冷冻机用工作流体组合物的制作方法
【专利摘要】本发明的冷冻机用工作流体组合物含有：混合制冷剂，其含有下述通式(A)所示的氢氟乙烷、二氟甲烷和四氟丙烯；以及冷冻机油，其含有选自多元醇酯、聚乙烯醚和聚亚烷基二醇化合物中的至少1种作为基础油，该基础油的碳/氧摩尔比为2.5以上且5.8以下。C2HnF6-n(A)[式中，n表示1或2]。
【专利说明】冷冻机用工作流体组合物
【技术领域】
[0001] 本发明涉及冷冻机用工作流体组合物，更详细而言，涉及含有混合制冷剂的冷冻 机用工作流体组合物，所述混合制冷剂含有氢氟乙烷、二氟甲烷（也称"HFC-32"或"R32"） 和四氟丙烯。
【背景技术】
[0002] 由于近年臭氧层破坏的问题，以往用作冷冻机器的制冷剂的CFC(氯氟烃）和 HCFC(氢氯氟烃）成为限制的对象，逐渐使用HFC(氢氟烃）作为制冷剂代替它们。
[0003] HFC制冷剂之中，HFC-134a、R407C、R410A -般用作汽车空调用、冰箱用或室内空 调用的制冷剂。但是，这些HFC制冷剂虽然臭氧破坏系数（0DP)为0,但地球温室效应系数 (GWP)高，因此逐渐成为限制的对象。研究二氟甲烷作为这些制冷剂的代替候选之一，但其 未充分降低地球温室效应系数、沸点过低、热力学特性不能原样应用于现行的冷冻系统，还 存在与现有的HFC制冷剂所使用的多元醇酯、聚乙烯醚等润滑油（冷冻机油）难以相容的 问题点。另一方面，不饱和氟代烃类的0DP和GWP双方都非常小、根据结构而为不燃性，其 中，HF0-1234yf的制冷剂性能的尺度即热力学特性与HFC-134a几乎相同或在其以上，因此 提出使用不饱和氟代烃类作为制冷剂的方案（专利文献1?3)。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1 :国际公开W02004/037913号小册子
[0007] 专利文献2 :国际公开W02005/105947号小册子
[0008] 专利文献3 :国际公开W02009/057475号小册子
【发明内容】
[0009] 发明要解决的问是页
[0010] 将制冷剂与冷冻机油应用于冷冻系统时，要求制冷剂不对环境产生不良影响、热 力学特性适合冷冻系统。另外，在制冷剂与冷冻机油的共存下，要求两者相互溶解（相容 性）、热/化学稳定性优异、为了抑制滑动部件的磨耗而维持有油膜（润滑性）等。
[0011] 在使用不饱和氟代烃的冷冻系统中，HFC所使用的多元醇酯、聚乙烯醚等冷冻机油 显示出与不饱和氟代烃的相容性，因此认为可以应用这些冷冻机油。但是，根据本发明人等 的研究明确了 ：不饱和氟代烃的分子内具有不稳定的双键因而热/化学稳定性差这样的课 题。
[0012] 另外，要求制冷剂与冷冻机油的相容性（以下，有时仅称"相容性"。）的理由之一， 是因为在冷冻机器的制冷剂循环周期中，用于润滑制冷剂压缩机的冷冻机油与制冷剂一同 在周期内进行循环。即，在冷冻机器中，根据制冷剂所使用的冷冻机油的选择，制冷剂与冷 冻机油不能得到充分的相容性，从制冷剂压缩机喷出的冷冻机油变得容易滞留在周期内。 于是，其结果，产生制冷剂压缩机内的油量降低而润滑不良从而造成磨耗、堵塞毛细管等膨 胀机构这样的问题。由此，适合制冷剂的冷冻机油的选择是重要的。但是，在使用二氟甲烷 的冷冻系统中，存在难以与冷冻机油相容这样的课题，进而还存在热力学特性的问题。
[0013] 本发明是鉴于这样的情况而进行的，其目的在于提供在使用含有氢氟乙烷和二氟 甲烷以及不饱和氟代烃的制冷剂的冷冻系统中，不需要大幅变更现有系统就可以达成相容 性和热/化学稳定性的冷冻机用工作流体组合物。
[0014] 用于解决问题的方案
[0015] 本发明人等为了达成上述目的进行了反复深入研究，结果发现，通过使用含有特 定的氢氟乙烷、二氟甲烷以及特定的不饱和氟代烃的制冷剂、和以特定的酯或者醚作为基 础油的冷冻机油，从而能够以高水准达成充分高的相容性和热/化学稳定性这两者，从而 完成本发明。
