專利名稱：：制冷節(jié)能增效組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種制冷節(jié)能增效組合物，特別是關(guān)于適合壓縮制冷設(shè)備的一種制冷節(jié)能增效組合物。
背景技術(shù)：
：在我國，制冷系統(tǒng)設(shè)備維護(hù)水平普遍處于粗放的狀況，而且所使用的冷凍油，特別是工礦企業(yè)的冷凍壓縮機(jī)油，中低檔基礎(chǔ)油占全部用量的50%左右，加之，設(shè)計時系統(tǒng)負(fù)荷重，制冷系統(tǒng)能效衰減嚴(yán)重，據(jù)慧聰商情對全國星級酒店中央空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)查統(tǒng)計，使用2-3年以上的機(jī)組能效衰減普遍達(dá)25%以上。工業(yè)、民用制冷系統(tǒng)占了相當(dāng)大的用電份額，在夏季高峰時期可高達(dá)城鎮(zhèn)用電負(fù)荷的42%左右。國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的客觀需求，國家出臺了更嚴(yán)格的節(jié)能減排政策要求和日益嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī)，導(dǎo)致需要用于這些目的的能滿足日益嚴(yán)格的制冷設(shè)備節(jié)能效果的新專用制冷節(jié)能增效組合物。制冷機(jī)能效衰減的兩大根本原因在于壓縮機(jī)的磨損及系統(tǒng)換熱變差。需要由新的具有磨損修復(fù)功能及傳熱改善功能的新的制冷節(jié)能增效劑來解決，而不能為現(xiàn)有的改善潤滑為目的的潤滑添加劑所達(dá)到?，F(xiàn)有各種潤滑添加劑，僅僅是針對潤滑的改進(jìn)，不能修復(fù)已發(fā)生的磨損，也不能改善系統(tǒng)的傳熱功能，不能解決壓縮制冷設(shè)備能效下降的內(nèi)在根本問題。
發(fā)明內(nèi)容為了解決以上的問題，現(xiàn)針對制冷系統(tǒng)能效的兩大關(guān)鍵因子——磨損與換熱，如何解決實(shí)現(xiàn)磨損自修復(fù)并形成納米流體高換熱新工質(zhì)的問題發(fā)明了一種制冷節(jié)能增效組合物，該組合物在制冷機(jī)中具有修復(fù)磨損，改善磨擦、改善換熱、抗氧等作用。本發(fā)明的制冷節(jié)能增效組合物，a)在40°C具有范圍為28.5至36.5mm/s的運(yùn)動粘度的一種礦物油基礎(chǔ)組分。(RC-0)nM,b)至少一種納米軟金屬有機(jī)鹽，其通式為110式中η為1或2，R為Cltl至C22的脂肪烴基和/或C18至C24的不飽和二元酸烴基和/或下列通式之一的環(huán)烷基<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>式中M為IA族至IVA族、IB族至VHIB族的軟金屬；C)至少一種納米過渡軟金屬有機(jī)鹽，選自通式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>式中η為1或2;R.R’同或異，其中至少一個為烷基、取代烷基、芐基，烷基碳數(shù)為C1至C21；和/或選自通式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>式中R為C6環(huán)烷基；上二式中M同為過渡軟金屬；d)至少一種有機(jī)酸脂，其通式為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>式中R為烷基、取代烷基、芐基，烷基碳數(shù)為C1至C8；e)至少一種以通式為R-CH=CH2的a_烯烴為原料的合成油組份，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)式為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>式中，η為35。式中R為CmH2m+1(m為614)；所述組合物的組分重量百分比如下納米軟金屬有機(jī)鹽0.5%至18.O%納米過渡軟金屬有機(jī)鹽0.至15%有機(jī)酸脂0.01%至12.5%聚a-烯烴合成油至15%環(huán)烷礦物油39.5至98.4%將以上各組分按其相應(yīng)的配比在液態(tài)下進(jìn)行物理混合。所述礦物油基礎(chǔ)組分可采用環(huán)烷礦物油，其運(yùn)動粘度在40°C時為29至36mm/s，優(yōu)選的運(yùn)動粘度在40°C時為29.5至35.5mm/s。優(yōu)選的，所述環(huán)烷礦物油為加氫環(huán)烷油，其環(huán)烷碳含量50%。