含有1,1,1,2,3,3-六氟-3-甲氧基-丙烷和反式-1,2-二氯乙烯的三元類共沸組合物的製作方法

2023-05-10 18:35:36 2

專利名稱：含有1,1,1,2,3,3-六氟-3-甲氧基-丙烷和反式-1,2-二氯乙烯的三元類共沸組合物的製作方法
技術領域：
本發明涉及含有1，1，1，2，3，3-六氟-3_甲氧基-丙烷、反式_1，2_ 二氯乙烯和第 三組分的共沸物和類共沸組合物，以及使用共沸物和類共沸組合物來清潔基底、沉積塗料、 傳遞熱能和潤滑加工操作的方法。
背景技術：
氯氟烴(CFC)、氫氯氟烴(HCFC)和氫氯烴(HCC，例如1，1，1_三氯乙烷和四氯化 碳)都已廣泛用在溶劑應用中，例如乾燥、清洗(例如從印刷電路板中除去焊劑殘餘物)和 蒸汽脫脂。這些材料還被用於致冷和傳熱工藝中。然而，已經證明在含氯碳位上的光解和 均裂反應性會促使地球臭氧層的損耗。另外，CFC的長的大氣壽命已經與全球變暖相關聯。 因此，替代CFC已成為一場全球範圍的運動。在替代過程中所尋求的特性，除了低的臭氧消耗可能性外，通常包括適用於各種 溶劑清洗應用的沸點範圍、低易燃性和低毒性。對於某些應用，替代溶劑還應當具有溶解烴 基汙垢和碳氟基汙垢的能力。在一些實施例中，替代溶劑還具有低毒性、無閃點(可通過 ASTMD3278-98 e-1,"Flash Point of Liquids by Small Scale Closed-CupApparatus(通 過小號閉杯設備測定液體閃點)」測量)、可接受的穩定性、短的大氣壽命和低的使全球變 暖的潛能。氫氟醚(HFE)在作為CFC和HCFC的替代物方面引人關注。總體來說，HFE化學性 質穩定、具有低毒性、不易燃、不消耗臭氧。在某些情況下，HFE可與一種或多種共溶劑一起形成共沸物以改變或增強HFE的 溶劑特性。許多共沸物具有使它們成為有用溶劑的性質。例如，共沸物具有恆定沸點，避免 了在處理和使用過程中的沸點漂移。另外，當共沸物用作溶劑時，因為其組成在沸騰和回流 過程中不會改變，因此溶劑的性質保持穩定。用作溶劑的共沸物也可通過蒸餾方便地回收。

發明內容
在一些實施例中，希望提供具有良好溶劑強度的類共沸組合物。在另一方面，在一 些實施例中，希望提供具有低易燃性的類共沸組合物。在又一方面，在一些實施例中，希望 提供不消耗臭氧和/或具有相對短的大氣壽命以便不會顯著導致全球變暖的類共沸組合 物(即具有低的全球變暖潛能的類共沸組合物)。簡而言之，在一個實施例中，本發明提供含有1，1，1，2，3，3-六氟-3-甲氧基-丙 烷、反式-1，2- 二氯乙烯和第三組分的共混物的三元類共沸組合物。所述第三組分選自甲 醇、乙醇、異丙醇、三氟乙醇和五氟丙醇。在一些實施例中，類共沸組合物還包含潤滑添加劑 和/或氫氟酸。在另一個實施例中，本發明提供了塗料組合物，所述塗料組合物含有類共沸組合 物和至少一種溶解或分散於類共沸組合物中的塗料。
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在另一個實施例中，本發明提供了用於將塗層沉積於表面的方法，該方法包括將 含有類共沸組合物的塗料組合物施加到表面的至少一部分，其中至少一種塗料溶解於或分 散於類共沸組合物中。在另一個實施例中，本發明提供了用來潤滑金屬、金屬陶瓷或複合材料的方法，其 中所述方法使用含有本發明的類共沸組合物的潤滑流體。在另一個實施例中，本發明提供用來協助將汙染物從基底的表面移除的方法，該 方法包括將基底與根據本發明的一種或多種類共沸組合物相接觸，直到汙染物溶解、分散 或轉移進類共沸組合物中或被類共沸組合物溶解、分散或轉移，並將含有溶解、分散或轉移 的汙染物的類共沸組合物從基底表面移除。在另一個實施例中，本發明提供了用於熱傳遞的方法，其中根據本發明的一種或 多種類共沸組合物用作熱傳遞流體。上述發明內容並非旨在描述每個實施例。本發明的一個和多個實施例的細節將在 下面的說明書中給出。通過說明書和權利要求書，本發明的其他特徵、目的和優點將顯而易 見。


在附圖中以舉例而非限制的方式說明了本發明的實施例，其中圖1為沸點與組分B百分比的示意圖，示出了共沸區和類共沸區。
