Азеотропоподобные композиции цис-1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-бутена

Азеотропоподобные композиции цис-1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-бутена

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Перекрестная ссылка на родственные заявки

Приоритет настоящей заявки основан на предварительной заявке US 61/287041, поданной 16 декабря 2009 года, содержание которой в виде ссылки включено в настоящую заявку.

Область техники

Настоящее изобретение относится к азеотропоподобным композициям, способам и системам, имеющим множество применений, более точно, к применению азеотропоподобных композиций, включающих или преимущественно содержащих эффективные количества цис-1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-бутена (Z-HFO-1336mzzm) со следующей структурой:

и другое вещество, выбранное из группы, включающей воду, фторкетоны, спирты, гидрохлорфторолефины и сочетания двух или более из них.

Уровень техники

Азеотропоподобные композиции согласно настоящему изобретению получены в ходе постоянного поиска материалов нового поколения с низким потенциалом глобального потепления. Такие материалы должны оказывать незначительное отрицательное воздействие на окружающую среду, в частности, иметь сверхнизкий потенциал глобального потепления и почти нулевой потенциал озонного истощения.

Азеотропоподобные композиции согласно настоящему изобретению могут иметь разнообразное применение, такое как в качестве пенообразователей, хладагентов, теплоносителей, средств для использования в энергетических циклах, очищающих средств, пропеллентов для распыления аэрозолей, стерилизующих средств, смазочных веществ, экстрагентов ароматизирующих и душистых веществ, снижающих воспламеняемость средств и противопожарных реагентов из числа нескольких предпочтительных применений.

Сущность изобретения

Заявителями было разработано несколько азеотропоподобных композиций, которые в качестве основного компонента содержат Z-HFO-1336mzzm. В некоторых вариантах осуществления другой частью азеотропоподобной композиции является по меньшей мере одно спиртовое соединение С1-С12. В других вариантах осуществления другой частью азеотропоподобной композиции является вода. В других вариантах осуществления другой частью азеотропоподобной композиции является фторкетоновое соединение. В других вариантах осуществления другой частью азеотропоподобной композиции является гидрохлорфторолефиновое соединение.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения предложены азеотропоподобные композиции, включающие или предпочтительно содержащие преимущественно от более 0 до около 99% по весу соединения Z-HFO-1336mzzm и от около 1% по весу до менее 100% по весу спирта и сочетания двух или более из перечисленного. Предпочтительными спиртами являются спирты С1-С12. Особо предпочтительными спиртами являются метанол и этанол.

Следует отметить, что Z-HFO-1336mzzm обычно содержит небольшой процент, например, от около 0,5% по весу до около 5% по весу других компонентов, включая, в частности, E-HFO-1336mzzm. Используемый в описании термин "содержащий преимущественно Z-HFO-1336mzzm" обычно подразумевает такие композиции. Используемые в описании термины "содержат" и "содержащие" не включают другие такие компоненты. Во всех остальных описанных варианта осуществления композиции при желании могут быть получены преимущественно в очищенной форме, и композиции согласно таким вариантам осуществления предпочтительно содержат только фактически обозначенные компоненты за исключением незначительных примесей (например, исчисляемых частями на миллион).

В настоящем изобретении предпочтительно предложены азеотропные и азеотропоподобные композиции, включающие или предпочтительно содержащие преимущественно Z-НРО-1336 mzzm/этанол или г-НРО-1336 mzzm/метанол. Азеотропоподобные композиции согласно настоящему изобретению предпочтительно включают или более предпочтительно содержат преимущественно эффективные количества Z-HFO-1336mzzm и этанола или Z-HFO-1336mzzm и метанола. Используемый в описании термин эффективное количество означает количество каждого компонента, который после сочетания с другим компонентом или компонентами образует предложенные в изобретении азеотропоподобные композиции.

В некоторых вариантах осуществления азеотропоподобная композиция включает или предпочтительно содержит преимущественно от около 75% по весу до менее 100% по весу Z-HFO-1336mzzm и от более 0 до около 25% по весу спирта и сочетания двух или более из них.

В других вариантах осуществления азеотропоподобная композиция включает или предпочтительно содержит преимущественно от около 85% по весу до менее 100% по весу Z-HFO-1336mzzm и от более 0 до около 15% по весу спирта и сочетания двух или более из них.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения предложены азеотропоподобные композиции, содержащие от более 0 до около 99% по весу воды и от около 1% по весу до менее 100% по весу Z-HFO-1336mzzm.

