专利类型 | 发明公开 | 法律事件 | 公开; 实质审查; |
专利有效性 | 实质审查 | 当前状态 | 实质审查 |
申请号 | CN202280019592.4 | 申请日 | 2022-03-08 |
公开(公告)号 | CN116940650A | 公开(公告)日 | 2023-10-24 |
申请人 | 科慕埃弗西有限公司; | 申请人类型 | 企业 |
发明人 | 彭晟; J·孙-布兰克斯; | 第一发明人 | 彭晟 |
权利人 | 科慕埃弗西有限公司 | 权利人类型 | 企业 |
当前权利人 | 科慕埃弗西有限公司 | 当前权利人类型 | 企业 |
省份 | 当前专利权人所在省份: | 城市 | 当前专利权人所在城市: |
具体地址 | 当前专利权人所在详细地址:美国特拉华州 | 邮编 | 当前专利权人邮编: |
主IPC国际分类 | C09K5/04 | 所有IPC国际分类 | C09K5/04 |
专利引用数量 | 0 | 专利被引用数量 | 0 |
专利权利要求数量 | 38 | 专利文献类型 | A |
专利代理机构 | 中国专利代理(香港)有限公司 | 专利代理人 | 徐厚才; 王伦伟; |
摘要 | 本 发明 公开了包含HFO‑1234yf、 抑制剂 和衍生自该抑制剂的 氧 化产物的组合物。此类组合物可用作在制冷、 空调 和 热 泵 系统中使用的热传递组合物以及其它用途。 | ||
权利要求 | 1.一种包含2,3,3,3‑四氟丙烯、萜烯抑制剂和一种或多种氧化产物的组合物,其中所述氧化产物是萜烯抑制剂的氧化产物。 |
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说明书全文 | 包含2,3,3,3‑四氟丙烯和氧化产物的组合物[0001] 相关申请的交叉引用 [0002] 本申请要求2021年3月8日提交的美国临时申请63/158,103号的优先权的权益,其公开内容全文以引用方式并入本文。 技术领域背景技术[0005] 寻求具有低GWP、低毒性、低易燃性或非易燃性、合理成本和优异制冷性能的替代制冷剂。氟烯烃提供满足这些标准。另外,制冷剂的期望特性包括容易检测泄漏、包括制冷剂应用的效率和制冷剂容量在内的性能、在用于此类应用的润滑剂中的溶解性以及与用于此类应用的组分的相容性。 [0006] 2,3,3,3‑四氟丙烯(HFO‑1234yf、R‑1234yf或1234yf)是具有低全球变暖潜能值(GWP)的氟烯烃的示例并且在许多应用诸如制冷、空调、加热和冷却、功率循环中是高GWP氢氟烃和/或消耗臭氧的氢氯氟烃的替代物。期望改善包含1234yf的组合物的特性。 [0007] 相关领域的描述 [0008] 当用于热传递应用诸如制冷和空调时,1234yf是稳定的分子。然而,1234yf可在自由基引发剂(诸如空气)的存在下低聚或均聚,这些自由基引发剂可无意中引入。 [0009] WO2019/213004公开了包含氟烯烃和某些抑制剂以增加其在包装、储存和在制冷或空调系统中使用期间的稳定性的组合物。公开了萜烯,例如柠檬烯、α‑萜品烯和α‑蒎烯有效防止聚合反应,如通过视觉检查用所述萜烯处理的1234yf样品所确定的。 发明内容[0010] 本公开提供了一种包含2,3,3,3‑四氟丙烯、萜烯抑制剂和一种或多种氧化产物的组合物,其中氧化产物是萜烯抑制剂的氧化产物。萜烯抑制剂能够选自柠檬烯、α‑萜品烯、α‑蒎烯和β‑蒎烯中的一者或多者。 [0011] 氧化产物可以是柠檬烯的氧化产物,选自香芹酮、香芹醇(Z‑香芹醇和E‑香芹醇)和氧化柠檬烯(Z‑氧化柠檬烯和E‑氧化柠檬烯)中的至少一者,如下所述。 [0012] [0013] 当抑制剂包含柠檬烯时,组合物还可包含以下物质中的一者或多者:α‑萜烯、伞花烃、1‑辛醇、γ‑萜品烯、萜品油烯和β‑萜品烯。 [0014] 氧化产物可以是α‑萜品烯的氧化产物,选自3‑异丙基‑6‑甲基‑7‑氧杂二环[4.1.0]庚‑2‑烯、6‑异丙基‑3‑甲基‑7‑氧杂二环[4.1.0]庚‑2‑烯、1‑异丙基‑4‑甲基‑环己‑2‑烯‑1,4‑二醇、E‑3‑异丙基‑6‑甲基庚‑2,6‑二烯醛、对伞花烃和丙烷中的至少一者,除丙烷外,所有物质如下所述。 [0015] 3‑异丙基‑6‑甲基‑7‑氧杂二环[4.1,0]庚‑2‑烯 [0016] 6‑异丙基‑3‑甲基‑7‑氧杂二环[4.1.0]庚‑2‑烯 [0017] 1‑异丙基‑4‑甲基环己‑2‑烯‑1,4‑二醇 [0018] (E)‑3‑异丙基‑6‑甲基庚‑2,6‑二烯醛 [0019] 对伞花烃 [0020] 当抑制剂包含α‑萜品烯时,组合物还可包含以下物质中的一者或多者:莰烯、异莰烯、萜品油烯、薄荷醇薄荷烯(menthomenthene)、水芹烯、桧烯、β‑萜品烯、1,4‑桉叶素、氧化香芹蓝烯、d‑柠檬烯、1,8‑桉叶油醇、γ‑萜品烯。 [0021] 氧化产物可以是α‑蒎烯的氧化产物,其中氧化产物是α‑氧化蒎烯,如下所述。 [0022] [0023] 当抑制剂包含α‑蒎烯时,组合物还可包含以下物质中的一者或多者:5‑甲基‑4‑壬烯、α‑侧柏烯、三环烯(1,7,7‑三甲基三环[2.2.1.02,6]庚烷)、α‑葑烯、莰烯、伞花烃、d‑柠檬烯、α‑龙脑烯醛(campholenal)。 [0024] 氧化产物可以是β‑蒎烯的氧化产物,选自松香芹醇和桃金娘烯醇中的至少一者,如下所述。 [0025] [0027] 氧化产物可包括多于一种萜烯抑制剂的氧化产物。 [0028] 组合物还可包含选自以下物质中的至少一者的附加化合物:HCC‑40、CFC‑12、HFC‑23、HFC‑134a、HFC‑143a、HFC‑152a、HCFC‑225ca、HCFC‑225cb、HCFC‑244bb、HFC‑245cb、HFC‑ 254eb、HFC‑263fb、HFO‑1123、HFO‑1243zf、HFO‑1225ye(E‑异构体和/或Z‑异构体)、HFO‑ 1225zc、HFO‑1234ze(E‑异构体和/或Z‑异构体)、3,3,3‑三氟‑1‑丙炔、HCFO‑1233xf、HCFO‑ 1122、HCO‑1140、HCFO‑1131(E‑异构体和/或Z‑异构体)、HCFO‑1131a、HCFC‑124、HCFC‑124a和HCFC‑142b。 [0029] 组合物还可包含选自以下物质中的至少一者的附加化合物:CHF(CF3)CH2CH=CF(CF3)、CHF(CF3)CH=CHCHF(CF3)、CF(CF3)=CHCH2CF(CF3)CH2CHF(CF3)、CF3C(=O)CH3、甲醛、乙醛、三聚甲醛和三氟乙酸。 [0030] 组合物还可包含选自以下物质中的至少一者的附加化合物:Z‑HFO‑1336mzz、E‑HFO‑1336mzz、HFO‑1327mz、HCFO‑1122、HCFO‑1122a、HFO‑1123、E‑HFO‑1233zd、Z‑HFO‑1224yd、E‑HFO‑1132、Z‑HFO‑1132、HFO‑1132a、HCFO‑1112、HFO‑1234zc、HFO‑1234ye和HFO‑ 1234yc。 [0031] 附加化合物可以从商业供应商获得或者可以通过已知方法制备。附加化合物可以以所需量添加。另选地,某些附加化合物可以在用以制备包含2,3,3,3‑四氟丙烯和一种或多种低聚物的组合物的方法中共同制备。如果这样,该一种或多种附加化合物的总量可通过纯化方法理想地控制。 [0032] 本文公开的组合物可用作热传递组合物、气溶胶推进剂、发泡剂、起泡剂、溶剂、清洁剂、载流体、置换干燥剂、抛光磨损剂、聚合介质、用于聚烯烃和聚氨酯的膨胀剂、气体电介质、灭火剂和液体或气体形式的抑火剂。 [0033] 具体地,本文公开的组合物在应用中可用作热传递组合物。此类应用包括作为制冷剂组合物的用途。制冷剂组合物还可包含润滑剂,诸如多元醇酯(POE)、聚亚烷基二醇(PAG)、聚乙烯醚(PVE)和合成烃油。本文公开的组合物可改善含有润滑剂的热传递组合物在此类应用中的性能。 [0034] 令人惊讶的是,本文已经发现,加入萜烯稳定剂的氧化产物会增强所得组合物作为制冷剂或热传递组合物的性能。所述氧化产物的存在提高了1234yf在润滑剂中的溶解性。在一个具体示例中,对伞花烃向所公开的组合物提供抗氧化特性。丙烷是可以终止聚合物链增长的调聚剂。 具体实施方式[0035] 组合物 [0036] 四氟丙烯 [0037] 组合物的四氟丙烯组分是2,3,3,3‑四氟丙烯(1234yf),该四氟丙烯组分是可商购获得的,或者可以通过各种已知的方法来制造。合适的1234yf来源具有至少99.95重量%或至少99.9重量%或至少99.8重量%或至少99.5重量%或至少99重量%的纯度(1234yf相对于其它组分的浓度)。 [0038] 抑制剂 [0039] 本文公开的组合物包含萜烯抑制剂。抑制剂化合物的具体示例可以选自柠檬烯、α‑萜品烯、α‑蒎烯和β‑蒎烯。 [0040] 可能存在附加的抑制剂,这些附加的抑制剂可包括α‑生育酚、丁基化羟基甲苯、4‑甲氧基苯酚和苯‑1,4‑二醇中的一者或多者。在一个实施方案中,抑制剂包含α‑萜品烯。在一个实施方案中,抑制剂包含柠檬烯。在一个实施方案中,抑制剂包含α‑蒎烯。在一个实施方案中,抑制剂包含β‑蒎烯。 [0041] 在一个实施方案中,组合物包含柠檬烯或α‑萜品烯,以及任选的即使在若干ppm含量下也具有独特芳香的抗氧化剂。这种令人愉快的气味例如在热传递应用中可用于组合物的渗漏检测。这对于家用空调或移动式空调中的早期制冷剂泄漏检测是特别有益的,因为在任一位置常常都不能获得专业的电子泄漏检测器。 [0042] 虽然可以使用任何合适量的萜烯抑制剂,但基于组合物的总重量,萜烯抑制剂的有效量包括0.001重量%至10重量%、0.01重量%至5重量%、0.3重量%至4重量%、0.3重量%至1重量%。在一个实施方案中,有效量包括10ppm至2000pprn或10ppm至1000ppm或10ppm至500ppm的至少一种萜烯抑制剂。 [0043] 当存在附加的抑制剂时,基于组合物的总重量,抑制剂(包括萜烯抑制剂和附加的抑制剂)的总量也可以在0.001重量%至10重量%、0.01重量%至5重量%、0.3重量%至4重量%、0.3重量%至1重量%的范围内。 [0044] 氧化产物 [0045] 本文公开的组合物包含萜烯抑制剂的一种或多种氧化产物。