改善冷冻机油与制冷剂相溶性方法及其冷冻机油制备
【专利摘要】一种改善冷冻机油与制冷剂相溶性的方法包括以下步骤：（1）将纳米粒子经过硬脂酸修饰，真空干燥；（2）在烷基化芳烃和多羟基酯混合物中加入步骤（1）中的纳米粒子，振荡分散；所述纳米粒子为含有铜元素、或锡元素、或铈元素、或钼元素的纳米粒子。利用该法得到的冷冻机油和烃类制冷剂具有良好的相溶性，组成的体系具有良好的润滑性、电绝缘性和稳定性。
【专利说明】
改善冷冻机油与制冷剂相溶性方法及其冷冻机油制备
技术领域
[0001] 本发明涉及制冷领域，一种改善冷冻机油与制冷剂之间相溶性的方法以及采用该 方法制备的冷冻机油。
【背景技术】
[0002] 自从上世纪70年代开始发现CFCs类物质对大气臭氧层有严重的破坏作用，人们开 始寻找绿色环保制冷剂开始替代。冷冻机油随着制冷剂的替代发展而发展，采用不同的制 冷工质，而与其相适应的冷冻机油的类型不同，现阶段我国制冷行业受技术限制，存在多种 工质、新老制冷剂并存的格局。在这种新的格局下，制冷剂与冷冻机油互溶性的实验结果是 评价制冷剂替代方案的重要依据。
[0003] 烃类制冷剂作为新型环保型制冷剂越来越受到关注，传统的矿物基冷冻机油与烃 类制冷剂匹配性能差，若使用酯类油，由于酯类油为强活性剂，吸水性和水解性都很强，而 且酯类油与烃类制冷剂形成的体系的润滑性较差，会引起系统材料相溶、絮状物沉淀、膨胀 装置堵塞等问题。
[0004] 经研究表明，特定介质的纳米粒子能够有效的改善制冷剂与冷冻机油的相溶性问 题，从根本上改变烃类制冷剂对聚醚类或酯类冷冻机油的依赖是可行的。
【发明内容】
[0005] 本发明提供一种改善冷冻机油与制冷剂相溶性的方法，其中的制冷剂是烃类制冷 剂，该制冷剂采用的冷冻机机油基础油为烷基化芳烃和多羟基酯混合物，这种方法的特征 是： (1) 对纳米粒子进行表面修饰:将纳米粒子加入含有硬脂酸和次亚酸钠的蒸馏水与乙 醇的混合液中，恒温70°C反应3小时，将产物离心洗涤真空干燥； (2) 在冷冻机油基础油中加入经过表面修饰的纳米粒子与常规添加剂后，超声震荡使 其充分分散； 其中所加入的纳米粒子的尺寸在lnm到100nm之间；纳米粒子和添加剂占冷冻机油质量 分数在0.1%~20%范围内；所加入的纳米粒子为含有铜元素、或锡元素、或铺元素、或钼元素 中的一种纳米粒子或者几种混合纳米粒子。
[0006 ]所述的改善冷冻机油与制冷剂相溶性的方法，其特征在于所加入的纳米粒子为 铜、或锡、或铈、或钼的金属氧化物粒子，或者是含有铜、或锡、或铈、或钼的金属氧化物粒子 的混合物。
[0007]根所述的改善冷冻机油与制冷剂相溶性的方法，其特征在于所加入的纳米粒子为 铜、或锡、或铈、或钼的硝酸盐粒子，或者是含有铜、或锡、或铈、或钼的硝酸盐粒子的混合 物。
[0008 ]所述的改善冷冻机油与制冷剂相溶性的方法，其特征在于所加入的纳米粒子为 铜、或锡、或铈、或钼的磷酸盐粒子，或者是含有铜、或锡、或铈、或钼的磷酸盐粒子的混合 物。
[0009] 所述的改善冷冻机油与制冷剂相溶性的方法，其特征在于所加入的纳米粒子为 铜、或锡、或铈、或钼的盐酸盐粒子，或者是含有铜、或锡、或铈、或钼的盐酸盐粒子的混合 物。
[0010] 所述的冷冻机油基础油为烷基化芳烃和多羟基酯混合物，其特征在于所述混合物 在40°C的运动粘度为2~100mm2/s。
[0011] 所述的烷基化芳烃为直链或支链，其分子量为2ΠΚ350。
[0012] 所述的多羟基酯为新戊基多羟基酯。
[0013] 所述的添加剂包括极压抗磨剂、抗氧剂、油性剂、腐蚀抑制剂、抗泡剂剂中的一种 或者几种。 本发明提供一种改善烃类制冷剂与冷冻机油之间相溶性和溶解性的冷冻机油。该冷冻 机油含有纳米粒子，与烃类制冷剂具有适度的互溶解性。
【附图说明】
