包含增容剂的制冷剂组合物的制作方法

专利名称：包含增容剂的制冷剂组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及制冷剂组合物，包含相对极性的卤代烃制冷剂；相对非-极性的常规的压缩制冷润滑剂；和使所述极性卤代烃和非-极性润滑剂增容的化合物。通过溶解卤代烃和润滑剂，在压缩制冷设备的最冷部分中，增容剂(或称相容剂)将降低润滑剂的粘性，这将使压缩制冷系统中的润滑剂从非-压缩区域有效地返回至压缩区域中。
背景技术：
在过去的二十(20)年间，一直争论的是，将氯氟代烃释放至大气中是否会影响同温层的臭氧层。作为争论和国际条约的结果，冷冻和空气-调节工业其本身已不使用和生产某些氯氟代烃(CFCs)和氢氯化氟代烃(HCFCs)。目前，工业上正转向使用具有零臭氧耗竭潜力的氢氟代烃(HFCs)。值得注意的是，向HFCs的这种转变需要有新型的润滑剂，这是因为常规润滑剂如矿物油，聚α-烯烃和烷基苯与HFC制冷剂的不混溶性所致。
新型的润滑剂包括聚二醇润滑剂(PAGs)和多元醇酯(POEs)润滑剂。尽管PAG和POE润滑剂具有合适的润滑性质，但它们是极端吸湿的并且当暴露至湿空气中时可吸收数千ppm的水。该吸收的水将形成不希望的酸，所述酸将侵蚀制冷系统并形成难处理的淤泥。比较起来，常规的冷冻润滑剂吸湿性是相当低的，并且具有小于100ppm的低水溶解度。此外，PAGs和POEs是比常规的冷冻润滑剂要贵得多-通常在三至六倍或更多。另外还发现，PAGs和POEs具有不利的电绝缘性质。
因此，存在着解决所述溶解性问题的需要和时机，以便制冷工业可将常规的非-极性的矿物油和烷基苯润滑剂与极性HFC基制冷剂一起使用。当制冷工业开始转向将HCFC-基制冷剂用来替换纯CFC制冷剂时，还存在着另一个需要和时机。由于HCFCs在矿物油中变小的溶解性，因此这种需要是显而易见的，这将迫使制冷工业蒙受将润滑剂改变成烷基苯的附加费用，以实现足够的润滑和制冷性能。
近十年来，制冷和空气-调节工业针对这些长期的-想法进行了努力，但未解决这些需要，最终，本发明满足了这些工业的迫切需要。尽管已进行了许多的尝试以便将常规的非-极性润滑剂与极性的氢氟烃制冷剂一起使用，但是极性的制冷剂在非-极性的常规润滑剂中不足的溶解性通常将在非-压缩区域中产生高粘性的润滑剂，这将令人遗憾地使不足的润滑剂返回至压缩机中。
当非-极性的常规润滑剂和极性制冷剂自然地脱逸出压缩机并进入非压缩区域时，润滑剂和制冷剂将发生相分离/不溶解性。该相分离归因于残留在非-压缩区域中高粘性的润滑剂，同时，制冷剂继续其通过制冷系统的通路。润滑剂的不溶解性和高粘性特性使润滑剂在非-压缩区域中滞留，这将在非-压缩区域中产生不希望的润滑剂累积。润滑剂的累积和返回至压缩区域润滑剂的不足，最终将使压缩机缺乏润滑剂，并导致压缩机过热和胶住(seizing)。这样的滞留的润滑剂通过干扰热传递还可能降低制冷系统的效率，这是因为厚的润滑油膜沉积至换热器(例如冷凝器和蒸发器)的内表面上所致。此外，在制冷压缩机启动期间，由于润滑剂差的润滑并起泡，因此，不可溶的制冷剂和润滑剂可能引起压缩机胶住。
为解决上述长期的-想法但未解决这些需要可由许多专利和/或专利申请明显的看出如US5368765，US5254280，US5154846，US6074573，US5431835，US4755316，JP2930963(1999)，JP02286780(1990)，EP784090，EP406433和EP645443，这些文献披露了包含烷基苯和/或矿物油，和聚醚和/或二醇类的制冷润滑剂；JP05202389(1993)，其披露了利用二醇和醚使全氟烃与脂族烃增溶；EP571091和JP10140175(1998)，其披露了包括含-氮杂环添加剂的聚酯制冷润滑剂；US5023007，US5194171，JP2997908(2000)和JP104087(2000)，其披露了包含含-氟烃和含-氮杂环润滑剂的制冷组合物；US5300245，其披露了包含制冷润滑剂和氢氟烃的制冷工作液，所述润滑剂作为基础润滑剂包含在分子结构中具有一个或多个酮基的化合物；US5104560，US4359394和CA973700，其披露了包含制冷润滑剂和卤代烃添加剂的氯氟烃基制冷剂使用的制冷润滑剂组合物；和US4355960，其披露了包含润滑剂和少量烷基聚卤代苯基醚的制冷润滑剂。
由于上述理由，对于增容剂在制冷和空气-调节工业中存在着公认的需要，所述增容剂在压缩制冷系统中使对极性的卤代烃和非极性常规的润滑剂增容，并且促进润滑剂有效地返回至压缩机。
发明概述本发明涉及包含增容剂的润滑剂和制冷剂组合物，所述增容剂能够满足制冷和空气-调节工业在常规的非-极性压缩制冷润滑剂和极性的氢氟烃和/或氢氯氯氟烃制冷剂之间不溶解性的问题。通过在非-压缩区域中使极性的卤代烃和润滑剂溶解，该增容剂将降低压缩制冷设备最冷部分中非-极性润滑剂的粘性，它导致足量润滑剂从非压缩区返回压缩区。另外，本发明还涉及在压缩制冷系统中使润滑剂从非-压缩区域返回至压缩区域的方法，使卤代烃制冷剂溶解于润滑剂中的方法，以及在包含卤代烃制冷剂的压缩制冷设备中润滑压缩机的方法。
本发明包含供压缩制冷和空气调节设备用的润滑剂组合物，包含(a)至少一种选自链烷烃，环烷烃，芳香烃和聚-α-烯烃的润滑剂，和(b)至少一种增容剂。此外，本发明还包含供压缩制冷和空调使用的制冷剂组合物，包含(a)至少一种选自氢氟烃和氢氯氟烃的卤代烃，(b)至少一种选自链烷烃，环烷烃，芳香烃和聚-α-烯烃的润滑剂，和(c)至少一种增容剂。此外本发明还包含供压缩制冷和空气调节设备使用的组合物，其含有链烷烃、环烷烃、芳族的和/或聚-α-烯烃的润滑剂，包含(a)选自氢氟烃和氢氯氟烃的卤代烃，和(b)至少一种增容剂。
本发明还提供在压缩制冷系统中使润滑剂从非-压缩区域返回至压缩区域的方法，包括(a)在增容剂存在下，在所述非-压缩区域中使选自链烷烃，环烷烃，芳香烃和聚α-烯烃的润滑剂与选自氢氟烃和氢氯氟烃的卤代烃接触，以形成包含所述润滑剂、所述卤代烃、和所述增容剂的溶液；和(b)使所述溶液从所述制冷系统的所述非-压缩区域转移至所述压缩区域。
此外，本发明还提供选自氢氟烃和氢氯氟烃的卤代烃制冷剂在选自链烷烃，环烷烃，芳香烃，和聚α-烯烃的润滑剂中的溶解方法，所述方法包括如下步骤在有效量增容剂的存在下使所述润滑剂与所述卤代烃制冷剂接触，并形成所述润滑剂和所述卤代烃制冷剂的溶液。
此外，本发明还涉及在包含选自氢氟烃和氢氯氟烃的卤代烃制冷剂的压缩制冷设备中压缩机的润滑方法，包括如下步骤将一组合物添加至所述压缩机中，所述组合物包含(a)至少一种选自链烷烃，环烷烃，芳香烃，和聚α-烯烃的润滑剂；和(b)至少一种增容剂。另外本发明还涉及一种将增容剂输送至压缩制冷设备中的方法。
润滑剂和/或制冷剂组合物，以及上述的方法和/或工艺均任选地可以包括香料。
本发明的增容剂包括(i)由式R1[(OR2)xOR3]y表示的聚亚氧烷基乙二醇醚，式中x为选自于1-3的整数，y为选自于1-4的整数，R1选自氢，1-6个碳原子的脂族烃基和y键合位置；R2选自2-4个碳原子的脂族亚烃基；R3选自氢，1-6个碳原子的脂族烃基和脂环族烃基；R1和R3至少之一选自所述烃基；并且其中所述聚亚氧烷基乙二醇醚的分子量为100至300原子质量单位，并且碳/氧比为2.3至5.0；(ii)由式R1CONR2R3和环-[R4CON(R5)-]表示的酰胺，式中R1，R2，R3和R5独立地选自1-12碳原子的脂族烃基和脂环族烃基；R4选自3-12碳原子的脂族亚烃基；并且其中所述酰胺的分子量为120至300原子质量单位，并且碳/氧比为7-20；(iii)由式R1COR2表示的酮，式中R1和R2独立地选自1-12碳原子的脂族烃基、脂环族烃基和芳族烃基，并且其中所述酮的分子量为70-300原子质量单位，碳/氧比为4-13；(iv)由式R1CN表示的腈，式中R1选自5-12碳原子的脂族烃基、脂环族烃基和芳族烃基，并且其中所述腈的分子量为90-200原子质量单位，碳/氧比为6-12；(v)由式RC1x表示的含氯烃，式中，x选自1或2的整数；R选自1-12碳原子的脂族烃基和脂环烃基；并且其中所述含氯烃的分子量为100至200原子质量单位并且碳/氯比为2至10；(vi)由式R1OR2表示的芳基醚，式中，R1选自6-12碳原子的芳烃基团；R2选自1-4个碳原子的脂族烃基；并且其中所述芳基醚的分子量为100至150原子质量单位，且碳/氧比为4至20；(vii)由式CF3R1表示的1，1，1-三氟烷，式中，R1选自5-15碳原子的脂族烃基和脂环族烃基；和(viii)由式R1OCF2CF2H表示的氟代醚，式中，R1选自5-15碳原子的脂族烃基和脂环族烃基。
在本发明的组合物中，所述润滑剂与所述增容剂的重量比为99∶1至1∶1。
附图概述参考下列附图，将能够更好地理解本发明，其中

