《含有二氟甲烷和氟取代的烯烃的组合物.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《含有二氟甲烷和氟取代的烯烃的组合物.pdf(40页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。
1、10申请公布号CN104059613A43申请公布日20140924CN104059613A21申请号201410210405822申请日2009073061/08499720080730US61/09938220080923US12/51195420090729US200910163337320090730C09K5/0420060171申请人霍尼韦尔国际公司地址美国新泽西州72发明人R赫尔斯RR辛格J贝克RG理查RS巴苏HT范I尚克兰74专利代理机构中国专利代理香港有限公司72001代理人赵苏林李进54发明名称含有二氟甲烷和氟取代的烯烃的组合物57摘要本发明公开含有多氟烯烃和HFC32的组。
2、合物。此类组合物特别用于固定致冷和空调设备。30优先权数据62分案原申请数据51INTCL权利要求书3页说明书24页附图12页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书3页说明书24页附图12页10申请公布号CN104059613ACN104059613A1/3页21传热组合物,其包含A包含二氟甲烷R32的第一组分;B选自C2C5多氟烯烃的第二组分;C和任选的至少一种第三组分,所述第三组分选自C2C3氟代烷烃、CF3I,及它们的组合。2权利要求1的传热组合物,其中所述第二组分包含至少一种C3C5四或五氟烯烃。3权利要求1的传热组合物,其中所述第二组分包含至少一种具有末端CF3部。
3、分和具有不超过一个氟取代基的不饱和末端碳的C3C5四或五氟烯烃。4权利要求3的传热组合物,其中所述第二组分包含至少一种具有末端CF3部分和具有不超过一个氟取代基的不饱和末端碳的C3C5四或五氟烯烃,包括1,1,1,3四氟丙烯HFO1234ZE。5权利要求4的传热组合物,其中所述至少一种具有末端CF3部分和具有不超过一个氟取代基的不饱和末端碳的C3C5四或五氟烯烃包括1,1,1,3四氟丙烯反式HFO1234ZE。6权利要求5的传热组合物,其中所述组合物包含从约3约98重量的HFC32和从约2约97重量的反式HFO1234ZE,其各自均按相对于该组合物中的反式HFO1234ZE和HFC32的总重量。
4、测定。7权利要求5的传热组合物,其中所述组合物包含从约45约55重量的HFC32和从约45约55重量的反式HFO1234ZE,其各自均按相对于该组合物中的反式HFO1234ZE和HFC32的总重量测定。8权利要求5的传热组合物,其中所述组合物包含从约70约95重量的HFC32和从约5约30重量的反式HFO1234ZE,其各自均按相对于该组合物中的反式HFO1234ZE和HFC32的总重量测定。9权利要求5的传热组合物,其中所述组合物包含从约3约20重量的HFC32和从约80约97重量的反式HFO1234ZE,其各自均按相对于该组合物中的反式HFO1234ZE和HFC32的总重量测定。10权利要。
5、求3的传热组合物,其中所述第二组分包含至少一种具有末端CF3部分和具有不超过一个氟取代基的不饱和末端碳的C3C5四或五氟烯烃,包括1,1,1,2四氟丙烯HFO1234YF。11权利要求10的传热组合物,其中所述组合物包含从约10约90重量的HFC32和从约10约90重量的HFO1234YF,其各自均按相对于该组合物中的HFO1234YF和HFC32的总重量测定。12权利要求11的传热组合物,其中所述组合物包含从约20约40重量的HFC32和从约60约80重量的HFO1234YF,其各自均按相对于该组合物中的HFO1234YF和HFC32的总重量测定。13权利要求11的传热组合物,其中所述组合物。
6、包含从约70约90重量的HFC32和从约10约30重量的HFO1234YF,其各自均按相对于该组合物中的HFO1234YF和HFC32的总重量测定。权利要求书CN104059613A2/3页314权利要求11的传热组合物,其中所述组合物包含少于约3重量的HFC32和从约95约995重量的HFO1234YF,其各自均按相对于该组合物中的HFO1234YF和HFC32的总重量测定。15权利要求11的传热组合物,其中存在所述第三组分,且其选自氟代乙烷、氟代烯烃,以及这些化合物的任何两种或更多种的组合。16权利要求1的传热组合物,其中所述第一组分、所述第二组分和所述第三组分,当存在第三组分时,以有效提。
