[发明专利]一种纳米含氟烯烃组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及制冷剂领域，具体涉及一种纳米含氟烯烃组合物及其制备方法。

背景技术

HFO-1234yf具有极好的环境性能，其全球变暖潜能(GWP)为4，臭氧损耗潜势(ODP)为0，全生命周期碳排放低。HFO-1234yf与HFC-134a毒性相当，且具有较好的循环性能，是HFC-134a制冷剂的主要替代品。但该物质明显的特点之一是它具有可燃性。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，降低了制冷剂阻燃效果，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、绿色环保的纳米含氟烯烃组合物及其制备方法。

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：一种纳米含氟烯烃组合物，按重量份数，组成为：

按重量份数，所述的纳米阻燃悬浮液组成优选为：

所述的纳米级氢氧化镁阻燃剂粒度优选为1～100nm。

所述的硅烷偶联剂优选为KH-550、KH-570、KH-560、A-151、A-171中的一种。

所述的氟化环氧化物优选为三氟甲基环氧乙烷或l，l-双(三氟甲基)环氧乙烷。

本发明还提供该纳米含氟烯烃组合物的制备方法，包括以下步骤：

(a)按配比，将50～70份纳米级氢氧化镁阻燃剂、0.1～1份硅烷偶联剂、5～10份氟化环氧化物、24～40份甲醇混合10～20h，得到纳米阻燃悬浮液；

(b)按配比，将步骤(a)得到的纳米阻燃悬浮液0.01～0.05份、2,3,3,3-四氟丙烯55～80份、顺式-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯0～40份、氨0～30份混配得到的纳米含氟烯烃组合物。

步骤(b)所述的混配优选是指在液相状态下紊流循环混合5～10h。

本发明的纳米含氟烯烃组合物的制备方法，首先制备含有阻燃剂的纳米阻燃悬浮液，即将纳米级氢氧化镁阻燃剂与硅烷偶联剂，氟化环氧化物，甲醇充分混合，生成纳米阻燃悬浮液；再将纳米阻燃悬浮液和2，3，3，3-四氟丙烯(HFO1234yf)与顺式-1，1，1，4，4，4-六氟-2-丁烯(Z-HFO-1336mzzm)、氨中的一种或两种的混合物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。产品中HFO1234yf、Z-HFO-1336mzzm、氨与纳米离子液体有良好的溶解度和扩散率，可以有效降低HFO1234yf的可燃性能。