图1是就不同的聚亚氧烷基乙二醇醚增容剂(25重量％)，HFC-134a制冷剂(50重量％)和Zerol150(得自Shrieve Chemicals的烷基苯润滑剂)(25重量％)，相分离温度(“PST”)(℃)对碳氧比的图表。
图2是就不同的聚亚氧烷基乙二醇醚增容剂(10重量％)，R401A制冷剂(50重量％)和Suniso3GS(得自Crompton Co.的矿物油润滑剂)(40重量％)，相分离温度(℃)对碳氧比的图表。
图3是就不同的酮增容剂(25重量％)，HFC-134a制冷剂(50重量％)和Zerol150(25重量％)，相分离温度(℃)对碳氧比的图表。
图4是就不同的腈类增容剂(25重量％)，HFC-134a制冷剂(50重量％)和Zerol150(25重量％)，相分离温度(℃)对碳氮比的图表。
图5是就不同的含氯烃增容剂(25重量％)，HFC-134a制冷剂(50重量％)和Zerol150(25重量％)，相分离温度(℃)对碳氯比值的图表。
图6是就不同的含氯烃增容剂(10重量％)，R401A制冷剂(50重量％)和Suniso3GS(40重量％)，相分离温度(℃)对碳氯比值的图表。
图7是就不同的酰胺增容剂(25重量％)，HFC-134a制冷剂(50重量％)和Zerol150(25重量％)，相分离温度(℃)对碳氧比的图表。
图8是就不同的酰胺增容剂(10重量％)，R401A制冷剂(50重量％)和Suniso3GS(40重量％)，相分离温度(℃)对碳氧比的图表。
图9是就不同的聚亚氧烷基乙二醇醚增容剂(25重量％)，Zerol150(25重量％)和制冷剂HFC-32，HFC-125或R410A(50重量％)，相分离温度(℃)对碳氧比的图表。
图10是对于POE22(Mobil Oil product Arctic EAL22，40℃时运动粘度22CS的多元醇酯润滑剂)，Zerol150和组合物10重量％二丙二醇正-丁基醚(PnB)，5重量％二丙二醇正-丁基醚(DPnB)和85重量％Zerol150，动态粘度对温度的图表。
本发明的这些及其他特征、方面、和优点，在参考下述说明和所附的权利要求书之后将变得更加清楚。
详细说明本发明者发现，在常规的压缩制冷润滑剂中使用有效量的本发明的增容剂，将能够使压缩制冷系统中的润滑剂有效地从非-压缩区域返回至压缩区域。增容剂在混合有脱逸出压缩机的制冷剂和润滑剂的压缩制冷系统中运行。增容剂的使用将降低压缩冷冻系统最冷部分如蒸发器中润滑剂的粘性，借此，使润滑剂能够从蒸发器返回至压缩机。本发明者发现，在压缩冷冻系统最冷部分中的粘性在使用本发明增容剂时将降低。润滑剂粘性的降低应归于卤代烃制冷剂在包含增容剂的润滑剂中溶解性的增加。通过控制增容剂中碳与极性基团(例如醚，羰基，腈，卤素)的比例，本发明者发现，包含极性基团的增容剂在压缩制冷设备的最冷部分中能令人惊讶地与基本上非-极性润滑剂混溶，并且同时增加卤代烃制冷剂在润滑剂中的溶解性。不希望被理论束缚，本发明增容剂中的极性官能团被相对极性的卤代烃制冷剂吸引，同时增容剂碳氢部分与相对低极性润滑剂能混溶。在目前常规的润滑剂中使用本发明增容剂的结果是将增加卤代烃制冷剂在包含有效量增容剂的润滑剂中的溶解性。在常规润滑剂中相对不粘的卤代烃制冷剂增加的溶解性将导致润滑剂粘性的降低，并在压缩制冷系统中，使润滑剂有效地从非-压缩区域返回至压缩区域。在蒸发器区域中润滑剂数量的减少还将改善制冷剂的热传递，并因此改善系统的制冷能力和效率。因此，本发明的增容剂能够与相对非-极性的常规润滑剂一起使用相对极性的卤代烃制冷剂，如氢氟烃和氢氯氟烃；并且能够使用通常是不混溶的并且以前认为在压缩制冷系统中作为制冷剂组合物是不可用的混合物。
卤代烃制冷剂在常规的润滑剂中增加溶解性的结果，还使得液体制冷剂能够溶解并运送冷凝器中滞留的润滑剂，这不仅改善了润滑剂从冷凝器中的返回和热传递，而且还将改善制冷系统的制冷能力和效率。
在卤代烃制冷剂在蒸发器中从润滑剂和增容剂组合物中解吸，以及在冷凝器中制冷剂吸收入润滑剂和增容剂组合物中时，通过增加热函变化，本发明的增容剂改善了压缩制冷系统的能量效率和能力。不希望被理论束缚，据信，在制冷剂和包含极性官能团的增容剂之间引力的形成和破坏将使热函变化增加。
在多数情况下，目前与氢氟烃-基制冷剂一起使用的多元醇酯和聚亚烷基乙二醇润滑剂的体电阻系数(ohmxcm)低得不能接受。包含增容剂和常规润滑剂的本发明的组合物与多元醇酯和聚亚烷基乙二醇润滑剂具有增加的体电阻系数。
本发明的增容剂可以有益地增加常规润滑剂的粘度指数。这将给出在高温下不明显降低粘性而在低温较低粘性的所希望的结果，粘性分布曲线类似于许多多元醇酯。这样的粘度指数确保润滑剂从蒸发器返回，同时对于压缩机操作保持可接受的粘性。
在包含润滑剂和增容剂的本发明的组合物中，混合的润滑剂和增容剂合成物的1至50重量％，优选约6-45重量％，最优选约10-40重量％是增容剂。按照重量比，在包含润滑剂和增容剂的本发明的组合物中，润滑剂与增容剂的重量比为99∶1至1∶1，优选从15.7∶1至1.2∶1，最优选从约9∶1至约1.5∶1。增容剂可以增容剂和卤代烃制冷剂组合物的形式装入压缩制冷系统中。当将本发明的增容剂和卤代烃制冷剂组合物装入压缩制冷系统，以便以满足上述对应量的增容剂来递送增容剂时，在混合的增容剂和卤代烃制冷剂组合物中，增容剂和卤代烃制冷剂组合物通常包含0.1至40重量％，优选0.2-20重量％，最优选从约0.3-10重量％的增容剂。在包含本发明组合物的压缩冷冻系统中，该组合物包含卤代烃制冷剂、润滑剂和增容剂，卤代烃制冷剂、润滑剂和增容剂组合物的1至70重量％，优选约10-60重量％是润滑剂和增容剂。混合的润滑剂和增容剂组合物的大于50重量％的增容剂浓缩物通常是不需要的，以便使润滑剂可接受地从非-压缩区域返回至压缩区域。混合的润滑剂和增容剂组合物的大于50重量％的增容剂浓缩物将负面地影响润滑剂的粘性，这将导致压缩机不适宜的润滑和应力或机械故障。此外，混合的润滑剂和增容剂组合物的大于50重量％的增容剂浓缩物将负面地影响制冷剂组合物在压缩制冷系统中的制冷能力和性能。在本发明组合物中有效量的增容剂将使卤代烃和润滑剂溶解，其溶解程度能够使压缩制冷系统中的润滑剂适当地从非-压缩区域(例如蒸发器或冷凝器)返回至压缩区域。
本发明的卤代烃制冷剂包含至少一个碳原子和一个氟原子。特别有用的是包含至少一个氟原子、任选地含有氯和氧原子、并且标准沸点从-90℃至80℃、具有1-6个碳原子的卤代烃。这些卤代烃可以由通式CwF2w+2-x-yHxClyOz表示，式中w为1-6，x为1-9，y为0-3，z为0-2。优选的卤代烃是其中w是1-6，x是1-5，y是0-1，z是0-1的那些。当利用基于氢氟烃和氢氯氟烃的制冷剂时，本发明是特别有用的。卤代烃制冷剂得自许多来源的工业产品，如得自E.I.du Pont deNemours & Co.(Fluoroproducts，Wilmington，Del.，19898，USA)，或者得自常规化学合成公司，如PCRInc.，(P.O.Box 1466，Gainesville，Fla.，32602，USA)，以及另外地借助本领域披露的合成方法得到的产品，如借助The Journal of Fluorine Chemistry或Chemistry of Organic Fluorine Compounds(由Milos Hudlicky编著，由MacMillan Company出版，New York，N.Y.，1962)。代表性的卤代烃包括CHClF2(HCFC-22)，CHF3(HFC-23)，CH2F2(HFC-32)，CH3F(HFC-41)，CF3CF3(FC-116)，CHClFCF3(HCFC-124)，CHF2CF3(HFC-125)，CH2ClCF3(HCFC-133a)，CHF2CHF2(HFC-134)，CH2FCF3(HFC-134a)，CClF2CH3(HCFC-142b)，CHF2CH2F(HFC-143)，CF3CH3(HFC-143a)，CHF2CH3(HEC-152a)，CHF2CF2CF3(HFC-227ca)，CF3CFHCF3(HFC-227ea)，(HFC-236ca)，CH2FCF2CF3(HFC-236cb)，CHF2CHFCF3(HFC-236ea)，CF3CH2CF3(HFC-236fa)，CH2FCF2CHF2(HFC-245ca)，CH3CF2CF3(HFC-245cb)，CHF2CHFCHF2(HFC-245ea)，CH2FCHFCF3(HFC-245eb)，CHF2CH2CF3(HFC-245fa)，CH2FCF2CH2F(HFC-254ca)，CH2CF2CHF2(HFC-254cb)，CH2FCHFCHF2(HFC-254ea)，CH3CHFCF3(HFC-254eb)，CHF2CH2CHF2(HFC-254fa)，CH2FCH2CF3(HFC-254fb)，CH3CF2CH3(HFC-272ca)，CH3CHFCH2F(HFC-272ea)，CH2FCH2CH2F(HFC-272fa)，CH3CH2CF2H(HFC-272fb)，CH3CHFCH3(HFC-281ea)，CH3CH2CH2F(HFC-281fa)，CHF2CF2CF2CF2H(HFC-338pcc)，CF3CHFCHFCF2CF3(HFC-43-10mee)，C4F9OCH3，和C4F9OC2H5。
当利用氢氟烃和氢氯氟烃-基制冷剂和共沸的和类似共沸物的卤代烃制冷剂组合物时，本发明是特别有用的，所述制冷剂如CHClF2(HCFC-22)，CHF3(HFC-23)，CH2F2(HFC-32)，CHClFCF3(HCFC-124)，CHF2CF3(HFC-125)，CHF2CHF2(HFC-134)，CH2FCF3(HFC-134a)，CF3CH3(HFC-143a)，CHF2CH3(HFC-152a)，CHF2CF2CF3(HFC-227ca)，CF3CFHCF3(HFC-227ea)，CF3CH2CF3(HFC-236fa)，CHF2CH2CF3(HFC-245fa)，CHF2CF2CF2CF2H(HFC-338pcc)，CF3CHFCHFCF2CF3(HFC-43-10mee)；所述卤代烃制冷剂组合物如HCFC-22/HFC-152a/HCFC-124(已知有ASHRAE的商品名，R-401A，R-401B，和R-401C)，HFC-125/HFC-143a/HFC-134a(已知有ASHRAE的商品名，R-404A)，HFC-32/HFC-125/HFC-134a(已知有ASHRAE的商品名，R-407A，R-407B，和R-407C)，HCFC-22/HFC-143a/HFC-125(已知有ASHRAE的商品名R-408A)，HCFC-22/HCFC-124/HCFC-142b(已知有ASHRAE的商品名R-409A)，HFC-32/HFC-125(R-410A)，和HFC-125/HFC-143a(已知有ASHRAE的商品名R-507)。
