。
實施例38

*“0range”和“Cinnamon”是由Intercontinental Fragrance出售的香料數(shù)據(jù)表明，即使該系統(tǒng)有HCFC-22冷凝器和R410蒸發(fā)器，相對于純Zerol 150，利用增容劑在制冷能力，能量效率和潤滑劑返回方面也將明顯改善。
實施例39這些試驗旨在確定，利用Zerol 150烷基苯潤滑劑和增容劑，是否制冷劑R410A可用于R410A熱泵。該熱泵在潤滑劑貯槽中配備有觀察窗和水準管。風扇-盤管單元(fan-coil unit)安裝在環(huán)境試驗室的室內，而室外單元安裝在戶外房間。兩個單元通過吸入管線中1.59cm(5/8英寸)外徑的銅管和液相線中1.27cm(1/2英寸)外徑的銅管連接。對該系統(tǒng)裝上3.860克制冷劑和1270毫升包含本發(fā)明增容劑的潤滑劑。為了進行對比，將含有POE 22多元醇酯潤滑劑的制冷劑R410A用作基準。在ASHRAE制冷條件下進行各項測試。對于制冷，將室內房間控制在26.7℃(80°F)和50％相對濕度，戶外房間控制在27.8℃(82°F)和40％相對濕度。從制冷劑側測量的結果顯示如下。
實施例39-制冷試驗

*在完成-壓縮機貯槽潤滑劑液位變得太低之前停止Zerol 150測試**“Orange”和“Cinnamon”是由Intercontinental Fragrance出售的香料結果表明，當本發(fā)明的增容劑添加至Zerol 150中時，具有改善的潤滑劑返回，制冷能力和效率。使用1-辛基吡咯烷-2-酮酰胺增容劑顯示出了相當于POE 22多元醇酯潤滑劑基準的性能。
實施例40測試旨在確定利用常規(guī)潤滑劑Zerol 150或Suniso 3GS和本發(fā)明的增容劑，HFC-134a制冷劑是否能夠用于家用電冰箱(Whirlpool21立方英尺)。針對密封往復式空氣壓縮機和兩個風扇，該電冰箱配備含44重量％HFC-125(五氟乙烷)，52重量％HFC-143a(1，1，1-三氟乙烷)和4重量％HFC-134a的制冷劑混合物。R407C是包含23重量％HFC-32(二氟甲烷)，25重量％HFC-125和52重量％HFC-134a的制冷劑混合物。R410A是包含50重量％HFC-32和50重量％HFC-125的制冷劑混合物。
在本發(fā)明中對于許多材料使用的縮寫示于下表中，其中帶有相應的材料名稱，以及相應的分子式和分子量

實施例1將本發(fā)明的聚亞氧烷基乙二醇醚增容劑置于含有制冷劑和潤滑劑的合適的容器中并使溫度下降直至憑肉眼觀察到兩相為止(即相分離溫度，在此也稱之為“PST”)。在容器中的組合物是50重量％HFC-134a，25重量％Zerol 150和25重量％增容劑。結果列于下面，和圖1中。
實施例41

結果表明，與多元醇酯類相比較，本發(fā)明的增容劑/潤滑劑組合物吸收更少的水，而與聚乙烯醚和聚亞烷基二醇潤滑劑相比較將吸收明顯更少的水。由于本發(fā)明的增容劑/潤滑劑組合物確實吸收了一些水，因此，與Zerol 150相比較，它們還有所存在的游離(不可混溶)水的更小的風險。游離水可在膨脹設備中凍結并引起壓縮機故障。
實施例42對本發(fā)明的組合物熱穩(wěn)定性進行測試。將不銹鋼，鋁和銅取樣片置于包含R410A制冷劑，Zerol 150潤滑劑和本發(fā)明增容劑的密封玻璃管中。在四種情況下，添加1,000ppm水。將玻璃管在175℃保持14天。結果列于下表中。
實施例42

