Рабочая жидкость для холодильной системы

Рабочая жидкость для холодильной системы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Технология настоящего изобретения относится к области смазочных веществ, в частности смазочных веществ, используемых в теплообменном оборудовании, таком как холодильные компрессоры; компрессорам и холодильным системам, содержащим такие смазочные вещества; и способам охлаждения, в которых используются такие смазочные вещества.

Уровень техники

Утверждения в этом разделе обеспечивают общую информацию, связанную с настоящим раскрытием, и могут не содержать известный уровень техники.

В теплообменных устройствах, которые работают, используя цикл паровой компрессионной холодильной установки, включая тепловые насосы, кондиционеры воздуха (включая автомобильные, бытовые и промышленные кондиционеры воздуха) и холодильники (включая бытовые и промышленные холодильники и морозилки), используют хладагенты и смазочные вещества во время работы. В обычной теплообменной системе жидкость с подходящей точкой кипения испаряется при низком давлении, поглощая при этом тепло. Полученный пар затем сжимают и пропускают в конденсатор, где он конденсируется, вырабатывая тепло. Жидкий конденсат возвращают через дроссельный вентиль в испаритель, завершая холодильный цикл. Один важный тип холодильной системы известен как «холодильная система малой производительности» или «система охлаждения в бытовых условиях», которые включают системы, обычно используемые в жилых домах, квартирах и подобном для использования потребителем в холодильниках, морозилках и подобном. Также часто включаемыми в эту группу являются торговые автоматы и подобное. Другая важная холодильная система содержит автомобильные системы кондиционирования воздуха, используемые для обеспечения охлаждения в автомобильном транспорте.

Хладагенты обычно объединяют с совместимыми смазочными веществами для получения охлаждающих жидкостей, используемых в холодильных компрессорах. Смазочные вещества следят за тем, чтобы движущиеся части теплообменных устройств

были смазаны для облегчения работы и предотвращения износа. Постановления правительства повлияли на то, какие жидкости можно использовать в качестве хладагентов в этих устройствах. Это в свою очередь вызвало необходимость в поиске новых смазочных веществ, которые будут хорошо работать с новыми хладагентами. Устройства обычно разработаны таким образом, чтобы использовать смазочные вещества, которые являются смешиваемыми с хладагентом, во время работы. Для работы в качестве приемлемой охлаждающей жидкости смесь хладагента и смазочного вещества должна быть совместимой и смешиваемой в широком температурном диапазоне.

Сущность изобретения

Этот раздел обеспечивает общее краткое раскрытие настоящего изобретения, и его не следует рассматривать в качестве подробного описания всего объема изобретения или всех его признаков.

Настоящее изобретение описывает смазочные вещества конкретной композиции, комбинации хладагента/смазочного вещества, теплообменные системы, такие как теплообменные устройства, включая стационарные и мобильные холодильные применения и применения для кондиционирования воздуха, включающие эти комбинации, и способы для этого. В некоторых аспектах комбинации хладагента и смазочного вещества являются в значительной степени растворимыми друг в друге (например, смешиваемыми) во время работы холодильного оборудования и оборудования для кондиционирования воздуха для облегчения надлежащей циркуляции смазочного вещества из компрессора, через конденсатор, дросселирующее устройство и испаритель, и назад в компрессор. Недостаточная циркуляция смазочного вещества может потенциально влиять на надежность работы компрессора. Растворимость при низкой температуре является чрезвычайно важной для обеспечения течения смазочного вещества через холодный испаритель. Раскрытые смазочные вещества обуславливают неожиданно широкие температурные диапазоны смешиваемости и неожиданно низкие минимальные температуры смешиваемости с различными хладагентами, включая ряд хладагентов, для которых смазочные композиции с надлежащими температурными диапазонами смешиваемости были ранее неизвестны, такие как хладагенты R410a, R32 и ГФО, такие как HFO-1234yf (2,3,3,3,-тетрафторпроп-1-ен) и HFO-1234ze (транс-1,3,3,3,-тетрафторпроп-1-ен).

