[发明专利]与R32制冷剂低温互溶的聚乙烯基醚类润滑油基础油的制备方法及其在制冷系统中的应用

说明书

技术领域

本发明属于制冷系统用润滑油领域，涉及一种与R32制冷剂低温互溶的聚乙烯基醚类润滑油基础油的制造方法及其在制冷系统中的应用。

背景技术

聚乙烯基醚(PVE)是适合制冷系统中所应用的新型制冷机油的基础油。PVE具有天然不水解、超强润滑性、相溶性等优点，是当今世界上备受关注的冷冻机润滑油基础油。

随着世界范围对环保要求的不断升级，制冷领域采用了更加环保的新型制冷剂，这样新型制冷剂与聚乙烯基醚的低温互溶性成了突出的难题。

目前，R32(二氟甲烷)是一种拥有零臭氧损耗潜势的冷却剂，由于它的热物性好，相对于当前业界应用较多的替代性制冷剂R410A，R32的充注量可减少，仅为R410A的0.71倍，有更好的环保特征，减排方面明显低于R410A。同时它的安全性更好，无毒、循环性能更优。

一般地，作为制冷剂和润滑油不发生相分离而相溶的温度区域，优选在小于-20℃至0℃以上的范围内。如果，一旦在冷冻机的运转中发生相分离，则会对装置的寿命和效率产生明显的不良影响。例如，如果在压缩机部分发生制冷剂与润滑油的相分离，则导致活动部变得润滑不良，引发拉缸等而使装置的寿命明显缩短；另一方面，如果在蒸发器内发生相分离，则由于存在粘度高的润滑剂而导致热交换的效率降低。此外，因为压缩型冷冻机用润滑油是出于润滑冷冻机的活动部分的目的而使用，所以润滑性能当然也变得很重要。

但R32与传统聚乙烯基醚的低温相容性只能在-10℃以上达标，低于-10℃时出现混浊现象，使得R32在使用推广过程中受到制约，因此国际上急需一种与R32低温互溶性优异的润滑油基础油来适应R32的使用条件。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种与R32制冷剂低温互溶的聚乙烯基醚类润滑油基础油的制造方法及其在制冷系统中的应用，本发明制得的聚乙烯基醚类润滑油基础油与R32制冷剂在-60℃～-10℃条件下高度互溶、不混浊、不分层。

本发明是这样实现的：

一种与R32制冷剂低温互溶的聚乙烯基醚类润滑油基础油的制备方法，以乙烯基甲醚和乙烯基乙醚为原料，以三氟化硼乙醚为催化剂，聚合后经加氢、蒸馏得到所述润滑油基础油，其制备方法如下：

S1、混合：取一定重量比的乙烯基甲醚与乙烯基乙醚均匀混合；

S2、聚合：在常压、20～30℃的氮气保护下，三氟化硼乙醚做催化剂进行聚合，得到聚合产物A；

S3、加氢：在压力为5MPa～15MPa、温度100～200℃的条件下，镍系或贵金属催化剂的催化下完成加氢反应，使产物A中的双键饱和，得到产物B；

S4、蒸馏：将加氢后的产物B进行减压蒸馏，蒸掉轻组分，得到所述润滑油基础油；所述润滑油基础油由聚乙烯基甲-乙醚构成。

优选地，步骤S1中所述乙烯基甲醚的重量比为20％～50％。

优选地，所述催化剂三氟化硼乙醚的用量为0.1～0.5％。

优选地，所述润滑油基础油的闪点＞180℃。

优选地，所述润滑油基础油40℃时的运动粘度为30～35mm²/s、45～50mm²/s或65～70mm²/s。

一种与R32制冷剂低温互溶的聚乙烯基醚类润滑油基础油的制备方法，以乙烯基甲醚和乙烯基乙醚为原料，以三氟化硼乙醚为催化剂，原料分别均聚、调和后经加氢、蒸馏得到所述润滑油基础油，其制备方法如下：

S1’、均聚：在常压、20～30℃的氮气保护下，三氟化硼乙醚做催化剂进行聚合反应，乙烯基甲醚均聚反应得到聚乙烯基甲醚，乙烯基乙醚均聚反应得到聚乙烯基乙醚；

S2’、调和：一定重量比的聚乙烯基甲醚与聚乙烯基乙醚进行调和得到产物C；

S3’、加氢：在压力为5MPa～15MPa、温度100～200℃的条件下，镍系或贵金属催化剂的催化下完成加氢反应，使产物C中的双键饱和，得到产物D；

S4’、蒸馏：将加氢后的产物D进行减压蒸馏，蒸掉轻组分，得到所述润滑油基础油，所述润滑油基础油由聚乙烯基甲醚和聚乙烯基乙醚构成，聚乙烯基甲醚与聚乙烯基乙醚的含量之和为100％。

优选地，步骤S2’中所述聚乙烯基甲醚的重量比为20％～50％。

一种与R32制冷剂低温互溶的聚乙烯基醚类润滑油基础油的制备方法，以乙烯基甲醚为原料，以三氟化硼乙醚为催化剂，聚合后经加氢、蒸馏得到所述润滑油基础油，其制备方法如下：