[发明专利]润滑剂组合物

说明书

本发明涉及致冷压缩机的润滑。

近些年来，由于环境保护的压力，已使用损害性不大的碳氟化合物如1，1，1，2-四氟乙烷来代替使用如含氯氟烃的传统致冷气体。这一变化还要求所用润滑剂随工作液体而变化，因为原来使用的润滑剂如烷基苯和矿物油与工作液体如1，1，1，2-四氟乙烷不是充分溶混的。因此一直在研制新的润滑剂。尤其是，合成多元醇酯润滑剂用于新的工作液体已显示出令人满意的结果。

然而，润滑剂这种变化的本身也产生了一些问题。尤其是，发现碳氟化合物工作液体/合成酯润滑剂体系在某些压缩机操作的情况下是成问题的，因为牵涉到从润滑油中释放过量的而且不可控制的致冷剂蒸汽，引起蒸汽溢流，从而妨碍了润滑剂有效地循环。体系中因缺乏适当的润滑可导致很高的磨损率和/或压缩机故障。

这样一种情况例如在启动压缩机时可能发生，而且在例如多台压缩机系统操作过程中也会出现，因为此时压力差会对一台或多台压缩机内的润滑剂/致冷剂的平衡造成影响。

当然，这样一些问题能通过压缩机系统的设计得到克服，致使所述的溢流不出现，但是，当现存的压缩机仍具有很长的可能使用期时，采取这样方式是不经济而费钱的。

本发明寻求通过能持续使用现存压缩机来克服这些问题，没有必要对系统进行结构改进。

根据本发明，提供一种供致冷体系使用的润滑剂组合物，它包括合成多元醇酯润滑剂和泡沫密度增长添加剂，所述致冷体系至少具有一台压缩机并使用卤化碳工作液体，要使所述添加剂存在量足以增加泡沫密度和控制蒸汽从压缩机或者从一台或多台压缩机中放出。

优选泡沫密度增长添加剂是硅氧烷，其平均分子量在200-13000范围内。

已知在致冷流体系统中含有某种硅氧烷这一事实本身并不是新的。美国专利3,792,755描述了在压缩机操作过程中使用泡沫剂，该泡沫剂被认为是能使噪声减弱的溶于甲苯中的有机硅氧烷。然而，该文献还是涉及使用传统的工作液体和润滑剂。此外，在该文献范围内，还存在着有关控制发泡量以防泡沫进入压缩室损坏压缩机的公认利害关系。现已提出硅氧烷聚合物在致冷系统中作抗泡沫剂使用，例如见美国专利5,021,179。这一点是不足为奇的，因为硅氧烷聚合物以前已在各种用途中被作为抗泡沫剂使用过。

由此令人惊奇的是发现了，按照本发明，使用硅氧烷能克服以前报道过的问题，借助于增加泡沫密度并控制致冷气体在压缩机操作变化过程中例如启动或压缩机内润滑剂/致冷剂平衡受到影响的其它情况下放出，由此获得克服可能的故障或磨损问题而使现存压缩机能继续在新的工作液体/润滑剂体系下得到使用的方法。

可以理解能增加泡沫密度致使能控制蒸汽放出的其它添加剂也能使用，例如卤代脂族聚酯如Fluorad FC 430，一种由3M，Bracknell买到的氟代脂族聚酯和某些有机聚合物，如从Monsanto买到的PC 1244。

合成多元醇酯润滑剂，尽管不是必须但适合地包括分子量大于250的酯，优选为脂族单羧酸与至少有三个羟基的醇形成的酯，这种醇，如季戊四醇和/或二季戊四醇。这类酯已被描述于欧洲专利说明书468729中。

多元醇酯润滑剂可以是单独使用的润滑剂，或以与其它合成的和/或矿物基润滑剂的混合物形式存在，这取决于所用的致冷工作液体和体系中优先使用的润滑剂。

卤化碳工作液体优选是环境可接受的碳氟化合物如1，1，1，2-四氟乙烷(称为HFC 134a或R 134a)，尽管本发明也可使用早期的且现在不大接受的含氯工作液体如R12(二氯二氟甲烷)。本发明也适用于“Retrofill”情况即以前所用润滑剂是例如烷基苯或矿物油，所用工作液体选自R12、R22、R502或R511的情况。这样的使用描述在上述参考过的欧洲专利说明书468729中。另外新的可接受的致冷剂如R404a也可以使用。

作为泡沫密度增长添加剂使用的硅氧烷适合具有平均分子量为200-1300，尽管实际选择的硅氧烷取决于在所用润滑剂时需要的溶解度。优选分子量平均值为236-5000。硅氧烷也可用其粘度来限定而且硅氧烷在25℃下粘度范围为0.65-1000厘泊，优选使用的1-100厘泊取决于使用的润滑剂和工作液体。

现已发现按本发明使用的合适硅氧烷是称作200/5CS的硅氧烷，平均分子量为680，可从Dow Corning(Reading，Berkshire)得到。