Согласно конкретным аспектам раскрытые смазочные композиции содержат (а) одно или несколько первых сложноэфирных соединений с характерной структурой

причем каждый из R¹, R², R³, R⁴, R⁵ и R⁶ независимо представляет собой Н или метил; каждое из а, b, с, x, y и z независимо представляет собой целое число, и каждая a+x, b+y и c+z независимо представляет собой целое число от 1 до приблизительно 20; и каждый R⁷, R⁸ и R⁹ независимо выбран из группы, состоящей из с неразветвленной цепью и разветвленных алкильных, алкенильных, циклоалкильных, арильных, алкиларильных, арилалкильных, алкилциклоалкильных, циклоалкилалкильных, арилциклоалкильных, циклоалкиларильных, алкилциклоалкиларильных, алкиларилциклоалкильных, арилциклоалкилалкильных, арилалкилциклоалкильных, циклоалкилалкиларильных и циклоалкиларилалкильных групп, имеющих от 1 до приблизительно 17 атомов углерода, которые могут быть замещенными или незамещенными; и (b) одно или несколько вторых сложноэфирных соединений с характерной структурой

причем каждый из R¹¹ и R¹² независимо представляет собой Н или метил; каждое из m и n независимо представляет собой целое число, и m+n представляет собой целое число от 1 до приблизительно 10; и каждый из R¹⁰ и R¹³ независимо выбран из группы, состоящей из с неразветвленной цепью и разветвленных алкильных, алкенильных, циклоалкильных, арильных, алкиларильных, арилалкильных, алкилциклоалкильных, циклоалкилалкильных, арилциклоалкильных, циклоалкиларильных, алкилциклоалкиларильных, алкиларилциклоалкильных, арилциклоалкилалкильных, арилалкилциклоалкильных, циклоалкилалкиларильных и циклоалкиларилалкильных групп, имеющих от 1 до приблизительно 17 атомов углерода, которые могут быть замещенными или незамещенными. Также раскрытыми являются варианты осуществления, в которых первое сложноэфирное соединение или соединения (а) и второе сложноэфирное соединение или соединения (b) вместе составляют по меньшей мере приблизительно 50% по массе смазочной композиции. Также раскрытыми являются варианты осуществления, в которых первое сложноэфирное соединение или соединения (а) и второе сложноэфирное соединение или соединения (b) находятся в массовом соотношении от приблизительно 1:99 до приблизительно 99:1, или от приблизительно 1 до приблизительно 99% по массе одного или нескольких первых сложноэфирных соединений (а) к от приблизительно 1 до приблизительно 99% по массе одного или нескольких вторых сложноэфирных соединений (b) на основании того, что общая масса первого сложноэфирного соединения или соединений (а) и второго сложноэфирного соединения или соединений (b) составляет 100%. Все диапазоны включают предельные значения.

Согласно конкретным аспектам раскрытые смазочные композиции содержат одно или несколько первых сложноэфирных соединений с характерной структурой

причем каждый из R¹, R², R³, R⁴, R⁵ и R⁶ независимо представляет собой Н или метил; каждое из а, b, с, x, y и z независимо представляет собой целое число, и каждая из a+x, b+y и c+z независимо представляет собой целое число от 1 до приблизительно 20; и каждый из R⁷, R⁸ и R⁹ независимо выбран из группы, состоящей из с неразветвленной цепью и разветвленных алкильных, алкенильных, циклоалкильных, арильных, алкиларильных, арилалкильных, алкилциклоалкильных, циклоалкилалкильных, арилциклоалкильных, циклоалкиларильных, алкилциклоалкиларильных, алкиларилциклоалкильных, арилциклоалкилалкильных, арилалкилциклоалкильных, циклоалкилалкиларильных и циклоалкиларилалкильных групп, имеющих от 1 до приблизительно 17 атомов углерода, которые могут быть замещенными или незамещенными; и одно или несколько вторых сложноэфирных соединений с характерной структурой