本发明的卤代烃可以任选地包含至多10重量％的二甲醚，或至少一种C3-C5的烃，例如丙烷，丙烯，环丙烷，正丁烷，异-丁烷，和正-戊烷。包含上述的C3-C5烃类的卤代烃的例子是HCFC-22/HFC-125/丙烷(已知有ASHRAE的商品名，R-402A和R-402B)以及HCFC-22/八氟丙烷/丙烷(已知有ASHRAE的商品名，R-403A和R-403B)的类似共沸物(azeotrope-like)组合物。
本发明的润滑剂是通常用于利用氯氟烃制冷剂的压缩制冷设备的那些润滑剂。在1990 ASHRAE Handbook的制冷系统和应用(Refrigeration Systems and Applications)第8章，题目为“制冷系统中的润滑剂”的文章第8.1至8.21中讨论了上述的润滑剂及其性质，在此将其引入作为参考。根据所给压缩机的要求以及润滑剂将暴露的环境来选择本发明的润滑剂。优选的是，本发明润滑剂的运动粘度在40℃时至少约15cs(厘沲)。本发明的润滑剂包括在压缩制冷润滑领域通常称之为“矿物油”的那些润滑剂。矿物油包括链烷烃(即直链和支链碳的饱和烃类)，环烷烃(即环状烷烃)和芳香烃(即包含以交替双键为特征的一个或多个环的不饱和环烃)。本发明的润滑剂另外还包含在压缩制冷润滑领域通常称之为“合成油”的那些润滑剂。合成油包含烷基芳烃(即线性和支链烷基的烷基苯类)，合成的链烷烃和环烷烃，以及聚(α-烯烃)。本发明代表性的常规润滑剂是市场上可买到的BVM 100 N(由BVA Oils出售的链烷烃族矿物油)，Suniso3GS(由Crompton Co.，出售的环烷烃矿物油)，Sontex372LT(由Pennzoil出售的环烷烃矿物油)，CalumetRO-30(由Calument lubricants出售的环烷烃矿物油)，Zerol75和Zerol150(由Shrieve Chemicals出售的直链烷基苯)和HAB 22(由Nippon oil出售的支链烷基苯)。
本发明的增容剂包含由式R1[(OR2)xOR3]y表示的聚亚氧烷基乙二醇醚增容剂，式中x为选自1-3的整数，y为选自1-4的整数，R1选自氢，1-6个碳原子的脂族烃基和y的键合位置；R2选自2-4个碳原子的脂族亚烃基；R3选自氢，1-6个碳原子的脂族烃基和脂环族烃基；R1和R3至少之一选自所述烃基；并且其中所述聚亚氧烷基乙二醇醚的分子量为100至300原子质量单位，并且碳氧之比为2.3至5.0。在由式R1[(OR2)xOR3]y表示的聚亚氧烷基乙二醇醚增容剂中，x优选是1-2；y优选是1；R1和R3优选独立地选自氢，1-4个碳原子的脂族烃；R2优选选自2或3、最优选3个碳原子的脂族亚烃基；聚亚氧烷基乙二醇醚的分子量优选为100-250原子质量单位，最优选为125-250原子质量单位；并且当将氢氟烃用作卤代烃制冷剂时，聚亚氧烷基乙二醇醚的碳氧比优选从2.5-4.0；当将含氢氟烃的制冷剂用作卤代烃制冷剂时，最优选的是从约2.7-3.5，而当将含氢氯氟烃的制冷剂用作卤代烃制冷剂时，优选从约3.5-5.0，当将含氢氯氟烃的制冷剂用作卤代烃制冷剂时，最优选的是从约4.0-4.5。具有1-6个碳原子的R1和R3烃基可以是线性的、支链的或环状的。代表性的R1和R3烃基包括甲基，乙基，丙基，异丙基，丁基，异丁基，仲-丁基，叔-丁基，戊基，异戊基，新戊基，叔-戊基，环戊基，和环己基。当本发明聚亚氧烷基乙二醇醚增容剂上的自由羟基与结构的某些压缩制冷设备材料(例如Mylaru)不相容时，R1和R3优选为1-4个碳原子、最优选1个碳原子的脂族烃基。2-4个碳原子的R2脂族亚烃基形成氧化烯基团-(OR2)x-，包括氧化乙烯基团，氧化丙烯基团，和氧化丁烯基团。在聚亚氧烷基乙二醇醚增容剂分子中包含R2的烯化氧(氧化烯)基团可以相同，或一个分子可以包含不同的R2氧化烯基。本发明的聚亚氧烷基乙二醇醚增容剂优选包含至少一个氧化丙烯基团。当R1为具有1-6个碳原子的脂族烃基或脂环烃基和y键合位置时，该基团可以是线性的，支链的或环状的。具有两个键合位置的代表性的R1脂族烃基例如包括亚乙基基团，亚丙基基团，亚丁基基团，亚戊基基团，亚已基基团，亚环戊基基团和亚环已基基团。具有三个或四个键合位置的代表性的R1脂族烃基包括由聚醇类，如三羟甲基丙烷，甘油，季戊四醇，1，2，3-三羟基环己烷和1，3，5-三羟基环己烷，通过除去其羟基基团而得到的残基。代表性的聚亚氧烷基乙二醇醚增容剂包括CH3OCH2CH(CH3)O(H或CH3)(亚丙基二醇甲基(或二甲基)醚)，CH3O[CH2CH(CH3)O]2(H或CH3)(二亚丙基二醇甲基(或二甲基)醚)，CH3O[CH2CH(CH3)O]3(H或CH3)(三亚丙基二醇甲基(或二甲基)醚)，C2H5OCH2CH(CH3)O(H或C2H5)(亚丙基二醇乙基(或二乙基)醚)，C2H5O[CH2CH(CH3)O]2(H或C2H5)(二亚丙基二醇乙基(或二乙基)醚)，C2H5O[CH2CH(CH3)O]3(H或C2H5)(三亚丙基二醇乙基(或二乙基)醚)，C3H7OCH2CH(CH3)O(H或C3H7)(亚丙基二醇正丙基(或二正丙基)醚)，C3H7O[CH2CH(CH3)O]2(H或C3H7)(二亚丙基二醇正丙基(或二正丙基)醚)，C3H7O[CH2CH(CH3)O]3(H或C3H7)(三亚丙基二醇正丙基(或二正丙基)醚)，C4H9OCH2CH(CH3)OH(亚丙基二醇正丁基醚)，C4H9O[CH2CH(CH3)O]2(H或C4H9)(二亚丙基二醇正丁基(或二正丁基)醚)，C4H9O[CH2CH(CH3)O]3(H或C4H9)(三亚丙基二醇正丁基(或二正丁基)醚)，(CH3)3COCH2CH(CH3)OH(亚丙基二醇叔丁基醚)，(CH3)3CO[CH2CH(CH3)O]2(H或(CH3)3)(二亚丙基二醇叔丁基(或二叔丁基)醚)，(CH3)3CO[CH2CH(CH3)O]3(H或(CH3)3)(三亚丙基二醇叔丁基(或二叔丁基)醚)，C5H11OCH2CH(CH3)OH(亚丙基二醇正戊基醚)，C4H9OCH2CH(C2H5)OH(亚丁基二醇正丁基醚)，C4H9O[CH2CH(C2H5)O]2H(二亚丁基二醇正丁基醚)，三羟甲基丙烷三正丁基醚(C2H5C(CH2O(CH2)3CH3)3)和三羟甲基丙烷二正丁基醚(C2H5C(CH2OC(CH2)3CH3)2CH2OH)。
本发明的增容剂还包含由式R1CONR2R3和环-[R4CON(R5)-]表示的酰胺，式中R1，R2，R3和R5独立地选自1-12碳原子的脂族烃基和脂环烃基团；R4选自3-12碳原子的脂族亚烃基团；并且其中所述酰胺的分子量为120-300原子质量单位，碳氧比为7-20。所述酰胺的分子量优选为160-250原子质量单位。在所述酰胺中的碳氧比优选为7-16，最优选为10-14。R1，R2，R3和R5可以非强制地包括取代的烃基，即包含选自卤素(例如氟，氯)和烷氧化物(例如甲氧基)的非-烃取代基的基团。R1，R2，R3和R5可以任选地包括杂原子-取代的烃基团，即在由碳原子组成的基团链中包含氮(氮杂-)，氧(氧杂-)或硫(噻-)的基团。通常，在R1-3中每10个碳原子将存在不多于三个非烃取代基和杂原子，优选不多于一个，并且在应用上述碳氧比和分子量限制时必须考虑所存在的非-烃取代基和杂原子。优选的酰胺增容剂由碳，氢，氮和氧组成。代表性的R1，R2，R3和R5脂族烃基和脂环烃基团包括甲基，乙基，丙基，异丙基，丁基，异丁基，仲-丁基，叔-丁基，戊基，异戊基，新戊基，叔-戊基，环戊基，环己基，庚基，辛基，壬基，癸基，十一基，十二烷基及其构型异构体。酰胺增容剂的最优实施方案是其中上式环-[R4CON(R5)-]中的R4可以由亚烃基(CR6R7)n表示，换句话说，式环-[(CR6R7)nCON(R5)-]，其中，(a)碳氧比和(b)分子量适用于先前所述的值；n从3-5的整数；R5为含1-12碳原子的饱和烃基；借助先前提供的确定R1-3的规则(就每个n)独立地选择R6和R7。在由式环-[(CR6R7)nCON(R5)-]表示的内酰胺中，所有的R6和R7优选为氢，或在n个亚甲基基团中包含单个饱和烃基，R5为含3-12碳原子的饱和烃基。例如，1-(饱和烃基)-5-甲基吡咯烷-2-酮。代表性的酰胺增容剂包括1-辛基吡咯烷-2-酮，1-癸基吡咯烷-2-酮，1-辛基-5-甲基吡咯烷-2-酮，1-丁基己内酰胺，1-环已基吡咯烷-2-酮，1-丁基-5-甲基哌啶-2-酮，1-戊基-5-甲基哌啶-2-酮，1-已基-己内酰胺，1-已基-5-甲基吡咯烷-2-酮，5-甲基-1-戊基哌啶-2-酮，1，3-二甲基哌啶-2-酮，1-甲基己内酰胺，1-丁基-吡咯烷-2-酮，1，5-二甲基哌啶-2-酮，1-癸基-5-甲基吡咯烷-2-酮，1-十二烷基吡咯烷-2-酮，N，N-二丁基甲酰胺和N，N-二异丙基乙酰胺。
本发明的增容剂另外还包含由式R1COR2表示的酮类，式中R1和R2独立地选自1-12碳原子的脂族烃基，脂环族烃基和芳族烃基，并且其中所述酮的分子量为70-300原子质量单位，碳氧比为4-13。在所述酮中的R1和R2，优选独立地选自1-9碳原子的脂族烃基和脂环族烃基。所述酮的分子量优选为100-200原子质量单位。在所述酮中，碳氧比优选为约7-10。R1和R2可以一起形成连接并形成五元、六元、或七元环酮，例如环戊酮，环己酮，和环庚酮的亚烃基。R1和R2可以非强制地包括取代的烃基，即包含选自卤素(例如氟，氯)和烷氧化物(例如甲氧基)的非-烃取代基的基团。R1和R2可以非强制地包括杂原子-取代的烃基团，即在由碳原子组成的基础链中包含原子氮(氮杂-)，氧(酮-，氧杂-)或硫(噻-)的基团。通常，在R1和R2中每10个碳原子将存在不多于三个非烃取代基和杂原子，优选不多于一个，并且在应用上述碳氧比和分子量限制时必须考虑所存在的非-烃取代基和杂原子。在通式R1COR2中，代表性的R1和R2脂族烃基、脂环族烃基和芳族烃基包括甲基，乙基，丙基，异丙基，丁基，异丁基，仲-丁基，叔-丁基，戊基，异戊基，新戊基，叔-戊基，环戊基，环己基，庚基，辛基，壬基，癸基，十一基，十二烷基及其构型异构体，以及苯基，苯甲基，枯烯基，2，4，6-三甲苯基，甲苯基，二甲苯基和苯乙基。代表性的酮增容剂包括2-丁酮，2-戊酮，苯乙酮，丁酰苯，己酰苯，环己酮，环庚酮，2-庚酮，3-庚酮，5-甲基-2-己酮，2-辛酮，3-辛酮，二异丁基酮，4-乙基环己酮，2-壬酮，5-壬酮，2-癸酮，4-癸酮，2-萘烷酮，2-十三烷酮，二已基酮和二环己基甲酮。
