[发明专利]包含聚亚烷基二醇的润滑剂和制冷剂组合物及其用途

说明书

本发明涉及润滑油组合物和制冷剂组合物，其含有具有诸如法尼醇端基的萜类端基的聚亚烷基二醇。

技术领域

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2018年3月6日提交的在先美国临时专利申请第62/639,187号的权益，其全部内容通过引用并入本文。

本发明涉及具有萜类官能团的新型聚亚烷基二醇(PAG)，其可用作润滑剂。本发明进一步涉及包含所述聚亚烷基二醇和制冷剂，特别是诸如C3-C5氢氟烯烃制冷剂的低全球变暖潜能值(GWP)制冷剂的组合物，其可以用作加热、通风以及空调(HVAC)系统的制冷回路中的传热介质，诸如冰箱、空调单元、冷却器、热泵等。

背景技术

氟烯烃(“HFO”/“氟烯烃“，诸如氢氟烯烃(HFO)制冷剂HFO-1234yf(2，3，3，3-四氟丙-1-烯)和制冷剂HFO-1234ze(1，3，3，3-四氟丙烯))被用作制冷剂(包括氯氟烃(CFC)、氢氯氟烃(HCFC)和氢氟烃(HFC))的合适的低GWP替代品，后者在历史上已被发现在制冷和空调行业中用作制冷剂。氟烯烃的全球升温潜能值(GWP)低，对臭氧层的消耗几乎没有或没有影响，因此是比其上一代更加环保的选项。氟烯烃的低全球变暖效应部分地归因于它们的化学结构中存在反应性位点(双键)，因此与CFC、HCFC和HFC相比，它们的热稳定性和化学稳定性较差。尽管这种降低的稳定性在环境影响方面是有利的，但是当氟烯烃与制冷回路构造的其他组件接触时具有负面影响，因此需要在化学上稳定这种系统。因此，与此类制冷剂结合使用的制冷润滑剂必须提供针对此类制冷剂的特定性能，诸如适当的混溶性和适当的压力-粘度-温度动力学，特别是当与氟烯烃制冷剂结合使用时，必须提供适当的化学稳定性、热稳定性和水解稳定性。

已知PAG润滑剂可与氟烯烃一起使用。例如，US 2007/0069175教导了各种氟烯烃与多种润滑剂的混合物，包括PAG类型的有机润滑剂。US 2007/0069175没有教导一种结构类型的润滑剂相对于另一种结构类型的适用性。另外，该公开的内容未解决对氟烯烃型制冷剂的系统稳定性的显著影响以及因此从润滑剂的角度，特别是在润滑剂-氟烯烃体系的化学稳定化方面需要的修改。

在US 2009/0283712中教导了这种化学稳定化，其公开了将清除自由基的倍半萜烯例如法呢醇和/或法呢烯以0.001至约10重量％的剂量添加至低GWP制冷剂例如氟烯烃中，从而增加了化学稳定性，并可以在储存条件下和高温条件下减慢氟烯烃的聚合或分解，并减慢PAG压缩机润滑剂的聚合。

然而，当倍半萜烯添加到PAG-氟烯烃制冷系统中时，其稳定能力可能受到很大限制，倍半萜烯的比例也可能受到限制，其可以合理地用于制冷系统中而对其他系统组件没有潜在的不利影响。

US 7,252,779和WO2014/144554已经教导了基于羟基羧酸酯的组合物的用途，所述组合物已被证明可用作润滑剂、传热剂、流变改性剂、腐蚀抑制剂，并且可用于防止润滑剂降解。可以证明，当使用氟烯烃类型的制冷剂时，使用这种基于羟基羧酸酯的组合物对HVAC系统的润滑剂组合物的处理受到影响，并且制冷剂与基于羟基羧酸酯的组合物一起存在会不利地影响化学稳定性。

工业上仍然需要适用于与氟烯烃制冷剂一起使用的润滑剂，该润滑剂是天然稳定的，而无需进一步向系统中添加自由基清除稳定剂。

我们现已发现，在PAG润滑剂中使用特定的端基可提供稳定的好处，大大超过了将基于倍半萜烯的添加剂物理添加到制冷系统中所能达到的稳定效果，并且可以减少或消除对润滑配方中物理添加的需求，该配方通常用清除添加剂(诸如自由基和酸清除剂)稳定化。此外，将合适的端基直接包含在PAG润滑剂结构中，为掺有性能增强组分(诸如羟基羧酸酯)的体系提供了稳定化的益处。

发明内容

本发明涉及具有萜类端基的聚亚烷基二醇。