причем каждый из R¹¹ и R¹² независимо представляет собой Н или метил; каждое из m и n независимо представляет собой целое число, и m+n представляет собой целое число от 1 до приблизительно 10; и каждый из R¹⁰ и R¹³ независимо выбран из группы, состоящей из с неразветвленной цепью и разветвленных алкильных, алкенильных, циклоалкильных, арильных, алкиларильных, арилалкильных, алкилциклоалкильных, циклоалкилалкильньгх, арилциклоалкильных, циклоалкиларильных, алкилциклоалкиларильных, алкиларилциклоалкильных, арилциклоалкилалкильных, арилалкилциклоалкильных, циклоалкилалкиларильных и циклоалкиларилалкильных групп, имеющих от 1 до приблизительно 17 атомов углерода, которые могут быть замещенными или незамещенными, причем первое сложноэфирное соединение или соединения структуры (I) и второе сложноэфирное соединение или соединения структуры (II) находятся в массовом соотношении от приблизительно 1:99 до приблизительно 99:1 и вместе составляют по меньшей мере приблизительно 50 массовых процентов смазочной композиции.

Композиции смазочных веществ могут содержать другие необязательные материалы, включая добавки, такие как антиоксиданты, противоизносные присадки и средства сверхвысокого давления, в количествах, которые могут составлять, например, от приблизительно 0,1 до приблизительно 5% по массе в смазочной композиции, и смазочные композиции могут содержать незначительные количества других смазочных веществ, например, полиольные сложные эфиры и полиалкиленгликоли, при условии, что общий массовый процент в смазочной композиции всех других смазочных веществ вместе меньше, чем массовый процент в смазочной композиции смеси, состоящей из первого сложноэфирного соединения или соединений (а) и второго сложноэфирного соединения или соединений (b).

Смазочную композицию можно объединить с хладагентом с образованием комбинации смазочного вещества и хладагента, которую можно использовать в качестве «рабочей жидкости» для теплообменного устройства. Комбинации смазочного вещества и хладагента содержат небольшой массовый процент (менее 50% по массе) смазочной композиции и основной массовый процент (более 50% по массе) одного или нескольких хладагентов. Согласно различным вариантам осуществления комбинации смазочного вещества и хладагента можно использовать в качестве рабочих жидкостей в холодильных системах, включая в автомобильных кондиционерах воздуха, бытовых или промышленных холодильниках, морозилках и кондиционерах воздуха, тепловых насосах, торговых автоматах, витринах и системах подачи воды. Также раскрытыми являются стационарное и мобильное холодильное оборудование и оборудование для кондиционирования воздуха, включая такие автомобильные кондиционеры воздуха, бытовые или промышленные холодильники, морозилки и кондиционеры воздуха, тепловые насосы, торговые автоматы, витрины и системы подачи воды, содержащие раскрытые комбинации хладагента/смазочного вещества, и способы работы такого оборудования, включающего раскрытые комбинации хладагента/смазочного вещества.

Согласно конкретным аспектам раскрытые смазочные композиции обладают превосходной смешиваемостью со многими хладагентами, включая хладагенты R410a, R32 и ГФО (или с комбинации этих хладагентов), даже при очень низких температурах, в тоже время обеспечивая превосходные индексы вязкости и смазывающие способности.

Выражения в единственном числе, «по меньшей мере одно» и «одно или несколько» используются взаимозаменяемо, чтобы показать, что по меньшей мере один элемент присутствует; множество таких элементов может присутствовать. Выражения «содержит», «содержащий», «включающий» и «имеющий» являются включающими и, таким образом, определяют наличие указанных признаков, целых чисел, стадий, операций, элементов и/или компонентов, но не исключают наличие или добавление одного или нескольких других признаков, стадий, элементов, компонентов и/или их групп. Также следует понимать, что можно использовать дополнительные или альтернативные стадии способов. Во всем настоящем изобретении числовые значения представляют приблизительные меры или пределы для диапазонов, чтобы включить незначительные отклонения от заданных значений и варианты осуществления, имеющие приблизительно указанное значение, а также те, которые имеют точно указанное значение. Отличное от рабочих примеров обеспечено в конце подробного раскрытия, все численные значения параметров (например, количеств или условий) в настоящем описании, включая приложенную формулу изобретения, следует понимать как определенные во всех случаях выражением «приблизительно» независимо от того, находилось ли «приблизительно» действительно перед числовым значением. «Приблизительно» показывает, что указанные численное значение позволяет некоторую небольшую погрешность (с некоторым приближением к точному значению; приблизительно или допустимо близко к значению; близко). Если погрешность, установленная «приблизительно», не понимается иначе в данной области техники чем в этом обычном значении, тогда «приблизительно» при использовании в данном документе указывает на минимальные изменения, которые могут являться результатом обычных способов измерения и использования таких параметров. Кроме того, раскрытие диапазонов включает раскрытие всех значений и также разделенных диапазонов в целом диапазоне, включая предельные значения, заданные для диапазонов. Все диапазоны включают заданные предельные значения.

