专利名称：与1-甲氧基-2-丙醇的类共沸组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及含有1-甲氧基-2-丙醇的共沸物和类共沸物组合物以及使用共沸物 和类共沸物组合物来清洁基材基材、沉积涂层、传递热能和润滑工序的方法。
背景技术：
氯氟烃(CFC)、氢氯氟烃(HCFC)和氢氯烃(HCC，例如1， 1， 1_三氯乙烷和四氯化 碳)都已广泛用在溶剂应用中，例如干燥、清洗(例如从印刷电路板中除去焊剂残余物)和 蒸汽脱脂。这些材料还被用于致冷和传热工艺中。然而，已经证明含氯碳位上的光解和均 裂反应性会促使地球臭氧层的损耗。另外，CFC的长的大气寿命已经与全球变暖相关联。因 此，替代CFC已成为一场全球范围的运动。 在替代物中所寻求的特性，除了低的臭氧消耗可能性外，通常包括适用于各种溶 剂清洗应用的沸点范围、低易燃性和低毒性。对于某些应用，替代溶剂还应当具有溶解烃基 污迹和碳氟基污垢的能力。在一些实施例中，替代溶剂还具有低毒性、无闪点(通过ASTM D3278_98e_l， "Flash Point of Liquids by Small Scale Closed-Cup Apparatus (通过
小号闭杯设备测定液体闪点)"测量)、可接受的稳定性、短的大气寿命和低的使全球变暖 的潜能。 氢氟醚(HFE)在作为CFC和HCFC的替代物方面引人关注。总体来说，HFE在化学 上稳定、具有低毒性、不易燃、不消耗臭氧。 在某些情况下，HFE可与一种或多种共溶剂一起形成共沸物以改变或增强HFE的 溶剂特性。许多共沸物具有使它们成为有用溶剂的性质。例如，共沸物具有恒定沸点，避免 了在处理和使用过程中的沸点漂移。另外，当共沸物用作溶剂时，因为其组成在沸腾和回流 过程中不会改变，因此溶剂的性质保持稳定。用作溶剂的共沸物还可通过蒸馏方便地回收。
发明内容
在一些实施例中，期望提供具有良好溶剂强度的类共沸组合物。在另一方面，在一 些实施例中，期望提供具有低易燃性的类共沸组合物。在又一个方面，在一些实施例中，期 望提供不消耗臭氧和/或大气寿命相对较短以使其不会明显促进全球变暖的类共沸组合 物(即，具有低的使全球变暖的潜能的类共沸组合物)。 简而言之，在一个实施例中，本发明提供包含1-甲氧基_2-丙醇和HFE的类共沸
组合物。本发明的HFE包括1，1，1，2，2，3，4，5，5，5-十氟-3-甲氧基_4_三氟甲基-戊烷、
1，1，1，2，3，3-六氟-4-(1，1，2，3，3，3-六氟-丙氧基)-戊烷、和1-乙氧基-九氟丁烷。在
一些实施例中，本发明的类共沸组合物还包含润滑添加剂和/或氢氟酸。 在另一个实施例中，本发明提供一种涂料组合物，其包含类共沸组合物和至少一
种可溶解于或分散于该类共沸组合物中的涂层材料。 在又一个实施例中，本发明提供一种使涂层沉积在表面上的方法，包括将包含类 共沸组合物的涂料组合物涂覆到表面的至少一部分上，其中该至少一种涂层材料可溶解或可分散于该类共沸组合物中。 在又一个实施例中，本发明提供润滑金属、金属陶瓷或复合材料的方法，其中所述 方法使用包含本发明的类共沸组合物的润滑流体。 在又一个实施例中，本发明提供一种从基材表面移除污染物的方法，该方法包括 如下步骤使该基材与一种或多种根据本发明的类共沸组合物接触，直到污染物溶解、分散 或转移进该类共沸组合物中，或被该类共沸组合物溶解、分散或转移；然后将含有溶解、分 散或转移的污染物的该类共沸组合物从基材表面移除。 在又一个实施例中，本发明提供一种传热方法，其中一种或多种根据本发明的类 共沸组合物被用作传热流体。 本发明的以上概述无意于描述每一个实施例。本发明的一个和多个实施例的细节 还在下面的描述中给出。通过说明书和权利要求书，本发明的其它特征、目的和优点将显而 易见。
在附图中，以举例的方式示出了本发明公开的实施例，其中 图1是沸点对百分比组分A的示意图，示出了共沸物和类共沸物区域。 图2是沸点对1-甲氧基-2-丙醇(PM)在具有l，l，l，2，2，3，4，5，5，5-十氟-3-甲
氧基_4-三氟甲基-戊烷的溶液中的重量百分比的曲线图，示出了本发明的一个实施例； 图3是沸点对1-甲氧基-2-丙醇在具有l，l，l，2，3，3-六氟-4-(l，l，2，3，3，3-六 氟-丙氧基)-戊烷的溶液中的重量百分比的曲线图，示出了本发明的另一个实施例；