7、供传热组合物的量存在,使所述组合物的容量基本不低于R22、R404A、R407C、R410A或R507中的至少一种,及它们的任何两种或更多种的组合在低温应用中的容量。17权利要求1的传热组合物,其中所述第一组分、所述第二组分和所述第三组分,当有第三组分时,以有效提供传热组合物的量存在,使所述组合物的容量基本不低于R22、R134A、R404A、R407C、R410A或R507中的至少一种,及它们的任何两种或更多种的组合在中温应用中的容量。18将热传递至流体或体或从流体或体传出的方法,该方法包括使权利要求1的组合物相变并在所述相变期间与所述流体或体进行热交换。19包含依据权利要求1的组合物的致冷。
8、系统,所述系统选自机动车空调系统、住宅空调系统、商场空调系统、住宅冷柜系统、住宅冰箱系统、商场冷柜系统、商场冰箱系统、冷却器空调系统、冷却器致冷系统、热泵系统,及它们的两种或更多种的组合。20选择用于现有的传热系统的组合物的方法,该方法包括A以充分允许的逼近现有传热系统所用的流体容量的方式分析现有传热系统;B逼近两种或更多种传热组合物的容量,所述两种或更多种组合物包含I包含二氟甲烷R32的第一组分;II选自C2C5多氟烯烃的第二组分;III和任选的至少一种第三组分,其选自C2C3氟代烷烃、CF3I,及它们的组合;和C选择用于现有传热系统的所述两种或更多种传热组合物的至少一种。21传热组合物,其。
9、包含A至少一种式I的氟代烯烃其中每个R独立为CL、F、BR、I或H,R为CR2NY,Y是CRF2,和N是0或1,和B二氟甲烷HFC32。22权利要求21的传热组合物,其具有不大于约1000的全球变暖潜势GWP。23权利要求21的组合物,其中所述至少一种氟代烯烃包含至少一种四氟丙烯HFO1234。24包含权利要求21的组合物的传热流体,其中所述组合物包含至少约70重量的依权利要求书CN104059613A3/3页4据式1的化合物和至少约5重量的HFC32。权利要求书CN104059613A1/24页5含有二氟甲烷和氟取代的烯烃的组合物0001本申请是分案申请,其母案是申请日为2009年7月30日。
10、、申请号为2009101633373、发明名称为“含有二氟甲烷和氟取代的烯烃的组合物”的申请。0002相关申请0003本申请作为部分继续申请涉及并要求2008年7月3日提交的国际申请号PCT/US2008/069139的优先权,后者依次又要求2007年7月6日提交的11/773959的优先权。本申请也涉及作为部分继续申请并要求以下每一份美国申请的优先权2006年6月26日提交的同时待审的美国申请号11/475605,其依次要求2005年6月24日提交的临时申请60/693853的优先权,且其作为部分继续申请也涉及以下每一份美国正式REGULAR申请10/694,273;10/695,212;1。
11、0/694,272,这些申请的每一份于2003年10月27日提交。本申请也涉及并要求以下每一份美国申请的优先权2006年3月20日提交美国申请号11/385,259目前正在审查中,其依次要求2003年10月23日提交的美国申请号10/695,212的权益现已放弃;和2006年6月4日提交的正在审查的11/757782,其依次要求2003年10月27日提交的正在审查的美国申请号10/694,272的优先权。本申请也涉及并要求以下每一份美国临时申请的优先权2008年9月23日提交的美国临时申请号61/099,382和2008年7月30日提交的美国临时申请号61/084,997。本段落中特别提及的每。
12、份申请如同在下文中充分阐明一样,通过引用结合到本文中。发明领域0004本发明涉及在多种应用中具有效用的组合物、方法和系统,包括尤其是传热系统如致冷系统。在优选的方面,本发明涉及含有二氟甲烷和至少一种多氟烯烃MULTIFLUORINATEDOLEN和/或至少一种氟碘烃FLUOROIODOCARBON的致冷剂组合物,并且涉及这样的组合物在固定式致冷和空调设备中的优选的用途。0005背景0006已发现氟烃基流体广泛用于许多商业和工业应用中,包括作为系统例如空调、热泵和致冷系统中的工作流体,在这些用途中例如作为气溶胶抛射剂、作为起泡剂BLOWINGAGENTS和作为气态电介质GASEOUSDIELEC。