Дополнительные области применимости станут очевидными из описания, предусмотренного в настоящем документе. Следует поминать, что описание и конкретные примеры представлены только для целей иллюстрации и не предназначены для ограничения объема настоящего раскрытия.

Краткое описание чертежей

Графические материалы, описанные в настоящем документе, представлены только для целей иллюстрации выбранных вариантов осуществления, а не всех возможных реализации, и не предназначены для ограничения объема настоящего раскрытия или заявленного изобретения.

На фигуре 1 представлен график кинематических вязкостей конкретных смазочных композиций, которые раскрыты, измеренные согласно ASTM D445.

На фигуре 2 представлен график кинематических вязкостей конкретных смазочных композиций согласно изобретению, которые раскрыты, измеренные согласно ASTM D445.

На фигуре 3 представлен график смазывания (или смазывающей способности) конкретных смазочных композиций, которые раскрыты, измеренного согласно ASTM D2670.

На фигуре 4 представлен график смешиваемости конкретных композиций смазочных веществ, которые раскрыты, в R410a.

На фигуре 5 представлен график смешиваемости конкретных композиций смазочных веществ, которые раскрыты, в R32.

Подробное описание изобретения

Подробности, примеры и предпочтения, обеспеченные выше в отношении любого конкретного одного или нескольких указанных аспектов настоящего изобретения и описанные и представленные в виде примеров ниже в отношении любого конкретного одного или нескольких указанных аспектов настоящего изобретения, применяют в равной степени ко всем аспектам настоящего изобретения.

Раскрытые смазочные композиции содержат смесь одного или нескольких первых сложноэфирных соединений (а) и одного или нескольких вторых сложноэфирных соединений (b). Согласно конкретным вариантам такая смесь содержит от приблизительно 1 до приблизительно 99% по массе одного или нескольких первых сложноэфирных соединений (а) и от приблизительно 1 до приблизительно 99% по массе одного или нескольких вторых сложноэфирных соединений (b). Согласно конкретным аспектам первое сложноэфирное соединение или соединения (а) и второе сложноэфирное соединение или соединения (b) вместе составляют по меньшей мере приблизительно 50% по массе смазочной композиции. Согласно другим конкретным вариантам такая смесь содержит от приблизительно 20 до приблизительно 80% по массе одного или нескольких первых сложноэфирных соединений (а) и от приблизительно 20 до приблизительно 80% по массе одного или нескольких вторых сложноэфирных соединений (b). Согласно еще одним вариантам такая смесь необязательно состоит главным образом из от приблизительно 1 до приблизительно 99% по массе одного или нескольких первых сложноэфирных соединений (а) и от приблизительно 1 до приблизительно 99% по массе одного или нескольких вторых сложноэфирных соединений (b). Согласно конкретным вариантам смазочная композиция содержит смесь, состоящую из от приблизительно 1 до приблизительно 99% по массе одного или нескольких первых сложноэфирных соединений (а) и от приблизительно 1 до приблизительно 99% по массе одного или нескольких вторых сложноэфирных соединений (b).