具體實施例方式共沸組合物或共沸物含有兩種或多種物質的混合物，其表現如同單一的物質，其 中液體共沸組合物在沸點時部分蒸發產生的蒸汽與液體具有相同的組成。共沸組合物是恆沸點混合物，要麼表現為比其中單個組分的沸點都要高的最高沸 點，要麼表現為比其中單個組分的沸點都要低的最低沸點。使用圖1定義術語。圖1示出 假設的混合物B'。混合物B'含有組分A和組分B。將混合物B'繪製為沸點與組分B百 分比，表示為曲線151。圖1中，單個組分A和B的沸點分別為95°C和100°C。混合物B' 的共沸物用155表示。該共沸物具有低於組分A和組分B兩者的沸點。類共沸組合物在高於單個組分中任一者的溫度下沸騰，或者在低於單個組分中任 一者的沸點的溫度下沸騰。混合物B'的類共沸區用陰影面積153表示。認為含有大於0% 和40%之間的組分B的B'組合物為類共沸組合物，具有低於組分A和組分B兩者的沸點。 如圖1可見的，共沸組合物包括在具體物質混合物的類共沸組合物的範圍內。可類似地繪 制三元共沸物和類共沸組合物，形成三維空間，如面積153。類共沸組合物含有1，1，1，2，3，3-六氟-3-甲氧基-丙烷、反式-1，2- 二氯乙烯和 第三組分，其中第三組分選自甲醇、乙醇、異丙醇、三氟乙醇和五氟丙醇。三個組分的濃度可 能與相應的共沸組合物有很大差異，這種允許的差異度取決於具體的第三組分。在一些實 施例中，類共沸組合物包含的1，1，1，2，3，3_六氟-3-甲氧基-丙烷、反式-1，2-二氯乙烯 和第三組分的濃度與在環境壓力下形成的共沸物的濃度基本相同。在一些實施例中，隨時 間推移該類共沸組合物沒有表現出組合物溶劑溶解力有顯著改變。通常，類共沸組合物保持了單獨組分溶劑的某些性質，由於組合了這些性質，能相對於單獨組分增強性能。除了 1，1，1，2，3，3_六氟-3-甲氧基-丙烷、反式_1，2-二氯乙烯和第三組分外， 還可加入其他不幹擾類共沸組合物形成的組合物。通常，其他化合物將以小量存在。例如， 在一些實施例中，可存在共溶劑或表面活性劑以，例如提高諸如水、汙垢或塗料(如全氟聚 醚潤滑劑和含氟聚合物)之類的物質在類共沸組合物中的可分散性或溶解性。在一些實施 例中，可存在小量的潤滑添加劑以，例如提高類共沸組合物的潤滑性質。在一些實施例中，類共沸組合物含有1，1，1，2，3，3_六氟-3-甲氧基-丙烷、反 式-1，2-二氯乙烯和第三組分的共混物，其中所述組合物選自(i)基本上由1，1，1，2，3，3_六氟-3-甲氧基-丙烷、反式_1，2_ 二氯乙烯和甲 醇組成的共混物，其在分餾時形成的餾分是基本上由約52.9重量％的1，1，1，2，3，3_六 氟-3-甲氧基-丙烷、41. 6重量％的反式-1，2- 二氯乙烯和5. 5重量％的甲醇組成的共沸 物，該共沸物在約37. 9°C、734託下沸騰；或(ii)基本上由1，1，1，2，3，3_六氟-3-甲氧基-丙烷、反式_1，2_ 二氯乙烯和乙 醇組成的共混物，其在分餾時形成的餾分是基本上由約50.9重量％的1，1，1，2，3，3_六 氟-3-甲氧基-丙烷、46. 5重量％的反式-1，2- 二氯乙烯和2. 6重量％的乙醇組成的共沸 物，該共沸物在約40. 7°C、733託下沸騰；或(iii)基本上由1，1，1，2，3，3_六氟-3-甲氧基-丙烷、反式_1，2_ 二氯乙烯和異 丙醇組成的共混物，其在分餾時形成的餾分是基本上由約50.5重量％的1，1，1，2，3，3_六 氟-3-甲氧基-丙烷、48. 2重量％的反式-1，2- 二氯乙烯和1. 3重量％的異丙醇組成的共 沸物，該共沸物在約41. 5°C、731託下沸騰；或(iv)基本上由1，1，1，2，3，3_六氟-3-甲氧基-丙烷、反式_1，2_ 二氯乙烯和三氟 乙醇組成的共混物，其在分餾時形成的餾分是基本上由約44.6重量％的1，1，1，2，3，3_六 氟-3-甲氧基-丙烷、44. 7重量％的反式-1，2-二氯乙烯和10. 7重量％的三氟乙醇組成的 共沸物，該共沸物在約40. 6°C、735託下沸騰；或(ν)基本上由1，1，1，2，3，3_六氟-3-甲氧基-丙烷、反式_1，2_ 二氯乙烯和五 氟丙醇組成的共混物，其在分餾時形成的餾分是基本上由44.2重量％的1，1，1，2，3，3_六 氟-3-甲氧基-丙烷、53. 