一種具有良好潤滑劑相容性的四氟丙烯組合物的製備方法與流程
2023-12-04 09:35:11 1
本發明涉及製冷劑領域，具體涉及一種具有良好潤滑劑相容性的四氟丙烯組合物的製備方法。
背景技術：
在一個製冷、空調、或熱傳遞系統中，期望潤滑油和製冷劑在該系統的至少一些部分中可以彼此相接觸，如在ASHRAE手冊：HVAC系統和設備中所說明的。因此，不論該潤滑劑和製冷劑是被單獨還是作為一個預混合包裝中的一部分而加入到一個製冷、空調、或熱傳遞系統中，仍期望它們在該系統中相接觸並且因此必須是相容的。由於晶粒極細，處於晶界和晶粒內缺陷中心的原子及其本身具有的量子尺寸效應、小尺寸效應、表面效應和宏觀量子隧道效應等使納米材料在潤滑與摩擦學方面具有特殊的降摩減摩和高複合能力。納米物質在摩擦表面以納米顆粒或納米膜的形式存在，具有良好的潤滑性能和減摩性能，添加納米材料製成的潤滑劑可以顯著地提高潤滑性能和承載性能，提高產品的質量，特別適合用於苛刻條件的潤滑場合。20世紀90年代以來,研究人員開始探索將納米材料技術應用於強化傳熱領域,研究新一代高效傳熱冷卻技術。1995年,美國Argonne國家實驗室的Choi等人首次提出了一個嶄新的概念-納米流體。納米流體是指把金屬或非金屬納米粉體分散到水、醇、油等傳統換熱介質中，製備成均勻、穩定、高導熱的新型換熱介質，這是納米技術應用於熱能工程這一傳統領域的創新性的研究。納米流體在能源、化工、汽車、建築、微電子、信息等領域具有巨大的潛在應用前景，從而成為材料、物理、化學、傳熱學等眾領域的研究熱點。如雍翰林等(雍翰林,畢勝山,史琳.HFC134a/TiO2納米粒子工質體系應用於冰箱的實驗研究[J].化工學報,2006(5):141-145.)將納米顆粒添加到冷凍油中的HFC134a/礦物冷凍油/納米TiO2工質體系應用於家用冰箱中，發現其性能參數略優於HFC134a/酯類油系統。又如中國專利公開號CN102295917A公開了一種納米粒子強化型製冷劑水合物相變蓄冷工質的製備方法，利用復配表面活性劑的增溶作用，將製冷劑溶於水中，製得熱力學穩定的製冷劑微乳液，然後將納米粒子分散於製冷劑微乳液中，製得納米粒子強化的製冷劑水合物相變蓄冷工質。通過將納米粒子穩定分散於製冷劑微乳液體系來強化傳熱傳質，增大反應界面，誘導非均相成核，從而顯著減小了水合物生成的誘導時間和過冷度，有效地達到了促晶效果。該工藝使用超聲波分散，大規模生產不宜實現。又如中國專利公開號CN101434833A公布了一種納米製冷劑水合物相變蓄冷工質及其製備方法，將表面活性劑溶於水中，製得表面活性劑的水溶液，然後將製冷劑滴加到表面活性劑的水溶液中，攪拌直至溶液由渾濁變為透亮即可。根據表面活性劑的在水中和製冷劑中的溶解度，可將表面活性劑溶於水中，也可以溶解於製冷劑中。該體系不需要施加攪拌、擾動和外場即可使水相和製冷劑相充分混合均勻，製冷劑相以膠團或(和)微乳的形式分散於水相中，或者水相以膠團或(和)微乳的形式分散於製冷劑相中，分散相的液滴大小為100納米及以下。但該種方法以加入表面活性劑為主，影響到製冷劑的傳質性能。再如中國專利公告號CN1240805C公開了一種製冷劑氣體水合物靜態快速生成方法，該發明方法如下：採用金屬絲穿過陰離子表面活性劑水溶液和製冷劑兩相界面並與容器壁面相接觸，金屬絲貼著壁面的瞬間移動，使製冷劑氣體水合物在金屬絲同壁面的接觸處迅速結晶成核，此後製冷劑氣體水合物在表面活性劑的作用下快速生成，整個水合反應一直在靜止的水中進行。現有方法都要利用機械攪拌和擾動作用使致冷劑混合，或者加入表面活性劑形成微乳液，納米粒子等難以均均分布於兩相體系中，即使在加入添加劑的情況下也必須連續不斷施加外界攪拌或循環來促使兩相混合，這種外力的有無和連續性都使兩相的混合程度受到較大影響，從而影響了製冷劑的傳熱性能。另外，外界機械剪切力、電磁場以及超聲波等還大大增加了設備投資和能耗。
技術實現要素：
本發明要解決的技術問題是克服現有技術的缺陷，提供一種具有良好潤滑劑相容性的四氟丙烯組合物的製備方法。為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：一種具有良好潤滑劑相容性的四氟丙烯組合物的製備方法，包括以下步驟：(a)按配比將0.4-15份的氟修飾的含Ni類水滑石分散到1000份乙醇中，再加入0.002-0.25份矽烷偶聯劑，在25℃下反應10-20h，過濾除去乙醇，然後加入49.5-985份潤滑劑，在25℃下反應10-20h，得到納米潤滑劑；(b)按配比將，將步驟(a)得到的納米潤滑劑與4000-90000份份2,3,3,3-四氟丙烯，0-60000份氟乙烷，0-15000份1,1-二氟乙烷，異丁烷0-5000份，0.8-1份雙(三氟甲基磺醯)亞胺基化3-甲基-1-丙基吡啶在溫度-45～-60℃下以液體狀態預混合10-35h，然後加入到高通量微通道玻璃反應器中，以10-100Kg/h的流速混合得到產品。所述的氟修飾的含Ni類水滑石中Ni的質量百分含量優選為20-30％。所述的矽...