[发明专利]包含偏二氟乙烯的组合物和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年3月14日提交的美国临时申请序列号61/781,815在35 U.S.C.§119 (e)下的优先权权益，将其全部公开内容通过引用并入本文。

发明领域

本发明涉及有利地使用偏二氟乙烯(CH₂=CF₂)的组合物和方法，并且在具体实施方案中涉及使用偏二氟乙烯(CH₂=CF₂)的传热流体和传热方法、发泡剂以及热塑性泡沫。

背景技术

基于氟碳化合物的流体已经在许多应用中得到广泛工业应用，包括作为制冷剂、气溶胶抛射剂、发泡剂、传热介质以及气态电介质。由于与使用这些流体的一些有关的疑似的环境问题，包括与其有关的相对高的全球变暖潜能，期望使用具有低的或甚至为零的臭氧消耗潜能的流体，例如氢氟烃(“HFC”)。因此，使用不含氯氟烃(“CFC”)或氢氯氟烃(“HCFC”)的流体是合乎需要的。此外，一些HFC流体可以具有与其有关的相对高的全球变暖潜能，并且期望使用具有尽可能低的全球变暖潜能，同时保持使用特性中所需的性能的氢氟烃或其它氟化流体。但是，确定新的、环境安全的混合物经常由于获得对具有这样的多样化的特性的组合物的需要和/或期望而复杂化。

关于传热流体，期望在许多不同的情况下选择性地在流体与待冷却或加热的物体之间传热。如本文使用的，术语“物体”不仅表示固体，而且还表示其它流体材料，其呈现它们在其中存在的容器的形状。

用于实现这样的传热的一种公知体系通过首先将气相传热流体增压，然后使其膨胀通过Joule-Thompson膨胀元件，例如阀、孔口或其它类型的流缩颈（flow constriction）来实现物体的冷却。任何这样的装置在下文将简称为Joule-Thompson膨胀元件，并且使用这样的元件的体系在本文有时称为Joule-Thompson体系。在大多数Joule-Thomson体系中，将单组分非理想气体增压，然后膨胀通过节流组件或膨胀元件，以产生基本等焓冷却。使用的气体的特征，例如沸点、转化温度、临界温度和临界压力影响达到所需冷却温度需要的起始压力。虽然对于单组分流体，这样的特征通常都是公知的和/或相对容易以可接受的确定度预测，但是对于多组分流体这不是必然情况。

由于大量特性或特征与特别是传热流体的有效性和合意性有关，但是对于许多其它一般流体，经常难以事先预测任何具体多组分流体作为传热流体将表现如何。例如，美国专利5,774,052号-Bivens公开了共沸流体形式的二氟乙烷(HFC-32)、五氟乙烷(HFC-125)和小量(即至多5 wt%)二氧化碳(CO₂)的组合，声称所述组合在某些应用中作为制冷剂具有优势。更具体地，声称Bivens的多组分流体不易燃，以及由于其共沸性质，在气化时经历相对很小的分馏。但是，本申请人意识到Bivens的流体由相对高度氟化的化合物组成，从全球变暖观点来看，所述化合物是潜在环境有害的。另外，获得具有共沸特性的流体有时可能显著增加这样的流体用作制冷剂时的成本。

美国专利5,763,063号-Richard等公开了各种烃，包括HFC-32和二氧化碳的非共沸组合，所述组合形成声称作为氯反式-1,3,3,3-四氟丙烯(HCFC-22)的替代物的可接受的流体。特别地，Richard等的专利教导该流体的蒸气压基本等于HCFC-22，其仅为约83 psia。因此，虽然Richard等的流体预期在某些制冷应用中表现良好，但是可以认为相对于Bivens流体，其在上述相同类型应用中是不适当的。

发明概述

本发明部分涉及包含偏二氟乙烯(CH₂=CF₂)的组合物。在某些优选实施方案中，本组合物可用作传热流体、发泡剂、泡沫、可发泡组合物、泡沫预混物(pre-mixes)、溶剂、清洁流体(cleaning fluid)、萃取剂、阻燃剂、抑火剂、沉积剂(deposition agent)、抛射剂、可喷射组合物、沉积剂或与其有关，以及涉及关于这些中的每个的方法和体系。