由链状氟化物和环状氟化物组成的共沸或类共沸组合物

摘要

本发明公开了一种由链状氟化物和环状氟化物组成的共沸或类共沸组合物，该组合物由Z链状氟化物和环状氟化物按照质量百分比80‑95%：20‑5%组成，其中，链状氟化物为1,1,1,3,3,3‑六氟丙基甲醚或Z‑1,1,1,4,4,4‑六氟丙烯中任意一种。该组合物可应用做发泡剂组合物、溶剂组合物和传热流体组合物，不但低GWP100值，而且发泡性能优异。

说明书

技术领域

本发明涉及共沸或类共沸组合物，尤其涉及一种由链状氟化物和环状氟化物组成的共沸或类共沸组合物，其中，链状氟化物为1,1,1,3,3,3-六氟丙基甲醚或Z-1,1,1,4,4,4-六氟丙烯中任意一种。

背景技术

截至目前，含氟发泡剂主要分为氯氟烃类、氢氯氟烃类、氢氟烃类、氢氟烯烃类发泡剂。

第一代含氟发泡剂是氯氟烃类发泡剂，以一氯三氟甲烷（CFC-11）为代表。这些发泡剂具有低毒、金属相容性好、化学稳定性好等优点，但存在以下缺点：全球暖化潜值（GWP）高，臭氧消耗潜值（ODP）高。根据国际公约蒙特利尔议定书，我国已于2010年全面淘汰氯氟烃。

第二代含氟发泡剂是氢氯氟烃类发泡剂，以1,1-二氯-1-氟乙烷（HCFC-141b）为代表。氢氯氟烃类发泡剂存在以下缺陷：尽管这些物质的GWP值和ODP值较氯氟烃类物质有所下降，但ODP值仍不为零；因此氢氯氟烃类发泡剂也不是理想的发泡剂。日本、欧洲已经于2004年1月1日禁止使用，美国于2003年1月1日禁止生产，加拿大于2010年1月1日禁止使用。中国在2020年削减35%，2025年削减67.5%，到2030年削减至2.5%，按线性速率削减和替代。

第三代含氟发泡剂是氢氟烃类发泡剂，以1,1,1,3,3-五氟乙烷（HFC-245fa）和1,1,1,3,3-五氟丁烷（HFC-365mfc）为代表。氢氟烃类发泡剂存在以下缺陷： GWP值很高，100年的全球暖化潜值（GWP

第四代含氟发泡剂是氢氟烯烃类发泡剂，以E-1,1,1,4,4,4-六氟丙烯（HFO-1336mzz(E)）和Z-1,1,1,4,4,4-六氟丙烯（HFO-1336mzz(Z)）为代表。氢氟烯烃类发泡剂具有零ODP值、低GWP值的环境友好性能，其发泡、隔热性能优异，成为氢氟烃类发泡剂的最佳替代物。其中，HFO-1336mzz(Z)可以直接用作发泡剂，通过调整配方中的含量可以达到良好的发泡性能，与金属材料、塑料、弹性体材料以及与主要类型的聚醚多元醇生产聚氨酯泡沫时均表现出良好的性能。与目前使用的发泡剂相比，该产品在环保性能、隔热保温性能方面效果显著，不易燃、不消耗大气中的臭氧，可以低转换成本取代其他液体发泡剂。但是HFO-1336mzz(Z)组分形成的泡孔稳定性差、隔热效果差，因此常与其他组分混合使用。

CN101743270A和CN101878253A公开了包含HFO-1336mzz(Z)与聚酯多元醇和聚醚多元醇组成的组合物作为发泡剂，该发泡剂与多异氰酸酯反应制得聚氨酯或聚异氰脲酸酯聚合物的闭孔泡沫。

CN102015592A报道了HFO-1336mzz(Z)和乙醚、2-氯丙烷或全氟-2-甲基-3-戊酮组成的共沸或类共沸物组合物作为发泡剂来制备塑性或热固性泡沫。

上述专利中公开的发泡剂组合物存在高GWP值、或生产出的泡沫具有导热系数大、能耗高的缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于解决背景技术中的不足，提供一种低GWP值、发泡性能优异（导热系数小、能耗低）的共沸或类共沸物组合物。

一种由链状和环状氟化物组成的共沸或类共沸组合物，该共沸或类共沸组合物由链状和环状氟化物按照质量百分比80-99.9%：20-0.1%组成，其中，链状氟化物为1,1,1,3,3,3-六氟丙基甲醚或Z-1,1,1,4,4,4-六氟丙烯中任意一种，环状氟化物为

所述共沸或类共沸组合物，由Z-1,1,1,4,4,4-六氟丙烯和环状氟化物按照质量百分比80-99.9%：20-0.1%组成，所述组合物在101325Pa的压力下沸点为33.4±1℃，其中环状氟化物为

所述共沸或类共沸组合物，由Z-1,1,1,4,4,4-六氟丙烯和环状氟化物按照质量百分比85-95%：15-5%组成，所述组合物在101325Pa的压力下沸点为33.4±0.5℃，其中，所述环状氟化物为

所述的共沸或类共沸组合物，由Z-1,1,1,4,4,4-六氟丙烯和环状氟化物按照质量百分比90-95%：10-5%组成，所述组合物在101325Pa的压力下沸点为33.4±0.2℃，其中，所述环状氟化物为

