專利名稱：冷凍機(jī)用潤滑油、冷凍機(jī)用工作液體組合物及冷凍機(jī)的潤滑方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車空調(diào)器、冷凍機(jī)、室內(nèi)空調(diào)器和工業(yè)用大型冷凍機(jī)等的壓縮機(jī)用潤滑油，并意圖提供一種含有具有顯著水解穩(wěn)定性的支鏈羧酸單烷基酯的冷凍機(jī)用的低粘度潤滑油。
冷凍機(jī)用的常規(guī)致冷劑為氟里昂，如分子內(nèi)含有一個或多個氯原子的那些，如CFC-11(三氯一氟甲烷)、CFC-12(二氯二氟甲烷)和HCFC-22(一氯二氟甲烷)。但是，有一點(diǎn)變得日趨明顯，就是這類揮發(fā)性物質(zhì)正在破壞臭氧層，并且是全球變暖的一個來源，對人類和地球環(huán)境產(chǎn)生多種有害影響，因此目前CFC被禁止生產(chǎn)，并且國際上承諾將逐步減少HCFC的水平。天然致冷劑如烴、二氧化碳和氨，以及氟里昂的替代物如HFC-134a，正逐漸用作不含氯的致冷劑，它們將避免破壞臭氧層。
因?yàn)槌Ｒ?guī)的含氯氟烴與礦物油系潤滑油具有很好的互溶性，所以此類礦物油系潤滑油用作冷凍機(jī)用的潤滑油。冷凍機(jī)用潤滑油在冷凍機(jī)系統(tǒng)中與從壓縮機(jī)排出的致冷劑一起循環(huán)，因而含氯氟烴與礦物油系潤滑油之間良好的互溶性就避免了致冷劑與潤滑油分離。
然而，HFC-134a等的氟里昂替代物(氟代烴類)比含氯氟烴具有更高的分子極化性，因此它們與礦物油系潤滑油的互溶性不好。致冷劑與潤滑油之間的互溶性不好能夠使致冷劑與潤滑油在操作中產(chǎn)生分離，由于壓縮機(jī)潤滑不足而產(chǎn)生滯塞。
這導(dǎo)致使用具有良好的互溶性的聚二醇類(聚亞烷基二醇、聚醚)或酯作為潤滑油與氟里昂替代物一起使用。但是，聚二醇類的電絕緣性能是一個問題，并且雖然它們可以用在汽車空調(diào)器中，但卻不適合用在密封性冷凍機(jī)的壓縮機(jī)內(nèi)。
因?yàn)轷ゾ哂辛己玫碾娊^緣性能，因此它們能夠用于多種用途。特別是新戊基多元醇和一價羧酸的酯(多元醇酯)實(shí)際上正在應(yīng)用。
然而，在多元醇酯中，直鏈羧酸酯的水解穩(wěn)定性不好，并且通過水解可將其分解，因此，正在應(yīng)用的是支鏈羧酸與直鏈羧酸的混合酸的多元醇酯或支鏈羧酸的多元醇酯。盡管如此，其水解穩(wěn)定性仍然不好，從而需要復(fù)雜的操作，如需要在裝配和維修或修理冷凍機(jī)的過程中監(jiān)測空氣和濕度。因此，急需開發(fā)具有更好的水解穩(wěn)定性的酯。特別是需要開發(fā)具有優(yōu)良的電絕緣性能、與致冷劑更好的互溶性以及更好的水解穩(wěn)定性的酯。
另一方面，人們通常使用脂肪族羧酸單酯如椰子油甲酯、月桂酸2-乙基己酯、棕櫚酸2-乙基己酯和硬脂酸異丁酯作為金屬加工油等的基礎(chǔ)油。然而，此類脂肪族直鏈羧酸單酯的水解穩(wěn)定性很差，并且其與氟里昂替代物的互溶性也不好，這使得它們不能用作冷凍機(jī)用的潤滑油。
另外，考慮到目前全球變暖的問題，為減少作為變暖的一個主要原因的二氧化碳排放，人們已經(jīng)開發(fā)了高效率的設(shè)備以滿足不同類型的冷凍機(jī)節(jié)能的需要。為減少此類設(shè)備中的能量損耗，對所使用的零件用材料進(jìn)行了改進(jìn)，而且降低潤滑油的粘度以減少運(yùn)行過程中的磨擦損失也變得非常關(guān)鍵。這種低粘度油的例子包括那些具有32mm2/s(VG32)、15mm2/s(VG15)、10mm2/s(VG10)的運(yùn)動粘度(40℃)的物質(zhì)，有些甚至具有更低的粘度。因此，對具有更低粘度和更好的水解穩(wěn)定性的酯的需求越來越強(qiáng)烈。
本發(fā)明的公開按照上述，本發(fā)明的一個目的是提供一種克服了上述缺點(diǎn)的冷凍機(jī)用潤滑油。本發(fā)明的一個特別的目的是提供一種具有優(yōu)良水解穩(wěn)定性的、低粘度的冷凍機(jī)用潤滑油。
本發(fā)明人為實(shí)現(xiàn)上述的目的進(jìn)行了廣泛的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)由特定的脂肪族飽和支鏈羧酸與特定的一元醇進(jìn)行的酯化反應(yīng)制備的某些脂肪族支鏈羧酸單烷基酯具有優(yōu)良的水解穩(wěn)定性、電絕緣性能以及與致冷劑的互溶性，并且也降低了冷凍機(jī)用潤滑油的粘度，基于這些發(fā)現(xiàn)完成了本發(fā)明。
因此，本發(fā)明的冷凍機(jī)用潤滑油包括至少一種由通式(1)表示的脂肪族飽和支鏈羧酸單烷基酯， 其中，R1為C1-C18直鏈烷基或C3-C18支鏈烷基；R2為氫、C1-C18直鏈烷基或C3-C18支鏈烷基；條件是R1和R2表示的烷基中所包含的碳原子總數(shù)為2-18個，并且當(dāng)R2為氫時，R1為支鏈烷基；R3為C1-C20直鏈烷基、C3-C20支鏈烷基或C3-C10環(huán)烷基。
還發(fā)現(xiàn)當(dāng)(I)至少一種由上述通式(1)表示的脂肪族飽和支鏈羧酸單烷基酯與(II)一種常規(guī)的冷凍機(jī)用潤滑油，如一種脂肪酸多元醇酯、一種鄰苯二甲酸酯、一種脂環(huán)族二羧酸酯、一種聚乙烯醚、一種烴油、一種聚亞烷基二醇等一起使用時，會取得極好的效果。例如，以組分(I)和(II)為基礎(chǔ)的潤滑油獲得了很好的水解穩(wěn)定性，并且粘度降低。
因此，本發(fā)明還提供一種冷凍機(jī)用潤滑油，其特征在于它含有一種由下述組分組成的混合物a) 至少一種由通式(1)表示的脂肪族飽和支鏈羧酸單烷基酯，和b) 至少一種選自由下述組分組成的組中的物質(zhì)i)脂肪酸多元醇酯，ii)鄰苯二甲酸酯，iii)脂環(huán)族二羧酸酯，iv)聚乙烯醚，v)烴油，和vi)聚亞烷基二醇，其中，組分a)與組分b)的重量比為0.5∶99.5至99.5∶0.5。
還發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的冷凍機(jī)用潤滑油，特別是其組分，即至少一種由上述通式(1)表示的脂肪族飽和支鏈羧酸單烷基，具有良好的與致冷劑特別是氟代烴類致冷劑的互溶性，還發(fā)現(xiàn)至少一種此類酯與一種致冷劑特別是一種氟代烴類致冷劑的一種混合物可以用作冷凍機(jī)用工作液體。
因此，本發(fā)明還提供一種冷凍機(jī)用的工作液體組合物，其包含(I)至少一種由通式(1)表示的脂肪族飽和支鏈羧酸單烷基酯和(II)一種致冷劑(特別是至少一種氟代烴類致冷劑)。
另外，本發(fā)明提供一種冷凍機(jī)用的工作液體組合物，其包含(I)a)至少一種由上述通式(1)表示的脂肪族飽和支鏈羧酸單烷基酯，和b)至少一種選自由下列物質(zhì)組成的組中的物質(zhì)i)脂肪酸多元醇酯，ii)鄰苯二甲酸酯，iii)脂環(huán)族二羧酸酯，iv)聚乙烯醚，v)烴油，和vi)聚亞烷基二醇，和(II)一種致冷劑(特別是至少一種氟代烴類致冷劑)。
另外，本發(fā)明提供一種潤滑冷凍機(jī)的方法，特別是一種使用至少一種氟代烴類致冷劑潤滑冷凍機(jī)的方法，其特征是使用上述的冷凍機(jī)用潤滑油。
另外，本發(fā)明提供使用一種由通式(1)表示的脂肪族飽和支鏈羧酸單烷基酯作為冷凍機(jī)用潤滑油，特別是作為使用致冷劑(特別是至少一種氟代烴類致冷劑)的冷凍機(jī)用潤滑油。
同樣地，本發(fā)明提供使用一種由下列物質(zhì)組成的混合物作為冷凍機(jī)用潤滑油，特別是作為使用致冷劑(特別是至少一種氟代烴類致冷劑)的冷凍機(jī)用潤滑油a) 至少一種由通式(1)表示的脂肪族飽和支鏈羧酸單烷基酯；和b) 至少一種選自由下列物質(zhì)組成的組中的組分i)脂肪酸多元醇酯，ii)鄰苯二甲酸酯，iii)脂環(huán)族二羧酸酯，iv)聚乙烯醚，v)烴油，和vi)聚亞烷基二醇。
本發(fā)明詳述以下將詳細(xì)說明本發(fā)明的冷凍機(jī)用潤滑油(下文稱“冷凍機(jī)油”)的組分。由通式(1)表示的脂肪族飽和支鏈羧酸單烷基酯本發(fā)明的脂肪族飽和支鏈羧酸單烷基酯由上述的通式(1)表示。
在通式(1)中，由R1和R2所表示的烷基的碳原子總數(shù)優(yōu)選為2-13，并且在這種情況下，R3優(yōu)選為C3-C12直鏈或支鏈烷基。
也優(yōu)選其中R1和R2為C1-C17直鏈烷基或C3-C18支鏈烷基的通式(1)的酯。
特別地，也優(yōu)選其中R1和R2的一個為C1-C5直鏈烷基或C3-C5支鏈烷基，R1和R2的另一個為C1-C17(特別是C1-C9)直鏈烷基或C3-C17(特別是C3-C9)支鏈烷基的通式(1)的酯。
本發(fā)明的上述由通式(1)表示的脂肪族飽和支鏈羧酸單烷基酯(下文稱“本酯”)可以通過多種方法制備。例如，可以通過一種對應(yīng)的羧酸和一種對應(yīng)的醇的酯化反應(yīng)(脫水縮合反應(yīng))、一種對應(yīng)的酰鹵與一種對應(yīng)的醇發(fā)生的脫鹵化氫反應(yīng)和一種酯交換反應(yīng)等制備一種此類酯。
本酯也可以通過一種脂肪族不飽和支鏈羧酸的一種對應(yīng)的烷基酯、一種脂肪族飽和支鏈羧酯的鏈烯基酯或一種脂肪族不飽和支鏈羧酸的烷基或鏈烯基酯的加氫反應(yīng)制備。
一般來講，本酯由一種對應(yīng)的羧酸與一種對應(yīng)的醇的酯化反應(yīng)制備。更具體來說，本酯可以通過一種公知的方法，優(yōu)選在一種惰性氣體氛如氮?dú)庵?、存在或不存在一種酯化催化劑、加熱并攪拌的條件下，由一種通式(3)表示的一元醇與一種由通式(2)表示的脂肪族飽和支鏈羧酸發(fā)生酯化反應(yīng)夾制備， 通式(2)中，R1和R2的定義同上，R3-OH (3)通式(3)中，R3的定義同上。
在本發(fā)明中，R1和R2為由一種由通式(2)表示的脂肪族飽和支鏈羧酸衍生而來的基團(tuán)，并且R1表示C1-C18直鏈烷基或C3-C18直鏈烷基，R2表示氫、C1-C18直鏈烷基或C3-C18支鏈烷基，條件是由R1和R2表示的烷基中的碳原子總數(shù)為2-18。由通式(2)表示的脂肪族飽和支鏈羧酸由通式(2)表示的脂肪族飽和支鏈羧酸的例子包括異丁酸(2-甲基丙酸)、2-甲基丁酸、3-甲基丁酸、異己酸、2-乙基丁酸、2，3-二甲基丁酸、2-甲基戊酸、異庚酸、2-甲基己酸、2-乙基戊酸、2，4-二甲基戊酸、3-甲基己酸、5-甲基己酸、異辛酸、2-乙基己酸、2-甲基庚酸、2-丙基戊酸、異壬酸、2-甲基辛酸、2-乙基庚酸、3，5，5-三甲基己酸、異癸酸、2-乙基辛酸、2-甲基壬酸、異十一酸、異十二酸、異十三酸、異十四酸、2-戊基壬酸、異十五酸、異十六酸、2-己基癸酸、異十七酸、異十八酸、異十九酸和異二十酸。
優(yōu)選推薦C4-C15支鏈羧酸，如異丁酸、2-甲基丁酸、3-甲基丁酸、異己酸、2-乙基丁酸、2，3-二甲基丁酸、2-甲基戊酸、異庚酸、2-甲基己酸、2-乙基戊酸、2，4-二甲基戊酸、3-甲基己酸、5-甲基己酸、異辛酸、2-乙基己酸、2-甲基庚酸、2-丙基戊酸、異壬酸、2-甲基辛酸、2-乙基庚酸、3，5，5-三甲基己酸、異癸酸、2-乙基辛酸、2-甲基壬酸、異十一酸、異十二酸、異十三酸、異十四酸、2-戊基壬酸和異十五酸。
另外，脂肪酸的混合物如Cekanoic C8酸(?？松瘜W(xué)公司[ExxonChemical]的產(chǎn)品)、Cekanoic C10酸(?？松瘜W(xué)公司的產(chǎn)品)和CekanoicC13酸(埃克森化學(xué)公司的產(chǎn)品)也可以用作由通式(2)表示的脂肪族飽和支鏈羧酸。
上述的由通式(2)表示的脂肪族飽和支鏈羧酸可以單獨(dú)使用或其至少兩種一起使用。
