【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于高分子化合物組合物、冷凍機油產品，涉及一種冷凍機油基礎油及其制備方法、冷凍機用混合組合物，尤其涉及一種適用于hfo混合制冷劑的冷凍機油基礎油及其制備方法和冷凍機用混合組合物。
技術介紹
1、2021年9月15日，《<蒙特利爾議定書>基加利修正案》正式對我國生效，根據《<蒙特利爾議定書>基加利修正案》的要求，中國需要在2024年，將氫氟碳化物制冷劑（hfcs）的生產和使用凍結在基線的水平，在2029年、2035年、2040年和2045年要分別削減10%、30%、50%和80%。其中列出的需要削減的氫氟碳化物制冷劑包括r134a等多種高gwp值物質，而到目前為止，中國汽車空調使用的制冷劑仍以r134a為主。
2、hfo類制冷劑有望替代r134a應用在汽車空調領域，而冷凍機油在壓縮機內長期處于低溫、高壓的工作環境，為確保壓縮機長期可靠地運行，冷凍機油的抗氧化性和化學穩定性十分重要。因此，對于新型hfo混合制冷劑，需要開發具備良好的相溶性、優異的抗氧化性和化學穩定性的配套冷凍機油。
3、申請號為wo2018/190354的專利申請公開了一種適用于hfo含量≯40%的混合制冷劑的冷凍機油，其由聚乙烯基醚類（pve）或/和多元醇酯類（poe）組成。但是，hfo類制冷劑會分解產生三氟乙酸（tfa），導致酸值升高，從而增加了腐蝕金屬部件、加速密封件老化的可能，同時也會導致冷凍機油（特別是poe油）的降解。現有poe油（也稱常見基礎油）多以中長鏈脂肪酸（例如c8、c9酸）為原料與多元醇
技術實現思路
1、為了解決因現有poe油羥值過高導致hfo制冷劑加快分解產生tfa的問題，本專利技術提供一種冷凍機油基礎油，所述基礎油具有顯著降低的羥值、顯著提升的化學穩定性，顯著減少的與hfo混合制冷劑反應的可能性，與hfo混合制冷劑配合使用時可以抑制hfo的分解，進而減少tfa（三氟乙酸）的生成。同時，本專利技術的冷凍機油基礎油用于hfo混合制冷劑時具有優異的相溶性、化學穩定性和抗氧化性。
2、為實現上述專利技術目的，本專利技術采用如下技術方案：
3、本專利技術提供一種冷凍機油基礎油，該基礎油特別適用于hfo混合制冷劑，所述冷凍機油基礎油主要由多元混合醇酯組成；在一個多元混合醇酯分子中，既存在短鏈脂肪一元酸酯結構又存在中長鏈脂肪酸酯結構；所述多元混合醇酯中，短鏈脂肪一元酸酯結構所占比例（以重量計）為5%~20%。
4、根據本專利技術的實施方案，所述一個多元混合醇酯分子中，還包括短鏈脂肪二元酸酯結構。
5、根據本專利技術的實施方案，所述多元混合醇酯為短鏈脂肪一元酸和中長鏈脂肪酸、以及任選加入或不加入的短鏈脂肪二元酸同時與醇類反應物反應的復合酯，從而在一個多元混合醇酯分子中，既存在短鏈脂肪一元酸酯結構又存在中長鏈脂肪酸酯結構。
6、本專利技術對于短鏈脂肪一元酸酯結構和中長鏈脂肪酸酯結構（以及任選包括的短鏈脂肪二元酸酯結構）所占比例的判斷依據是將復合酯水解后計算短鏈脂肪酸和中長鏈脂肪酸分別所占總脂肪酸的重量比。
7、根據本專利技術的實施方案，所述冷凍機油基礎油由所述多元混合醇酯組成。
8、根據本專利技術的實施方案，所述多元混合醇酯中，短鏈脂肪一元酸酯結構所占比例（以重量計）為7%~15%，再優選9%~12%，示例性為5%、6%、7%、8%、9%、10%、12%、15%、18%或20%，其余為中長鏈脂肪酸酯結構。
9、根據本專利技術的實施方案，所述醇類反應物例如為多元醇。具體的，所述多元醇的碳數3~12，再優選碳數4~10，最優選碳數5~6。例如，所述多元醇包括但不限于季戊四醇、雙季戊四醇、新戊二醇、三羥甲基丙烷、多羥甲基乙烷和甘油等中的至少一種。
10、根據本專利技術的實施方案，所述短鏈脂肪一元酸、所述中長鏈脂肪酸和任選加入或不加入的短鏈脂肪二元酸，既可以正構，也可以異構。
11、在本專利技術的一個實施方案中，所述短鏈脂肪一元酸的碳數為2~6，優選碳數3~5，再優選碳數4~5；例如，所述短鏈脂肪一元酸包括但不限于正丙酸、異丙酸、正丁酸、正戊酸、正己酸、異丁酸、異戊酸、新戊酸、正己酸的異構體等中的至少一種。
12、在本專利技術的一個實施方案中，所述中長鏈脂肪酸的碳數為7~18，優選碳數為7~12，再優選碳數為8~10。其中，碳數不小于10的長鏈脂肪酸所占比例（以重量計）不超過總脂肪酸（短鏈脂肪酸和中長鏈脂肪酸）的40%。例如，所述中長鏈脂肪酸包括但不限于辛酸、壬酸、癸酸、月桂酸、棕櫚酸、硬脂酸、花生酸、異癸酸、異月桂酸、異棕櫚酸、異硬脂酸、異辛酸、異壬酸、壬二酸、亞油酸、亞麻酸、十二烷二酸、新癸酸、2-乙基庚酸和異壬二酸等中的至少一種。優選為上述兩種酸的混合物，例如為異壬酸和異辛酸的混合物，二者的比例(50~80):(40~10)（合計90質量份），例如為83:12，或者55:35。