13、TRICS。0007市场上有前途的传热流体必须满足某些非常特殊的物理、化学和经济方面的性质,并且在某些情况下必须满足物理、化学和经济方面的性质的非常严格的组合。而且,现有许多不同类型的传热系统和传热设备,而在许多情况下,重要的是用于此类系统的传热流体应具有符合个别系统需要的各种性质的特殊组合。例如,基于蒸汽压缩循环的系统通常涉及致冷剂的相变,即在相对低压下,通过热吸收将致冷剂由液体转变为蒸汽相,并在相对升高的压力下压缩蒸汽,通过在这样的相对升高的压力和温度下除热,将该蒸汽冷凝成液相,然后减压重新开始该循环。0008例如,多年来,某些氟烃已经在许多应用中为许多热交换流体,如致冷剂的优选成分。氟代。
14、烷烃,如氯氟甲烷和氯氟乙烷,由于它们独特的化学和物理性质如热容、可燃性、在工作状态下的稳定性,以及与用于该系统的润滑剂如果使用任何润滑剂的话的可混说明书CN104059613A2/24页6和性的组合,在应用包括空调和热泵应用中作为致冷剂业已获得广泛的应用。而且,通常用于蒸汽压缩系统的许多致冷剂或者是单一的成分流体,或者是非共沸的、共沸的混合物。0009近年来,有关对地球大气和气候的潜在危害的关注增加,并且在这方面,某些基于氯的化合物已被鉴定为特别成问题的。含氯组合物如氯氟烃CFCS、氢氯氟烃HCFCS等作为空调和致冷系统中的致冷剂的用途由于与许多此类化合物有关的臭氧耗竭特性而变得不受欢迎。00。
15、10因此,对提供用于致冷和热泵应用的可供选择的新氟烃和氢氟烃化合物有日益增加的需求。例如,通过使用不会破坏臭氧层的非含氯致冷剂化合物,如氢氟烃HFCS,替代含氯致冷剂以更新含氯致冷剂系统将变得迫切需要。0011有关许多现有的致冷剂的另一个关切的问题是许多这样的产物引起全球变暖的趋势。这种特征通常被测量为全球变暖潜势GLOBALWARMINGPOTENTIALGWP。化合物的GWP为该化学物质相对于已知的参照分子,即CO2其GWP1对温室效应的潜在贡献的量度。例如,以下的已知致冷剂具有以下的全球变暖潜势0012致冷剂GWPR410A1975R5073850R404A3784R407C165300。
16、13虽然上述致冷剂中的每一种已被证明在许多方面有效,但这些物质已日益变得不太优选,因为使用具有GWPS大于约1000的物质越来越不受欢迎。因此,存在对这些和其它现有的具有不合需要的GWPS的致冷剂的替代品的需求。0014因此,存在对新的氟烃和氢氟烃化合物和组合物的不断增加的需求,这些化合物和组合物应为对迄今为止用于这些和其它应用领域的组合物的有吸引力的替代品。例如,通过用不会破坏臭氧层、不引起不需要的全球变暖的水平,且同时将满足此类系统对用作传热物质的物质的所有其它严格必要条件的致冷剂组合物替代现有的致冷剂,以更新某些系统,包括含氯和某些含HFC的致冷系统已变得非常迫切。0015至于性能特征,。
17、本申请已意识到,任何潜在的替代品致冷剂还必需具有许多最广泛使用的流体中存在的那些特性,如优良的传热性、化学稳定性、低或无毒性、低或非可燃性和润滑剂相容性等。0016至于使用的效率,重要的是应注意到,致冷剂热力学性能或能效ENERGYEFCIENCY的损失可通过因对电能增加的需求所产生的矿物燃料使用增加而具有继发性环境影响。0017而且,对于致冷剂替代品的普遍认可的要求是有效且无须对目前使用现有致冷剂,如含CFC的致冷剂的常规蒸汽压缩技术进行主要的工程改造。0018因此,申请人意识到对组合物,且特别是传热组合物的需求,这样的组合物有效用说明书CN104059613A3/24页7于大量的应用领域,。
18、包括蒸汽压缩加热和冷却系统和方法中,同时避免上述的一种或多种缺点。0019申请人也意识到在许多应用中,润滑剂相容性具有特别的重要性。更尤其是,对于与用于大多数致冷系统的压缩机装置中使用的润滑剂相容的致冷流体是非常迫切需要的。不幸的是,许多非含氯的致冷流体,包括HFCS,在传统使用CFCS和HFCS的各种类型的润滑剂,包括例如矿物油、烷基苯或聚烯烃中是相对不溶的和/或不可混溶的。为了使致冷流体润滑剂组合在压缩致冷、空调和/或热泵系统中以所需的效率水平工作,润滑剂应该在宽的操作温度范围内充分溶于致冷流体中。这样的溶解度降低润滑剂的粘度并使之更容易地流过整个系统。在缺乏这样的溶解性时,润滑剂趋向于在。