為獲得一種具有更好的水解穩(wěn)定性和與致冷劑互溶性的酯，優(yōu)選使用一種在羧基的α位帶有兩個烷基的脂肪族飽和支鏈羧酸，即一種支鏈羧酸，其中R1和R2表示C1-C17直鏈烷基或C3-C17支鏈烷基。
還特別優(yōu)選使用其中R1和R2的一個為C1-C5直鏈烷基或C3-C5支鏈烷基，R1和R2的另一個為C1-C17，更優(yōu)選C1-C9的直鏈烷基或C3-C17，更優(yōu)選C3-C9的支鏈烷基的支鏈羧酸。
具體來講，優(yōu)選異丁酸、2-甲基丁酸、2-乙基丁酸、2，3-二甲基丁酸、2-甲基戊酸、2-甲基己酸、2-乙基戊酸、2，4-二甲基戊酸、2-乙基己酸、2-甲基庚酸、2-丙基戊酸、2-乙基辛酸、2-甲基壬酸和2-戊基壬酸。特別地，由于具有較低的金屬腐蝕性能而推薦2-乙基己酸。由通式(3)表示的一元醇另一方面，本發(fā)明中的R3為由通式(3)表示的一元醇衍生而來的基團(tuán)。其實(shí)例包括C1-C20(特別是C3-C12)直鏈烷基、C3-C20(特別是C3-C12)支鏈烷基或C3-C10(特別是C6-C8)環(huán)烷基。
R3的具體例子包括異丙基、異丁基、仲丁基、叔丁基、異戊基、異己基、異庚基、2-甲基己基、2-乙基己基、1-甲基庚基、2-甲基庚基、異辛基、異壬基、3，5，5-三甲基己基、2，6-二甲基-4-庚基、異癸基、異十一烷基、異十二烷基、異十三烷基、異十四烷基、異十五烷基、異十六烷基、異十七烷基、異十八烷基、異十九烷基、異二十烷基、甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、正十七烷基、正十八烷基、正十九烷基、正二十烷基、環(huán)己基、甲基環(huán)己基和二甲基環(huán)己基。特別優(yōu)選的R3的例子包括C3-C12直鏈或支鏈(特別是支鏈)烷基或C6-C8環(huán)烷基(特別是C3-C12直鏈或支鏈烷基)，如異丁基、仲丁基、環(huán)己基、正庚基、異庚基、2-乙基己基、1-甲基庚基、異辛基、異壬基、3，5，5-三甲基己基、2，6-二甲基-4-庚基、異癸基和異十一烷基。
由通式(3)表示的一元醇的例子包括C1-C20直鏈醇、C3-C20支鏈醇和C3-C10環(huán)烷醇。
直鏈醇的具體例子包括甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、正戊醇、正己醇、正庚醇、正辛醇、正壬醇、正癸醇、正十一醇、正十二醇、正十三醇、正十四醇、正十五醇、正十六醇、正十八醇、正十九醇、正二十醇等等。
支鏈醇的具體例子包括異丙醇、異丁醇、仲丁醇、叔丁醇、異戊醇、異己醇、異庚醇、2-甲基己醇、2-乙基己醇、1-甲基庚醇、2-甲基庚醇、異辛醇、異壬醇、3，5，5-三甲基己醇、2，6-二甲基-4-庚醇、異癸醇、異十一醇、異十二醇、異十三醇、異十四醇、異十五醇、異十六醇、異十八醇、異十九醇和異二十醇等等。
環(huán)烷醇的具體例子包括環(huán)己醇、甲基環(huán)己醇、二甲基環(huán)己醇等等。
在上述醇中，直鏈醇和環(huán)烷醇由于其具有更好的潤滑性而優(yōu)選，其優(yōu)選的例子包括C3-C12直鏈醇和C6-C8環(huán)烷醇，如正丙醇、正丁醇、正戊醇、正己醇、正庚醇、正辛醇、正壬醇、正癸醇、正十一醇、正十二醇和環(huán)己醇。
另一方面，考慮更好的致冷劑互溶性和水解穩(wěn)定性，優(yōu)選支鏈醇。其優(yōu)選的實(shí)例包括C3-C12支鏈醇，如異丙醇、異丁醇、仲丁醇、異庚醇、2-乙基己醇、1-甲基庚醇、異辛醇、異壬醇、3，5，5-三甲基己醇、2，6-二甲基-4-庚醇、異癸醇和異十一醇。
考慮冷凍機(jī)油所需要的物理性能，如潤滑性、致冷劑互溶性、水解穩(wěn)定性和電絕緣性能的平衡，更優(yōu)選通式(3)表示的醇為C3-C12直鏈或支鏈(優(yōu)選支鏈)醇或C6-C8環(huán)烷醇，如異丙醇、異丁醇、仲丁醇、環(huán)己醇、正庚醇、異庚醇、2-乙基己醇、1-甲基庚醇、異辛醇、異壬醇、3，5，5-三甲基己醇、2，6-二甲基-4-庚醇、異癸醇和異十一醇。
由通式(3)表示的醇可以獨(dú)立發(fā)生酯化反應(yīng)或以其至少兩種的混合物形式發(fā)生酯化反應(yīng)。
醇的此類混合物的具體例子包括異丁醇/2-乙基己醇、異丁醇/正辛醇、異丁醇/異壬醇、異丁醇/3，5，5-三甲基己醇、異丁醇/異癸醇、異丁醇/正癸醇、異丁醇/正十一醇、異丁醇/異十一醇、異丁醇/正十二醇、2-乙基己醇/正辛醇、2-乙基己醇/異壬醇、2-乙基己醇/3，5，5-三甲基己醇、2-乙基己醇/異癸醇、2-乙基己醇/正癸醇、2-乙基己醇/正十一醇、2-乙基己醇/異十一醇、2-乙基己醇/正十二醇、正辛醇/異壬醇、正辛醇/3，5，5-三甲基己醇、正辛醇/異癸醇、正辛醇/正癸醇、正辛醇/正十一醇、正辛醇/異十一醇、正辛醇/正十二醇、異壬醇/3，5，5-三甲基己醇、異壬醇/異癸醇、異壬醇/正癸醇、異壬醇/正十一醇、異壬醇/異十一醇、異壬醇/正十二醇、3，5，5-三甲基己醇/異癸醇、3，5，5-三甲基己醇/正癸醇、3，5，5-三甲基己醇/正十一醇、3，5，5-三甲基己醇/異十一醇和3，5，5-三甲基己醇/正十二醇。
當(dāng)使用至少兩種醇，特別是兩種醇的混合物時，其混合的摩爾比為95∶5至5∶95，優(yōu)選90∶10至10∶90，更優(yōu)選70∶30至30∶70。
當(dāng)致冷劑互溶性、水解穩(wěn)定性和潤滑性的平衡特別重要時，優(yōu)選一種直鏈醇與一種支鏈醇結(jié)合使用。
當(dāng)一種直鏈醇與一種支鏈醇結(jié)合使用時，為獲得更好的致冷劑互溶性和水解穩(wěn)定性，建議一種C12-C20直鏈醇的含量為醇總量的5-50摩爾％。酯化反座在進(jìn)行酯化反應(yīng)的過程中，起始物質(zhì)的用量為每當(dāng)量通式(2)表示的羧酸，通式(3)表示的醇的用量例如為1-1.5當(dāng)量，優(yōu)選1.05-1.2當(dāng)量。
本酯也可以通過酯交換反應(yīng)制備，其中用所說的羧酸的一種低級醇酯和/或通式(3)表示的一種醇的一種C1-C4低級鏈烷酸酯，如所說醇的一種乙酸酯或一種丙酸酯代替通式(2)表示的羧酸或通式(3)表示的醇。
優(yōu)選在酯化反應(yīng)中使用的酸和醇組分盡可能不含有雜質(zhì)。雜質(zhì)包括金屬化合物、含雜原子的化合物(如含硫化合物、含氮化合物和含磷化合物)和含氧化合物(如過氧化物和羰基化合物)。
酯化反應(yīng)催化劑的例子包括路易斯酸、堿金屬和磺酸。路易斯酸的具體例子包括鋁衍生物、錫衍生物和鈦衍生物。堿金屬的具體例子包括醇鈉和醇鉀?；撬岬木唧w例子包括對甲苯磺酸、甲磺酸和硫酸。也可以使用酸性離子交換樹脂。其中，優(yōu)選鈦酸四(C3-C8)烷基酯、氧化鈦、C1-C4醇鈉、氫氧化鈉、C3-C12脂肪酸錫和氧化錫。相對于通式(2)表示的羧酸和通式(3)表示的醇的總量，這些物質(zhì)的用量可以是例如0.05-1重量％。
酯化反應(yīng)的溫度可以為100-230℃，并且反應(yīng)通常在3-30個小時內(nèi)完成。
在酯化過程中，可以使用一種帶水劑如苯、甲苯、二甲苯和環(huán)己烷以加速蒸餾除去反應(yīng)生成的水。
由于因在酯化反應(yīng)過程中起始物料、形成的酯和有機(jī)溶劑(帶水劑)的氧化降解而產(chǎn)生的含氧化合物如氧化物、過氧化物和羰基化合物會對吸水性、水解穩(wěn)定性和電絕緣性能產(chǎn)生不利的影響，因此反應(yīng)優(yōu)選在氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w氛下或在一種惰性氣體流中進(jìn)行。
反應(yīng)完成后，減壓或常壓蒸餾除去過量的起始物料。然后通過常規(guī)純化方法，如液-液萃取、減壓蒸餾、用活性碳進(jìn)行吸附處理等提純生成的酯。
根據(jù)制備方法的不同，得到的酯有時可能會受到多種雜質(zhì)的污染。此類雜質(zhì)包括酸性化合物、金屬化合物(有機(jī)金屬化合物和無機(jī)金屬化合物)、含雜原子的化合物(如含硫化合物、含氮化合物和含磷化合物)和含氧化合物(如過氧化物和羰基化合物)。這樣的雜質(zhì)會導(dǎo)致水解穩(wěn)定性、電絕緣性能和熱穩(wěn)定性不好，并且可能還會引起金屬部件的污染或產(chǎn)生淤渣。
除去酸性化合物的方法的實(shí)例包括通過蒸餾、用堿完全中和并用水完全洗滌以及使用能夠有效除酸的吸附劑純化分離未反應(yīng)的起始酸。至于金屬化合物的除去方法，則是在選擇性水解后通過過濾除去金屬催化劑，然后選擇性地使用能夠有效除去金屬的吸附劑對產(chǎn)物進(jìn)行純化處理。用于中和的堿金屬可以通過用水完全洗滌除去，然后選擇性地使用能夠有效除去金屬的吸附劑純化產(chǎn)物。至于除去雜原子化合物的方法，可以提出的是用堿進(jìn)行充分中和并用水洗滌以除去含硫的催化劑和含磷的催化劑，并用能夠有效除去雜原子的吸附劑進(jìn)行精制。除去過氧化物和羰基化合物的方法的實(shí)例包括用金屬氫化物如硼氫化鈉和氫化鋁鋰進(jìn)行還原處理。
純化時使用的具體吸附劑的例子包括天然的和合成的吸附劑，如活性炭、活性氧化鋁、硅膠、硅鋁、活性白土、沸石、氧化鎂、氧化鈣、硅藻土和水滑石，以及非磺酸系的離子交換樹脂、合成水滑石和類似的合成吸附劑。盡管吸附劑的用量將根據(jù)其類型而變化，但通常推薦其用量為相對于酯的理論產(chǎn)量的0.01-5重量％，優(yōu)選0.05-5重量％。
特別地，通過使用一種或多種選自由活性炭、活性氧化鋁、硅膠、活性白土、沸石、水滑石、非磺酸系的離子交換樹脂和合成水滑石的組中的吸附劑，在室溫至110℃，優(yōu)選室溫至90℃下精制的酯具有以下性能a)至h)，并特別適合用作冷凍機(jī)用潤滑油。
a)建議本酯的總酸值不超過0.1mgKOH/g，優(yōu)選不超過0.05mgKOH/g，更優(yōu)選不超過0.03mgKOH/g?？偹嶂挡怀^0.1mgKOH/g將更容易獲得良好的水解穩(wěn)定性和最小的對金屬腐蝕性。
b)建議本酯的按JIS-K-2272定義的灰分含量或硫酸化灰分含量不超過30ppm，優(yōu)選不超過10ppm，更優(yōu)選不超過5ppm。灰分含量或硫酸化灰分含量不超過30ppm將更容易獲得更好的水解穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。
c)建議本酯的硫含量不超過50ppm，優(yōu)選不超過30ppm，更優(yōu)選不超過10ppm。硫含量不超過50ppm將容易地獲得更好的水解穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。
d)建議本酯的磷含量不超過50ppm，優(yōu)選不超過30ppm，更優(yōu)選不超過10ppm。磷含量不超過50ppm將容易地獲得更好的水解穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。
e)建議本酯的羥值不超過5mgKOH/g，優(yōu)選不超過3mgKOH/g。羥值不超過5mgKOH/g將容易地使酯具有更低的吸濕性，并將獲得更好的水解穩(wěn)定性和電絕緣性能。
f)建議本酯的過氧化物值不超過1.0毫當(dāng)量/千克，優(yōu)選不超過0.5毫當(dāng)量/千克。過氧化物值不超過1.0毫當(dāng)量/千克將傾向于獲得更好的熱穩(wěn)定性。
g)建議本酯的羰基值不超過5.0，優(yōu)選不超過3.0，并更優(yōu)選不超過1.0。羰基值不超過5.0將產(chǎn)生更好的熱穩(wěn)定性。