本发明的增容剂另外还包含由式R1CN表示的腈类，式中R1选自5-12碳原子的脂族烃基，脂环族烃基或芳族烃基，并且其中所述腈的分子量为90-200原子质量单位，碳氮比为6-12。在所述腈类增容剂中的R1优选选自8-10碳原子的脂族烃基和脂环烃基。所述腈类增容剂的分子量优选为120-140原子质量单位。在所述腈类增容剂中，碳氮比优选为8-9。R1可以非强制地包括取代的烃基，即包含选自卤素(例如氟，氯)和烷氧化物(例如甲氧基)的非-烃取代基的基团。R1可以非强制地包括杂原子-取代的烃基团，即在由碳原子组成的基础链中包含原子氮(氮杂-)，氧(酮-，氧杂-)或硫(噻-)的基团。通常，在R1中每10个碳原子将存在不多于三个非烃取代基和杂原子，优选不多于一个，并且在应用上述碳氮比和分子量限制时必须考虑所存在的非-烃取代基和杂原子。在通式R1CN中，代表性的R1脂族烃基、脂环族烃基和芳族烃基包括戊基，异戊基，新戊基，叔-戊基，环戊基，环己基，庚基，辛基，壬基，癸基，十一基，十二烷基及其构型异构体，以及苯基，苯甲基，枯烯基，2，4，6-三甲苯基，甲苯基，二甲苯基和苯乙基。代表性的腈类增容剂包括1-氰基戊烷，2，2-二甲基-4-氰基戊烷，1-氰基己烷，1-氰基庚烷，1-氰基辛烷，2-氰基辛烷，1-氰基壬烷，1-氰基癸烷，2-氰基癸烷，1-氰基十一烷和1-氰基十二烷。在使HFC制冷剂与芳族的和烷基芳基的润滑剂相容时，腈类增容剂是尤其有用的。
本发明的增容剂另外还包含由式RC1x表示的含氯烃，式中，x选自1或2的整数；R选自1-12碳原子的脂族烃基和脂环族烃基；并且其中所述含氯烃的分子量为100-200原子质量单位，且碳氯比值为2-10。所述含氯烃增容剂的分子量优选为120-150原子质量单位。在所述含氯烃增容剂中，碳氯比值优选为6-7。在通式RC1x中，代表性的R脂族烃基和脂环烃基团包括甲基，乙基，丙基，异丙基，丁基，异丁基，仲-丁基，叔-丁基，戊基，异戊基，新戊基，叔-戊基，环戊基，环己基，庚基，辛基，壬基，癸基，十一基，十二烷基及其构型异构体。代表性的含氯烃增容剂包括3-(氯甲基)戊烷，3-氯-3-甲基戊烷，1-氯己烷，1，6-二氯己烷，1-氯庚烷，1-氯辛烷，1-氯壬烷，1-氯癸烷，和1，1，1-三氯癸烷。
本发明的增容剂另外还包含由式R1OR2表示的芳基醚，式中，R1选自6-12碳原子的芳香烃基；R2选自1-4碳原子的脂族烃基，并且其中所述芳基醚的分子量为100至150原子质量单位，且碳氧比为4至20。在所述芳基醚增容剂中，碳氧比优选为7-10。在通式R1OR2中，代表性的R1芳基基团包括苯基，联苯基，枯烯基，2，4，6-三甲苯基，甲苯基，二甲苯基，萘基和吡啶基。在通式R1OR2中，代表性的R2脂族烃基基团包括甲基，乙基，丙基，异丙基，丁基，异丁基，仲-丁基和叔-丁基。代表性的芳族醚增容剂包括甲基苯基醚(苯甲醚)，1，3-二甲氧基苯，乙基苯基醚和丁基苯基醚。
本发明的增容剂另外还包含由通式CF3R1表示的1，1，1-三氟烷，式中R1选自5-15碳原子的脂族烃基和脂环族烃基，优选的是线性的、饱和的、伯烷基基团。代表性的1，1，1-三氟烷增容剂包括1，1，1-三氟己烷和1，1，1-三氟十二烷。
本发明的增容剂另外还包含由通式R1OCF2CF2H表示的氟代醚，式中R1选自5-15碳原子的脂族烃基和脂环族烃基，优选的是线性的、饱和的、伯烷基基团。代表性的氟代醚增容剂包括C8H17OCF2CF2H和C6H13OCF2CF2H。
本发明的增容剂可以包含单一的增容剂或以任何比例的复合增容剂。例如，增容剂可以包含选自单一增容剂的化合物的混合物(例如聚亚氧烷基乙二醇醚的混合物)，或选自不同增容剂的化合物的混合物(例如聚亚氧烷基乙二醇醚与酮的混合物)。
以增容剂的总量计，本发明的增容剂可以含或不含1-50重量％、优选从1-10重量％的酯，所述酯包含官能团-CO2-并且碳与酯官能团羰基氧之比为2-6。非强制的酯类可以由通式R1CO2R2表示，式中R1和R2独立地选自线性的和环状的、饱和的和不饱和的烷基和芳基。R1和R2非强制地连接形成环，如内酯。优选的非强制的酯类主要地由元素C，H和O组成，其分子量从80-550原子质量单位。代表性的非强制的酯类包括(CH3)2CHCH2OOC(CH2)2-4OCOCH2CH(CH3)2(二异丁基二元酸酯)，己酸乙酯，庚酸乙酯，丙酸正-丁基酯，丙酸正-丙基酯，苯甲酸乙酯，邻苯二甲酸二-正丙基酯，苯甲酸乙氧基乙基酯，碳酸二丙酯，“Exxate700”(商品乙酸C7烷基酯)，“Exxate 800”(商品乙酸C8烷基酯)，邻苯二甲酸二丁酯，和醋酸叔丁酯。
本发明的增容剂可以非强制地包含至少一种聚乙烯醚聚合物，包括聚乙烯醚均聚物，聚乙烯醚共聚物，和乙烯醚与烯烃(例如乙烯和丙烯)的共聚物，和/或官能化烯烃(例如醋酸乙烯酯和苯乙烯)。代表性的聚乙烯醚是由IdemitsuKosan出售并且在40℃时运动粘度32cs的PVE 32。
以增容剂的总量计，本发明的增容剂可以非强制地包含约0.5-50重量％、5-15碳原子的线性的或环状脂族烃基或芳族的烃基。代表性的烃类包括戊烷，己烷，辛烷，壬烷，癸烷，IsoparH(高纯度C11-C12异链烷烃)，Aromatic 150(C9-C11芳香烃)，Aromatic 200(C9-C15芳香烃)和Naptha 140。所有这些烃均由Exxon Chemical，USA出售。
以增容剂的总量计，本发明的增容剂可以非强制地包含约0.01-30重量％的添加剂，所述添加剂将以减少润滑剂与金属附着力的方式降低在换热器中发现的金属铜，铝，钢，或其他金属的表面能。降低金属表面能的添加剂的例子包括披露于WIPO PCT出版物WO96/7721中的那些，如ZonylFSA，ZonylFSP，和ZonylFSj，所有均为E.I.du Pontde Nemours and Co.的产品。在实践中，通过降低金属和润滑剂之间的粘着力(即置换更紧密地粘结至金属上的化合物)，润滑剂将更自由地循环通过空调或制冷系统中的换热器和连接管道，而不以层的形式残留在金属的表面上。这使得对金属的热传递能够增加并且能够使润滑剂有效地返回至压缩机。
根据需要，可以非强制地向本发明的组合物中添加常用的制冷系统添加剂，以便增加润滑性和系统稳定性。在制冷压缩机润滑领域中这些添加剂通常是已知的，并且包括抗磨剂，耐特高压润滑剂，腐蚀和氧化抑制剂，金属表面钝化剂，自由基清除剂，控泡剂，等等。通常，相对于总的润滑剂组合物，这些添加剂仅仅为少量存在。通常，每种添加剂以0.1％至3％的浓度使用。这些添加剂根据个别的系统需求来选择。上述的添加剂的一些典型实例可以包括但不局限于润滑增强添加剂，如磷酸和硫代磷酸的烷基或芳基酯。这些添加剂包括EP润滑添加剂的磷酸三芳基酯类，如丁基化磷酸三苯酯(BTPP)，或其它烷基化磷酸三芳基酯，例如，得自Akzo Chemicals的Syn-0-Ad 8478，tricrecyl磷酸酯和相应的化合物。另外，金属二硫代磷酸二烷基酯(例如二烷基二硫代磷酸锌或ZDDP，Lubrizol 1375)和该类化学剂的其它成员也可以用于本发明的组合物中。其他的抗磨剂包括原料油类和不对称的多羟基润滑添加剂如Synergol TMS(InternationalLubricants)。同样地，稳定剂如抗氧剂，自由基清除剂，和水净化剂也可以使用。在这类中的化合物包括但不局限于丁基化羟基甲苯(BHT)和环氧化物。
增容剂(相容剂)如酮可能有讨厌的气味，这可通过添加气味掩蔽剂或香料来掩蔽。气味掩蔽剂或香味的典型实例可以包括常绿植物，新鲜的柠檬，樱桃，肉桂，胡椒薄荷，花或橙皮，或由Intercontinental Fragrance出售的产品，以及d-苎烯和蒎烯。以气味掩蔽剂和增容剂的总重量计，可以约0.001-15重量％的浓度使用上述的气味掩蔽剂。
另外本发明还包括制冷方法，包括在被制冷物体附近使包含卤代烃的制冷组合物蒸发；和致热方法，包括在受热物体的存在下，在润滑剂和增容剂存在下，使卤代烃制冷剂冷凝。
另外，本发明还包括使卤代烃制冷剂溶解于润滑剂中的方法，包括在有效量增容剂的存在下使卤代烃制冷剂与润滑剂接触，这将形成卤代烃制冷剂和润滑剂的溶液。
此外，本发明还涉及在压缩制冷系统中使润滑剂从非-压缩区域返回至压缩区域的方法，包括(a)在有效量增容剂的存在下，在非-压缩区域中使润滑剂与至少一种卤代烃制冷剂接触；和(b)使润滑剂从制冷系统的非压缩区域返回至压缩区域。
此外，本发明还包括在制冷系统中使润滑剂从低压区域返回至压缩区域的方法，包括(a)在有效量增容剂的存在下，在制冷系统的低压区中，使润滑剂与至少一种卤代烃制冷剂接触；和(b)使润滑剂从制冷系统的低压区返回至压缩区域。
实施例现提供下面的实施例来阐明本发明的某些方面，但这并不是对本发明范围的限制。
在本发明中，除非另有说明，所有的百分数(％)均以重量百分数计。
Naptha 140(标准沸点188-208℃的链烷烃和环烷属烃)，Aromatic 150(标准沸点184-204℃的芳族化合物)和IsoparH(标准沸点161-203℃的异链烷烃)均为Exxon Chemicals的产品。Exxate700是由Exxon生产的乙酸C7烷基酯。在此使用“POE 22”作为MobilOil product Arctic EAL22的缩写，一种在40℃时运动粘度为22cs的多元醇酯润滑剂。在此使用“POE 32”作为Uniqema productEmkarate RL32的缩写，一种在40℃时运动粘度为32cs的多元醇酯润滑剂。Zerol75是在40℃时运动粘度为15cs的烷基苯润滑剂，Zerol150是在40℃时运动粘度为32cs的烷基苯润滑剂，Zerol 200 TD是在40℃时运动粘度为40cs的烷基苯润滑剂，而Zerol 300是在40℃时运动粘度为57cs的烷基苯润滑剂。Zerol产品由ShrieveCorporation出售。PVE 32是由Idemitsu Kosan出售并且在40℃时运动粘度32cs的聚乙烯醚。Ucon LB-65是由Union Carbide出售、平均分子量约340的聚亚氧丙基二醇润滑剂。Ucon 50-HB-100是由Union Carbide出售、平均分子量约520、包含等份氧化乙烯和氧化丙烯基团的润滑剂。Ucon 488是在40℃时运动粘度130cs的聚亚烷基二醇润滑剂，由Union Carbide出售的产品。Suniso3GS(在本发明中有时缩写为“3GS”)是在40℃时运动粘度为33cs的环烷矿物油，Suniso4GS(在本发明中有时缩写为“4GS”)是在40℃时运动粘度为62cs的环烷矿物油。Suniso产品由Crompton Corporation出售。HAB 22在40℃时的运动粘度为22cs，并且是由Nippon oil出售的支链烷基苯润滑剂。
HCFC-22是氯二氟甲烷。HFC-134a是1，1，1，2-四氟乙烷。R401A是包含53重量％HCFC-22.13重量％HFC-152a(1，1-二氟乙烷)和34重量％HCFC-124(2-氯-1，1，1，2-四氟乙烷)的制冷剂混合物。R404A是包含44重量％HFC-125(五氟乙烷)，52重量％HFC-143a(1，1，1-三氟乙烷)和4重量％HFC-134a的制冷剂混合物。R407C是包含23重量％HFC-32(二氟甲烷)，25重量％HFC-125和52重量％HFC-134a的制冷剂混合物。R410A是包含50重量％HFC-32和50重量％HFC-125的制冷剂混合物。
在本发明中对于许多材料使用的缩写示于下表中，其中带有相应的材料名称，以及相应的分子式和分子量

