润滑油及其用图
【专利说明】
[0001 ] 关于政府资助研发的声明
[0002] 不适用。
技术领域
[0003] 总体而言，本发明涉及润滑油组合物及其用途。特别而言，本发明讨论了低粘度润 滑油，所述低粘度润滑油适于例如使用烃类制冷剂的制冷机的应用。
【背景技术】
[0004] 使用烃制冷剂 R600a(异 丁烧，CH(CH3)2CH3)和 R290 (丙烷，CH3CH2CH3)代替 HCFC(氢氯氟烃）和HFC(氢氟烃）化合物变得越来越广泛，这是由于这两种烃制冷剂具有 可忽略的全球变暖潜势和0. 0的臭氧消耗潜势（ODP)。
[0005] 近来，由HCFC和HFC气体（例如HCFC R22 (氯代二氟甲烷，CHClF2)、HFC R134a(l，1，1，2-四氟乙烷，CH2FCF3))造成的全球变暖的影响受到担忧，这使得在大量的制 冷系统中、尤其是在家用的冰箱和冰柜中，烃作为制冷剂的使用得到增加。
[0006] 为了使制冷系统有效地工作并使其中的所有组分展现出兼容性，选用于这些应用 的烃制冷剂需要适当地选择压缩机润滑剂。
[0007] 对于使用烃制冷剂的制冷系统，美国专利号7, 758, 768描述了烷基苯型润滑剂的 应用。在所描述的一般低于l〇°C的低温下，在确保与烃（HC)制冷剂和内部压缩机环境的兼 容性的同时，该润滑油在保持润滑性和制冷剂混溶性方面体现出优势。该专利进一步提供 了基于所述烷基苯和添加剂的润滑剂组合物，该添加剂选自于本领域技术人员已知在制冷 润滑剂中有效的添加剂。
[0008] 虽然美国专利号7, 758, 768体现了一定的优势，但该组合物未从<_20°C的常见蒸 发器温度的角度考虑到低温混溶性，也未考虑到在确保维持有效的流体动力和边界润滑的 同时，通过进一步降低压缩机润滑剂的运动粘度可实现提高能源效率。同样，该专利在确保 其适用于所面对的最高系统温度方面，未考虑到高温润滑剂性质。
[0009] 因此，需要对润滑油组合物作进一步的开发。
【发明内容】
[0010] 本文公开了用于制冷系统压缩机的润滑油或润滑剂，所述制冷系统压缩机运行所 使用的制冷剂包含至少一种烃（HC)类制冷剂组分，（a)其中，润滑剂由至少85wt%的烷 基苯组成，所述烷基苯具有多160g/mol的平均分子量，并在40°C下显示出2.2-3. 0厘斯 (cSt)的粘度；任选地，其中烷基苯由至少85wt%的线性（直链）烷基苯组成，所述线性（直 链）烷基苯具有彡160g/mol的平均分子量，并在40°C下显示出2.2-3. 0厘斯（cSt)的粘 度；(b)或者，其中，润滑剂由至少85wt%的烷基苯组成，所述烷基苯具有多190g/mol的平 均分子量，并在40°C下具有2. 5-3. 5cSt的粘度；任选地，其中烷基苯由至少85wt%的线性 (直链）烷基苯组成，所述线性（直链）烷基苯具有多190g/mol的平均分子量，并在40°C 下具有2.5-3. 5cSt的粘度。
[0011] 在实施方式中，公开了如上（a)和（b)所述的润滑油的组合。在实施方式中，烷基 苯中的碳原子总数为12-18,或者为13-17,或者为14-16。在实施方式中，烷基苯的烷基链 全部由单一长度的烷基链组成。在另一实施方式中，烷基苯的烷基链为：IOOwt %的C8或C9 或ClO ;或者大于50wt%的在C8-C10范围内的单一碳数的烷基链、以及小于50wt%的在相 同范围内的其它碳数的烷基链。
[0012] 在上述润滑油和润滑剂中，烷基苯中的烷基数量为1-2。
[0013] 对于上述润滑油和润滑剂，所述润滑剂为占主要部分的馏出物组分（majority distillate component)，所述馏出物组分包含至少95wt%的线性烷基苯，所述线性烷基苯 具有彡160g/mol的平均分子量，并在40°C下显示出2. 2-3. 0厘斯（cSt)的粘度；或者，占主 要部分的馏出物组分包含至少95wt%的线性烷基苯，所述线性烷基苯具有多190g/mol的 平均分子量，并在40°C下还具有2. 5-3. 5cSt的粘度。
[0014] 对于上述润滑油和润滑剂，在制冷剂系统中使用的制冷剂至少包含制冷剂R600a 或 R290。