19、致冷、空调或热泵系统的蒸发器的盘管,以及系统的其它部件中沉积下来,从而降低系统的效能。0020对于许多应用而言,易燃性是另一个重要的性质。即在许多应用,包括尤其是传热应用中,使用非可燃性或具有相对低的易燃性的组合物应认为或者是重要的,或者是必要的。如在此所用的,术语“非可燃性”指根据2002年颁布的ASTM标准E681测定法其通过引用结合到本文中测定为不燃烧的化合物或组合物。不幸的是,可希望用于致冷剂组合物的许多HFCS并非是不燃烧的。例如,氟代烷二氟乙烷HFC152A和氟代烯烃1,1,1三氟丙烯HFO1243ZF各自为易燃的,因而不能单独有效地用于许多应用领域。0021已经有人提出具有至少5。
20、个碳原子的氟取代的烯烃的高级氟代烯烃用作致冷剂。SMUTNY的美国专利号4,788,352涉及具有至少某种程度的不饱和度的氟化的C5C8化合物的制备。SMUTNY的专利鉴定已知为具有作为致冷剂、杀虫剂、电介质流体、传热流体、溶剂和在各种化学反应中的中间体的用途的此类高级烯烃。见第1栏,1122行。0022虽然SMUTNY描述的氟化烯烃可在传热应用中具有某种程度的有效性,相信此类化合物也可具有某些缺点。例如,这些化合物中的一些可趋向于攻击底物SUBSTRATES,特别是通用塑料如丙烯酸树脂和ABS树脂。而且,SMUTNY描述的高级烯烃化合物在某些应用中也可以是不太合乎需要的,因为作为SMUTNY。
21、描述的杀虫剂活性的结果,可出现此类化合物的潜在毒性水平。而且,这样的化合物可具有太高的沸点,以致它们在某些应用领域不能用作致冷剂。0023概述0024根据本发明的一个方面,申请人发现上述的一种或多种需要,以及可能的其它需要可通过组合物、优选传热组合物,且甚至更优选含有二氟甲烷R32和至少一种第二组分以及在某些优选的实施方案中基本由二氟甲烷和至少一种第二组分组成的传热组合物和系统而得到满足,第二组分选自C2C5多氟烯烃,优选包含至少一种C3C5四或五氟烯烃,且甚至更优选至少一种四氟丙烯。在本发明该方面的高度优选的实施方案中,至少一种C3C5多氟烯烃含有以及在某些实施方案中基本含有一种或多种具有末。
22、端CF3部分和具有不超过一个氟取代基的不饱和末端碳的化合物。在高度优选的实施方案中,本组合物包含以及本方法使用二氟甲烷R32和1,1,1,3四氟丙烯HFO1234ZE,包括所有异构体和/或1,1,1,2四氟丙烯HFO1234YF和/或1,2,3,3,3五氟丙烯HFO1225YE。0025对于其中多氟代化合物具有至少一个BR取代基的本发明的实施方案,优选该化合物不包含氢。在这样的实施方案中,通常还优选BR取代基在不饱和碳上,且甚至更优选说明书CN104059613A4/24页8BR取代基在非末端不饱和碳上。该类型的一个实施方案为CF3CBRCF2,包括所有的异构体。0026在某些实施方案中,所述。
23、组合物还包含至少一种选自C2C3氟代烷烃、CF3I,及它们的组合的第三组分。如在此所用的,术语“氟代C2C3烷烃”意指具有2或3个碳原子和至少一个氟取代基的烷烃。在本发明的该方面的某些优选实施方案中,第二和/或第三组分用作易燃性减弱剂FLAMMABILITYREDUCINGAGENT。如在此所用的,术语易燃性减弱剂指相对于单独的二氟甲烷的易燃性,具有减少该组合物的易燃性的净效应的化合物或化合物的组合。在某些优选的实施方案中,第三组分选自氟代乙烷类。0027术语“HFO1234”用于本文指所有的四氟丙烯。所述四氟丙烯中包括1,1,1,2四氟丙烯HFO1234YF和顺式和反式1,1,1,3四氟丙烯。
24、HFO1234ZE的两种异构体。术语HFO1234ZE用于本文通常指1,1,1,3四氟丙烯,而不管其是否为顺式或反式形式。术语“顺式HFO1234ZE”和“反式HFO1234ZE”用于本文以分别描述1,1,1,3四氟丙烯的顺式和反式形式。因此,术语“HFO1234ZE”在其范围内包括顺式HFO1234ZE、反式HFO1234ZE,以及这些异构体的所有组合和混合物。0028本发明也提供利用本发明组合物的方法和系统,包括传热的方法和系统,以及在HFO1225传热系统中替代现有的传热流体的方法和系统,以及选择根据本发明的传热流体代替一种或多种HFO1225传热流体的方法。在优选的实施方案中,用于选择。
25、替代的传热流体的方法和系统包括选择传热流体,以替代HFO1225传热系统中一种或多种以下的传热流体R22、R134A、R404A、R407C、R410A、R507,以及这些流体的任何两种或更多种的组合。0029附图简述0030图112为三元组合物其也显示本发明的某些优选组合物的二元组合物的每种组分在不同浓度时的容量与已知致冷剂的容量基本相配的曲线图,如在其实施例中所述。0031优选实施方案的详细描述0032组合物0033本发明的某些实施方案的一个优点是提供具有异常易燃性的组合物,同时在所需范围内保留其它重要的特性。申请人意识到,R32和HFO1234YF两者具有在室温下可测量的自燃极限FLAM。
