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CN106318516B - 冷冻机油组合物用基础油和冷冻机油组合物及用于制冷的组合物 - Google Patents

冷冻机油组合物用基础油和冷冻机油组合物及用于制冷的组合物 Download PDF

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CN106318516B CN201510358949.3A CN201510358949A CN106318516B CN 106318516 B CN106318516 B CN 106318516B CN 201510358949 A CN201510358949 A CN 201510358949A CN 106318516 B CN106318516 B CN 106318516B
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Abstract

本发明涉及制冷用机油领域，公开了一种冷冻机油组合物用基础油和冷冻机油组合物及用于制冷的组合物。该基础油含有烷基苯油和酯类油，且该基础油120℃运动粘度与40℃运动粘度的比值为0.23～0.30。本发明通过使用烷基苯油有利于获得粘度较低且综合性能优异的基础油，同时通过将烷基苯油与低粘度、高粘度指数酯类油协同使用，通过调整所得到的基础油120℃运动粘度与40℃运动粘度的比值，有利于形成随着温度的升高，粘度不会过分降低的基础油。进而在保证油品低温粘度较低的情况下，通过提高其粘温特性，以增加高温下油膜的厚度，提高边界润滑性和密封性，进而提高压缩机制冷效率COP值，最终达到节能减排，保护环境的目的。

Description

冷冻机油组合物用基础油和冷冻机油组合物及用于制冷的组 合物
技术领域
本发明涉及制冷用机油领域，具体地，涉及一种冷冻机油组合物用基础油和冷冻机油组合物及用于制冷的组合物。
背景技术
压缩式制冷系统由制冷压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器等构成，工作原理是利用制冷剂气化挥发时，吸收周围介质的热量，使温度降低进行冷却，然后通过压缩机将制冷剂复原为液体，再重新气化，如此循环往复。这种制冷系统大量用于冰箱、空调等家用电器，冷库、冷藏室等工业设备和陈列柜、饮料、冰淇淋机等商用设备。压缩机是上述压缩式制冷系统的心脏，而在压缩机内起润滑、散热、密封和防腐等作用的冷冻机油则对压缩机和制冷系统的性能发挥及寿命有着十分重要的影响，因此选择性能优异的冷冻机油对压缩制冷系统来说是十分重要的。
随着我国环境问题日益突出，保护环境成为各行各业所面临的重要问题。对于采用这种压缩式制冷系统的家电行业而言，实现节能减排是其保护环境的一种重要手段。为了实现节能减排的目的，本领域技术人员往往通过选择粘度较低，且与制冷剂相容性较好的冷冻机油，以实现减摩，节能的目的。
CN 1099454A公开了一种含烃冷冻机油组合物，该组合物含有烃类油作为基础油，所述烃类油选自矿油、烯烃聚合物、萘化合物和烷基苯中的至少一种。所述烯烃聚合物包括C16-C20的α烯烃低聚物，所述α烯烃低聚物通过以乙烯为原料采用齐格勒催化剂法、自由基聚合法、氯化铝法、氟化硼法等公知的聚合方法齐聚得到。采用这种方法获得的α烯烃聚合物在40℃时的粘度一般大于6平方毫米/秒，为6.5-8.0平方毫米/秒，难以得到更低粘度的油品。
一般地，冷冻机油的粘度越低、低温流动性越好，节能效果就越好。因此，为了实现节能减排的目的，有人试图用环烷基矿油切割适宜的馏分生产低粘度冷冻机油。尽管这种油品在40℃的粘度能达到5平方毫米/秒的低粘度，然而这种油品的闪点、燃点太低，安全性差，难以达到制冷压缩机对冷冻机油最低闪点(大于140℃)的要求，再加上这种油品的馏分宽、挥发性大，容易在压缩机中发生携油问题。
而且，对于冷冻机油而言，也并非粘度越低，低温流动性越好，节能效果就越好。很多情况下，即便选择了粘度较低，且低温流动性较好的冷冻机油组合物，还是会出现制冷效率不升反降的情况。由此可见，在选择冷冻机油的过程中，不能仅考虑低温(100℃及以下)时冷冻机油粘度，还需要考虑进一步优化冷冻机油的使用性能。
总之，目前市场上还没有节能效果十分理想的低粘度冷冻机油供使用。因此，迫切需要开发一种能够进一步提高节能率的低粘度冷冻机油组合物产品。
发明内容
本发明的目的是提供一种冷冻机油组合物用基础油和冷冻机油组合物及用于制冷的组合物，以在降低冷冻机油低温粘度的同时，提高其粘温特性，进而实现节能减排，保护环境的目的。
为了实现上述目的，在本发明的一个方面，提供一种冷冻机油组合物用基础油，该基础油含有烷基苯油和酯类油，且该基础油120℃运动粘度与40℃运动粘度的比值为0.23-0.30。