Одно или нескольких первых сложноэфирных соединений (а) обладает или обладают характерной структурой (I),

причем каждый из R¹, R², R³, R⁴, R⁵ и R⁶ независимо представляет собой водород (Н) или метил (СН₃); каждое из а, b, с, x, y и z независимо представляет собой целое число, и каждая из a+x, b+y и c+z независимо представляет собой целое число от 1 до приблизительно 20; и каждый из R⁷, R⁸ и R⁹ независимо выбран из группы, состоящей из с неразветвленной цепью и разветвленных алкильных, алкенильных, циклоалкильных, арильных, алкиларильных, арилалкильных, алкилциклоалкильных, циклоалкилалкильных, арилциклоалкильных, циклоалкиларильных, алкилциклоалкиларильных, алкиларилциклоалкильных, арилциклоалкилалкильных, арилалкилциклоалкильных, циклоалкилалкиларильных и циклоалкиларилалкильных групп, имеющих от 1 до приблизительно 17 атомов углерода, и которые могут быть замещенными или незамещенными.

Согласно различным вариантам осуществления каждый из R⁷, R⁸ и R⁹ может независимо представлять собой с неразветвленной цепью или разветвленной цепью алкильные или алкенильные группы или замещенные или незамещенные циклоалкильные группы, каждая из которых может содержать гетероатомы, такие как О, F, N, S или Si, или может представлять собой гидрокарбильные группы. Согласно различным вариантам осуществления каждый из R⁷, R⁸ и R⁹ независимо имеет от приблизительно 3 до приблизительно 8 атомов углерода, или R⁷, R⁸ и R⁹ вместе имеют в среднем от приблизительно 5 до приблизительно 7 атомов углерода на основании массы, или как каждый из R⁷, R⁸ и R⁹ независимо имеет от приблизительно 3 до приблизительно 8 атомов углерода, так и R⁷, R⁸ и R⁹ вместе имеют в среднем от приблизительно 5 до приблизительно 7 атомов углерода на основании массы.

Согласно различным вариантам осуществления каждая из a+x, b+y и c+z независимо представляет собой целое число от 1 до приблизительно 10, или каждая из a+x, b+y и c+z независимо представляет собой целое число от 2 до приблизительно 8, или каждая из a+x, b+y и c+z независимо представляет собой целое число от 2 до 4.

Согласно конкретным вариантам осуществления каждый из R¹, R², R³, R⁴, R⁵ и R⁶ представляет собой водород (Н), чтобы первое сложноэфирное соединение (а) или по меньшей мере одно из более чем одного первого сложноэфирного соединения (а), если композиция смазочных веществ содержит более одного первого сложноэфирного соединения (а), обладало или обладали характерной структурой (III),

причем каждое x, y и z независимо представляет собой целое число от 1 до приблизительно 20, или от 1 до приблизительно 10, или от 2 до приблизительно 8, или от 2 до приблизительно 4, и R⁷, R⁸ и R⁹ являются такими, как определно выше.

Согласно различным вариантам осуществления каждый из R⁷, R⁸ и R⁹ в структуре (III) может представлять собой с неразветвленной цепью или с разветвленной цепью алкильные или алкенильные группы или замещенные или незамещенные циклоалкильные группы, каждая из которых может содержать гетероатомы, такие как О, F, N, S или Si, или может представлять собой гидрокарбильные группы. Согласно различным вариантам осуществления каждый из R⁷, R⁸ и R⁹ в структуре (III) независимо имеет от приблизительно 3 до приблизительно 8 атомов углерода, или R⁷, R⁸ и R⁹ вместе имеют в среднем от приблизительно 5 до приблизительно 7 атомов углерода на основании массы, или как каждый из R⁷, R⁸ и R⁹ независимо имеет от приблизительно 3 до приблизительно 8 атомов углерода, так и R⁷, R⁸ и R⁹ вместе имеют в среднем от приблизительно 5 до приблизительно 7 атомов углерода на основании массы.

