[发明专利]一种冷冻机油组合物及提高冷冻机油极压抗磨性能的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种冷冻机油组合物，特别涉及能够长期维持润滑性能且具有良好抗磨性能的冷冻机油组合物。

本发明还涉及一种提高冷冻机油极压抗磨性能的方法。

背景技术

压缩型制冷机以前主要使用氟氯烃或氢氟氯烃类制冷剂，但是氟氯烃或氢氟氯烃类制冷剂破坏存在于平流层的臭氧层，造成环境污染，因此其使用在全球受到严格的限制，目前使用氢氟烃或碳氢化合物等作为替代制冷剂。

由于目前的制冷压缩机负荷越来越大，转速越来越快，氢氟烃或碳氢化合物等新型的制冷剂不含有氯原子，仅靠冷冻机油基础油的极压抗磨性能不能满足压缩机的润滑要求，因此在冷冻机油中必须加入极压抗磨添加剂。传统的以三甲苯基磷酸酯(TCP)为代表的磷类极压抗磨剂由于热分解、水解或在摩擦表面上发生摩擦化学反应而变质，存在形成淤渣、发热胶着、磨损的问题，不能长期维持润滑性能。

专利200580030797.9和200480043998.8介绍了在冷冻机油基础油中加入一定量的硫含量为35％以下的有机硫化合物时，可以得到能够长期维持润滑性能且不会堵塞冷冻循环内的毛细管的新型冷冻机油组合物。

离子液体是由特定阳离子和阴离子构成的在室温或近于室温下呈液态的物质。离子液体具有较低的熔点、良好的导电性和可以忽略的蒸汽压，在化学分离、催化、电化学等方面发挥着重要的作用，但离子液体用作冷冻机油添加剂却鲜见报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种极压抗磨性能优异且能够长期维持润滑性能的冷冻机油组合物。

本发明还提供一种提高冷冻机油极压抗磨性能的方法。

本发明在聚乙烯醚(PVE)、聚醚或多元醇酯类基础油中加入离子液体组成冷冻机油组合物，当使用氢氟烃、碳氢化合物、二氧化碳、氨气、烃等制冷剂时，可以长期维持润滑性能。

具体来说，本发明提供一种冷冻机油组合物，该冷冻机油组合物包含：A＞基础油；B＞离子液体，其中组分B占组分A质量的0.01％～0.5％。本组合物还可以加入其它非必要的添加剂，如抗氧剂、金属减活剂、消泡剂等。本组合物可以使用常用的制冷剂，包括氢氟烃、碳氢化合物、二氧化碳、氨气、烃等物质。

作为用于本发明的基础油A，可以选用聚乙烯醚类、聚醚类和多元醇酯类基础油中的一种或多种。

聚乙烯醚类基础油的结构见下式：

上述式中的R¹、R²和R³分别表示氢原子或碳原子数为1～8的烷基，优选为2～4的烷基，它们之间可以相同或不同；R⁴表示碳原子数为1～10的烷撑基团，优选为2～8的烷撑基团，k表示R⁴O的重复数，其值为0～10之间的整数，优选0～5之间的整数；R⁵表示碳原子数为1～20的烷基，优选为2～10的烷基。R¹～R⁵在每个结构单元中可以相同也可以不同。式中m为1～20之间的整数。

聚乙烯醚类基础油的优选结构见下式：

式中m₁为1～20之间的整数，m₂为1～20之间的整数，m₁与m₂之和为1～30之间的整数。

聚醚类基础油的结构见下式：

上述通式中的R⁶表示氢原子、碳原子数为1～8的烷基、亚烷基、酰基或者多元醇除去羟基的残基；R⁷是碳原子数为2～4的亚烷基；R⁸是氢、碳原子数为1～10的烷基或者酰基；n₁为2～20之间的整数，n₂为1～6的整数。

多元醇酯类基础油是指至少含有2个羟基的多元羟基化合物的羧酸酯，其结构如下式所示：

R⁹[OCOR¹⁰]_q

上述式中的R⁹为碳原子数为2～12的烷基，R¹⁰为氢原子或者碳原子数为1～22的烷基，q为2～10的整数，多个[OCOR¹⁰]可以是相同的，也可以是不同的。上述式中的多元醇酯可以通过结构为R⁹(OH)_q的多元醇与结构为R¹⁰COOH的羧酸进行酯化反应得到。