氧化产物可以选自香芹酮、香芹醇、氧化柠檬烯、3‑异丙基‑6‑甲基‑7‑氧杂二环[4.1.0]庚‑2‑烯、6‑异丙基‑3‑甲基‑7‑氧杂二环[4.1.0]庚‑2‑烯、1‑异丙基‑4‑甲基‑环己‑2‑烯‑1,4‑二醇、E‑3‑异丙基‑6‑甲基庚‑2,6‑二烯醛、对伞花烃、丙烷、α‑氧化蒎烯、松香芹醇和桃金娘烯醇中的一者或多者。 [0046] 当抑制剂是柠檬烯时,氧化产物能够是香芹酮、香芹醇和氧化柠檬烯中的至少一者,如上所述。在一个实施方案中,当抑制剂是柠檬烯时,氧化产物是氧化柠檬烯。在一个实施方案中,当抑制剂是柠檬烯时,氧化产物是香芹酮。在一个实施方案中,当抑制剂是柠檬烯时,氧化产物是香芹醇。在一个实施方案中,当抑制剂是柠檬烯时,氧化产物是氧化柠檬烯、香芹酮和香芹醇中的两者或更多者。 [0047] 当抑制剂是α‑萜品烯时,氧化产物能够是3‑异丙基‑6‑甲基‑7‑氧杂二环[4.1.0]庚‑2‑烯、6‑异丙基‑3‑甲基‑7‑氧杂二环[4.1.0]庚‑2‑烯、1‑异丙基‑4‑甲基‑环己‑2‑烯‑1,4‑二醇、E‑3‑异丙基‑6‑甲基庚‑2,6‑二烯醛、对伞花烃和丙烷中的至少一者,除丙烷外,所有物质如上所述。在一个实施方案中,当抑制剂是α‑萜品烯时,氧化产物是3‑异丙基‑6‑甲基‑7‑氧杂二环[4.1.0]庚‑2‑烯。在一个实施方案中,当抑制剂是α‑萜品烯时,氧化产物是 6‑异丙基‑3‑甲基‑7‑氧杂二环[4.1.0]庚‑2‑烯。在一个实施方案中,当抑制剂是α‑萜品烯时,氧化产物是1‑异丙基‑4‑甲基‑环己‑2‑烯‑1,4‑二醇。在一个实施方案中,当抑制剂是α‑萜品烯时,氧化产物包含E‑3‑异丙基‑6‑甲基庚‑2,6‑二烯醛。在一个实施方案中,当抑制剂是α‑萜品烯时,氧化产物包含对伞花烃。在一个实施方案中,当抑制剂是α‑萜品烯时,氧化产物包含丙烷。在一个实施方案中,当抑制剂是α‑萜品烯时,氧化产物包含3‑异丙基‑6‑甲基‑7‑氧杂二环[4.1.0]庚‑2‑烯、6‑异丙基‑3‑甲基‑7‑氧杂二环[4.1.0]庚‑2‑烯、1‑异丙基‑4‑甲基‑环己‑2‑烯‑1,4=二醇、E‑3‑异丙基‑6‑甲基庚‑2,6‑二烯醛、对伞花烃和丙烷中的两者或更多者的组合。 [0048] 当抑制剂是α‑蒎烯时,氧化产物包含α‑氧化蒎烯,如上所述。 [0049] 当抑制剂是β‑蒎烯时,氧化产物包含松香芹醇和桃金娘烯醇中的至少一者,如上所述。在一个实施方案中,当抑制剂是β‑蒎烯时,氧化产物包含松香芹醇。在一个实施方案中,当抑制剂是β‑蒎烯时,氧化产物包含桃金娘烯醇。在一个实施方案中,当抑制剂是β‑蒎烯时,氧化产物包含松香芹醇和桃金娘烯醇。 [0050] 虽然可以使用任何合适量的氧化产物,但基于组合物的总重量,氧化产物的有效量包括0.0001重量%至10重量%、0.01重量%至5重量%、0.3重量%至4重量%、0.3重量%至1重量%。在一个实施方案中,有效量包括10ppm至2000ppm或10ppm至1000ppm或10ppm至500ppm的至少一种氧化产物。 [0051] 当存在两种或更多种氧化产物时,基于组合物的总重量,氧化产物的总量也可以在0.0001重量%至10重量%、0.01重量%至5重量%、0.3重量%至4重量%、0.3重量%至1重量%的范围内。 [0052] 附加化合物 [0053] 组合物还可包含一种或多种附加化合物。附加化合物可提供制冷剂性能的改善或某些其它有益效果,诸如提高与添加剂诸如润滑剂的相容性。制冷剂性能的改善可包括更高的容量或更好的效率。 [0054] 附加化合物可以选自:HCC‑40、CFC‑12、HFC‑23、HFC‑134a、HFC‑143a、HFC‑152a、HCFC‑225ca、HCFC‑225cb、HCFC‑244bb、HFC‑245cb、HFC‑254eb、HFC‑263fb、HFO‑1123、HFO‑1243zf、HFO‑1225ye(E‑异构体和/或Z‑异构体)、HFO‑1225zc、HFO‑1234ze(E‑异构体和/或Z‑异构体)、3,3,3‑三氟‑1‑丙炔、HCFO‑1233xf、HCFO‑1122、HCO‑1140、HCFO‑1131(E‑异构体和/或Z‑异构体)、HCFO‑1131a、HCFC‑124、HCFC‑124a和HCFC‑142b。这些化合物和其它附加化合物列于表1中。 [0055] 附加化合物可以选自:CHF(CF3)CH2CH=CF(CF3)、CHF(CF3)CH=CHCHF(CF3)、CF(CF3)=CHCH2CF(CF3)CH2CHF(CF3)、CF3C(=O)CH3、甲醛、乙醛、三聚甲醛和三氟乙酸中的至少一者。这些化合物中的某些化合物列于表1中。 [0056] 组合物还可包含选自以下物质中的至少一者的附加化合物:Z‑HFO‑1336mzz、E‑HFO‑1336mzz、HFO‑1327mz、HCFO‑1122、HCFO‑1122a、HFO‑1123、E‑HFO‑1233zd、Z‑HFO‑1224yd、E‑HFO‑1132、Z‑HFO‑1132、HFO‑1132a、HCFO‑11 12、HFO一1234zc、HFO‑1234ye和HFO‑1234yc。这些化合物列于表1中。 [0057] 表1.附加化合物 [0058] [0059] [0060] 表1.附加化合物(续表) [0061] [0062] 期望附加化合物保持组合物的全球变暖潜能值(GWP)小于1500或小于750或小于150。