Первые сложноэфирные соединения (а) можно получить этерификацией алкоксилата глицерина, который сам по себе можно получить реакцией инициаторного соединения глицерина с этиленоксидом, пропиленоксидом, или как этиленоксидом, так и пропиленоксидом для обеспечения полиэфирных фрагментов а, x, b, y, с и z. Реакцию алкоксилирования обычно проводят в присутствии катализатора. Можно использовать любое вещество, способное ускорять добавление с раскрытием кольца алкиленоксидного мономера(ов) на глицериновое инициаторное соединение, включая кислые катализаторы, основные катализаторы и комплексные катализаторы. Конкретные примеры катализаторов включают гидроксиды щелочных или щелочноземельных металлов, такие как гидроксид калия, биметаллические цианидные (БМЦ) катализаторы, минеральные кислоты, такие как серная кислота и фосфорные кислоты, кислоты Льюиса и катализаторы Фриделя-Крафта, трифторид бора и его комплексы с, например, метанолом, этанолом, изопропанолом, бутанолами, этиловым эфиром, бутиловым эфиром и фениловым эфиром, а также органические кислоты, такие как уксусная кислота, пропионовая кислота, фенол, органические амины, такие как монометиламин, моноэтиламин, диметиламин, триэтиламин или пиперидин, и хлориды олова и хлориды сурьмы. Обычно используют гидроксиды щелочных или щелочноземельных металлов. Реакцию можно проводить, например, при температурах от приблизительно 20 до приблизительно 180°С, согласно некоторым вариантам осуществления от приблизительно 80 до приблизительно 160°С. Этиленоксид и пропиленоксид можно использовать в реакции алкоксилирования отдельно для получения гомополи- или олигоалкиленоксидных фрагментов или последовательно для получения блок-сополимерных полиэфирных фрагментов (поли- или олиго(этиленоксид)-со-поли- или олиго(пропиленоксид) фрагментов). Фрагменты блок-сополимеров можно получить в любом порядке: а именно, любой из поли- или олиго(этиленоксидных) и поли- или олиго(пропиленоксидных) блоков можно добавить сначала на глицерин. Следует понимать, что фрагменты a, b и с будут все обычно образовываться или из этиленоксида, или пропиленоксида, и также для x, y и z фрагментов. Количество мономерных звеньев (а, b, с, x, y, z структуры) любых фрагментов можно контролировать количеством или количествами этиленоксида и/или пропиленоксида относительно глицерина.

Алкоксилат глицерина или смесь таких алкоксилатов глицерина затем этерифицируют одной или несколькими монокарбоновыми кислотами, имеющими от 2 до приблизительно 18 атомов углерода. Монокарбоновая кислота или кислоты могут быть представлены структурными формулами

HOC(=O)R⁷,

HOC(=O)R⁸ и

HOC(=O)R⁹,

в которых R⁷, R⁸ и R⁹ являются такими, как определяю ранее, или этерифицируемым производным таких килот, включая ангидриды, низшие сложные алкильные эфиры таких кислот (например, сложные метиловые эфиры, которые дают относительно легко удаляемый побочный продукт-метанол) и галогениды карбоновых кислот (например, хлориды карбоновых кислот и бромиды карбоновых кислот). Один из R⁷, R⁸ и R⁹ может отличаться от других, или каждый из R⁷, R⁸ и R⁹ может отличаться от других, и этерификация может давать одно или смесь первых сложноэфирных соединений (а).

Этерификацию можно проводить с одним или смесью эфиров монокарбоновых кислот или их этерифицируемыми производными. Карбоновые кислоты, содержащие гетероатомы или атомы, отличные от углерода и водорода, например. О, F, N, S, Si, можно использовать. Неограничивающие примеры подходящих карбоновых кислот или этерифицируемых производных включают, например, уксусную кислоту, уксусный ангидрид, пропановую кислоту, масляную кислоту, изомасляную кислоту, пивалевую кислоту, валериановую кислоту, изовалериановую кислоту, гексановую кислоту, гептановую кислоту, октановую кислоту, 2-этилгексановую кислоту, 3,3,5-триметилгексановую кислоту, нонановую кислоту, декановую кислоту, неодекановую кислоту, ундекановую кислоту, додекановую кислоту, тридекановую кислоту, миристиновую кислоту, пентадекановую кислоту, пальмитиновую кислоту, гептадекановую кислоту, стеариновую кислоту, олеиновую кислоту, линолевую кислоту, пальмитолеиновую кислоту, цитронелловую кислоту, ундеценовую кислоту, лауриновую кислоту, ундеценовую кислоту, миристиновую кислоту, линоленовую кислоту, арахидиновую кислоту, бегеновую кислоту, тетрагидробензойную кислоту, гидрированную или негидрированную абиетиновую кислоту, 2-этилгексановую кислоту, фуранкарбоновую кислоту, бензойную кислоту, 4-ацетилбензойную кислоту, 2-оксопропановую (пировиноградную) кислоту, 4-трет-бутилбензойную кислоту, циклопентанкарбоновую кислоту, нафтеновую кислоту, циклогексанкарбоновую кислоту, 2,4-диметилбензойную кислоту, 2-метилбензойную кислоту, салициловую кислоту, их изомеры, их сложные метиловые эфиры и их смеси.