图4是沸点对1-甲氧基-2-丙醇在具有1-乙氧基_九氟丁烷的溶液中的重量百 分比的曲线图，示出了本发明的又一个实施例；以及
图5是图4的放大图。
具体实施例方式
共沸组合物或共沸物包含两种或多种物质的混合物，该混合物表现得类似单种物 质，其中，流体共沸组合物在其沸点上部分蒸发而产生的蒸汽具有与该流体相同的组成。
为了限定术语，使用图l。图1所示为两者种假想混合物，B'和C'。混合物B' 包含组分A和B。混合物C'包含组分A和C。混合物B'和C'的曲线以沸点对百分比组 分A绘制，并分别表示为曲线150和151。图1中，单独组分A、 B和C的沸点分别是95t:、 105。C和IO(TC。 共沸组合物是恒沸点混合物，其或者表现出高于各单独组分的最大沸点，或者表 现出低于各单独组分的最低沸点。图1中，B'的共沸物由154表示。这种共沸物的沸点高 于组分A和B两者。混合物C'由155表示。这种共沸物的沸点低于组分A和C。
类共沸物组合物或者在高于各单独组分的温度下或者在低于各单独组分沸点的 温度下沸腾。图1中，混合物B'的类共沸物组合物由阴影区I 52表示。因此，包含大于 0%至80%之间的组分A的B'组合物被认为是类共沸物并具有高于组分A和B两者的沸 点。混合物C'的类共沸物组合物由阴影区153表示。包含60%到少于100%之间的组分 A的C'组合物被认为是类共沸物并具有低于组分A和C两者的沸点。如图l所示，针对具
5体物质混合物而言，共沸物组合物包括在类共沸组合物的范围内。 类共沸物组合物包含HFE和1-甲氧基-2-丙醇。1_甲氧基_2_丙醇和HFE在特定 的类共沸物组合物中的浓度可与相应共沸组合物差别显著，所允许的差别大小取决于HFE。 在一些实施例中，类共沸组合物包含的1-甲氧基-2-丙醇和HFE的浓度与在环境压力下两 者构成的共沸物的浓度基本相同。在一些实施例中，该类共沸物组合物随时间推移没有表 现出组合物溶剂溶解力的显著改变。 通常，类共沸物组合物保持了单独组分溶剂的某些性质，由于组合了这些性质，能 相对于单独组分增强性能。 除了 1-甲氧基-2-丙醇和HFE，可以加入不干扰类共沸组合物形成的其他化合 物。通常，其他化合物将以少量存在。例如，在一些实施例中，可存在共溶剂或表面活性剂 以(例如)提高诸如水、污垢或涂层材料(如全氟聚醚润滑油和含氟聚合物)之类的物质在 类共沸组合物中的可分散性或溶解性。在一些实施例中，可存在少量的润滑添加剂以(例 如)提高类共沸组合物的润滑性质。 HFE可包括1，1，1，2，2，3，4，5，5，5-十氟-3-甲氧基_4-(三氟甲基)-(CF3CF2CF (0CH3) CF (CF3) 2) 、 1 ， 1 ， 1 ， 2， 3， 3-六氟-4- (1 ， 1 ， 2， 3， 3， 3-六氟-丙氧基)-(CF3CFHCF2CH(OCF2CFHCF3)CH3)禾P 1-乙氧基-九氟丁烷(C4F90C2H5)。如本文所用，1_ 基_九氟丁烷意指包括所有的异构体(例如1-乙氧基-1， 1， 2， 3， 3， 3-六氟-2-三 基-丙烷(CF3)2CFCF20C2H5)和l-乙氧基-l，l，2，2，3，3，4，4，4-九氟丁烷(CF3(CF2)30C2H5)) 或它们的混合物。 本发明的类共沸物组合物包含1-甲氧基-2-丙醇和HFE的共混物，其中这些共混 物包括 (i)基本上由大于0重量％至约69重量％的1-甲氧基-2_丙醇和少于100重量％ 至约31重量％的1， 1， 1， 2， 2， 3， 4， 5， 5， 5-十氟-3-甲氧基-4-三氟甲基-戊烷组成的共混 物，其在约101千帕斯卡(kPa)下沸点低于约97. 7°C ; (ii)基本上由约17重量％至少于100重量％的1-甲氧基-2-丙醇和约83重量％ 至大于0重量％的1，1，1，2，3，3-六氟-4-(1，1，2，3，3，3-六氟_丙氧基)_戊烷组成的共 混物，其在约101kPa下沸点低于约119. 7°C ;禾口 (iii)基本上由大于0重量％至约4. 7重量％的1-甲氧基-2-丙醇和小于100重 量％至约95. 3重量％的1-乙氧基-九氟丁烷组成的共混物，其在约101kPa下沸点低于约 75. 96°C。 在一些实施例中，本发明的类共沸组合物的沸点小于从最低沸点组分至该类共沸 组合物的最小沸点的沸点降低的75%。即，如果最低沸点组分的沸点为XCC)，类共沸组合 物的最小沸点为Y(°C )，则这些类共沸组合物的沸点将低于X-0. 25*(X-Y)。