h)建議本酯的色調(diào)為其黑氏色值不超過100，優(yōu)選不超過50，并更優(yōu)選不超過30。黑氏色值不超過100將產(chǎn)生更好的熱穩(wěn)定性。本酯以上述方式制備的本酯的具體例子包括選自由下列物質(zhì)組成的組中的至少一種異丁酸異丙酯、異丁酸異丁酯、異丁酸仲丁酯、異丁酸異戊酯、異丁酸環(huán)己酯、異丁酸異庚酯、異丁酸2-乙基己酯、異丁酸1-甲基庚酯、異丁酸異辛酯、異丁酸異壬酯、異丁酸3，5，5-三甲基己酯、異丁酸2，6-二甲基-4-庚酯、異丁酸異癸酯、異丁酸異十一酯、異丁酸正丙酯、異丁酸正丁酯、異丁酸正戊酯、異丁酸正己酯、異丁酸正庚酯、異丁酸正辛酯、異丁酸正壬酯、異丁酸正癸酯、異丁酸正十一酯、異丁酸正十二酯、2-甲基丁酸異丙酯、2-甲基丁酸異丁酯、2-甲基丁酸仲丁酯、2-甲基丁酸異戊酯、2-甲基丁酸環(huán)己酯、2-甲基丁酸異庚酯、2-甲基丁酸2-乙基己酯、2-甲基丁酸1-甲基庚酯、2-甲基丁酸異辛酯、2-甲基丁酸異壬酯、2-甲基丁酸3，5，5-三甲基己酯、2-甲基丁酸2，6-二甲基-4-庚酯、2-甲基丁酸異癸酯、2-甲基丁酸異十一酯、2-甲基丁酸正丙酯、2-甲基丁酸正丁酯、2-甲基丁酸正戊酯、2-甲基丁酸正己酯、2-甲基丁酸正庚酯、2-甲基丁酸正辛酯、2-甲基丁酸正壬酯、2-甲基丁酸正癸酯、2-甲基丁酸正十一酯、2-甲基丁酸正十二酯、2-乙基丁酸異丙酯、2-乙基丁酸異丁酯、2-乙基丁酸仲丁酯、2-乙基丁酸異戊酯、2-乙基丁酸環(huán)己酯、2-乙基丁酸異庚酯、2-乙基丁酸2-乙基己酯、2-乙基丁酸1-甲基庚酯、2-乙基丁酸異辛酯、2-乙基丁酸異壬酯、2-乙基丁酸3，5，5-三甲基己酯、2-乙基丁酸2，6-二甲基-4-庚酯、2-乙基丁酸異癸酯、2-乙基丁酸異十一酯、2-乙基丁酸正丙酯、2-乙基丁酸正丁酯、2-乙基丁酸正戊酯、2-乙基丁酸正己酯、2-乙基丁酸正庚酯、2-乙基丁酸正辛酯、2-乙基丁酸正壬酯、2-乙基丁酸正癸酯、2-乙基丁酸正十一酯、2-乙基丁酸正十二酯、2，3-二甲基丁酸異丙酯、2，3-二甲基丁酸異丁酯、2，3-二甲基丁酸仲丁酯、2，3-二甲基丁酸異戊酯、2，3-二甲基丁酸環(huán)己酯、2，3-二甲基丁酸異庚酯、2，3-二甲基丁酸2-乙基己酯、2，3-二甲基丁酸1-甲基庚酯、2，3-二甲基丁酸異辛酯、2，3-二甲基丁酸異壬酯、2，3-二甲基丁酸3，5，5-三甲基己酯、2，3-二甲基丁酸2，6-二甲基-4-庚酯、2，3-二甲基丁酸異癸酯、2，3-二甲基丁酸異十一酯、2，3-二甲基丁酸正丙酯、2，3-二甲基丁酸正丁酯、2，3-二甲基丁酸正戊酯、2，3-二甲基丁酸正己酯、2，3-二甲基丁酸正庚酯、2，3-二甲基丁酸正辛酯、2，3-二甲基丁酸正壬酯、2，3-二甲基丁酸正癸酯、2，3-二甲基丁酸正十一酯、2，3-二甲基丁酸正十二酯、2-甲基戊酸異丙酯、2-甲基戊酸異丁酯、2-甲基戊酸仲丁酯、2-甲基戊酸異戊酯、2-甲基戊酸環(huán)己酯、2-甲基戊酸異庚酯、2-甲基戊酸2-乙基己酯、2-甲基戊酸1-甲基庚酯、2-甲基戊酸異辛酯、2-甲基戊酸異壬酯、2-甲基戊酸3，5，5-三甲基己酯、2-甲基戊酸2，6-二甲基-4-庚酯、2-甲基戊酸異癸酯、2-甲基戊酸異十一酯、2-甲基戊酸正丙酯、2-甲基戊酸正丁酯、2-甲基戊酸正戊酯、2-甲基戊酸正己酯、2-甲基戊酸正庚酯、2-甲基戊酸正辛酯、2-甲基戊酸正壬酯、2-甲基戊酸正癸酯、2-甲基戊酸正十一酯、2-甲基戊酸正十二酯、2-甲基己酸異丙酯、2-甲基己酸異丁酯、2-甲基己酸仲丁酯、2-甲基己酸異戊酯、2-甲基己酸環(huán)己酯、2-甲基己酸異庚酯、2-甲基己酸2-乙基己酯、2-甲基己酸1-甲基庚酯、2-甲基己酸異辛酯、2-甲基己酸異壬酯、2-甲基己酸3，5，5-三甲基己酯、2-甲基己酸2，6-二甲基-4-庚酯、2-甲基己酸異癸酯、2-甲基己酸異十一酯、2-甲基己酸正丙酯、2-甲基己酸正丁酯、2-甲基己酸正戊酯、2-甲基己酸正己酯、2-甲基己酸正庚酯、2-甲基己酸正辛酯、2-甲基己酸正壬酯、2-甲基己酸正癸酯、2-甲基己酸正十一酯、2-甲基己酸正十二酯、2-乙基戊酸異丙酯、2-乙基戊酸異丁酯、2-乙基戊酸仲丁酯、2-乙基戊酸異戊酯、2-乙基戊酸環(huán)己酯、2-乙基戊酸異庚酯、2-乙基戊酸2-乙基己酯、2-乙基戊酸1-甲基庚酯、2-乙基戊酸異辛酯、2-乙基戊酸異壬酯、2-乙基戊酸3，5，5-三甲基己酯、2-乙基戊酸2，6-二甲基-4-庚酯、2-乙基戊酸異癸酯、2-乙基戊酸異十一酯、2-乙基戊酸正丙酯、2-乙基戊酸正丁酯、2-乙基戊酸正戊酯、2-乙基戊酸正己酯、2-乙基戊酸正庚酯、2-乙基戊酸正辛酯、2-乙基戊酸正壬酯、2-乙基戊酸正癸酯、2-乙基戊酸正十一酯、2-乙基戊酸正十二酯、2，4-二甲基戊酸異丙酯、2，4-二甲基戊酸異丁酯、2，4-二甲基戊酸仲丁酯、2，4-二甲基戊酸異戊酯、2，4-二甲基戊酸環(huán)己酯、2，4-二甲基戊酸異庚酯、2，4-二甲基戊酸2-乙基己酯、2，4-二甲基戊酸1-甲基庚酯、2，4-二甲基戊酸異辛酯、2，4-二甲基戊酸異壬酯、2，4-二甲基戊酸3，5，5-三甲基己酯、2，4-二甲基戊酸2，6-二甲基-4-庚酯、2，4-二甲基戊酸異癸酯、2，4-二甲基戊酸異十一酯、2，4-二甲基戊酸正丙酯、2，4-二甲基戊酸正丁酯、2，4-二甲基戊酸正戊酯、2，4-二甲基戊酸正己酯、2，4-二甲基戊酸正庚酯、2，4-二甲基戊酸正辛酯、2，4-二甲基戊酸正壬酯、2，4-二甲基戊酸正癸酯、2，4-二甲基戊酸正十一酯、2，4-二甲基戊酸正十二酯、2-乙基己酸異丙酯、2-乙基己酸異丁酯、2-乙基己酸仲丁酯、2-乙基己酸異戊酯、2-乙基己酸環(huán)己酯、2-乙基己酸異庚酯、2-乙基己酸2-乙基己酯、2-乙基己酸1-甲基庚酯、2-乙基己酸異辛酯、2-乙基己酸異壬酯、2-乙基己酸3，5，5-三甲基己酯、2-乙基己酸2，6-二甲基-4-庚酯、2-乙基己酸異癸酯、2-乙基己酸異十一酯、2-乙基己酸正丙酯、2-乙基己酸正丁酯、2-乙基己酸正戊酯、2-乙基己酸正己酯、2-乙基己酸正庚酯、2-乙基己酸正辛酯、2-乙基己酸正壬酯、2-乙基己酸正癸酯、2-乙基己酸正十一酯、2-乙基己酸正十二酯、2-甲基庚酸異丙酯、2-甲基庚酸異丁酯、2-甲基庚酸仲丁酯、2-甲基庚酸異戊酯、2-甲基庚酸環(huán)己酯、2-甲基庚酸異庚酯、2-甲基庚酸2-乙基己酯、2-甲基庚酸1-甲基庚酯、2-甲基庚酸異辛酯、2-甲基庚酸異壬酯、2-甲基庚酸3，5，5-三甲基己酯、2-甲基庚酸2，6-二甲基-4-庚酯、2-甲基庚酸異癸酯、2-甲基庚酸異十一酯、2-甲基庚酸正丙酯、2-甲基庚酸正丁酯、2-甲基庚酸正戊酯、2-甲基庚酸正己酯、2-甲基庚酸正庚酯、2-甲基庚酸正辛酯、2-甲基庚酸正壬酯、2-甲基庚酸正癸酯、2-甲基庚酸正十一酯、2-甲基庚酸正十二酯、2-丙基戊酸異丙酯、2-丙基戊酸異丁酯、2-丙基戊酸仲丁酯、2-丙基戊酸異戊酯、2-丙基戊酸環(huán)己酯、2-丙基戊酸異庚酯、2-丙基戊酸2-乙基己酯、2-丙基戊酸1-甲基庚酯、2-丙基戊酸異辛酯、2-丙基戊酸異壬酯、2-丙基戊酸3，5，5-三甲基己酯、2-丙基戊酸2，6-二甲基-4-庚酯、2-丙基戊酸異癸酯、2-丙基戊酸異十一酯、2-丙基戊酸正丙酯、2-丙基戊酸正丁酯、2-丙基戊酸正戊酯、2-丙基戊酸正己酯、2-丙基戊酸正庚酯、2-丙基戊酸正辛酯、2-丙基戊酸正壬酯、2-丙基戊酸正癸酯、2-丙基戊酸正十一酯、2-丙基戊酸正十二酯、2-乙基辛酸異丙酯、2-乙基辛酸異丁酯、2-乙基辛酸仲丁酯、2-乙基辛酸異戊酯、2-乙基辛酸環(huán)己酯、2-乙基辛酸異庚酯、2-乙基辛酸2-乙基己酯、2-乙基辛酸1-甲基庚酯、2-乙基辛酸異辛酯、2-乙基辛酸異壬酯、2-乙基辛酸3，5，5-三甲基己酯、2-乙基辛酸2，6-二甲基-4-庚酯、2-乙基辛酸異癸酯、2-乙基辛酸異十一酯、2-乙基辛酸正丙酯、2-乙基辛酸正丁酯、2-乙基辛酸正戊酯、2-乙基辛酸正己酯、2-乙基辛酸正庚酯、2-乙基辛酸正辛酯、2-乙基辛酸正壬酯、2-乙基辛酸正癸酯、2-乙基辛酸正十一酯、2-乙基辛酸正十二酯、2-甲基壬酸異丙酯、2-甲基壬酸異丁酯、2-甲基壬酸仲丁酯、2-甲基壬酸異戊酯、2-甲基壬酸環(huán)己酯、2-甲基壬酸異庚酯、2-甲基壬酸2-乙基己酯、2-甲基壬酸1-甲基庚酯、2-甲基壬酸異辛酯、2-甲基壬酸異壬酯、2-甲基壬酸3，5，5-三甲基己酯、2-甲基壬酸2，6-二甲基-4-庚酯、2-甲基壬酸異癸酯、2-甲基壬酸異十一酯、2-甲基壬酸正丙酯、2-甲基壬酸正丁酯、2-甲基壬酸正戊酯、2-甲基壬酸正己酯、2-甲基壬酸正庚酯、2-甲基壬酸正辛酯、2-甲基壬酸正壬酯、2-甲基壬酸正癸酯、2-甲基壬酸正十一酯和2-甲基壬酸正十二酯。
上述酯中，考慮到更好的水解穩(wěn)定性和更低的金屬腐蝕性，推薦使用2-乙基己酸的C3-C12直鏈或支鏈烷基酯或C6-C8環(huán)烷基酯，如2-乙基己酸異丙酯、2-乙基己酸異丁酯、2-乙基己酸仲丁酯、2-乙基己酸異戊酯、2-乙基己酸環(huán)己酯、2-乙基己酸異庚酯、2-乙基己酸2-乙基己酯、2-乙基己酸1-甲基庚酯、2-乙基己酸異辛酯、2-乙基己酸異壬酯、2-乙基己酸3，5，5-三甲基己酯、2-乙基己酸2，6-二甲基-4-庚酯、2-乙基己酸異癸酯、2-乙基己酸異十一酯、2-乙基己酸正丙酯、2-乙基己酸正丁酯、2-乙基己酸正戊酯、2-乙基己酸正己酯、2-乙基己酸正庚酯、2-乙基己酸正辛酯、2-乙基己酸正壬酯、2-乙基己酸正癸酯、2-乙基己酸正十一酯和2-乙基己酸正十二酯等等。
另外，在此類2-乙基己酸酯中，考慮到優(yōu)良的致冷劑互溶性和電絕緣性能，推薦使用選自以下物質(zhì)組成的組中的至少一種2-乙基己酸異丙酯、2-乙基己酸異丁酯、2-乙基己酸仲丁酯、2-乙基己酸環(huán)己酯、2-乙基己酸正庚酯、2-乙基己酸異庚酯、2-乙基己酸2-乙基己酯、2-乙基己酸1-甲基庚酯、2-乙基己酸異辛酯、2-乙基己酸異壬酯、2-乙基己酸3，5，5-三甲基己酯、2-乙基己酸2，6-二甲基-4-庚酯、2-乙基己酸異癸酯和2-乙基己酸異十一酯。
推薦使用體積電阻率為1×1011Ω·cm或以上的本發(fā)明酯，優(yōu)選1×1012Ω·cm或以上，更優(yōu)選1×1013Ω·cm或以上。體積電阻率低于1×1011Ω·cm不可能得到良好的電絕緣性能。
優(yōu)選本發(fā)明的酯與致冷劑的分離溫度為10℃或以下，特別是0℃或以下，并更優(yōu)選-10℃或以下。
本發(fā)明酯在40℃下的運(yùn)動粘度為0.5-15mm2/s，優(yōu)選在40℃下為0.5-10mm2/s。
一般來講，在有水存在的情況下，將酯暴露于高溫下將使其分解為相應(yīng)的羧酸和醇。而在壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，由于磨擦而使?jié)櫥捅┞队诜浅８叩臏囟认率枪?。冷凍機(jī)系統(tǒng)中存在的水可能會導(dǎo)致用作潤滑油的酯的水解。人們認(rèn)為在酯的熱處理后總酸值的上升極小是水解受到抑制和更高的穩(wěn)定性的標(biāo)志。通過該方法進(jìn)行比較，可以用作低粘度冷凍機(jī)用潤滑油的多元醇酯的總酸值的上升越大，浸入油中的鐵片的重量變化越大，并且由于金屬如鐵、銅和鋁的表面受到腐蝕而引起外觀發(fā)生變化。
相反，本酯對水解的耐受力足夠強(qiáng)，這使得其酸值的上升很小，并且由于鐵和銅的表面腐蝕而引起的外觀變化很少。本酯與其它基礎(chǔ)油的結(jié)合使用本發(fā)明的冷凍機(jī)用潤滑油可以與至少一種其它基礎(chǔ)油(下文稱“并用油”)混合以制備一種冷凍機(jī)用潤滑油，只要本發(fā)明的效果不會因此受到損害即可。
由通式(1)表示的脂肪族飽和支鏈羧酸單烷基酯(a)與并用油(b)的用量比為(a)∶(b)＝0.5∶99.5至99.5∶0.5，優(yōu)選(a)∶(b)＝5∶95至95∶5，并更優(yōu)選(a)∶(b)＝15∶85至85∶15。