[0014] 图1为两种润滑体系温度相同条件下溶解度的对比。 图2为两种润滑体系压力相同条件下溶解度对比。 具体实施方法
[0015] 具体实施方法： 取100ml蒸馏水和无水乙醇混合(两者体积比为1:1)，加入反应容器中，在70°C恒温的 情况下加入2.8g硬脂酸与1.4g次亚磷酸钠，调节混合溶液pH到1~2，加入0.01mol/L硫酸铜 溶液，连续反应2小时，过滤，用蒸馏水，无水乙醇洗涤，去除杂质和未反应的硬脂酸，真空干 燥，制得经过硬脂酸修饰的纳米铜粉末。
[0016] 向烷基化芳烃和多羟基酯混合物中加入纳米铜粒子和添加剂，超声震荡使其充分 分散在润滑油中。
[0017] 两种润滑体系在相同温度以及相同压力条件下的溶解度对比见图1和图2。
[0018] 将所制备的冷冻机油注入型号为DSM160D*UDZ的含R290制冷剂的压缩机中进行 500小时加速寿命试验。
[0019] 表1为加速试验前后主要性能数据。
[0020] 表1。
[0021]按照发明提供的方法，普通的冷冻机油，在加入纳米粒子后，纳米粒子在冷冻机油 中具有良好的分散性、稳定性和电绝缘性能，且对对烃类制冷剂具体适度的相溶性和适度 的溶解性，在制冷系认中的润滑油能够很好的回流压缩机。
[0022]以上详细描述了本发明的优越实施方法，但是，本发明并不限于上述实施方法中 的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单的变型，
【主权项】
1. 一种改善冷冻机油与制冷剂相溶性的方法，其中的制冷剂是烃类制冷剂，该制冷剂 采用的冷冻机机油基础油为烷基化芳烃和多羟基酯混合物，这种方法的特征是： (1) 对纳米粒子进行表面修饰:将纳米粒子加入含有硬脂酸和次亚酸钠的蒸馏水与乙 醇的混合液中，恒温70°C反应3小时，将产物离心洗涤真空干燥； (2) 在冷冻机油基础油中加入经过表面修饰的纳米粒子与常规添加剂后，超声震荡使 其充分分散； 其中所加入的纳米粒子的尺寸在1 nm到10 Onm之间；纳米粒子和添加剂占冷冻机油质量 分数在0.1%~20%范围内；所加入的纳米粒子为含有铜元素、或锡元素、或铺元素、或钼元素 中的一种纳米粒子或者几种混合纳米粒子。2. 根据权利要求1所述的改善冷冻机油与制冷剂相溶性的方法，其中所加入的纳米粒 子为铜、或锡、或铈、或钼的金属氧化物粒子，或者是含有铜、或锡、或铈、或钼的金属氧化物 粒子的混合物。3. 根据权利要求1所述的改善冷冻机油与制冷剂相溶性的方法，其中所加入的纳米粒 子为铜、或锡、或铈、或钼的硝酸盐粒子，或者是含有铜、或锡、或铈、或钼的硝酸盐粒子的混 合物。4. 根据权利要求1所述的改善冷冻机油与制冷剂相溶性的方法，其中所加入的纳米粒 子为铜、或锡、或铈、或钼的磷酸盐粒子，或者是含有铜、或锡、或铈、或钼的磷酸盐粒子的混 合物。5. 根据权利要求1所述的改善冷冻机油与制冷剂相溶性的方法，其中所加入的纳米粒 子为铜、或锡、或铈、或钼的盐酸盐粒子，或者是含有铜、或锡、或铈、或钼的盐酸盐粒子的混 合物。6. 根据权利要求1所述的冷冻机油基础油为烷基化芳烃和多羟基酯混合物，所述混合 物在40°C的运动粘度为2~100mm2/s。7. 根据权利要求1所述的烷基化芳烃为直链或支链，其分子量为210~350。8. 根据权利要求1所述的多羟基酯为新戊基多羟基酯。9. 根据权利要求1所述的添加剂包括极压抗磨剂、抗氧剂、油性剂、腐蚀抑制剂、抗泡剂 剂中的一种或者几种。
【文档编号】C10M169/04GK106047447SQ201610358718
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月27日
【发明人】赵建平
【申请人】武汉杰生润滑科技有限公司