所述軟金屬為M為Li、Mg、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Al、Sn、Pb、Ni或Co中的一種；所述過渡軟金屬為M為Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Ni或Co中的一種，其納米粒徑最大不超過lOOnm，優(yōu)選納米粒徑最大不超過60nm。優(yōu)選地，本發(fā)明的制冷節(jié)能增效組合物，組分如下(均為重量百分比)納米軟金屬有機(jī)鹽5%-16%納米過渡軟金屬有機(jī)鹽-14%有機(jī)酸脂0.5%-12%聚a-烯烴合成油5%-11%環(huán)烷礦物油47%-88.5%上述組分中的納米軟金屬有機(jī)鹽，是組成增效組合物的常規(guī)組成份，并可采用滿足前面所述通式的這種納米軟金屬有機(jī)鹽的任何一種或幾種，其中包括銅亞鹽。然而應(yīng)注意，即使存在其它滿足上述定義的軟金屬有機(jī)鹽，仍希望在組合物中總含有油酸亞銅或其相當(dāng)物，據(jù)發(fā)現(xiàn)這種有機(jī)銅鹽在高低負(fù)荷狀態(tài)還有改善磨擦和抗氧化的綜合功能?？捎糜诒景l(fā)明的除油酸亞銅以外的納米軟金屬有機(jī)鹽實(shí)例為，但不限于，月桂酸亞銅、環(huán)烷酸鋁、亞油酸銅、脂肪酸鋰、環(huán)烷酸鋅、月桂酸鋅、2-十八烯基丁二酸銅、油酸銅、環(huán)烷酸銅、硬脂酸銅、棕櫚酸銅等。組合物中通式C)組份的納米過渡軟金屬鹽，可為滿足前面已給定義的任何一種納米過渡軟金屬有機(jī)鹽，例如，二戊基二硫代氨基甲酸鋅、二戊基二硫代氨基甲酸鎘、N-辛基-N丁基二硫代氨基甲酸鋅、N苯基-N烷基二硫代氨基甲酸鋅、二丁基二硫代氨基甲酸銅、二丁基二硫代氨基甲酸鋅，它們可單獨(dú)使用或混合使用。組成制劑中的通式d)組份的有機(jī)酸酯為滿足前面通式所述的有機(jī)酸脂，4.4-甲叉二(二丁基二硫代氨基甲酸酯)是用于本發(fā)明優(yōu)選的有機(jī)酸酯。組合物的組份e)可為滿足前述已定義的任何一種聚a_烯烴合成油，用于本發(fā)明優(yōu)選的聚a-烯烴合成油為以癸烯(Cltl)的直鏈a_烯烴為原料的合成油，產(chǎn)物聚合度主要為三聚體、四聚體、五聚體的混合物。通過調(diào)節(jié)三聚體/四聚體/五聚體的比例，以獲得在40°C時粘度為25至36mm/s的聚癸烯合成油為最佳。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果本發(fā)明組合物中b)組份納米軟金屬有機(jī)鹽與具有協(xié)同增效作用的C)組份納米過渡軟金屬有機(jī)鹽都處于超微細(xì)的納米粒子狀態(tài)，處于原子(分子)與可見微小粒子間的交互過渡區(qū)，這一特定的超微物質(zhì)狀態(tài)，導(dǎo)致了因物質(zhì)尺寸極小化的量變到物質(zhì)性能產(chǎn)生本質(zhì)變化的質(zhì)的飛躍。賦予了材料特殊的表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、量子隧道效應(yīng)等特殊性能。其異乎尋常的大界面，表面原子密度小，排列各不相同，構(gòu)成晶界到非晶界之間的新結(jié)構(gòu)狀態(tài)，表面配位數(shù)不足，晶界數(shù)量的極大增加，形成了極高的表面能及表面活性，使粒子與其它材料間作用異常強(qiáng)烈，并提供了極高的短程高密度擴(kuò)散，使微觀粒子具有穿透勢壘的能力，同時納米面附近的電子能級具有離散性，電子波動性增大，在摩擦力作用下，易產(chǎn)生變形、遷移以及熱力學(xué)性能、物理性能本質(zhì)的變化，表現(xiàn)出比熱、強(qiáng)度、堅韌度等極大提高，賦予材料磨損自修復(fù)功能。本發(fā)明組合物中b)組份納米軟金屬有機(jī)鹽及e)組份納米過渡軟金屬有機(jī)鹽材料，在摩擦能量、高應(yīng)力、高溫、高壓力、高剪切力以及磨損部位微痕缺陷勢能場及應(yīng)力誘導(dǎo)下，在摩擦對偶表面吸附、沉積、鋪展成選擇性轉(zhuǎn)移膜，特別在極壓狀態(tài)時，借助軟金屬轉(zhuǎn)移膜剪切強(qiáng)度低，易產(chǎn)生滑移，并從高勢能的尖銳凸起部位，滑移向低勢能的裂紋、梨溝等缺陷處，經(jīng)過沉積、電吸附、物理、電化學(xué)作用、冶金、共晶、焊合等作用，實(shí)現(xiàn)磨損自修復(fù)。經(jīng)過極壓條件下形成的改性修復(fù)膜牢度、機(jī)械堅韌性比單一金屬更高。得以磨損修復(fù)的設(shè)備氣密性提高，輸出冷量提高，磨耗功減少，能效提升。