附加化合物可将组合物的GWP,即1234yf的GWP降低至小于4。例如,某些氢氟烯烃(HFO)具有小于4的GWP,诸如HFO‑1243zf具有小于1的GWP。 [0063] 在本公开的一个实施方案中,附加化合物可以选自HFO‑1243zf、HFC‑134a、HCFO‑1122、HFC‑254eb、HCFC‑124和HFC‑23中的一者或多者。在一个实施方案中,附加化合物是HFO‑1243zf、HFC‑134a和HFC‑143a的组合。在一个实施方案中,附加化合物是HFO‑1243zf、HFC‑134a、HFC‑143a、HCFO‑1122和HFC‑254eb的组合。 [0064] 在本公开的一个实施方案中,附加化合物可以选自HFC‑152a、HFO‑1234ze(E)、HCFO‑1131a、HCO‑1140、CFC‑12、HFC‑244bb和HCFO‑1233xf中的一者或多者。在一个实施方案中,附加化合物是HFC‑152a和HFO‑1234ze(E)的组合。在一个实施方案中,附加化合物是HFC‑152a、HFO‑1234ze(E)、HCFO‑1131a、HCO‑1140、HFC‑244bb和HCFO‑1233xf的组合。 [0065] 在本公开的一个实施方案中,附加化合物可以选自HFO‑1225ye(Z)、HC‑40、HFO‑1123和HFC‑263fb中的一者或多者。在一个实施方案中,附加化合物选自HFO‑1225ye(Z)、HFO‑1123和HFC‑263fb的组合。 [0066] 在一个实施方案中,附加化合物是组合物的次要组分。在这样的实施方案中,附加化合物的量能够大于0重量%并且小于1重量%。存在的附加化合物的总量可以大于0.1ppm并且小于组合物的总重量的0.5重量%。存在的附加化合物的总量可以大于1ppm并且小于组合物的总重量的0.1重量%。存在的附加化合物的总量可以大于10ppm或大于100ppm或大于1000ppm。附加化合物的总量可以小于1重量%或小于0.5重量%或小于0.1重量%。在一个实施方案中,附加化合物的总量小于1重量%,使得1234yf的量为至少99%,或者附加化合物的总量小于0.5%,使得1234yf的量为至少99.5%。 [0067] 抗氧化剂 [0068] 本发明的一个实施方案涉及如本文公开的组合物,该组合物还包含至少一种抗氧化剂。虽然可采用任何合适的氧化剂,但合适氧化剂的示例包括选自以下物质的至少一个成员:丁基化羟基甲苯、丁基化羟基苯甲醚、叔丁基对苯二酚、没食子酸酯、2‑苯基‑2‑丙醇、1‑(2,4,5‑三羟基苯基)‑1‑丁酮、双酚甲烷衍生物、2,2′‑亚甲基双(4‑甲基‑6‑叔丁基苯酚)以及其它酚类以及它们的组合。 [0069] 组合物的制备 [0070] 本公开提供了包含1234yf、萜烯抑制剂和一种或多种氧化产物的组合物,其中氧化产物是萜烯抑制剂的氧化产物,并且萜烯抑制剂能够选自柠檬烯、α‑萜品烯、α‑蒎烯和β‑蒎烯中的一者或多者。 [0071] 组合物可通过使包含1234yf和选自柠檬烯、α‑萜品烯、α‑蒎烯和β‑蒎烯中的一者或多者的萜烯抑制剂的组合物与氧气来源在接触时间和接触温度下接触来制备。任选地,在接触步骤期间可存在附加化合物中的一种或多种化合物。可以用作用以制备本文公开的组合物的氧气来源的来源的示例包括含氧气体诸如氧气(100%)和空气。另选地,氧气来源可以是过氧化合物,诸如氟烯烃聚过氧化物、过氧化物、氢过氧化物、过硫酸盐、过碳酸盐、过硼酸盐和氢过硫酸盐。氢过氧化物的示例是氢过氧化枯烯。容易获得的氧气来源是空气。 [0072] 在组合物的制备中,氧气来源具有按重量计至少0.01%氧气或至少21%氧气或纯(100%)氧气的氧气(O2)浓度。接触时间为至少3天或至少14天。接触温度在‑25℃至150℃的范围内。本领域的技术人员应当理解,氧气浓度、接触时间和接触温度是相互依赖的。也就是说,随着氧气浓度、接触时间和/或温度中的一者增加,其它两者将减小。 [0073] 因空气的可用性和成本,空气是优选的氧气来源。在已经制备组合物后,氧气来源仍然可以以大于零重量%至最多3000ppm的量存在于组合物中。 [0074] 类似地,在上述接触步骤之前,抗氧化剂可存在于包含1234yf和任选的一种或多种附加化合物的组合物中。抗氧化剂可以在上述接触步骤之后添加。 [0075] 另选地,包含2,3,3,3‑四氟丙烯、萜烯抑制剂和一种或多种氧化产物(其中氧化产物是萜烯抑制剂的氧化产物)以及任选的一种或多种附加制冷剂化合物和任选的抗氧化剂的组合物可通过将1234yf与选自柠檬烯、α‑萜品烯、α‑蒎烯和β‑蒎烯中的一者或多者的萜烯抑制剂和所选萜烯抑制剂的氧化产物以及任选的一种或多种附加化合物和任选的抗氧化剂组合来制备,因为这些组分中的每一者,即1234yf、萜烯抑制剂和氧化产物、附加制冷剂化合物和抗氧化剂都是可以商购或根据已知方法制备的已知化合物。 [0076] 应用 [0077] 本文公开的组合物具有多种用途,包括工作流体,这些工作流体包括起泡剂、气溶胶推进剂、灭菌剂或热传递介质(诸如用于制冷系统、冷藏机、空调系统、热泵、冷却器等中的热传递流体和制冷剂),等等。