在本发明的另一个方面，提供了一种冷冻机油组合物，该组合物含有基础油和添加剂，其中，基础油为上述冷冻机油组合物用基础油。
在本发明的再一个方面，提供了一种用于制冷的组合物，该组合物包括冷冻机油组合物和制冷剂，其中，冷冻机油组合物为上述冷冻机油组合物。
本发明上述技术方案的冷冻机油组合物用基础油和冷冻机油组合物及用于制冷的组合物，通过使用烷基苯油有利于获得粘度较低综合性能优异的基础油，同时通过将烷基苯油与低粘度、高粘度指数的酯类油协同使用，并通过调整所得到的基础油120℃运动粘度与40℃运动粘度的比值，有利于形成随着温度的升高，粘度不会过分降低的基础油。进而在保证油品低温粘度较低的情况下(低粘度趋势下)，通过提高其粘温特性，以增加高温下油膜的厚度，提高边界润滑性和密封性，进而提高压缩机制冷效率COP值，最终达到节能减排，保护环境的目的。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中术语“粘度”均是指“运动粘度”，“运动粘度”是指流体的动力粘度与同温度下该流体密度之比；在本发明中其是根据国标GB/T 265-1988运动粘度测量方法进行测量的。术语“粘度指数”是指一切流体粘度随温度变化的程度。粘度指数越高，表示流体粘度受温度的影响越小，粘度对温度越不敏感；在本发明中其是根据国标号GB/T 1995-1998石油产品粘度指数计算方法进行测量的。
正如背景技术部分所介绍的，目前市场上还没有节能效果十分理想的低粘度冷冻机油供使用。因此，迫切需要开发一种能够进一步提高节能率的低粘度冷冻机油组合物产品。针对于这一现状，本发明的发明人进行了大量的研究实验。在一次偶然的机会，发明人发现对于冷冻机油而言，也并非粘度越低，低温流动性越好，节能效果就越好。在压缩机的某些部位，例如摩擦副和活塞连杆等处，使用温度往往会高达120℃，随着温度的升高，冷冻机油的粘度会随之变低，此时压缩机的能耗不但并未变低，反而还有升高的趋势。这种现象的产生可能是因为，随着冷冻机油粘度的降低，摩擦副和活塞连杆等处的油膜会变薄，油膜过薄造成密封性下降，影响制冷效率，导致制冷效率不升反降。此外，油膜厚度过低还会造成边界润滑性降低甚至压缩机部件干摩擦，从而造成压缩机损坏。
为此，本发明的发明人在研发冷冻机油的过程中，在考虑低温(100℃及以下)时冷冻机油粘度的同时，还进一步考虑了高温(100℃以上)时冷冻机油的粘度，提出了一种冷冻机油组合物用基础油。该基础油含有烷基苯油和酯类油，且基础油120℃运动粘度与40℃运动粘度的比值为0.23-0.30。
本发明上述冷冻机油组合物用基础油，通过使用烷基苯油有利于获得粘度较低且综合性能优异的基础油，同时通过将烷基苯油与低粘度、高粘度指数的酯类油协同使用，并通过调整所得到的基础油120℃运动粘度与40℃运动粘度的比值，有利于形成随着温度的升高，粘度不会过分降低的基础油。进而在保证油品低温粘度较低的情况下(低粘度趋势下)，通过提高其粘温特性，以增加高温下油膜的厚度，提高边界润滑性和密封性，进而提高压缩机制冷效率COP值，最终达到节能减排，保护环境的目的。
同时，在本发明上述冷冻机油组合物用基础油中通过加入的极性成分(酯类油)，可能会在一定程度上降低与其配合使用的烃类制冷剂在液相中的含量，增加与其配合使用的烃类制冷剂在气相中的含量，这样将有可能提高烃类制冷系统的压力，这种压力的提高有利于提高制冷系统的效率(大约0.5％-1％)，进而有利于达到节能的效果。
另外，本发明通过调整基础油120℃运动粘度与40℃运动粘度的比值，以调整基础油的粘温特性，能够有效地避开高温情况下，油品的100℃运动粘度低于2mm2/s之后，粘度指数难以得到的问题。在简化基础油在调整过程中的检测步骤的同时，更准确的描述符合本发明要求的基础油。
根据本发明，只要基础油120℃运动粘度与40℃运动粘度的比值在0.23-0.30范围内即可实现本发明的目的。然而，为了进一步优化本发明基础油的粘温特性，在一种优选情况下，上述基础油的40℃运动粘度为2-15mm2/s，且所述基础油120℃运动粘度与40℃运动粘度的比值为0.24-0.29。
更优选地，上述基础油的40℃运动粘度为3～7mm2/s，且当基础油40℃运动粘度为3～5mm2/s时，其120℃运动粘度与40℃运动粘度的比值为0.24～0.29；当基础油40℃运动粘度为大于5～小于等于7mm2/s时，其120℃运动粘度与40℃运动粘度的比值为0.23～0.28。
根据本发明，只要基础油中同时含有烷基苯油和酯类油，并满足如上要求即可，其中对于烷基苯油和酯类油的用量并没有特殊要求。然而为了兼顾本发明上述基础油在使用过程中与烃类制冷剂的溶解度，含有该基础油的制冷组合物的粘温特性，以及油墨厚度。在本发明的一种优选情况下，以上述基础油的总量为基准，烷基苯油的含量为40-80wt.％，酯类油的含量为20-60wt.％，优选烷基苯油的含量为40-75wt.％，酯类油的含量为25-60wt.％。