根據(jù)Maxwell導(dǎo)熱理論及美國Arqorme國家實(shí)驗室choi等的納米流體理論，本發(fā)明組合物中b)組份納米軟金屬有機(jī)鹽和e)組份納米過渡軟金屬有機(jī)鹽，在本發(fā)明組合物的a)組份礦物油基本組份為載體的流體中，并在本發(fā)明組合物中d)組份有機(jī)酯及e)組份合成油的協(xié)同作用下，形成一類具有高導(dǎo)熱系數(shù)、均勻、穩(wěn)定的新型換熱冷卻工質(zhì)，改善了體系的換熱功能。磨損自修復(fù)與高導(dǎo)熱新工質(zhì)，使壓縮制冷機(jī)普遍獲得1015%的節(jié)電率。同時本發(fā)明組合物中d)組份還是無灰型抗氧劑和極壓多功能組份。組份b)至組份e)的組合，具有協(xié)同效應(yīng)，組合物同時具有優(yōu)良的抗磨、摩擦改進(jìn)性、抗氧協(xié)同作用及防銹性。本發(fā)明組合物銅片高溫腐蝕性(100°C，3h)等級為1級(GB/T5096)。同時，本發(fā)明組合物不含磷，符合冷凍油添加劑不含磷的嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī)要求，屬環(huán)保型增效組合物。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合
發(fā)明內(nèi)容給出的實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。需要說明的是，以下只是一些較佳的實(shí)施例，只要在技術(shù)方案的配方范圍內(nèi)，均可以達(dá)到本發(fā)明的目的。實(shí)施例1將15.0%油酸亞銅、12.0%二戊基二硫代氨基甲酸鋅、10.0%4.4-甲叉二(二丁基二硫代氨基甲酸酯)、10.0%聚癸烯合成油、1.Sppm硅氧烷消泡劑、余量的加氫環(huán)烷油在液相下進(jìn)行物理混合后作為制冷節(jié)能增效劑。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>由表1可明顯看出，使用本發(fā)明的組合物出風(fēng)口溫度明顯降低；進(jìn)出水平均溫差加大；機(jī)組噪音明顯降低，由節(jié)電率評定法算出的節(jié)電率為21%。注節(jié)電率評定法——綜合電量縱向?qū)Ρ确?使用節(jié)能增效組合物前后用電量對比)。節(jié)電率計算公式為節(jié)電率η=[(Wl+tl-W2+t2)+(Wl+tl)]Χ100%(Wl為添加組合物前空調(diào)的耗電量W2為添加組合物后空調(diào)的耗電量tl為添加組合物前空調(diào)的開機(jī)時間t2為添加組合物后空調(diào)的開機(jī)時間)實(shí)施例212%的油酸銅、8%二丁基二硫代氨基甲酸銅、12%N,N-二戊基二硫代氨基甲酸酯、11%PA06、2.5ppm硅氧烷消泡劑、余量加氫環(huán)烷油在液相下進(jìn)行物理混合。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表2可以看出，添加了本發(fā)明的制冷節(jié)能增效組合物后，節(jié)電率為16.5%。實(shí)施例3將14%12-羥基硬脂酸鋰、7%二戊基二硫代氨基甲酸鎘、8%6-溴-1-(N，N-二丁基二硫代氨基甲酸酯)、6%PA08、濃度為2.Oppm硅氧烷消泡劑和余量的加氫環(huán)烷油在液相下進(jìn)行混合(所有組分質(zhì)量均為百分比)。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>本實(shí)施例表3可以看出，除了產(chǎn)生節(jié)能效果之外，還同時取得出電流降低的有益效果。實(shí)施例4%重量環(huán)己氧基硼酸銅4%油酸亞銅6%二丁基二硫代氨基甲酸鋅10%S-己基N，N-二羥乙基二硫代氨基甲酸酯6%PA048%硅氧烷消泡劑2.Oppm加氫環(huán)烷油余量表4<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>從表4可以得出，添加本發(fā)明的組合物后，同樣起到了節(jié)能的作用。由此，在由前述說明而變得顯而易見的內(nèi)容中，可明顯看出有效的獲得了上述的各項目的，并且由于在不背離本發(fā)明的精神和范圍的條件下可以對上述組合物做某些改變，傾向于將上面的說明書中所包含的所有物質(zhì)解釋為用于說明而不是限制。也應(yīng)當(dāng)理解上面的權(quán)利要求是要覆蓋本文所描述的發(fā)明的所有一般和具體性質(zhì)以及對于本發(fā)明范圍的所有聲明，可以說這些都是在權(quán)利要求范圍內(nèi)。