結果表明，本發(fā)明的組合物甚至在1000ppm水存在下也是熱穩(wěn)定的，沒有形成任何酸。在水存在下，多元醇酯潤滑劑由于水解和形成酸，將使銅腐蝕。
實施例43利用連接到Keithley model 617電位計中的Balsbaugh液體試驗電池，由ASTM D-1169方法測量體電阻系數(shù)。Keithley model 247高壓電源用作激勵電源(excitation source)。利用GenRad model1189電容電橋測量用于計算電阻系數(shù)和介電常數(shù)的電容。結果顯示如下。
實施例43

結果表明，相對于POE 22多元醇酯潤滑劑，本發(fā)明的組合物具有改進的電氣性質。他們顯示出了體積電阻系數(shù)的增加和介電常數(shù)的下降，這將改善電絕緣性質并保護壓縮機電機繞組用導線材料。
實施例44就于Zerol 150中的本發(fā)明的組合物，利用R410A制冷劑測量溶解性和粘度。該數(shù)據(jù)用來確定在10℃，1MPa和隨后粘度降低的蒸發(fā)器條件下，溶解于潤滑劑中制冷劑的量。將數(shù)據(jù)與R410A/POE 22和R410A/Zerol 150進行對比。另外，80℃，2.5MPa下還在壓縮條件下確定粘度和溶解于潤滑劑中制冷劑的百分比。結果顯示如下。
實施例44

結果表明，本發(fā)明的增容劑當添加至常規(guī)烷基苯潤滑劑中時，制冷劑溶解性將明顯增加，并且隨后在蒸發(fā)器中粘度下降。粘度降低將使得至壓縮機的潤滑劑返回得以改善。在壓縮條件下，與POE 22相比較，由于更少的制冷劑溶解于潤滑劑中，因此，粘度將保持高至足以有效地潤滑壓縮機。
實施例45利用ViscoPro2000粘度計，測量POE 22，Zerol 150以用及含10％重量PnB和5％重量DPnB的Zerol 150的動態(tài)粘度。結果示于圖10中。結果表明，10％重量PnB和5％DPnB增加Zerol 150的粘度指數(shù)。這將給出在高溫下不降低粘性而在低溫降低粘性的所希望的結果，粘性分布類似于POE 22。這將增強潤滑劑從蒸發(fā)器的返回，同時在壓縮機中保持良好的粘性。
實施例46使用鋼球，利用ASTM D4172B的四球磨損試驗，以便評估本發(fā)明組合物的潤滑性能。利用增容劑在烷基苯潤滑劑中不同的組合物進行60分鐘的測試，并與沒有增容劑的濕潤劑進行對比。測量磨痕和摩擦平均系數(shù)。結果顯示如下。

結果表明，當本發(fā)明的增容劑添加至常規(guī)潤滑劑中時潤滑性質類似或得以改善，這可通過磨痕減小的尺寸和類似較低的摩擦系數(shù)得以證明。添加抗磨劑如Synergol將進一步改善潤滑性質。
實施例47利用本發(fā)明的組合物進行壓縮機壽命試驗。針對卷軸和回轉式壓縮機，進行過滿啟動測試。過滿啟動測試是其中在停機時壓縮機貯槽充滿制冷劑的惡劣條件。在啟動期間，制冷劑的存在將降低潤滑劑的粘性，這將導致不充分的壓縮機潤滑。利用不混溶的制冷劑/潤滑劑系統(tǒng)這將是特別困難的，其中在壓縮機貯槽中將形成兩層，制冷劑層在底部，這時潤滑劑通常將被引入壓縮機軸承中。在-12.2℃的吸入溫度和37.8℃的排出溫度下，對壓縮機進行測試。就1000個周期數(shù)，壓縮機啟動時間為三分鐘，關閉時間為15分鐘。在測試之后，卸下壓縮機并檢查磨損情況。沒有發(fā)現(xiàn)明顯的磨損。
實施例47