В некоторых вариантах осуществления азеотропоподобная композиция включает или предпочтительно содержит преимущественно от более 0 до около 50% по весу воды и от около 50% по весу до менее 100% по весу Z-HFO-1336mzzm.

В других вариантах осуществления азеотропоподобная композиция включает или предпочтительно содержит преимущественно от более 0 до около 10% по весу воды и от около 90% по весу до менее 100% по весу Z-HFO-1336mzzm.

В одном из вариантов осуществления изобретения предложен пенообразователь, включающий или содержащий преимущественно одну или несколько азеотропоподобных композиций согласно настоящему изобретению.

В другом варианте осуществления изобретения предложен способ пенообразования, включающий добавление во вспениваемую композицию пенообразователя, включающего или содержащего преимущественно одну или несколько азеотропоподобных композиций согласно настоящему изобретению. Пенообразователь может дополнительно представлять собой предварительно приготовленную смесь полиола и пенообразователя, при этом пенообразователь содержит азеотропоподобную композицию согласно настоящему изобретению.

В еще одном варианте осуществления изобретения предложен пеноматериал с закрытыми порами, получаемый путем вспенивания вспениваемой композиции в присутствии пенообразователя, включающего или содержащего преимущественно одну или несколько азеотропоподобных композиций согласно настоящему изобретению. Пеноматериал с закрытыми порами предпочтительно получают из вспениваемой композиции, которая дополнительно содержит полиуретан, полиизоцианурат, полистирол, полиэтилен и их смеси.

В одном из вариантов осуществления изобретения предложена композиция хладагента, включающая или содержащая преимущественно одну или несколько азеотропоподобных композиций согласно настоящему изобретению. В другом варианте осуществления изобретения предложена холодильная система, содержащая композицию хладагента согласно настоящему изобретению. В еще одном варианте осуществления изобретения предложен способ охлаждения объекта, включающий испарение композиции хладагента согласно изобретению вблизи охлаждаемого объекта.

В другом варианте осуществления изобретения предложен способ нагрева объекта, включающий конденсацию композиции хладагента, включающей или содержащей преимущественно одну или несколько азеотропоподобных композиций согласно настоящему изобретению, вблизи нагреваемого объекта.

В одном из вариантов осуществления изобретения предложена распыляемая композиция, содержащая распыляемое вещество и пропеллент, включающий или содержащий преимущественно одну или несколько азеотропоподобных композиций согласно настоящему изобретению.

В еще одном варианте осуществления изобретения предложен способ снижения воспламеняемости текучей среды, включающий добавление в текучую среду одной или нескольких азеотропоподобных композиций согласно настоящему изобретению.

В другом варианте осуществления изобретения предложен способ сбивания пламени, включающий введение пламени в контакт с текучей средой, содержащей одну или несколько азеотропоподобных композиций согласно настоящему изобретению. Эта текучая среда может необязательно дополнительно содержать одно или несколько фторкетоновых соединений. Одним из предпочтительных фторкетоновых соединений является додекафтор-2-метилпентан-3-он. Одним из поставщиков этого соединения является компания 3М, предлагающая его под торговым наименованием Novec 1230.

В еще одном варианте осуществления изобретения предложен способ очистки и(или) стерилизации объекта, включающий введение в контакт очищаемого или стерилизуемого объекта с композицией, включающей или содержащей преимущественно одну или несколько азеотропоподобных композиций согласно настоящему изобретению. Композиция может необязательно дополнительно содержать окись этилена.

Азеотропоподобные композиции

Термин азеотропоподобный относится к композициям с характеристиками, подобными азеотропным смесям, то есть, композициям, у которых состав паровой фазы, образующейся во время кипения или испарения, идентичен или преимущественно идентичен исходному составу жидкой фазы. Таким образом, при кипении или испарении состав жидкой фазы изменяется, если вообще изменяется, лишь в минимальной или пренебрежимо малой степени. В этот состоит отличие от не азеотропоподобных композиций, у которых во время кипения или испарения в значительной степени изменяется состав жидкой фазы.

Таким образом, подразумевается, что термин азеотропоподобный в широком смысле относится как к композициям, которые являются строго азеотропными, так и к композициям с характеристиками, подобными азеотропным смесям. Исходя из фундаментальных принципов, термодинамическое состояние текучей среды определяется давлением, температурой, состав жидкой фазы и состав паровой фазы. Азеотропная смесь является системой из двух или более компонентов, у которой жидкая фаза и паровая фаза имеют одинаковый состав при заданном давлении и температуре. На практике это означает, что компоненты азеотропной смеси являются постоянно кипящими и не могут быть разделены во время фазового превращения.

