專利名稱：含有1,1,1,2,3,3-六氟-3-甲氧基-丙烷和1-溴丙烷的三元類共沸組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包含1，1，1，2，3，3-六氟-3-甲氧基-丙烷、1-溴丙烷和第三組分的三 元共沸物和類共沸組合物，以及使用共沸物和類共沸組合物來(lái)清潔基底、沉積涂層、傳送熱 能和潤(rùn)滑加工操作的方法。
背景技術(shù)：
氯氟烴(CFC)、氫氯氟烴(HCFC)和氫氯烴(HCC，例如1，1，1_三氯乙烷和四氯化 碳)都已廣泛用在溶劑應(yīng)用中，例如干燥、清洗(例如從印刷電路板中除去焊劑殘余物)和 蒸汽脫脂。這些材料還被用于致冷和熱傳遞工藝中。然而，已經(jīng)證明在含氯碳位上的光解 和均裂反應(yīng)性是地球臭氧層損耗的原因之一。另外，CFC的長(zhǎng)的大氣壽命已經(jīng)與全球變暖 相關(guān)聯(lián)。因此，替代CFC已成為一場(chǎng)全球范圍的運(yùn)動(dòng)。在替代過(guò)程中所尋求的特性，除了低的臭氧消耗可能性外，通常包括適用于各種 溶劑清洗應(yīng)用的沸點(diǎn)范圍、低易燃性和低毒性。對(duì)于某些應(yīng)用，替代溶劑還應(yīng)當(dāng)具有溶解烴 基污垢和碳氟基污垢的能力。在一些實(shí)施例中，替代溶劑還具有低毒性、無(wú)閃點(diǎn)(可通過(guò) ASTMD3278-98 e-1,"Flash Point of Liquids by Small Scale Closed-CupApparatus(通 過(guò)小號(hào)閉杯設(shè)備測(cè)定液體閃點(diǎn))”測(cè)量)、可接受的穩(wěn)定性、短的大氣壽命和低的使全球變 暖的潛能。氫氟醚(HFE)在作為CFC和HCFC的替代物方面引人關(guān)注。總體來(lái)說(shuō)，HFE化學(xué)性 質(zhì)穩(wěn)定、具有低毒性、不易燃、不消耗臭氧。在某些情況下，HFE可與一種或多種共溶劑一起形成共沸物以改變或增強(qiáng)HFE的 溶劑特性。許多共沸物具有使它們成為有用溶劑的性質(zhì)。例如，共沸物具有恒定沸點(diǎn)，避免 了在處理和使用過(guò)程中的沸點(diǎn)漂移。另外，當(dāng)共沸物用作溶劑時(shí)，因?yàn)槠浣M成在沸騰和回流 過(guò)程中不會(huì)改變，因此溶劑的性質(zhì)保持穩(wěn)定。用作溶劑的共沸物也可通過(guò)蒸餾方便地回收。

發(fā)明內(nèi)容
在一些實(shí)施例中，希望提供具有良好溶劑強(qiáng)度的類共沸組合物。在另一方面，在一 些實(shí)施例中，希望提供具有低易燃性的類共沸組合物。在又一方面，在一些實(shí)施例中，希望 提供不消耗臭氧和/或具有相對(duì)短的大氣壽命以便不會(huì)顯著導(dǎo)致全球變暖的類共沸組合 物(即具有低的全球變暖潛能的類共沸組合物)。簡(jiǎn)而言之，在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供含有1，1，1，2，3，3-六氟-3-甲氧基-丙 烷、I"溴丙烷和第三組分的共混物的三元類共沸組合物。該第三組分選自甲醇、乙醇、和異 丙醇。在一些實(shí)施例中，類共沸組合物還包含潤(rùn)滑添加劑和/或氫氟酸。在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供了涂層組合物，所述涂層組合物含有類共沸組合 物和至少一種溶解或分散于類共沸組合物中的涂料。在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供了用于 將涂層沉積于表面的方法，該方法包括將含有類共沸組合物的涂層組合物施加到表面的至少一部分，其中至少一種涂料溶解于或分 散于類共沸組合物中。在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供了用來(lái)潤(rùn)滑金屬、金屬陶瓷或復(fù)合材料的方法，其 中所述方法使用含有本發(fā)明的類共沸組合物的潤(rùn)滑流體。