實施例48就與某些封閉式壓縮機中使用的聚酯馬達材料的相容性，對本發(fā)明的增容劑進行測試。將聚酯薄膜條與HFC-134a制冷劑和不同的潤滑劑/增容劑組合物一起置于密封管。將密封管在150℃保持兩周。取出聚酯條并通過180度的弧彎曲10次，以評估其脆性。在液相和氣相中對所述條進行評估。結果列于下表中。
實施例48

數(shù)據(jù)表明，利用不含游離羥基的DMM(CH3O[CH2CH(CH3)O]2CH3)，與均含端羥基的PnB(C4H9OCH2CH(CH3)OH)和DPnB(C4H9O(CH2CH(CH3)O)2H)相比，明顯改善聚酯馬達材料的相容性。數(shù)據(jù)還表明，烷基吡咯烷酮如1-辛基-2-吡咯烷酮與聚酯馬達材料相容，并且優(yōu)選供某些封閉式壓縮機使用。
權利要求
1.一種供壓縮制冷和空調使用的潤滑劑組合物，它包含(a)至少一種選自鏈烷烴，環(huán)烷烴，芳族化合物和聚α-烯烴的潤滑劑；(b)至少一種選自如下的增容劑(i)由式R1[(OR2)xOR3]y表示的聚亞氧烷基乙二醇醚，式中x選自1-3的整數(shù)，y選自1-4的整數(shù)，R1選自氫，1-6個碳原子的脂族烴基和y鍵合位置；R2選自2-4個碳原子的脂族亞烴基；R3選自氫，1-6個碳原子的脂族和脂環(huán)族烴基；R1和R3至少之一選自所述烴基；并且其中所述聚亞氧烷基乙二醇醚的分子量為100至300原子質量單位，并且碳與氧之比為2.3至5.0；(ii)由式R1CONR2R3和環(huán)-[R4CON(R5)-]表示的酰胺，式中R1，R2，R3和R5獨立地選自1-12碳原子的脂族烴基和脂環(huán)烴基；R4選自3-12碳原子的脂族亞烴基；并且其中所述酰胺的分子量為120至300原子質量單位，并且碳與氧之比為7-20；(iii)由式R1COR2表示的酮，式中R1和R2獨立地選自1-12碳原子的脂族烴基、脂環(huán)族烴基和芳族烴基，并且其中所述酮的分子量為70-300原子質量單位，碳與氧之比為4-13；(iv)由式R1CN表示的腈，式中R1選自5-12碳原子的脂族烴基、脂環(huán)族烴基或芳族烴基，并且其中所述腈的分子量為90-200原子質量單位，碳與氮之比為6-12；(v)由式RClx表示的含氯烴，式中，x選自1或2的整數(shù)；R選自1-12碳原子的脂族烴基和脂環(huán)烴基；并且其中所述含氯烴的分子量為100至200原子質量單位并且碳與氯之比為2至10；(vi)由式R1OR2表示的芳基醚，式中，R1選自6-12碳原子的芳烴基團；R2選自1-4個碳原子的脂族烴基；并且其中所述芳基醚的分子量為100至150原子質量單位，且碳與氧之比為4至20；(vii)由式CF3R1表示的1，1，1-三氟烷，式中，R1選自5-15碳原子的脂族烴基和脂環(huán)族烴基；和(viii)由式R1OCF2CF2H表示的氟代醚，式中，R1選自5-15碳原子的脂族烴基和脂環(huán)族烴基；和其中，所述潤滑劑與所述增容劑的重量比為從99∶1至1∶1。
2.一種供壓縮制冷和空調使用的制冷劑組合物，包含(a)至少一種選自氫氟烴和氫氯氟烴的鹵代烴；(b)至少一種選自鏈烷烴，環(huán)烷烴，芳族化合物和聚α-烯烴的潤滑劑；和(c)至少一種選自如下的增容劑(i)由式R1[(OR2)xOR3]y表示的聚亞氧烷基乙二醇醚，式中x為選自1-3的整數(shù)，y為選自1-4的整數(shù)，R1選自氫，1-6個碳原子的脂族烴基和y鍵合位置；R2選自2-4個碳原子的脂族亞烴基；R3選自氫，1-6個碳原子的脂族烴基和脂環(huán)族烴基；R1和R3至少之一選自所述烴基；并且