Термин "азеотропоподобный" относится, в частности, к сочетанию соединения Z-HFO-1336mzzm с одним или несколькими соединениями с характеристиками, преимущественно подобными однокомпонентному соединению, поскольку паровая фаза, находящаяся преимущественно в равновесии с жидкой фазой, имеет преимущественно такую же концентрацию компонентов, присутствующих в жидкой фазе.

Азеотропоподобные композиции согласно настоящему изобретению включают абсолютные азеотропы (композиции, удовлетворяющие условиям азеотропии при конкретном давлении и всех значениях температуры (вплоть до критической стадии)) или ограниченные азеотропы (композиции, удовлетворяющие условиям азеотропии только в определенном интервале температур при конкретном давлении).

Азеотропоподобные композиции согласно настоящему изобретению также включают гомоазеотропы, когда при заданном давлении композиция существует в одной жидкой фазе, или гетероазеотропы, когда при заданном давлении композиция существует в двух или более жидких фазах. Кроме того, азеотропоподобные композиции согласно настоящему изобретению могут представлять собой двух-, трех-, четырех- или пятикомпонентные азеотропы, когда композиция состоит из 2, 3, 4 или 5 (или более) соединений, соответственно.

Азеотропоподобные композиции согласно изобретению могут включать дополнительные компоненты, которые не образуют новые азеотропоподобные системы, или дополнительные компоненты, которые не входят в первую дистилляционную фракцию. Первой дистилляционной фракцией является первая фракция, отбираемая после того, как дистилляционная колонна достигает установившегося режима работы в условиях полного орошения. Одним из способов определить, образуется ли в результате добавления какого-либо компонента новая азеотропоподобная система, не входящая в объем настоящего изобретения, является дистилляция образца композиции, содержащей этот компонент, в условиях, в которых не азеотропная смесь предположительно разделилась бы на отдельные компоненты. Если смесь, содержащая дополнительный компонент, не является азеотропоподобной, дополнительный компонент фракционирует из азеотропоподобных компонентов. Если смесь является азеотропоподобной, будет получено определенное конечное количество первой дистилляционной фракции, содержащей все компоненты смеси, которые являются постоянно кипящими или имеют характеристики однокомпонентного вещества.

Из этого следует, что другой характеристикой азеотропоподобных композиций является существование ряда композиций, который в различных пропорциях содержат одинаковые компоненты, являющиеся азеотропоподобными или постоянно кипящими. Используемый в описании термин "постоянно кипящие" означает, что температура кипения композиции изменяется в пределах не более около ±2°C, предпочтительно в пределах не более около ±1°С, более предпочтительно в пределах не более около ±0,5°С, наиболее предпочтительно в пределах не более около ±0,2°С при изменении азеотропоподобной композиции. Подразумевается, что ко всем таким композициям относятся термины "азеотропоподобные" и "постоянно кипящие". Например, хорошо известно, что при изменении давления состав заданного азеотропа будет по меньшей мере незначительно изменяться, как и температура кипения композиции.

Как описано выше, азеотропоподобные композиции согласно изобретению являются постоянно кипящими или преимущественно постоянно кипящими. Иными словами, у этих азеотропоподобных композиций состав паровой фазы во время кипения или испарения идентичен или преимущественно идентичен исходному составу жидкой фазы. Таким образом, при кипении или испарении состав жидкой фазы изменяется, если вообще изменяется, лишь в минимальной или пренебрежимо малой степени. В этот состоит отличие от не азеотропоподобных композиций, у которых во время кипения или испарения в значительной степени изменяется состав жидкой фазы.

Таким образом, азеотропоподобная композиция, содержащая компонент А и компонент В, отличается взаимосвязью уникального типа, но имеет непостоянный состав, зависящий от температуры и(или) давления. Следовательно, в случае азеотропоподобных композиций существует ряд композиций, которые в различных пропорциях содержат одинаковые компоненты, являющиеся азеотропоподобными. Подразумевается, что ко всем таким композициям относится используемый в описании термин азеотропоподобный.