虽然满足上述条件的基础油均能达到本发明的目的，但是本发明的发明人发现，当上述基础油所选用的酯类油的粘度范围为2-15mm2/s，粘度指数大于90时，使用该基础油得到的冷冻机油的粘温特征能够得到更好的提高。因此，本发明优选上述酯类油的40℃运动粘度为2-15mm2/s，更优选为8-15mm2/s，且该酯类油的粘度指数大于90，更优选大于120。
根据本发明，本领域技术人员可以选择任意符合上述要求的酯类油以得到本发明基础油。在本发明的一种优选实施方式中，在上述基础油中可以使用的酯类油包括但不限于C6-C14一元醇酯、C8-C18一元酸酯、C4-C12二元醇酯、C4-C12二元酸酯、C3-C6多元醇酯、C3-C6多元酸酯、以及具有特定结构式的聚亚烷氧基醚单酯和聚亚烷氧基醚双酯中的一种或多种。
优选地，上述C6-C14一元醇酯是指由碳原子总数为6-14的一元醇为原料合成的酯，其包括但不限于一元醇选自异己醇、异庚醇、异辛醇、异壬醇、异癸醇和异十三醇的C1-C6酸酯。其中C1-C6酸为甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸或己酸。在更优选的情况下，上述C6-C14一元醇酯包括但不限于异十三醇酯、异癸醇酯、异壬醇酯、异辛醇酯、异庚醇酯和异己醇酯中的一种或多种。
优选地，上述C8-C18一元酸酯是指由碳原子总数为8-18的一元酸为原料合成的酯，其包括但不限于C10-C18一元脂肪酸的C1-C8正构或异构醇酯，优选包括但不限于一元酸选自癸酸、十二酸、十四酸、十六酸或十八酸的C1-C8正构或异构醇酯。其中C1-C8正构或异构醇，例如包括但不限于甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇或辛醇。在更优选的情况下，上述C8-C18一元酸酯包括但不限于十二酸二(2-乙基己基)酯、癸酸二(2-乙基己基)酯、硬脂酸甲酯、月桂酸异丁酯和月桂酸异戊酯中的一种或多种。
优选地，上述C4-C12二元醇酯是指由碳原子总数为4-12的二元醇为原料合成的酯，其包括但不限于二元醇选自己二醇、甲基己二醇、新戊基乙二醇或1,10-癸二醇的C5-C10正构或异构酸酯；其中C5-C10正构或异构酸，例如包括但不限于戊酸、己酸、庚酸、辛酸，壬酸或癸酸。在更优选的情况下，上述C4-C12二元醇酯包括但不限于3-甲基-1,6-乙二醇二正辛酸酯、1,10-癸二醇二(2-乙基己基)酯和己二醇二异辛酸酯中的一种或多种。
优选地，上述C4-C12二元酸酯是指由碳原子总数为4-12的二元酸为原料合成的单酯和/或双酯，其包括但不限于二元酸选自丁二酸、己二酸、庚二酸、壬二酸、癸二酸或邻苯二甲酸的C4-C10正构或异构醇酯，其中C4-C10正构或异构醇，例如包括但不限于丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇和癸醇中的一种或多种；在更优选的情况下，上述C4-C12二元酸酯包括但不限于己二酸二正辛酯、3-甲基己二酸二正辛酯、己二酸二(2-乙基己基)酯、己二酸间甲基环己基二(2-乙基己基)酯、己二酸对甲基环己基二(2-乙基己基)酯、壬二酸二(2-乙基己基)酯、癸二酸二正丁酯中的一种或多种。
优选地，上述C3-C6多元醇酯是以羟基官能团的数量为3-6的多元醇为原料合成的单酯、双酯和/或多酯，其包括但不限于多元醇选自丙三醇、三羟甲基丙烷或季戊四醇中的C4-C10正构或异构酸酯，其中C4-C10正构或异构酸，例如包括但不限于丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸和癸酸中的一种或多种。在更优选的情况下，上述C6-C20多元醇酯包括但不限于丙三醇三己酸酯、季戊四醇四己酸酯、三羟甲基丙烷三己酸酯和三羟甲基丙烷三戊酸酯中的一种或多种。
优选地，上述C3-C6多元酸酯是以羧基官能团的数量为3-6的多元酸为原料合成的酯，其包括但不限于多元酸选自偏苯三酸和均苯四甲酸的C4-C10正构或异构醇酯，其中C4-C10正构或异构醇，包括但不限于例如丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇，壬醇或癸醇。
优选地，上述聚亚烷氧基醚单酯为具有如下结构式的聚亚烷氧基醚单酯，
其中n1为0或1-3中的整数，n2为1-3中的整数，R1为C4H9-、C5H11、C6H13-和C7H15-中的一种，所述R2为C11H23-、C6H13-、C7H15-、C8H17-、C9H19-和C10H21-中的一种，在更优选的情况下，上述聚亚烷氧基醚单酯有如下结构式：