其中所述聚亞氧烷基乙二醇醚的分子量為100至300原子質量單位，并且碳與氧之比為2.3至5.0；(ii)由式R1CONR2R3和環(huán)-[R4CON(R5)-]表示的酰胺，式中R1，R2，R3和R5獨立地選自1-12碳原子的脂族烴基和脂環(huán)烴基；R4選自3-12碳原子的脂族亞烴基；并且其中所述酰胺的分子量為120至300原子質量單位，并且碳與氧之比為7-20；(iii)由式R1COR2表示的酮，式中R1和R2獨立地選自1-12碳原子的脂族烴基、脂環(huán)族烴基和芳族烴基，并且其中所述酮的分子量為70-300原子質量單位，碳與氧之比為4-13；(iv)由式R1CN表示的腈，式中R1選自5-12碳原子的脂族烴基、脂環(huán)族烴基和芳族烴基，并且其中所述腈的分子量為90-200原子質量單位，碳與氮之比為6-12；(v)由式RClx表示的含氯烴，式中，x選自1或2的整數(shù)；R選自1-12碳原子的脂族烴基和脂環(huán)族烴基；并且其中所述含氯烴的分子量為100至200原子質量單位并且碳與氯之比為2至10；(vi)由式R1OR2表示的芳基醚，式中，R1選自6-12碳原子的芳烴基團；R2選自1-4個碳原子的脂族烴基；并且其中所述芳基醚的分子量為100至150原子質量單位，且碳與氧之比為4至20；(vii)由式CF3R1表示的1，1，1-三氟烷，式中，R1選自5-15碳原子的脂族烴基和脂環(huán)族烴基；和(viii)由式R1OCF2CF2H表示的氟代醚，式中，R1選自5-15碳原子的脂族烴基和脂環(huán)族烴基；和其中，所述潤滑劑與所述增容劑的重量比為99∶1至1∶1。
3.一種供壓縮制冷和空氣調節(jié)設備使用的制冷組合物，所述設備包含鏈烷烴的、環(huán)烷烴的、芳族的和/或聚-α-烯烴的潤滑劑，所述制冷劑組合物包含(a)至少一種選自氫氟烴和氫氯氟烴的鹵代烴；和(b)至少一種選自如下的增容劑(i)由式R1[(OR2)xOR3]y表示的聚亞氧烷基乙二醇醚，式中x為選自1-3的整數(shù)，y為選自1-4的整數(shù)，R1選自氫，1-6個碳原子的脂族烴基和y鍵合位置；R2選自2-4個碳原子的脂族亞烴基；R3選自氫，1-6個碳原子的脂族烴基和脂環(huán)族烴基；R1和R3至少一個選自所述烴基；并且其中所述聚亞氧烷基乙二醇醚的分子量為100至300原子質量單位，并且碳與氧之比為2.3至5.0；(ii)由式R1CONR2R3和環(huán)-[R4CON(R5)-]表示的酰胺，式中R1，R2，R3和R5獨立地選自1-12碳原子的脂族烴基和脂環(huán)族烴基；R4選自3-12碳原子的脂族亞烴基；并且其中所述酰胺的分子量為120至300原子質量單位，并且碳與氧之比為7-20；(iii)由式R1COR2表示的酮，式中R1和R2獨立地選自1-12碳原子的脂族烴基、脂環(huán)族烴基和芳族烴基，并且其中所述酮的分子量為70-300原子質量單位，碳與氧之比為4-13；(iv)由式R1CN表示的腈，式中R1選自5-12碳原子的脂族烴基、脂環(huán)族烴基和芳族烴基，并且其中所述腈的分子量為90-200原子質量單位，碳與氮之比為6-12；(v)由式RClx表示的含氯烴，式中，x選自1或2的整數(shù)；R選自1-12碳原子的脂族烴基和脂環(huán)族烴基；并且其中所述含氯烴的分子量為100至200原子質量單位并且碳與氯之比為2至10；(vi)由式R1OR2表示的芳基醚，式中，R1選自6-12碳原子的芳烴基團；R2選自1-4個碳原子的脂族烴基；并且其中所述芳基醚的分子量為100至150原子質量單位，且碳與氧之比為4至20；(yii)由式CF3R1表示的1，1，1-三氟烷，式中，R1選自5-15碳原子的脂族烴基和脂環(huán)族烴基；和(viii)由式R1OCF2CF2H表示的氟代醚，式中，R1選自5-15碳原子的脂族烴基和脂環(huán)族烴基。