Предпочтительные азеотропоподобные композиции согласно настоящему изобретению являются экологически приемлемыми и не способствуют истощению озонового слоя земной стратосферы. Соединения и композиции согласно настоящему изобретению обладают незначительным потенциалом озонного истощения (ODP), предпочтительно не более около 0,5, более предпочтительно не более около 0,25, наиболее предпочтительно не более около 0,1; и(или) потенциалом глобального потепления (GWP) не более около 150, более предпочтительно не более около 50. Композиции предпочтительно соответствуют обоим критериям.

Определение используемого в описании термина ODP дано в отчете "Научная оценка истощения озонового слоя" за 2002 г.Всемирной метеорологической организации, содержание которого в порядке ссылки включено в настоящую заявку.

Используемый в описании термин GWP относится к содержанию двуокиси углерода за промежуток времени более 100, а его определение дано в том документе, который указан выше применительно к ODP.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения предложены азеотропоподобные композиции, включающие или предпочтительно содержащие преимущественно Z-HFO-1336mzzm и этанол. В другом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения предложены азеотропоподобные композиции, включающие или предпочтительно содержащие Z-HFO-1336mzzm и метанол. Могут также использоваться другие спирты, такие как пропанол, бутанол, пентанол, гексанол, октанол, нонанол, деканол и т.п.

Краткое описание чертежей На фиг.1 проиллюстрированы К-факторы пенополиуретанов.

Подробное описание изобретения

В азеотропоподобных композициях согласно настоящему изобретению количество Z-HFO-1336mzzm может значительно различаться, в том числе во всех случаях уравновешивания состава после учета всех остальных компонентов композиции.

Как описано выше, метанол и этанол являются предпочтительными спиртами, используемыми в предпочтительных азеотропоподобных композициях согласно настоящему изобретению. В этих вариантах осуществления предпочтительно предложены азеотропоподобные композиции, включающие или предпочтительно содержащие преимущественно от более 0 до около 50 весовых частей этанола и от около 50 до менее 100 весовых частей Z-HFO-1336mzzm, более предпочтительно от более 0 до около 20 весовых частей этанола и от около 80 до менее 100 весовых частей Z-HFO-1336mzzm, наболее предпочтительно от более 0 до около 10 весовых частей этанола и от около 90 до менее 100 весовых частей Z-HFO-1336mzzm. Предпочтительные азеотропоподобные композиции на основе этанола отличаются тем, что имеют температуру кипения около 31,3°С, предпочтительно ±2°С, более предпочтительно ±1°С при давлении 14,3 фунта на кв. дюйм.

В этих вариантах осуществления предпочтительно предложены азеотропоподобные композиции, включающие и предпочтительно содержащие от около 1 до около 50 весовых частей метанола и от около 50 до около 99 весовых частей Z-HFO-1336mzzm, более предпочтительно от около 1 до около 70 весовых частей метанола и от около 30 до около 99 весовых частей Z-HFO-1336mzzm, наиболее предпочтительно от около 1 до около 85 весовых частей метанола и от около 15 до около 99 весовых частей Z-HFO-1336mzzm. Предпочтительные композиции согласно настоящему изобретению отличаются тем, что имеют температуру кипения около 29,7°С, предпочтительно ±2°С, более предпочтительно ±1°С при давлении 14,3 фунта на кв. дюйм.

Для придания азеотропоподобным композициям согласно изобретению необходимых свойств в них могут включаться дополнительные компоненты. Например, когда азеотропоподобные композиции согласно изобретению используются в качестве хладагентов, в них могут добавляться вещества, способствующие растворимости в маслах. Для усиления свойств азеотропоподобных композиций согласно изобретению в них также могут добавляться стабилизаторы и другие вещества.

Этанол или метанол может удаляться из азеотропа с использованием экстрагента, такого как вода. За счет высокой растворимости в воде спирт может переходить в водную фазу с выделением из нее Z-HFO-1336mzzm, в результате чего получают очищенный Z-HFO-1336mzzm. Затем спирт может экстрагироваться из воды с использованием обычных методов сушки, таких как сушка на молекулярном сите.

В других вариантах осуществления предпочтительно предложены азеотропоподобные композиции, включающие или предпочтительно содержащие от около 1 до около 50 весовых частей воды и от около 50 до около 99 весовых частей Z-HFO-1336mzzm, более предпочтительно от около 10 до около 40 весовых частей воды и от около 60 до около 90 весовых частей Z-HFO-1336mzzm, наиболее предпочтительно от около 15 до около 35 весовых частей воды и от около 65 до около 85 весовых частей Z-HFO-1336mzzm. Предпочтительные азеотропоподобные композиции на основе этанола отличаются тем, что имеют температуру кипения около 31,4°С, предпочтительно ±2°С, более предпочтительно ±1°С при давлении 14,5 фунта на кв. дюйм.