并用油的例子包括選自由下列物質(zhì)組成的組中的一種或多種(b1)烴油，(b2)本酯以外的有機(jī)酸酯，(b3)聚亞烷基二醇，(b4)聚乙烯醚，(b5)聚苯醚，(b6)烷基苯基醚和(b7)硅酮油。以下將對其進(jìn)行詳細(xì)說明。
(b1)烴油烴油的實(shí)例包括精制的石油產(chǎn)品，如(b1-1)烴油(礦物油)，(b1-2)聚α-烯烴，(b1-3)聚丁烯，(b1-4)烷基苯，(b1-5)烷基萘，(b1-6)通過費(fèi)-托方法獲得的異構(gòu)化的烴，以及類似的合成烴油。
(b1-1)礦物油的例子包括溶劑精制的礦物油、加氫處理的礦物油和蠟異構(gòu)化油，通常它們的運(yùn)動粘度(100℃)為1.0-40mm2/s，優(yōu)選2.0-30mm2/s。
(b1-2)聚α-烯烴的例子包括C2-C16的α-烯烴(如乙烯、丙烯、1-丁烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二烯、1-十四烯或1-十六烯等)的聚合物和共聚物，其運(yùn)動粘度(100℃)為1.0-40mm2/s，并且粘度指數(shù)至少為100。特別優(yōu)選運(yùn)動粘度(100℃)為2.0-30mm2/s，粘度指數(shù)至少為120的那些。
(b1-3)聚丁烯的例子包括通過異丁烯聚合得到的那些和通過異丁烯與正丁烯共聚得到的那些。可以從中舉出許多具有2.0和6000mm2/s的運(yùn)動粘度(100℃)的物質(zhì)。
(b1-4)烷基苯的例子包括C1-C40直鏈或支鏈烷基取代的單烷基苯、二烷基苯、三烷基苯和四烷基苯等，其分子量為200-450。優(yōu)選具有一個或兩個烷基其中烷基具有1-20個碳原子的那些，因?yàn)樽鳛槔鋬鰴C(jī)用油，它們具有長期穩(wěn)定性。對于具有長期穩(wěn)定性的冷凍機(jī)用油，支鏈烷基是優(yōu)選的。具體的烷基包括甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、正十七烷基、正十八烷基、正十九烷基、正二十烷基、異丙基、異丁基、異戊基、異己基、異庚基、異辛基、異壬基、異癸基、異十一烷基、異十二烷基、異十三烷基、異十四烷基、異十五烷基、異十六烷基、異十七烷基、異十八烷基、異十九烷基和異二十烷基。
(b1-5)烷基萘的例子包括一烷基萘和二烷基萘，其中烷基為C1-C30直鏈或支鏈烷基。
(b2)本酯以外的有機(jī)酸酯本酯以外的有機(jī)酸酯的例子包括(b2-1)脂肪族飽和直鏈羧酸單酯，(b2-2)脂肪族二元羧酸酯，(b2-3)芳香族多元羧酸酯，(b2-4)脂環(huán)族二羧酸酯，(b2-5)脂肪酸多元醇酯和(b2-6)其它酯。
(b2-1)脂肪族飽和直鏈羧酸單酯的例子包括C3-C18直鏈一元羧酸和C3-C22直鏈或支鏈飽和或不飽和脂肪醇的全部酯。
(b2-2)脂肪族二元羧酸酯的例子包括C6-C12脂肪族二元羧酸如己二酸、壬二酸、癸二酸或十二烷二酸與一種C3-C22直鏈或支鏈飽和或不飽和的脂肪醇的全部酯。
(b2-3)芳香族多元羧酸酯的例子包括一種芳香族多元羧酸或其酸酐如鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸或偏苯三酸或均苯四酸與一種C3-C22直鏈或支鏈飽和的或不飽和脂肪醇的全部酯。
優(yōu)選的例子包括鄰苯二甲酸與一種C1-C18直鏈或支鏈飽和和或不飽和脂肪醇或一種C3-C10環(huán)烷醇的全部酯。鄰苯二甲酸酯的例子包括鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二正丙酯、鄰苯二甲酸二正丁酯、鄰苯二甲酸二正戊酯、鄰苯二甲酸二正己酯、鄰苯二甲酸二正庚酯、鄰苯二甲酸二正辛酯、鄰苯二甲酸二正壬酯、鄰苯二甲酸二正癸酯、鄰苯二甲酸二正十一酯、鄰苯二甲酸二正十二酯、鄰苯二甲酸二正十三酯、鄰苯二甲酸二正十四酯、鄰苯二甲酸二正十五酯、鄰苯二甲酸二正十六酯、鄰苯二甲酸二正十七酯、鄰苯二甲酸二正十八酯、鄰苯二甲酸二異丙酯、鄰苯二甲酸二異丁酯、鄰苯二甲酸二仲丁酯、鄰苯二甲酸二環(huán)己酯、鄰苯二甲酸二異庚酯、鄰苯二甲酸二(2-乙基己)酯、鄰苯二甲酸二異壬酯、鄰苯二甲酸二(3，5，5-三甲基己)酯、鄰苯二甲酸二(2，6-二甲基-4-庚)酯、鄰苯二甲酸二異癸酯、鄰苯二甲酸二異十一酯、鄰苯二甲酸二異十二酯、鄰苯二甲酸二異十三酯、鄰苯二甲酸二異十四酯、鄰苯二甲酸二異十五酯、鄰苯二甲酸二異十六酯、鄰苯二甲酸二異十七酯和鄰苯二甲酸二異十八酯。特別優(yōu)選鄰苯二甲酸二正丙酯、鄰苯二甲酸二正丁酯、鄰苯二甲酸二正戊酯、鄰苯二甲酸二正己酯、鄰苯二甲酸二正庚酯、鄰苯二甲酸二正辛酯、鄰苯二甲酸二正壬酯、鄰苯二甲酸二正癸酯、鄰苯二甲酸二正十一酯、鄰苯二甲酸二異丙酯、鄰苯二甲酸二異丁酯、鄰苯二甲酸二仲丁酯、鄰苯二甲酸二環(huán)己酯、鄰苯二甲酸二異庚酯、鄰苯二甲酸二(2-乙基己)酯、鄰苯二甲酸二異壬酯、鄰苯二甲酸二(3，5，5-三甲基己)酯、鄰苯二甲酸二(2，6-二甲基-4-庚)酯、鄰苯二甲酸二異癸酯和鄰苯二甲酸二異十一酯。
(b2-4)脂環(huán)族二元羧酸酯的例子包括由通式(4)表示的那些， 其中A為一個環(huán)己烷環(huán)或環(huán)己烯環(huán)；X為氫或甲基；R4和R5相同或不同，并且每個均表示一種C3-C22直鏈或支鏈飽和的或不飽和脂肪族一價烴基，其可以例如通過一種相應(yīng)的脂肪族二元羧酸與一種C3-C22直鏈或支鏈飽和的或不飽和脂肪族一元醇的酯化反應(yīng)制備。
上述脂環(huán)族二元羧酸的例子包括1，2-環(huán)己烷二羧酸，4-環(huán)己烯-1，2-二羧酸，1-環(huán)己烯-1，2-二羧酸，1，3-環(huán)己烷二羧酸，1，4-環(huán)己烷二羧酸，3-甲基-1，2-環(huán)己烷二羧酸，4-甲基-1，2-環(huán)己烷二羧酸，3-甲基-4-環(huán)己烯-1，2-二羧酸和/或4-甲基-4-環(huán)己烯-1，2-二羧酸，以及它們的酐。
特別理想的脂環(huán)族二羧酸酯的例子包括通式(4)表示的酯，其中R4和R5相同且每個均表示一個C3-C11直鏈或支鏈烷基。其具體例子包括1，2-環(huán)己烷二羧酸二正丙酯、1，2-環(huán)己烷二羧酸二正丁酯、1，2-環(huán)己烷二羧酸二正戊酯、1，2-環(huán)己烷二羧酸二正己酯、1，2-環(huán)己烷二羧酸二正庚酯、1，2-環(huán)己烷二羧酸二正辛酯、1，2-環(huán)己烷二羧酸二正壬酯、1，2-環(huán)己烷二羧酸二正癸酯、1，2-環(huán)己烷二羧酸二正十一酯、1，2-環(huán)己烷二羧酸二異丙酯、1，2-環(huán)己烷二羧酸二異丁酯、1，2-環(huán)己烷二羧酸二仲丁酯、1，2-環(huán)己烷二羧酸二環(huán)己酯、1，2-環(huán)己烷二羧酸二異庚酯、1，2-環(huán)己烷二羧酸二(2-乙基己)酯、1，2-環(huán)己烷二羧酸二異壬酯、1，2-環(huán)己烷二羧酸二(3，5，5-三甲基-己)酯、1，2-環(huán)己烷二羧酸二(2，6-二甲基-4-庚)酯、1，2-環(huán)己烷二羧酸二異癸酯、1，2-環(huán)己烷二羧酸二異十一酯、4-環(huán)己烯-1，2-二羧酸二正丙酯、4-環(huán)己烯-1，2-二羧酸二正丁酯、4-環(huán)己烯-1，2-二羧酸二正戊酯、4-環(huán)己烯-1，2-二羧酸二正己酯、4-環(huán)己烯-1，2-二羧酸二正庚酯、4-環(huán)己烯-1，2-二羧酸二正辛酯、4-環(huán)己烯-1，2-二羧酸二正壬酯、4-環(huán)己烯-1，2-二羧酸二正癸酯、4-環(huán)己烯-1，2-二羧酸二正十一酯、4-環(huán)己烯-1，2-二羧酸二異丙酯、4-環(huán)己烯-1，2-二羧酸二異丁酯、4-環(huán)己烯-1，2-二羧酸二仲丁酯、4-環(huán)己烯-1，2-二羧酸二環(huán)己酯、4-環(huán)己烯-1，2-二羧酸二異庚酯、4-環(huán)己烯-1，2-二羧酸二(2-乙基己)酯、4-環(huán)己烯-1，2-二羧酸二異壬酯、4-環(huán)己烯-1，2-二羧酸二(3，5，5-三甲基-己)酯、4-環(huán)己烯-1，2-二羧酸二(2，6-二甲基-4-庚)酯、4-環(huán)己烯-1，2-二羧酸二異癸酯和4-環(huán)己烯-1，2-二羧酸二異十一酯等。
另一方面，脂環(huán)族二羧酸酯包括其R4和R5互相不同的那些，如通式(4)表示的酯，其中R4和R5不同并均代表C3-C11直鏈或支鏈烷基。其具體例子包括異丙基(2-乙基己基)1，2-環(huán)己烷二羧酸酯、異丁基(2-乙基己基)1，2-環(huán)己烷二羧酸酯、異丁基(2-乙基己基)1，2-環(huán)己烷二羧酸酯、異丙基異壬基1，2-環(huán)己烷二羧酸酯、異丙基(3，5，5-三甲基己基)1，2-環(huán)己烷二羧酸酯、異丁基異壬基1，2-環(huán)己烷二羧酸酯、異丁基(3，5，5-三甲基己基)1，2-環(huán)己烷二羧酸酯、異丙基(2-乙基己基)4-環(huán)己烯-1，2-二羧酸酯、異丙基異壬基4-環(huán)己烯-1，2-二羧酸酯、異丙基(3，5，5-三甲基己基)4-環(huán)己烯-1，2-二羧酸酯、異丁基(2-乙基己基)4-環(huán)己烯-1，2-二羧酸酯、異丁基異壬基4-環(huán)己烯-1，2-二羧酸酯和異丁基(3，5，5-三甲基己基)4-環(huán)己烯-1，2-二羧酸酯。
更理想的脂環(huán)族二羧酸酯的例子為通式(4)表示的脂環(huán)族二羧酸酯，其中-COOR4和-COOR5存在于環(huán)己烷環(huán)或環(huán)己烯環(huán)的相鄰的碳原子上，R4和R5每個獨(dú)立為一個C3-C9直鏈或支鏈烷基，X為氫。其實(shí)例包括1，2-環(huán)己烷二羧酸二正丙酯、1，2-環(huán)己烷二羧酸二正丁酯、1，2-環(huán)己烷二羧酸二正戊酯、1，2-環(huán)己烷二羧酸二正己酯、1，2-環(huán)己烷二羧酸二正庚酯、1，2-環(huán)己烷二羧酸二正辛酯、1，2-環(huán)己烷二羧酸二正壬酯、1，2-環(huán)己烷二羧酸二異丙酯、1，2-環(huán)己烷二羧酸二異丁酯、1，2-環(huán)己烷二羧酸二仲丁酯、1，2-環(huán)己烷二羧酸二環(huán)己酯、1，2-環(huán)己烷二羧酸二異庚酯、1，2-環(huán)己烷二羧酸二(2-乙基己)酯、1，2-環(huán)己烷二羧酸二異壬酯、1，2-環(huán)己烷二羧酸二(3，5，5-三甲基己)酯、1，2-環(huán)己烷二羧酸二(2，6-二甲基-4-庚)酯、4-環(huán)己烯-1，2-二羧酸二正丙酯、4-環(huán)己烯-1，2-二羧酸二正丁酯、4-環(huán)己烯-1，2-二羧酸二正戊酯、4-環(huán)己烯-1，2-二羧酸二正己酯、4-環(huán)己烯-1，2-二羧酸二正庚酯、4-環(huán)己烯-1，2-二羧酸二正辛酯、4-環(huán)己烯-1，2-二羧酸二正壬酯、4-環(huán)己烯-1，2-二羧酸二異丙酯、4-環(huán)己烯-1，2-二羧酸二異丁酯、4-環(huán)己烯-1，2-二羧酸二仲丁酯、4-環(huán)己烯-1，2-二羧酸二環(huán)己酯、4-環(huán)己烯-1，2-二羧酸二異庚酯、4-環(huán)己烯-1，2-二羧酸二(2-乙基己)酯、4-環(huán)己烯-1，2-二羧酸二異壬酯、4-環(huán)己烯-1，2-二羧酸二(3，5，5-三甲基己)酯、4-環(huán)己烯-1，2-二羧酸二(2，6-二甲基-4-庚)酯、異丁基(2-乙基己基)1，2-環(huán)己烷二羧酸酯、異丁基異壬基1，2-環(huán)己烷二羧酸酯、異丁基(3，5，5-三甲基己基)1，2-環(huán)己烷二羧酸酯、異丁基(2-乙基己基)4-環(huán)己烯-1，2-二羧酸酯、異丁基異壬基4-環(huán)己烯-1，2-二羧酸酯和異丁基(3，5，5-三甲基己基)4-環(huán)己烯-1，2-二羧酸酯。