优选地，上述聚亚烷氧基醚双酯为具有如下结构式的聚亚烷氧基二醇双酯，
其中m为1-3中的整数，R3和R4分别独立地选自C6H13-、C7H15-、C8H17-、C19H19-和C10H21-中的一种。在更优选的情况下，上述聚亚烷氧基醚双酯有如下结构式：
虽然满足上述条件的基础油均能达到本发明的目的，但是本发明的发明人发现，当上述烷基苯油的40℃运动粘度为2-15mm2/s时，使用由含有该烷基苯油的基础油得到的冷冻机油的粘度性能更好的符合应用需求。因此，本发明优选上述烷基苯油的粘度范围为2-15mm2/s，优选为3-7mm2/s。
根据本发明，本领域技术人员可以选择任意符合上述要求的烷基苯油以得到本发明的基础油。在本发明的一种优选实施方式中，在上述基础油中可以使用的烷基苯油包括但不限于烷基的碳原子数为8-18的烷基苯油，在优选的情况下，上述烷基苯油为单链烷基苯油，其包括但不限于癸基苯、十一烷基苯、十二烷基苯、十三烷基苯、十五烷基苯、十六烷基苯中的一种或者两种及两种以上的混合物。例如包括但不限于商购自Pt.Unggul IndahCahaya Tbk.(印尼公司)，商购自天津佰特化工公司或商购自韩国其优势公司的烷基苯油。
虽然满足上述条件的基础油均能达到本发明的目的，但是本发明的发明人发现，当在上述基础油中进一步添加一种不同于烷基苯油的另一种烃类油时，能够进一步降低基础油的粘度，而且其与烃类制冷剂具有较好的相容性，有利于促使所得到的冷冻机油具有更为优良的低温流动性和润滑性及较低的摩擦系数，进而更好地实现节能减排，保护环境的效果。
根据本发明，对于添加到基础油中的不同于烷基苯油的另一种烃类油及其用量并没有特殊要求，只要在加入该不同于烷基苯油的另一种烃类油后，依然能够满足基础油120℃运动粘度与40℃运动粘度的比值在0.23-0.30范围内即可。优选情况下，上述不同于烷基苯油的另一种烃类油的40℃运动粘度在4mm2/s以下，倾点小于-30℃，沸点小于280℃。通过调整烃类油的上述性能，有利于更好地调整所制备的基础油，以及冷冻机油组合物的最终性能。进而有利于更好地实现节能减排，进而保护环境的目的。
更为优选地，以上述基础油的总量为基准，不同于烷基苯油的另一种烃类油的含量为0.1-20wt.％。优选情况下，以上述基础油的总量为基准，烷基苯油的含量为40-74.9wt.％、酯类油的含量为25-60wt.％、不同于烷基苯油的另一种烃类油的含量为0.1-20wt.％。更为优选地，以上述基础油的总量为基准，不同于烷基苯油的另一种烃类油的含量为5-10wt.％。
根据本发明，本领域技术人员可以选择任意符合上述要求的不同于烷基苯油的另一种烃类油以得到本发明基础油。在本发明的一种优选实施方式中，在上述基础油中可以使用的不同于烷基苯油的另一种烃类油，包括但不限于费托合成异构烷烃、加氢异构烷烃、加氢裂化异构烷烃、聚α烯烃、烯烃叠合油、多烷基环戊烷、多烷基环己烷中的一种或多种。
这些可选的烃类油可以是任意市售产品，或者是任意石油化工、煤化工等化工流程的合成品或副产品，只要经过检测或经过处理，使其满足40℃运动粘度在4mm2/s以下，倾点小于-30℃，沸点小于280℃的要求，即可作为本发明冷冻机油组合物用的基础油的有效成分使用。
本发明还提供了一种冷冻机油组合物，该组合物含有基础油和添加剂，其中，所述基础油为上述冷冻机油组合物用基础油。根据本发明提供的冷冻机油组合物，在冷冻机油组合物通过在基础油中加入添加剂会使得基础油的120℃运动粘度与40℃运动粘度的比值发生小幅度的变化，在本发明中的一种优选情况下，上述冷冻机油组合物120℃运动粘度与40℃运动粘度的比值为0.23-0.30，更优选为0.24～0.29。将冷冻机油组合物120℃运动粘度与40℃运动粘度的比值控制在该范围内，有利于在保证油品低温粘度较低的情况下(低粘度趋势下)，通过提高其粘温特性，以增加高温下油膜的厚度，提高边界润滑性和密封性，进而提高压缩机制冷效率COP值，最终达到节能减排，保护环境的目的。
根据本发明提供的冷冻机油组合物，在一种优选情况下，上述机油组合物40℃运动粘度在2～15mm2/s，优选3～7mm2/s，闪点大于140℃，燃点大于150℃，倾点小于-50℃；在另一种优选情况下，上述冷冻机油组合物以组合物的总量为基准，所述基础油的含量为94-98wt.％，所述添加剂的含量为2-6wt.％。
本发明的冷冻机油组合物的制备没有特别要求，只要将本发明上述冷冻机油组合物用基础油与添加剂混合即可，可以先获得冷冻机油组合物用基础油，再与添加剂混合，也可以直接将组成冷冻机油组合物用基础油的组分与添加剂直接混合以获得冷冻机油组合物，本发明没有特别要求。
优选地，上述添加剂选自润滑剂、减摩剂、抗氧剂、抗腐蚀剂和抗泡剂中的一种或多种。