26、ELIMITS。然而,申请人注意到,本发明组合物中化合物的燃烧风险FLAMEHAZARD似优于其它HFCS如R152A和HCS如R290。对这些物质的易燃性排序的一个方法是测量每种化合物的火焰速度。已报道JABBOURR32、R152A和R290的最大火焰速度分别为67、230和385CM/S。HFO1234YF的火焰速度经测量为15CM/S。火焰速度测量被设计为于室温下测量。因为在室温下HFO1234YF是非可燃的,火焰速度不能与其它值直接比较,但预期HFO1234ZEE的火焰速度小于HFO1234YF的火焰速度应是合理的。这将意味着R32和HFO1234ZE和/或HFO1234YF的混合物。
27、将具有小于67CM/S的火焰速度。与不同的物质比较,如果第一种物质具有比第二种物质更低的火焰速度,则第一种物质将具有相对于第二种物质更低的稳定的火焰传播的可能性。0034在优选的实施方案中,本发明的至少一种多氟烯烃化合物包括以下式I化合物0035说明书CN104059613A5/24页90036其中每个R独立为CL、F、BR、I或H,0037R为CR2NY,0038Y是CRF2,0039和N是0、1、2或3,优选0或1,然而通常优选当BR存在于该化合物中时,则该化合物无氢。在某些实施方案中,BR不存在于该化合物中。0040在高度优选的实施方案,Y是CF3,N是0或1最优选为0和其余的RS包括R。
28、中的RS中的至少一个为F,且优选R不是BR或当BR存在时,该化合物不含氢。0041一般来说,申请人相信上文确定的式I化合物通常是有效的,并且一般在传热组合物中以及特别是在致冷剂组合物中显示出效用。也发现本发明的组合物用作起泡剂组合物、增容剂、气溶胶、抛射剂、芳香剂、增香剂、溶剂组合物和发泡剂INFLATINGAGENT组合物。然而,申请人吃惊和意外地发现,具有符合上述结构式的结构的某些化合物与其它此类化合物比较,显示出非常合乎需要的低水平毒性。可容易地理解,这种发现具有潜在的经济优势和不仅在配制致冷剂组合物,而且还在配制含有符合上述结构式的某些相对毒性化合物的任何和所有组合物时具有益处。更特别。
29、是,申请人相信,相对低毒性水平与式II化合物有关,优选其中Y是CF3,N是0或1,其中在不饱和末端碳上的至少一个R是H,其余的RS中的至少一个是F或CL。申请人也相信此类化合物的所有结构、几何和立体异构体都是有效的且有利地具有低毒性。0042在某些优选的实施方案中,本发明的多氟化合物包含C3或C4氢氟氯烯烃HYDROFLUOROCHLOROOLEN“HFCO”,尤其是C3HFCO,且更优选根据式I的化合物,其中Y是CF3,N是0,在不饱和末端碳上的至少一个R是H,且其余的RS中的至少一个是CL。HFCO1233是这样的优选化合物的一个实例。0043在高度优选的实施方案中,特别是在含有上述低毒性。
30、化合物的实施方案中,N是0。在某些高度优选的实施方案中,本发明的组合物包含一种或多种四氟丙烯,包括HFO1234YF、顺式HFO1234ZE和反式HFO1234ZE,以及这些化合物中的两种或更多种的组合。虽然顺式HFO1234ZE和反式HFO1234ZE的特性在至少某些方面是不同的,但期望这些化合物各自适合于或者单独或者与其它化合物包括其立体异构体一起用于上述有关的各种应用、方法和系统中。例如,反式HFO1234ZE可由于其相对低的沸点19优选用于某些系统中,而顺式HFO1234ZE沸点9可优选用于其它应用中。当然,顺式和反式异构体的组合很可能在许多实施方案中是可接受的和/或优选的。因此,应该。
31、理解术语“HFO1234ZE”和1,3,3,3四氟丙烯指任何一种或两种立体异构体,且该术语的使用意欲指明顺式和反式形式的每一种适用于和/或有用于所述目的,除非另外指明。0044HFO1234化合物是已知的物质并且列于化学文摘数据库中。通过各种饱和和不饱和含卤素C3化合物催化的蒸汽相氟化作用制备氟代丙烯如CF3CHCH2描述于美国专利号2,889,379;4,798,818和4,465,786中,这些文献的每一篇通过引用结合到本文中。也通过引用结合到本文中的EP974,571公开通过在升高的温度下,在蒸汽相中用基于说明书CN104059613A6/24页10铬的催化剂,或在液相中用KOH、NAO。
