一種阻燃型制冷劑及其制備方法技術

本發(fā)明專利技術公開了一種阻燃型制冷劑，按重量份數，其組成為：3-溴-3，3-二氟丙烯14.85～28.5份、離子液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，本發(fā)明專利技術還公開了該制冷劑的制備方法，本發(fā)明專利技術工藝簡單、成本低，制備的制冷劑產品具有良好的阻燃性和低GWP。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及制冷劑領域，特別是一種阻燃型制冷劑及其制備方法。
技術介紹
HFO-1234yf作為單一工質制冷劑，具有優(yōu)異的環(huán)境參數，其全球變暖潛能GWP＝4，臭氧損耗潛勢ODP＝0，壽命期氣候性能(LCCP)低于HFC-134a，大氣分解物與HFC-134a相同。而且其系統性能優(yōu)于HFC-134a。若選用HFO-1234yf替代HFC-134a制冷劑，則汽車生產商就可以繼續(xù)沿用原車載空調(Mobile?Air-Conditioning，MAC)系統。所以HFO-1234yf被認為是較具潛力的新一代汽車制冷劑替代品，目前在西歐已被汽車生產商所接受，在2011年開始逐步推廣。HFO-1234yf的GWP和大氣壽命相比較其他替代HFC-134a的制冷劑具有明顯的環(huán)境優(yōu)勢，但其具有低度可燃性，有引起火災的隱患。因此研究人員開發(fā)了多種含HFO-1234yf的組合物，通過添加阻燃劑來降低其可燃性。如中國專利公開號CN102971394A公開了一種利用傳熱流體的傳熱系統、方法和組合物，所述傳熱流體包含：(a)大約30重量％至大約65重量％的HFC-134a；(b)大約0重量％至大約70重量％的HFO1234ze；和(c)大約0重量％至大約70重量％的HFO-1234yf，條件是該組合物中HFO-1234ze和HFO-1234yf的總量為至少大約35重量％，該重量百分比基于該組合物中組分(a)-(c)的總量。該專利技術提到了阻燃劑的加入可降低可燃性。又如中國專利公開號CN101636466A提供了包含四氟丙烯和三氟碘甲烷的類共沸組合物及其用途，包括用于制冷劑組合物、制冷體系、發(fā)泡劑組合物和可噴霧的組合物，包括氣溶膠推進劑。該組合物中的CF3I組分可用作阻燃劑，用于抑制HFO1234yf的可燃性。現有方法都要利用加入阻燃劑或不易燃的組分提高阻燃性，因為阻燃劑與HFO1234yf四氟丙烯的相容性差，分散不均勻，導致阻燃效果較差，同時其制備得到的制冷劑產品與HFO1234yf單工質相比具有較高的GWP，對環(huán)境仍有較大影響。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是克服現有技術的缺陷，提供一種工藝簡單、成本低、綠色環(huán)保的阻燃型制冷劑及其制備方法。為了解決上述技術問題，本專利技術是通過以下技術方案實現的：一種阻燃型制冷劑，按重量份數，其組成如下：所述的離子液優(yōu)選為氯化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-甲基咪唑中的一種。本專利技術還提供所述的阻燃型制冷劑的制備方法，包括以下步驟：(1)按配比，將14.85～28.5份3-溴-3，3-二氟丙烯與0.15～1.8份離子液在液相狀態(tài)下混合10～20h，得到離子液阻燃劑；(2)按配比，將步驟(1)得到的離子液阻燃劑與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劑產品。步驟(2)所述的混配優(yōu)選是指在液相狀態(tài)下紊流循環(huán)混合20-40h。本專利技術首先制備離子液阻燃劑，將3-溴-3，3-二氟丙烯(BFO)與離子液充分溶解，生成離子液阻燃劑；離子液阻燃劑與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環(huán)釜中，經過充分的紊流混合得到產品。HFO1234yf、1，1，2，2-四氟乙基-2，2，2-三氟乙基醚與離子液阻燃劑有良好的溶解度和擴散率，可以有效降低HFO1234yf的可燃性能。本專利技術中使用的原料均可市售取得，如離子液體可采用上海笛柏化學品技術有限公司的離子液體產品；3-溴-3，3-二氟丙烯(BFO)可采用百靈威化學技術有限公司的產品；2，3，3，3-四氟丙烯(HFO1234yf，分子式C3H2F4)可采用巨化集團公司的產品；1，1，2，2-四氟乙基-2，2，2-三氟乙基醚(HFE-347，分子式CF3CH2OCF2CF2H)可采用巨化集團公司的產品。本專利技術中的紊流循環(huán)釜為市售產品，如武漢工程大學研制的紊流循環(huán)釜產品。與現有技術相比，本專利技術具有以下有益效果：1、工藝簡單、成本低，本專利技術首先制備離子液阻燃劑，將3-溴-3，3-二氟丙烯(BFO)與離子液充分溶解，生成離子液阻燃劑；離子液阻燃劑與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環(huán)釜中，使物料處于紊流狀態(tài)，物料間的混合或分散更加快速、均勻，大大簡化了制備工藝，降低了成本，有利于工業(yè)化大規(guī)模生產；2、制備得到的產品具有良好阻燃性，產品中的離子液阻燃劑具有液體溫度區(qū)間大、溶解范圍廣、蒸氣壓低、熱穩(wěn)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-2，2，2-三氟乙基醚與離子液阻燃劑有良好的溶解度和擴散率，可以進一步降低HFO1234yf的可燃性能，提高制冷劑的阻燃性，本專利技術的制冷劑產品LFL值(容積％)在13.2以上；3、綠色環(huán)保，本專利技術的制冷劑全球變暖潛能(GWP)在25以下，臭氧損耗潛勢(ODP)為0。具體實施方式以下結合具體實施例對本專利技術進行進一步的說明，但本專利技術并不局限于所述的實施例。本專利技術中的原料和設備均可市售取得，其中部分材料和設備說明如下：3-溴-3，3-二氟丙烯(BFO)：購自百靈威化學技術有限公司。2，3，3，3-四氟丙烯(HFO1234yf)：巨化集團公司生產。1，1，2，2-四氟乙基-2，2，2-三氟乙基醚(HFE-347)：巨化集團公司生產。離子液(AMIMCI、BMIMCI、EMIMCI、EMIMAc)：購自上海笛柏化學品技術有限公司。紊流循環(huán)釜：武漢工程大學研制的紊流循環(huán)釜產品。實施例1一種阻燃型制冷劑，按每份1Kg計，投料配方如下：其制備方法如下：步驟(1)離子液阻燃劑的制備按配比，在200L反應釜中加入27.16份3-溴-3，3-二氟丙烯(BFO)、0.84份氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑離子液(AMIMCI)，在液相狀態(tài)下混合15h，得到離子液阻燃劑。步驟(2)混配按配比，將步驟(1)制備得到的離子液阻燃劑與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紊流循環(huán)釜中，在液相狀態(tài)下紊流循環(huán)混合30h，得到產品。編號為WN-1。實施例2一種阻本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種阻燃型制冷劑，其特征在于按重量份數，其組成如下：

【技術特征摘要】
1.一種阻燃型制冷劑，其特征在于按重量份數，其組成如下：
2.根據權利要求1所述的阻燃型制冷劑，其特征在于所述的離子液為氯化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
咪唑中的一種。
3.權利要求1所述的阻燃型制冷劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟：
(1)按配比，將14.85～28.5份3-溴-3，3-二氟丙烯...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：王金明，吳四清，
申請(專利權)人：巨化集團技術中心，
類型：發(fā)明
國別省市：浙江;33