通式(4)表示的脂環(huán)族二羧酸酯包括酯基的位置異構(gòu)體(順式和反式)，并且兩種異構(gòu)體都可以用作冷凍機(jī)用潤滑油。
(b2-5)脂肪酸多元醇酯的例子包括一種具有2-6個羥基的C2-C10脂肪族多元醇和一種C3-C22直鏈或支鏈飽和脂肪酸的全部酯，優(yōu)選該多元醇為具有2-6個羥基的C5-C10脂肪族多元醇，如新戊二醇、三羥甲基丙烷、季戊四醇、二(三羥甲基丙烷)、二(季戊四醇)，或一種類似的新戊基多元醇。
作為此類多元醇酯的一個構(gòu)成部分的C3-C22直鏈或支鏈飽和脂肪酸的具體例子包括丙酸、正丁酸、異丁酸、正戊酸、異戊酸、正己酸、正庚酸、異庚酸、正辛酸、2-乙基己酸、3，5，5-三甲基己酸、正壬酸、正癸酸和正十一酸。此類一價脂肪酸可以單獨(dú)使用或以兩種或多種組成的混合物的形式使用。
脂肪酸多元醇酯的具體例子包括新戊二醇脂肪酸二酯，如新戊二醇正丁酸酯、新戊二醇異丁酸酯、新戊二醇正戊酸酯、新戊二醇異戊酸酯、新戊二醇正庚酸酯、新戊二醇異庚酸酯、新戊二醇正辛酸酯、新戊二醇2-乙基己酸酯、新戊二醇3，5，5-三甲基己酸酯、新戊二醇正壬酸酯、新戊二醇(正丁酸/2-乙基己酸)混合酯、新戊二醇(異丁酸/2-乙基己酸)混合酯、新戊二醇(正戊酸/2-乙基己酸)混合酯、新戊二醇(異戊酸/2-乙基己酸)混合酯、新戊二醇(正庚酸/2-乙基己酸)混合酯、新戊二醇(異庚酸/2-乙基己酸)混合酯、新戊二醇(正辛酸/2-乙基己酸)混合酯、新戊二醇(2-乙基己酸/3，5，5-三甲基己酸)混合酯和新戊二醇(2-乙基己酸/正壬酸)混合酯。三羥甲基丙烷脂肪酸三酯的例子包括三羥甲基丙烷正丁酸酯、三羥甲基丙烷異丁酸酯、三羥甲基丙烷正戊酸酯、三羥甲基丙烷異戊酸酯、三羥甲基丙烷正庚酸酯、三羥甲基丙烷異庚酸酯、三羥甲基丙烷正辛酸酯、三羥甲基丙烷2-乙基己酸酯、三羥甲基丙烷3，5，5-三甲基己酸酯、三羥甲基丙烷正壬酸酯、三羥甲基丙烷(正丁酸/2-乙基己酸)混合酯、三羥甲基丙烷(異丁酸/2-乙基己酸)混合酯、三羥甲基丙烷(正戊酸/2-乙基己酸)混合酯、三羥甲基丙烷(異戊酸/2-乙基己酸)混合酯、三羥甲基丙烷(正庚酸/2-乙基己酸)混合酯、三羥甲基丙烷(異庚酸/2-乙基己酸)混合酯、三羥甲基丙烷(正辛酸/2-乙基己酸)混合酯、三羥甲基丙烷(2-乙基己酸/3，5，5-三甲基己酸)混合酯和三羥甲基丙烷(2-乙基己酸/正壬酸)混合酯。季戊四醇脂肪酸四酯的例子包括季戊四醇正丁酸酯、季戊四醇異丁酸酯、季戊四醇正戊酸酯、季戊四醇異戊酸酯、季戊四醇正庚酸酯、季戊四醇異庚酸酯、季戊四醇正辛酸酯、季戊四醇2-乙基己酸酯、季戊四醇3，5，5-三甲基己酸酯、季戊四醇正壬酸酯、季戊四醇(正丁酸/2-乙基己酸)混合酯、季戊四醇(異丁酸/2-乙基己酸)混合酯、季戊四醇(正戊酸/2-乙基己酸)混合酯、季戊四醇(異戊酸/2-乙基己酸)混合酯、季戊四醇(正庚酸/2-乙基己酸)混合酯、季戊四醇(異庚酸/2-乙基己酸)混合酯、季戊四醇(正辛酸/2-乙基己酸)混合酯、季戊四醇(2-乙基己酸/3，5，5-三甲基己酸)混合酯和季戊四醇(2-乙基己酸/正壬酸)混合酯。
其中優(yōu)選支鏈脂肪酸酯。具體例子包括新戊二醇異丁酸酯、新戊二醇異戊酸酯、新戊二醇異庚酸酯、新戊二醇2-乙基己酸酯、新戊二醇3，5，5-三甲基己酸酯、新戊二醇(異丁酸/2-乙基己酸)混合酯、新戊二醇(異戊酸/2-乙基己酸)混合酯、新戊二醇(異庚酸/2-乙基己酸)混合酯、新戊二醇(2-乙基己酸/3，5，5-三甲基己酸)混合酯、三羥甲基丙烷異丁酸酯、三羥甲基丙烷異戊酸酯、三羥甲基丙烷異庚酸酯、三羥甲基丙烷2-乙基己酸酯、三羥甲基丙烷3，5，5-三甲基己酸酯、三羥甲基丙烷(異丁酸/2-乙基己酸)混合酯、三羥甲基丙烷(異戊酸/2-乙基己酸)混合酯、三羥甲基丙烷(異庚酸/2-乙基己酸)混合酯、三羥甲基丙烷(2-乙基己酸/3，5，5-三甲基己酸)混合酯、季戊四醇異丁酸酯、季戊四醇異戊酸酯、季戊四醇異庚酸酯、季戊四醇2-乙基己酸酯、季戊四醇3，5，5-三甲基己酸酯、季戊四醇(異丁酸/2-乙基己酸)混合酯、季戊四醇(異戊酸/2-乙基己酸)混合酯、季戊四醇(異庚酸/2-乙基己酸)混合酯和季戊四醇(2-乙基己酸/3，5，5-三甲基己酸)混合酯。
(b2-6)其它酯的例子包括羧酸酯如二聚酸或其一種氫化物(飽和酸)與一種C3-C22直鏈或支鏈飽和或不飽和脂肪醇形成的酯。
(b3)聚亞烷基二醇聚亞烷基二醇的例子包括C1-C18醇與C2-C4直鏈或支鏈環(huán)氧烷的一種開環(huán)聚合產(chǎn)物(加合物)。環(huán)氧烷的例子包括環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷和環(huán)氧丁烷。可以使用通過其中的一種獲得的聚合物(加合物)或通過其中的兩種或多種組成的混合物獲得的共聚物(共同加合)。還可以使用那些其中羥基或一個或兩個端基已經(jīng)醚化或酯化的物質(zhì)。聚合物的運(yùn)動粘度應(yīng)為5.0-1000mm2/s(40℃)，并優(yōu)選5.0-500mm2/s(40℃)。
(b4)聚乙烯醚聚乙烯醚的例子包括通過乙烯基醚單體的聚合而得到的化合物。這種單體的例子包括甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、異丙基乙烯基醚、正丁基乙烯基醚、異丁基乙烯基醚、仲丁基乙烯基醚、叔丁基乙烯基醚、正戊基乙烯基醚、正己基乙烯基醚、2-甲氧基乙基乙烯基醚和2-乙氧基乙基乙烯基醚?？梢允褂猛ㄟ^其中的一種獲得的聚合物或通過其中的兩種或多種獲得的共聚物。其運(yùn)動粘度應(yīng)為5.0-1000mm2/s(40℃)，并優(yōu)選5.0-800mm2/s(40℃)。
(b5)聚苯醚聚苯基醚的例子包括具有一種結(jié)構(gòu)，其中兩個或多個芳環(huán)通過醚鍵或硫醚鍵在間位連接起來的化合物。具體例子包括雙(間苯氧基苯基)醚、間-雙(間苯氧基苯氧基)苯和其中一個或多個氧原子由一個或多個硫原子代替的相應(yīng)的硫醚(通稱C-醚)。
(b6)烷基苯基醚烷基苯基醚的例子包括其中聚苯醚由一個或多個C6-C18直鏈或支鏈烷基取代的化合物，特別是由一個或多個烷基取代的烷基二苯醚。
(b7)硅酮油硅酮油的例子包括二甲基硅酮和甲基苯基硅酮，以及長鏈烷基硅酮、氟硅酮和類似的改性硅酮。優(yōu)選的并用基礎(chǔ)油在上述并用基礎(chǔ)油中，下列物質(zhì)由于具有水解穩(wěn)定性和實(shí)際用途而推薦使用(i)脂肪酸多元醇酯(b2-5)，(ii)鄰苯二甲酸酯(b2-3)，(iii)脂環(huán)族二羧酸酯(b2-4)，(iv)聚乙烯醚(b4)，(v)烴油(b1)和(vi)聚亞烷基二醇(b3)。特別推薦(i)脂肪酸多元醇酯(b2-5)，(iii)脂環(huán)族二羧酸酯(b2-4)和(iv)聚乙烯醚(b4)。
上述并用基礎(chǔ)油本身粘度很高，有時候根據(jù)冷凍機(jī)的類型，它們并不能用作冷凍機(jī)用油。但是，為提供具有不同粘度的冷凍機(jī)油，其與本發(fā)明通式(1)表示的脂肪族飽和支鏈羧酸單烷基酯的結(jié)合使用可以很方便地調(diào)節(jié)冷凍機(jī)油的粘度。
當(dāng)本酯與上述的并用基礎(chǔ)油結(jié)合用作冷凍機(jī)油時，優(yōu)選所得到的冷凍機(jī)油的運(yùn)動粘度為4.0-36mm2/s(40℃)。
也推薦含有本酯的冷凍機(jī)用潤滑油的水含量不超過100ppm，并優(yōu)選不超過50ppm。當(dāng)水含量不超過100ppm時，潤滑油具有優(yōu)良的水解穩(wěn)定性、電絕緣性能和熱穩(wěn)定性。添加劑本發(fā)明的冷凍機(jī)用潤滑油可以含有至少一種需用于改善基礎(chǔ)油性能的添加劑，如抗氧劑、金屬鈍化劑、抗磨劑、消泡劑和水解抑制劑。只要能夠獲得預(yù)期的效果，這樣的添加劑沒有限制。以下是具體的例子。
抗氧劑的例子包括2，6-二叔丁基對甲酚、4，4’-亞甲基雙-2，6-二叔丁基苯酚或其它此類酚系化合物，N-苯基-α-萘胺、對，對’-二辛基二苯基胺或其它此類胺系化合物，以及吩噻嗪或其它此類硫系化合物。當(dāng)使用任何抗氧劑時，相對于冷凍機(jī)油，其添加量例如可以為0.01-5重量％，并優(yōu)選0.1-2重量％。
可以應(yīng)用的金屬鈍化劑的例子包括苯并三唑系和硫二唑系化合物。當(dāng)使用任何金屬鈍化劑時，相對于冷凍機(jī)油，其添加量例如可以0.01-0.4重量％。
抗磨劑的例子通常包括磷酸三(甲苯酯)、磷酸甲苯·聯(lián)苯酯、磷酸烷基·苯酯、磷酸三丁酯、磷酸二丁酯和其它此類磷酸酯，亞磷酸三丁酯、亞磷酸二丁酯、亞磷酸三異丙酯和其它此類亞磷酸酯，及其胺鹽。當(dāng)使用任何抗磨劑時，相對于冷凍機(jī)油，推薦其添加量為0.01-5重量％，并優(yōu)選0.01-2重量％。
液體硅酮為合適的消泡劑。使用時，相對于基礎(chǔ)油，其添加量可以為0.0005-0.01重量％。
為進(jìn)一步改善熱穩(wěn)定性和水解穩(wěn)定性，本發(fā)明的冷凍機(jī)油組合物還可以包含至少一種選自下列物質(zhì)組成的組中的環(huán)氧化合物(1)苯基縮水甘油醚型環(huán)氧化合物；(2)烷基縮水甘油醚型環(huán)氧化合物；(3)縮水甘油酯型環(huán)氧化合物；(4)烯丙基環(huán)氧乙烷化合物；(5)烷基環(huán)氧乙烷化合物；(6)脂環(huán)族環(huán)氧化合物；(7)環(huán)氧化的脂肪酸單酯；和(8)環(huán)氧化的植物油。
(1)苯基縮水甘油醚型環(huán)氧化合物的具體例子包括苯基縮水甘油醚和烷基苯基縮水甘油醚。此處的烷基苯基縮水甘油醚包括具有1-3個C1-C13烷基的那些，并優(yōu)選具有一個C4-C10烷基的那些，如正丁基苯基縮水甘油醚、異丁基苯基縮水甘油醚、仲丁基苯基縮水甘油醚、叔丁基苯基縮水甘油醚、戊基苯基縮水甘油醚、己基苯基縮水甘油醚、庚基苯基縮水甘油醚、辛基苯基縮水甘油醚、壬基苯基縮水甘油醚和癸基苯基縮水甘油醚。
(2)烷基縮水甘油醚型環(huán)氧化合物的具體例子包括癸基縮水甘油醚、十一烷基縮水甘油醚、十二烷基縮水甘油醚、十三烷基縮水甘油醚、十四烷基縮水甘油醚、2-乙基己基縮水甘油醚、新戊二醇二縮水甘油醚、三羥甲基丙烷三縮水甘油醚、季戊四醇四縮水甘油醚、1，6-己二醇二縮水甘油醚、山梨糖醇多縮水甘油醚、聚亞烷基二醇一縮水甘油醚、聚亞烷基二醇二縮水甘油醚等等。
(3)縮水甘油酯型環(huán)氧化合物的具體例子為由以下通式(5)表示的那些 其中，R6為C1-C18烴基。
在上述通式中，R6為C1-C18烴基。此類烴基的例子包括C1-C18烷基、C2-C18鏈烯基、C5-C7環(huán)烷基、C6-C18烷基環(huán)烷基、C6-C10芳基、C7-C18烷基芳基和C7-C18芳烷基。其中，優(yōu)選C5-C15烷基、C2-C15鏈烯基、苯基和具有C1-C4烷基的烷基芳基。
縮水甘油酯型環(huán)氧化合物中的具體優(yōu)選的例子包括2，2-二甲基辛酸縮水甘油酯、苯甲酸縮水甘油酯、叔丁基苯甲酸縮水甘油酯、丙烯酸縮水甘油酯和甲基丙烯酸縮水甘油酯。
(4)烯丙基環(huán)氧乙烷化合物的具體例子包括1，2-環(huán)氧苯乙烯和烷基-1，2-環(huán)氧苯乙烯。
(5)烷基環(huán)氧乙烷化合物的具體例子包括1，2-環(huán)氧丁烷、1，2-環(huán)氧戊烷、1，2-環(huán)氧己烷、1，2-環(huán)氧庚烷、1，2-環(huán)氧辛烷、1，2-環(huán)氧壬烷、1，2-環(huán)氧癸烷、1，2-環(huán)氧十一烷、1，2-環(huán)氧十二烷、1，2-環(huán)氧十三烷、1，2-環(huán)氧十四烷、1，2-環(huán)氧十五烷、1，2-環(huán)氧十六烷、1，2-環(huán)氧十七烷、1，2-環(huán)氧十八烷、1，2-環(huán)氧十九烷和1，2-環(huán)氧二十烷。
