环境友好节能型冷冻机油

摘要

本发明公开了一种环境友好节能型冷冻机油组合物。其特征是：由下列质量百分数的成分组成：复合基础油95%～98%，复合抗氧剂0.5%～2%，复合极压抗磨剂1%～3%，复合抗泡剂0.002%～0.005%；本发明的冷冻机油各项性能指标均达到使用要求，具有良好的低粘度、低凝点、高粘度指数、粘温性能、低温性能、低挥发性、低温流动性、化学稳定性、热氧化安定性、防腐性、润滑性、油气分离性、制冷剂相容性、材料适应性等，可生物降解性高，适用于以CO

说明书

技术领域

本发明涉及一种环境友好节能型冷冻机油。

背景技术

冷冻机是压缩制冷设备中最重要的组成部分之一。压缩式制冷系统是由压缩机、冷凝器、 膨胀阀、蒸发器四大部件组成，其主要的工作原理是利用制冷剂气化吸收周围的热量，使温 度降低进而冷却；然后再经压缩机及冷凝器使高压气态制冷剂重新变成液体，再进行气化， 如此不断循环工作。这种制冷系统被广泛应用于我们的工业设备、生活设备等各个领域中。 然而制冷系统要正常运行离不开冷冻机油的润滑、密封、散热和防腐等作用，冷冻机油的质 量及性能也直接影响着压缩机和制冷系统性能的发挥和使用寿命。

目前，世界上主要使用的制冷剂有CFC_S、HCFC_S、HFC_S和自然制冷剂。根据蒙特利尔 议定书上所达成的协议，CFC_S在2010年前将被全面停止生产和使用。HCFC_S也将于2040 年前被全面废止。另外，由于HFC_S的GWP高，将来被制约而不能用的可能性很大。现在 被看好的是已经被实用化的HC_S、CO₂、氨等自然制冷剂。为适应新的环保型制冷剂的开发 以及随着人们对环保的重视，研究环境友好性能优异的冷冻机油将成为人们关注的热点。生 物质油脂不仅无毒并具有良好的可生物降解性，而且是可再生性资源，是环境友好润滑剂技 术发展的主方向之一。以蓖麻油为原料生产的癸二酸二辛酯，具有优良的润滑性能、防腐性、 耐高温性、低凝点和低粘度等特点，本发明将癸二酸二辛酯作为基础油组份之一。与聚α- 烯烃（mPAO）、聚内烯烃(PIO)复合作为冷冻机油的基础油，并采用人工神经网络算法进行 多种功能添加剂的作用、特性进行数学模型模拟计算和筛选，以求得最佳的添加剂使用量， 研究它们的配伍性，最终得到环保节能型冷冻机油配方。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种环境友好节能型冷冻机油，该冷冻机油具有良好的 低粘度、低凝点、高粘度指数、粘温性能、低温性能、低挥发性、低温流动性、化学稳定性、 热氧化安定性、防腐性、润滑性、油气分离性、制冷剂相容性、材料适应性、抗泡沫性、绝 缘性、密封性、可生物降解性相对传统矿物型润滑油高，能达到节能环保的目的。

本发明的环境友好节能型冷冻机油，各原料组分及其质量百分数为：

组分 含量（质量百分比） 复合基础油 95%～98% 复合抗氧剂 0.5%～2% 复合极压抗磨剂 1%～3% 复合抗泡剂 0.002%～0.005%

其中：

复合基础油是质量比20%～25%的茂金属聚α-烯烃（mPAO）、质量比25%-35%聚内烯 烃(PIO)与质量比55%～40%的癸二酸二辛酯复合。

复合抗氧剂是质量比60%～50%2,6–二叔丁基对甲基苯酚和40%～50%苯三唑衍生物复 合；

复合极压抗磨剂是质量比60%～70%的硫代磷酸酯和40%～30%的磷酸三甲酚酯复合；

复合抗泡剂是质量比70%甲基丙烯酸酯的均聚物与30%聚硅氧烷复合；

本发明的环境友好节能型冷冻机油的显著优点有：

1.本产品的各项性能指标均达到使用要求，具有良好的低粘度、低凝点、高粘度指数、 粘温性能、低温性能、低挥发性、低温流动性、化学稳定性、热氧化安定性、防腐性、润滑 性、油气分离性、制冷剂相容性、材料适应性、抗泡沫性、绝缘性、密封性、可生物降解性 相对传统矿物型润滑油高，可满足节能环保要求；适用于以CO₂、HC_S、CFC_S、HCFC_S、 HFC_S为制冷剂的封闭式制冷压缩机。

2.所使用的复合添加剂不仅具有降低冷冻机油中的硫、磷含量的作用，而且还能中和 水解产生的酸性物质，避免了酸性物质形成沉淀而堵塞毛细管以及腐蚀制冷机部件。

3.针对不同使用冷冻机油规格工况条件，采用人工神经网络算法，有针对性的对多种 功能添加剂筛选和预测；并采用遗传算法进行最优化配方的选取，寻求获得不同规格、性价 比的冷冻机油组分。

4.该油品各项性能指标均符合使用要求，采用聚异丁烯可以调合出满足冷冻机油 L-DRB/B粘度等级为N15、N22、N32、N46、N68的性能要求。

具体实施方式

本发明针冷冻机油日益苛刻的使用性能要求以及环保节能需要，采用茂金属聚α-烯烃 （mPAO）、聚内烯烃(PIO)与癸二酸二辛酯复合作为环境友好节能型冷冻机油的基础油；所 采用的癸二酸二辛酯是：蓖麻子经过压榨或浸渍萃取得到蓖麻油；蓖麻油经催化水解或加碱 皂化生成蓖麻油酸后，再以苯酚作为稀释剂，在260℃～280℃温度下加碱裂解；经酸化和 净化处理得到癸二酸；将癸二酸与二辛醇在硫酸催化下进行酯化反应，以及经过一系列精制 得到。癸二酸二辛酯的理化性质见表1。

表1癸二酸二辛酯的理化性质

通过采用人工神经网络算法，有针对性的对多种功能添加剂筛选和预测；并采用遗传算 法进行最优化配方的选取，寻求获得不同规格、性价比的冷冻机油组分。该组分具有良好的 低温流动性、化学稳定性、热氧化安定性、防腐性、润滑性、制冷剂相容性、材料适应性、 抗泡沫性、绝缘性、可生物降解性等性能。其各项理化指标均达到使用要求，采用聚异丁烯 可以调合出满足GB/T16630—1996冷冻机油L-DRB/B质量等级规格的技术要求和粘度等级 为N15、N22、N32、N46、N68的性能要求。适用于以CO₂、HC_S、CFC_S、HCFC_S、HFC_S为制冷剂的封闭式制冷压缩机。

实施例1：

按下列质量百分比调和而成：

以上组分总和为100%。

实施例2：

按下列质量百分比调和而成：

以上组分总和为100%。

实施例3：

按下列质量百分比调和而成：

以上组分总和为100%。

上述油品通过润滑油品主要评定标准，采用聚异丁烯可以调合出满足GB/T16630—1996 冷冻机油L-DRB/B质量等级规格的技术要求和粘度等级为N15、N22、N32、N46、N68的 性能要求。实施例2的油品各项典型理化指标见表2。

表2环境友好节能型冷冻机油的各项典型理化指标