本发明的这些类共沸物组合物包含1-甲氧基-2-丙醇和HFE的共混物，其中这些 共混物包括 (i)基本上由约1重量％至约64重量％的1-甲氧基_2-丙醇和约99重量％至约 36重量％的1，1，1，2，2，3，4，5，5，5-十氟-3-甲氧基-4-三氟甲基-戊烷组成的共混物，其 在约101kPa下沸点低于约96. 3°C ; (ii)基本上由约20重量％至约95重量％的1-甲氧基_2-丙醇和约80重量％至
烷烷氧甲
戊^乙氟
6约5重量％的1 ， 1 ， 1 ， 2 ， 3 ， 3-六氟-4- (1 ， 1 ， 2 ， 3 ， 3 ， 3-六氟-丙氧基)-戊烷组成的共混物， 其在约101kPa下沸点低于约119. 2°C ;禾口 (iii)基本上由约O. 4重量％至约4. 2重量％的1-甲氧基-2-丙醇和约99. 6重 量％至约95. 8重量％的1-乙氧基-九氟丁烷组成的共混物，其在约101kPa下沸点低于约 75. 93°C。 在一些实施例中，本发明的类共沸组合物的沸点小于从最低沸点组分至该类共沸 组合物的最小沸点的沸点降低的50%。 g卩，如果最低沸点组分的沸点为XCC)，类共沸组合 物的最小沸点为Y(°C )，则这些类共沸组合物的沸点将低于X-O. 5*(X_Y)。
本发明的这些类共沸物组合物包含1-甲氧基-2-丙醇和HFE的共混物，其中这些 共混物包括 (i)基本上由约2重量％至约56重量％的1-甲氧基_2-丙醇和约98重量％至约 44重量％的1，1，1，2，2，3，4，5，5，5-十氟-3-甲氧基-4-三氟甲基-戊烷组成的共混物，其 在约101kPa下沸点低于约95. 0°C ; (ii)基本上由约23重量％至约87重量％的1-甲氧基_2-丙醇和约77重量％ 至约13重量％的1 ， 1 ， 1 ， 2 ， 3 ， 3-六氟-4- (1 ， 1 ， 2 ， 3 ， 3 ， 3-六氟-丙氧基)-戊烷组成的共混 物，其在约101kPa下沸点低于约118. 6°C ;禾口 (iii)基本上由约O. 7重量％至约3.6重量％的1-甲氧基-2-丙醇和约99. 3重 量％至约96.4重量％的1-乙氧基-九氟丁烷组成的共混物，其在约101kPa下沸点低于约 75. 89°C。 本发明的共沸物组合物包含1-甲氧基-2-丙醇和HFE的共混物，其中这些共混物 包括 (i)基本上由约10. 0重量％的1-甲氧基-2-丙醇和约90. 0重量％的1， 1， 1，2，2， 3， 4， 5， 5， 5-十氟-3-甲氧基-4-三氟甲基-戊烷组成的共混物，其在约97. 6kPa (732托) 下沸点为约90. 7°C ; (ii)基本上由约46. 4重量％的1-甲氧基-2-丙醇和约53. 6重量％的1，1，1，2， 3，3-六氟-4-(1，1，2，3，3，3-六氟-丙氧基)-戊烷组成的共混物，其在约97. 6kPa(732托) 下沸点为约117. rc ;禾口 (iii)基本上由约1.8重量％的1-甲氧基-2-丙醇和约98. 2重量％的1_乙氧 基_九氟丁烷组成的共混物，其在约96. 8kPa(726托)下沸点为约74. 5°C。
如本领域周知，共沸物的组成将随压力变化，例如，当环境压力增加，液体沸点也 增加，类似地，当环境压力降低，液体沸点也降低。 在一些实施例中，本发明的类共沸组合物是均匀的；S卩，在环境条件下(即室温和 大气压力下)它们形成单相。 本发明的类共沸组合物可通过使用常规混合方法将所需量的1-甲氧基-2-丙醇、 HFE和任何其它微量组分(如表面活性剂或润滑添加剂)混合在一起来制备。
在一些实施例中，本发明的类共沸组合物可用于清洁工序、传热工序、用作致冷 剂、润滑流体、涂层流体等等。 多种不同的溶剂清洁和/或净化技术是本领域已知的。本发明的清洁工艺可通过 如下步骤实施使被污染的基材与本发明的一种类共沸组合物接触，直到基材上的污染物
7基本溶解、分散或转移进类共沸组合物中，或由类共沸组合物溶剂、分散或转移；然后从基