(6)脂環(huán)族環(huán)氧化合物的例子包括其中的脂環(huán)族環(huán)直接通過碳原子形成環(huán)氧基的化合物，如下面的通式(6)表示的化合物， 脂環(huán)族環(huán)氧化合物的例子包括具有C3-C10脂環(huán)族烷基的環(huán)氧化合物。具體例子包括1，2-環(huán)氧環(huán)己烷、1，2-環(huán)氧環(huán)戊烷、3，4-環(huán)氧環(huán)己基甲基-3，4-環(huán)氧環(huán)己烷羧酸酯、雙(3，4-環(huán)氧環(huán)己基甲基)己二酸酯、外-2，3-環(huán)氧降冰片烷、雙(3，4-環(huán)氧-6-甲基環(huán)己基甲基)己二酸酯、2-(7-氧雜二環(huán)[4.1.0]庚-3-基)-螺(1，3-二氧六環(huán)-5，3’-[7]氧雜二環(huán)[4.1.0])庚烷、4-(1’-甲基環(huán)氧乙基)-1，2-環(huán)氧-2-甲基環(huán)己烷和4-環(huán)氧乙基-1，2-環(huán)氧環(huán)己烷。
(7)環(huán)氧化脂肪酸單酯的具體例子包括一種環(huán)氧化的C12-C20脂肪酸與一種C1-C8醇、苯酚或一種烷基苯酚形成的酯。特別理想的例子包括環(huán)氧硬脂酸的丁基、己基、芐基、環(huán)己基、甲氧基乙基、辛基、苯基和丁基苯基酯。
(8)環(huán)氧化植物油的具體例子包括大豆油、亞麻籽油和棉籽油的環(huán)氧化合物。
在這些環(huán)氧化合物中，為改善熱穩(wěn)定性和水解穩(wěn)定性而優(yōu)選的包括苯基縮水甘油醚型環(huán)氧化合物、縮水甘油酯型環(huán)氧化合物、脂環(huán)族環(huán)氧化合物和環(huán)氧化脂肪酯單酯。特別優(yōu)選縮水甘油酯型環(huán)氧化合物和脂環(huán)族環(huán)氧化合物。
當(dāng)這樣的環(huán)氧化合物與本發(fā)明的冷凍機(jī)油組合物混合時，其用量沒有特別的限制，但是通常理想的用量是環(huán)氧化合物的含量為冷凍機(jī)油組合物總量(以基礎(chǔ)油和添加的所有添加劑的合計量為基準(zhǔn))的0.1-5.0重量％，更優(yōu)選0.2-2.0重量％。
當(dāng)然，上述的含磷的化合物和環(huán)氧化合物也可以兩種或多種結(jié)合使用。本發(fā)明的冷凍機(jī)用潤滑油的制造方法本發(fā)明的冷凍機(jī)用潤滑油可以單獨(dú)使用上述通式(1)表示的酯生產(chǎn)，或通過將這樣的酯與上述并用基礎(chǔ)油混合，并且如果有必要，均勻地混合上述的添加劑來生產(chǎn)。
制造上述冷凍機(jī)用潤滑油的過程可以包括潤滑油的脫水處理。這樣的脫水處理可以在混合并用基礎(chǔ)油之前或之后的任意時刻進(jìn)行，或在添加劑溶解之前或之后的任意時刻進(jìn)行。脫水可以例如通過在從室溫至150℃的溫度下，在常壓或減壓下，優(yōu)選0.13Mpa-66.6Mpa的減壓條件下進(jìn)行。
由于具有優(yōu)良的水解穩(wěn)定性、電絕緣性能和熱穩(wěn)定性，冷凍機(jī)用潤滑油的含水量不超過100ppm，優(yōu)選不超過50ppm。使用本發(fā)明的冷凍機(jī)用潤滑油的冷凍機(jī)本發(fā)明的冷凍機(jī)用潤滑油可以用作使用多種類型致冷劑的冷凍機(jī)的潤滑油。這些冷凍機(jī)的致冷劑的例子包括烴系致冷劑、含鹵烴系致冷劑、全氟醚和類似的氟代醚系致冷劑、二甲醚和類似的不含氟的醚類致冷劑、二氧化碳、氨等，及其混合物。
優(yōu)選的烴系致冷劑的例子是溫度為25℃，壓力為1atm的條件下為氣態(tài)的那些。具體例子包括C1-C5，并優(yōu)選C1-C4的烷烴、環(huán)烷烴、烯烴和其它此類飽和或不飽和的烴，烷基醚和其它此類含醚鍵的烴，及其混合物。更具體的例子包括甲烷、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷、環(huán)丙烷、丁烷、異丁烷、環(huán)丁烷、甲基環(huán)丙烷或由這些物質(zhì)的兩種或多種組成的混合物。
含鹵烴系致冷劑的例子包括氟代烴、氟氯代烴和其它此類含氟烴致冷劑，氯代烴和類似的不含氟的烴系致冷劑。這些致冷劑可以單獨(dú)使用或結(jié)合使用。
在上述致冷劑中，優(yōu)選至少一種選自由烴系致冷劑和含鹵烴系致冷劑組成的組中的物質(zhì)。出于保護(hù)臭氧層的觀點(diǎn)，推薦使用烴系致冷劑或氟代烴系致冷劑，其中最優(yōu)選C1-C3，特別是C1-C2的氟代烴系致冷劑。
氟代烴系致冷劑的例子包括C1-C3，優(yōu)選C1-C2氟代烴。具體例子包括二氟甲烷(HFC-32)、三氟甲烷(HFC-23)、五氟乙烷(HFC-125)、1，1，2，2-四氟乙烷(HFC-134)、1，1，1，2-四氟乙烷(HFC-134a)、1，1，1-三氟乙烷(HFC-143a)、1，1-二氟乙烷(HFC-152a)和其它此類HFC致冷劑，或由它們的兩種或多種組成的混合物。此類致冷劑可以按照預(yù)期的用途或需要的性能進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇。優(yōu)選的例子包括單獨(dú)HFC-32、單獨(dú)HFC-23、單獨(dú)HFC-134a、單獨(dú)HFC-125、HFC-134a/HFC-32＝60-80質(zhì)量％/40-20質(zhì)量％混合物、HFC-32/HFC-125＝40-70質(zhì)量％/60-30質(zhì)量％混合物、HFC-125/HFC-143a＝40-60質(zhì)量％/60-40質(zhì)量％混合物、HFC-134a/HFC-32/HFC-125＝60質(zhì)量％/30質(zhì)量％/10質(zhì)量％混合物、HFC-134a/HFC-32/HFC-125＝40-70質(zhì)量％/15-35質(zhì)量％/5-40質(zhì)量％混合物和HFC-125/HFC-134a/HFC-143a＝35-55質(zhì)量％/1-15質(zhì)量％/40-60質(zhì)量混合物?？梢耘e出更具體的例子包括HFC-134a/HFC-32＝70/30質(zhì)量％混合物、HFC-32/HFC-125＝60/40質(zhì)量％混合物、HFC-32/HFC-125＝50/50質(zhì)量％混合物(R410A)、HFC-32/HFC-125＝45/55質(zhì)量％混合物(R410B)、HFC-125/HFC-143a＝50/50質(zhì)量％混合物(R507C)、HFC-32/HFC-125/HFC-134a＝30/10/60質(zhì)量％混合物、HFC-32/HFC-125/HFC-134a＝23/25/52質(zhì)量％混合物(R407C)、HFC-32/HFC-125/HFC-134a＝25/15/60質(zhì)量％混合物(R407E)和HFC-125/HFC-134a/HFC-143a＝44/4/52質(zhì)量％混合物(R404A)。
特別推薦HFC-134a、R404A、R407C、R407E和R410A。
本發(fā)明的冷凍機(jī)油所適用的冷凍機(jī)的例子包括汽車空調(diào)器、室內(nèi)空調(diào)器、組合式空調(diào)器、干燥器、冷凍冷藏庫、自動售貨機(jī)、冷凍陳列柜、冷凍冷藏倉庫和化工廠的冷卻裝置。特別優(yōu)選的是使用至少一種由上述烴系致冷劑和含鹵烴系致冷劑組成的組中的致冷劑的冷凍機(jī)。更優(yōu)選的是使用上述推薦的氟代烴系致冷劑的冷凍機(jī)。冷凍機(jī)用的工作液體組合物本發(fā)明還有一個目的是提供一種由本發(fā)明的冷凍機(jī)用潤滑油和一種上述的致冷劑組成的冷凍機(jī)用的工作液體組合物。
即本發(fā)明者的研究揭示本發(fā)明的冷凍機(jī)用潤滑油，特別是由通式(1)表示的酯，具有良好的與致冷劑的互溶性，致冷劑如上述烴系致冷劑、含鹵烴系致冷劑、全氟醚和其它氟代醚致冷劑、二甲醚和其它不含氟的醚系致冷劑、二氧化碳、氨和類似的致冷劑，特別是至少一種選自由上述烴系和含鹵烴系致冷劑(特別是氟代烴系致冷劑)組成的組中的此類致冷劑。
因此發(fā)現(xiàn)一種由(I)本發(fā)明的冷凍機(jī)用潤滑油和(II)一種致冷劑，如上述烴系致冷劑、含鹵烴系致冷劑、全氟醚和其它氟代醚系致冷劑、二甲醚和其它不含氟的醚系致冷劑、二氧化碳、氨和類似的致冷劑，特別是一種選自由上述烴系和含鹵烴系致冷劑(特別是氟代烴系致冷劑)組成的組中的致冷劑所組成的一種混合物能起到冷凍機(jī)用工作液體的作用。
即本發(fā)明提供了一種工作液體組合物，其包含(I)一種由通式(1)表示的脂肪族飽和支鏈羧酸單烷基酯，和
(II)一種致冷劑，如上述烴系致冷劑、含鹵烴系致冷劑、全氟醚和其它氟代醚系致冷劑、二甲醚和其它不含氟的醚系致冷劑、二氧化碳、氨和類似的致冷劑，特別是至少一種選自由上述烴系和含鹵烴系致冷劑(特別是氟代烴系致冷劑)組成的組中的致冷劑。
上述組分(I)和(II)的比例通常為，按重量計，(I)∶(II)＝1∶99至85∶15，優(yōu)選2∶98至80∶20。
本發(fā)明還提供一種工作液體組合物，其包含(I)(a)至少一種由通式(1)表示的脂肪族飽和支鏈羧酸單烷基酯，和(b)至少一種選自由(i)脂肪酸多元醇酯，(ii)鄰苯二甲酸酯，(iii)脂環(huán)族二元羧酸酯，(iv)聚乙烯醚，(v)烴油和(vi)聚亞烷基二醇，和(II)一種致冷劑，如上述烴系致冷劑、含鹵烴系致冷劑、全氟醚和其它氟代醚系致冷劑、二甲醚和其它不含氟的醚系致冷劑、二氧化碳、氨和類似的致冷劑，特別是至少一種選自由上述烴系和含鹵烴系致冷劑(特別是氟代烴系致冷劑)組成的組中的致冷劑。
上述組分(I)中組分(a)和(b)的比例為，例如按重量計，(a)∶(b)＝0.5∶99.5至99.5∶0.5，優(yōu)選(a)∶(b)＝5∶95至95∶5，更優(yōu)選(a)∶(b)＝15∶85至85∶15。組分(I)和(II)的比例通常為，按重量計，(I)∶(II)＝1∶99至85∶15，優(yōu)選2∶98至80∶20。
當(dāng)這樣的一種混合物用作工作液體時，一個優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明的潤滑油將在一個從低溫到高溫的很寬的溫度范圍內(nèi)與致冷劑混溶，致冷劑如上述烴系致冷劑、含鹵烴系致冷劑、全氟醚和其它氟代醚系致冷劑、二甲醚和其它不含氟的醚系致冷劑、二氧化碳、氨和類似的致冷劑，特別是至少一種選自由上述烴系和含鹵烴系致冷劑(特別是氟代烴系致冷劑)組成的組中的致冷劑。該工作液體引起相分離的可能性很小。冷凍機(jī)的潤滑方法本發(fā)明的潤滑油可用于潤滑上述類型的冷凍機(jī)。

圖1是這樣的一種冷凍機(jī)的示意圖。
該冷凍機(jī)主要包括壓縮機(jī)1、冷凝器2、膨脹閥3、蒸發(fā)器4及與各組件相連的管道5。必要時還可以包含一臺干燥器(沒有標(biāo)出)。
以下按照一臺使用氟代烴系致冷劑的冷凍機(jī)說明冷凍機(jī)的潤滑方法，但潤滑使用其它致冷劑的冷凍機(jī)的方法基本相同。
一種包含本發(fā)明的潤滑油與一種氟代烴系致冷劑的工作液體組合物被引入到冷凍機(jī)的壓縮機(jī)1中。這時，可以使用使冷凍機(jī)有效運(yùn)轉(zhuǎn)量的工作液體組合物。一般來講，該量可以按照所需要的冷凍機(jī)的性能和預(yù)期的用途等進(jìn)行確定。工作液體組合物的量可以按照那些本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員的知識進(jìn)行適當(dāng)?shù)剡x擇。