1重量％的反式-1，2- 二氯乙烯和2. 7重量％的五氟丙醇組成的 共沸物，該共沸物在約42. 1°C、734託下沸騰。在一些實施例中，類共沸組合物中的1，1，1，2，3，3_六氟-3-甲氧基-丙烷、反 式-1，2-二氯乙烯和第三組分的濃度與在相應的共沸物中這些組分的濃度之間的差異不 超過約10%。在另一個實施例中，類共沸組合物中的1，1，1，2，3，3_六氟-3-甲氧基-丙 烷、反式-1，2- 二氯乙烯和第三組分的濃度與在相應的共沸物中這些組分的濃度之間的差 異不超過約5%。換句話講，類共沸組合物可基本上由1，1，1，2，3，3_六氟-3-甲氧基-丙烷、反 式-1，2-二氯乙烯和第三組分組成的共混物構成，其濃度與共沸物的濃度差異為+/-10% ⑴基本上由47. 6至約58. 2重量％的1,1,1，2，3，3-六氟_3_甲氧基丙烷、37. 4 至約45. 8重量％的反式-1，2- 二氯乙烯和5. 0至6. 0重量％的甲醇組成的共混物，其在分 餾時形成的餾分是在約37. 9°C、734託下沸騰的共沸物；(ii)基本上由45. 8至約56. 0重量％的1，1，1，2，3，3_六氟_3_甲氧基丙烷、41. 9至約51. 2重量％的反式-1，2- 二氯乙烯和2. 3至2. 9重量％的乙醇組成的共混物，其在分 餾時形成的餾分是在約40. 7°C、733託下沸騰的共沸物；或(iii)基本上由45. 5至約55. 6重量%的1，1，1，2，3，3_六氟_3_甲氧基丙烷、43. 4 至約53. 0重量％的反式-1，2- 二氯乙烯和1. 2至1. 4重量％的異丙醇組成的共混物，其在 分餾時形成的餾分是在約41. 5°C、731託下沸騰的共沸物；或(iv)基本上由40.1至約49.1重量％的1，1，1，2，3，3-六氟_3-甲氧基丙烷、40.2 至約49. 2重量％的反式-1，2-二氯乙烯和9. 6至11. 8重量％的三氟乙醇組成的共混物， 其在分餾時形成的餾分是在約40. 6°C、735託下沸騰的共沸物；或(ν)基本上由39. 8至約48. 6重量％的1，1，1，2，3，3_六氟_3_甲氧基丙烷、47. 8 至約58. 4重量％的反式-1，2- 二氯乙烯和2. 4至3. 0重量％的五氟丙醇組成的共混物，其 在分餾時形成的餾分是在約42. 1°C、734託下沸騰的共沸物。在其他實施例中，類共沸組合物基本上可由1，1，1，2，3，3-六氟-3-甲氧基-丙 烷、反式-1，2-二氯乙烯和第三組分組成的共混物構成，其濃度與共沸物的濃度差異為 +/-5%。⑴基本上由50. 3至約55. 5重量%的1，1，1，2，3，3_六氟_3_甲氧基-丙烷、39. 5 至約43. 7重量％的反式-1，2-二氯乙烯和5. 2至5. 8重量％的甲醇組成的共混物，其在分 餾時形成的餾分是在約37.9°C、734託下沸騰的共沸物；(ii)基本上由48. 4至約53. 4重量％的1，1，1，2，3，3_六氟_3_甲氧基-丙烷、
44.2至約48. 8重量％的反式-1，2- 二氯乙烯和2. 5至2. 7重量％的乙醇組成的共混物，其 在分餾時形成的餾分是在約40. 7°C、733託下沸騰的共沸物；或(iii)基本上由48. 0至約53. 0重量％的1，1，1，2，3，3_六氟_3_甲氧基-丙烷、
45.8至約50. 6重量％的反式-1，2-二氯乙烯和1. 2至1. 4重量％的異丙醇組成的共混物， 其在分餾時形成的餾分是在約41. 5°C、731託下沸騰的共沸物；或(iv)基本上由42. 4至約46. 8重量％的1，1，1，2，3，3_六氟_3_甲氧基-丙烷、 42. 5至約46. 9重量％的反式-1，2- 二氯乙烯和10. 2至11. 2重量％的三氟乙醇組成的共 混物，其在分餾時形成的餾分是在約40. 6°C、735託下沸騰的共沸物；或(ν)基本上由42. 0至約46. 4重量%的1，1，1，2，3，3_六氟_3_甲氧基-丙烷、50. 5 至約55. 8重量％的反式-1，2-二氯乙烯和2. 6至2. 