[发明专利]三氟氯丙烯和戊烷的共沸物和类共沸物组合物

说明书

技术领域

本发明涉及由三氟氯丙烯尤其是1-氯-3，3，3-三氟丙烯(HCFO-1233zd)和选自异戊烷、正戊烷、环戊烷及其混合物的戊烷组成的共沸物和类共沸物组合物，及其用途。

背景技术

基于碳氟化合物的流体已在工业上在包括制冷剂、气溶胶喷射剂、发泡剂、传热介质和气态电介质的许多应用中广泛使用。由于与这些流体的一些的使用相关的可疑环境问题(包括与其相关的相对高的全球变暖潜能)，希望使用具有低的或甚至零臭氧消耗潜能的流体。此外，希望使用在沸腾和蒸发时不分馏的单组分流体或共沸混合物。然而，由于共沸物形成不易可预测的事实，鉴别新的、环境安全的不分馏的混合物是复杂的。

工业正在持续寻找新的基于碳氟化合物的混合物，它们提供CFC和HCFC的替换物并被认为是CFC和HCFC的环境上更安全的替代物。

用于保护臭氧层的蒙特利尔协议(Montreal Protocol)要求逐步取消氯氟烃(CFCs)的使用。对臭氧层更“友好”的材料例如氢氟烃(HFC)如HFC-134a代替氯氟烃。后者化合物已证明是温室气体，导致全球变暖，且被关于气候变化的京都议定书(Kyoto Protocol on Climate Change)所控制。出现的代替材料氢氟丙烯已显示为环境可接受的，即具有零臭氧消耗潜能(ODP)和可接受的低GWP。

WO 2007/002625公开了包含至少一种具有三至六个碳原子的氟烯烃的组合物，其可用作传热流体。四氟丙烯、三氟氯丙烯和五氟丙烯被认为是优选的。

WO 2007/002703描述了这些氟代丙烯作为在生产泡沫体(聚氨酯和热塑性塑料)中的发泡剂的用途。

US 2006/0142173描述了具有三至四个碳原子的烯烃化合物作为溶剂的用途。四氟二氯丙烯、四氟氯丙烯和四氟丁烯被认为是优选的。

本发明的目的是提供可用作制冷剂、传热流体、发泡剂、溶剂的新型组合物，其提供满足低或零臭氧消耗潜能和与当前的HFC相比低的全球变暖潜能的要求的独特特性。

具体实施方式

本发明人已开发了有助于满足对CFC和HCFC的替换物的持续需求的若干组合物。根据一些实施方案，本发明提供由三氟氯丙烯和选自异戊烷、正戊烷、环戊烷的至少一种戊烷组成的共沸物或类共沸物组合物。

作为三氟氯丙烯，1-氯-3，3，3-三氟丙烯(HCFO-1233zd)和2-氯-3，3，3-三氟丙烯(HCFO-1233xf)是优选的。

根据本发明的一个优选实施方案，共沸物或类共沸物组合物由1-氯-3，3，3-三氟丙烯(HCFO-1233zd)和异戊烷组成。

本发明的优选组合物趋于既是低可燃的至不可燃的又显示出相对低的全球变暖潜能(“GWP”)。因此，申请人已认识到这样的组合物可大大有利地用于许多应用，包括在制冷剂、气溶胶和其它应用中作为CFC、HCFC和HFC(例如HCFC-23、HFC-134a、HFC-245fa、HFC-365mfc)的替代物。

此外，申请人已令人惊讶地认识到可形成三氟氯丙烯和异戊烷、正戊烷、环戊烷及其混合物的共沸物或类共沸物组合物。因此，在另外的实施方案中，本发明提供制造类共沸物组合物的方法，包括将三氟氯丙烯和异戊烷、正戊烷、环戊烷及其混合物以有效制造类共沸物组合物的量组合。

另外，申请人已认识到本发明的类共沸物组合物显示出使它们有利地用作或用于制冷剂组合物和用于发泡剂的性质。因此，在还另外的实施方案中，本发明提供包括三氟氯丙烯和异戊烷、正戊烷、环戊烷及其混合物的类共沸物组合物的传热组合物和/或发泡剂、和溶剂。

类共沸物组合物

如本文中使用的术语“类共沸物”在其广义上旨在包括严格共沸的组合物和表现像共沸混合物的组合物两者。从基本原理来看，流体的热力学状态由压力、温度、液体组成和蒸气组成限定。共沸混合物是其中液体组成和蒸气组成在规定的温度和压力下相等的两种或更多种组分的体系。实际上，这意味着共沸混合物的各组分是恒沸的且在相变过程中不能分离。