材上将含有溶解、分散或转移的污染物的类共沸组合物移除(例如，通过用新鲜的未污染 的类共沸组合物冲洗基材，或通过从浴槽移动浸在类共沸组合物中的基材并让被污染的类 共沸组合物流出基材)。该类共沸组合物可以蒸汽或液态(或两者)使用，可以采用任何已 知的"接触"基材的技术。例如，可将液态的类共沸组合物喷涂或刷涂到基材上，可将蒸汽 态的类共沸组合物吹过基材，或可将基材浸在蒸汽态或液态的类共沸组合物中。在一些实 施例中，可以利用高温、超声能和/或搅拌来促进清洁。 在一些实施例中，类共沸组合物还可以用于在半导体制造期间移除污染物。例如， 可将集成电路或其他小元件暴露于类共混组合物以移除不希望在表面上存在的物质，包括 光致抗蚀剂残余物、离子注入后的残余物、蚀刻后的残余物、颗粒以及甚至水。在一些实 施例中，类共沸物组合物可用于净化晶体管或半导体器件，包括栅极、接触孔、栓塞和连线 (参见代理人档案号63208US002 (Olson等人)，其与(美国专利申请No. 11/782， 766)同一 天提交，该专利的公开内容以引用的方式并入本文)。尤其有用的可能是类共沸组合物在具 有离子注入区和/或金属栅极的基材中的使用。 在一些实施例中，本发明的示例性工艺可用于清洁有机和/或无机基材。具代 表性的基材例如包括金属；陶瓷；玻璃；硅晶片；聚合物，例如聚碳酸酯、聚苯乙烯和丙烯 腈_ 丁二烯_苯乙烯共聚物天然纤维(及其织物)，例如棉、丝、亚麻、羊毛、苎麻、毛革、皮 革和小山羊皮；合成纤维(及其织物)，例如聚酯、人造丝、丙烯酸纤维、尼龙、聚烯烃、醋酸 酯类、三醋酸酯类，以及它们的混合物；包含天然和合成纤维的织物；以及前述材料的组合 (如层合物、混合物、共混物等)。在一些实施例中，本工艺特别可用于精密清洁电子元件 (如电路板)；光学或磁介质；以及医疗设备和医疗制品，例如注射器、外科手术设备、可移 植装置和假体。 在一些实施例中，本发明的示例性清洁和/或净化工艺可用于溶解或移除基材表 面的大多数污染物。例如，可移除轻质烃类污染物；高分子量烃类污染物，例如矿物油、油 脂、切割和冲压用油和蜡；碳氟化合物类污染物，例如全氟聚醚类、溴三氟乙烯低聚体(回 转流体)和三氟氯乙烯低聚体(液压流体、润滑剂)；硅油和硅脂；光致抗蚀剂、焊剂；颗粒； 以及在精密设备、电子设备、金属设备和医疗设备清洁过程中遇到的其它污染物。在一些 实施例中，本发明的工艺特别可用于移除烃类污染物(特别是轻质烃油)、碳氟化合物污染 物、光致抗蚀剂和颗粒。 在一些实施例中，类共沸物组合物还可用于萃取。此处，清洁包括通过溶解或转移 物质从物体(如天然形成的材料、食品、化妆品和药品)中移除这些物质(如脂肪、蜡质、油 或其他溶剂)。 在一些实施例中，示例性类共沸组合物还可用于涂层沉积应用，其中类共沸组合 物用作涂层材料的载体，使该物质能够在基材表面上沉积，因而提供一种包含类共沸组合 物的涂料组合物和使用该类共沸组合物在基材表面上沉积涂层的工艺。该工艺包括如下 步骤在基材的至少一个表面的至少一部分上涂覆液态涂层组合物，所述涂层组合物包含
(a)类共沸组合物和(b)至少一种可溶解或分散于该类共沸组合物中的涂层材料。该涂层 组合物还可包含一种或多种添加剂(例如表面活性剂、着色剂、稳定剂、抗氧化剂、阻燃剂 等)。优选地，该工艺还包括如下步骤通过例如蒸发法(可借助于例如施加热或真空)从
8沉积的涂层中移除类共沸组合物。 可用该工艺沉积的涂层材料包括颜料、硅氧烷润滑添加剂、稳定剂、粘接剂、抗氧 化剂、染料、聚合物、药品、化妆品、脱模剂、无机氧化物等，以及它们组合物。优选的材料包 括全氟聚醚、烃类和硅氧烷润滑添加剂；四氟乙烯的无定形共聚物；聚四氟乙烯；以及它 们的组合物。适用于该工艺的代表性材料例如包括二氧化钛、铁氧化物、氧化镁、全氟聚 醚、聚硅氧烷、硬脂酸、丙烯酸类粘接齐U、聚四氟乙烯、四氟乙烯的无定形共聚物，以及它们 的组合物。上述任何一种基材(用于净化应用)都可进行涂覆。在一个实施例中特别有用 的是用全氟聚醚润滑剂来涂覆磁性硬盘或电连接器或用硅氧烷润滑添加剂来涂覆医疗装 置。 为形成涂层组合物，该组合物的组分(即类共沸组合物、涂层材料和使用的任何 添加剂)可以用任何常规的混合方法进行混合，用于溶解、分散或乳化涂层材料，例如，通 过机械搅拌、超声搅拌、人工搅拌等等。该类共沸组合物和涂层材料可以任何比例混合，这 取决于所需的涂层厚度。在一些实施例中，该涂层材料占涂层组合物的约0. 1 约10重 本发明的示例性沉积工艺可以通过用任何常规技术将该涂层组合物涂覆至基材 上来进行。例如，可将该组合物刷涂或喷涂(例如以气溶胶形式)至基材上，或者可旋涂基 材。在一些实施例中，通过将基材浸渍在组合物中进行涂覆。浸渍可以在任何方适当的温 度下进行实施并可以保持任何合适的时长。如果基材是管材，例如导管，则希望确保该组合 物涂覆在导管的管腔壁上，通过施加减压将组合物吸到管腔内可能有利的是便利的方法。