实施例1将本发明的聚亚氧烷基乙二醇醚增容剂置于含有制冷剂和润滑剂的合适的容器中并使温度下降直至凭肉眼观察到两相为止(即相分离温度，在此也称之为“PST”)。在容器中的组合物是50重量％HFC-134a，25重量％Zerol 150和25重量％增容剂。结果列于下面，和图1中。
实施例1

数据表明，相对相分离温度为137℃的50重量％HFC-134a/50重量％Zerol 150烷基苯润滑剂，明显地降低了相分离温度。数据还表明最小的相分离温度在聚亚氧烷基乙二醇醚增容剂特定的碳氧比时出现，这时所述增容剂指示出在烷基苯润滑剂中对氢氟烃制冷剂最大的溶解性改善。
实施例2将本发明的聚亚氧烷基乙二醇醚增容剂置于含有制冷剂和润滑剂的合适的容器中，并降低温度直至观察到两相为止。在容器中的组合物是50重量％R401A制冷剂，40重量％Suniso 3GS和10重量％聚亚氧烷基乙二醇醚增容剂。结果显示如下，和图2中。
实施例2

数据说明，相对于50重量％R401A制冷剂/50重量％Suniso 3GS矿物油，其相分离温度为24℃，明显地降低了相分离温度。数据还表明最小的相分离温度在聚亚氧烷基乙二醇醚增容剂特定的碳氧比时出现，这时所述增容剂指示出在矿物油润滑剂中对含氢氯氟烃的制冷剂最大的溶解性改善。
另外还对丁基苯基醚(C10H14O)，一种芳基醚增容剂进行测量，并且令人惊讶地显示出了32℃的低相分离温度。
实施例3将本发明的酮增容剂置于含有制冷剂和润滑剂的合适的容器中，并降低温度直至观察到两相为止。在容器中的组合物是50重量％HFC-134a，25重量％Zerol 150和25重量％酮增容剂。结果显示如下，和图3中。
实施例3

数据表明，相对相分离温度为137℃的50重量％HFC-134a/50重量％Zerol 150烷基苯润滑剂，明显地降低了相分离温度。数据还表明最小的相分离温度在酮增容剂特定的碳氧比时出现，这时所述增容剂指示出在烷基苯润滑剂中对氢氟烃制冷剂最大的溶解性改善。
实施例4将本发明的腈类增容剂置于含有制冷剂和润滑剂的合适的容器中，并降低温度直至观察到两相为止。在容器中的组合物是50重量％HFC-134a，25重量％Zerol 150和25重量％腈类化合物。结果显示如下，和图4中。
实施例4

数据表明，相对相分离温度为137℃的50重量％HFC-134a/50重量％Zerol 150烷基苯润滑剂，明显地降低了相分离温度。数据还表明最小的相分离温度在腈类增容剂特定的碳氮比时出现，这时所述增容剂指示出在烷基苯润滑剂中对氢氟烃制冷剂最大的溶解性改善。
实施例5将本发明的氯烃增容剂置于含有制冷剂和润滑剂的合适的容器中，并降低温度直至观察到两相为止。在容器中的组合物是50重量％HFC-134a，25重量％Zerol 150和25重量％氯烃增容剂。结果显示如下，和图5中。
实施例5

数据表明，相对相分离温度为137℃的50重量％HFC-134a/50重量％Zerol 150烷基苯润滑剂，明显地降低了相分离温度。数据还表明最小的相分离温度在氯烃增容剂特定的碳氯比值时出现，这时所述增容剂指示出在烷基苯润滑剂中对氢氟烃制冷剂最大的溶解性改善。
实施例6将本发明的氯烃增容剂置于含有制冷剂和润滑剂的合适的容器中，并降低温度直至观察到两相为止。在容器中的组合物是50重量％R401A制冷剂，40重量％Suniso 3GS和10重量％氯烃增容剂。结果显示如下，和图6中。
实施例6

数据表明，相对于50重量％R401A制冷剂/50重量％Suniso 3GS矿物油，其相分离温度为24℃，明显地降低了相分离温度。数据还表明最小的相分离温度在氯烃增容剂特定的碳氯比值时出现，这时所述增容剂指示出在矿物油润滑剂中含氢氯氟烃的制冷剂最大的溶解性。
实施例7将本发明的酰胺增容剂置于含有制冷剂和润滑剂的合适的容器中，并降低温度直至观察到两相为止。在容器中的组合物是HFC-134a或R401A制冷剂，Zerol 150或Suniso 3GS润滑剂，和酰胺增容剂。结果显示如下，和图7和8中。
实施例7

数据表明，相对于50重量％HFC-134a/50重量％Zerol 150，其相分离温度为137℃；和50重量％R401A制冷剂/50重量％Suniso 3GS，其相分离温度为24℃；对于含氢氟烃和氢氯氟烃的制冷剂/润滑剂系统而言，明显地降低相分离温度。对于含有HFC-134a和Zerol 150的酰胺增容剂，将在特定的碳/酰胺氧比时出现最小的相分离温度，这时所述增容剂显示出对氢氟烃制冷剂和烷基苯润滑剂最大的溶解性改善。对于含有R401A制冷剂和Suniso 3GS矿物油润滑剂的酰胺增容剂，其相分离温度将随碳/酰胺氧比的增加而降低。
实施例8将本发明的聚亚氧烷基乙二醇醚增容剂置于含有制冷剂和润滑剂的合适的容器中，并降低温度直至观察到两相为止。在容器中的组合物是25重量％Zerol 150，25重量％增容剂和50重量％的HFC-32，HFC-125或R410A制冷剂。结果显示如下，和图9中。
实施例8

当HFC-32和HFC-125制冷剂复合形成R410A制冷剂时，相对于纯的HFC-32或HFC-125，数据显出了意外的并且通常是更低的相分离温度。
实施例9将本发明的芳基醚，1，1，1-三氟烷和氟代醚增容剂置于含有制冷剂和润滑剂的合适的容器中，并将温度降低至观察到两相为止。在容器中的组合物是50重量％HFC-134a制冷剂，25重量％Zerol 150烷基苯润滑剂和25重量％的增容剂。结果显示如下。
实施例9

数据表明，相对于50重量％HFC-134a/50重量％Zerol 150，其相分离温度为137℃；和50重量％R401A制冷剂/50重量％Suniso 3GS，其相分离温度为24℃；对于含氢氟烃和氢氯氟烃制冷剂的这些增容剂而言，明显地降低相分离温度。
实施例10-28将7.5克HFC-43-10mee(CF3CF2CHFCHFCF3)，在此称之为“4310”，和2.5克所选的润滑剂装入试管中。以1克增量将本发明的增容剂添加至4310/润滑剂混合物中，并在25℃对该试管的内含物进行搅拌。记录相位改变，并通过气相色谱法分析各层的成分。添加一克增量的增容剂，直至试管内含物达到一均匀相为止。结果显示如下。实施例110

