[发明专利]一种氟代烯烃和氟代烷烃的组合物

说明书

本发明公开了一种氟代烯烃和氟代烷烃的组合物，按重量份数其组成为：2,3,3,3‑四氟丙烯70～80份，反式‑1,3,3,3‑四氟丙烯10～20份，1,1,1,2‑四氟乙烷5～10份，二氟甲烷2～5份。本发明的组合物具有GWP低、绿色环保、制冷效果好、润滑剂相容性好的优点。

技术领域

本发明涉及氟代烃组合物，尤其涉及一种氟代烯烃和氟代烷烃的组合物。

背景技术

近年来，全球已愈来愈关注对于地球大气和气候的潜在危害。由于与许多此类化合物有关的臭氧损耗特性，在空气调节和制冷系统中用作制冷剂的含氯组合物如氯氟碳化物(CFC)、氢氯氟碳化物(HCFC)及其类似物已开始削减并逐步淘汰。因此，已愈来愈需要可提供制冷和热泵应用的替代选择的新碳氟化合物和氢氟碳化合物和组合物。举例而言，通过用不会损耗臭氧层的不含氯制冷剂化合物如氢氟碳化物(HFC)替代含氯制冷剂来改进含氯制冷系统已变得合乎需要。

目前市场上制冷剂CFC-12的替代品主要是1,1,1,2-四氟乙烷(HFC-134a)。虽然HFC-134a具有良好的热力性能，臭氧消耗潜能值(ODP)为0，不可燃，但是由于其全球变暖潜能值(GWP)为1370，不符合当前全球节能减排的要求，所以迫切需要研发环境性能更加出众，同时热力性能不比HFC 134a差的新型制冷剂。

以HFC为代表的第三代制冷剂，虽然ODP值为零，对臭氧层没有破坏作用，但其具有较高的GWP值，被京都议定书列入温室气体，欧洲议会通过F-gas法规限制高GWP值含氟气体的使用，基加利修正案各国达成了HFCs削减的时间表协议，国际社会在应对气候变化领域达成了一致共识。

2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf)具有良好的热力性能，作为单一工质制冷剂，具有优异的环境参数，其全球变暖潜能GWP＝4，寿命期气候性能(LCCP)低于HFC-134a，大气分解物与HFC-134a相同。在相同的汽车空调工况下，其制冷系数低于HFC-134a，单位体积制冷量也偏低，但是HFO-1234yf的排气温度非常低，同时具有很大的饱和液体比体积。若选用HFO-1234yf替代HFC-134a制冷剂，则汽车生产商就可以继续沿用原车载空调(Mobile Air-Conditioning，MAC)系统。所以HFO-1234yf被认为是较具潜力的新一代汽车制冷剂替代品，目前在西欧已被汽车生产商所接受。虽然HFO-1234yf的GWP和大气寿命相比较其他替代HFC-134a的制冷剂具有明显的环境优势，但其具有低度可燃性，有引起火灾的隐患。

另外，当制冷剂组合物用于制冷体系时，还需要考虑制冷剂组合物与润滑剂的相容性问题。为使制冷流体-润滑剂组合在压缩制冷、空气调节和/或热泵系统内以有效的理想水平工作，润滑剂应在各种操作温度下充分溶于制冷液体中。所述溶解性降低润滑剂的粘性，并使其更易于在整个系统中流动。在缺少所述溶解性的情况下，润滑剂易于积存在制冷、空气调节或热泵系统的蒸发器旋管以及所述系统的其它部分中，且因此降低系统效率。当组合物用于制冷体系时，必须有足够的润滑剂返回到体系的压缩机，使得压缩机被润滑，润滑剂的适宜性由制冷剂/润滑剂特性和体系本身的特性决定。现在使用在HFC制冷体系和HCFC制冷剂的制冷体系中的润滑剂包括矿物油、硅油、多烷基苯、聚亚烷基二醇、聚亚烷基二醇酯、多元醇酯、聚乙烯基醚。对于HFC的制冷体系，通常优选使用聚亚烷基二醇、聚亚烷基二醇酯、聚乙烯基醚和多元醇酯作为润滑剂。对于HCFC的制冷体系，通常采用矿物油或者多烷基苯作为润滑剂。

任何潜在的代用制冷剂也必须具有许多最广泛使用的流体中所存在的那些特性，诸如极佳的传热特性、化学稳定性、低毒性或无毒性、不易燃性和润滑剂相容性等。

基于以上思路，研究人员开发了含多种基于HFO-1234yf的组合物，通过添加其他的组分来提高制冷效果，提高与润滑油的相容性，同时结合各组分的优势，最大程度减小不利因素。