[发明专利]顺式-1,3,3,3-四氟丙烯和1,1,1,3,3-五氟丙烷的类共沸物组合物

说明书

发明领域

本发明提供顺式-1,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234ze(Z))和1,1,1,3,3-五氟丙烷(HFC-245fa)的类共沸物组合物；及其用途，以及分离该类共沸物混合物的方法。

发明背景

氟烃基流体已经在许多应用中得到广泛工业应用，包括作为致冷剂，气溶胶喷射剂，发泡剂，传热介质，动力循环流体以及气体电介质。因为与使用这些流体中的一些有关的推测的环境问题，包括与其有关的相对高的全球变暖潜力，理想的是使用具有低的或甚至零臭氧消耗潜力的流体。因此，理想的是使用不含氟氯烃(“CFC”)或氢氯氟烃(“HCFC”)的流体。

具有低臭氧消耗潜力的化合物包括氢氟烃(“HFC”)，特别是氢氟烯烃(“HFO”)。具有低全球变暖潜力的化合物也是理想的。关于这一点，使用烯烃也是理想的，因为它们短的大气寿命，导致全球变暖潜力相对低。另外，使用单组分流体或沸腾和蒸发时不分馏的共沸混合物是理想的。但是，辨别新的环境安全的不分馏混合物是复杂的，因为并不能容易地预测共沸物形成。

工业正在不断寻求新的氟烃基混合物，其提供替代方案并且被认为是CFC和HCFC的环境更安全的替代品。特别感兴趣的是具有低臭氧消耗潜力和低全球变暖潜力的含有氢氟烃、氟烯烃和其它氟代化合物的混合物。这种混合物是本发明的主题。

美国专利公开号20080051611示出一种生产方法，其中反式-1,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234ze (E))和HFO-1234ze(Z)都由HFC-245fa脱氟化氢产生。该方法的第一步涉及通过HFC-245fa脱氟化氢将HFC-245fa催化转化，产生包含HFO-1234ze (E)、HFO-1234ze(Z)、氟化氢(HF)和未反应的HFC-245fa的组合的产物流。其中没有教导或暗示HFO-1234ze(Z)和HFC-245fa的类共沸物组合物。

关于形成共沸物和/或类共沸物组合物的不可预测性是公知的。参见例如美国专利号3,085,065 (“It is impossible to predict that an azeotrope will form between any two compounds”)；美国专利号5,182,040 (“it is not possible to predict the formation of azeotropes”)；和美国专利号5,648,017 (“it is not possible to predict the formation of azeotropes”)。

发明内容

本发明基于意外发现—HFO-1234ze (Z)和HFC-245fa形成类共沸物组合物。

本发明提供有助于满足CFC和HCFC的替代品的持续需求的类共沸物组合物。本发明的组合物显示相对低的全球变暖潜力(“GWP”)。因此，已经认识到这种组合物可以巨大优势用于许多应用，包括在致冷剂、气溶胶、发泡剂和其它应用中作为CFC、HCFC和HFC，例如HFC-134a的代替物。在优选的实施方案中，这一点通过包含有效量的1234ze (Z)和HFC-245fa，基本由有效量的1234ze (Z)和HFC-245fa组成，和/或由有效量的1234ze (Z)和HFC-245fa组成的类共沸物组合物。

本发明的一个实施方案是包含一种或多种本发明的类共沸物组合物的发泡剂，或基本由一种或多种本发明的类共沸物组合物组成的发泡剂。

本发明的另一个实施方案是形成泡沫的方法，包括向可发泡组合物中添加发泡剂，该发泡剂包含一种或多种本发明的类共沸物组合物，或基本由一种或多种本发明的类共沸物组合物组成。该发泡剂可以进一步包含多元醇和发泡剂的预混物，其中该发泡剂包含本发明的类共沸物组合物。

本发明的另一个实施方案是通过在发泡剂存在下使可发泡组合物发泡制备的闭孔泡沫，该发泡剂包含一种或多种本发明的类共沸物组合物，或基本由一种或多种本发明的类共沸物组合物组成。优选地，该闭孔泡沫由进一步包含聚氨酯、聚异氰脲酸酯、聚苯乙烯、聚乙烯及其混合物的可发泡组合物形成。

本发明的一个实施方案是一种致冷剂组合物，其包含一种或多种本发明的类共沸物组合物，或基本由一种或多种本发明的类共沸物组合物组成。本发明的另一个实施方案是一种包含本发明的致冷剂组合物的致冷系统。

本发明的另一个实施方案是一种冷却制品的方法，包括在待冷却的制品附近蒸发本发明的致冷剂组合物。例如，一种离心冷冻器工作流体可以由本发明的类共沸物组合物形成。