实施例11

实施例12

实施例13

实施例14

实施例15

实施例16

实施例17在该实施例中，DIP＝相等重量份数的PnB，DPnB和Isopar H。

实施例18在该实施例中，2-庚酮称为“A”。

实施例19在该实施例中，5-甲基-2-己酮称为“A”。

实施例20

实施例21在该实施例中，PDD＝相等重量份数的PnB，DMM和DPnB。

实施例22在该实施例中，DDN＝相等重量份数的DPnB，DMM和Naptha 140(“N140”)。


实施例23在该实施例中，DDA＝相等重量份数的DPnB，DMM和Aromatic 150(“A150”)。

实施例24在该实施例中，PD＝2重量份PnB，1重量份DPnB。

实施例25在该实施例中，PD＝2重量份PnB，1重量份DPnB。

实施例26在该实施例中，PD＝2重量份PnB，1重量份DPnB。

实施例27

实施例28

结果显示，借助将大量制冷剂(4310)引入润滑剂相(顶层)中，并且将润滑剂(3GS或Zerol 150)引入制冷剂相(底层)中，本发明的增容剂改善了氢氟烃和常规润滑剂之间的溶解性。本发明的增容剂改善溶解性将明显好于单独的IsoparH，单独的IsoparH从达不到单相。在添加一克之后，当与相应地单独使用PnB，DPnB和IsoparH相比(15％，13％和0.4％)，PnB，DPnB和Isopar H的混合物将令人惊讶地向润滑剂相中引入更多的4310(17％)。借助该方法，最优选的增容剂是1-辛基吡咯烷-2-酮，它仅需要3克就与Zerol 150烷基苯润滑剂达成单相。
另外，作为对比数据，还用HFC-4310mee和Zerol 150对己二醇进行测试，但是，甚至在添加10克己二醇之后该溶液仍保持两相。
实施例29在如下润滑剂-返回设备中进行润滑剂返回测试。液体制冷剂从加压的气缸输送通过铜管至液体制冷剂汽化的加热器中。然后，使制冷剂蒸气通过压力调节器和计量阀以便将流量控制在1,100cc/min和101kPa(1大气压)的压力。将制冷剂蒸气输送至另一铜管，该铜管的长度为180cm，外径0.635cm，呈U形且置于恒温浴中。U-形管(U-管)从直的纵断面开始37cm长，然后在浴的底部弯曲成水平断面27cm长。然后，以四个23cm长度的之字形图象垂直升起，继之以另一垂直的直断面23cm长。U-管装有10克润滑剂，含或不含增容剂，所述增容剂通过37cm的立管添加至U-管中。蒸气制冷剂慢慢地通过U-管中的润滑剂。排出U-管的制冷剂和润滑剂收集在接收器中，然后使制冷剂从润滑剂中蒸发出。然后，对润滑剂进行称重，以确定多少润滑剂由制冷剂从U-管中带出。
将制冷剂R407C置于制冷剂钢瓶中。将本发明的Suniso 3GS矿物油，或Suniso 3GS油和本发明增容剂置于U-铜管中，其中混合的润滑剂和增容剂等于10克。恒温浴保持在-20℃的温度下。在每分钟1,100cc的流量下，使制冷剂R407C蒸气通过U-管，并以6，10和20分钟的时间间隔测量接收器中润滑剂的重量。结果显示如下。
实施例29

结果表明，相对于纯3GS或3GS中的Isopar H，将2-庚酮和5-甲基-2-己酮的酮增容剂添加至3GS矿物油中，在润滑剂返回方面将显示出明显的改善。
实施例30使用实施例29的装置和步骤，对含有Zerol 150烷基苯润滑剂，含或不含增容剂的制冷剂HFC-134a进行测试。结果显示如下
实施例30

*Ucon LB-65是由Union Carbide出售、平均分子量约340的聚亚氧丙基乙二醇润滑剂。
**Ucon 50-HB-100是由Union Carbide出售、平均分子量约520、包含等份氧化乙烯基和氧化丙烯基的润滑剂。
***Syn-0-Ad 8478是由Akzo Chemicals生产的烷基化的三芳基磷酸酯。
结果显示，添加聚亚氧烷基乙二醇醚增容剂，含或不含另外的添加剂如抗磨剂或烃类，将明显地改善烷基苯润滑剂的润滑剂返回，并提供与POE 22多元醇酯润滑剂相当的性能。比较数据表明，更高的分子量的聚氧化丙烯润滑剂不提供可接受的润滑剂返回。
实施例31使用实施例29的装置和步骤，相对于POE22多元醇酯润滑剂，对含有Zerol 150烷基苯润滑剂，含或不含增容剂的制冷剂R404A进行测试。结果显示如下。
实施例31

结果表明，相对于多元醇酯润滑剂POE 22多元醇酯润滑剂，将本发明的增容剂添加至Zerol 150中将明显地改善润滑剂返回。
实施例32使用实施例29的装置和步骤，相对于POE22多元醇酯润滑剂，对含有Zerol 150烷基苯润滑剂，含或不含增容剂的制冷剂HFC-134a进行测试。结果显示如下。
实施例32

*“Orange”和“Cinnamon”是由Intercontinental Fragrance出售的香料结果表明，将本发明的增容剂添加至Zerol 150中将提供可与POE22多元醇酯润滑剂相比的润滑剂返回。
实施例33使用实施例29的装置和步骤，相对于纯的Zerol 150，对含有Suniso 3GS矿物油润滑剂，含或不含增容剂的制冷剂R404A进行测试。结果显示如下。
实施例33

结果表明，将本发明的增容剂添加至Suniso 3GS中，相对于Zerol150将提供改善的润滑剂返回。
实施例34使用实施例29的装置和步骤，相对于POE22多元醇酯润滑剂，对含有Zerol 150烷基苯润滑剂，含或不含增容剂的制冷剂R410A进行测试。结果显示如下。
实施例34

*不溶于Zerol150**聚亚烷基二醇润滑剂由Union Carbide出售、平均分子量约520、带有氧化乙烯和氧化丙烯基团。
结果表明，相对于POE 22多元醇酯润滑剂，将本发明的增容剂用于Zerol 150中将提供可以相比的改善的润滑剂返回。
实施例35-36这些试验旨在确定，利用Zerol 150烷基苯润滑剂和本发明的增容剂，是否制冷剂R410A可用于HCFC-22 Carrier热泵(Model Tech2000)。热泵配备有R410A Copeland卷轴压缩机(Scrollcompressor)(ZP32K3E R-410)，后者在润滑剂贮槽中装备有观察窗和水准管。风扇-盘管单元(fan-coil unit)安装在环境试验室的室内，而室外单元安装在户外房间。两个单元通过吸入管线中1.59cm(5/8英寸)外径的铜管和液相线中27cm(1/2英寸)外径的铜管连接。对该系统装上3.180克制冷剂和1,100克包含增容剂的润滑剂。为了进行对比，将含有多元醇酯润滑剂的制冷剂R410A用作基准。在ASHRAE制冷和低温加热条件下进行各项测试。对于制冷，将室内房间控制在26.7℃(80°F)和50％相对湿度，户外房间控制在27.8℃(82°F)和40％相对湿度。对于低温加热，将室内房间控制在21.1℃(70°F)和57％相对湿度，户外房间控制在8.3℃(17°F)和60％相对湿度。从制冷剂侧测量的结果显示如下。
实施例35-制冷试验

实施例36-低温加热试验

结果表明，当将增容剂添加至Zerol 150，Suniso 3GS或4GS中时润滑剂返回，能量效率和制冷能力将明显增加，并且在若干情况下，其性能将等于或优于多元醇酯类。另外，在加热期间还将有明显的EER改进。
实施例37使用实施例32的装置和步骤，对含有本发明增容剂的R410 A制冷剂进行测试。制冷结果列于下表中。
实施例37

数据显示，仅仅利用戊烷将提供不充分的润滑剂返回，制冷能力和能量效率。PnB/DPnB作为增容剂将提供增加的性能，而复合的PnB/DPnB/戊烷作为增容剂将提供最好的综合性能，包括与多元醇酯润滑剂POE22可比较的EER。
实施例38使用实施例32的装置和步骤，对含有本发明增容剂的R410A制冷剂进行测试。然而，在该测试中，HCFC-22的蒸发器被R410A的蒸发器取代。制冷结果列于下面。
实施例38

*“0range”和“Cinnamon”是由Intercontinental Fragrance出售的香料数据表明，即使该系统有HCFC-22冷凝器和R410蒸发器，相对于纯Zerol 150，利用增容剂在制冷能力，能量效率和润滑剂返回方面也将明显改善。
实施例39这些试验旨在确定，利用Zerol 150烷基苯润滑剂和增容剂，是否制冷剂R410A可用于R410A热泵。该热泵在润滑剂贮槽中配备有观察窗和水准管。风扇-盘管单元(fan-coil unit)安装在环境试验室的室内，而室外单元安装在户外房间。两个单元通过吸入管线中1.59cm(5/8英寸)外径的铜管和液相线中1.27cm(1/2英寸)外径的铜管连接。对该系统装上3.860克制冷剂和1270毫升包含本发明增容剂的润滑剂。为了进行对比，将含有POE 22多元醇酯润滑剂的制冷剂R410A用作基准。在ASHRAE制冷条件下进行各项测试。对于制冷，将室内房间控制在26.7℃(80°F)和50％相对湿度，户外房间控制在27.8℃(82°F)和40％相对湿度。从制冷剂侧测量的结果显示如下。
实施例39-制冷试验

*在完成-压缩机贮槽润滑剂液位变得太低之前停止Zerol 150测试**“Orange”和“Cinnamon”是由Intercontinental Fragrance出售的香料结果表明，当本发明的增容剂添加至Zerol 150中时，具有改善的润滑剂返回，制冷能力和效率。使用1-辛基吡咯烷-2-酮酰胺增容剂显示出了相当于POE 22多元醇酯润滑剂基准的性能。
实施例40测试旨在确定利用常规润滑剂Zerol 150或Suniso 3GS和本发明的增容剂，HFC-134a制冷剂是否能够用于家用电冰箱(Whirlpool21立方英尺)。针对密封往复式空气压缩机和两个风扇，该电冰箱配备含44重量％HFC-125(五氟乙烷)，52重量％HFC-143a(1，1，1-三氟乙烷)和4重量％HFC-134a的制冷剂混合物。R407C是包含23重量％HFC-32(二氟甲烷)，25重量％HFC-125和52重量％HFC-134a的制冷剂混合物。R410A是包含50重量％HFC-32和50重量％HFC-125的制冷剂混合物。
在本发明中对于许多材料使用的缩写示于下表中，其中带有相应的材料名称，以及相应的分子式和分子量

实施例1将本发明的聚亚氧烷基乙二醇醚增容剂置于含有制冷剂和润滑剂的合适的容器中并使温度下降直至凭肉眼观察到两相为止(即相分离温度，在此也称之为“PST”)。在容器中的组合物是50重量％HFC-134a，25重量％Zerol 150和25重量％增容剂。结果列于下面，和图1中。
实施例41

结果表明，与多元醇酯类相比较，本发明的增容剂/润滑剂组合物吸收更少的水，而与聚乙烯醚和聚亚烷基二醇润滑剂相比较将吸收明显更少的水。由于本发明的增容剂/润滑剂组合物确实吸收了一些水，因此，与Zerol 150相比较，它们还有所存在的游离(不可混溶)水的更小的风险。游离水可在膨胀设备中冻结并引起压缩机故障。
实施例42对本发明的组合物热稳定性进行测试。将不锈钢，铝和铜取样片置于包含R410A制冷剂，Zerol 150润滑剂和本发明增容剂的密封玻璃管中。在四种情况下，添加1,000ppm水。将玻璃管在175℃保持14天。结果列于下表中。
实施例42

