冷冻机油、工作流体组合物及压缩机制造技术

本申请涉及制冷工作介质技术领域，具体而言，涉及一种冷冻机油，还涉及包含该冷冻机油的工作流体组合物，还涉及使用该工作流体组合物的压缩机。冷冻机油包括基础油、添加剂和式【I】所示的化合物A，其中，R1为‑H、甲基或乙基；R2为C1‑C8的烷烃基。工作流体组合物包括含有冷冻机油和制冷剂。该压缩机所使用的工质为本申请第二方面提供的工作流体组合物。本申请中提供的冷冻机油具有良好的耐水解性，适用于氢氟烃类制冷剂的制冷压缩机。其采用的化合物A可中和冷冻机油中的酸性物质，减小合成酯的酸水解效应，提高冷冻机油的水解稳定性，以保证压缩机高效长期的运行。

【技术实现步骤摘要】
冷冻机油、工作流体组合物及压缩机
本申请涉及制冷工作介质
，具体而言，涉及一种冷冻机油，还涉及包含该冷冻机油的工作流体组合物，还涉及使用该工作流体组合物的压缩机。
技术介绍
鉴于氟利昂在使用过程中会引起地球表面臭氧层变薄的现象，目前制冷系统正在逐步采用高环保特性的制冷剂来替代传统冷媒。现阶段各类制冷剂中，氢氟烃类制冷剂具有高效、稳定、廉价等优点，是目前较为理想的过渡制冷剂之一。与冷媒的发展息息相关的冷冻机油也由最初的矿物油发展到现今的合成油。合成酯因其良好的热氧化安定性、润滑性、黏温特性、低毒、易生物降解等优点，常用作制冷系统润滑油的基础油。以合成酯为基础油的冷冻机油组合物能满足制冷系统的需求，还较为经济环保，相较矿物润滑油有着独特的优势。但由于合成酯自身结构及添加剂等因素的影响，导致合成酯的水解安定性较差。其分子结构中的酯基亲水性较强，当有水存在时合成酯易水解生成能对金属表面产生腐蚀的有机醇及酸等小分子有机物，同时影响其润滑性能。在运用到以氢氟烃类为制冷剂的压缩机中时，其水解产物一方面会腐蚀压缩机和管道，造成机械设备的腐蚀及磨损，另一方面会使冷冻机油进一步分解变质，产生恶性循环，严重影响制冷压缩机的使用寿命和效率。因此有必要提高合成酯润滑油的抗水解能力。在现有技术中，大都是从改善基础油的结构出发来提高合成酯的水解稳定性，如专利号为KR100741649B1的专利申请公开的一种脂环式二羧酸酯化合物、专利号为JP4751631B2的专利公开的一种新型脂环式多元羧酸酯化合物、专利号为CN105505540A的专利提出的烷基化芳烃与多羟基酯配合使用的技术方案以及专利号为CN104254515B的专利申请采用季戊四醇或混合多元醇与羧酸合成的一种混合酯。但上述这些方法依然无法改善本身抗水解能力差的基础油的水解稳定性。为解决此问题，本专利技术提出一种冷冻机油组合物，该组合物在以多元醇酯为基础油的冷冻机油组合物中添加特定结构类添加剂，以提高冷冻机油的水解稳定性。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，即如何提高作为冷冻机油基础油的合成酯的抗水解能力，本申请提供了一种冷冻机油、工作流体组合物及压缩机。为了实现上述目的，根据本技术方案的第一个方面，本技术方案提供了一种冷冻机油。根据本申请实施例的冷冻机油，包括基础油、添加剂和式【I】所示的化合物A，其中，R1为-H、甲基或乙基；R2为C1-C8的烷烃基。进一步地，在式【I】所示的化合物A中，R1为-H，R2为甲基。进一步地，在式【I】所示的化合物A中，R1为-H，R2为正丁基。进一步地，在式【I】所示的化合物A中，R1为甲基，R2为2-乙基己基。进一步地，所述冷冻机油中化合物A的含量为0.005wt％～0.1wt％。进一步地，所述冷冻机油中化合物A的含量为0.01wt％～0.05wt％。进一步地，所述基础油为由多元醇和脂肪酸生成的多元醇酯。进一步地，所述多元醇为季戊四醇和双季戊四醇中的一种或它们的混合物。进一步地，所述脂肪酸为C4-C9的饱和脂肪酸。进一步地，所述脂肪酸在α碳原子和/或β碳原子上连接有支链。进一步地，所述添加剂为抗氧剂、抗磨剂、酸捕捉剂和抗泡剂中的至少一种。为了实现上述目的，根据本技术方案的第二个方面，本技术方案还提供了一种工作流体组合物。根据本申请实施例的工作流体组合物，其包括含有本申请第一方面提供的冷冻机油和制冷剂。为了实现上述目的，根据本技术方案的第三个方面，本技术方案还提供了一种压缩机。根据本申请实施例的压缩机，该压缩机所使用的工质为本申请第二方面提供的工作流体组合物。本申请中提供的冷冻机油具有良好的耐水解性，适用于氢氟烃类制冷剂的制冷压缩机。其采用的化合物A可中和冷冻机油中的酸性物质，减小合成酯的酸水解效应，提高冷冻机油的水解稳定性，以保证压缩机高效长期的运行。