根据本发明提供的冷冻机油组合物，上述添加剂及其含量可以是用于冷冻机油组合物的各种常规添加剂及其常规含量。例如，上述添加剂可以是为了改善冷冻机油润滑性能的润滑剂、提高减摩性能的减摩剂和改善热氧化安定性的抗氧剂、抗腐蚀剂、抗泡剂等。
上述润滑剂可以是本领域通用的磷酸酯类润滑剂，如三甲苯基磷酸酯、三苯基磷酸酯、辛基二苯基磷酸酯、苄基二苯基磷酸酯、苯基硫代磷酸酯中的一种或多种。以组合物的总量为基准，润滑剂的含量可以为0-6.0重量％，优选为1.0-3.5重量％。
上述减摩剂可以是本领域通用的长链脂肪酸、长链脂肪醇、长链脂肪酯、酰胺、膦酸酯和市售的节能减摩剂中的一种或几种，具体地可以是油酸、二聚亚油酸、十二醇、硬脂酸丁酯、油酸乙二醇酯、油酸酰胺、苯三唑十二胺盐等、二异辛基膦酸酯和共晶滚球中的一种或多种。以组合物的总量为基准，减摩剂的含量可以为0-0.8重量％，优选为0.02-0.6重量％。
上述抗氧剂可以是本领域通用的各种酚型抗氧剂，如2,6-二叔丁基对甲酚、2,3-二叔丁基-4-甲酚、2,6-二叔丁基酚、4,4’-四甲基二(2,6-二叔丁基酚)、对苯二酚、β-萘酚中的一种或多种。以组合物的总量为基准，抗氧剂的含量可以为0-3重量％，优选为0.2-0.8重量％。
上述抗腐蚀剂可以为本领域通用的苯三唑衍生物和噻二唑衍生物类抗腐蚀剂，如N,N-二烷基氨基亚甲基苯三唑、2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑衍生物、二巯基-苯并噻二唑、二巯基噻二唑钠中的一种或多种。以组合物的总量为基准，所述抗腐蚀剂的含量可以为0-0.1重量％，优选为0.02-0.05重量％。
上述抗泡剂可以为本领域通用的抗泡剂，如二甲基硅油、丙烯酸酯的均聚物或共聚物中的一种或多种。以组合物的总量为基准，所述抗泡剂的含量可以是0-0.01重量％，优选为0.001-0.005重量％。
本发明还提供了一种用于制冷的组合物，该组合物包括冷冻机油组合物和制冷剂，其中，所述冷冻机油组合物为上述冷冻机油组合物。
根据本发明，所述制冷剂可以为本领域技术人员已知的任意一种制冷剂。优选情况下，所述制冷剂为烃类制冷剂，例如R600A或R290或R134A。
根据本发明，优选情况下，该组合物中，所述冷冻机油组合物的含量为70-90wt.％，更优选为75-90wt.％，制冷剂的含量为10-30wt.％，更优选为10-25wt.％。
本发明还提供了一种制冷的方法，该方法包括将冷冻机油组合物和制冷剂混合或不经混合后送入制冷装置的压缩机中进行压缩，其中，所述冷冻机油组合物为上述冷冻机油组合物；以所述冷冻机油组合物和制冷剂的总量为基准，所述冷冻机油组合物的加入量为70-90wt.％，更优选为75-90wt.％，制冷剂的加入量为10-30wt.％，更优选为10-25wt.％。
在本发明的制冷的方法中，冷冻机油组合物可以混合好之后再加入，也可以将组成冷冻机油组合物的各个组分直接加入，本发明没有特别要求。
根据本发明，优选情况下，相对于3.5kW的制冷量，所述冷冻机油组合物的用量为0.2-0.5kg。
除非特别说明，本发明所述原料和试剂均为市售商品。
下面通过实施例对本发明作进一步说明。如下实施例1-10用于说明本发明提供的冷冻机油组合物用基础油、冷冻机油组合物及其制备方法。
实施例1
(1)冷冻机油组合物用基础油的原料与用量：
烷基苯油：商购自Pt.Unggul Indah Cahaya Tbk.(印尼公司)生产的烷基苯油(其包括10wt％的癸烷基苯、25wt％的十一烷基苯、35wt％的十二烷基苯和30％的十三烷基苯，40℃的运动粘度为4.2mm2/s)，用量为35重量份；
酯类油：3-甲基己二酸二正辛酯(40℃的运动粘度为8.38mm2/s，粘度指数为170)，用量为45重量份；
不同于烷基苯油的另一种烃类油：荷兰SHELL公司(煤间接液化)F-T工序生产的费托合成异构烷烃(其主要成分为异构烷烃，40℃运动粘度为2.8mm2/s，倾点为-32℃，沸点为270～280℃)，用量为5重量份。
(2)冷冻机油组合物用基础油的混料方法：将上述原料按比例混合，调配成冷冻机油组合物用基础油。
(3)冷冻机油组合物及其制备方法：
将前述冷冻机油组合物用基础油与0.1重量份2,6-二叔丁基对甲酚、3重量份三甲苯基磷酸酯、0.2重量份油酸乙二醇酯和0.03重量份N,N-二烷基氨基亚甲基苯三唑混合均匀，调配成冷冻机油组合物，记为S1。
实施例2
(1)冷冻机油组合物用基础油的原料与用量：
烷基苯油：商购自天津佰特化工公司，主要原料为十二烷基苯的烷基苯油(40℃的运动粘度为4.2mm2/s)，用量为60重量份；
酯类油：1,10-癸二醇二(2-乙基己基)酯(40℃的运动粘度为12.1mm2/s，粘度指数为133)，用量为30重量份；
不同于烷基苯油的另一种烃类油：YOUGONG(韩国)公司加氢异构工序生产的加氢异构烷烃(其主要成分为异构烷烃，40℃运动粘度为3.2mm2/s，倾点为-38℃，沸点为270～280℃)，用量为10重量份。
