含有二氟甲烷和氟代烯烃的组合物的制作方法_2

文档序号:9438133阅读:来源:国知局
保留在 所需范围内其它重要性能的组合物。申请人已经认识到在室溫下R-32和HF0-1234yf均具 有可测量的燃烧限值(flamelimit)。然而,申请人注意到基于HF0-1234ze的本发明优选 组合物的燃烧危险相比于其它HFC(如R-152a)W及肥(如R-290)是有利的。一种排列运 些材料的可燃性的方式是测量每种化合物的燃烧速度。据报道(Jabbour),R-32、R-152a和 R-290的最大燃烧速度分别为6. 7、23. 0和38. 5cm/s。本发明的制冷剂组合物的燃烧速度 小于 6. 7cm/s。
[00%] 在某些优选形式中,本发明的制冷剂组合物还具有不大于约1600、更优选不大于 约1000、且甚至更优选不大于约500的全球变暖潜势(GWP)。在某些优选实施方案中,GWP不大于约150、更优选不大于约100、且甚至更优选不大于约75。如本文中所用的,"GWP"是 相对于二氧化碳的GWP并超过100年时间范围来测量的,如世界气象学联合会的全球臭氧 研究和监测项目(WorldMeteorologicalAssociation'sGlobalOzoneResearchand MonitoringProject)中一篇名为"TheScientificAssessmentofOzoneDepletion(臭 氧损耗的科学评估)"(2002)的报告中所定义的那样,其通过引用并入本文。
[0027] 在某些优选形式中,本发明组合物还优选具有不大于0. 05、更优选不大于0. 02并 且甚至更优选约为零的臭氧损耗潜势(0D巧。如本文中所用的,"0DP"如世界气象学联合 会的全球臭氧研究和监测项目(WorldMeteorologicalAssociation'SGlobalOzone 民esearchandMonitoringProject) 中一篇名为"化6ScientificAssessmentofOzone Depletion(臭氧损耗的科学评估)"(2002)的报告中所定义的那样,其通过引用并入本文。
[0028] 预期在本发明组合物中可W包含一定量的添加化合物或组分,包括稳定剂、金属 纯化剂、缓蚀剂、阻燃剂、W及其它调整制冷剂组合物的特定性能的化合物和/或组分,条 件是HFC-32和四氣丙締根据本文所指定的范围存在,所有运些添加化合物和组分均在本 发明的广泛范围内存在。
[0029] 传热组合物
[0030] 本发明的制冷剂组合物通常适用于传热应用,即作为加热和/或冷却介质,包括 作为蒸发冷却剂。
[0031] 本发明的组合物可包含其它组分用W增强或提供组合物的某些功能,或在一些情 况下,减少组合物的成本。例如,本发明的传热组合物包含本发明的制冷剂组合物和润滑 剂,在优选的实施方案中,润滑剂在传热组合物中的存在量为所述传热组合物的约30至约 50重量%。另外,本发明的组合物还可包含共制冷剂(co-re化igerant)或增容剂(例如丙 烧)用于提高润滑剂的相容性和/或溶解度。运样的增容剂(包括丙烷、下烧和戊烧)优 选W组合物的约0. 5至约5重量%的量存在。然而,运样的增容剂可W用一种或多种在本 文中讨论的添加组分(例如,氣代烧控)来替代。
[0032] 表面活性剂和增溶剂的组合也可W添加到本发明组合物中W促进油溶性,如美国 专利No. 6, 516, 837所公开的那样,其公开内容通过引用并入本文。通常使用的制冷润滑 剂,例如用于使用氨氣碳化合物(HFC)制冷剂的制冷机器中的多元醇醋(P0巧和聚亚烷基 二醇(PAG)、PAG油、硅油、矿物油、烷基苯(AB)W及聚(a-締控)(PA0)可W与本发明的 制冷剂组合物一起使用。市售的矿物油包括购自Witco的WitcoLP250 (注册商标)、购 自化rieveQiemical的Zerol300(注册商标)、购自Witco的Sunisco3GS、购自Calumet 的化lumetR015。市售的烷基苯润滑剂包括Zerol150(注册商标)。市售的醋类包括新 戊二醇二壬酸醋,其可WWEmery2917(注册商标)和化tcol2370(注册商标)购得。其 它有用的醋类包括憐酸醋、二元酸醋、和氣代醋。在一些情况下,基于控的油可W充分溶解 于由舰控(iodocarbon)组成的制冷剂中,舰控与控油的组合相比其它类型的润滑剂可能 更稳定。因此,运样的组合可能是有利的。优选的润滑剂包括聚亚烷基二醇和醋类。聚亚 烷基二醇在某些实施方案中是高度优选的,原因在于其目前用于诸如移动空调的特定应用 中。当然,可W使用不同类型润滑剂的不同混合物。
