一种阻燃型制冷剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种阻燃型制冷剂，按重量份数，其组成为：3-溴-3，3-二氟丙烯14.85～28.5份、离子液0.15～1.8份、2，3，3，3-四氟丙烯60～80份、1，1，2，2-四氟乙基-2，2，2-三氟乙基醚1～10份，本发明专利技术还公开了该制冷剂的制备方法，本发明专利技术工艺简单、成本低，制备的制冷剂产品具有良好的阻燃性和低GWP。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及制冷剂领域，特别是一种阻燃型制冷剂及其制备方法。
技术介绍
HFO-1234yf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，臭氧损耗潜势ODP＝0，寿命期气候性能(LCCP)低于HFC-134a，大气分解物与HFC-134a相同。而且其系统性能优于HFC-134a。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，在2011年开始逐步推广。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。因此研究人员开发了多种含HFO-1234yf的组合物，通过添加阻燃剂来降低其可燃性。如中国专利公开号CN102971394A公开了一种利用传热流体的传热系统、方法和组合物，所述传热流体包含：(a)大约30重量％至大约65重量％的HFC-134a；(b)大约0重量％至大约70重量％的HFO1234ze；和(c)大约0重量％至大约70重量％的HFO-1234yf，条件是该组合物中HFO-1234ze和HFO-1234yf的总量为至少大约35重量％，该重量百分比基于该组合物中组分(a)-(c)的总量。该专利技术提到了阻燃剂的加入可降低可燃性。又如中国专利公开号CN101636466A提供了包含四氟丙烯和三氟碘甲烷的类共沸组合物及其用途，包括用于制冷剂组合物、制冷体系、发泡剂组合物和可喷雾的组合物，包括气溶胶推进剂。该组合物中的CF3I组分可用作阻燃剂，用于抑制HFO1234yf的可燃性。现有方法都要利用加入阻燃剂或不易燃的组分提高阻燃性，因为阻燃剂与HFO1234yf四氟丙烯的相容性差，分散不均匀，导致阻燃效果较差，同时其制备得到的制冷剂产品与HFO1234yf单工质相比具有较高的GWP，对环境仍有较大影响。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种工艺简单、成本低、绿色环保的阻燃型制冷剂及其制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种阻燃型制冷剂，按重量份数，其组成如下：所述的离子液优选为氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑、氯化1-丁基-3-甲基咪唑、氯化1-乙基-3-甲基咪唑、醋酸1-乙基-3-甲基咪唑中的一种。本专利技术还提供所述的阻燃型制冷剂的制备方法，包括以下步骤：(1)按配比，将14.85～28.5份3-溴-3，3-二氟丙烯与0.15～1.8份离子液在液相状态下混合10～20h，得到离子液阻燃剂；(2)按配比，将步骤(1)得到的离子液阻燃剂与60～80份2，3，3，3-四氟丙烯、1～10份1，1，2，2-四氟乙基-2，2，2-三氟乙基醚混配得到阻燃型制冷剂产品。步骤(2)所述的混配优选是指在液相状态下紊流循环混合20-40h。本专利技术首先制备离子液阻燃剂，将3-溴-3，3-二氟丙烯(BFO)与离子液充分溶解，生成离子液阻燃剂；离子液阻燃剂与2，3，3，3-四氟丙烯(HFO1234yf)，1，1，2，2-四氟乙基-2，2，2-三氟乙基醚以一定配比加入到紊流循环釜中，经过充分的紊流混合得到产品。HFO1234yf、1，1，2，2-四氟乙基-2，2，2-三氟乙基醚与离子液阻燃剂有良好的溶解度和扩散率，可以有效降低HFO1234yf的可燃性能。本专利技术中使用的原料均可市售取得，如离子液体可采用上海笛柏化学品技术有限公司的离子液体产品；3-溴-3，3-二氟丙烯(BFO)可采用百灵威化学技术有限公司的产品；2，3，3，3-四氟丙烯(HFO1234yf，分子式C3H2F4)可采用巨化集团公司的产品；1，1，2，2-四氟乙基-2，2，2-三氟乙基醚(HFE-347，分子式CF3CH2OCF2CF2H)可采用巨化集团公司的产品。本专利技术中的紊流循环釜为市售产品，如武汉工程大学研制的紊流循环釜产品。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1、工艺简单、成本低，本专利技术首先制备离子液阻燃剂，将3-溴-3，3-二氟丙烯(BFO)与离子液充分溶解，生成离子液阻燃剂；离子液阻燃剂与2，3，3，3-四氟丙烯(HFO1234yf)，1，1，2，2-四氟乙基-2，2，2-三氟乙基醚(HFE-347)以一定配比加入到紊流循环釜中，使物料处于紊流状态，物料间的混合或分散更加快速、均匀，大大简化了制备工艺，降低了成本，有利于工业化大规模生产；2、制备得到的产品具有良好阻燃性，产品中的离子液阻燃剂具有液体温度区间大、溶解范围广、蒸气压低、热稳定性好、阻燃效果好等特征；2，3，3，3-四氟丙烯，1，1，2，2-四氟乙基-2，2，2-三氟乙基醚与离子液阻燃剂有良好的溶解度和扩散率，可以进一步降低HFO1234yf的可燃性能，提高制冷剂的阻燃性，本专利技术的制冷剂产品LFL值(容积％)在13.2以上；3、绿色环保，本专利技术的制冷剂全球变暖潜能(GWP)在25以下，臭氧损耗潜势(ODP)为0。具体实施方式以下结合具体实施例对本专利技术进行进一步的说明，但本专利技术并不局限于所述的实施例。本专利技术中的原料和设备均可市售取得，其中部分材料和设备说明如下：3-溴-3，3-二氟丙烯(BFO)：购自百灵威化学技术有限公司。2，3，3，3-四氟丙烯(HFO1234yf)：巨化集团公司生产。1，1，2，2-四氟乙基-2，2，2-三氟乙基醚(HFE-347)：巨化集团公司生产。离子液(AMIMCI、BMIMCI、EMIMCI、EMIMAc)：购自上海笛柏化学品技术有限公司。紊流循环釜：武汉工程大学研制的紊流循环釜产品。实施例1一种阻燃型制冷剂，按每份1Kg计，投料配方如下：其制备方法如下：步骤(1)离子液阻燃剂的制备按配比，在200L反应釜中加入27.16份3-溴-3，3-二氟丙烯(BFO)、0.84份氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑离子液(AMIMCI)，在液相状态下混合15h，得到离子液阻燃剂。步骤(2)混配按配比，将步骤(1)制备得到的离子液阻燃剂与70份2，3，3，3-四氟丙烯(HFO1234yf)、2份1，1，2，2-四氟乙基-2，2，2-三氟乙基醚(HFE-347，分子式CF3CH2OCF2CF2H)加入200L紊流循环釜中，在液相状态下紊流循环混合30h，得到产品。编号为WN-1。实施例2一种阻本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阻燃型制冷剂，其特征在于按重量份数，其组成如下：

【技术特征摘要】
1.一种阻燃型制冷剂，其特征在于按重量份数，其组成如下：
2.根据权利要求1所述的阻燃型制冷剂，其特征在于所述的离子液为氯化1-烯丙
基-3-甲基咪唑、氯化1-丁基-3-甲基咪唑、氯化1-乙基-3-甲基咪唑、醋酸1-乙基-3-甲基
咪唑中的一种。
3.权利要求1所述的阻燃型制冷剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)按配比，将14.85～28.5份3-溴-3，3-二氟丙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：王金明，吴四清，
申请(专利权)人：巨化集团技术中心，
类型：发明
国别省市：浙江;33