所述的共沸或类共沸组合物，由1,1,1,3,3,3-六氟丙基甲醚和环状氟化物按照质量百分比80-99.9%：20-0.1%组成，所述组合物在101325Pa的压力下沸点为50.5±1℃，其中环状氟化物为

所述共沸或类共沸组合物，由1,1,1,3,3,3-六氟丙基甲醚和环状氟化物按照质量百分比85-95%：15-5%组成，所述组合物在101325Pa的压力下沸点为50.5±0.5℃，其中，所述环状氟化物为

所述的共沸或类共沸组合物，由1,1,1,3,3,3-六氟丙基甲醚和环状氟化物按照质 量百分比90-95%：10-5%组成，所述组合物在101325Pa的压力下沸点为50.5±0.2℃，其中， 所述环状氟化物为

任一所述共沸或类共沸组合物作为发泡剂、溶剂或传热流体的应用。

所述传热流体应用在5G基站、微处理器、功率控制半导体、配电开关设备、用于制造半导体器件的晶片、电力变压器、电路板、多芯片模板、封装和未封装的半导体器件、化学反应器、核反应堆、燃料电池、激光器和导弹原件的传热过程中双相浸没式冷却系统中。

所述传热流体用作热泵工质。

本发明所提供的一种环状氟化物

表1、各类氯化物的环境性能比较

另外，本发明提供的

表2、环状氟化物的沸点和GWP

与第二代和第三代发泡剂相比，本发明的共沸或类共沸组合物具有良好的化学稳定性，在通常条件下，不会发生分解现象，与聚氨酯发泡过程所使用的金属材料相容性好，对塑料和弹性体的影响要比HCFC-141b小，泡沫料的流动性、粘合性、泡沫制品的压缩强度和拉伸强度等性能得到显著提高，泡沫的尺寸稳定性好，泡沫用料得到显著减少，导热系数与HCFC-141b相当，导热系数是衡量聚氨酯硬质泡沫塑料绝热保温性能的重要指标。本发明的混合物气相导热系数比HCFC-141b稍高，但泡沫塑料的导热系数不仅取决于发泡剂的热导率，还与泡孔的大小、密度及密度是否均匀等因素有关。通过改进发泡配方，能生产出导热系数较低的泡沫。本发明的组合物发泡的聚氨酯泡沫的泡孔比较细密，绝热性能与HCFC-141b发泡的泡沫相当，能耗高约0.5%，而环戊烷的能耗比HCFC-141b高10%，HFC-365mfc的能耗比HCFC-141b高7%，HFC-134a的能耗比HCFC-141b高13%。因此，本发明的发泡剂与目前市场上常用的发泡剂环戊烷、HFC-365mfc以及HFC-134a的发泡能耗均要低，是替代HCFC-141b较理想的发泡剂。

本发明的组合物包括链状氟化物和环状氟化物。优选为Z-1,1,1,4,4,4-六氟丙烯和

与非共沸或非类共沸组合物相比，本发明的组合物属于共沸或类共沸组合物，不需要进行浓度管理，方便使用。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明进行进一步的说明，但本发明并不局限于所述的实施例。

实施例1

将Z-1,1,1,4,4,4-六氟丙烯和

实施例2

将Z-1,1,1,4,4,4-六氟丙烯和

实施例3

将Z-1,1,1,4,4,4-六氟丙烯和

实施例4

将Z-1,1,1,4,4,4-六氟丙烯和

实施例5

将Z-1,1,1,4,4,4-六氟丙烯和

表3、实施例1-5组合物的性能

实施例6

将Z-1,1,1,4,4,4-六氟丙烯和

实施例7

将Z-1,1,1,4,4,4-六氟丙烯和

实施例8

将Z-1,1,1,4,4,4-六氟丙烯和

实施例9

将Z-1,1,1,4,4,4-六氟丙烯和

实施例10

将Z-1,1,1,4,4,4-六氟丙烯和

表4、实施例6-10组合物的性能

实施例11

将1,1,1,3,3,3-六氟丙基甲醚和

实施例12

将1,1,1,3,3,3-六氟丙基甲醚和

实施例13

将1,1,1,3,3,3-六氟丙基甲醚和

实施例14

将1,1,1,3,3,3-六氟丙基甲醚和

实施例15

将1,1,1,3,3,3-六氟丙基甲醚和

表5实施例11-15组合物的性能

实施例16

将1,1,1,3,3,3-六氟丙基甲醚和

实施例17

将1,1,1,3,3,3-六氟丙基甲醚和

实施例18

将1,1,1,3,3,3-六氟丙基甲醚和

实施例19

将1,1,1,3,3,3-六氟丙基甲醚和

实施例20

将1,1,1,3,3,3-六氟丙基甲醚和

表6实施例16-20组合物的性能

实施例21

将1,1,1,3,3,3-六氟丙基甲醚和

实施例22

将1,1,1,3,3,3-六氟丙基甲醚和

实施例23

将1,1,1,3,3,3-六氟丙基甲醚和

实施例24

将1,1,1,3,3,3-六氟丙基甲醚和

实施例25

将1,1,1,3,3,3-六氟丙基甲醚和

表7实施例21-25组合物的性能