(2)冷冻机油组合物用基础油的混料方法：将上述原料混合，调配成冷冻机油组合物用基础油。
(3)冷冻机油组合物及其制备方法：
将前述冷冻机油组合物用基础油与0.2重量份2,6-二叔丁基对甲酚、3.5重量份三甲苯基磷酸酯、0.18重量份油酸乙二醇酯和0.04重量份N,N-二烷基氨基亚甲基苯三唑混合均匀，调配成冷冻机油组合物，记为S2。
实施例3
(1)冷冻机油组合物用基础油的原料与用量：
烷基苯油：商购自韩国其优势公司，主要原料为十二烷基苯的烷基苯油(40℃的运动粘度为3.8mm2/s)，用量为50重量份；
酯类油：丙三醇三己酸酯(40℃的运动粘度为8.93mm2/s，粘度指数为170)，用量为40重量份；
不同于烷基苯油的另一种烃类油：Mobil(美国)生产的聚α烯烃(其主要成分为异构烷烃，40℃运动粘度为3.2mm2/s，倾点为-60℃，沸点为270～280℃)，用量为10重量份。
(2)冷冻机油组合物用基础油的混料方法：将上述原料混合，调配成冷冻机油组合物用基础油。
(3)冷冻机油组合物及其制备方法：
将前述冷冻机油组合物用基础油与0.5重量份2,6-二叔丁基对甲酚、5重量份三甲苯基磷酸酯、0.2重量份油酸乙二醇酯和0.05重量份N,N-二烷基氨基亚甲基苯三唑混合均匀，调配成冷冻机油组合物，记为S3。
实施例4
(1)冷冻机油组合物用基础油的原料与用量：
烷基苯油：同实施例1，用量为60重量份；
酯类油：同实施例1，用量为40重量份；
(2)冷冻机油组合物用基础油的混料方法：将上述原料按比例混合，调配成冷冻机油组合物用基础油。
(3)冷冻机油组合物及其制备方法：
参照实施例1，将实施例6中步骤(2)制备的冷冻机油组合物用基础油代替实施例1中步骤(2)制备的冷冻机油组合物用基础油，所调配成冷冻机油组合物记为S4。
实施例5-10
(1)冷冻机油组合物用基础油的原料与用量：
参见如下表1，其中所选用的烷基苯均为商购自Pt.Unggul Indah Cahaya Tbk.(印尼公司)生产的烷基苯油。
表1.
(2)冷冻机油组合物用基础油的混料方法：参照实施例1。
(3)冷冻机油组合物及其制备方法：
参照实施例1，将实施例5-10中步骤(2)制备的冷冻机油组合物用基础油代替实施例1中步骤(2)制备的冷冻机油组合物用基础油，所调配成冷冻机油组合物记为S5-S10。
对比例1
(1)冷冻机油组合物用基础油的原料与用量：
烷基苯油：同实施例1，用量为100重量份；
(2)冷冻机油组合物及其制备方法：参照实施例1，将对比例1中步骤(1)制备的冷冻机油组合物用基础油代替实施例1中步骤(1)制备的冷冻机油组合物用基础油，所调配成冷冻机油组合物记为D1。
对比例2
(1)冷冻机油组合物用基础油的原料与用量：
烷基苯油：商购自Pt.Unggul Indah Cahaya Tbk.(印尼公司)生产的烷基苯油(成分包括55wt％的十三烷基苯、25wt％的十四烷基苯和20wt％的十五烷基苯，40℃的运动粘度为5.21mm2/s)，用量为100重量份。
(2)冷冻机油组合物及其制备方法：参照实施例1，将对比例2中步骤(1)制备的冷冻机油组合物用基础油代替实施例1中步骤(1)制备的冷冻机油组合物用基础油，所调配成冷冻机油组合物记为D2。
对比例3
(1)冷冻机油组合物用基础油的原料与用量：参照对比例1，区别在于，其中不含有烷基苯油、且酯类油的用量为50重量份，不同于烷基苯油的另一种烃类油的用量为50重量份。
(2)冷冻机油组合物用基础油的混料方法：将上述原料混合，调配成冷冻机油组合物用基础油。
(3)冷冻机油组合物及其制备方法：参照实施例1，所调配成冷冻机油组合物记为D3。
对比例4
目前市场上使用最广的以R600A为制冷剂的烃基冷冻机油CS1(商品名suniso1GSAj sun oil Co.生产)，记为D4。
对比例5
目前市场上曾推广过的以R600A为制冷剂的烃类冷冻机油K7P，记为D5。
测试例1：
实施例1至10和对比例1至5所调配成冷冻机油组合物用基础油的理化性质如表2所示。
表2.
*R1：基础油120℃运动粘度与40℃运动粘度的比值
如表2中数据可知，在40℃条件下，“实施例1”的运动粘度比“对比例2”的低一个等级，“实施例7”的运动粘度比“对比例1”的低一个等级，然而在120℃条件下，“实施例1”的120℃运动粘度与“对比例2的120℃运动粘度相等；“实施例7”的120℃运动粘度高于“对比例1”的120℃运动粘度；由此可见，通过选择适当的烷基苯油和酯类油，并合理的调整两者的比例使得基础油120℃粘度与40℃粘度的比值符合本发明要求，能够提高本发明所要求保护的基础油的粘温特性。
测试例2：
实施例1至10和对比例1至5所调配成冷冻机油组合物的理化性质如表3所示：
表3.