在一些实施例中，在将涂层涂覆至基材上之后，可以通过蒸发将类共沸组合物从 沉积涂层中移除。在一些实施例中，可以通过施加减压或温热来加快蒸发速率。涂层可具 有为任何所需厚度。通常，其厚度将取决于(例如)诸如涂层材料的粘度、涂覆涂层的温度 和撤回速率(如果采用浸渍法的话)之类的因素。 在一些实施例中，本发明的类共沸组合物可以在传热过程中用作传热流体，其中 该等传热流体可以直接或间接的方式传递热能(例如热量)。直接传热(有时称为"直接 接触传热")是指通过使流体与散热器或热源直接接触，传热流体将热能直接传导给散热器 或热源和/或直接从散热器或热源传导热量的传热过程。直接传热的例子包括电气元件的 浸渍冷却和内燃机的冷却。 间接传热是指在传热流体不与散热器或热源直接接触的情况下，传热流体传导热 量至散热器或热源和/或从散热器或热源传导热量的传热过程。间接传热的例子包括致 冷、空调和/或加热(如使用热泵)的方法，例如用于建筑物、车辆和固定机械。在其他一 些实施例中，本发明提供一种包括将类共沸组合物用作二次回路制冷剂或一次回路制冷剂 的传热方法。在这些实施例中，二次回路制冷剂(即宽温度范围的液态流体)提供了一种 在热源和第一回路制冷剂(即低沸点温度的流体，例如一般通过使用压縮机，通过膨胀成 气体吸热，压縮成液体而放热)之间传热的方法。可利用本发明的共沸组合物的装置例如 包括离心式冷却器、家用冰箱/制冷器、汽车空调、冷藏运输车辆、热泵、超市食品冷库和 陈列柜以及和冷藏仓库。 在间接传热方法中，可在涉及运动部件(如泵和阀门)的传热流体中掺入用于传 热的润滑添加剂，用以确保这些运动部件能够长期连续工作。通常，这些润滑添加剂应当具
9有良好的热稳定性和水解稳定性，并且应当表现出在传热流体中至少具有部分溶解性。合 适的润滑添加剂的例子包括矿物油、脂肪酸酯、高卤代油(例如含三氟氯乙烯的聚合物) 和合成的润滑添加剂(例如环氧烷聚合物)。类共沸物组合物还可以用作有机朗肯循环中 的工作流体，例如用以从诸如工业过程的废热、地热或太阳能之类的来源回收热量。
在一些实施例中，本发明的类共沸组合物可用于配制包含本发明的类共沸组合物 和至少一种完全挥发性润滑添加剂的工作流体或润滑剂。在本文中，润滑添加剂被定义为 改变工件和刀具之间的摩擦系数的添加剂。在一些实施例中，本发明的和具有润滑添加剂 的类共沸组合物形成了用于加工操作的工作流体。 加工操作中的示例性基材包括金属、金属陶瓷和复合材料工件。示例性的金属 包括难熔金属(如钽、铌、钼、钒、鸨、铪、铼和钛)；贵金属(如银、金和铂)；高温金属(如 镍、钛合金和镍铬合金)；其他金属，包括例如镁、铜、铝、钢(如不锈钢)；合金(如黄铜和 青铜)；以及它们的任意组合。 通常，工作流体润滑加工表面，使得被加工的工件表面光滑且基本无残留物。在一 些实施例中，用于这些操作的示例性工作流体还通过(例如)从中散热和/或移除颗粒物 质来冷却加工环境(如工件和加工刀具之间的接触界面)。 金属陶瓷为由陶瓷和金属组分的混合物构成的半合成产品，其物理性能与各单独 组分均不相同。例如包括金属的碳化物、氧化物和硅化物。 在本文中复合材料被描述为在聚合物基质中(例如玻璃或碳纤维在环氧树脂中) 的高温纤维组合。 在一些实施例中，本发明的工作流体配制成使得切削和成形过程被润滑以降低摩 擦、刀具或工件的发热，和/或防止从工件到刀具的物质传递。在一些实施例中，本发明的 工作流体完全润湿加工刀具。在一些实施例中，工作流体中包含的类共沸组合物可从加工 刀具和工件中蒸发。在一些实施例中，润滑添加剂形成为薄膜，可以降低在刀具和工件表面 上的摩擦和发热，以及/或者防止从工件到刀具的物质传递。