4.一種在壓縮制冷系統(tǒng)中使?jié)櫥瑒姆?壓縮區(qū)域返回至壓縮區(qū)域的方法，該方法包括(a)在增容劑的存在下，在所述非-壓縮區(qū)域中，使選自鏈烷烴，環(huán)烷烴，芳族化合物，和聚α-烯烴的潤滑劑與選自氫氟烴和氫氯氟烴的鹵代烴接觸，以形成包含所述潤滑劑，所述鹵代烴，和所述增容劑的溶液；和(b)將所述溶液從所述制冷系統(tǒng)的所述非-壓縮區(qū)域轉移至所述壓縮區(qū)域；其中所述增容劑選自(i)由式R1[(OR2)xOR3]y表示的聚亞氧烷基乙二醇醚，式中x為選自1-3的整數(shù)，y為選自1-4的整數(shù)，R1選自氫，1-6個碳原子的脂族烴基和y鍵合位置；R2選自2-4個碳原子的脂族亞烴基；R3選自氫，1-6個碳原子的脂族烴基和脂環(huán)族烴基；R1和R3至少之一選自所述烴基；并且其中所述聚亞氧烷基乙二醇醚的分子量為從100至300原子質量單位，并且碳與氧之比為2.3至5.0；(ii)由式R1CONR2R3和環(huán)-[R4CON(R5)-]表示的酰胺，式中R1，R2，R3和R5獨立地選自1-12碳原子的脂族烴基和脂環(huán)族烴基；R4選自3-12碳原子的脂族亞烴基；并且其中所述酰胺的分子量為120至300原子質量單位，并且碳與氧之比為7-20；(iii)由式R1COR2表示的酮，式中R1和R2獨立地選自1-12碳原子的脂族烴基、脂環(huán)族烴基和芳族烴基，并且其中所述酮的分子量為70-300原子質量單位，碳與氧之比為4-13；(iv)由式R1CN表示的腈，式中R1選自5-12碳原子的脂族烴基、脂環(huán)族烴基和芳族烴基，并且其中所述腈的分子量為90-200原子質量單位，碳與氮之比為6-12；(v)由式RClx表示的含氯烴，式中，x選自1或2的整數(shù)；R選自1-12碳原子的脂族烴基和脂環(huán)族烴基；并且其中所述含氯烴的分子量為100至200原子質量單位并且碳與氯之比為2至10；(vi)由式R1OR2表示的芳基醚，式中，R1選自6-12碳原子的芳烴基團；R2選自1-4個碳原子的脂族烴基；并且其中所述芳基醚的分子量為100至150原子質量單位，且碳與氧之比為4至20；(vii)由式CF3R1表示的1，1，1-三氟烷，式中，R1選自5-15碳原子的脂族烴基和脂環(huán)族烴基；和(viii)由式R1OCF2CF2H表示的氟代醚，式中，R1選自5-15碳原子的脂族烴基和脂環(huán)族烴基；和其中，所述潤滑劑與所述增容劑的重量比為99∶1至1∶1。
5.一種使選自氫氟烴和氫氯氟烴的鹵代烴制冷劑溶解于選自鏈烷烴，環(huán)烷烴，芳族化合物，和聚α-烯烴的潤滑劑中的方法，所述方法包括如下步驟在有效量增容劑存在下，使所述潤滑劑與所述鹵代烴制冷劑接觸；和形成所述潤滑劑和所述鹵代烴制冷劑的溶液，其中所述增容劑選自(i)由式R1[(OR2)xOR3]y表示的聚亞氧烷基乙二醇醚，式中x為選自1-3的整數(shù)，y為選自1-4的整數(shù)，R1選自氫，1-6個碳原子的脂族烴基和y的鍵合位置；R2選自2-4個碳原子的脂族亞烴基；R3選自