8重量％的五氟丙醇組成的共混物，其 在分餾時形成的餾分是在約42. 1°C、734託下沸騰的共沸物。如本領域周知，共沸物的組成將隨壓力變化，例如，當環境壓力增加，液體沸點也 增加，類似地，當環境壓力降低，液體沸點也降低。在一些實施例中，類共沸組合物是均勻的；即，在環境條件下(即室溫和大氣壓力 下)它們形成單相。類共沸組合物可通過使用常規混合方法將所需量的1，1，1，2，3，3_六氟-3-甲氧 基_丙烷、反式-1，2- 二氯乙烯和第三組合物，以及任何其他微量組分(如表面活性劑或潤 滑添加劑)混合在一起來製備。在一些實施例中，類共沸組合物可用於清潔工序、傳熱工序、用作致冷劑、潤滑流 體、塗料流體等等。多種不同的溶劑清潔和/或淨化技 術是本領域已知的。在一個實施例中，清潔方法可通過如下步驟實施使被汙染的基底與本發明的一種類共沸組合物接觸，直到基底上 的汙染物基本溶解、分散或轉移進類共沸組合物中，或由類共沸組合物溶解、分散或轉移； 然後從基底上將含有溶解、分散或轉移的汙染物的類共沸組合物移除(例如，通過用新鮮 的未汙染的類共沸組合物衝洗基底，或通過從浴槽移動浸在類共沸組合物中的基底並讓被 汙染的類共沸組合物流出基底)。該類共沸組合物可以蒸汽或液態(或兩者)使用，可以採 用任何已知的「接觸」基底的技術。例如，可將液態的類共沸組合物噴塗或刷塗到基底上，可 將蒸汽態的類共沸組合物吹過基底，或可將基底浸在蒸汽態或液態的類共沸組合物中。在 一些實施例中，可以利用高溫、超聲能和/或攪拌來促進清潔。在一些實施例中，類共沸組合物還可以用於在半導體製造期間移除汙染物。例如， 可將集成電路或其他小元件暴露於類共混組合物以移除不希望在表面上存在的物質，包括 光致抗蝕劑殘餘物、離子注入後的殘餘物、蝕刻後的殘餘物、顆粒甚至是水。在一些實施例中，本發明的示例性工藝可用於清潔有機和/或無機基底。基底 的代表性例子包括金屬；陶瓷；玻璃；矽晶片；聚合物，例如聚碳酸酯、聚苯乙烯和丙烯 腈-丁二烯-苯乙烯共聚物；天然纖維(和由其衍生的織物)，例如棉、絲、亞麻、羊毛、薴麻、 毛皮、皮革和小山羊皮；合成纖維(和由其衍生的織物)，例如聚酯、人造絲、丙烯酸纖維、尼 龍、聚烯烴、醋酸酯類、三醋酸酯類，以及它們的共混物；包含天然和合成纖維的織物；以及 前述材料的組合(如層合物、混合物、共混物等)。在一些實施例中，本方法特別可用於精確 清潔電子元件(如電路板)；光學或磁介質；以及醫療裝置和醫療製品，例如注射器、外科手 術設備、植入性器械和假體。在一些實施例中，示例性清潔和/或淨化方法可用於溶解或移除基底表面的大多 數汙染物。例如，可移除諸如輕質烴類汙染物；高分子量烴類汙染物，例如礦物油、油脂、切 割和衝壓用油和蠟；碳氟化合物類汙染物，例如全氟聚醚類、溴三氟乙烯低聚體(迴轉儀用 流體)和三氟氯乙烯低聚體(液壓流體、潤滑劑)；矽油和矽脂；光致抗蝕劑、助焊劑；顆粒； 以及在精密裝置、電子裝置、金屬裝置和醫療裝置清潔過程中遇到的其他汙染物之類的物 質。在一些實施例中，本發明的方法特別可用於移除烴類汙染物(特別是輕質烴油)、碳氟 化合物汙染物、光致抗蝕劑和顆粒。在一些實施例中，類共沸組合物還可用於萃取。在此，清潔涉及通過溶解或轉移物 質從物體(如天然形成的材料、食品、化妝品和藥品)中移除這些汙染物(如脂肪、蠟質、油 或其他溶劑)。在一些實施例中，示例性類共沸組合物還可用於塗料沉積應用，其中類共沸組合 物用作塗料的載體，使該物質能夠在基底表面上沉積，因而提供一種包含類共沸組合物的 塗料組合物和使用該類共沸組合物在基底表面上沉積塗料的方法。該方法包括如下步驟 向基底的至少一個表面的至少一部分施加液態塗料組合物的塗層，所述塗料組合物包含 (a)類共沸組合物；和(b)至少一種在所述類共沸組合物中可溶或可分散的塗料。該塗料 組合物還可包含一種或多種添加劑(例如表面活性劑、著色劑、穩定劑、抗氧化劑、阻燃劑 等)。優選地，該方法還包括如下步驟通過例如蒸發法(可藉助於例如施加熱或真空)從 沉積的塗層中移除類共沸組合物。可用該方法沉積的塗料包括顏料、矽酮潤滑添加劑、穩定劑、粘接劑、抗氧化劑、 染料、聚合物、藥品、化妝品、脫模劑、無機氧化物等等，以及它們的組合。