13、在本專利技術的一個實施方案中，所述短鏈脂肪二元酸包括但不限于琥珀酸（即丁二酸）、戊二酸、己二酸、甲基丁二酸、2-甲基戊二酸、新戊二酸等中的至少一種。
14、根據本專利技術的實施方案，所述冷凍機油基礎油在40℃的運動粘度為20~200?mm2/s，優選為30~150?mm2/s，最優選50~110?mm2/s。
15、根據本專利技術的實施方案，所述冷凍機油基礎油的羥值不大于5?mg?koh/g，優選不大于2?mg?koh/g，再優選不大于1?mg?koh/g。
16、根據本專利技術的實施方案，所述冷凍機油基礎油的閃點（開口）不低于210℃，優選不低于230℃。
17、根據本專利技術的實施方案，所述冷凍機油基礎油的傾點不高于-30℃，優選不高于-35℃。
18、根據本專利技術的實施方案，所述冷凍機油基礎油與hfo混合制冷劑在重量比5%~60%之間的低溫段兩相分離溫度不高于-50℃，在高溫段的兩相分離溫度不低于40℃，即在-50℃~40℃內不會出現兩相分離現象。
19、本專利技術還提供上述冷凍機油基礎油的制備方法，所述方法包括：將醇類反應物與脂肪酸反應，得到所述冷凍機油基礎油；其中，所述脂肪酸包括短鏈脂肪一元酸和中長鏈脂肪酸，所述脂肪酸中，短鏈脂肪一元酸的含量（以重量計）為5%~20%。
20、根據本專利技術的實施方案，所述醇類反應物具有上文中的定義。
21、根據本專利技術的實施方案，所述醇類反應物與脂肪酸的反應摩爾比依據醇類羥基與脂肪酸羧基摩爾比計算，醇類羥基與脂肪酸羧基的摩爾比為1:1.1~1:1.2，示例性，醇類羥基與脂肪酸羧基的摩爾比為1:1.1、1:1.12、1:1.14、1:1.16、1本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種冷凍機油基礎油，其特征在于，其主要由多元混合醇酯組成；在一個多元混合醇酯分子中，既存在短鏈脂肪一元酸酯結構又存在中長鏈脂肪酸酯結構；所述多元混合醇酯中，短鏈脂肪一元酸酯結構所占比例以重量計為5%~20%。
2.根據權利要求1所述的冷凍機油基礎油，其特征在于，所述多元混合醇酯中，短鏈脂肪一元酸酯結構所占比例為7%~15%，其余為中長鏈脂肪酸酯結構。
3.根據權利要求1所述的冷凍機油基礎油，其特征在于，所述短鏈脂肪一元酸的碳數為2~6；
4.根據權利要求1所述的冷凍機油基礎油，其特征在于，所述多元混合醇酯為短鏈脂肪一元酸和中長鏈脂肪酸、以及任選加入或不加入的短鏈脂肪二元酸同時與醇類反應物反應的復合酯；所述醇類反應物為多元醇，所述多元醇選自季戊四醇、雙季戊四醇、新戊二醇、三羥甲基丙烷、多羥甲基乙烷和甘油中的至少一種。
5.?根據權利要求1-4任一項所述的冷凍機油基礎油，其特征在于，所述冷凍機油基礎油的羥值不大于5?mg?KOH/g；
6.權利要求1-5任一項所述的冷凍機油基礎油的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：
7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，醇類反應物的羥基與脂肪酸的羧基的摩爾比為1:1.1~1:1.2。
8.一種冷凍機用混合組合物，其包括權利要求1-5任一項所述冷凍機油基礎油。
9.根據權利要求8所述的冷凍機用混合組合物，其特征在于，所述冷凍機用混合組合物還包括HFO混合制冷劑。
...【技術特征摘要】
1.一種冷凍機油基礎油，其特征在于，其主要由多元混合醇酯組成；在一個多元混合醇酯分子中，既存在短鏈脂肪一元酸酯結構又存在中長鏈脂肪酸酯結構；所述多元混合醇酯中，短鏈脂肪一元酸酯結構所占比例以重量計為5%~20%。
2.根據權利要求1所述的冷凍機油基礎油，其特征在于，所述多元混合醇酯中，短鏈脂肪一元酸酯結構所占比例為7%~15%，其余為中長鏈脂肪酸酯結構。
3.根據權利要求1所述的冷凍機油基礎油，其特征在于，所述短鏈脂肪一元酸的碳數為2~6；
4.根據權利要求1所述的冷凍機油基礎油，其特征在于，所述多元混合醇酯為短鏈脂肪一元酸和中長鏈脂肪酸、以及任選加入或不加入的短鏈脂肪二元酸同時與醇類反應物反應的復合酯；所述醇類反應物為多元醇，所述多元醇選自季戊四醇、雙季戊四醇、新戊二醇、三羥甲基丙烷、多羥甲基乙烷和甘油中的至少一種。...
【專利技術屬性】
技術研發人員：殷正權，林曉君，楊修政，
申請(專利權)人：上海明可途新材料科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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