组合物尤其适用于移动式空调和加热系统中,并且用作制备用于固定式制冷、空调和热泵系统中的制冷剂共混物的组分。 [0078] 起泡剂为使聚合物基质膨胀以形成蜂窝状结构的挥发性组合物。 [0080] 消毒剂为破坏生物活性材料等的挥发性杀菌流体或含有挥发性杀菌流体的共混物。 [0081] 热传递应用 [0082] 热传递流体(在本文中也称为热传递组合物或热传递流体组合物)是用于将热量从热源携带至散热器的工作流体。 [0083] 本公开还涉及一种将热量从热源传递至散热器的方法,其中本文公开的组合物用作热传递流体。所述用于热传递的方法包括将包含2,3,3,3‑四氟丙烯、萜烯抑制剂和一种或多种氧化产物的组合物(其中氧化产物是萜烯抑制剂的氧化产物)从热源输送至散热器。 [0084] 热源定义为期望从其增加、传递、移动或移除热量的任何空间、位置、对象或物体。在一个实施方案中,热源是待冷却的物体。在一个实施方案中,热源是待加热的物体。 [0086] 散热器可被定义为能够吸热的任何空间、位置、对象或物体。蒸气压缩制冷系统是此类散热器的一个示例。 [0087] 待冷却的物体可以是需要制冷或冷却的任何空间位置或物体(空间位置或物体可以是开放的或封闭的)。在固定式应用中,物体可以是结构诸如需要空调的住宅或商业结构、工业水冷却器的内部,或储存位置诸如超市中的冷藏机或冷冻柜、运输制冷容器、其它用于易腐物品诸如食品或药物的储存位置。在移动式应用中,物体可并入到用于公路、铁路、海洋或空气的运输单元诸如需要空调的机动车的乘客舱中。 [0088] 某些制冷系统相对于任何运动载体独立操作,这些已知为“联合”系统。此类联合系统包括“集装箱”(海路/陆路联合运输)以及“可折卸货厢”(公路和铁路联合运输)。 [0089] 待加热的主体可为需要加热的任何空间、位置或物体。这些可为结构,即需要加热的住宅或商业结构的内部,其方式类似于待冷却的主体。此外,如针对制冷所述的移动单元可类似于需要加热的那些。某些运输单元需要加热以防止正在被运输的材料在运输容器内固化。 [0090] 热传递系统是用于在特定空间中产生加热或冷却效果的系统(或设备)。热传递系统可为移动式系统或固定式系统。根据本文的公开内容,提供了包含组合物的热传递系统,该组合物包含2,3,3,3‑四氟丙烯、萜烯抑制剂和一种或多种氧化产物,其中氧化产物是萜烯抑制剂的氧化产物。在一个实施方案中,热传递系统是选自制冷、空调或热泵设备的固定式系统。在一个实施方案中,热传递系统是作为移动式空调系统的移动式系统。 [0091] 本文将制冷剂定义为经历液体到气体的相变的热传递流体,并在用于传递热的循环期间再次返回。本文提供了一种制冷剂,该制冷剂包含2,3,3,3‑四氟丙烯、萜烯抑制剂和一种或多种氧化产物,其中氧化产物是萜烯抑制剂的氧化产物。在一个实施方案中,制冷剂还包含润滑剂。在一个实施方案中,制冷剂包含一种或多种添加的制冷剂(如下文所定义)。 [0092] 本公开还涉及一种用于产生加热的方法,该用于产生加热的方法包括蒸发包含2,3,3,3‑四氟丙烯、萜烯抑制剂和一种或多种氧化产物的制冷剂,然后在待加热的物体附近冷凝所述组合物,其中氧化产物是萜烯抑制剂的氧化产物。在该方法的一个实施方案中,制冷剂还包含润滑剂。 [0093] 本公开还提供了一种用于产生冷却的方法,该用于产生冷却的方法包括冷凝包含2,3,3,3‑四氟丙烯、萜烯抑制剂和一种或多种氧化产物的制冷剂,然后在待冷却的物体附近蒸发所述组合物,其中氧化产物是萜烯抑制剂的氧化产物。在该方法的一个实施方案中,制冷剂还包含润滑剂。 [0094] 本公开还提供了一种用于在制冷、空调或热泵设备中产生加热或冷却的方法,所述方法包括将制冷剂引入所述设备中,所述设备具有:(a)离心式压缩机;(b)多级离心式压缩机,或(c)单板/单程热交换器;其中所述制冷剂或热传递流体组合物包括这样的组合物:该组合物包含2,3,3,3‑四氟丙烯、萜烯抑制剂和一种或多种氧化产物,其中氧化产物是萜烯抑制剂的氧化产物。在该方法的一个实施方案中,制冷剂还包含润滑剂。 [0095] 润滑剂 [0096] 本发明的润滑剂包括适于与制冷或空调设备一起使用的那些。这些润滑剂之中包括常规用于利用氯氟烃制冷剂的压缩制冷设备中的那些。此类润滑剂以及它们的特性论述于1990年ASHRAE手册《制冷系统和应用(Refrigeration Systems and Applications)》第8章标题为“制冷系统中的润滑剂(Lubricants in Refrigeration Systems)”的第8.1页至8.21页中,以引用方式并入本文。这些润滑剂包括矿物油和合成油。 [0097] 矿物油包括链烷烃(即直链和支链碳链的饱和烃)、环烷烃(即环状或环结构的饱和烃,其可为链烷烃)和芳烃(即含有一个或多个环的不饱和环状烃,所述一个或多个环的特征在于交替的双键)。 [0099] 润滑剂组分可包括已设计用于与氢氟烃制冷剂一起使用并且能够在压缩制冷和空调设备操作条件下与本文公开的组合物混溶的那些组分。此类润滑剂以及它们的特性在“Synthetic Lubricants and High‑Performance Fluids”,R.L.Shubkin编辑,Marcel Dekker,1993中有所讨论。