结果表明，本发明的组合物甚至在1000ppm水存在下也是热稳定的，没有形成任何酸。在水存在下，多元醇酯润滑剂由于水解和形成酸，将使铜腐蚀。
实施例43利用连接到Keithley model 617电位计中的Balsbaugh液体试验电池，由ASTM D-1169方法测量体电阻系数。Keithley model 247高压电源用作激励电源(excitation source)。利用GenRad model1189电容电桥测量用于计算电阻系数和介电常数的电容。结果显示如下。
实施例43

结果表明，相对于POE 22多元醇酯润滑剂，本发明的组合物具有改进的电气性质。他们显示出了体积电阻系数的增加和介电常数的下降，这将改善电绝缘性质并保护压缩机电机绕组用导线材料。
实施例44就于Zerol 150中的本发明的组合物，利用R410A制冷剂测量溶解性和粘度。该数据用来确定在10℃，1MPa和随后粘度降低的蒸发器条件下，溶解于润滑剂中制冷剂的量。将数据与R410A/POE 22和R410A/Zerol 150进行对比。另外，80℃，2.5MPa下还在压缩条件下确定粘度和溶解于润滑剂中制冷剂的百分比。结果显示如下。
实施例44

结果表明，本发明的增容剂当添加至常规烷基苯润滑剂中时，制冷剂溶解性将明显增加，并且随后在蒸发器中粘度下降。粘度降低将使得至压缩机的润滑剂返回得以改善。在压缩条件下，与POE 22相比较，由于更少的制冷剂溶解于润滑剂中，因此，粘度将保持高至足以有效地润滑压缩机。
实施例45利用ViscoPro2000粘度计，测量POE 22，Zerol 150以用及含10％重量PnB和5％重量DPnB的Zerol 150的动态粘度。结果示于图10中。结果表明，10％重量PnB和5％DPnB增加Zerol 150的粘度指数。这将给出在高温下不降低粘性而在低温降低粘性的所希望的结果，粘性分布类似于POE 22。这将增强润滑剂从蒸发器的返回，同时在压缩机中保持良好的粘性。
实施例46使用钢球，利用ASTM D4172B的四球磨损试验，以便评估本发明组合物的润滑性能。利用增容剂在烷基苯润滑剂中不同的组合物进行60分钟的测试，并与没有增容剂的湿润剂进行对比。测量磨痕和摩擦平均系数。结果显示如下。

结果表明，当本发明的增容剂添加至常规润滑剂中时润滑性质类似或得以改善，这可通过磨痕减小的尺寸和类似较低的摩擦系数得以证明。添加抗磨剂如Synergol将进一步改善润滑性质。
实施例47利用本发明的组合物进行压缩机寿命试验。针对卷轴和回转式压缩机，进行过满启动测试。过满启动测试是其中在停机时压缩机贮槽充满制冷剂的恶劣条件。在启动期间，制冷剂的存在将降低润滑剂的粘性，这将导致不充分的压缩机润滑。利用不混溶的制冷剂/润滑剂系统这将是特别困难的，其中在压缩机贮槽中将形成两层，制冷剂层在底部，这时润滑剂通常将被引入压缩机轴承中。在-12.2℃的吸入温度和37.8℃的排出温度下，对压缩机进行测试。就1000个周期数，压缩机启动时间为三分钟，关闭时间为15分钟。在测试之后，卸下压缩机并检查磨损情况。没有发现明显的磨损。
实施例47

实施例48就与某些封闭式压缩机中使用的聚酯马达材料的相容性，对本发明的增容剂进行测试。将聚酯薄膜条与HFC-134a制冷剂和不同的润滑剂/增容剂组合物一起置于密封管。将密封管在150℃保持两周。取出聚酯条并通过180度的弧弯曲10次，以评估其脆性。在液相和气相中对所述条进行评估。结果列于下表中。
实施例48

