制冷润滑剂组合物
2020-01-12

制冷润滑剂组合物

本发明公开了与含氟烯烃制冷剂联合使用的PAG润滑剂基液,所述基液包含下式的PAG:RX(RaO)x(RbO)yRc,其中R选自具有1-10个碳原子的烷基、具有1-10个碳原子的酰基、具有2-6个原子价的脂族烃基和含有其中杂原子是氧的杂环的取代基;X是O或S;Ra是C2亚烷基;Rb是C3亚烷基;Rc与R相同或者是H;x和y各自独立地是0或≤100的整数;并且x+y的和是约5-100范围内的整数。本发明还提供了含有PAG润滑剂基液的制冷和润滑剂组合物以及运行制冷或空调系统的马达一体化压缩机而实质上无漏电流的方法。

在实施例3中,通过氮气吹扫/施加真空将样品干燥至低于30ppm并使用弱有机酸/碱进行中和,以产生干燥的中性样品。采用ICP分析来测定残留的Na+和K+水平。用于评估电阻率随水含量变化的样品用〇.〇3mgKOH/g的总酸值水平进一步进行标准化,该水平是基于可以在商业化规模上采纳的最低TAN规格。用于评估电阻率随TAN变化的样品用50ppm的水分含量进一步进行标准化,该含量是PAG类型的润滑剂的现实中可重复的最干燥水平。

在实施方案中,润滑剂基液或润滑剂组合物具有40°C下至少30cSt、4(TC下至少20cSt或40°C下至少10cSt的运动粘度,和/或至少150、至少120或至少100的粘度指数。在实施方案中,润滑剂基液或润滑剂组合物当以最多50重量%的浓度被添加到制冷剂时,在约-60°C至约30°C之间、在约-75°C至约75°C之间和/或在约-KKTC至约100°C之间的温度下保持一个液相。在实施方案中,润滑剂基液或润滑剂组合物当以最多50重量%的浓度被添加到含氟烯烃制冷剂(例如HF01234yf制冷剂)时,在约-40°C至约10°C之间、在约-50°C至约20°C之间和/或在约-60°C至约30°C之间的温度下保持一个液相。

尽管已经显示并描述了本发明的优选实施方案,但本技术领域的专业人员能够对其进行修改而不背离本发明的精神和教授。所描述的实施方案和本文中提供的实例仅仅是示例性的而不打算是限制性的。本文公开的发明的许多改变和修改是可能的,并处于本发明的范围之内。因此,保护范围不受上面提出的说明书的限制,而是仅受权利要求书的限制,其范围包括权利要求书主题内容的所有等价物。

附图说明

在实施方案中,使用阳离子和/或阴离子交换技术来纯化聚亚烷基二醇基液,提供了酸或碱金属催化剂任一种或二者的最低水平。在实施方案中,对基液进行纯化提供了总酸值低于约〇.〇3mgKOH/g、低于约0.02mgK0H/g或低于约0.01mgK0H/g的基液。在实施方案中,所述方法包括对基液进行纯化以使经纯化的基液的阳离子含量低于约30ppm、低于约20ppm或低于约lOppm。

在实施例3中,通过氮气吹扫/施加真空将样品干燥至低于30ppm并使用弱有机酸/碱进行中和,以产生干燥的中性样品。采用ICP分析来测定残留的Na+和K+水平。用于评估电阻率随水含量变化的样品用〇.〇3mgKOH/g的总酸值水平进一步进行标准化,该水平是基于可以在商业化规模上采纳的最低TAN规格。用于评估电阻率随TAN变化的样品用50ppm的水分含量进一步进行标准化,该含量是PAG类型的润滑剂的现实中可重复的最干燥水平。

已经提出,PAG的化学结构本身对于可获得的电学性质没有限制性,并且PAG生产和后处理技术的最新进展能够使具有符合混合/电压缩机所要求的电阻率性质的PAG得以生产。这种电阻率标准目前在汽车空调工业中还未明确鉴定,但是已被认识到将在1XΙΟ12Ωcm的数量级。

在实施方案中,PAG基液包含下式(1)所表示的分子式的聚亚烷基二醇:

表1中的对比数据表明,样品1类型的本发明的PAG基液允许在0-50.0重量%的润滑剂浓度范围内获得30.0°C的最低CST,该最低值典型地可以在10.0-20.0重量%的润滑剂浓度范围内观察到。

添加剂与聚亚烷基二醇润滑剂基液的优选组合和剂量在防腐蚀和改善润滑性方面提供优化的添加剂性能水平,而不损害系统的化学稳定性和热稳定性,其可以通过添加剂的可替代选择来观察。

Ρ0Ε润滑剂在历史上被制造成具有低的残留酸水平、典型为0.01mgK0H/g(根据反应完成所需)以及低的水分含量水平、典型为50ppm(根据制冷回路中化学稳定性所需的ASHRAE97测试所定义的)。

本文还提供了在压缩制冷、空调或热泵系统中使用的工作流体组合物,所述工作流体组合物包含:含有3或4个碳原子以及含有至少1个但不超过2个双键的含氟烯烃;以及有效量的提供润滑的润滑剂,使得含有含氟烯烃和最高10重量%润滑剂的混合物在从-60°C至+29.5°C范围内的所有温度下维持一个液相,并且其中所述润滑剂完全或部分包含聚亚烷基二醇润滑剂基液,该基也包含下式的PAG:RX(Rb0)yR%其中R选自含有1至10个碳原子的烷基和脂族烃基;X是氧原子;Rb选自含有3个碳原子的亚烷基;f选自含有1至10个碳原子的烷基和脂族烃基;并且y是在约5至约100范围内的整数。在实施方案中,工作流体组合物包含有效量的提供润滑的润滑剂,使得含有含氟烯烃和最高50重量%润滑剂的混合物在从_60°C至+29.5°C范围内的所有温度下维持一个液相。

词组"极端压力/抗磨损添加剂"打算是指"极端压力添加剂、抗磨损添加剂、既用作极端压力添加剂也用作抗磨损添加剂的添加剂,或极端压力添加剂和抗磨损添加剂的组合"。