一種環保型冷凍機油組合物的製作方法

2023-04-26 20:14:46 2

專利名稱：：一種環保型冷凍機油組合物的製作方法
技術領域：
：本發明屬於冷凍機油組合物。技術背景冷凍機油組合物主要用於冰箱壓縮機和空調壓縮機中，一般包括基礎油和添加劑，壓縮機工作時需要將冷凍機油組合物和製冷劑混合，達到完全互溶狀態。因此要求冷凍機油具有優良的低溫流動性、潤滑性，製冷劑對環境沒有汙染。由於傳統的製冷劑R12(氯氟烴)對於大氣中臭氧層的破壞，按照蒙特婁公約禁止用於冷凍機油中。R12的替代品—氫氟烴，如R134A(1，1,1，2-四氟乙烷)，R152A(1，1-二氟乙烷)，R143A(1，1,1-三氟乙烷)，R125(1，1,1,2,2_五氟乙烷)以及不含滷素的製冷劑R600A等由於對環境無害是推薦使用的製冷劑。冷凍機油組合物的基礎油一般是礦物油，也有採用合成型潤滑油為基礎油的專利。US6736991公開了一種冷凍機油，使用了環烷基基礎油、氟烴製冷劑和親水親油值在9.8-11.8之間非離子表面活性劑。選擇環烷基油的主要原因是環烷基油蠟含量極低，低溫性能非常好，硫、氮含量可以達到0.05Q/o以下。CN1054154介紹一種冷凍機油組合物，含有粘度10-150mm2/s的軟蠟裂解C5-C18混合a烯烴聚合油，其中還可以加入環氧化合物穩定劑、磷酸酯類潤滑劑和酚型抗氧化劑，該油與氟氯氫烴具有很好的互溶性，絮凝點低、粘度指數高、閃點較高。CN1223682A介紹一種可以提高鋁材和鋼材之間潤滑性的冷凍機油潤滑油。該組合物使用四氟乙烷作為製冷劑，基礎油採用礦物油和合成油的混合物，並採用聚氧化亞乙烯類非離子表面活性劑，該表面活性劑的HLB值在2-30之間。CN1663082A採用烷基苯型基礎油和非烴類合成油例如醚類油、酯類油、氟油等作為冷凍機基礎油。目前為止，沒有採用費託合成蠟製備的潤滑油作為冷凍機基礎油的報導。由於合成氣(CO+H2)經過費託合成並異構化得到的潤滑油低溫性能非常好，硫、磷和芳烴含量低，傾點低，因此是製備高檔潤滑油的良好基礎油。US6475960公開了一種高質量合成潤滑油，其中包含至少95%的從石蠟、費託合成蠟得到的非環烷異構烴基礎油和有效量的添加劑，該潤滑油可以製備多級內燃機油、氣輪機油、齒輪油或液壓油等。
發明內容本發明提供一種冷凍機油組合物，採用費託合成製備的高度異構化的基礎油，復配其他潤滑油組分和添加劑組分，其與含滷素製冷劑具有良好的互溶性，具有較高的粘度指數，較低的絮凝點以及良好的熱氧化安定性，適合於氫氟烴為冷凍劑的冷凍機油。本發明提供的冷凍機油組合物，以基礎油重量為基準，包括以下組分1.10-90wt%，優選25-90wt%,最優選50-85/^%費託合成潤滑油基礎油；2.1—10wt%，優選2-8wt7o烷基苯和/或烷基萘潤滑油基礎油；3.5-85wt%,優選10-65\^%礦物油和/或聚。烯烴合成油基礎油；4.有效量的表面活性劑；5.有效量的添加劑。費託合成潤滑油，是由CO和H2經過費託合成反應得到蠟，再經過異構化反應得到的潤滑油。所說的蠟基本不含硫、氮、芳烴，沸點大於250。C,更優的蠟原料是沸點大於30(TC的直鏈飽和烷烴。蠟經過異構化反應後得到高度支化潤滑油，本發明選用的餾分為icxrc運動粘度在2mn^/s-100mnWs之間，傾點在-2CTC以下，粘度指數在120以上的基礎油。所說的礦物油來源於石油餾分，可以是老三套處理工藝得到的礦物油，也可以是加氫精制及異構處理的礦物油，也可以是以上兩種工藝的結合使用。潤滑油餾分優選含有較多的環烷烴，特別優選環烷基基礎油。礦物油的100。C運動粘度在1.0mm2/s以上，優選2.0-50mm2/s之間，凝點在-2CTC以下，優選-30。C以下。所說的聚ci烯烴合成油，是由a烯烴聚合得到，a烯烴可以是石蠟裂解的烯烴，也可以是乙烯齊聚得到的8-12碳數烯烴。聚a烯烴合成油100。C粘度在1.0mm2/s以上，優選2.0-50mm2/s之間，凝點在-20。C以下，優選-30。C以下，粘度指數在110以上，優選在130以上。所說的烷基苯和/或烷基萘潤滑油沸點在250。C以上，優選30CTC以上，100。C粘度在1.0mm2/s以上，優選100。C粘度在2.0_50mm2/s之間，凝點在-3crc以下。