在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供用來(lái)協(xié)助將污染物從基底的表面移除的方法，該 方法包括將基底與根據(jù)本發(fā)明的一種或多種類共沸組合物相接觸，直到污染物溶解、分散 或轉(zhuǎn)移進(jìn)類共沸組合物中或被類共沸組合物溶解、分散或轉(zhuǎn)移，并將含有溶解、分散或轉(zhuǎn)移 的污染物的類共沸組合物從基底表面移除。在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供了用于熱傳遞的方法，其中根據(jù)本發(fā)明的一種或 多種類共沸組合物用作熱傳遞流體。上述發(fā)明內(nèi)容并非旨在描述每個(gè)實(shí)施例。本發(fā)明的一個(gè)和多個(gè)實(shí)施例的細(xì)節(jié)將在 下面的說(shuō)明書中給出。通過(guò)說(shuō)明書和權(quán)利要求書，本發(fā)明的其他特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將顯而易 見(jiàn)。


在附圖中以舉例而非限制的方式說(shuō)明了本發(fā)明的實(shí)施例，其中圖1為沸點(diǎn)與組分B百分比的示意圖，示出了共沸區(qū)和類共沸區(qū)。
具體實(shí)施例方式共沸組合物或共沸物含有兩種或多種物質(zhì)的混合物，其表現(xiàn)如同單一的物質(zhì)，其 中液體共沸組合物在沸點(diǎn)時(shí)部分蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽與液體具有、相同的組成。共沸組合物是恒沸點(diǎn)混合物，要么表現(xiàn)為比其中單個(gè)組分的沸點(diǎn)都要高的最高沸 點(diǎn)，要么表現(xiàn)為比其中單個(gè)組分的沸點(diǎn)都要低的最低沸點(diǎn)。使用圖1定義術(shù)語(yǔ)。圖1示出 假設(shè)的混合物B'?；旌衔顱'含有組分A和組分B。將混合物B'根據(jù)沸點(diǎn)與組分B百分 比繪圖，表示為曲線151。圖1中，單獨(dú)的組分A和B的沸點(diǎn)分別為95°C和100°C?；旌衔顱'的共沸物用 155表示。該共沸物具有低于組分A和組分B兩者的沸點(diǎn)。類共沸組合物在高于單個(gè)組分中任一者的溫度下沸騰，或者在低于單個(gè)組分中任 一者的沸點(diǎn)的溫度下沸騰?；旌衔顱'的類共沸區(qū)用陰影面積153表示。認(rèn)為含有大于0% 和40%之間的組分B的B'組合物為類共沸組合物，具有低于組分A和組分B兩者的沸點(diǎn)。 如圖1可見(jiàn)的，共沸組合物包括在具體物質(zhì)混合物的類共沸組合物的范圍內(nèi)。可類似地繪 制三元共沸物和類共沸組合物，形成三維空間，如面積153。類共沸組合物含有1，1，1，2，3，3-六氟-3_甲氧基-丙烷、溴丙烷和第三組分， 其中第三組分選自甲醇、乙醇和異丙醇。三個(gè)組分的濃度可能與相應(yīng)的共沸組合物有很大 差異，這種允許的差異度取決于具體的第三組分。在一些實(shí)施例中，類共沸組合物包含的1， 1，1，2，3，3-六氟-3-甲氧基-丙烷、1-溴丙烷和第三組分的濃度與在環(huán)境壓力下由這些組 分形成的共沸物中這些組分的濃度基本上相同。在一些實(shí)施例中，隨時(shí)間推移該類共沸組 合物沒(méi)有表現(xiàn)出組合物溶劑溶解力有顯著改變。通常，類共沸組合物保持了單獨(dú)組分溶劑的某些性質(zhì)，由于組合了這些性質(zhì)，能相對(duì)于單獨(dú)組分增強(qiáng)性能。除1，1，1，2，3，3_六氟-3-甲氧基-丙烷、溴丙烷和第三組分之外，還可加入其 他不干擾類共沸組合物形成的化合物。通常，其他化合物的存在量很小。例如，在一些實(shí)施 例中，可存在共溶劑或表面活性劑以便(例如)提高諸如水、污垢或涂料(如全氟聚醚潤(rùn)滑 劑和含氟聚合物)之類的物質(zhì)在類共沸組合物中的可分散性或溶解性。在一些實(shí)施例中， 可存在少量的潤(rùn)滑添加劑以便(例如)提高類共沸組合物的潤(rùn)滑性質(zhì)。在一些實(shí)施例中，類共沸組合物包含1，1，1，2，3，3-六氟-3-甲氧基-丙烷、1_溴 丙烷和第三組分的共混物，其中該組合物選自