此类润滑剂包括但不限于多元醇酯(POE)诸如 100(Castrol,United Kingdom)、聚亚烷基二醇(PAG)诸如来自Dow(Dow Chemical,Midland,Michigan)的RL‑488A、以及聚乙烯醚(PVE)。 [0100] 通过考虑给定的压缩机要求和润滑剂将被暴露于的环境来选择用于本文公开的应用的润滑剂。在一个具体实施方案中,前述组合物与PAG润滑剂组合以用于在具有内燃机的机动车A/C系统中使用。在另一个具体实施方案中,将前述组合物与POE润滑剂组合以用于在具有电或混合电驱动系的机动车A/C系统中使用。 [0101] 添加的制冷剂 [0102] 在其它实施方案中,制冷剂组合物包含2,3,3,3‑四氟丙烯、萜烯抑制剂、一种或多种氧化产物和一种或多种添加的制冷剂,其中氧化产物是萜烯抑制剂的氧化产物。在一个实施方案中,添加的制冷剂包含氢氟烃。合适的氢氟烃的示例包括二氟甲烷(HFC‑32)、五氟乙烷(HFC‑125)、1,1,1,2‑四氟乙烷(HFC‑134a)、1,1‑二氟乙烷(HFC‑152a)、1,1,1,3,3,3‑六氟丙烷(HFC‑236fa)和1,1,1,2,2,3,3,3‑七氟丙烷(HFC‑227ea)。制冷剂组合物可包含2,3,3,3‑四氟丙烯、萜烯抑制剂、一种或多种氧化产物、一种或多种添加的制冷剂和润滑剂,其中氧化产物是萜烯抑制剂的氧化产物。 [0103] 在一个具体实施方案中,添加的制冷剂包含HFO‑1234ze。在另一个实施方案中,添加的制冷剂包含二氧化碳。 [0104] 添加的制冷剂的量可在10重量%至90重量%、25重量%至75重量%、30重量%至60重量%或30重量%至50重量%的范围内。 [0105] 制冷剂添加剂 [0106] 可以改善制冷剂和A/C寿命和压缩机耐久性的添加剂是理想的。在本发明的一个方面,本发明的制冷剂组合物用于将润滑剂以及其它添加剂诸如a)酸清除剂和b)抑燃剂引入A/C系统中。 [0107] 酸清除剂 [0108] 酸清除剂可包含硅氧烷、活化的芳族化合物或两者的组合。Serrano等人(US 2011/0272624 Al的第38段)公开了硅氧烷可以是具有甲硅烷氧基官能团的任何分子。硅氧烷可包括烷基硅氧烷、芳基硅氧烷、或包含芳基和烷基取代基的混合物的硅氧烷。例如,硅氧烷可以是烷基硅氧烷,包括二烷基硅氧烷或聚二烷基硅氧烷。优选的硅氧烷包括与两个硅原子键合的氧原子,即具有以下结构的基团:SiOSi。优选的硅氧烷包括具有甲基、乙基、丙基或丁基基团中的一者或多者的硅氧烷。 [0109] 在本发明的一个方面,硅氧烷为含有约1至约12个碳原子的烷基硅氧烷,诸如六甲基二硅氧烷。硅氧烷也可以是聚合物,诸如聚二烷基硅氧烷,其中烷基基团是甲基、乙基、丙基、丁基或它们的任何组合。合适的聚二烷基硅氧烷的分子量为约100至约10,000。高度优选的硅氧烷包括六甲基二硅氧烷、聚二甲基硅氧烷以及它们的组合。硅氧烷可以基本上由聚二甲基硅氧烷、六甲基二硅氧烷或它们的组合组成。 [0110] 活化的芳族化合物可以是向Friedel‑Crafts加成反应活化的任何芳族分子,或它们的混合物。向Friedel‑Crafts加成反应活化的芳族分子定义为能够与无机酸进行加成反应的任何芳族分子。特别是在应用环境(AC系统)或ASHRAE 97:2007“用于测试在制冷剂系统内使用的材料的化学稳定性的密封玻璃管法”热稳定性测试期间能够与无机酸进行加成反应的芳族分子。 [0111] 酸清除剂(例如,活化的芳族化合物、硅氧烷或两者)可以以导致相对低的总酸值、相对低的总卤离子浓度、相对低的总有机酸浓度或它们的任何组合的任何浓度存在。优选,酸清除剂以基于制冷剂组合物的总重量的大于约0.0050重量%,更优选大于约0.05重量%,且甚至更优选大于约0.1重量%(例如大于约0.5重量%)的浓度存在。基于制冷剂组合物的总重量,酸清除剂优选以少于约3重量%,更优选少于约2.5重量%,并且最优选大于约2重量%(例如少于约1.8重量%)的浓度存在。 [0112] 抑燃剂 [0113] 优选的抑燃剂包括专利申请“含有氟取代的烯烃的制冷剂组合物(Refrigerant compositions containing fluorine substituted olefins)CA 2557873A1”中描述并且通过引用并入的那些抑燃剂,连同也通过引用并入并在专利申请“包含氟烯烃的制冷剂组合物及其用途(Refrigerant compositions comprising fluoroolefins and uses thereof)WO2009018117A1”中描述的氟化产物诸如HFC‑125和/或 润滑剂。 [0114] 制冷剂组合物的制备 [0115] 本发明的制冷剂组合物可通过使所需量的各个组分组合的任何便利方法来制备。优选的方法是称取所需的组分量,并且然后使这些组分在适当的容器中组合。如果需要,可使用搅拌。 [0116] 所选择的实施方案 [0117] 1.在一个实施方案中,提供了一种包含2,3,3,3‑四氟丙烯、萜烯抑制剂和一种或多种氧化产物的组合物,其中氧化产物是萜烯抑制剂的氧化产物。 [0118] 2.