[发明专利]一种阻燃型制冷剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及制冷剂领域，特别是一种阻燃型制冷剂及其制备方法。

背景技术

HFO-1234yf作为单一工质制冷剂，具有优异的环境参数，其全球变暖潜能GWP＝4，臭氧损耗潜势ODP＝0，寿命期气候性能(LCCP)低于HFC-134a，大气分解物与HFC-134a相同。而且其系统性能优于HFC-134a。若选用HFO-1234yf替代HFC-134a制冷剂，则汽车生产商就可以继续沿用原车载空调(Mobile Air-Conditioning，MAC)系统。所以HFO-1234yf被认为是较具潜力的新一代汽车制冷剂替代品，目前在西欧已被汽车生产商所接受，在2011年开始逐步推广。HFO-1234yf的GWP和大气寿命相比较其他替代HFC-134a的制冷剂具有明显的环境优势，但其具有低度可燃性，有引起火灾的隐患。因此研究人员开发了多种含HFO-1234yf的组合物，通过添加阻燃剂来降低其可燃性。如中国专利公开号CN102971394A公开了一种利用传热流体的传热系统、方法和组合物，所述传热流体包含：(a)大约30重量％至大约65重量％的HFC-134a；(b)大约0重量％至大约70重量％的HFO1234ze；和(c)大约0重量％至大约70重量％的HFO-1234yf，条件是该组合物中HFO-1234ze和HFO-1234yf的总量为至少大约35重量％，该重量百分比基于该组合物中组分(a)-(c)的总量。该发明提到了阻燃剂的加入可降低可燃性。

又如中国专利公开号CN101636466A提供了包含四氟丙烯和三氟碘甲烷的类共沸组合物及其用途，包括用于制冷剂组合物、制冷体系、发泡剂组合物和可喷雾的组合物，包括气溶胶推进剂。该组合物中的CF₃I组分可用作阻燃剂，用于抑制HFO1234yf的可燃性。

现有方法都要利用加入阻燃剂或不易燃的组分提高阻燃性，因为阻燃剂与HFO1234yf四氟丙烯的相容性差，分散不均匀，导致阻燃效果较差，同时其制备得到的制冷剂产品与HFO1234yf单工质相比具有较高的GWP，对环境仍有较大影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种工艺简单、成本低、绿色环保的阻燃型制冷剂及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种阻燃型制冷剂，按重量份数，其组成如下：

所述的离子液优选为氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑、氯化1-丁基-3-甲基咪唑、氯化1-乙基-3-甲基咪唑、醋酸1-乙基-3-甲基咪唑中的一种。

本发明还提供所述的阻燃型制冷剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)按配比，将14.85～28.5份3-溴-3，3-二氟丙烯与0.15～1.8份离子液在液相状态下混合10～20h，得到离子液阻燃剂；

(2)按配比，将步骤(1)得到的离子液阻燃剂与60～80份2，3，3，3-四氟丙烯、1～10份1，1，2，2-四氟乙基-2，2，2-三氟乙基醚混配得到阻燃型制冷剂产品。

步骤(2)所述的混配优选是指在液相状态下紊流循环混合20-40h。

本发明首先制备离子液阻燃剂，将3-溴-3，3-二氟丙烯(BFO)与离子液充分溶解，生成离子液阻燃剂；离子液阻燃剂与2，3，3，3-四氟丙烯(HFO1234yf)，1，1，2，2-四氟乙基-2，2，2-三氟乙基醚以一定配比加入到紊流循环釜中，经过充分的紊流混合得到产品。HFO1234yf、1，1，2，2-四氟乙基-2，2，2-三氟乙基醚与离子液阻燃剂有良好的溶解度和扩散率，可以有效降低HFO1234yf的可燃性能。

本发明中使用的原料均可市售取得，如离子液体可采用上海笛柏化学品技术有限公司的离子液体产品；3-溴-3，3-二氟丙烯(BFO)可采用百灵威化学技术有限公司的产品；2，3，3，3-四氟丙烯(HFO1234yf，分子式C₃H₂F₄)可采用巨化集团公司的产品；1，1，2，2-四氟乙基-2，2，2-三氟乙基醚(HFE-347，分子式CF₃CH₂OCF₂CF₂H)可采用巨化集团公司的产品。

本发明中的紊流循环釜为市售产品，如武汉工程大学研制的紊流循环釜产品。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：