32、H、CAOH2或MGOH2的醇溶液接触1,1,1,3,3五氟丙烷HFC245FA,制备1,1,1,3四氟丙烯。此外,制备根据本发明的化合物的方法一般描述于相关的同时待审的题目为“制备氟代丙烯的方法”的美国专利申请代理人案卷号H000378926267中,其也通过引用结合到本文中。0045用于本发明的其它优选的化合物包括五氟丙烯包括其所有的异构体如,HFO1225、四和五氟丁烯包括其所有的异构体如HFO1354和HFO1345。当然,本发明的组合物可含有本发明广泛范围内或本发明的任何优选的范围内的任何两种或更多种化合物的组合。0046相信本发明的组合物,特别是包含HFO1234包括HFO1234。
33、ZE和HFO1234YF的那些组合物具有成为一些重要理由的有利的特性。例如,申请人相信至少部分基于数学模型,本发明的氟代烯烃对大气化学将没有本质的负面作用,与一些其它氟化物质比较,是对臭氧耗竭的可以忽略的因素。因此,本发明的优选组合物具有基本上不引起臭氧耗竭的优点。优选的组合物与目前使用的许多氢氟烷烃比较,也基本不引起全球的变暖。0047当然,调节组合物的特殊性质例如成本的其它化合物和/或组分也可包括在本发明组合物中,并且所有这样的化合物和组分存在于本发明的宽范围内。0048在某些优选的形式中,本发明的组合物具有不大于约1000,更优选不大于约500,且甚至更优选不大于约150的全球变暖潜势G。
34、WP。在某些实施方案中,本发明的组合物的GWP不大于约100,且甚至更优选不大于约75。如在此所用的,“GWP”以相对于二氧化碳的GWP和100年时间视界TIMEHORIZON进行测量,如在“臭氧耗竭的科学评价THESCIENTICASSESSMENTOFOZONEDEPLETION,2002,世界气象学协会的全球臭氧研究和监测计划WORLDMETEOROLOGICALASSOCIATIONSGLOBALOZONERESEARCHANDMONITORINGPROJECT的报告其通过引用结合到本文中中所定义的”。0049在某些优选的形式中,本发明的组合物也优选具有不大于005,更优选不大于002。
35、和甚至更优选约0的臭氧耗竭潜势ODP。如在此所用的,“ODP”如在“臭氧耗竭的科学评价THESCIENTICASSESSMENTOFOZONEDEPLETION,2002,世界气象学协会的全球臭氧研究和监测计划WORLDMETEOROLOGICALASSOCIATIONSGLOBALOZONERESEARCHANDMONITORINGPROJECT的报告其通过引用结合到本文中中所定义”。0050本发明组合物中所含的多氟烯烃,特别是式I化合物,且甚至更特别是HFO1234化合物的量可在宽范围内变化,这取决于具体的应用,且含有超过痕量和少于100的化合物的组合物在本发明的宽范围内。而且,本发明的组。
36、合物可以是共沸的、共沸混合物样的或非共沸的。在优选的实施方案中,本组合物包含式I化合物,优选HFO1234和更优选HFO1234ZE和/或HFO1234YF,优选HFO1234ZE和/或HFO1234YF的量从约5重量约99重量,且更优选从约5重量约95重量。许多另外的化合物或组分,包括润滑剂、稳定剂、金属减活剂、腐蚀抑制剂、阻燃剂FLAMMABILITYSUPPRESSANTS,以及调节所述组合物的特殊性质例如成本的其它化合物和/或组分也可包括在本组合物中,并且所有这样的化合物和组分存在于本发明的宽范围内。0051期望HFC32存在的量可以在本发明的宽范围中广泛地变化。在优选的实施方案中,存。
37、在于所述组合物中的HFC32的量基于流体所需的传热容量,典型地基于其中将使用或存在流体的系统进行选择。对于其中组合物被使用或意欲用于最初设计使用R22、说明书CN104059613A107/24页11R134A、R404A、R407C、R410A、R507中的一种或多种此后为方便起见但决不限于称为“现有致冷剂组REFRIGERANTGROUP”的系统的实施方案而言,二氟甲烷优选以约1WT约95WT,更优选以约1WT约80WT,甚至更优选以约3WT约75WT,且甚至更优选以约5WT约70WT的量存在于组合物中。0052在某些优选的实施方案中,第一组分除包含R32外,还包含CO2,后者的量优选不大。