在一个实施方案中,提供了一种包含2,3,3,3‑四氟丙烯、萜烯抑制剂(即柠檬烯)和一种或多种氧化产物的组合物,其中氧化产物包含香芹酮、香芹醇(Z‑香芹醇和E‑香芹醇)和氧化柠檬烯(Z‑氧化柠檬烯和E‑氧化柠檬烯)中的一者或多者。 [0119] 3.在一个实施方案中,提供了一种包含2,3,3,3‑四氟丙烯、萜烯抑制剂(即柠檬烯)和一种或多种氧化产物的组合物,其中氧化产物包含香芹酮。 [0120] 4.在一个实施方案中,提供了一种包含2,3,3,3‑四氟丙烯、萜烯抑制剂(即柠檬烯)和一种或多种氧化产物的组合物,其中氧化产物包含香芹醇(Z‑香芹醇和E‑香芹醇)。 [0121] 5.在一个实施方案中,提供了一种包含2,3,3,3‑四氟丙烯、萜烯抑制剂(即柠檬烯)和一种或多种氧化产物的组合物,其中氧化产物包含氧化柠檬烯(Z‑氧化柠檬烯和E‑氧化柠檬烯)。 [0122] 6.在一个实施方案中,提供了一种包含2,3,3,3‑四氟丙烯、萜烯抑制剂(即α‑萜品烯)和一种或多种氧化产物的组合物,其中氧化产物包含3‑异丙基‑6‑甲基‑7‑氧杂二环[4.1.0]庚‑2‑烯、6‑异丙基‑3‑甲基‑7‑氧杂二环[4.1.0]庚‑2‑烯、1‑异丙基‑4‑甲基‑环己‑2‑烯‑1,4‑二醇、E‑3‑异丙基‑6‑甲基庚‑2,6‑二烯醛、对伞花烃和丙烷中的一者或多者。 [0123] 7.在一个实施方案中,提供了一种包含2,3,3,3‑四氟丙烯、萜烯抑制剂(即α‑萜品烯)和一种或多种氧化产物的组合物,其中氧化产物包含3‑异丙基‑6‑甲基‑7‑氧杂二环[4.1.0]庚‑2‑烯。 [0124] 8.在一个实施方案中,提供了一种包含2,3,3,3‑四氟丙烯、萜烯抑制剂(即α‑萜品烯)和一种或多种氧化产物的组合物,其中氧化产物包含6‑异丙基‑3‑甲基‑7‑氧杂二环[4.1.0]庚‑2‑烯。 [0125] 9.在一个实施方案中,提供了一种包含2,3,3,3‑四氟丙烯、萜烯抑制剂(即α‑萜品烯)和一种或多种氧化产物的组合物,其中氧化产物包含1‑异丙基‑4‑甲基‑环己‑2‑烯‑1,4‑二醇。 [0126] 10.在一个实施方案中,提供了一种包含2,3,3,3‑四氟丙烯、萜烯抑制剂(即α‑萜品烯)和一种或多种氧化产物的组合物,其中氧化产物包含E‑3‑异丙基‑6‑甲基庚‑2,6‑二烯醛。 [0127] 11.在一个实施方案中,提供了一种包含2,3,3,3‑四氟丙烯、萜烯抑制剂(即α‑萜品烯)和一种或多种氧化产物的组合物,其中氧化产物包含对伞花烃。 [0128] 12.在一个实施方案中,提供了一种包含2,3,3,3‑四氟丙烯、萜烯抑制剂(即α‑萜品烯)和一种或多种氧化产物的组合物,其中氧化产物包含丙烷。 [0129] 13.在一个实施方案中,提供了一种包含2,3,3,3‑四氟丙烯、萜烯抑制剂(即α‑蒎烯)和一种或多种氧化产物的组合物,其中氧化产物包含α‑氧化蒎烯。 [0130] 14.在一个实施方案中,提供了一种包含2,3,3,3‑四氟丙烯、萜烯抑制剂(即β‑蒎烯)和一种或多种氧化产物的组合物,其中氧化产物包含松香芹醇和桃金娘烯醇中的一者或多者。 [0131] 15.在一个实施方案中,提供了一种包含2,3,3,3‑四氟丙烯、萜烯抑制剂(即β‑蒎烯)和一种或多种氧化产物的组合物,其中氧化产物包含松香芹醇。 [0132] 16.在一个实施方案中,提供了一种包含2,3,3,3‑四氟丙烯、萜烯抑制剂(即β‑蒎烯)和一种或多种氧化产物的组合物,其中氧化产物包含桃金娘烯醇。 [0133] 17.在一个实施方案中,提供了一种包含根据实施方案3所述的组合物以及润滑剂的制冷剂。 [0134] 18.在一个实施方案中,提供了一种包含根据实施方案4所述的组合物以及润滑剂的制冷剂。 [0135] 19.在一个实施方案中,提供了一种包含根据实施方案5所述的组合物以及润滑剂的制冷剂。 [0136] 20.在一个实施方案中,提供了一种包含根据实施方案7所述的组合物以及润滑剂的制冷剂。 [0137] 21.在一个实施方案中,提供了一种包含根据实施方案8所述的组合物以及润滑剂的制冷剂。 [0138] 22.在一个实施方案中,提供了一种包含根据实施方案9所述的组合物以及润滑剂的制冷剂。 [0139] 23.在一个实施方案中,提供了一种包含根据实施方案10所述的组合物以及润滑剂的制冷剂。 [0140] 24.在一个实施方案中,提供了一种包含根据实施方案11所述的组合物以及润滑剂的制冷剂。 [0141] 25.在一个实施方案中,提供了一种包含根据实施方案12所述的组合物以及润滑剂的制冷剂。 [0142] 26.在一个实施方案中,提供了一种包含根据实施方案13所述的组合物以及润滑剂的制冷剂。 [0143] 27.在一个实施方案中,提供了一种包含根据实施方案15所述的组合物以及润滑剂的制冷剂。 [0144] 28.在一个实施方案中,提供了一种包含根据实施方案16所述的组合物以及润滑剂的制冷剂。 [0145] 29.在一个实施方案中,提供了一种用于热传递的方法,该用于热传递的方法包括将根据实施方案3、4、5、7、8、9、10、11、12、13、15或16中任一项所述的组合物从热源输送至散热器。 [0146] 30.