[发明专利]用于HFC应用的合成冷冻油组合物

说明书

技术领域

本发明总地涉及冷冻润滑领域。更具体地说，本发明涉及主要供 本文所述的氢氟烃和其它致冷剂的合成冷冻油组合物。

背景技术

目前的用于氢氟烃(HFC)系统的致冷剂润滑剂可被分成两类：1) 在较宽的温度范围内可溶于HFC致冷剂的润滑剂，包括多元醇酯 (POE)，聚乙烯醚(PVE)和聚烷撑二醇(PAG)；和2)与HFC致冷剂部分 混溶或完全不能溶混的润滑剂，诸如烃基油类，例如矿物油(MO)，烷 基苯(AB)和聚α烯烃(PAO)。通常认为能混溶的油类提供了良好回油用 于更好的冷却效率。POE是被最广泛采用的能混溶的制冷润滑剂。然 而，能混溶的油类诸如POE具有吸湿性的极性官能团，其对于系统和 压缩机零件是不受欢迎的。POE化学结构对于通常被使用的和被接受 的润滑性能增强添加剂也是无反应性的。POE在HFC致冷剂存在的条 件下也不促进起泡性，这导致不受欢迎的压缩器噪音水平的增加。另 一方面，不能溶混的油类提供了更好的压缩机耐用性并且对于另外的 润滑性能增强添加剂具有有利的应答。另外，不能溶混的油类由于其 更低的成本而在HFC系统中的使用也是非常受欢迎的。然而，HFC致 冷剂和烃油的不能溶混的导致在系统中形成油层，使得传热效率更低， 并降低系统效率。在极端的情况下，不能溶混的可引起过量的油移动 进入系统内并且不返回到压缩机中，导致缺油并最终导致压缩机的灾 祸性故障。因此有必要确保制冷压缩机有足够的回油从而避免效率损 失和/或压缩机故障。本领域技术人员已知POE具有显著的润滑缺点， 无泡沫促进特征，并具有高吸湿性，但是由于为确保足够回油的仪器 过载需要而仍然被广泛使用。

已经推荐了混合的制冷润滑剂系统诸如AB/POE。这种能混溶的 润滑剂和不能溶混的润滑剂的组合的系统定向地改善了不溶混油类的 回油特征并降低了能混溶的润滑剂的吸湿性和系统中润滑剂的总成 本。然而，能混溶的油类和不能溶混的油类的组合通常不能足够地改 善总压缩机性能或系统效率以保证发生与纯的能混溶的润滑剂系统不 同的变化。

配伍剂也被推荐作为备选手段以改善能混溶的油类和不能溶混的 油类之间的互溶性，并从而能够改善与纯的能混溶的润滑剂系统的油 移动特征相当的油移动特征。另外，已经报道了增强的大容量沸腾导 致在致冷剂和冷冻油类之间具有更高的传热系数，从而增加传热效率。 然而，这些被提议的方案中没有一个被证明提供了作为完全能混溶的 系统的足够替代方案。因此，在这些研究中，返回制冷压缩机的回油 仍然是关键性因素，无论候选物是否基于能混溶的POE、PVE或PAG 化学，或者无论候选物是否基于可替代的润滑剂系统化学。迄今为止， 基于不能溶混的润滑剂化学的润滑剂系统都不能实现足够的油移动/回 油之间的必要平衡以提供为使这种系统成为目前被接受的完全能混溶 的系统的可行替换物所需的系统效率和使用期限，优异的润滑特征和 成本有效性。

上文证实了存在对润滑剂的工业需要，该润滑剂可与HFC使用用 于整个的应用范围内，而不存在能混溶的系统或不能溶混的系统的各 自的不足；其是这样一种制剂，其与使用能混溶的润滑剂诸如POE的 那些或者不能溶混的制剂相比，该制剂提供增强的传热和油移动，增 强的润滑性质，和产生更有效率的和成本有效的制冷系统。

发明内容

本领域中的这些和其它需要在本文描述的实施方案中被解决，该 实施方案涉及包括羟基羧酸酯的混合物的制冷组合物。羟基羧酸具有8 到22个碳原子的链长。该组合物还包括载液，本文中还被称作基油， 其选自以下：烷基苯，烷基化环烷烃(naphthenic)，聚烷撑二醇，聚乙 烯醚，聚α烯烃，矿物油，多元醇酯，及其组合。

在一实施方案中，制冷组合物包括羟基羧酸酯的混合物。羟基羧 酸具有至少两个羧酸基团。该组合物另外包括选自以下的载液或基油： 烷基苯，烷基化环烷烃，聚烷撑二醇，聚乙烯醚，聚α烯烃，矿物油， 多元醇酯，及其组合。

在另外的实施方案中，制冷组合物包括羟基羧酸酯的混合物。羟 基羧酸包含环体系。该组合物另外包括选自以下的载液：烷基苯，烷 基化环烷烃，聚烷撑二醇，聚乙烯醚，聚α烯烃，矿物油，多元醇酯， 及其组合。