具体实施方式以下，对本专利技术适宜的实施方式进行详细地说明。本专利技术实施例提供的冷冻机油包括基础油、添加剂和式【I】所示的化合物A，在式【I】中，R1为-H、甲基或乙基；R2为C1-C8的烷烃基，即甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基或辛基，可以为直链或支链形式，优选碳数较小的直链状烷烃基。在冷冻机油中，基础油为多元醇酯，其通常通过多元醇和脂肪酸通过酯化反应合成。在冷冻机油中，化合物A结构式中的仲胺基团会与冷冻机油组合物中的水或氢离子结合，从而降低合成酯的酸水解速率，提高合成酯的抗水解性能。另外，化合物A中的苯三唑基团会与铜发生成膜反应，屏蔽铜离子的催化活性，改善冷冻机油组合物的抗铜腐蚀性能与抗氧化性能，当其与酚型抗氧剂一起使用时具有一定的协同作用，可以提高油样的稳定性。作为一种可选的实施方式，式【I】所示的化合物A中，R1为-H，R2为甲基，即化合物A为N-甲基氨基亚甲基苯三唑，其结构式如式【II】所示。作为一种可选的实施方式，式【I】所示的化合物A中，R1为-H，R2为正丁基，即化合物A为N-正丁基氨基亚甲基苯三唑，其结构式如式【III】所示。作为一种可选的实施方式，式【I】所示的化合物A中，R1为甲基，R2为2-乙基己基，即化合物A为N-(2-乙基己基)-氨基亚甲基甲苯三唑，其结构式如式【IV】所示。在冷冻机油中，基础油的含量优选为90wt％以上，更优选为95wt％以上；为提高冷冻机油的水解稳定性，化合物A的含量可以为0.005wt％～0.1wt％，为兼顾冷冻机油的稳定性(包含水解稳定性、热氧化稳定性、添加剂兼容性等)与抗铜腐蚀性能的角度而言，化合物A更优选为0.01wt％～0.05wt％。添加剂的含量为10wt％以下，但是考虑到避免引入更多的添加剂，其含量进一步优选为5wt％以下作为冷冻机油基础油的多元醇酯为多元醇与脂肪酸通过酯化反应形成的酯。作为多元醇优选使用季戊四醇、双季戊四醇中的一种，或季戊四醇与双季戊四醇的混合物。作为脂肪酸优选使用C4-C9的直链或支链饱和脂肪酸，即直链或支链的丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸或壬酸。更为优选的，脂肪酸在α碳原子和/或β碳原子上连接有支链，其包括但不限于2-甲基丙酸、2-甲基丁酸、2-甲基戊酸、2-甲基己酸、2-甲基庚酸、2-乙基戊酸、2-乙基己酸或3,5,5-三甲基己酸。由于支链酯的水解稳定性优于直链酯，合成酯水解失效的关键是酯基的断裂，因此可通过增大酯基周围的取代基借助空间位阻效应保护酯基，使用支链酸，尤其是支链靠近羟基附近的酸设法增加酯分子的空间位阻，阻止水分子的进攻，防止酯基断裂。在本专利技术提供的冷冻机油中所使用的添加剂用于进一步改善组合物的性能，降低压缩机的损耗，添加剂包括但不限于抗氧剂、抗磨剂、酸捕捉剂和抗泡剂中的至少一种。抗氧剂可以为酚型抗氧剂中的一种或几种、胺型抗氧剂中的一种或几种，还可以为两种类型抗氧剂的组合物。酚型抗氧剂可以为2,6-二叔丁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冷冻机油，其特征在于，包括基础油、添加剂和式【I】所示的化合物A，/n

【技术特征摘要】
1.一种冷冻机油，其特征在于，包括基础油、添加剂和式【I】所示的化合物A，



其中，R1为-H、甲基或乙基；R2为C1-C8的烷烃基。


2.根据权利要求1所述的冷冻机油，其特征在于，在式【I】所示的化合物A中，R1为-H，R2为甲基。


3.根据权利要求1所述的冷冻机油，其特征在于，在式【I】所示的化合物A中，R1为-H，R2为正丁基。


4.根据权利要求1所述的冷冻机油，其特征在于，在式【I】所示的化合物A中，R1为甲基，R2为2-乙基己基。


5.根据权利要求1所述的冷冻机油，其特征在于，所述冷冻机油中化合物A的含量为0.005wt％～0.1wt％。


6.根据权利要求1所述的冷冻机油，其特征在于，所述冷冻机油中化合物A的含量为0.01wt％～0.05wt％。

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【专利技术属性】
技术研发人员：贾慧琳，徐嘉，史正良，郭小青，廖维晓，田文华，
申请(专利权)人：珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44