優選的材料包括全氟聚醚、烴類和矽酮潤滑添加劑；四氟乙烯的非晶形共聚物；聚四氟乙烯；以及它們的組 合。適用於該方法的材料的代表性例子包括二氧化鈦、鐵氧化物、氧化鎂、全氟聚醚、聚矽 氧烷、硬脂酸、丙烯酸類粘接劑、聚四氟乙烯、四氟乙烯的無定形共聚物，以及它們的組合。 上述任何一種基底(用於淨化應用)都可進行塗覆。在一個實施例中特別有用的是用全氟 聚醚潤滑劑來塗覆磁性硬碟或電連接器或者用矽酮潤滑添加劑來塗覆醫療裝置。為形成塗料組合物，該組合物的組分(即類共沸組合物、塗料和使用的任何添加 劑)可以用任何常規的混合方法進行混合，用於溶解、分散或乳化塗料，例如，通過機械攪 拌、超聲攪拌、人工攪拌等等。該類共沸組合物和塗料可以任何比例混合，這取決於所需的 塗層厚度。在一些實施例中，該塗料佔塗料組合物的約0. 1 約10重量％。本發明的示例性沉積工藝可以通過用任何常規技術將該塗料組合物塗覆至基底 上來進行。例如，可將該組合物刷塗或噴塗(例如以氣溶膠形式)至基底上，或者可旋塗基 底。在一些實施例中，通過將基 底浸漬在組合物中進行塗覆。浸漬可以在任何方適當的溫 度下進行實施並可以保持任何合適的時長。如果基底是管材，例如導管，並希望確保該組合 物塗覆在導管的管腔壁上，則通過施加減壓將組合物吸到管腔內可能有利的。在一些實施例中，在將塗層施加至基底上之後，可以通過蒸發將類共沸組合物從 沉積塗層中移除。在一些實施例中，可以通過施加減壓或溫熱來加快蒸發速率。塗層可具 有為任何所需厚度。通常，其厚度將取決於(例如)諸如塗料的粘度、施加塗層的溫度和撤 回速率(如果採用浸漬法的話)之類的因素。在一些實施例中，本發明的類共沸組合物可以在傳熱過程中用作傳熱流體，其中 該傳熱流體可以直接或間接的方式傳遞熱能(例如熱量)。直接傳熱(有時稱為「直接接 觸傳熱」)是指通過使流體與散熱器或熱源直接接觸，傳熱流體將熱能直接傳導給散熱器或 熱源和/或直接從散熱器或熱源傳導熱量至流體的傳熱過程。直接傳熱的例子包括電氣元 件的浸漬冷卻和內燃機的冷卻。間接傳熱是指在傳熱流體不與散熱器或熱源直接接觸的情況下，傳熱流體傳導熱 量至散熱器或熱源和/或從散熱器或熱源傳導熱量的傳熱過程。間接傳熱的例子包括致 冷、空調和/或加熱(如使用熱泵)的方法，例如用於建築物、交通工具和固定機械。在其 他一些實施例中，本發明提供一種包括將類共沸組合物用作第二迴路製冷劑或第一迴路制 冷劑的傳熱方法。在這些實施例中，第二迴路製冷劑(即寬溫度範圍的液態流體)提供了 一種在熱源和第一迴路製冷劑(即低沸點溫度的流體，例如一般通過使用壓縮機，通過膨 脹成氣體吸熱，壓縮成液體而放熱)之間傳熱的方法。可使用該共沸組合物的設備的例子 包括離心式冷卻器、家用冰箱/製冷器、汽車空調、冷藏運輸工具、熱泵、超市食品冷庫和 陳列櫃和冷藏倉庫。在間接傳熱方法中，可在涉及運動部件(如泵和閥門)的傳熱流體中摻入用於傳 熱的潤滑添加劑，用以確保這些運動部件能夠長期連續工作。通常，這些潤滑添加劑應當具 有良好的熱穩定性和水解穩定性，並且應當表現出在傳熱流體中至少具有部分溶解性。合 適的潤滑添加劑的例子包括礦物油、脂肪酸酯、高滷化油例如含三氟氯乙烯的聚合物和合 成的潤滑添加劑例如環氧烷聚合物。類共沸組合物還可以用作有機朗肯循環中的工作流 體，例如用以從諸如工業過程的廢熱、地熱或太陽能之類的來源回收熱量。在一些實施例中，類共沸組合物可用於配製包含本發明的類共沸組合物和至少一種完全揮發性潤滑添加劑的工作流體或潤滑劑。在本文中，潤滑添加劑被定義為改變工件 和刀具之間的摩擦係數的添加劑。在一些實施例中，具有潤滑添加劑的類共沸組合物形成 了用於加工操作的工作流體。加工操作中的示例性基底包括金屬、金屬陶瓷和複合材料工件。示例性的金屬 包括難熔金屬(如鉭、鈮、鉬、釩、鎢、鉿、錸和鈦)；貴金屬(如銀、金和鉬)；高溫金屬(如 鎳、鈦合金和鎳鉻合金)；其他金屬，包括例如鎂、銅、鋁、鋼(如不鏽鋼)；合金(如黃銅和青 銅)；以及它們的任何組合。通常，工作流體潤滑加工表面，使得被加工的工件表面光滑且基本無殘留物。在一 些實施例中，用於這些操作的示例性工作流體還通過(例如)從中散熱和/或移除顆粒物 質來冷卻加工環境(如工件和加工刀具之間的接觸界面)。