В других вариантах осуществления предпочтительно предложены азеотропоподобные композиции, предпочтительно включающие или предпочтительно содержащие от около 1 до около 50 весовых частей фторкетондодекафтор-2-метилпентан-3-она (Novec 1230) и от около 50 до около 99 весовых частей Z-HFO-1336mzzm, более предпочтительно от около 5 до около 45 весовых частей Novec 1230 и от около 55 до около 95 весовых частей Z-HFO-1336mzzm, наиболее предпочтительно от около 10 до около 30 весовых частей Novec 1230 и от около 70 до около 90 весовых частей Z-HFO-1336mzzm. Предпочтительные композиции согласно настоящему изобретению отличаются тем, что имеют температуру кипения около 32,0°С, предпочтительно ±1°С, более предпочтительно ±1°С при давлении 14,5 фунтов на кв. дюйм.

Композиции согласно настоящему изобретению, включая предпочтительные азеотропоподобные композиции, могут содержать один или несколько компонентов, таких как добавки, которые не обязательно образуют новые азеотропоподобные композиции. В заявленных композициях могут использоваться известные добавки с целью получения композиции для конкретного применения. В заявленные композиции также могут включаться ингибиторы для замедления разложения, вступления в реакцию с нежелательными продуктами разложения и(или) предотвращения коррозии металлических поверхностей. Обычно может использоваться до около 2% ингибитора по общему весу азеотропоподобной композиции.

Азеотропные добавки

Азеотропоподобные композиции согласно настоящему изобретению могут дополнительно содержать любую из разнообразных необязательных добавок, включающих стабилизаторы, пассиваторы металлов, ингибиторы коррозии и т.п.

В некоторых вариантах осуществления азеотропоподобные композиции согласно настоящему изобретению дополнительно содержат стабилизатор. Может использоваться любое из разнообразных соединений, применимых для стабилизации азеотропоподобной композиции согласно настоящему изобретению. Примеры некоторых предпочтительных стабилизаторов, включают стабилизатор, содержащий по меньшей мере одну композицию фенола и по меньшей мере один эпоксид, выбранный из группы, включающей ароматические эпоксиды, алкиловые эпоксиды, алкениловые эпоксиды, сочетания двух или более из них. Смешанный стабилизатор может дополнительно содержать нитрометан, окись 1,2-бутилена и 1,3-диоксолан или 1,4-диоксан. Было также обнаружено, что в сочетании с упомянутьм смешанным стабилизатором также могут использоваться различные углеводороды терпенового ряда и терпеновые спирты, а также уайт-спириты, простые гликолевые эфиры, спирты и кетоны.

В заявленных композициях могут применяться любые из разнообразных фенольных соединений. Не желая быть связанным какой-либо теорией, заявитель предполагает, что фенолы действуют как акцепторы радикалов в азеотропоподобных композициях и тем самым способствуют повышению стабильности таких композиций. Используемый в описании термин фенольное соединение относится в целом к любому замещенному или незамещенному фенолу. Примеры применимых фенольных соединений включают фенолы, содержащие одну или несколько замещенных или незамещенных циклических алифатических замещающих групп с неразветвленной или разветвленной цепью, таких как алкилированные монофенолы, включающие 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенол; 2,6-ди-трет-бутил-4-этилфенол; 2,4-диметил-6-трет-бутилфенол; токоферол и т.п., гидрохинон и алкилированные гидрохиноны, включающие: t-бутилгидрохинон; другие производные гидрохинона и т.п., гидроксилированные простые тиодифениловые эфиры, включающие 4,4'-тиобис(2-метил-6-трет-бутилфенол); 4,4'-тиобис(3-метил-6-трет-бутилфенол); 2,2'-тиобис(4-метил-6-трет-бутилфенол) и т.п., алкилиденовые бисфенолы, включающие 4,4'-метиленбис(2,6-ди-трет-бутилфенол); 4,4'-бис(2,6-ди-трет-бутилфенол; производные 2,2- или 4,4-бифенилдиолов; 2,2'-метиленбис(4-этил-6-трет-бутилфенол); 2,2'-метиленбис(4-метил-6-трет-бутилфенол); 4,4-бутилиденбис(3-метил-6-трет-бутилфенол); 4,4-изопропилиденбис(2,6-ди-трет-бутилфенол); 2,2'-метиленбис(4-метил-6-нонилфенол); 2,2'-изобутилиденбис(4,6-диметилфенол); 2,2'-метиленбис(4-метил-6-циклогескилфенол), 2,2- или 4,4-бифенилдиолы, включающие 2,2'-метиленбис(4-этил-6-трет-бутилфенол), бутилокситолуол (ВНТ), содержащие гетероатомы бисфенолы, включающие 2,6-ди-трет-α-диметиламино-рβкрезол; 4,4-тиобис(6-трет-бутил-m-крезол) и т.п.; ациламинофенолы; 2,6-ди-трет-бутил-4(N,N-диметиламинометилфенол); сульфиды, включающие бис(3-метил-4-гидрокси-5-трет-бутилбензил)сульфид; бис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензил)сульфид и т.п., а также фенольные УФ-поглотители и светостабилизаторы.