[0015] 在实施方式中，所描述的润滑剂组合物包含上述润滑油或润滑剂以及至多5wt% 的添加剂，所述添加剂选自提供以下性能的添加剂：改进的抗磨损性质、耐极压性、氧化稳 定性、腐蚀抑制作用、消泡作用、倾点阻抑剂（suppressant of pourpoint)、改进粘度指数、 降低酸含量。
[0016] 对于上述润滑剂组合物或润滑剂（油），润滑剂在40 °C下表现出2. 2-3. 5cSt的运 动粘度，同时在+60°C至_60°C的整个温度范围中，润滑剂与制冷剂R600a显示出完全混溶， 并任选表现出至少112°C的闪点。
[0017] 对于上述润滑剂组合物或润滑剂（油），润滑剂在40 °C下表现出2. 2-3. 5cSt的运 动粘度，同时在+60°C至_60°C的整个温度范围中，润滑剂与制冷剂R290显示出完全混溶， 并任选表现出至少112°C的闪点。
[0018] 对于上述润滑剂组合物或润滑剂（油），润滑剂表现出至少_40°C的倾点。
[0019] 对于上述润滑剂组合物或润滑剂（油），润滑剂表现出至少25kV的介电强度。
[0020] 本文还公开了上述润滑剂组合物或润滑剂（油）例如在制冷系统的压缩机中的使 用方法。
[0021] 在实施方式中，压缩机充有上述润滑剂组合物或润滑剂（油）。
[0022] 在实施方式中，制冷系统包含：上述润滑剂组合物或润滑剂（油）；制冷剂，所述制 冷剂选自于一种烃类制冷剂组分。
[0023] 前述内容已经相当广泛地概述了本发明的特征和技术优点，从而可以更好地理解 下文中对本发明的详细描述。在下文中描述的本发明另外的特征和优点形成本发明权利要 求的主题。本领域技术人员应当明了的是，上述公开的概念和【具体实施方式】可容易地用作 基础以修改或设计用于实施与本发明相同目的的其它实施方式。本领域技术人员还应当明 了的是，此类等同的实施方式并未脱离如所附的权利要求书中所阐述的本发明的精神和范 围。
【具体实施方式】
[0024] 概述。在实施方式中，本公开文本描述了用于制冷压缩机的润滑油，所述压缩机和 相关的制冷系统为使用烃（HC)类制冷剂、特别是制冷剂R600a(异丁烷）和R290(丙烷） 的类型。润滑油由烷基苯组成，烷基苯包含至少85wt%的平均分子量彡160g/mol，并在 40°C下具有2. 2-3.0厘斯（cSt)的粘度的烷基苯。在另一实施方式中，烷基苯还可包含至 少85wt%的平均分子量彡190g/mol，并在40°C下还具有2. 5-3. 5cSt的粘度的烷基苯。在 进一步的实施方式中，润滑剂组合物由上述烷基苯和一种或多种添加剂组成，所述添加剂 为有利于润滑油各方面性能的类型，例如提高耐极压性和改进抗磨损性质的添加剂。
[0025] 在一些实施方式中，本公开文本描述了用于制冷机压缩机的烷基苯润滑油，制冷 机压缩机运行所使用的制冷剂由最小量的一种烃（HC)制冷剂组分、特别是制冷剂R600a和 /或R290组成。
[0026] 在一些实施方式中，即使在最低的制冷系统蒸发器温度下，本公开文本所述的润 滑油也显示出优异的混溶性，且在维持有效的流体动力和边界润滑的同时，通过降低润滑 剂运动粘度进一步提高了能源效率。一些实施方式能够进一步实现该低温制冷剂混溶性质 并降低运动粘度，同时在最高的系统运行温度方面，维持了润滑剂适当的高温性能。
[0027] 在实施方式中，制冷系统包含烷基苯润滑油和至少一种烃（HC)类制冷剂组分。在 实施方式中，制冷系统由烷基苯润滑剂和烃（HC)制冷剂组成。
[0028] 在实施方式中，润滑剂包含烷基苯油，所述烷基苯油包含至少85wt %的平均分子 量彡160g/mol，并在40°C下具有2. 2-3.0厘斯（cSt)的粘度的烷基苯。在替代性的实施方 式中，烷基苯包含至少85wt%的平均分子量彡190g/mol，并在40°C下还具有2. 5-3. 5cSt的 粘度的烷基苯。
[0029] 在实施方式中，用于制冷系统的润滑油组合物由至少一种烃（HC)类制冷剂组分 组成，所述组合物为上述烷基苯润滑剂之一或上述烷基苯润滑剂的组合，添加剂选自于提 供抗磨损性或耐极压性功能的添加剂。在实施方式中，用于制冷系统的润滑油组合物包含 至少一种烃（HC)类制冷剂组分，所述组合物为上述烷基苯润滑剂之一或上述