金屬陶瓷為由陶瓷和金屬組分的混合物構成的半合成產品，其物理性能與各單獨 組分均不相同。例子包括金屬碳化物、氧化物和矽化物。在本文中複合材料被描述為高溫纖維在聚合物基質中(例如玻璃或碳纖維在環 氧樹脂中)的組合(例如層合物、混合物、共混物等)。在一些實施例中，工作流體配製成使得切削和成形過程被潤滑以降低摩擦、刀具 或工件的發熱，和/或防止從工件到刀具的物質傳遞。在一些實施例中，工作流體完全潤溼 加工刀具。在一些實施例中，工作流體中包含的類共沸組合物可從加工刀具和工件中蒸發。 在一些實施例中，潤滑添加劑形成為薄膜，可以降低在刀具和工件表面上的摩擦和發熱，以 及/或者防止從工件到刀具的物質傳遞。通常，潤滑添加劑選擇成使其沸點足夠高以能潤 滑加工過程而不會過早蒸發，且其沸點仍足夠低而能從加工過程中完全蒸發而很少或沒有 殘餘物留下(即具揮發性)。用於加工操作的潤滑添加劑的例子包括工8至(14脂肪酸的酯、 烷撐二醇醚、烴類餾出物和乳酸酯。在各上述應用中，類共沸組合物可單獨使用，或者以類共沸組合物的共混物的形 式使用，只要該共混物也是類共沸的。類似地，可以在類共沸組合物中添加少量的共溶劑， 只要該添加不影響共沸行為。可用的共溶劑可包括(例如)氫氟烴(HFC)、烴類、氫氯烴 (HCC)或水。適當的共溶劑的代表性實例包括二氧化碳、1，1_二氟乙烷、1-氫十五氟庚烷、 1，1，1，2_四氟乙烷、1，1，1，3，3-五氟丙烷、2-氯丙烷、水、飽和的全氟化合物(例如全氟戊 烷、全氟己烷和全氟(N-甲基嗎啡啉))以及它們的組合。在一些實施例中，類共沸組合物 可進一步包含氫氟酸(HF)。以下實例進一步說明了本發明的優點和實施例，但是這些實例中所提到的具體材 料及其量以及其他條件和細節均不應被解釋為對本發明的不當限制。除非另外指明或顯而 易見，否則所有材料均可商購獲得，或者是本領域內的技術人員已知的。^M在下面的實例中對本發明的類共沸組合物的製備、鑑定和測試作進一步的描述。 這些實例中敘述的具體材料及其量以及其他條件和細節，不應解釋為是對本發明的不當限 制。除非特別指出，在這些實例中，所有的百分比、比例和比值都以重量計。1，1，1，2，3，3-六氟-3-甲氧基-丙烷可購自 Synquest Labs, Inc，Alachua, FL，反 式-1，2-二氯乙烯和第三組分可購自 Aldrich Chemical Company, Inc. (Milwaukee，WI)。實例1-3
將1，1，1，2，3，3-六氟-3-甲氧基-丙烷、反式-1，2- 二氯乙烯和第三組分的各種 混合物使用以下步驟在環境壓力下蒸餾(平均為731至734託)，用於鑑定該混合物是否形 成三元共沸物，如果是，記錄共沸物的組成和沸點(bp°C)。至少進行兩次蒸餾，結果取平均 值。製備這些混合物，並在實驗室的環境壓力(731至735託)在同心管蒸餾柱(購自Ace Glass (Vinland, NJ)，型號933)中蒸餾。在每種情況，蒸餾被允許在全回流下平衡至少60 分鐘。對於每次蒸餾，以液體回流率為10比1運行蒸餾柱時取連續五個餾出液樣品(每個 樣品的體積大約為總液體裝載量的10% )。然後使用HP-5890系列II Plus氣相色譜儀 (帶有 RTX-200 毛細管柱(Restek Corp.，Bellefonte, PA)或 Nukol 毛細管柱(Supelco, Bellefonte,PA)或 Quadrex 007 系列甲基矽酮毛細管柱(Quadrex Corp.，New Haven, CT)) 和熱導檢測器分析餾出液樣品的組成。用熱電偶測量每份餾出液樣品的沸點。按照該檢測 步驟，鑑定出1，1，1，2，3，3-六氟-3-甲氧基-丙烷、反式-1，2- 二氯乙烯和第三組分的共 沸物。在下面的表1中，示出了實例1-5的五種共沸物的組成和沸點(在標出的壓力 下)。表權利要求