(i)基本上由1，1，1，2，3，3-六氟-3-甲氧基-丙烷、1-溴丙烷和甲醇組成的共混 物，其在分餾時(shí)形成的餾分為基本上由約73.2重量％的1，1，1，2，3，3-六氟-3-甲氧基-丙 烷、18. 6重量％的1-溴丙烷和8. 2重量％的甲醇組成的共沸物，其中共沸物在732托下在 約45.3°C沸騰；或(ii)基本上由1，1，1，2，3，3-六氟-3-甲氧基-丙烷、1-溴丙烷和乙醇組成的共混 物，其在分餾時(shí)形成的餾分為基本上由約77.0重量％的1，1，1，2，3，3-六氟-3-甲氧基-丙 烷、18. 0重量％的1-溴丙烷和5. 0重量％的乙醇組成的共沸物，其中共沸物在735托下在 約50.9°C沸騰；或(iii)基本上由1，1，1，2，3，3_六氟-3-甲氧基-丙烷、1_溴丙烷和異丙醇組成的 共混物，其在分餾時(shí)形成的餾分為基本上由約79. 9重量％的1，1，1，2，3，3-六氟-3-甲氧 基-丙烷、17. 6重量％的1-溴丙烷和2. 5重量％的異丙醇組成的共沸物，其中共沸物在738 托下在約51. 9°C沸騰。在一些實(shí)施例中，在類共沸組合物中的1，1，1，2，3，3-六氟-3-甲氧基-丙烷、 1-溴丙烷和第三組分的濃度與在相應(yīng)共沸物中這些組分的濃度之間的差異不超過(guò)約 10%。在另一些實(shí)施例中，在類共沸組合物中的1，1，1，2，3，3-六氟-3-甲氧基-丙烷、1-溴 丙烷和第三組分的濃度與相應(yīng)共沸物中這些組分的濃度之間的差異不超過(guò)約5%。換句話講，共沸組合物可以基本上由1，1，1，2，3，3_六氟-3-甲氧基-丙烷、 1-溴丙烷和第三組分的共混物組成，其中各組分的濃度與共混物中各組分的濃度相差為 +/-10%。⑴基本上由65. 9至80. 5重量％的1，1，1，2，3，3_六氟_3_甲氧基-丙烷、16. 7 至20. 5重量％的1-溴丙烷和7. 4至9. 0重量％的甲醇組成的共混物，其在分餾時(shí)形成的 餾分為共沸物，其中共沸物在732托下在約45. 3°C沸騰；或(ii)基本上由69. 3至84. 7重量％的1，1，1，2，3，3_六氟_3_甲氧基-丙烷、16. 2 至19. 8重量％的1-溴丙烷和4. 5至5. 5重量％的乙醇組成的共混物，其在分餾時(shí)形成的 餾分為共沸物，其中共沸物在735托下在約50. 9°C沸騰；或(iii)基本上由71.9至87.9重量％的1，1，1，2，3，3-六氟-3-甲氧基-丙烷、15.8 至19. 4重量％的1-溴丙烷和2. 3至2. 8重量％的異丙醇組成的共混物，其在分餾時(shí)形成 的餾分為共沸物，其中共沸物在738托下在約51. 9°C沸騰。在另一個(gè)實(shí)施例中，類共沸組合物可以基本上由1，1，1，2，3，3_六氟-3-甲氧 基_丙烷、1-溴丙烷和第三組分的共混物組成，其中各組分的濃度與共混物中各組分的濃 度相差為+/-5%。
(i)基本上由69. 5至76. 9重量％的1，1，1，2，3，3_六氟_3_甲氧基-丙烷、17. 7 至19. 5重量％的1-溴丙烷和7. 8至8. 6重量％的甲醇組成的共混物，其在分餾時(shí)形成的 餾分為共沸物，其中共沸物在在732托下在約45. 3°C沸騰；或(ii)基本上由73. 2至80. 8重量％的1，1，1，2，3，3-六氟-3-甲氧基-丙烷、17. 1 至18. 9重量％的1-溴丙烷和4. 8至5. 2重量％的乙醇組成的共混物，其在分餾時(shí)形成的 餾分為共沸物，其中共沸物在735托下在約50. 9°C沸騰；或(iii)基本上由75. 9至83. 9重量%的1，1，1，2，3，3_六氟_3_甲氧基-丙烷、16. 7 至18. 4重量％的1-溴丙烷和2. 4至2. 6重量％的異丙醇組成的共混物，其在分餾時(shí)形成 的餾分為共沸物，其中共沸物在738托下在約51. 9°C沸騰如本領(lǐng)域周知，共沸物的組成將隨壓力變化，例如，當(dāng)環(huán)境壓力增加，液體沸點(diǎn)也 增加，類似地，當(dāng)環(huán)境壓力降低，液體沸點(diǎn)也降低。在一些實(shí)施例中，類共沸組合物是均勻 的；即，在環(huán)境條件下(即室溫和大氣壓力下)它們形成單相。