所說的表面活性劑是親水親油平衡值HLB在2-30之間的非離子表面活性劑，優選聚氧乙烯醚和聚氧乙烯酯中的一種或多種，例如聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯基烯基醚、聚氧乙烯烷基芳基醚、聚氧乙烯脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨酸酯。也可以是縮水甘油醚、環氧鄰苯二甲酸酯。表面活性劑的加入量為基礎油重量的0.1-30wt%。所說的添加劑是冷凍機油中通常使用的添加劑，例如抗氧化劑、抗磨損劑和抗泡劑等。其中抗氧化劑包括酚型抗氧化劑、胺型抗氧化劑和其它的無灰分的抗氧劑，或者是它們的複合。酚型抗氧劑包括二烷基取代的苯酚，或者是多烷基取代的苯酚，例如2，6-二叔丁基對甲酚、2,6-二叔丁基酚、4，4'-亞甲基雙-(2,6-二叔丁基酚)。胺型抗氧劑主要以芳胺為主，例如苯基a萘胺、二烷基二苯胺、烷基二苯胺。抗氧化劑的加入量為基礎油重量的0.1-5wt%。所說的抗磨劑包括含磷抗磨劑、含硫抗磨劑或者是它們的複合。含磷抗磨劑包括磷酸酯、氨基磷酸酯和磷酸酯胺鹽。如三苯基磷酸酯、三甲苯基磷酸酯、辛基二苯基磷酸酯、苄基二苯基磷酸酯、苯基硫代磷酸酯。含硫抗磨劑包括硫化物、二硫化物、三硫化物。含硫抗磨劑如硫化鯨魚油、二苄基二硫化物、硫化棉籽油、硫化烯烴等。抗磨劑的加入量為基礎油重量的0.1-5wt%。所說的抗泡劑包括含矽抗泡劑、聚醚型抗泡劑或者它們的複合。含矽抗泡劑主要是二甲基矽油、苯甲基矽油，聚醚抗泡劑主要包括丙烯酸酯醚共聚物。抗泡劑的加入量為基礎油重量的1-100ng/g。本發明提供的冷凍機油組合物適用的製冷劑可以是含滷素的製冷劑，也可以是不含滷素的低分子烷烴製冷劑。含滷素的製冷劑包括以氟、氯原子取代烷烴上的氫形成的滷代烴。滷原子可以取代烷烴上的部分氫原子，也可以取代全部氫原子。優選氫氟烴，例如1,1，1，2-四氟乙烷，1,1—二氟乙;C完，1,1,1—三氟乙;C完，1，1,1,2，2-五氣乙;J:完等。《氐分子;C完烴可以是甲烷、乙烷、丙烷或異丁烷。本發明提供的冷凍機油與含滷素製冷劑具有良好的互溶性，且具有較高的粘度指數，較低的絮凝點以及良好的熱氧化安定性，特別適合以氟氫烴為製冷劑的冷凍機油，也可以用於氟氯烴或低分子烷烴為製冷劑的冷凍機油。具體實施方式下面通過實例對本發明作進一步的說明。實例1由合成氣在鈷-釷催化劑上通過費託反應合成蠟，蠟產物分布如下460°(:餾分質量百分數％:33將320。C以上餾分蒸餾，得到產物性質如下熔點MO(TC,油含量0，硫含量O，氮含量O，氧含量40wt%，調成4(TC運動粘度51.22mm2/s冷凍機油基礎油A。實例3:將以上餾分3及餾分4按照28:72重量比混合，總重量佔基礎油的82%,再加入6%沸點在250°(:以上，100。C粘度3.02mm2/s,凝點-3rc烷基苯和14%的聚。烯烴合成油二線油(來自於中國石油蘭州潤滑油廠)，調成40。C運動粘度50.34mm2/s基礎油B。實例4:用以上餾分3及餾分4按照60:40重量比混合，總重量佔基礎油的40%，再加入6%沸點在250匸以上，100。C粘度3.02mm2/s,凝點-3rc烷基苯和560/Q的聚。烯烴合成油二線油，調成4CTC運動粘度54.16mm2/s基礎油C。對比例1:用6%沸點在250。C以上，100。C粘度2.62mm2/s，凝點-34。C烷基苯和94%的礦物油(來自於中國石油克拉瑪依潤滑油廠)調成4CTC運動粘度52.61mm2/s基礎油D。對比例2:用6%沸點在250。C以上，10(TC粘度2.62mm2/s，凝點-34。C烷基苯和94%的聚。烯烴合成油二線油和三線油調製的基礎油(來自於中國石油蘭州潤滑油廠)調成4CTC運動粘度54.35mm2/s基礎油E。實例5:在以上調製的基礎油A、B、C、D和E中分別加入0.1-1.0%的三甲苯基磷酸酯，2，6二叔丁基對甲酚，10-50pg/g的二甲基矽油，1-15%聚氧乙烯醚，調成冷凍機油，序號分別為a、b、c、d和e。以HCFC-22(—氟二氯甲烷)為製冷劑，分別對目前市場上常用的冷凍機油1(商品名4GS，SUNOIL公司生產)以及以上五種冷凍機油進行測試。結果見表1。