[0016] 即，本发明提供一种冷冻机用工作流体组合物，其含有：
[0017] 制冷剂，其含有下述通式（A)所示的氢氟乙烷、二氟甲烷和四氟丙烯；以及
[0018] 冷冻机油，其含有选自多元醇酯、聚乙烯醚和聚亚烷基二醇化合物中的至少1种 作为基础油，该基础油的碳/氧摩尔比为2. 5以上且5. 8以下。
[0019] C2HnF6-n (A)
[0020] [式中，η表示1或2。]
[0021] 相对于100质量份制冷剂，上述制冷剂含有5?40质量份上述氢氟乙烷、20?60 质量份二氟甲烷和20?70质量份四氟丙烯是优选的。
[0022] 另外，上述的制冷剂与冷冻机油的质量比为90:10?30:70是优选的。
[0023] 另外，氢氟乙烷为1，1，1，2-四氟乙烷、上述制冷剂的地球温室效应系数为500以 下是优选的。
[0024] 上述基础油含有碳/氧摩尔比为2. 5以上且5. 8以下的多元醇酯时，作为该多元 醇酯的优选的例子，可列举出由碳数4?9的脂肪酸与碳数4?12的多元醇合成的多元醇 酯。
[0025] 上述基础油含有碳/氧摩尔比为2. 5以上且5. 8以下的聚亚烷基二醇时，作为该 聚亚烷基二醇化合物的优选的例子，可列举出具有环氧丙烷的均聚链或环氧丙烷与环氧乙 烷的共聚链、其两末端的至少一端以醚键封闭的化合物。
[0026] 上述基础油含有碳/氧摩尔比为2. 5以上且5. 8以下的聚乙烯醚时，作为该聚乙 烯醚的优选的例子，可列举出具有下述通式（1)所示的结构单元的聚乙烯醚。
[0027]
【权利要求】
1. 一种冷冻机用工作流体组合物，其含有： 制冷剂，其含有下述通式（A)所示的氢氟乙烷、二氟甲烷和四氟丙烯；以及 冷冻机油，其含有选自多元醇酯、聚乙烯醚和聚亚烷基二醇化合物中的至少1种作为 基础油，该基础油的碳/氧摩尔比为2. 5以上且5. 8以下， C2HnF6_n ㈧ 式⑷中，η表示1或2。
2. 根据权利要求1所述的冷冻机用工作流体组合物，其中，相对于100质量份制冷剂， 所述制冷剂含有5?40质量份所述氢氟乙烷、20?60质量份所述二氟甲烷和20?70质 量份所述四氟丙烯。
3. 根据权利要求1或2所述的冷冻机用工作流体组合物，其中，所述制冷剂与所述冷冻 机油的质量比为90:10?30:70。
4. 根据权利要求1?3中任一项所述的冷冻机用工作流体组合物，其中，所述氢氟乙烷 为1，1，1，2-四氟乙烷、所述制冷剂的地球温室效应系数为500以下。
5. 根据权利要求1?4中任一项所述的冷冻机用工作流体组合物，其中，所述基础油含 有碳/氧摩尔比为2. 5以上且5. 8以下的多元醇酯，该多元醇酯为由碳数4?9的脂肪酸 与碳数4?12的多元醇合成的多元醇酯。
6. 根据权利要求1?5中任一项所述的冷冻机用工作流体组合物，其中，所述基础油含 有碳/氧摩尔比为2. 5以上且5. 8以下的聚亚烷基二醇化合物，该聚亚烷基二醇化合物为 具有环氧丙烷的均聚链或环氧丙烷与环氧乙烷的共聚链且其两末端的至少一端以醚键封 闭的化合物。
7. 根据权利要求1?6中任一项所述的冷冻机用工作流体组合物，其中，所述基础油含 有碳/氧摩尔比为2. 5以上且5. 8以下的聚乙烯醚，该聚乙烯醚为具有下述通式（1)所示 的结构单元的聚乙烯醚，
式⑴中，R1、!?2和R3可以相同也可以不同，分别表示氢原子或碳数1?8的烃基；R 4 表示碳数1?10的二价的烃基或碳数2?20的二价的含醚键氧的烃基；R5表示碳数1? 20的烃基;m表示使所述聚乙烯醚的m的平均值为0?10的数；R 1?R5在每个结构单元中 可以相同也可以不同，在一个结构单元中m为2以上时，多个R 40可以相同也可以不同。
【文档编号】C09K5/04GK104160005SQ201380012162
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2013年3月28日 优先权日:2012年3月29日
【发明者】斋藤正典, 泽田健, 新保纮子, 阿出川邦子 申请人:吉坤日矿日石能源株式会社