*R2：冷冻机油组合物120℃运动粘度与40℃运动粘度的比值
实施例11-20
实施例11-20用于说明本发明提供的用于制冷的组合物。
将实施例1-10制备的冷冻机油组合物样品S1-S10分别与制冷剂R600A混合，依次获得用于制冷的组合物T1-T10。用于制冷的组合物T1-T10的组成如表4所示。
对比例6-10
将对比例1-5制备的冷冻机油组合物样品D1-D5与制冷剂R600A混合，获得用于制冷的组合物E1-E5。用于制冷的组合物E1-E5的组成如表4所示。
表4
样品编号 T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8
冷冻机油组合物/重量％ 90 90 90 90 90 90 90 90
R600A/重量％ 10 10 10 10 10 10 10 10
样品编号 T9 T10 E1 E2 E3 E4 E5
冷冻机油组合物/重量％ 90 90 90 90 90 90 90
R600A/重量％ 10 10 10 10 10 10 10
测试例3：(压缩机性能试验)
测试方法：将实施例1-10和对比例1-5制备的冷冻机油组合物样品各取27克(约300mL)注入冰箱压缩机(PZ89DIY-4DV)中，用30克R600A作制冷剂，在压缩机性能试验台上进行性能试验。
测试项目及依据：
磨斑直径：根据GB/T3142(30kg、30min、1200转、室温)；
最高油膜强度(PB值)：根据GB/T3142(1200转、室温)；
Falex极压负荷(磅)：根据ASTM D323
COP值(制冷效率)：热泵系统所能实现的制冷量(制热量)和输入功率的比值；并通过COP值推算出它们的节能效果(节能率)。
测试结果：参见表5。
表5.
样品编号 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8
磨斑直径(mm) 0.39 0.38 0.37 0.37 0.37 0.38 0.40 0.37
PB(KG) 46 50 52 52 53 52 45 53
Falex极压负荷(磅) 1050 1100 1100 1150 1150 1100 1000 1100
COP值 1.92 1.88 1.88 1.91 1.86 1.90 1.89 1.90
节能率(％) 12.3 9.9 9.9 11.7 8.8 11.1 10.5 11.1
样品编号 S9 S10 D1 D2 D3 D4 D5
磨斑直径(mm) 0.37 0.38 0.52 0.50 0.44 0.46 0.50
PB(KG) 52 52 38 38 45 40 38
Falex极压负荷(磅) 1100 1150 800 900 900 600 550
COP值 1.88 1.88 1.87 1.87 1.84 1.71 1.78
节能率(％) 9.9 9.9 9.4 9.4 7.6 0 4.1
注：节能率以太阳油SUNISO 1GSAJ的值为基准的COP增加百分率。
从上表2至表5的结果可以看出，本发明提供的冷冻机油组合物具有优良的与R600A制冷剂的相溶性和热化学稳定性，并具有优良的粘度温度特性、较高闪点、优良的低温流动性和良好的润滑性及较低的摩擦系数，显示了较明显的节能效果。
而且，本发明上述冷冻机油组合物用基础油，通过使用烷基苯油有利于获得粘度较低的基础油，同时通过将烷基苯油与低粘度、高粘度指数的酯类油协同使用，并通过调整所得到的基础油120℃粘度与40℃粘度的比值，有利于形成随着温度的升高，粘度不会过分降低的基础油。通过提高其粘温特性，以增加高温下油膜的厚度，提高边界润滑性和密封性能，进而提高压缩机制冷效率，最终达到进一步节能减排，保护环境的目的。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (30)

1.一种冷冻机油组合物用基础油，其特征在于，所述基础油含有烷基苯油和酯类油，所述基础油的40℃运动粘度为2-15mm2/s且所述基础油120℃运动粘度与40℃运动粘度的比值为0.23-0.30。
2.根据权利要求1所述的基础油，所述基础油120℃运动粘度与40℃运动粘度的比值为0.24-0.29。
3.根据权利要求2所述的基础油，其中，所述基础油的40℃运动粘度为3～7mm2/s，且当所述基础油40℃运动粘度为3～5mm2/s时，其120℃运动粘度与40℃运动粘度的比值为0.24～0.29；当所述基础油40℃运动粘度为大于5mm2/s至小于或等于7mm2/s时，其120℃运动粘度与40℃运动粘度的比值为0.23～0.28。
4.根据权利要求1所述的基础油，其中，以所述基础油的总量为基准，所述烷基苯油的含量为40-80wt.％，所述酯类油的含量为20-60wt.％。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的基础油，其中，所述酯类油的粘度指数大于90。
6.根据权利要求5所述的基础油，其中，所述酯类油的粘度指数大于120。