氫，1-6個碳原子的脂族烴基和脂環(huán)族烴基；R1和R3至少之一選自所述烴基；并且其中所述聚亞氧烷基乙二醇醚的分子量為100至300原子質量單位，并且碳與氧之比為2.3至5.0；(ii)由式R1CONR2R3和環(huán)-[R4CON(R5)-]表示的酰胺，式中R1，R2，R3和R5獨立地選自1-12碳原子的脂族烴基和脂環(huán)族烴基；R4選自3-12碳原子的脂族亞烴基；并且其中所述酰胺的分子量為120至300原子質量單位，并且碳與氧之比為7-20；(iii)由式R1COR2表示的酮，式中R1和R2獨立地選自1-12碳原子的脂族烴基、脂環(huán)族烴基和芳族烴基，并且其中所述酮的分子量為70-300原子質量單位，碳與氧之比為4-13；(iv)由式R1CN表示的腈，式中R1選自5-12碳原子的脂族烴基、脂環(huán)族烴基和芳族烴基，并且其中所述腈的分子量為90-200原子質量單位，碳與氮之比為6-12；(v)由式RClx表示的含氯烴，式中，x選自1或2的整數(shù)；R選自1-12碳原子的脂族烴基和脂環(huán)烴基；并且其中所述含氯烴的分子量為100至200原子質量單位并且碳與氯之比為2至10；(vi)由式R1OR2表示的芳基醚，式中，R1選自6-12碳原子的芳烴基團；R2選自1-4個碳原子的脂族烴基；并且其中所述芳基醚的分子量為100至150原子質量單位，且碳與氧之比為4至20；(vii)由式CF3R1表示的1，1，1-三氟烷，式中，R1選自5-15碳原子的脂族烴基和脂環(huán)族烴基；和(viii)由式R1OCF2CF2H表示的氟代醚，式中，R1選自5-15碳原子的脂族烴基和脂環(huán)族烴基；并且其中所述潤滑劑與所述增容劑的重量比為99∶1至1∶1。
6.一種包含選自氫氟烴和氫氯氟烴的鹵代烴制冷劑的壓縮制冷設備中潤滑壓縮機的方法，包括向所述壓縮機添加含如下成分的組合物的步驟(a)至少一種選自鏈烷烴，環(huán)烷烴，芳族化合物和聚α-烯烴的潤滑劑；和(b)至少一種選自如下的增容劑(i)由式R1[(OR2)xOR3]y表示的聚亞氧烷基乙二醇醚，式中x為選自于1-3的整數(shù)，y為選自于1-4的整數(shù)，R1選自氫，1-6個碳原子的脂族烴基和y的鍵合位置；R2選自2-4個碳原子的脂族亞烴基；R3選自氫，1-6個碳原子的脂族烴基和脂環(huán)族烴基；R1和R3至少一個選自所述烴基；并且其中所述聚亞氧烷基乙二醇醚的分子量為100至300原子質量單位，并且碳與氧之比為2.3至5.0；(ii)由式R1CONR2R3和環(huán)-[R4CON(R5)-]表示的酰胺，式中R1，R2，R3和R5獨立地選自1-12碳原子的脂族烴基和脂環(huán)烴基；R4選自3-12碳原子的脂族亞烴基；并且其中所述酰胺的分子量為120至300原子質量單位，并且碳與氧之比為7-20；(iii)由式R1COR2表示的酮，式中R1和R2獨立地選自1-12碳原子的脂族烴基、脂環(huán)族烴基和芳族烴基，并且其中所述酮的分子量為70-300原子質量單位，碳與氧之比為4-13；(iv)由式R1CN表示的腈，式中R1選自5-12碳原子的脂族烴基、脂環(huán)族烴基和芳族烴基，并且其中所述腈的分子量為90-200原子質量單位，碳與氮之比為6-12；(v)由式RClx表示的含氯烴，式中，x選自1或2的整數(shù)；R選自1-12碳原子的脂族烴基和脂環(huán)族烴基；并且其中所述含氯烴的分子量為100至200原子質量單位并且碳與氯之比