[0033]因此,本方法、系统和组合物适于连同各种各样的常规传热系统和特定制冷系统, 如空调(既包括固定式空调系统,也包括移动式空调系统)、制冷、热累系统等等一起使 用。在某些优选的实施方案中,将本发明的组合物用于固定式制冷系统,例如初始设计使用 R-410A的固定式空调装置和固定式制冷。本发明优选的组合物趋于展现运些现有制冷剂的 许多所期望的特征,包括与现有制冷剂相比一样低或者更低的GWP、与此类制冷剂相比一样 高或者更高的容量、W及与此类制冷剂基本相似或基本匹配,且优选与此类制冷剂相比一 样高或更高的容量。特别地,申请人已经认识到,本发明组合物的某些优选实施方案趋于展 现相对较低的全球变暖潜势("GWP"),优选小于约1000,更优选小于约500,且甚至更优选 小于约150,商用制冷系统等。
[0034] 许多现有的制冷系统目前适于连同现有制冷剂一起使用,并且据信本发明的组合 物可适用于许多运样的系统(或者对系统进行修改,或者不进行修改)。
[0035] 通常,本发明优选的传热组合物在所使用的溫度和压力的大部分范围内,且有可 能在整个范围内不是共沸的。换言之,组分的混合物产生具有非恒定沸点溫度的液体,由此 在蒸发器和冷凝器中产生所谓的"溫度滑移"。"溫度滑移"是随着非共沸材料冷凝或蒸发 所发生的溫度变化。该滑移优选与本发明的方法和组合物方面一起考虑W提供与要替代的 制冷剂组合物最有效匹配的组合物。在某些优选的实施方案中,本发明的制冷剂组合物在 实际或预期使用条件下产生不大于约8°C的溫度滑移。
[0036] 本发明的组合物还据信适合于替代当前用于其它应用(例如气雾剂、发泡剂等 等)中的许多组合物,如本文中另行解释的那样。
[0037] 本发明组合物的特别优选的实施方案如下所述。
[0038]基于HFC-32/HF〇-l2:Mze的组合物
[0039] 本发明的优选制冷剂组合物W大于约61重量%至小于约70%、更优选约62重 量%至小于约69 %,且甚至更优选约65重量%至小于约69 %的量,在某些实施方案中优选 约68重量%的量包含HFC-32。
[0040] HF0-1234ze,优选反式HF0-1234ze,提供在组合物中的量优选为约30重量%至约 39重量%,更优选为约31重量%至约38重量%,且甚至更优选为按重量计约31重量%至 约35重量%,在某些优选实施方案中其量为约32重量%。根据本发明的某些优选实施方 案,HF0-1234ze的量特别地且优选地与其中组合物打算或者用作R-410A或R-404A的替代 物或备选物的实施方案相关。申请人已经发现在此范围内的组合物提供了制冷剂流体,其 具有比许多标准制冷剂(包括R-410A)低很多的全球变暖潜势(GWP),而同时相对于运些之 前使用的制冷剂(特别地包括R404A、R410A和R-22)展现出商业上可比或者改进的性能参 数。申请人已经令人惊奇地和/或有利地发现,包含本文中描述的优选组分浓度的本发明 的组合物能够提供在制冷剂(诸如R-410A)的排放溫度参数方面的出色匹配,同时仍然获 得与容量和效率相关的可接受或者改进的性能参数。
[0041] 方法和系统
[0042] 本发明的组合物与多种方法和系统相关联使用,包括在传热方法和系统中作为传 热流体,例如在制冷、空调和热累系统中用作制冷剂。
[0043] 传热方法和系统
[0044] 优选的传热方法通常包括提供本发明的组合物并且通过显热传递、相转变传热或 运些的组合使热传至组合物或由组合物离开。例如,在某些优选实施例中,本方法提供包含 本发明制冷剂的制冷系统和通过冷凝和/或蒸发本发明的组合物而产生加热或冷却的方 法。在某些优选实施例中,冷却方法(包括直接或间接冷却其它流体或者直接或间接冷却 主体)包括冷凝含有本发明组合物的制冷剂组合物,并随后在待冷却的物品附近蒸发所述 制冷剂组合物。如本文中所用的术语"主体"意在不仅是指无生命的物体,还指活体组织, 通常包括动物组织,特别是人体组织。例如,本发明的某些方面设及将本发明的组合物施用 于人体组织,用于一种或多种治疗目的,例如止痛技术、作为预备麻醉剂、或作为设及降低 正在治疗的主体的溫度的治疗的一部分。在某些实施方案中,对主体的施用包括优选在具 有单向排放阀和/或喷嘴的增压容器中,在压力下提供呈液体形式的本发明组合物,并且 通过喷雾从所述增压容器中释放液体,或者W其它方式将所述组合物施用于主体。随着液 体从经喷雾的表面蒸发,使该表面冷却。
[0045] 加热流体或主体的某些优选方法包括在待加热的流体或主体附近冷凝包含本发 明组合物的制冷剂组合物,并随后蒸发所述制冷剂组合物。按照本文中所公开的内容,本领 域技术人员将能够容易地根据本发明来加热和冷却物品,而无需过多的实验。
[0046] 申请人已经发现,在本发明的系统和方法中,许多重要的制冷系统性能参数相对 接近于上文提到的现有制冷剂组的参
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