類共沸組合物可以通過(guò)使用常規(guī)混合方法，將所需量的1，1，1，2，3，3-六氟-3-甲 氧基_丙烷、1-溴丙烷、第三組分和任意其他微量組分(例如，表面活性劑或潤(rùn)滑添加劑) 混合在一起來(lái)制備。在一些實(shí)施例中，類共沸組合物可用于清潔工序、熱傳遞工序、用作致冷劑、潤(rùn)滑 流體、涂料流體等等。多種不同的溶劑清潔和/或凈化技術(shù)是本領(lǐng)域已知的。在一個(gè)實(shí)施例中，清潔方 法可通過(guò)如下步驟實(shí)施使被污染的基底與本發(fā)明的一種類共沸組合物接觸，直到基底上 的污染物基本溶解、分散或轉(zhuǎn)移進(jìn)類共沸組合物中，或由類共沸組合物溶解、分散或轉(zhuǎn)移； 然后從基底上將含有溶解、分散或轉(zhuǎn)移的污染物的類共沸組合物移除(例如，通過(guò)用新鮮 的未污染的類共沸組合物沖洗基底，或通過(guò)從浴槽移動(dòng)浸在類共沸組合物中的基底并讓被 污染的類共沸組合物流出基底)。該類共沸組合物可以蒸汽或液態(tài)(或兩者)使用，可以采 用任何已知的“接觸”基底的技術(shù)。例如，可將液態(tài)的類共沸組合物噴涂或刷涂到基底上，可 將蒸汽態(tài)的類共沸組合物吹過(guò)基底，或可將基底浸在蒸汽態(tài)或液態(tài)的類共沸組合物中。在 一些實(shí)施例中，可以利用高溫、超聲能和/或攪拌來(lái)促進(jìn)清潔。在一些實(shí)施例中，類共沸組合物還可以用于在半導(dǎo)體制造期間移除污染物。例如， 可將集成電路或其他小元件暴露于類共混組合物以移除不希望在表面上存在的物質(zhì)，包括 光致抗蝕劑殘余物、離子注入后的殘余物、蝕刻后的殘余物、顆粒甚至是水。在一些實(shí)施例中，本發(fā)明的示例性工藝可用于清潔有機(jī)和/或無(wú)機(jī)基底?；?的代表性例子包括金屬；陶瓷；玻璃；硅晶片；聚合物，例如聚碳酸酯、聚苯乙烯和丙烯 腈-丁二烯-苯乙烯共聚物；天然纖維(和由其衍生的織物)，例如棉、絲、亞麻、羊毛、苧麻、 毛皮、皮革和小山羊皮；合成纖維(和由其衍生的織物)，例如聚酯、人造絲、丙烯酸纖維、尼 龍、聚烯烴、醋酸酯類、三醋酸酯類，以及它們的共混物；包含天然和合成纖維的織物；以及 前述材料的組合(如層合物、混合物、共混物等)。在一些實(shí)施例中，本方法特別可用于精確 清潔電子元件(如電路板)；光學(xué)或磁介質(zhì)；以及醫(yī)療裝置和醫(yī)療制品，例如注射器、外科手 術(shù)設(shè)備、植入性器械和假體。在一些實(shí)施例中，示例性清潔和/或凈化方法可用于溶解或移除基底表面的大多 數(shù)污染物。例如，可移除諸如輕質(zhì)烴類污染物；高分子量烴類污染物，例如礦物油、油脂、切割和沖壓用油和蠟；碳氟化合物類污染物，例如全氟聚醚類、溴三氟乙烯低聚體(回轉(zhuǎn)儀用 流體)和三氟氯乙烯低聚體(液壓流體、潤(rùn)滑劑)；硅油和硅脂；光致抗蝕劑、助焊劑；顆粒； 以及在精密裝置、電子裝置、金屬裝置和醫(yī)療裝置清潔過(guò)程中遇到的其他污染物之類的物 質(zhì)。在一些實(shí)施例中，本發(fā)明的方法特別可用于移除烴類污染物(特別是輕質(zhì)烴油)、碳氟 化合物污染物、光致抗蝕劑和顆粒。 在一些實(shí)施例中，類共沸組合物還可用于萃取。在此，清潔涉及通過(guò)溶解或轉(zhuǎn)移物 質(zhì)從物體(如天然形成的材料、食品、化妝品和藥品)中移除這些污染物(如脂肪、蠟質(zhì)、油 或其他溶劑)。在一些實(shí)施例中，示例性類共沸組合物還可用于涂料沉積應(yīng)用，其中類共沸組合 物用作涂料的載體，使該物質(zhì)能夠在基底表面上沉積，因而提供一種包含類共沸組合物的 涂層組合物和使用該類共沸組合物在基底表面上沉積涂料的方法。該方法包括如下步驟 向基底的至少一個(gè)表面的至少一部分施加液態(tài)涂層組合物的涂層，所述涂層組合物包含 (a)類共沸組合物；和(b)至少一種在所述類共沸組合物中可溶或可分散的涂料。該涂層 組合物還可包含一種或多種添加劑(例如表面活性劑、著色劑、穩(wěn)定劑、抗氧化劑、阻燃劑 等)。優(yōu)選地，該方法還包括如下步驟通過(guò)例如蒸發(fā)法(可借助于例如施加熱或真空)從 沉積的涂層中移除類共沸組合物。