数据表明，利用不含游离羟基的DMM(CH3O[CH2CH(CH3)O]2CH3)，与均含端羟基的PnB(C4H9OCH2CH(CH3)OH)和DPnB(C4H9O(CH2CH(CH3)O)2H)相比，明显改善聚酯马达材料的相容性。数据还表明，烷基吡咯烷酮如1-辛基-2-吡咯烷酮与聚酯马达材料相容，并且优选供某些封闭式压缩机使用。
权利要求
1.一种供压缩制冷和空调使用的润滑剂组合物，它包含(a)至少一种选自链烷烃，环烷烃，芳族化合物和聚α-烯烃的润滑剂；(b)至少一种选自如下的增容剂(i)由式R1[(OR2)xOR3]y表示的聚亚氧烷基乙二醇醚，式中x选自1-3的整数，y选自1-4的整数，R1选自氢，1-6个碳原子的脂族烃基和y键合位置；R2选自2-4个碳原子的脂族亚烃基；R3选自氢，1-6个碳原子的脂族和脂环族烃基；R1和R3至少之一选自所述烃基；并且其中所述聚亚氧烷基乙二醇醚的分子量为100至300原子质量单位，并且碳与氧之比为2.3至5.0；(ii)由式R1CONR2R3和环-[R4CON(R5)-]表示的酰胺，式中R1，R2，R3和R5独立地选自1-12碳原子的脂族烃基和脂环烃基；R4选自3-12碳原子的脂族亚烃基；并且其中所述酰胺的分子量为120至300原子质量单位，并且碳与氧之比为7-20；(iii)由式R1COR2表示的酮，式中R1和R2独立地选自1-12碳原子的脂族烃基、脂环族烃基和芳族烃基，并且其中所述酮的分子量为70-300原子质量单位，碳与氧之比为4-13；(iv)由式R1CN表示的腈，式中R1选自5-12碳原子的脂族烃基、脂环族烃基或芳族烃基，并且其中所述腈的分子量为90-200原子质量单位，碳与氮之比为6-12；(v)由式RClx表示的含氯烃，式中，x选自1或2的整数；R选自1-12碳原子的脂族烃基和脂环烃基；并且其中所述含氯烃的分子量为100至200原子质量单位并且碳与氯之比为2至10；(vi)由式R1OR2表示的芳基醚，式中，R1选自6-12碳原子的芳烃基团；R2选自1-4个碳原子的脂族烃基；并且其中所述芳基醚的分子量为100至150原子质量单位，且碳与氧之比为4至20；(vii)由式CF3R1表示的1，1，1-三氟烷，式中，R1选自5-15碳原子的脂族烃基和脂环族烃基；和(viii)由式R1OCF2CF2H表示的氟代醚，式中，R1选自5-15碳原子的脂族烃基和脂环族烃基；和其中，所述润滑剂与所述增容剂的重量比为从99∶1至1∶1。
2.一种供压缩制冷和空调使用的制冷剂组合物，包含(a)至少一种选自氢氟烃和氢氯氟烃的卤代烃；(b)至少一种选自链烷烃，环烷烃，芳族化合物和聚α-烯烃的润滑剂；和(c)至少一种选自如下的增容剂(i)由式R1[(OR2)xOR3]y表示的聚亚氧烷基乙二醇醚，式中x为选自1-3的整数，y为选自1-4的整数，R1选自氢，1-6个碳原子的脂族烃基和y键合位置；R2选自2-4个碳原子的脂族亚烃基；R3选自氢，1-6个碳原子的脂族烃基和脂环族烃基；R1和R3至少之一选自所述烃基；并且其中所述聚亚氧烷基乙二醇醚的分子量为100至300原子质量单位，并且碳与氧之比为2.3至5.0；(ii)由式R1CONR2R3和环-[R4CON(R5)-]表示的酰胺，式中R1，R2，R3和R5独立地选自1-12碳原子的脂族烃基和脂环烃基；R4选自3-12碳原子的脂族亚烃基；并且其中所述酰胺的分子量为120至300原子质量单位，并且碳与氧之比为7-20；(iii)由式R1COR2表示的酮，式中R1和R2独立地选自1-12碳原子的脂族烃基、脂环族烃基和芳族烃基，并且其中所述酮的分子量为70-300原子质量单位，碳与氧之比为4-13；(iv)由式R1CN表示的腈，式中R1选自5-12碳原子的脂族烃基、脂环族烃基和芳族烃基，并且其中所述腈的分子量为90-200原子质量单位，碳与氮之比为6-12；(v)由式RClx表示的含氯烃，式中，x选自1或2的整数；R选自1-12碳原子的脂族烃基和脂环族烃基；并且其中所述含氯烃的分子量为100至200原子质量单位并且碳与氯之比为2至10；(vi)由式R1OR2表示的芳基醚，式中，R1选自6-12碳原子的芳烃基团；R2选自1-4个碳原子的脂族烃基；并且其中所述芳基醚的分子量为100至150原子质量单位，且碳与氧之比为4至20；(vii)由式CF3R1表示的1，1，1-三氟烷，式中，R1选自5-15碳原子的脂族烃基和脂环族烃基；和(viii)由式R1OCF2CF2H表示的氟代醚，式中，R1选自5-15碳原子的脂族烃基和脂环族烃基；和其中，所述润滑剂与所述增容剂的重量比为99∶1至1∶1。
3.一种供压缩制冷和空气调节设备使用的制冷组合物，所述设备包含链烷烃的、环烷烃的、芳族的和/或聚-α-烯烃的润滑剂，所述制冷剂组合物包含(a)至少一种选自氢氟烃和氢氯氟烃的卤代烃；和(b)至少一种选自如下的增容剂(i)由式R1[(OR2)xOR3]y表示的聚亚氧烷基乙二醇醚，式中x为选自1-3的整数，y为选自1-4的整数，R1选自氢，1-6个碳原子的脂族烃基和y键合位置；R2选自2-4个碳原子的脂族亚烃基；R3选自氢，1-6个碳原子的脂族烃基和脂环族烃基；R1和R3至少一个选自所述烃基；并且其中所述聚亚氧烷基乙二醇醚的分子量为100至300原子质量单位，并且碳与氧之比为2.3至5.0；(ii)由式R1CONR2R3和环-[R4CON(R5)-]表示的酰胺，式中R1，R2，R3和R5独立地选自1-12碳原子的脂族烃基和脂环族烃基；R4选自3-12碳原子的脂族亚烃基；并且其中所述酰胺的分子量为120至300原子质量单位，并且碳与氧之比为7-20；(iii)由式R1COR2表示的酮，式中R1和R2独立地选自1-12碳原子的脂族烃基、脂环族烃基和芳族烃基，并且其中所述酮的分子量为70-300原子质量单位，碳与氧之比为4-13；(iv)由式R1CN表示的腈，式中R1选自5-12碳原子的脂族烃基、脂环族烃基和芳族烃基，并且其中所述腈的分子量为90-200原子质量单位，碳与氮之比为6-12；(v)由式RClx表示的含氯烃，式中，x选自1或2的整数；R选自1-12碳原子的脂族烃基和脂环族烃基；并且其中所述含氯烃的分子量为100至200原子质量单位并且碳与氯之比为2至10；(vi)由式R1OR2表示的芳基醚，式中，R1选自6-12碳原子的芳烃基团；R2选自1-4个碳原子的脂族烃基；并且其中所述芳基醚的分子量为100至150原子质量单位，且碳与氧之比为4至20；(yii)由式CF3R1表示的1，1，1-三氟烷，式中，R1选自5-15碳原子的脂族烃基和脂环族烃基；和(viii)由式R1OCF2CF2H表示的氟代醚，式中，R1选自5-15碳原子的脂族烃基和脂环族烃基。
4.一种在压缩制冷系统中使润滑剂从非-压缩区域返回至压缩区域的方法，该方法包括(a)在增容剂的存在下，在所述非-压缩区域中，使选自链烷烃，环烷烃，芳族化合物，和聚α-烯烃的润滑剂与选自氢氟烃和氢氯氟烃的卤代烃接触，以形成包含所述润滑剂，所述卤代烃，和所述增容剂的溶液；和(b)将所述溶液从所述制冷系统的所述非-压缩区域转移至所述压缩区域；其中所述增容剂选自(i)由式R1[(OR2)xOR3]y表示的聚亚氧烷基乙二醇醚，式中x为选自1-3的整数，y为选自1-4的整数，R1选自氢，1-6个碳原子的脂族烃基和y键合位置；R2选自2-4个碳原子的脂族亚烃基；R3选自氢，1-6个碳原子的脂族烃基和脂环族烃基；R1和R3至少之一选自所述烃基；并且其中所述聚亚氧烷基乙二醇醚的分子量为从100至300原子质量单位，并且碳与氧之比为2.3至5.0；(ii)由式R1CONR2R3和环-[R4CON(R5)-]表示的酰胺，式中R1，R2，R3和R5独立地选自1-12碳原子的脂族烃基和脂环族烃基；R4选自3-12碳原子的脂族亚烃基；并且其中所述酰胺的分子量为120至300原子质量单位，并且碳与氧之比为7-20；(iii)由式R1COR2表示的酮，式中R1和R2独立地选自1-12碳原子的脂族烃基、脂环族烃基和芳族烃基，并且其中所述酮的分子量为70-300原子质量单位，碳与氧之比为4-13；(iv)由式R1CN表示的腈，式中R1选自5-12碳原子的脂族烃基、脂环族烃基和芳族烃基，并且其中所述腈的分子量为90-200原子质量单位，碳与氮之比为6-12；(v)由式RClx表示的含氯烃，式中，x选自1或2的整数；R选自1-12碳原子的脂族烃基和脂环族烃基；并且其中所述含氯烃的分子量为100至200原子质量单位并且碳与氯之比为2至10；(vi)由式R1OR2表示的芳基醚，式中，R1选自6-12碳原子的芳烃基团；R2选自1-4个碳原子的脂族烃基；并且其中所述芳基醚的分子量为100至150原子质量单位，且碳与氧之比为4至20；(vii)由式CF3R1表示的1，1，1-三氟烷，式中，R1选自5-15碳原子的脂族烃基和脂环族烃基；和(viii)由式R1OCF2CF2H表示的氟代醚，式中，R1选自5-15碳原子的脂族烃基和脂环族烃基；和其中，所述润滑剂与所述增容剂的重量比为99∶1至1∶1。
5.一种使选自氢氟烃和氢氯氟烃的卤代烃制冷剂溶解于选自链烷烃，环烷烃，芳族化合物，和聚α-烯烃的润滑剂中的方法，所述方法包括如下步骤在有效量增容剂存在下，使所述润滑剂与所述卤代烃制冷剂接触；和形成所述润滑剂和所述卤代烃制冷剂的溶液，其中所述增容剂选自(i)由式R1[(OR2)xOR3]y表示的聚亚氧烷基乙二醇醚，式中x为选自1-3的整数，y为选自1-4的整数，R1选自氢，1-6个碳原子的脂族烃基和y的键合位置；R2选自2-4个碳原子的脂族亚烃基；R3选自氢，1-6个碳原子的脂族烃基和脂环族烃基；R1和R3至少之一选自所述烃基；并且其中所述聚亚氧烷基乙二醇醚的分子量为100至300原子质量单位，并且碳与氧之比为2.3至5.0；(ii)由式R1CONR2R3和环-[R4CON(R5)-]表示的酰胺，式中R1，R2，R3和R5独立地选自1-12碳原子的脂族烃基和脂环族烃基；R4选自3-12碳原子的脂族亚烃基；并且其中所述酰胺的分子量为120至300原子质量单位，并且碳与氧之比为7-20；(iii)由式R1COR2表示的酮，式中R1和R2独立地选自1-12碳原子的脂族烃基、脂环族烃基和芳族烃基，并且其中所述酮的分子量为70-300原子质量单位，碳与氧之比为4-13；(iv)由式R1CN表示的腈，式中R1选自5-12碳原子的脂族烃基、脂环族烃基和芳族烃基，并且其中所述腈的分子量为90-200原子质量单位，碳与氮之比为6-12；(v)由式RClx表示的含氯烃，式中，x选自1或2的整数；R选自1-12碳原子的脂族烃基和脂环烃基；并且其中所述含氯烃的分子量为100至200原子质量单位并且碳与氯之比为2至10；(vi)由式R1OR2表示的芳基醚，式中，R1选自6-12碳原子的芳烃基团；R2选自1-4个碳原子的脂族烃基；并且其中所述芳基醚的分子量为100至150原子质量单位，且碳与氧之比为4至20；(vii)由式CF3R1表示的1，1，1-三氟烷，式中，R1选自5-15碳原子的脂族烃基和脂环族烃基；和(viii)由式R1OCF2CF2H表示的氟代醚，式中，R1选自5-15碳原子的脂族烃基和脂环族烃基；并且其中所述润滑剂与所述增容剂的重量比为99∶1至1∶1。
6.一种包含选自氢氟烃和氢氯氟烃的卤代烃制冷剂的压缩制冷设备中润滑压缩机的方法，包括向所述压缩机添加含如下成分的组合物的步骤(a)至少一种选自链烷烃，环烷烃，芳族化合物和聚α-烯烃的润滑剂；和(b)至少一种选自如下的增容剂(i)由式R1[(OR2)xOR3]y表示的聚亚氧烷基乙二醇醚，式中x为选自于1-3的整数，y为选自于1-4的整数，R1选自氢，1-6个碳原子的脂族烃基和y的键合位置；R2选自2-4个碳原子的脂族亚烃基；R3选自氢，1-6个碳原子的脂族烃基和脂环族烃基；R1和R3至少一个选自所述烃基；并且其中所述聚亚氧烷基乙二醇醚的分子量为100至300原子质量单位，并且碳与氧之比为2.3至5.0；(ii)由式R1CONR2R3和环-[R4CON(R5)-]表示的酰胺，式中R1，R2，R3和R5独立地选自1-12碳原子的脂族烃基和脂环烃基；R4选自3-12碳原子的脂族亚烃基；并且其中所述酰胺的分子量为120至300原子质量单位，并且碳与氧之比为7-20；(iii)由式R1COR2表示的酮，式中R1和R2独立地选自1-12碳原子的脂族烃基、脂环族烃基和芳族烃基，并且其中所述酮的分子量为70-300原子质量单位，碳与氧之比为4-13；(iv)由式R1CN表示的腈，式中R1选自5-12碳原子的脂族烃基、脂环族烃基和芳族烃基，并且其中所述腈的分子量为90-200原子质量单位，碳与氮之比为6-12；(v)由式RClx表示的含氯烃，式中，x选自1或2的整数；R选自1-12碳原子的脂族烃基和脂环族烃基；并且其中所述含氯烃的分子量为100至200原子质量单位并且碳与氯之比为2至10；(vi)由式R1OR2表示的芳基醚，式中，R1选自6-12碳原子的芳烃基团；R2选自1-4个碳原子的脂族烃基；并且其中所述芳基醚的分子量为100至150原子质量单位，且碳与氧之比为4至20；(vii)由式CF3R1表示的1，1，1-三氟烷，式中，R1选自5-15碳原子的脂族烃基和脂环族烃基；和(viii)由式R1OCF2CF2H表示的氟代醚，式中，R1选自5-15碳原子的脂族烃基和脂环族烃基；和其中，所述润滑剂与所述增容剂的重量比为99∶1至1∶1。
7.权利要求1，2或3的组合物，或权利要求4的方法，或权利要求5或6的方法，其中(i)在由式R1[(OR2)xOR3]y表示的聚亚氧烷基乙二醇醚中，x选自1或2的整数，y为1，R1和R3独立地选自氢和1至4个碳原子的脂族烃基，R2选自2或3碳原子的脂族亚烃基，并且其中所述聚亚氧烷基乙二醇醚的分子量为100至250原子质量单位，并且碳与氧之比为2.5-4.0；(ii)所述酰胺的分子量为160至250原子质量单位，并且碳与氧之比为7至16；(iii)在由式R1COR2表示的酮类中，式中R1和R2独立地选自1-9碳原子的脂族烃基和脂环族烃基，并且其中所述酮的分子量为100-200原子质量单位，碳与氧之比为7-10；(iv)由式R1CN表示的腈中，式中R1选自8-10碳原子的脂族烃基和脂环族烃基，并且其中所述腈的分子量为120-140原子质量单位，碳与氮之比为8至9；(v)所述含氯烃的分子量为120至约150原子质量单位，并且碳与氯之比为6至7；和(vi)所述芳基醚的碳与氧之比为7至10。
8.权利要求2或3的组合物，或权利要求4的方法，或权利要求5或6的方法，其中，在由式R1[(OR2)xOR3]y表示的聚亚氧烷基乙二醇醚中，x选自1或2的整数，y为1，R1和R3独立地选自氢和从1至4碳原子的脂族烃基，R2选自具有3个碳原子的脂族亚烃基，并且其中所述聚亚氧烷基乙二醇醚的分子量为125至250原子质量单位，并且当所述卤代烃由氢氟烃组成时，碳与氧之比为2.5-4.0；当所述卤代烃包含至少一种氢氯氟烃时，碳与氧之比为3.5-5.0。
9.权利要求1，2或3的组合物，或权利要求4的方法，或权利要求5或6的方法，其中所述酰胺由式环-[(CR6R7)nCON(R5)-]表示，式中n选自3-5的整数，在n个亚甲基单元中，R6和R7为氢或包含单一的饱和烃基；R5选自1-12碳原子的饱和烃基；并且其中所述酰胺的分子量为160至250原子质量单位，并且碳与氧之比为7至16。
10.一种将增容剂传递至压缩制冷设备的方法，包括将权利要求3的组合物添加至所述设备的步骤。
11.权利要求1，2或3的组合物，或权利要求4的方法，或权利要求5或6的方法，非强制性地包含有效量的香料。
全文摘要
本发明提供可用于使压缩制冷设备中常规、非－极性的压缩制冷润滑剂和氢氟烃和/或氢氯氟烃制冷剂增容的组合物。另外，这些组合物将促进润滑剂从上面所述制冷设备的非－压缩区域有效返回至压缩区域。
文档编号C10M105/06GK1479772SQ01820248
公开日2004年3月3日 申请日期2001年12月7日 优先权日2000年12月8日
发明者B·H·米诺, K·W·帕尔默, W·马勒, T·J·莱克, K·V·舒伯特, D·B·比文斯, B H 米诺, 帕尔默, 比文斯, 舒伯特, 莱克 申请人:纳幕尔杜邦公司