Некоторые предпочтительные фенолы включают алкилированные монофенолы, такие как токоферол, ВНТ, гидрохиноны и т.п. Некоторые особо предпочтительные фенолы включают токоферол и т.п. Большинство фенолов имеется на рынке. В заявленных композициях может использоваться однокомпонентное фенольное соединение и(или) смеси двух или более фенолов. В азеотропоподобных композициях согласно настоящему изобретению применим любой из разнообразных эпоксидов. Не желая быть связанным какой-либо теорией, заявитель предполагает, что эпоксиды согласно настоящему изобретению действуют как акцепторы кислот в азеотропоподобных композициях и тем самым способствуют повышению стабильности таких композиций. Большинство фенолов имеется на рынке. В заявленных композициях может использоваться однокомпонентный ароматический эпоксид и(или) смеси двух или более ароматических эпоксидов.

В некоторых других предпочтительных вариантах осуществления алкилэпоксид, используемый в качестве акцептора кислот в заявленной композиции, представляет собой простой диглицидиловый эфир полипропиленгликоля. Примеры простого диглицидилового эфира полипропиленгликоля, применимого в настоящем изобретении, включают эфир, предлагаемый на рынке компанией SACHEM, Europe.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления эпоксид, используемый в настоящем изобретении, представляет собой сочетания двух или более ароматических, алкиловых и(или) алкениловых заместителей. Такие эпоксиды в целом обозначаются как "многозамещенные эпоксиды". В некоторых предпочтительных вариантах осуществления стабилизатор, используемый в настоящем изобретении, представляет собой сочетание по меньшей мере одного фенольного соединения и по меньшей мере одного ароматического, алкилового или алкенилового эпоксида. Примеры применимых сочетаний включают стабилизаторы, содержащие токоферол и аллилглицидиловый эфир, ВНТ и глицидилбутиловый эфир и т.п. Некоторые особо предпочтительные сочетания включают стабилизаторы, содержащие токоферол и аллилглицидиловый эфир и т.п.

В предпочтительных стабилизаторах может использоваться любое применимое относительное количество по меньшей мере одного фенольного соединения и по меньшей мере одного ароматического, алкилового или алкенилового эпоксида. Например, весовое соотношение фенольного соединения(-й) и ароматического или фторированного алкилэпоксид(-ов) может составлять от около 1:99 до около 99:1. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления весовые соотношения фенольного соединения(-й) и ароматического, алкилового, алкенилового, многозамещенного или фторированного алкилэпоксида(-ов) составляет от около 30 до около 1, более предпочтительно от около 7 до около 1, еще более предпочтительно от около 2 до около 1, наиболее предпочтительно около 1:1.

Примеры азеотропов

Пример 1

В дистилляционную колонну из монель-металла загрузили образец, содержащий 69,4% по весу Z-HFO-1336mzzm, 3,1% по весу этанола, 7,6% по весу легких фракцией и остальное тяжелые фракции. Дистилляционная колонна представляла собой колонну со спиральной лентой, работающую при атмосферном давлении. Для охлаждения конденсора использовали водный раствор термостатированного пропиленгликоля.

Сначала дистилляционная колонна работала в условиях полного орошения с целью достижения равновесной температуры и давления при каждом из желаемых условий. После достижения равновесия через верх колонны отобрали образец паровой фазы. По мере сбора дистиллята через верх колонны периодически отбирали образцы. После удаления легких фракций из дистилляционной колонны отобрали образец. Образец содержал 2,0% по весу этанола в Z-HFO-1336mzzm. Этанол сохранялся во фракции Z-HFO-1336mzzm, что указывало на образование азеотропа.