在一个实施方案中,提供了一种用于产生冷却的方法,该用于产生冷却的方法包括冷凝根据实施方案17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27或28中任一项所述的制冷剂,然后在待冷却的物体附近蒸发所述制冷剂。 [0147] 31.在一个实施方案中,提供了一种用于产生加热的方法,该用于产生加热的方法包括蒸发根据实施方案17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27或28中任一项所述的制冷剂,然后在待加热的物体附近冷凝所述制冷剂。 [0148] 32.在一个实施方案中,提供了一种用于在制冷、空调或热泵设备中产生加热或冷却的方法,所述方法包括将制冷剂引入所述设备中,所述设备具有:(a)离心式压缩机;(b)多级离心式压缩机,或(c)单板/单程热交换器;其中所述制冷剂是根据实施方案17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27或28中任一项所述的制冷剂。 [0149] 33.在一个实施方案中,提供了根据实施方案1‑16中任一项所述的组合物,该组合物还包含选自以下物质中的至少一者的附加化合物:HCC‑40、CFC‑12、HFC‑23、HFC‑134a、HFC‑143a、HFC‑152a、HCFC‑225ca、HCFC‑225cb、HCFC‑244bb、HFC‑245cb、HFC‑254eb、HFC‑263fb、HFO‑1123、HFO‑1243zf、HFO‑1225ye(E‑异构体和/或Z‑异构体)、HFO‑1225zc、HFO‑ 1234ze(E‑异构体和/或Z‑异构体)、3,3,3‑三氟‑1‑丙炔、HCFO‑1233xf、HCFO‑1122、HCO‑ 1140、HCFO‑1131(E‑异构体和/或Z‑异构体)、HCFO‑1131a、HCFC‑124、HCFC‑124a和HCFC‑ 142b。 [0150] 34.在一个实施方案中,提供了根据实施方案1‑16中任一项所述的组合物,该组合物还包含选自以下物质中的至少一者的附加化合物:CHF(CF3)CH2CH=CF(CF3)、CHF(CF3)CH=CHCHF(CF3)、CF(CF3)=CHCH2CF(CF3)CH2CHF(CF3)、CF3C(=O)CH3、甲醛、乙醛、三聚甲醛和三氟乙酸。 [0151] 35.在一个实施方案中,提供了根据实施方案1‑16中任一项所述的组合物,该组合物还包含选自以下物质中的至少一者的附加化合物:Z‑HFO‑1336mzz、E‑HFO‑1336mzz、HFO‑1327mz、HCFO‑1122、HCFO‑1122a、HFO‑1123、E‑HFO‑1233zd、Z‑HFO‑1224yd、E‑HFO‑1132、Z‑HFO‑1132、HFO‑1132a、HCFO‑1112、HFO‑1234zc、HFO‑1234ye和HFO‑1234yc。 [0152] 36.在一个实施方案中,提供了根据实施方案17‑28中任一项所述的组合物,该组合物还包含选自以下物质中的至少一者的附加化合物:HCC‑40、CFC‑12、HFC‑23、HFC‑134a、HFC‑143a、HFC‑152a、HCFC‑225ca、HCFC‑225cb、HCFC‑244bb、HFC‑245cb、HFC‑254eb、HFC‑263fb、HFO‑1123、HFO‑1243zf、HFO‑1225ye(E‑异构体和/或Z‑异构体)、HFO‑1225zc、HFO‑ 1234ze(E‑异构体和/或Z‑异构体)、3,3,3‑三氟‑1‑丙炔、HCFO‑1233xf、HCFO‑1122、HCO‑ 1140、HCFO‑1131(E‑异构体和/或Z‑异构体)、HCFO‑1131a、HCFC‑124、HCFC‑124a和HCFC‑ 142b。 [0153] 37.在一个实施方案中,提供了根据实施方案17‑28中任一项所述的组合物,该组合物还包含选自以下物质中的至少一者的附加化合物:CHF(CF3)CH2CH=CF(CF3)、CHF(CF3)CH=CHCHF(CF3)、CF(CF3)=CHCH2CF(CF3)CH2CHF(CF3)、CF3C(=O)CH3、甲醛、乙醛、三聚甲醛和三氟乙酸。 [0154] 38.在一个实施方案中,提供了根据实施方案17‑28中任一项所述的组合物,该组合物还包含选自以下物质中的至少一者的附加化合物:Z‑HFO‑1336mzz、E‑HFO‑1336mzz、HFO‑1327mz、HCFO‑1122、HCFO‑1122a、HFO‑1123、E‑HFO‑1233zd、Z‑HFO‑1224yd、E‑HFO‑1132、Z‑HFO‑1132、HFO‑1132a、HCFO‑1112、HFO‑1234zc、HFO‑1234ye和HFO‑1234yc。 [0155] 实施例 [0156] 实施例1 [0157] 将60g含有HFO‑1243zf、HFO‑1234ze(E)和HFC‑152a的纯度为99.5重量%的2,3,3,3‑四氟丙烯的样品加入装有200ppm(萜烯抑制剂)和12,000ppm空气的500mL圆筒中。将圆筒在从约‑5℃变化到约35℃的室温下放置六个月。对圆筒中的产物进行测试,发现该产物不含聚合物,其中组合物还包含柠檬烯及其氧化产物,如通过气相色谱法确定的(低于 200ppm)。 |