[发明专利]三氟碘甲烷与八氟丁烯的近共沸混合物、制备方法及其应用

说明书

本发明提供了一种三氟碘甲烷与八氟丁烯的近共沸混合物、制备方法及其应用，其中的近共沸混合物，其特征在于：八氟丁烯与三氟碘甲烷的质量比为0.1～30％：70～99.9％。本发明提供的近共沸混合物不易燃，且具有较低的GWP值，ODP值约等于0，可用于多种工业领域，包括在制冷剂、发泡剂、热力学循环流体、半导体刻蚀剂、绝缘气体、灭火剂等领域。

技术领域

本发明涉及包含三氟碘甲烷的近共沸混合物、制备方法及其应用，特别涉及用于制冷剂、发泡剂、热力学循环流体、半导体刻蚀剂、电气绝缘气、灭火剂的混合物的领域。

背景技术

三氟碘甲烷的物理化学性能优异，分子中不含有消耗臭氧的氯和溴原子，其ODP值约等于0，GWP值低于5，大气寿命仅为1.2天，被认为是ODS的理想替代物之一。已有研究报道，三氟碘甲烷在多个领域均具有巨大的应用潜力。

CN102925108A报道了三氟碘甲烷、1,1-二氟乙烷与丙烷按照质量百分含量1-10％：20-40％：50-75％组成的混合制冷剂；CN112409992A报道了1,1-二氟乙烷、2,3,3,3-四氟丙烯与三氟碘甲烷按照物质的量百分含量40-80％：4-64％：4-52％组成混合制冷剂；CN102925109A报道了三氟碘甲烷、1,1,1,2-四氟乙烷与丙烷按照质量百分含量1-10wt％：20-40wt％：50-75wt％组成的混合制冷剂；CN110036087A报道了一种由反式-1-氯-3,3,3-三氟丙烯、反式-1,3,3,3-四氟丙烯、三氟碘甲烷和1,1,1,2,3,3,3-七氟丙烷组成的混合制冷剂，其中前三者的质量百分含量之和大于等于97％；CN110869460A报道了包含基本上由二氟甲烷和三氟碘甲烷组成的制冷剂的热传递组合物以及方法和系统，以及包含基本上由二氟甲烷、三氟碘甲烷和CO₂组成的制冷剂的热传递组合物和方法和系统；CN111542581A报道了三氟碘甲烷、1,1,1,2-四氟丙烯和二氟甲烷组成的混合制冷剂；CN111556889A和CN111788277A报道了三氟碘甲烷、1,1,1,2-四氟丙烯、二氟甲烷和五氟乙烷组成的混合制冷剂，用于替代R-404制冷剂；US2015328489A1报道了三氟碘甲烷与选自氟乙烷、五氟碘乙烷、五氟乙烷、二甲醚、丙烯中任意一种或数种组成的混合物制冷剂，其中三氟碘甲烷的质量百分含量为85-99％。上述技术方案存在以下缺陷：(1)某些组分易燃，例如：丙烷、丙烯、二甲醚等；(2)某些组分的全球暖化潜值(GWP值)很高，对环境不友好，例如：二氟甲烷的GWP₁₀₀值为675，1,1,1,2-四氟乙烷的GWP₁₀₀值为1430，五氟乙烷的GWP₁₀₀值为3450，1,1,1,2,3,3,3-七氟丙烷的GWP₁₀₀值为3220。因此，上述混合制冷剂均不属于环境友好、安全的物质。

三氟碘甲烷还可用于替代现有的HFCs类发泡剂。CN1969028A和CN102876295A分别报道了四氟丙烯和三氟碘甲烷、二氟甲烷和三氟碘甲烷的类共沸组合物，其占发泡剂总重量5-15％，可应用于聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二酯等低密度泡沫。上述技术方案同样存在混合物环境性能不佳、部分组分具有可燃性等缺陷，在实际使用过程中受到一定限制。

三氟碘甲烷作为灭火剂具有灭火效率高、安全性能好、灭火不留痕迹等特点，是哈龙1301的理想替代物之一，并已取得美国防火协会(NFPA)的标准认证，在航空航天、油气储运等领域的灭火系统中逐步得到应用。CN112371110A报道了采用气相法合成气体灭火剂三氟碘甲烷的催化剂和制备方法，该方法具有原料价廉易得，催化剂使用寿命长，溶剂可循环利用等优点；CN101219925A报道了一种同时合成三氟碘甲烷和五氟碘乙烷的方法，该方法具有原料来源广泛，催化剂稳定性好，适合工业化生产的特点。上述技术方案尽管对灭火剂三氟碘甲烷的合成工艺进行了报道，但对于灭火剂配方、灭火性能以及灭火系统等方面并未做太多描述。