致冷劑主要被壓縮機(jī)1壓縮，流過管道5，被壓縮的致冷劑被冷凝器2液化，并被導(dǎo)引通過膨脹閥3到達(dá)蒸發(fā)器4，在此，致冷劑被汽化以通過蒸發(fā)器4進(jìn)行熱交換。這時，大部分的致冷機(jī)油留在壓縮機(jī)1中，但氟代烴系致冷劑以溶解于冷凍機(jī)油的狀態(tài)存在。在該冷凍機(jī)循環(huán)中，小量的冷凍機(jī)油與致冷劑一起在裝置內(nèi)循環(huán)。
按照壓縮部件和驅(qū)動壓縮部件的電動機(jī)的裝配方法，此處示例的壓縮機(jī)1是一個開放型、半開放型或密封型的壓縮機(jī)。由于壓縮方法有所不同，冷凍機(jī)具有往復(fù)式、旋轉(zhuǎn)式、螺旋式或螺桿式，以及離心式壓縮機(jī)，但可以使用其中任何一種。
由于本發(fā)明的潤滑油與壓縮機(jī)1中的氟代烴的互溶性很好，潤滑油使壓縮機(jī)1運(yùn)轉(zhuǎn)良好。由于工作液體組合物引起相分離的可能性很小，因此潤滑油位于壓縮機(jī)1以外部位的可能性也很小。另外，本發(fā)明的潤滑油具有良好的水解穩(wěn)定性并且使總酸值的上升很小，因此在壓縮機(jī)1、冷凝器2、膨脹閥3、蒸發(fā)器4或與這些組件相連的管道5中的腐蝕很少。同時，本發(fā)明的潤滑油的粘度很低，這使得在冷凍機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，由磨擦引起的能量損耗很少。工作液體組合物還具有優(yōu)良的絕緣性能，并因此用作一種防止在具有密封型或半密封型的壓縮機(jī)的冷凍機(jī)的壓縮機(jī)電動機(jī)中發(fā)生泄漏的絕緣油，這使得本發(fā)明油特別適宜用在具有密封型壓縮機(jī)的冷凍機(jī)中。
壓縮機(jī)1的例子包括(1)高壓容器式壓縮機(jī)，其中在一個盛放冷凍機(jī)油的密封容器內(nèi)容納了一個包括一個旋轉(zhuǎn)子和固定子的電動機(jī)、一個固定到旋轉(zhuǎn)子上的旋轉(zhuǎn)軸和一個通過該旋轉(zhuǎn)軸與電動機(jī)相連的壓縮機(jī)裝置，并且從壓縮機(jī)裝置中排出的高壓致冷劑氣體盛放在該密封容器中；和(2)低壓容器式壓縮機(jī)，其中在一個盛放冷凍機(jī)油的密封容器內(nèi)容納了一個包括一個旋轉(zhuǎn)子和固定子的電動機(jī)、一個固定到旋轉(zhuǎn)子上的旋轉(zhuǎn)軸和一個通過該旋轉(zhuǎn)軸與電動機(jī)相連的壓縮機(jī)裝置，并且從壓縮機(jī)裝置中排出的高壓致冷劑氣體被直接從密封容器排出。
作為一種用作電動機(jī)的電絕緣系統(tǒng)中材料的絕緣膜，優(yōu)選使用具有50℃或以上的玻璃轉(zhuǎn)化溫度的結(jié)晶塑料薄膜，特別是至少一種選自由聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚萘二甲酸乙二酯、聚酰胺酰亞胺和聚酰亞胺組成的組中的物質(zhì)制成的絕緣薄膜，或一種復(fù)合薄膜，其含有一種具有低的玻璃轉(zhuǎn)化溫度、由一種具有更高的玻璃轉(zhuǎn)化溫度的樹脂覆蓋的薄膜，因?yàn)樗鼈儗鞆?qiáng)度或電絕緣性能的損失的敏感性很低。電動機(jī)中使用的磁線優(yōu)選涂覆一種具有120℃或以上的玻璃轉(zhuǎn)化溫度的瓷漆，如單層聚酯、聚酯酰亞胺、聚酰胺或聚酰胺酰亞胺，或一種含有由一個具有低玻璃轉(zhuǎn)化溫度的下層和一個具有高玻璃轉(zhuǎn)化溫度的上層組成的復(fù)合涂層的冷瓷漆涂層。涂覆有這種復(fù)合涂層的漆包線的例子包括具有一個聚酯酰亞胺下層和一個聚酰胺酰亞胺上層(AI/EI)的那些，以及具有一個聚酯下層和一個聚酰胺酰亞胺上層(AI/PE)的那些。
干燥器中使用的干燥劑優(yōu)選合成沸石，其含有一種硅酸和鋁酸的堿金屬復(fù)合鹽、孔直徑不超過3.3、在25℃下及二氧化碳分壓為250mmHg時二氧化碳?xì)怏w吸收量不超過1.0％。具體例子包括聯(lián)合昭和株式會社(Union Showa)制造的XH-9、XH-10、XH-11和XH-600。
以下給出本發(fā)明的工作液體組合物的優(yōu)選實(shí)施方案的例子。
工作液體組合物的組分比例與標(biāo)題為“冷凍機(jī)用工作液體組合物”的部分相同。
·含有2-乙基己酸2-乙基己酯和HFC-134a的工作液體組合物，·含有2-乙基己酸異壬酯和HFC-134a的工作液體組合物，·含有2-乙基己酸3，5，5-三甲基己酯和HFC-134a的工作液體組合物，·含有2-乙基丁酸3，5，5-三甲基己酯和HFC-134a的工作液體組合物，·含有2-乙基己酸2-乙基己酯、2-乙基己酸正十二烷基酯和HFC-134a的工作液體組合物，·含有2-乙基己酸2-乙基己酯、一種三羥甲基丙烷的C3-C18脂肪酸三酯和HFC-134a的工作液體組合物，·含有2-乙基己酸2-乙基己酯、一種季戊四醇的C3-C18脂肪酸四酯和HFC-134a的工作液體組合物，·含有2-乙基己酸2-乙基己酯、4-環(huán)己烯-1，2-二羧酸的一種二烷基(C3-C18)酯和HFC-134a的工作液體組合物，·含有2-乙基己酸2-乙基己酯、1，2-環(huán)己烷二羧酸的一種二烷基(C3-C18)酯和HFC-134a的工作液體組合物，·含有2-乙基己酸2-乙基己酯、鄰苯二甲酸的一種二烷基(C3-C18)酯和HFC-134a的工作液體組合物，·含有2-乙基丁酸3，5，5-三甲基己酯、1，2-環(huán)己烷二羧酸的一種二烷基(C3-C18)酯和HFC-134a的工作液體組合物，·含有2-乙基己酸3，5，5-三甲基己酯、鄰苯二甲酸的一種二烷基(C3-C18)酯和HFC-134a的工作液體組合物。本發(fā)明的效果將本酯用于冷凍機(jī)油中具有以下優(yōu)點(diǎn)1)本酯具有優(yōu)良的水解穩(wěn)定性；2)本酯具有優(yōu)良的與氟代烴系致冷劑的互溶性；
3)本酯具有較高的體積電阻率和優(yōu)良的電絕緣性能；4)本酯比常規(guī)使用的冷凍機(jī)油具有低得多的粘度，并能夠減少能量損失；5)通過混合本酯與一種常規(guī)冷凍機(jī)油而得的組合物，可以通過調(diào)節(jié)其比例而調(diào)節(jié)到理想的粘度；6)一種含有本發(fā)明的脂肪族飽和支鏈羧酸單烷基酯的冷凍機(jī)用潤滑油具有優(yōu)良的水解穩(wěn)定性，并使在苛刻的條件下總酸值的上升很低，所引起的金屬表面的變化很少；7)本發(fā)明的潤滑油具有在低溫下優(yōu)良的電絕緣性能以及與氟代烴的互溶性，能夠用作壓縮機(jī)用潤滑油，其中壓縮機(jī)中的致冷劑為分子中不含氯原子的氟代烴，并具有極大的工業(yè)利用價值；8)本酯具有低粘度，并因此能夠與其它潤滑油并用，從而能夠提供多種粘度等級的冷凍機(jī)潤滑油。
○沒有變化△一定程度的變色×變成黑色或深褐色制備例1144g(1摩爾)2-乙基己酸和143g(1.1摩爾)2-乙基己醇加入到配有攪拌器、溫度計和帶有冷凝管的分水器的四口燒瓶中，在鈦酸四異丙酯催化劑的存在下將混合物減壓加熱到200℃。酯化反應(yīng)大約進(jìn)行9小時，反應(yīng)的同時通過分水器除去生成的水。反應(yīng)結(jié)束后，蒸餾除去過量的2-乙基己醇，并用過量的氫氧化鈉中和產(chǎn)物，然后用水洗至中性。然后在90℃下用活性炭(起始物料的0.3重量％)處理產(chǎn)物，然后過濾，得到246g 2-乙基己酸2-乙基己酯，然后在100℃和13.3Mpa的減壓條件下把產(chǎn)物脫水5個小時。最后得到的酯的總酸值為0.01mgKOH/g，水含量為11ppm，運(yùn)動粘度為2.7mm2/s(40℃)和1.1mm2/s(100℃)，體積電阻率為3.0×1013Ω·cm，二層分離溫度為-24℃。制備例2按照制備例1的方法由2-乙基丁酸和3，5，5-三甲基己醇制得2-乙基丁酸3，5，5-三甲基己酯。最后得到的酯的總酸值為0.01mgKOH/g，水含量為18ppm，運(yùn)動粘度為2.6mm2/s(40℃)和1.1mm2/s(100℃)，體積電阻率為2.1×1013Ω·cm，二層分離溫度為-50℃或以下。制備例3以與制備例1相同的方法由2-乙基己酸和異壬醇制得2-乙基己酸異壬酯。最后得到的酯的總酸值為0.01mgKOH/g，水含量為25ppm，運(yùn)動粘度為3.4mm2/s(40℃)和1.1mm2/s(100℃)，體積電阻率為8.0×1013Ω·cm，二層分離溫度為-8℃。制備例4以與制備例1相同的方法由2-乙基己酸和3，5，5-三甲基己醇制得2-乙基己酸3，5，5-三甲基己酯。最后得到的酯的總酸值為0.01mgKOH/g，水含量為16ppm，運(yùn)動粘度為3.5mm2/s(40℃)和1.3mm2/s(100℃)，體積電阻率為1.0×1014Ω·cm，二層分離溫度為-31℃。制備例5以與制備例1相同的方法由2-乙基己酸和2-乙基己醇與正十二醇的混合物(摩爾比為82∶18)制得酯混合物。最后得到的酯的總酸值為0.01mgKOH/g，水含量為22ppm，運(yùn)動粘度為3.1mm2/s(40℃)和1.2mm2/s(100℃)，體積電阻率為7.7×1013Ω·cm，二層分離溫度為-8℃。比較制備例1按照實(shí)施例1的方法制備棕櫚酸2-乙基己酯。最后得到的酯的總酸值為0.01mgKOH/g，水含量為13ppm，運(yùn)動粘度為8.1mm2/s(40℃)和2.7mm2/s(100℃)，體積電阻率為6.2×1013Ω·cm。但是，當(dāng)該酯進(jìn)行二層分離溫度測定時，發(fā)現(xiàn)在-50至38℃的測量溫度范圍內(nèi)該酯與氟代烴不能混溶。比較制備例2以與制備例1相同的方法制備椰子油脂肪酸(C8-C20脂肪族直鏈一元羧酸混合物)2-乙基己酯。最后得到的酯的總酸值為0.01mgKOH/g，水含量為15ppm，運(yùn)動粘度為5.3mm2/s(40℃)和1.9mm2/s(100℃)，體積電阻率為5.7×1013Ω·cm。但是，當(dāng)該酯進(jìn)行二層分離溫度測定時，發(fā)現(xiàn)在-50至38℃的測量溫度范圍內(nèi)該酯與氟代烴不能混溶。