一種類共沸組合物，其含有1，1，1，2，3，3 六氟 3 甲氧基 丙烷、反式 1，2 二氯乙烯和第三組分的共混物，其中所述組合物選自(i)基本上由1，1，1，2，3，3 六氟 3 甲氧基 丙烷、反式 1，2 二氯乙烯和甲醇組成的共混物，其在分餾時形成的餾分是基本上由約52.9重量％的1，1，1，2，3，3 六氟 3 甲氧基 丙烷、41.6重量％的反式 1，2 二氯乙烯和5.5重量％的甲醇組成的共沸物，該共沸物在約37.9℃、734託下沸騰；或(ii)基本上由1，1，1，2，3，3 六氟 3 甲氧基 丙烷、反式 1，2 二氯乙烯和乙醇組成的共混物，其在分餾時形成的餾分是基本上由約50.9重量％的1，1，1，2，3，3 六氟 3 甲氧基 丙烷、46.5重量％的反式 1，2 二氯乙烯和2.6重量％的乙醇組成的共沸物，該共沸物在約40.7℃、733託下沸騰；或(iii)基本上由1，1，1，2，3，3 六氟 3 甲氧基 丙烷、反式 1，2 二氯乙烯和異丙醇組成的共混物，其在分餾時形成的餾分是基本上由約50.5重量％的1，1，1，2，3，3 六氟 3 甲氧基 丙烷、48.2重量％的反式 1，2 二氯乙烯和1.3重量％的異丙醇組成的共沸物，該共沸物在約41.5℃、731託下沸騰；或(iv)基本上由1，1，1，2，3，3 六氟 3 甲氧基 丙烷、反式 1，2 二氯乙烯和三氟乙醇組成的共混物，其在分餾時形成的餾分是基本上由約44.6重量％的1，1，1，2，3，3 六氟 3 甲氧基 丙烷、44.7重量％的反式 1，2 二氯乙烯和10.7重量％的三氟乙醇組成的共沸物，該共沸物在約40.6℃、735託下沸騰；或(v)基本上由1，1，1，2，3，3 六氟 3 甲氧基 丙烷、反式 1，2 二氯乙烯和五氟丙醇組成的共混物，其在分餾時形成的餾分是基本上由44.2重量％的1，1，1，2，3，3 六氟 3 甲氧基 丙烷、53.1重量％的反式 1，2 二氯乙烯和2.7重量％的五氟丙醇組成的共沸物，該共沸物在約42.1℃、734託下沸騰。
2.根據權利要求1所述的類共沸組合物，其中在該類共沸組合物中的1，1，1，2，3，3-六 氟-3-甲氧基-丙烷、反式-1，2- 二氯乙烯和第三組分的濃度與在相應的共沸物中這些組 分的濃度之間的差異不超過約10%。
3.根據權利要求1所述的類共沸組合物，其中在該類共沸組合物中的1，1，1，2，3，3-六 氟-3-甲氧基-丙烷、反式-1，2- 二氯乙烯和第三組分的濃度與在相應的共沸物中這些組 分的濃度之間的差異不超過約5%。
4.根據權利要求1所述的類共沸組合物，其中所述類共沸組合物是共沸物。
5.根據權利要求1所述的類共沸組合物，所述組合物含有1，1，1，2，3，3-六氟-3-甲氧 基-丙烷、反式-1，2-二氯乙烯和第三組分的共混物，其中所述共混物選自(i)基本上由47.6至約58. 2重量％的1，1，1，2，3，3-六氟-3-甲氧基丙烷、37. 4至約 45. 8重量％的反式-1，2-二氯乙烯和5. 0至6. 0重量％的甲醇組成的共混物；或(ii)基本上由45.8至約56.0重量％的1，1，1，2，3，3-六氟-3-甲氧基丙烷、41.9至 約51. 2重量％的反式-1，2- 二氯乙烯和2. 3至2. 9重量％的乙醇組成的共混物；或(iii)基本上由45.5至約55. 6重量％的1，1，1，2，3，3-六氟-3-甲氧基丙烷、43. 4至 約53. 0重量％的反式-1，2- 二氯乙烯和1. 2至1. 4重量％的異丙醇組成的共混物；或(iv)基本上由40.1至約49. 1重量％的1，1，1，2，3，3_六氟-3-甲氧基丙烷、40. 2至 約49. 2重量％的反式-1，2- 二氯乙烯和9. 6至11. 8重量％的三氟乙醇組成的共混物；或(ν)基本上由39. 8至約48. 6重量％的1，1，1，2，3，3_六氟-3-甲氧基丙烷、47. 8至約 58. 4重量％的反式-1，2- 二氯乙烯和2. 4至3. O重量％的五氟丙醇組成的共混物。