可用該方法沉積的涂料包括顏料、硅酮潤(rùn)滑添加劑、穩(wěn)定劑、粘接劑、抗氧化劑、 染料、聚合物、藥品、化妝品、脫模劑、無(wú)機(jī)氧化物等等，以及它們的組合。優(yōu)選的材料包括 全氟聚醚、烴類和硅酮潤(rùn)滑添加劑；四氟乙烯的非晶形共聚物；聚四氟乙烯；以及它們的組 合。適用于該方法的材料的代表性例子包括二氧化鈦、鐵氧化物、氧化鎂、全氟聚醚、聚硅 氧烷、硬脂酸、丙烯酸類粘接劑、聚四氟乙烯、四氟乙烯的無(wú)定形共聚物，以及它們的組合。 上述任何一種基底(用于凈化應(yīng)用)都可進(jìn)行涂覆。在一個(gè)實(shí)施例中特別有用的是用全氟 聚醚潤(rùn)滑劑來(lái)涂覆磁性硬盤或電連接器或者用硅酮潤(rùn)滑添加劑來(lái)涂覆醫(yī)療裝置。為形成涂層組合物，該組合物的組分(即類共沸組合物、涂料和使用的任何添加 劑)可以用任何常規(guī)的混合方法進(jìn)行混合，用于溶解、分散或乳化涂料，例如，通過(guò)機(jī)械攪 拌、超聲攪拌、人工攪拌等等。該類共沸組合物和涂料可以任何比例混合，這取決于所需的 涂層厚度。在一些實(shí)施例中，該涂料占涂層組合物的約0. 1 約10重量％。本發(fā)明的示例性沉積工藝可以通過(guò)用任何常規(guī)技術(shù)將該涂層組合物涂覆至基底 上來(lái)進(jìn)行。例如，可將該組合物刷涂或噴涂(例如以氣溶膠形式)至基底上，或者可旋涂基 底。在一些實(shí)施例中，通過(guò)將基底浸漬在組合物中進(jìn)行涂覆。浸漬可以在任何方適當(dāng)?shù)臏?度下進(jìn)行實(shí)施并可以保持任何合適的時(shí)長(zhǎng)。如果基底是管材，例如導(dǎo)管，并希望確保該組合 物涂覆在導(dǎo)管的管腔壁上，則通過(guò)施加減壓將組合物吸到管腔內(nèi)可能有利的。在一些實(shí)施例中，在將涂層施加至基底上之后，可以通過(guò)蒸發(fā)將類共沸組合物從 沉積涂層中移除。在一些實(shí)施例中，可以通過(guò)施加減壓或溫?zé)醽?lái)加快蒸發(fā)速率。涂層可具 有為任何所需厚度。通常，其厚度將取決于(例如)諸如涂料的粘度、施加涂層的溫度和撤 回速率(如果采用浸漬法的話)之類的因素。在一些實(shí)施例中，本發(fā)明的類共沸組合物可以在熱傳遞過(guò)程中用作熱傳遞流體， 其中該熱傳遞流體可以直接或間接的方式傳遞熱能(例如熱量)。直接熱傳遞(有時(shí)稱為 “直接接觸熱傳遞”)是指通過(guò)使流體與散熱器或熱源直接接觸，熱傳遞流體將熱能直接傳導(dǎo)給散熱器或熱源和/或直接從散熱器或熱源傳導(dǎo)熱量至流體的熱傳遞過(guò)程。直接熱傳遞 的例子包括電氣元件的浸漬冷卻和內(nèi)燃機(jī)的冷卻。間接熱傳遞是指在熱傳遞流體不與散熱器或熱源直接接觸的情況下，熱傳遞流體 傳導(dǎo)熱量至散熱器或熱源和/或從散熱器或熱源傳導(dǎo)熱量的熱傳遞過(guò)程。間接熱傳遞的例 子包括致冷、空調(diào)和/或加熱(如使用熱泵)的方法，例如用于建筑物、交通工具和固定機(jī) 械。在其他一些實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種包括將類共沸組合物用作第二回路制冷劑或第 一回路制冷劑的熱傳遞方法。在這些實(shí)施例中，第二回路制冷劑(即寬溫度范圍的液態(tài)流 體)提供了一種在熱源和第一回路制冷劑(即低沸點(diǎn)溫度的流體，例如一般通過(guò)使用壓縮 機(jī)，通過(guò)膨脹成氣體吸熱，壓縮成液體而放熱)之間熱傳遞的方法?？墒褂迷摴卜薪M合物的 設(shè)備的例子包括離心式冷卻器、家用冰箱/制冷器、汽車空調(diào)、冷藏運(yùn)輸工具、熱泵、超市 食品冷庫(kù)和陳列柜和冷藏倉(cāng)庫(kù)。