使用制備例1和2的酯制備油混合物。其詳細(xì)情況將在制備例6-14中給出。制備例6將制備例1中獲得的2-乙基己酸2-乙基己酯和按照制備例1的方法制備的三羥甲基丙烷三(3，5，5-三甲基己酸)酯以重量比17∶83混合，得到一種酯混合物。然后將該混合物在100℃的溫度和13.3Mpa的減壓條件下脫水5小時。最后得到的酯的總酸值為0.01mgKOH/g，水含量為24ppm，運(yùn)動粘度為15.1mm2/s(40℃)和3.1mm2/s(100℃)，體積電阻率為8.3×1013Ω·cm，二層分離溫度為-32℃。制備例7將制備例1中得到的2-乙基己酸2-乙基己酯與按照制備例1的方法由季戊四醇與一種支鏈酸混合物(2-乙基己酸/3，5，5-三甲基己酸＝50/50)制備的酯以重量比33∶67混合，得到一種酯混合物。然后將該混合物在100℃的溫度和減壓至13.3Mpa的減壓條件下脫水5小時。最后得到的酯的總酸值為0.01mgKOH/g，水含量為32ppm，運(yùn)動粘度為15.3mm2/s(40℃)和3.3mm2/s(100℃)，體積電阻率為3.3×1014Ω·cm，二層分離溫度為-19℃。制備例8將制備例1中制得的2-乙基己酸2-乙基己酯與鄰苯二甲酸二異癸酯(商品名“Sansocizer DIDP”，新日本理化株式會社制造)以重量比40∶60混合，得到一種酯混合物。然后將該混合物在100℃的溫度和減壓至13.3Mpa的條件下脫水5小時。最后得到的酯的總酸值為0.01mgKOH/g，水含量為11ppm，運(yùn)動粘度為10.2mm2/s(40℃)和2.3mm2/s(100℃)。制備實(shí)施例9將制備例1中制得的2-乙基己酸2-乙基己酯與按照制備例1的方法制備的4-環(huán)己烯-1，2-二羧酸二(2-乙基己)酯以重量比15∶85混合，得到一種酯混合物。然后將該混合物在100℃的溫度和13.3Mpa的減壓條件下脫水5小時。最后得到的酯的總酸值為0.01mgKOH/g，水含量為19ppm，運(yùn)動粘度為11.8mm2/s(40℃)和2.7mm2/s(100℃)，體積電阻率為4.7×1013Ω·cm，二層分離溫度為6℃。制備例10將制備例1中制得的2-乙基己酸2-乙基己酯與按照制備例1的方法制備的4-環(huán)己烯-1，2-二羧酸二異壬酯以重量比30∶70混合，得到一種酯混合物。然后將該混合物在100℃的溫度和13.3Mpa的減壓條件下脫水5小時。最后得到的酯的總酸值為0.01mgKOH/g，水含量為15ppm，運(yùn)動粘度為9.6mm2/s(40℃)和2.5mm2/s(100℃)。制備例11將制備例1中制得的2-乙基己酸2-乙基己酯與按照制備例1的方法制備的4-環(huán)己烯-1，2-二羧酸二(3，5，5-三甲基己)酯以重量比40∶60混合，得到一種酯混合物。然后將該混合物在100℃的溫度和13.3Mpa的減壓條件下脫水5小時。最后得到的酯的總酸值為0.01mgKOH/g，水含量為28ppm，運(yùn)動粘度為9.1mm2/s(40℃)和2.2mm2/s(100℃)，體積電阻率為5.6×1013Ω·cm，二層分離溫度為-12℃。制備例12將制備例2中制得的2-乙基丁酸3，5，5-三甲基己酯與按照制備例1的方法制備的1，2-環(huán)己烷二羧酸二異癸酯以重量比30∶70混合，得到一種酯混合物。然后將該混合物在100℃的溫度和13.3Mpa的減壓條件下脫水5小時。最后得到的酯的總酸值為0.01mgKOH/g，水含量為23ppm，運(yùn)動粘度為11.5mm2/s(40℃)和2.7mm2/s(100℃)。制備例13將制備例2中制得的2-乙基丁酸3，5，5-三甲基己酯與按照制備例1的方法制備的鄰苯二甲酸二異丁酯和鄰苯二甲酸二(2-乙基己)酯以重量比30∶35∶35混合，得到一種酯混合物。然后將該混合物在100℃的溫度和13.3Mpa的減壓條件下脫水5小時。最后得到的酯的總酸值為0.01mgKOH/g，水含量為15ppm，運(yùn)動粘度為10.2mm2/s(40℃)和2.3mm2/s(100℃)，體積電阻率為4.5×1012Ω·cm，二層分離溫度為-35℃。制備例14將制備例1中制得的2-乙基己酸2-乙基己酯與按照制備例1的方法制備的1，2-環(huán)己烷二羧酸二異丁酯和1，2-環(huán)己烷二羧酸二異壬酯以重量比15∶50∶35混合，得到一種酯混合物。然后將該混合物在100℃的溫度和13.3Mpa的減壓條件下脫水5小時。最后得到的酯的總酸值為0.01mgKOH/g，水含量為24ppm，運(yùn)動粘度為8.9mm2/s(40℃)和2.3mm2/s(100℃)，體積電阻率為6.2×1012Ω·cm，二層分離溫度為-25℃。比較制備例3以與制備例1相同的方法制備新戊二醇二(3，5，5-三甲基己酸)酯。最后得到的酯的總酸值為0.01mgKOH/g，水含量為18ppm，運(yùn)動粘度為12.9mm2/s(40℃)和3.1mm2/s(100℃)。比較制備例4將新戊二醇二(2-乙基己酸)酯與新戊二醇(3，5，5-三甲基己酸)酯以重量比40∶60混合，得到一種酯混合物。然后將該混合物在100℃的溫度和13.3Mpa的減壓條件下脫水5小時。最后得到的酯的總酸值為0.01mgKOH/g，水含量為17ppm，運(yùn)動粘度為10.2mm2/s(40℃)和2.6mm2/s(100℃)。比較制備例5將新戊二醇二(2-乙基己酸)酯與三羥甲基丙烷三(2-乙基己酸)酯以重量比35∶65混合，得到一種酯混合物。然后將該混合物在100℃的溫度和13.3Mpa的減壓條件下脫水5小時。最后得到的酯的總酸值為0.01mgKOH/g，水含量為28ppm，運(yùn)動粘度為15.6mm2/s(40℃)和3.2mm2/s(100℃)，體積電阻率為9.5×1013Ω·cm，二層分離溫度為-50℃或以下。
表1制備例的酯的水解穩(wěn)定性

表2比較制備例的酯的水解穩(wěn)定性

從實(shí)施例1-5看出本酯具有優(yōu)良的水解穩(wěn)定性，其總酸值的上升很小，并且沒有在金屬表面上引起本質(zhì)變化。其與致冷劑的互溶性以及電絕緣性能也很優(yōu)良。它們還具有40℃極低的運(yùn)動粘度，能夠減少冷凍機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的能量損失，并有效節(jié)能。
另一方面，比較例1和2顯示脂肪族直鏈一元羧酸酯具有的水解穩(wěn)定性及與致冷劑的互溶性不好。
在實(shí)施例6-14中，本酯與多種其它的酯混合。在40℃下運(yùn)動粘度調(diào)節(jié)到10-15mm2/s的油混合物也具有很好的水解穩(wěn)定性，因此本酯可以用作降低粘度的粘度調(diào)節(jié)劑。
相反，比較例3-5顯示新戊二醇的支鏈羧酸酯的總酸值上升很大，傾向于引起更高水平的金屬腐蝕。
權(quán)利要求
1.一種冷凍機(jī)用潤滑油，其特征在于含有至少一種由通式(1)表示的脂肪族飽和支鏈羧酸單烷基酯， 其中，R1為C1-C18直鏈烷基或C3-C18支鏈烷基；R2為氫、C1-C18直鏈烷基或C3-C18支鏈烷基；條件是由R1和R2表示的烷基中包含的碳原子總數(shù)為2-18，并且當(dāng)R2為氫時，R1為支鏈烷基；R3為C1-C20直鏈烷基、C3-C20支鏈烷基或C3-C10環(huán)烷基。
2.權(quán)利要求1的潤滑油，其中由R1和R2表示的烷基的碳原子總數(shù)為2-13。
3.權(quán)利要求2的潤滑油，其中R3為C3-C12直鏈或支鏈烷基。
4.權(quán)利要求1的潤滑油，其中R1和R2為C1-C17直鏈烷基或C3-C18支鏈烷基。
5.權(quán)利要求1的潤滑油，其中R1和R2中的一個為C1-C5直鏈烷基或C3-C5支鏈烷基，R1和R2中的另一個為C1-C17直鏈烷基或C3-C17支鏈烷基。
6.權(quán)利要求1的潤滑油，其中由通式(1)表示的脂肪族飽和支鏈羧酸單烷基酯是通過一種由通式(2)表示的脂肪族飽和支鏈羧酸與一種由通式(3)表示的脂肪族一元醇發(fā)生酯化反應(yīng)獲得的， 通式(2)中，R1和R2的定義同權(quán)利要求1，R3-OH (3)通式(3)中，R3的定義同權(quán)利要求1。
7.權(quán)利要求6的潤滑油，其中由通式(2)表示的脂肪族飽和支鏈羧酸為選自由異丁酸、2-甲基丁酸、2-乙基丁酸、2，3-二甲基丁酸、2-甲基戊酸、2-甲基己酸、2-乙基戊酸、2，4-二甲基戊酸、2-乙基己酸、2-甲基庚酸、2-丙基戊酸、2-乙基辛酸、2-甲基壬酸和2-戊酸壬酸組成的組中的至少一種酸。
8.權(quán)利要求6的潤滑油，其中由通式(3)表示的脂肪族一元醇為選自由異丙醇、異丁醇、仲丁醇、環(huán)己醇、正庚醇、異庚醇、2-乙基己醇、1-甲基庚醇、異辛醇、異壬醇、3，5，5-三甲基己醇、2，6-二甲基-4-庚醇、異癸醇和異十一醇組成的組中的至少一種醇。
9.權(quán)利要求1的潤滑油，其中由通式(1)表示的脂肪族飽和支鏈羧酸單烷基酯為選自由2-乙基己酸異丙酯、2-乙基己酸異丁酯、2-乙基己酸仲丁酯、2-乙基己酸異戊酯、2-乙基己酸環(huán)己酯、2-乙基己酸異庚酯、2-乙基己酸2-乙基己酯、2-乙基己酸1-甲基庚酯、2-乙基己酸異辛酯、2-乙基己酸異壬酯、2-乙基己酸3，5，5-三甲基己酯、2-乙基己酸2，6-二甲基-4-庚酯、2-乙基己酸異癸酯、2-乙基己酸異十一酯、2-乙基己酸正丙酯、2-乙基己酸正丁酯、2-乙基己酸正戊酯、2-乙基己酸正己酯、2-乙基己酸正庚酯、2-乙基己酸正辛酯、2-乙基己酸正壬酯、2-乙基己酸正癸酯、2-乙基己酸正十一酯和2-乙基己酸正十二酯組成的組中的至少一種酯。
10.權(quán)利要求1的潤滑油，其含有兩種或多種由通式(1)表示的脂肪族飽和支鏈羧酸單烷基酯，其中C12-C20直鏈烷基相對于由R3表示的全部烷基的比例為5-50摩爾％。
11.權(quán)利要求1的潤滑油，其中由通式(1)表示的脂肪族飽和支鏈羧酸單烷基酯在40℃下的運(yùn)動粘度為0.5-15mm2/s。
12.一種冷凍機(jī)用潤滑油，其特征在于包含由(a)至少一種由通式(1)表示的脂肪族飽和支鏈羧酸單烷基酯， 其中，R1為C1-C18直鏈烷基或C3-C18支鏈烷基；R2為氫、C1-C18直鏈烷基或C3-C18支鏈烷基；條件是R1和R2表示的烷基中包含的碳原子總數(shù)為2-18，并且當(dāng)R2為氫時，R1為支鏈烷基；R3為C1-C20直鏈烷基、C3-C20支鏈烷基或C3-C10環(huán)烷基；和(b)選自下列物質(zhì)組成的組中的至少一種物質(zhì)i)脂肪酸多元醇酯，ii)鄰苯二甲酸酯，iii)脂環(huán)族二羧酸酯，iv)聚乙烯醚，v)烴油，和vi)聚亞烷基二醇，組分a)與b)的重量比為0.5∶99.5至99.5∶0.5。
13.權(quán)利要求12的潤滑油，其在40℃下的運(yùn)動粘度為4-36mm2/s。
14.權(quán)利要求12的潤滑油，其中組分b)為選自由i)脂肪酸多元醇酯，iii)脂環(huán)族二羧酸酯和iv)聚乙烯醚組成的組中的至少一種物質(zhì)。
15.權(quán)利要求12的潤滑油，其中脂肪酸多元醇酯為一種具有2-6個羥基的C5-C10脂肪族多元醇與一種C3-C22直鏈或支鏈飽和或不飽和脂肪酸的一種全部酯，并且所述脂環(huán)族二羧酸酯由通式(4)表示， 其中，A為一個環(huán)己烷環(huán)或環(huán)己烯環(huán)；X為氫或甲基；R4和R5相同或不同，并且每個均獨(dú)立代表一個C3-C22直鏈或支鏈飽和或不飽和脂肪族一價烴基。
16.一種冷凍機(jī)用工作液體組合物，其含有(I)權(quán)利要求1的由通式(1)表示的脂肪族飽和支鏈羧酸單烷基酯，和(II)一種致冷劑。
17.一種冷凍機(jī)用工作液體組合物，其含有(I)a)至少一種由通式(1)表示的脂肪族飽和支鏈羧酸單烷基酯，和b)選自由i)脂肪酸多元醇酯，ii)鄰苯二甲酸酯，iii)脂環(huán)族二羧酸酯，iv)聚乙烯醚，v)烴油，和vi)聚亞烷基二醇組成的組中的至少一種物質(zhì)，和(II)一種致冷劑。
18.一種潤滑冷凍機(jī)的方法，其包括使用權(quán)利要求1-11任一項的冷凍機(jī)用潤滑油。
19.一種潤滑冷凍機(jī)的方法，其包括使用權(quán)利要求12-15任一項的冷凍機(jī)用潤滑油。
20.權(quán)利要求1-11任一項的由通式(1)表示的一種脂肪族飽和支鏈羧酸單烷基酯作為冷凍機(jī)用潤滑油的應(yīng)用。
21.由a)至少一種權(quán)利要求1的由通式(1)表示的脂肪族飽和支鏈羧酸單烷基酯；和b)選自由i)脂肪酸多元醇酯，ii)鄰苯二甲酸酯，iii)脂環(huán)族二羧酸酯，iv)聚乙烯醚，v)烴油，和vi)聚亞烷基二醇組成的組中的至少一種物質(zhì)組成的一種混合物作為一種冷凍機(jī)用潤滑油的應(yīng)用。
全文摘要
一種冷凍機(jī)用潤滑油,其特征在于包含(a)至少一種由通式(1)表示的酯,其中R
文檔編號C10M111/04GK1349555SQ00807089
公開日2002年5月15日 申請日期2000年5月10日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月10日
發(fā)明者川原康行, 高橋孝司, 富澤廣隆 申請人:新日本理化株式會社