通常，润滑添加剂选择成使其 沸点足够高以能润滑加工过程而不会过早蒸发，且其沸点仍足够低而能从加工过程中完全 蒸发而很少或没有残余物留下(即具挥发性)。用于加工过程的润滑添加剂例如包括Cs至 C14脂肪酸的酯、烷撑二醇醚、烃类馏出物和乳酸酯。 在各上述应用中，类共沸组合物可单独使用，或者以类共沸组合物的共混物的形 式使用，只要该共混物也是类共沸的。类似地，可以在类共沸组合物中添加少量的共溶剂， 只要该添加不影响共沸行为。可用的共溶剂可包括(例如)氢氟烃(HFC)、烃类、氢氯烃 (HCC)或水。合适的共溶剂的代表例包括二氧化碳；l，l-二氟乙烷；l-氢十五氟庚烷；1， 1，1，2-四氟乙烷；l，l，l，3，3-五氟丙烷；反-l，2-二氯乙烯；2-氯丙烷；水；饱和全氟化合 物(如全氟戊烷、全氟己烷和全氟(N-甲基吗啉))；以及它们的组合。在一些实施例中，类 共沸组合物可进一步包含氢氟酸(HF)。 下面的实例进一步说明了本发明的优点和实施例，但是这些实例中提到的具体材
料及其数量以及其它条件和细节均不应视为对本发明的不当限制。除非另外指明或显而易 见，否则所有材料均可以商购，或者是本领域内的技术人员已知的。 在下面的实例中对本发明的类共沸组合物的制备、鉴定和测试作进一步的描述。
10这些实例中列举的具体材料及其量以及其它条件和细节，不应视为对本发明的不当限制。 除非特别指出，在这些实例中，所有的百分比、比例和比值都以重量计。
l-甲氧基-2-丙醇(98%纯度)从Aldrich Chemical Company, Inc. (Milwaukee, WI)获得。作为"3M" Novec 7300Engineered Fluid"销售的1， 1， 1， 2， 2， 3， 4， 5， 5， 5-十 氟-3-甲氧基-4-三氟甲基-戊烷和作为"3MTMNovecTM 7200Engineered Fluid"销售的 1-乙氧基-九氟丁烷(其由具有基本相同性质的两种不可分离的异构体(乙基九氟丁基 醚和乙基九氟异丁基醚)组成)从3M Company(St.Paul， MN)获得。1， 1， 1， 2， 3， 3，-六 氟-4-(l，l，2，3，3，3-六氟-丙氧基)-戊烷(大于98.5重量％ )按照美国专利申请公开 No 2007/0051916 (Flynn等人)的方法获得。
实例1-3 用下面的方法，将1-甲氧基-2-丙醇和HFE的多种混合物在环境压力(726至732 托)下进行蒸馏，以鉴别其是否形成二元共沸物，如果是，则记录该共沸物的组成和沸点 (bp°C)。制备这些混合物，并在实验室的环境压力(726至732托)下在同心管蒸馏柱(933 型，购自Ace Glass (Vinland， New Jersey))中蒸馏。在每种情况，蒸馏被允许在全回流下 平衡至少60分钟。对于每次蒸馏，在液体回流比为10 : l下操作蒸馏柱时，取五份连续馏 出液样品，每份大为约总液体上料量的10体积％。然后用带有RTX-200毛细管柱(Restek Corp. ， Bellefonte, PA)禾口 Nukol毛细管柱(Supelco， Bellefonte, PA)或Quadrex 007系 列甲基硅氧烷毛细管柱(Quadrex Corp. ， New Haven， CT)和热导检测器的HP_5890Series IIPlus气相色谱对蒸馏样品的组成进行分析。用热电偶测量每份馏出液样品的沸点。在该 检测步骤后，确定了 1-甲氧基-2-丙醇与1，1，1，2，2，3，4，5，5，5-十氟-3-甲氧基-4-三 氟甲基-戊烷；l，l，l，2，3，3-六氟-4-(l，l，2，3，3，3-六氟丙氧基)-戊烷；以及1_乙氧 基-九氟丁烷的共沸物。 在下面的表1中，示出了实例1-3的三种共沸物的组成和沸点(在标出的压力 下)。 表1
实例组合物bp rc)压力 (kPa) (托)
10.0%l-甲氧基-2-丙醇
1卯.0%1,1，1,2，2,3，4，5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-三氟甲基-戊垸卯,797.6732
46.4%l-甲氧基-2-丙醇
253.6%1,1，1,2,3,3-六氟-4-(1,1,2，3,3，3-六氟-丙氧基)-戊垸117.197.6732