在間接熱傳遞方法中，可在涉及運(yùn)動(dòng)部件(如泵和閥門)的熱傳遞流體中摻入用 于熱傳遞的潤(rùn)滑添加劑，用以確保這些運(yùn)動(dòng)部件能夠長(zhǎng)期連續(xù)工作。通常，這些潤(rùn)滑添加劑 應(yīng)當(dāng)具有良好的熱穩(wěn)定性和水解穩(wěn)定性，并且應(yīng)當(dāng)表現(xiàn)出在熱傳遞流體中至少具有部分溶 解性。合適的潤(rùn)滑添加劑的例子包括礦物油、脂肪酸酯、高鹵化油例如含三氟氯乙烯的聚 合物和合成的潤(rùn)滑添加劑例如環(huán)氧烷聚合物。類共沸組合物還可以用作有機(jī)朗肯循環(huán)中的 工作流體，例如用以從諸如工業(yè)過(guò)程的廢熱、地?zé)峄蛱?yáng)能之類的來(lái)源回收熱量。在一些實(shí)施例中，類共沸組合物可用于配制包含本發(fā)明的類共沸組合物和至少一 種完全揮發(fā)性潤(rùn)滑添加劑的工作流體或潤(rùn)滑劑。在本文中，潤(rùn)滑添加劑被定義為改變工件 和刀具之間的摩擦系數(shù)的添加劑。在一些實(shí)施例中，具有潤(rùn)滑添加劑的類共沸組合物形成 了用于加工操作的工作流體。加工操作中的示例性基底包括金屬、金屬陶瓷和復(fù)合材料工件。示例性的金屬 包括難熔金屬(如鉭、鈮、鉬、釩、鎢、鉿、錸和鈦)；貴金屬(如銀、金和鉬)；高溫金屬(如 鎳、鈦合金和鎳鉻合金)；其他金屬，包括例如鎂、銅、鋁、鋼(如不銹鋼)；合金(如黃銅和青 銅)；以及它們的任何組合。通常，工作流體潤(rùn)滑加工表面，使得被加工的工件表面光滑且基本無(wú)殘留物。在一 些實(shí)施例中，用于這些操作的示例性工作流體還通過(guò)(例如)從中散熱和/或移除顆粒物 質(zhì)來(lái)冷卻加工環(huán)境(如工件和加工刀具之間的接觸界面)。金屬陶瓷為由陶瓷和金屬組分的混合物構(gòu)成的半合成產(chǎn)品，其物理性能與各單獨(dú) 組分均不相同。例子包括金屬碳化物、氧化物和硅化物。在本文中復(fù)合材料被描述為高溫纖維在聚合物基質(zhì)中(例如玻璃或碳纖維在環(huán) 氧樹(shù)脂中)的組合(例如層合物、混合物、共混物等)。在一些實(shí)施例中，工作流體配制成使得切削和成形過(guò)程被潤(rùn)滑以降低摩擦、刀具 或工件的發(fā)熱，和/或防止從工件到刀具的物質(zhì)傳遞。在一些實(shí)施例中，工作流體完全潤(rùn)濕 加工刀具。在一些實(shí)施例中，工作流體中包含的類共沸組合物可從加工刀具和工件中蒸發(fā)。 在一些實(shí)施例中，潤(rùn)滑添加劑形成為薄膜，可以降低在刀具和工件表面上的摩擦和發(fā)熱，以 及/或者防止從工件到刀具的物質(zhì)傳遞。通常，潤(rùn)滑添加劑選擇成使其沸點(diǎn)足夠高以能潤(rùn) 滑加工過(guò)程而不會(huì)過(guò)早蒸發(fā)，且其沸點(diǎn)仍足夠低而能從加工過(guò)程中完全蒸發(fā)而很少或沒(méi)有 殘余物留下(即具揮發(fā)性)。用于加工操作的潤(rùn)滑添加劑的例子包括工8至(14脂肪酸的酯、烷撐二醇醚、烴類餾出物和乳酸酯。在各上述應(yīng)用中，類共沸組合物可單獨(dú)使用，或者以類共沸組合物的共混物的形 式使用，只要該共混物也是類共沸的。類似地，可以在類共沸組合物中添加少量的共溶劑， 只要該添加不影響共沸行為?？捎玫墓踩軇┛砂?例如)氫氟烴(HFC)、烴類、氫氯烴 (HCC)或水。適當(dāng)?shù)墓踩軇┑拇硇岳影ǘ趸肌?，1_二氟乙烷、1-氫十五氟庚烷、 1，1，1，2-四氟乙烷、1，1，1，3，3-五氟丙烷、2-氯丙烷、水、飽和的全氟化合物(例如全氟戊 烷、全氟己烷和全氟(N-甲基嗎啡啉))以及它們的組合。在一些實(shí)施例中，類共沸組合物 可進(jìn)一步包含氫氟酸(HF)。以下實(shí)例進(jìn)一步說(shuō)明了本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和實(shí)施例，但是這些實(shí)例中所提到的具體材 料及其量以及其他條件和細(xì)節(jié)均不應(yīng)被解釋為對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限制。除非另外指明或顯而 易見(jiàn)，否則所有材料均可商購(gòu)獲得，或者是本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員已知的。