Пример 2

Для определения температуры кипения азеотропа Z-HFO-1336mzzm и этанола использовали эбулиометр. Эбулиометр состоял из стеклянного сосуда с вакуумной изоляцией, герметизированного снизу и сообщающегося с атмосферой сверху. Верх эбулиометра или конденсор был окружен сухим льдом, чтобы обеспечить конденсацию всех паров и их обратный поток в эбулиометр. Сначала в эбулиометр загрузили Z-HFO-1336mzzm, а затем дозировали этанол.

В Таблице 1 показана минимальная температура, указывающая на образование азеотропа. Температура начала кипения смеси остается постоянной, что указывает на то, что эта смесь является азеотропоподобной в широком интервале составов.

Таблица 1
Измеренная эбулиометром температура кипения Z-HFO-1336mzzm и этанола при давлении 14,3 фунта на кв. дюйм
Z-HFO-1336mzzm, % по весу	Этанол, % по весу	Температура, °С
100,00	0,00	31,6
99,59	0,41	31,3
97,97	2,03	31,2
95,65	4,35	31,1
93,43	6,57	31,1
89,95	10,05	31,1
84,30	15,70	31,2
79,32	20,68	31,3
74,90	25,10	31,3
70,53	29,47	31,3
66,64	33,36	31,4
63,15	36,85	31,4

Пример 2

Для определения температуры кипения азеотропа Z-HFO-1336mzzm и метанола использовали эбулиометр из Примера 2. Сначала в эбулиометр загрузили Z-HFO-1336mzzm, а затем дозировали метанол.

В Таблице 2 показана минимальная температура, указывающая на образование азеотропа. Температура начала кипения смеси остается постоянной, что указывает на то, что эта смесь является азеотропоподобной в широком интервале составов.

Таблица 2

Измеренная эбулиометром температура кипения Z-HFO-1336mzzm и метанола при давлении 14,3 фунта на кв. дюйм

Z-HFO-1336mzzm, % по весу	Метанол, % по весу	Температура, °С
100,00	0,00	32,02
99,59	0,41	30,81
98,78	1,22	29,92
97,20	2,80	29,68
94,19	5,81	29,66
91,35	8,65	29,66
86,17	13,83	29,78
81,55	18,45	29,80
77,39	22,61	29,90
73,19	26,81	29,94
69,43	30,57	29,99
66,03	33,97	30,14
62,96	37,04	30,24
60,15	39,85	30,44

Пример 3

Для определения температуры кипения азеотропа Z-HFO-1336mzzm и додекафтор-2-метилпентан-3-она (Novec 1230) использовали эбулиометр из Примера 2. Сначала в эбулиометр загрузили Z-HFO-1336mzzm, а затем дозировали фторкетон Novec 1230 (производства компании ЗМ).

В Таблице 3 показана минимальная температура, указывающая на образование азеотропа. Температура начала кипения смеси остается постоянной, что указывает на то, что эта смесь является азеотропоподобной в широком интервале составов.

Таблица 3
Измеренная эбулиометром температура кипения Z-HFO-1336mzzm и Novec 1230 при давлении 14,5 фунта на кв. дюйм
Z-HFO-1336mzzm,% по весу	NOVEC 1230, % по весу	Температура, °С
100,00	0,00	32,7
99,25	0,75	32,6
97,77	2,23	32,4
94,95	5,05	32,2
89,78	10,22	32,0
82,99	17,01	32,0
75,39	24,61	32,1
69,06	30,94	32,1
63,72	36,28	32,2
58,61	41,39	32,4
54,27	45,73	32,5
50,52	49,48	32,7
47,26	52,74	32,8
44,39	55,61	33,0

Пример 4

Было обнаружено, что соединение E-HCFO-1233zd (транс-1,1,1-трифтор-3-хлорпропен) также образует азеотропоподобную композицию с Z-HFO-1336mzzm. Как показано далее в Таблице 4, было обнаружено, что азеотропоподобные свойства этой композиции сохраняются при содержании Z-HFO-1336mzzm вплоть до около 10% по весу. Эти композиции особо применимы для распыления пен.