1.8%l-甲氧基-2-丙醇74,596.8726
398.2%1-乙氧基-九氟丁烷
实例4-6
11
通过用沸点测定计或沸点测定设备(MBP-100型，获自Cal-Glassfor Research, Inc. ， Costa Mesa， CA)测定1_甲氧基_2_丙醇与1， 1， 1， 2， 2， 3， 4， 5， 5， 5_十氟-3-甲氧 基-4-三氟甲基-戊烷、1，1，1，2，3，3，-六氟_4-(1，1，2，3，3，3-六氟-丙氧基)-戊烷和 1-乙氧基-九氟丁烷的试验混合物的沸点，来确定本发明类共沸组合物的百分比范围。将 试验组合物的低沸点组分的等分试样(25至30毫升(mU)加至沸点测定设备中。加热液 体并让其平衡至其沸点(通常约30分钟)。平衡后记录沸点，将高沸点组分的约1.0mL等 分试样加入设备中，并让所得的新组合物平衡约IO分钟，此时记录沸点。基本如上所述继 续进行测试，每10分钟向该试验混合物加入约1. OmL的高沸点组分，直到已加入25至30mL 的高沸点组分。以设备中有25至30mL高沸点组分的等分试样开始，加入约1. OmL的低沸 点组分的等分试样，重复该测试过程。当试验组合物的沸点表现出低于低沸点组分的沸点 时，记录类共沸组合物的出现。表2中示出了所得到的类共沸组合物范围。所有沸点测试均在标准压力(760+/-1
托)下进行。
表2
实例HFEHFE 浓度范围 (重量％ )1-甲氧基-2-丙醇 浓度范围(重量％)
41， 1， 1， 2， 2， 3， 4， 5， 5， 5-十氟-3-甲氧基-4-三氟 甲基-戊垸> 0-6931- < 100
51， 1,1,2， 3， 3-六氟-4-(1,1,2， 3， 3， 3-六氟-丙氧 基)-戊垸17- < 100> 0-83
61-乙氧基-九氟丁垸> 0-4. 795. 3- < 100 图2是沸点对1-甲氧基-2-丙醇在具有1，1，1，2，2，3，4，5，5，5-十氟-3_甲氧
基-4-三氟甲基-戊烷的溶液中的重量百分比的曲线图。曲线10是沸点对l-甲氧基-2-丙 醇在具有1， 1， 1， 2， 2， 3， 4， 5， 5， 5-十氟-3-甲氧基-4-三氟甲基-戊烷的溶液中的重量百 分比的关系曲线。线条12指示了全沸点降低。线条14指示了75%的沸点降低。线条16 指示了 50%的沸点降低。 图3是沸点对1-甲氧基-2-丙醇在具有l，l，l，2，3，3-六氟-4-(l，l，2，3，3，3-六 氟_丙氧基)_戊烷的溶液中的重量百分比的曲线图。曲线20是沸点对1-甲氧基-2-丙 醇在具有1，1，1，2，3，3-六氟-4-(1，1，2，3，3，3-六氟-丙氧基)-戊烷的溶液中的重量百 分比的关系曲线。线条22指示了全部的沸点降低。线条24指示了75%的沸点降低。线条 26指示了50%的沸点降低。 图4是沸点对1-甲氧基-2-丙醇在具有1-乙氧基_九氟丁烷的溶液中的重量百
12分比的曲线图。 图5是图4中沸点降低的放大图。曲线40是沸点对1-甲氧基-2-丙醇在具有 1-乙氧基-九氟丁烷的溶液中的重量百分比的关系曲线。线条42指示了全沸点降低。线 条44指示了 75%的沸点降低。线条46指示了 50%的沸点降低。 关于本发明的可预见的修改和改变对本领域技术人员来说将是显而易见的，并不 背离本发明的范围与精神。本发明应当不受限于为了说明目的而在本申请中阐述的实施 例。
权利要求
一种类共沸组合物，包含如下物质的共混物(a)1-甲氧基-2-丙醇；和(b)氢氟醚，其中所述共混物选自(i)基本上由大于0重量％至约69重量％的1-甲氧基-2-丙醇和少于100重量％至约31重量％的1，1，1，2，2，3，4，5，5，5-十氟-3-甲氧基-4-三氟甲基-戊烷组成的共混物，其在约101千帕斯卡(kPa)下沸点低于约97.7℃；(ii)基本上由约17重量％至少于100重量％的1-甲氧基-2-丙醇和约83重量％至大于0重量％的1，1，1，2，3，3-六氟-4-(1，1，2，3，3，3-六氟-丙氧基)-戊烷组成的共混物，其在约101kPa下沸点低于约119.7℃；或(iii)基本上由大于0重量％至约4.7重量％的1-甲氧基-2-丙醇和小于100重量％至约95.3重量％的1-乙氧基-九氟丁烷组成的共混物，其在约101kPa下沸点低于约75.96℃。