38、于约5WT的组合物。0053本发明组合物的第二组分也可以在本发明的宽范围中广泛地变化。在优选的实施方案中,特殊的第二组分及其在所述组合物中的量基于整个组合物降低易燃性的能力进行选择。对于其中组合物被使用或意欲用于最初设计使用现有致冷剂组中的一种或多种致冷剂的系统的实施方案而言,第二组分优选以约5约99重量的组合物的量存在于组合物中。在其它优选的实施方案中,第二组分以约20约95重量的组合物的量存在。0054对于具有第三组分的根据第二个方面的那些实施方案而言,第三组分的量也可以在本发明的宽范围内广泛地变化。在优选的实施方案中,第三组分存在于组合物中的量也基于所需的传热特性、特别地和有效地基于组合。
39、物的热容量进行选择,并且所有这样的量均在本发明范围内。在某些优选的实施方案中,本发明的第三组分以约1约99重量的组合物的量存在于传热组合物中。如上所述,当存在第三组分时,其优选为氟代乙烷,优选一氟乙烷HFC161、二氟乙烷HFC152A、三氟乙烷HFC143A、1,1,1,2四氟乙烷HFC134A和五氟乙烷HFC125。0055因此,申请人认识到,本发明的某些组合物可以以较大的优势用于许多应用中。例如,本发明包括与以下应用领域有关的方法和组合物传热应用、泡沫和起泡剂应用、抛射剂应用、可喷雾组合物应用、灭菌应用、气溶胶应用、增容剂应用、芳香剂和增香剂应用、溶剂应用、清洁应用、发泡剂应用及其它应用。
40、。相信本领域技术人员无须过多的实验,将能容易地使本发明组合物适用于任何一种和全部的此类应用。0056传热组合物0057本发明的组合物一般适用于传热应用,即作为加热介质和/或冷却介质,包括作为蒸发冷却剂。0058关于蒸发冷却应用,使本发明的组合物或者直接地或者间接地与要冷却的体接触,并且此后在这样的接触的同时使之蒸发或沸腾,优选的结果是在根据本发明的组合物中的沸腾气体从要冷却的体中吸热。在这样的应用中,可优选通过将液体喷雾或施用于要冷却的体上,使用本发明的组合物,优选流体形式的组合物。在其它蒸发冷却应用中,可优选使根据本发明的流体组合物从相对高压容器中逸出而进入相对低压环境,其中要冷却的体或者直。
41、接地或者间接地与装有本发明的流体组合物的容器接触,优选无须回收或再压缩逸出的气体。对这一类型实施方案的一个特殊应用是饮料、食物品种、新鲜物品等的自冷却SELFCOOLING。在本文描述的本发明之前,先前的组合物,如HFC152A和HFC134A曾用于这样的应用中。然而,最近此类组合物被负面地看待于这样的应用中,因为将这些物质释放到大气中会引起负面的环境影响。例如,由于这些化学品的高全球变暖性质以及可因其使用而产生的对环境的有害作用,美国EPA已决定在该应用中使用此类先有化学品是不可接受的。本发明的组合物由于其如本文所述的低的全球变暖潜势和低臭氧耗竭的可能性,将在这方面具有显著的优点。此外,期望。
42、本发明组合物也发现与电或电子元件或者在制说明书CN104059613A118/24页12备期间或者在加速寿命试验期间的冷却有关的显著效用。在一加速寿命试验中,以快速连续的次序顺序加热和冷却所述组分以模拟所述组分的使用。因此,这样的应用在半导体和计算机主板BOARD生产工业中具有特殊的优点。在这方面,本发明组合物的另一个优点是当它们用于有关的此类应用时有望显示为触摸式的CONTAGIOUS电学特性。另一种蒸发冷却应用包括暂时引起液流中断通过管道的方法。优选地,这样的方法包括使该管道,如水从中流过的水管,与根据本发明的流体组合物接触,并使本发明的流体组合物在接触导管的同时进行蒸发,以冷冻其中所含的。
43、液体,并由此暂时阻止液流通过管道。这样的方法具有能对这样的导管,或连接这些导管的系统在施用本组合物的位置的下游位置进行有关的维护保养或其它待进行的工作的显著优点。0059虽然期望本发明的组合物可包含宽范围量的本发明的化合物,一般优选本发明的致冷剂组合物包含至少约50重量,且甚至更优选至少约70重量的组合物的量的根据式I的化合物,且甚至更优选HFO1234包括HFO1234ZE和HFO1234YF。在某些实施方案中,优选本发明的传热组合物包含反式HFO1234ZE。在某些优选的实施方案中,优选本发明的传热组合物包含至少约80重量,且甚至更优选至少约90重量的HFO1234,且甚至更优选HFO12。