為2至10；(vi)由式R1OR2表示的芳基醚，式中，R1選自6-12碳原子的芳烴基團；R2選自1-4個碳原子的脂族烴基；并且其中所述芳基醚的分子量為100至150原子質量單位，且碳與氧之比為4至20；(vii)由式CF3R1表示的1，1，1-三氟烷，式中，R1選自5-15碳原子的脂族烴基和脂環(huán)族烴基；和(viii)由式R1OCF2CF2H表示的氟代醚，式中，R1選自5-15碳原子的脂族烴基和脂環(huán)族烴基；和其中，所述潤滑劑與所述增容劑的重量比為99∶1至1∶1。
7.權利要求1，2或3的組合物，或權利要求4的方法，或權利要求5或6的方法，其中(i)在由式R1[(OR2)xOR3]y表示的聚亞氧烷基乙二醇醚中，x選自1或2的整數(shù)，y為1，R1和R3獨立地選自氫和1至4個碳原子的脂族烴基，R2選自2或3碳原子的脂族亞烴基，并且其中所述聚亞氧烷基乙二醇醚的分子量為100至250原子質量單位，并且碳與氧之比為2.5-4.0；(ii)所述酰胺的分子量為160至250原子質量單位，并且碳與氧之比為7至16；(iii)在由式R1COR2表示的酮類中，式中R1和R2獨立地選自1-9碳原子的脂族烴基和脂環(huán)族烴基，并且其中所述酮的分子量為100-200原子質量單位，碳與氧之比為7-10；(iv)由式R1CN表示的腈中，式中R1選自8-10碳原子的脂族烴基和脂環(huán)族烴基，并且其中所述腈的分子量為120-140原子質量單位，碳與氮之比為8至9；(v)所述含氯烴的分子量為120至約150原子質量單位，并且碳與氯之比為6至7；和(vi)所述芳基醚的碳與氧之比為7至10。
8.權利要求2或3的組合物，或權利要求4的方法，或權利要求5或6的方法，其中，在由式R1[(OR2)xOR3]y表示的聚亞氧烷基乙二醇醚中，x選自1或2的整數(shù)，y為1，R1和R3獨立地選自氫和從1至4碳原子的脂族烴基，R2選自具有3個碳原子的脂族亞烴基，并且其中所述聚亞氧烷基乙二醇醚的分子量為125至250原子質量單位，并且當所述鹵代烴由氫氟烴組成時，碳與氧之比為2.5-4.0；當所述鹵代烴包含至少一種氫氯氟烴時，碳與氧之比為3.5-5.0。
9.權利要求1，2或3的組合物，或權利要求4的方法，或權利要求5或6的方法，其中所述酰胺由式環(huán)-[(CR6R7)nCON(R5)-]表示，式中n選自3-5的整數(shù)，在n個亞甲基單元中，R6和R7為氫或包含單一的飽和烴基；R5選自1-12碳原子的飽和烴基；并且其中所述酰胺的分子量為160至250原子質量單位，并且碳與氧之比為7至16。
10.一種將增容劑傳遞至壓縮制冷設備的方法，包括將權利要求3的組合物添加至所述設備的步驟。
11.權利要求1，2或3的組合物，或權利要求4的方法，或權利要求5或6的方法，非強制性地包含有效量的香料。
全文摘要
本發(fā)明提供可用于使壓縮制冷設備中常規(guī)、非－極性的壓縮制冷潤滑劑和氫氟烴和/或氫氯氟烴制冷劑增容的組合物。另外，這些組合物將促進潤滑劑從上面所述制冷設備的非－壓縮區(qū)域有效返回至壓縮區(qū)域。
文檔編號C10M105/06GK1479772SQ01820248
公開日2004年3月3日 申請日期2001年12月7日 優(yōu)先權日2000年12月8日
發(fā)明者B·H·米諾, K·W·帕爾默, W·馬勒, T·J·萊克, K·V·舒伯特, D·B·比文斯, B H 米諾, 帕爾默, 比文斯, 舒伯特, 萊克 申請人:納幕爾杜邦公司