7.根据权利要求1至4中任意一项所述的基础油，其中，所述酯类油的40℃运动粘度为8～15mm2/s，且所述酯类油的粘度指数大于90。
8.根据权利要求7所述的基础油，其中，所述酯类油的40℃运动粘度为8～15mm2/s，且所述酯类油的粘度指数大于120。
9.根据权利要求5所述的基础油，其中，所述酯类油选自如下酯类油中的一种或多种：
C6-C14一元醇酯、C8-C18一元酸酯、C4-C12二元醇酯、C4-C12二元酸酯；
C3-C6多元醇酯、C3-C20多元酸酯；
具有如下结构式的聚亚烷氧基醚单酯：
其中n1为0或1-3中的整数，n2为1-3中的整数，R1为C4H9-、C5H11-、C6H13-或C7H15-中的一种，所述R2为C11H23-、C6H13-、C8H17-、C10H21-或C12H25-中的一种；
具有如下结构式的聚亚烷氧基醚双酯：
其中m为1-3中的整数，R3和R4分别独立地选自C6H13-、C7H15-、C8H17-、C9H19-或C10H21-中的一种。
10.根据权利要求9所述的基础油，其中，所述酯类油选自由十二烷酸二(2-乙基己基)酯、癸酸二(2-乙基己基)酯、硬脂酸甲酯、月桂酸异丁酯、月桂酸异戊酯、3-甲基-1,6-乙二醇二正辛酸酯、1,10-癸二醇二(2-乙基己基)酯、己二醇二异辛酸酯、己二酸二正辛酯、3-甲基己二酸二正辛酯、己二酸二(2-乙基己基)酯、己二酸间甲基环己基二(2-乙基己基)酯、己二酸对甲基环己基二(2-乙基己基)酯、壬二酸二(2-乙基己基)酯、癸二酸二正丁酯、丙三醇三己酸酯、季戊四醇四己酸酯、三羟甲基丙烷三己酸酯和三羟甲基丙烷三戊酸酯、化学式为的聚亚烷氧基二醚双酯、以及具有如下化学式的聚亚烷氧基醚单酯组成的组，
11.根据权利要求1所述的基础油，其中，所述烷基苯油的40℃运动粘度为2-15mm2/s。
12.根据权利要求11所述的基础油，其中，所述烷基苯油的40℃运动粘度为3-7mm2/s。
13.根据权利要求11或12所述的基础油，其中，所述烷基苯油为癸基苯、十一烷基苯、十二烷基苯、十三烷基苯、十五烷基苯、以及十六烷基苯中的一种或两种及两种以上的混合物。
14.根据权利要求1所述的基础油，其中，所述基础油还含有不同于烷基苯油的另一种烃类油。
15.根据权利要求14所述的基础油，其中，所述不同于烷基苯油的另一种烃类油的40℃运动粘度在4mm2/s以下，倾点小于-30℃，沸点小于280℃。
16.根据权利要求14或15所述的基础油，以所述基础油的总量为基准，所述不同于烷基苯油的另一种烃类油的含量为0.1wt.％-20wt.％。
17.根据权利要求14或15所述的基础油，其中，所述不同于烷基苯油的另一种烃类油选自费托合成异构烷烃、加氢异构烷烃、加氢裂化异构烷烃、聚α烯烃、烯烃叠合油、多烷基环戊烷、以及多烷基环己烷中的一种或多种。
18.根据权利要求16所述的基础油，其中，所述不同于烷基苯油的另一种烃类油选自费托合成异构烷烃、加氢异构烷烃、加氢裂化异构烷烃、聚α烯烃、烯烃叠合油、多烷基环戊烷、以及多烷基环己烷中的一种或多种。
19.一种冷冻机油组合物，该组合物含有基础油和添加剂，其特征在于，所述基础油为权利要求1-18中任意一项所述的冷冻机油组合物用基础油。
20.根据权利要求19所述的组合物，其中，所述组合物120℃运动粘度与40℃运动粘度的比值为0.23-0.30。
21.根据权利要求20所述的组合物，其中，所述组合物120℃运动粘度与40℃运动粘度的比值为0.24～0.29。
22.根据权利要求20或21所述的组合物，其中，所述组合物40℃运动粘度在2～15mm2/s，闪点大于140℃，燃点大于150℃，倾点小于-50℃。
23.根据权利要求22所述的组合物，其中，所述组合物40℃运动粘度为3～7mm2/s。
24.根据权利要求19、20、21和23中任意一项所述的组合物，其中，以组合物的总量为基准，所述基础油的含量为94-98wt.％，所述添加剂的含量为2-6wt.％。
25.根据权利要求22中所述的组合物，其中，以组合物的总量为基准，所述基础油的含量为94-98wt.％，所述添加剂的含量为2-6wt.％。
26.根据权利要求24所述的组合物，其中，所述添加剂选自润滑剂、减摩剂、抗氧剂、抗腐蚀剂、抗泡剂中的一种或多种。
27.根据权利要求25所述的组合物，其中，所述添加剂选自润滑剂、减摩剂、抗氧剂、抗腐蚀剂、抗泡剂中的一种或多种。
28.一种用于制冷的组合物，该组合物含有冷冻机油组合物和制冷剂，其特征在于，所述冷冻机油组合物为权利要求19至27中任意一项所述的冷冻机油组合物。
29.根据权利要求28所述的组合物，其中，以所述组合物的总量为基准，所述冷冻机油组合物的含量为70-90wt.％，制冷剂的含量10-30wt.％。
30.根据权利要求28或29所述的组合物，其中，所述制冷剂为R600A、R290或R134A中的任意一种。
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