6.根據權利要求1所述的類共沸組合物，所述組合物含有1，1，1，2，3，3-六氟-3-甲氧 基_丙烷、反式-1，2- 二氯乙烯和第三組分的共混物，其中所述共混物選自 (i)基本上由50.3至約55. 5重量％的1，1，1，2，3，3_六氟-3-甲氧基-丙烷、39. 5至 約43. 7重量％的反式-1，2- 二氯乙烯和5. 2至5. 8重量％的甲醇組成的共混物；或(ii)基本上由48.4至約53. 4重量％的1，1，1，2，3，3-六氟-3-甲氧基-丙烷、44. 2 至約48. 8重量％的反式-1，2-二氯乙烯和2. 5至2. 7重量％的乙醇組成的共混物；或(iii)基本上由48.0至約53.0重量％的1，1，1，2，3，3-六氟-3-甲氧基-丙烷、45.8 至約50. 6重量％的反式-1，2- 二氯乙烯和1. 2至1. 4重量％的異丙醇組成的共混物；或(iv)基本上由42.4至約46. 8重量％的1，1，1，2，3，3-六氟-3-甲氧基-丙烷、42. 5 至約46. 9重量％的反式-1，2- 二氯乙烯和10. 2至11. 2重量％的三氟乙醇組成的共混物； 或(ν)基本上由42. 0至約46. 4重量％的1，1，1，2，3，3_六氟-3-甲氧基-丙烷、50. 5至 約55. 8重量％的反式-1，2-二氯乙烯和2. 6至2. 8重量％的五氟丙醇組成的共混物。
7.—種三元共沸物，所述三元共沸物含有1，1，1，2，3，3-六氟-3-甲氧基-丙烷、反 式-1，2- 二氯乙烯和第三組分的共混物，其中所述共混物選自(i)基本上由52.9重量％的1，1，1，2，3，3_六氟-3-甲氧基-丙烷、41.6重量％的反 式-1，2-二氯乙烯和5. 5重量％的甲醇組成的共混物，所述共混物在約37. 9°C、734託下沸 騰；或(ii)基本上由50.9重量％的1，1，1，2，3，3_六氟-3-甲氧基-丙烷、46.5重量％的反 式-1，2- 二氯乙烯和2. 6重量％的乙醇組成的共混物，所述共混物在約40. 7°C、733託下沸 騰；或(iii)基本上由50.5重量％的1，1，1，2，3，3_六氟-3-甲氧基-丙烷、48. 2重量％的 反式-1，2-二氯乙烯和1. 3重量％的異丙醇組成的共混物，所述共混物在約41. 5°C、731託 下沸騰；或(iv)基本上由44.6重量％的1，1，1，2，3，3_六氟-3-甲氧基-丙烷、44. 7重量％的反 式-1，2-二氯乙烯和10. 7重量％的三氟乙醇組成的共混物，所述共混物在約40. 6°C、735 託下沸騰；或(ν)基本上由44. 2重量％的1，1，1，2，3，3_六氟-3-甲氧基-丙烷、53. 1重量％的反 式-1，2- 二氯乙烯和2. 7重量％的五氟丙醇組成的共混物，所述共混物在約42. 1°C、734託 下沸騰。
8.一種塗料組合物，所述組合物包含根據權利要求1所述的類共沸組合物和至少一種 塗料。
9.一種塗覆的製品，其包括具有第一表面的基底，其中根據權利要求8所述的塗料組 合物接觸所述第一表面的至少一部分。
10.一種用於將塗層沉積於基底表面上的方法，所述方法包括將根據權利要求8所述 的塗料組合物施加至所述基底的至少一個表面的至少一部分上，其中所述至少一種塗料可 溶於或可分散於所述類共沸組合物。
11.一種工作流體，其包含根據權利要求1所述的類共沸組合物和潤滑添加劑。
12.根據權利要求11所述的工作流體，其中所述潤滑添加劑是揮發性的。
13.根據權利要求1所述的類共沸組合物，其還包含氫氟酸。
14.一種用於潤滑金屬、金屬陶瓷或複合材料的方法，其中所述方法用根據權利要求 11所述的工作流體進行潤滑。
15.一種從基底表面移除汙染物的方法，所述方法包括如下步驟使所述基底與一種 或多種根據權利要求1所述的類共沸組合物接觸直到所述汙染物溶解、分散或轉移進所述 類共沸組合物中或被所述類共沸組合物溶解、分散或轉移，並將含有溶解、分散或轉移的汙 染物的所述類共沸組合物從所述基底表面移除。
16.一種用於傳熱的方法，其中根據權利要求1所述的類共沸組合物中的至少一種被 用作傳熱流體。
全文摘要
本發明描述了含有1，1，1，2，3，3-六氟-3-甲氧基-丙烷、反式-1，2-二氯乙烯和第三組分的三元共沸物和類共沸組合物，以及使用共沸物和類共沸組合物來清潔基底、沉積塗層、傳遞熱能和潤滑加工操作的方法。
文檔編號H01L21/306GK101970597SQ200980108489
公開日2011年2月9日 申請日期2009年1月7日 優先權日2008年1月17日
發明者約翰·G·歐文斯 申請人:3M創新有限公司