^M在下面的實(shí)例中對(duì)本發(fā)明的類共沸組合物的制備、鑒定和測(cè)試作進(jìn)一步的描述。 這些實(shí)例中敘述的具體材料及其量以及其他條件和細(xì)節(jié)，不應(yīng)解釋為是對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限 制。除非特別指出，在這些實(shí)例中，所有的百分比、比例和比值都以重量計(jì)。1，1，1，2，3，3-六氟-3-甲氧基-丙烷可購(gòu)自 Synquest Labs, Inc. (Alachua, FL)， 1-溴丙燒和第三組分可購(gòu)自 Aldrich Chemical Company, Inc. (Milwaukee，WI)。實(shí)例1-3使用下列工序，將由1，1，1，2，3，3_六氟-3-甲氧基-丙烷、溴丙烷和第三組 分組成的各種混合物在環(huán)境壓力(732至738托)下蒸餾，以鑒定該混合物是否形成三元 共沸物，如果是，記錄共沸物的組成和沸點(diǎn)(bp°C)。至少進(jìn)行兩次蒸餾，結(jié)果取平均值。 制備這些混合物，并在實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境壓力(726至732托)下在同心管蒸餾柱(購(gòu)自Ace GlaSS(Vinland，NJ)，型號(hào)933)中進(jìn)行蒸餾。在每種情況下，允許蒸餾在全回流下平衡至少 60分鐘。對(duì)于每次蒸餾，以液體回流率為10比1運(yùn)行蒸餾柱時(shí)取連續(xù)五個(gè)餾出液樣品(每 個(gè)樣品的體積大約為總液體裝載量的10% )。然后使用HP-5890系列II Plus氣相色譜儀 (帶有 RTX-200 毛細(xì)管柱(Restek Corp.，Bellefonte, PA)或 Nukol 毛細(xì)管柱(Supelco, Bellefonte,PA)或 Quadrex 007 系列甲基硅酮毛細(xì)管柱(Quadrex Corp.，New Haven, CT)) 和熱導(dǎo)檢測(cè)器分析餾出液樣品的組成。用熱電偶測(cè)量每份餾出液樣品的沸點(diǎn)。按照該檢測(cè) 步驟，鑒定出1，1，1，2，3，3-六氟-3-甲氧基-丙烷、1-溴丙烷和第三組分的共沸物。在下面的表1中，示出了實(shí)例1-3的三種共沸物的組成和沸點(diǎn)(在標(biāo)出的壓力 下)。表 權(quán)利要求
一種類共沸組合物，其包含1，1，1，2，3，3 六氟 3 甲氧基 丙烷、1 溴丙烷和第三組分的共混物，其中所述組合物選自(i)基本上由1，1，1，2，3，3 六氟 3 甲氧基 丙烷、1 溴丙烷和甲醇組成的共混物，其在分餾時(shí)形成的餾分為基本上由約73.2重量％的1，1，1，2，3，3 六氟 3 甲氧基 丙烷、18.6重量％的1 溴丙烷和8.2重量％的甲醇組成的共沸物，其中所述共沸物在732托下在約45.3℃沸騰；或(ii)基本上由1，1，1，2，3，3 六氟 3 甲氧基 丙烷、1 溴丙烷和乙醇組成的共混物，其在分餾時(shí)形成的餾分為基本上由約77.0重量％的1，1，1，2，3，3 六氟 3 甲氧基 丙烷、18.0重量％的1 溴丙烷和5.0重量％的乙醇組成的共沸物，其中所述共沸物在735下在約50.9℃沸騰；或(iii)基本上由1，1，1，2，3，3 六氟 3 甲氧基 丙烷、1 溴丙烷和異丙醇組成的共混物，其在分餾時(shí)形成的餾分為基本上由約79.9重量％的1，1，1，2，3，3 六氟 3 甲氧基 丙烷、17.6重量％的1 溴丙烷和2.5重量％的異丙醇組成的共沸物，其中所述共沸物在738托下在約51.9℃沸騰。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的類共沸組合物，其中在所述類共沸組合物中1，1，1，2，3，3-六 氟-3-甲氧基-丙烷、1-溴丙烷和第三組分的濃度與在相應(yīng)共沸物中這些組分的濃度之間 的差異不超過(guò)約10%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的類共沸組合物，其中在所述類共沸組合物中所述醚和所述有 機(jī)溶劑的濃度與相應(yīng)共沸物中這些組分的濃度之間的差異不超過(guò)約5%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的類共沸組合物，其中所述類共沸組合物是共沸物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的類共沸組合物，其包含1，1，1，2，3，3-六氟-3-甲氧基-丙 烷、1-溴丙烷和第三組分的共混物，其中所述共混物選自(i)基本上由65.9至80. 