權(quán)利要求一種制冷節(jié)能增效組合物，其特征在于，組成為a)在40℃具有范圍為28.5至36.5mm/s的運(yùn)動粘度的一種礦物油基礎(chǔ)組分，該基礎(chǔ)組分占組合物的質(zhì)量百分比為39.5％至98.4％；b)至少一種占組合物重量百分比為0.5％至18.0％的納米軟金屬有機(jī)鹽，其通式為式中n為1或2，R為脂肪烴基、不飽和二元酸烴基或環(huán)烷基中的一種或以上幾種的組合；式中M為IA族至IVA族、IB族至VIIIB族的軟金屬；C)至少一種占組合物重量0.1％至15％納米過渡軟金屬有機(jī)鹽，其通式為式中n為1或2；R.R’同或異，其中至少一個為烷基、取代烷基、芐基；或為以下通式式中R為C6環(huán)烷基；上二式中M同為過渡軟金屬；d)至少一種占組合物重量0.01％至12.5％的有機(jī)酸脂，其通式為式中R為烷基、取代烷基、芐基中的一種；e)至少一種以通式為R-CH＝CH2的a-烯烴為原料的合成油組份，該合成油組分占組合物重量百分比為1％至15％，其產(chǎn)物結(jié)構(gòu)式為式中，n為3～5；R為CmH2m+1(m為6～14)；將以上各組分按其相應(yīng)的配比在液態(tài)下進(jìn)行物理混合。FSA00000021184900011.tif,FSA00000021184900012.tif,FSA00000021184900021.tif,FSA00000021184900022.tif,FSA00000021184900023.tif2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷節(jié)能增效組合物，其特征在于，所述礦物油基礎(chǔ)組分為加氫環(huán)烷油，所述加氫環(huán)烷油的環(huán)烷碳含量CN%彡50%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷節(jié)能增效組合物，其特征在于，所述納米軟金屬有機(jī)鹽通式中，脂肪烴基的碳數(shù)為Cltl至C22；不飽和二元酸烴基的碳數(shù)為C18至C24，環(huán)烷基的通式為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>中的一種。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷節(jié)能增效組合物，其特征在于，所述納米過渡軟金屬有機(jī)鹽通式中，烷基碳數(shù)為C1至C21。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷節(jié)能增效組合物，其特征在于，所述有機(jī)酸脂通式中，烷基碳數(shù)為C1至c8。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷節(jié)能增效組合物，其特征在于，所述軟金屬M(fèi)為Li、Mg、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Al、Sn、Pb、Ni或Co中的一種；所述過渡軟金屬M(fèi)為Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Ni或Co中的一種，其納米粒徑不超過lOOnm。7.根據(jù)權(quán)利要求1-6所述的制冷增效節(jié)能組合物，其特征在于，所述含有礦物油原料的基礎(chǔ)油組分a)占組合物重量的47%至88.5%;所述納米軟金屬有機(jī)鹽b)占組合物重量的5%至16%；所述納米過渡軟金屬有機(jī)鹽c)占組合物重量的％1至14%；所述有機(jī)酸酯d)占組合物重量的0.5%至12%；所述烯烴合成油e)占組合物重量的5%至11%。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制冷節(jié)能增效組合物，其特征在于，所述礦物油基礎(chǔ)組分運(yùn)動粘度在40°C時為29-36mm/s。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制冷節(jié)能增效組合物，其特征在于，所述軟金屬和所述過渡軟金屬的納米粒徑不超過60nm。全文摘要本發(fā)明涉及一種適合作為壓縮制冷設(shè)備增強(qiáng)制冷效果的制冷節(jié)能增效組合物。其特點(diǎn)包含粘度在40℃時為28.5至36.5mm/s的加氫礦物油基本組份、納米軟金屬有機(jī)鹽組份、納米過渡軟金屬有機(jī)鹽組份、有機(jī)酸脂組份、烴類合成油組份。該組合物無腐蝕性，(GB/T5096)腐蝕試驗100℃.3h為1級，與現(xiàn)行制冷機(jī)中礦物油相溶，具有磨損自修復(fù)功能，換熱比原有制冷機(jī)油更好；組合物不含磷；節(jié)電率普遍可達(dá)10至15％，是一種高效、安全、環(huán)保的制冷節(jié)能增效劑。文檔編號C10N40/30GK101824356SQ20101010393公開日2010年9月8日申請日期2010年2月2日優(yōu)先權(quán)日2010年2月2日發(fā)明者白禮桂申請人:重慶仟兆科技發(fā)展有限公司