表1冷凍機油試驗結果tableseeoriginaldocumentpage9JISK2211試驗方法在內徑10mm和高10cm的試管中加入1ml試樣並稱重，然後將HCFC-22緩緩加入試管中，待油和HCFC-22的比重為1.5:8.5日寸，停止加入並封口，然後測定HCFC-22發生相分離的溶解溫度。實例6:在以上調製的基礎油A、B、C、D中分別加入0.1-1.0%的2,6二叔丁基對甲酚，10-50pg/g的二甲基矽油，15-20%聚氧乙烯醚，分別調成冷凍機油e、f、g和h。以HFC-134A(1，1,1，2-四氟乙烷)為製冷劑，分別對目前市場上常用的冷凍機油2(美孚佳高300冷凍機油GargoyleArcticOil300)以及以上四種冷凍機油進行測試。結果見表2。表2冷凍機油試驗結果tableseeoriginaldocumentpage10從表2可以看出，本發明提供的冷凍機油與含滷素製冷劑具有良好的互溶性，具有較高的粘度指數，較低的絮凝點以及良好的熱氧化安定性，因此特別適合於氟氫烴為製冷劑的冷凍機油。權利要求1.一種冷凍機油組合物，以基礎油重量為基準，包括以下組分1)10-90wt％費託合成潤滑油基礎油；2)1-10wt％烷基苯和/或烷基萘潤滑油基礎油；3)5-85wt％礦物油和/或聚α烯烴合成基礎油油；4)有效量的表面活性劑；5)有效量的添加劑。2.按照權利要求1所述的組合物，其特徵在於，包括25-90wtQ/o費託合成潤滑油基礎油；3.按照權利要求1所述的組合物，其特徵在於，包括2-8wt^Q烷基苯和/或烷基萘潤滑油基礎油；4.按照權利要求1所述的組合物，其特徵在於，包括10-65\^%礦物油和/或聚。烯烴合成油基礎油；5.按照權利要求1所述的組合物，其特徵在於，費託合成潤滑油基礎油100。C運動粘度在2mm2/s-100mm2/s之間，傾點在-20。C以下，粘度指數在120以上。6.按照權利要求1所述的組合物，其特徵在於，所說的礦物油為環烷基基礎油。7.按照權利要求1所述的組合物，其特徵在於，礦物油的10(TC運動粘度在2.0-50mm2/s之間，凝點在-20。C以下。8.按照權利要求1所述的組合物，其特徵在於，所說的聚a烯烴合成油10CTC粘度在2.0-50mm々s之間，凝點在-20。C以下，粘度指數在110以上。9.按照權利要求1所述的組合物，其特徵在於，所說的烷基苯和/或烷基萘潤滑油沸點在250。C以上，100。C粘度在2.0-50mm2/s之間，凝點在-30。C以下。10.按照權利要求1所述的組合物，其特徵在於，所說的表面活性劑是HLB在2-30之間的非離子表面活性劑。11.按照權利要求1或10所述的組合物，其特徵在於，所說的表面活性劑是聚氧乙烯醚、聚氧乙烯酯、縮水甘油醚和環氧鄰苯二甲酸酯中的一種或多種。12.按照權利要求10所述的組合物，其特徵在於，所說的表面活性劑是聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯基烯基醚、聚氧乙烯烷基芳基醚、聚氧乙烯脂肪酸酯或聚氧乙烯山梨酸酯。13.按照權利要求1所述的組合物，其特徵在於，表面活性劑的加入量為基礎油重量的0.1-30wt%。14.按照權利要求1所述的組合物，其特徵在於，所說的添加劑是抗氧化劑、抗磨損劑和抗泡劑中的一種或多種。15.按照權利要求1所述的組合物，其特徵在於，抗氧化劑的加入量為基礎油重量的0.1-5wt%。16.按照權利要求1所述的組合物，其特徵在於，抗磨劑的加入量為基礎油重量的0.1-5wt%。17.按照權利要求1所述的組合物，其特徵在於，抗泡劑的加入量為基礎油重量的1-100|jg/g。全文摘要本發明提供一種冷凍機油組合物，以基礎油重量為基準，包括以下組分1)10-90wt％費託合成潤滑油基礎油；2)1-10wt％烷基苯和/或烷基萘潤滑油基礎油；3)5-85wt％礦物油和/或聚a烯烴合成基礎油油；4)有效量的表面活性劑；5)有效量的添加劑。本發明提供的冷凍機油與含滷素製冷劑具有良好的互溶性，且具有較高的粘度指數，較低的絮凝點以及良好的熱氧化安定性，特別適合以氟氫烴為製冷劑的冷凍機油，也可以用於氟氯烴或低分子烷烴為製冷劑的冷凍機油。文檔編號C10M101/00GK101397522SQ200710175270公開日2009年4月1日申請日期2007年9月28日優先權日2007年9月28日發明者劉依農申請人:中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院