5重量％的1，1，1，2，3，3_六氟-3-甲氧基-丙烷、16. 7至 20. 5重量％的1-溴丙烷和7. 4至9. 0重量％的甲醇組成的共混物；或(ii)基本上由69.3至84. 7重量％的1，1，1，2，3，3-六氟-3-甲氧基-丙烷、16. 2至 19. 8重量％的1-溴丙烷和4. 5至5. 5重量％的乙醇組成的共混物；或(iii)基本上由71.9至87-9重量％的1，1，1，2，3，3-六氟-3-甲氧基-丙烷、15.8至 19. 4重量％的1-溴丙烷和2. 3至2. 8重量％的異丙醇組成的共混物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的類共沸組合物，其包含1，1，1，2，3，3-六氟-3-甲氧基-丙 烷、1-溴丙烷和第三組分的共混物，其中所述共混物選自(i)基本上由69.5至76. 9重量％的1，1，1，2，3，3-六氟-3-甲氧基-丙烷、17. 7至 19. 5重量％的1-溴丙烷和7. 8至8. 6重量％的甲醇組成的共混物；或(ii)基本上由73.2至80. 8重量％的1，1，1，2，3，3-六氟-3-甲氧基-丙烷、17. 1至 18. 9重量％的1-溴丙烷和4. 8至5. 2重量％的乙醇組成的共混物；或(iii)基本上由75.9至83.9重量％的1，1，1，2，3，3-六氟-3-甲氧基-丙烷、16.7至 18. 4重量％的1-溴丙烷和2. 4至2. 6重量％的異丙醇組成的共混物。
7.—種涂層組合物，其包含根據(jù)權(quán)利要求1所述的類共沸組合物和至少一種涂料。
8.一種涂覆的制品，其包括具有第一表面的基底，其中根據(jù)權(quán)利要求7所述的涂層組 合物接觸所述第一表面的至少一部分。
9.一種用于將涂層沉積于基底表面上的方法，該方法包括將根據(jù)權(quán)利要求7所述的涂 層組合物施加至所述基底的至少一個(gè)表面的至少一部分上，其中所述至少一種涂料可溶于 或可分散于所述類共沸組合物。
10.一種工作流體，其包含根據(jù)權(quán)利要求1所述的類共沸組合物和潤(rùn)滑添加劑。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的工作流體，其中所述潤(rùn)滑添加劑是揮發(fā)性的。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的類共沸組合物，其還包含氫氟酸。
13.一種用于潤(rùn)滑金屬、金屬陶瓷或復(fù)合材料的方法，其中所述方法用根據(jù)權(quán)利要求 10所述的工作流體進(jìn)行潤(rùn)滑。
14.一種從基底表面移除污染物的方法，該方法包括如下步驟使所述基底與一種或 多種根據(jù)權(quán)利要求1所述的類共沸組合物接觸直到所述污染物溶解、分散或轉(zhuǎn)移進(jìn)所述類 共沸組合物中或被所述類共沸組合物溶解、分散或轉(zhuǎn)移，并將含有溶解、分散或轉(zhuǎn)移的污染 物的所述類共沸組合物從所述基底表面移除。
15.一種用于熱傳遞的方法，其中根據(jù)權(quán)利要求1所述的類共沸組合物中的至少一種 被用作熱傳遞流體。
全文摘要
本發(fā)明描述了包含1，1，1，2，3，3-六氟-3-甲氧基-丙烷、1-溴丙烷和第三組分的三元共沸物和類共沸組合物及其用途。
文檔編號(hào)C10N40/24GK101970596SQ200980108478
公開(kāi)日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2009年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月17日
發(fā)明者約翰·G·歐文斯 申請(qǐng)人:3M創(chuàng)新有限公司