2. 根据权利要求l所述的类共沸组合物，其中所述共混物选自(i) 基本上由约1重量％至约64重量％的1-甲氧基-2-丙醇和约99重量％至约36 重量％的1， 1， 1， 2， 2， 3， 4， 5， 5， 5-十氟-3-甲氧基-4-三氟甲基-戊烷组成的共混物，其在 约101kPa下沸点低于约96. 3°C ;(ii) 基本上由约20重量％至约95重量％的1-甲氧基-2-丙醇和约80重量％至约5 重量％的1，1，1，2，3，3-六氟_4-(1，1，2，3，3，3-六氟-丙氧基)-戊烷组成的共混物，其在 约101kPa下沸点低于约119. 2°C ;或(iii) 基本上由约0.4重量％至约4. 2重量％的1-甲氧基-2-丙醇和约99. 6重量％ 至约95. 8重量％的1-乙氧基-九氟丁烷组成的共混物，其在约101kPa下沸点低于约 75. 93°C。
3. 根据权利要求l所述的类共沸组合物，其中所述共混物选自(i) 基本上由约2重量％至约56重量％的1-甲氧基-2-丙醇和约98重量％至约44 重量％的1， 1， 1， 2， 2， 3， 4， 5， 5， 5-十氟-3-甲氧基-4-三氟甲基-戊烷组成的共混物，其在 约101kPa下沸点低于95. 0°C ;(ii) 基本上由约23重量％至约87重量％的1-甲氧基-2-丙醇和约77重量％至约 13重量％的1，1，1，2，3，3-六氟-4-(1，1，2，3，3，3-六氟-丙氧基)-戊烷组成的共混物，其 在约101kPa下沸点低于约118. 6°C ;或(iii) 基本上由约O. 7重量％至约3.6重量％的1-甲氧基-2-丙醇和约99. 3重量％ 至约96. 4重量％的1-乙氧基-九氟丁烷组成的共混物，其在约101kPa下沸点低于约 75. 89°C。
4. 根据权利要求1所述的类共沸组合物，其中所述组合物是共沸物，并且所述共混物 选自(i) 基本上由约10.0重量％的1-甲氧基_2-丙醇和约90.0重量％的1，1，1，2，2，3， 4，5，5，5-十氟_3-甲氧基-4-三氟甲基-戊烷组成的共混物，其在约732托(97. 6kPa)下 沸点为约90. 7°C ;(ii) 基本上由约46.4重量％的1-甲氧基_2-丙醇和约53.6重量％的1，1，1，2，3，3_六氟_4- (1， 1， 2， 3， 3， 3-六氟-丙氧基)-戊烷组成的共混物，其在约732托(97. 6kPa)下的沸点为约117. rc ;或(iii)基本上由约1.8重量％的1-甲氧基-2-丙醇和约98. 2重量％的1-乙氧基-九氟丁烷组成的共混物，其在约726托(96. 8kPa)下的沸点为约74. 5°C。
5. —种涂层组合物，包含根据权利要求1所述的类共沸组合物和至少一种涂层材料。
6. —种被涂覆的制品，包括具有第一表面的基材，其中根据权利要求5所述的涂层组合物接触所述第一表面的至少一部分。
7. —种用于将涂层沉积于基材表面上的方法，包括将根据权利要求5所述的涂层组合物涂覆至所述基材的至少一个表面的至少一部分上，其中所述至少一种涂层材料可溶于或可扩散于所述类共沸组合物。
8. —种工作流体，包含根据权利要求1所述的类共沸组合物和润滑添加剂。
9. 根据权利要求8所述的工作流体，其中所述润滑添加剂是挥发性的。
10. 根据权利要求1所述的类共沸组合物，还包含氢氟酸。
11. 一种用于润滑金属、金属陶瓷或复合材料的方法，其中所述方法用根据权利要求8所述的工作流体进行润滑。
12. —种从基材表面移除污染物的方法，包括如下步骤使所述基材与一种或多种根据权利要求1所述的类共沸组合物接触直到所述污染物溶解、分散或转移进所述类共沸组合物中或被所述类共沸组合物溶解、分散或转移，并将含有溶解、分散或转移的污染物的所述类共沸组合物从所述基材表面移除。
13. —种用于传热的方法，其中至少一种根据权利要求1所述的类共沸组合物被用作传热流体。
全文摘要
本发明描述了一种类共沸物组合物以及其用途，所述类共沸物组合物包含1-甲氧基-2-丙醇和氢氟醚。
文档编号C11D7/50GK101778933SQ200880100349
公开日2010年7月14日 申请日期2008年7月3日 优先权日2007年7月25日
发明者约翰·G·欧文斯 申请人:3M创新有限公司