44、34YF和/或HFO1234ZE。在某些实施方案中,本发明的传热组合物包含顺式HFO1234ZE和反式HFO1234ZE,优选顺式反式重量比从约199约1099,更优选从约199约595,且甚至更优选从约199约397。0060本发明使用的氢氟烯烃的相对量优选选择产生具有所需传热容量、特别是冷却容量,且优选同时是非可燃性的传热流体。如在此所用的,术语“非可燃性”指如通过ASTME681测定的、在空气中以所有比例存在的非可燃性流体。0061本发明的组合物可包含用于促进和提供某些功能性给组合物,或在某些情况下减少组合物的成本的其它组分。例如,根据本发明的致冷剂组合物,尤其是用于蒸汽压缩系统的那些组。
45、分,包括通常为约30约50重量的组合物的量的润滑剂。而且,本发明的组合物也可包含共致冷剂COREFRIGERANT,或增容剂,如丙烷,用于增加润滑剂的相容性和/或溶解性的目的。这样的增容剂,包括丙烷、丁烷和戊烷,优选以约05约5重量的组合物的量存在。表面活性剂和增溶剂的组合也可加入到本组合物中,以增加油的溶解度,如美国专利号6,516,837公开的,该文献的公开内容通过引用结合到本文中。用于使用氢氟烃HYDROFLUOROCARBONHFC致冷剂的致冷机的通常使用的致冷润滑剂如多元醇酯POLYOLESTERSPOES和聚烷二醇POLYALKYLENEGLYCOLSPAGS、PAG油、硅油、矿物。
46、油、烷基苯ABS和聚烯烃PAO可以使用本发明的致冷剂组合物。可市售获得的矿物油包括购自WITCO的WITCOLP250注册商标、购自SHRIEVECHEMICAL的ZEROL300注册商标、购自WITCO的SUNISCO3GS和购自CALUMET的CALUMETR015。可市售获得的烷基苯润滑剂包括ZEROL150注册商标。可市售获得的酯包括新戊基二醇二壬酸酯DIPELARGONATE,其可作为EMERY2917注册商标和HATCOL2370注册商标获得。其它有用的酯包括磷酸酯、二元酸酯和氟代酯。在某些情况下,烃基油对由碘代烃IODOCARBON组成的致冷剂具有足够的溶解度,碘代烃和烃油的组合。
47、可能比其它类型的润滑剂更稳定。因此,这样的组合可具有优点。优选的润滑剂包括聚烷二醇和酯。聚烷二醇在某些实施方案中是高度优选的,因为它们目前用于特殊的应用领域如移动式空调MOBILEAIRCONDITIONING。当然,可使用不同类型的润滑剂的不同混合物。说明书CN104059613A129/24页130062在某些优选的实施方案中,传热组合物包含从约10约95重量的式I化合物,更优选一种或多种HFO1234化合物,和从约5约90重量的R32。0063因此,本发明的方法、系统和组合物一般适用于有关的广泛种类的传热系统且特别是致冷系统,如空调包括固定式和移动式空调系统两者、致冷、热泵系统等。在某些。
48、优选的实施方案中,本发明的组合物用于固定式致冷系统,如固定式空调装置和最初设计使用R22、R134A、R404A、R407C、R410A、R507中的一种或多种的固定式致冷系统。本发明的优选实施方案趋向于显示这些现有的致冷剂的许多所需特征,包括与HFO1225致冷剂的GWP一样低的或更低的GWP和与此类致冷剂的容量一样高的或更高的容量和基本类似于或基本相称,且优选与此类致冷剂一样高或高于此类致冷剂的容量。特别是,申请人已认识到,本发明组合物的某些优选实施方案趋向于显示出相对低的全球变暖潜势“GWPS”,优选低于约1000,更优选低于约500,且甚至更优选低于约150的商业致冷系统等。0064目。
49、前许多现有致冷系统适用于有关的现有致冷剂,相信本发明的组合物可经修改而适用于许多此类系统或者经系统修饰,或者不经系统修饰。0065一般来说,本发明的优选的传热组合物在所使用的温度和压力的大部分范围内,且可能在整个范围内都是非共沸的。这就是说,各组分的混合物产生具有非恒定沸点温度的液体,因此在蒸发器和冷凝器中产生称为“温度滑移TEMPERATUREGLIDE”的现象。“温度滑移”是在非共沸物质冷凝或蒸发时发生的温度改变。这种滑移优选考虑与本发明的方法和组合物方面有关,以提供与被替代的致冷剂组合物最有效地相配的组合物。在单一组分或共沸混合物中,温度滑移为0。R407C为一种非共沸混合物,其在典型应用中具有5的滑移,且在某些优选的实施方案中,本组合物在实际应用或预期使用的条件下产生约5或更低的温度滑移。0066也相信本组合物适合作为许多目前用于其它应用如气溶胶、起泡剂等的组合物的替代品,如在本文别处所阐明的。0067本发明的组合物的特别优选的实施方案如下所述。0068基于HFC32/HFO1234YF的组合物0069在本发明的一个优选的实施方案中,所述组合物包含占主要比例的第一组分,且优选基本由,且甚至更优选由HFC32组成,而第二组分包含并。