Таблица 4
Измеренная эбулиометром температура кипения Z-HFO-1336mzzm и E-HCFO-1233zd при давлении 14,5 фунта на кв. дюйм
Исследование 1233zd (E)/1336mzzm (Z) с помощью эбулиометра
% по весу 1233zd (Е)	% по весу 1336mzzm(Z)	Температура (°С)
100,00	0,00	17,70
99,60	0,40	17,70
98,82	1,18	17,73
97,28	2,72	17,75
95,79	4,21	17,81

92,95	7,05	17,89
87,74	12,26	18,02
83,64	16,36	18,18
79,39	20,61	18,37
75,56	24,44	18,56
72,08	27,92	18,76
68,91	31,09	18,98
65,66	34,34	19,18
62,70	37,30	19,36
59,99	40,01	19,54
57,88	42,12	19,58
42,93	57,07	20,90
35,54	64,46	21,81
25,80	74,20	23,22
15,66	84,34	25,13
4,67	95,33	30,44
0,18	99,82	32,79
0,00	100,00	32,81

Пример 5

Для определения температуры кипения азеотропа Z-HFO-1336mzzm и воды использовали эбулиометр из Примера 2. Сначала в эбулиометр загрузили Z-HFO-1336mzzm, а затем дозировали воду.

В Таблице 5 показана минимальная температура, указывающая на образование азеотропа. Температура начала кипения смеси остается постоянной, что указывает на то, что эта смесь является азеотропоподобной в широком интервале составов.

Таблица 5
Измеренная эбулиометром температура кипения Z-HFO-1336mzzm и воды при давлении 14,5 фунта на кв. дюйм
Z-HFO-1336mzzm, % по весу	Вода, % по весу	Температура, °С
100,0	0,0	32,4
99,4	0,6	32,3
98,2	1,8	32,0
97,1	2,9	31,8
96,0	4,0	31,7
93,9	6,1	31,5
89,8	10,2	31,4
82,8	17,2	31,4
76,7	23,3	31,4
71,5	28,5	31,4
66,9	33,1	31,4
62,9	37,1	31,4
59,4	40,6	31,4

Применение азеотропоподобных композиций

Как описано выше, любые азеотропоподобные композиции согласно изобретению могут иметь большое разнообразие применений в качестве заместителей CFC и композиций, содержащий менее желательные HCFC.

В частности, азеотропоподобные композиции, включающие или содержащие преимущественно эффективные количества Z-HFO-1336mzzm и другое вещество, выбранное из группы, включающей воду, фторкетоны, спирты, гидрохлорфторолефины, сочетания двух или более из них, применимы в качестве пенообразователей, хладагентов, теплоносителей, средств для использования в энергетических циклах, очищающих средств, пропеллентов для распыления аэрозолей, стерилизующих средств, смазочных веществ, экстрагентов ароматизирующих и душистых веществ, снижающих воспламеняемость средств и противопожарных реагентов из числа нескольких предпочтительных применений. Каждое из этих применений будет более подробно рассмотрено далее.

Пенообразователи

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения предложен пенообразователь, содержащий одну или несколько азеотропоподобных композиций согласно изобретению. В других вариантах осуществления изобретения предложены вспениваемые композиции, предпочтительно вспениваемые композиции полиуретана и полиизоцианурата и способы получения пеноматериалов. В таких вариантах осуществления вспениваемая композиция содержит одну или несколько азеотропоподобных композиций в качестве пенообразователя и предпочтительно один или несколько дополнительных компонентов, способных вступать в реакцию и вспениваться в соответствующих условиях, в результате чего образуется пеноструктура или ячеистая структура, хорошо известная из техники.

Заявленные способы предпочтительно включают использование такой вспениваемой композиции и введение ее в реакцию в условиях, эффективных для получения пеноматериала, предпочтительно пеноматериала с закрытыми порами. В изобретении также предложен пеноматериал, предпочтительно пеноматериал с закрытыми порами, получаемый из полимерного пеноматериала, содержащего пенообразователь, представляющий собой азеотропоподобную композицию согласно изобретению.

В некоторых вариантах осуществления в азеотропоподобных композициях согласно настоящему изобретению в качестве совместных пенообразователей предпочтительно используют один или несколько из следующих изомеров HFC:

1,1,1,2,2-пентафторэтан (HFC-125),

1,1,2,2-тетрафторэтан (HFC-134),

1,1,1,2-тетрафторэтан (HFC-134а),

1,1-дифторэтан (HFC-152a),

1,1,1,2,3,3,3-гептафторпропан (HFC-227ea),

1,1,1,3,3,3-гексафторпр