Этерификацию предпочтительно проводят с кислыми или основными катализаторами; подходящие катализаторы для использования в трансэтерификации включают, помимо прочего, основные катализаторы, метоксид натрия, кислые катализаторы, включая неорганические кислоты, такие как серная кислота и подкисленные глины, органические кислоты, такие как метансульфоновая кислота, замещенные и незамещенные бензолсульфоновые кислоты, и пара-толуолсульфоновые кислоты, и смоляные кислоты, такие как Amberlyst 15. Металлы, такие как натрий и магний, и гидриды металлов также являются пригодными катализаторами. Температура этерификации обычно может составлять от 80 до 250°С. В некоторых случаях реакция этерификации может предпочтительно происходить с непрерывным удалением воды или побочного продукта-спирта (например, метанола). Ее проводят, например, при атмосферном давлении и/или в атмосфере азота, или сниженном давлении, или при помощи использования азеотропообразователя, такого как, например, толуол, в случае воды в качестве побочного продукта.

Согласно различным вариантам осуществления алкоксилат глицерина этерифицируют одной или несколькими монокарбоновыми кислотами, имеющими от приблизительно 4 до приблизительно 9 атомов углерода или имеющими в среднем от приблизительно 6 до приблизительно 8 атомов углерода на основании массы. Согласно различным вариантам осуществления алкоксилат глицерина этерифицируют одной или несколькими монокарбоновыми кислотами, выбранными из группы, состоящей из н-валериановой кислоты, 2-метилбутановой кислоты, н-гексановой кислоты, н-гептановой кислоты, 3,3,5-триметилгексановой кислоты, 2-этилгексановой кислоты, н-окстановой кислоты, н-нонановой кислоты и изононановой кислоты. Согласно различным вариантам осуществления особенно эффективно этерифицировать алкоксилат глицерина одной или несколькими монокарбоновыми кислотами, выбранными из группы, состоящей из н-масляной кислоты, изомасляной кислоты, н-валериановой кислоты, 2-метилбутановой кислоты, 3-метилбутановой кислоты, н-гексановой кислоты, н-гептановой кислоты, н-октановой кислоты, 2-этилгексановой кислоты, 3,3,5-триметилгексановой кислоты, н-нонановой кислоты, декановой кислоты, ундекановой кислоты, ундециленовой кислоты, лауриновой кислоты, стеариновой кислоты, изостеариновых кислот и их комбинаций.

Второе сложноэфирное соединение или соединения (b) обладает или обладают характерной структурой (II),

причем каждый из R¹¹ и R¹² независимо представляет собой водород (Н) или метил (СН₃); каждое из m и n независимо представляет собой целое число, и m+n представляет собой целое число от 1 до приблизительно 10; и каждый из R¹⁰ и R¹³ независимо выбран из группы, состоящей из с неразветвленной цепью и разветвленных алкильных, алкенильных, циклоалкильных, арильных, алкиларильных, арилалкильных, алкилциклоалкильных, циклоалкилалкильных, арилциклоалкильных, циклоалкиларильных, алкилциклоалкиларильных, алкиларилциклоалкильных, арилциклоалкилалкильных, арилалкилциклоалкильных, циклоалкилалкиларильных и циклоалкиларилалкильных групп, имеющих от 1 до приблизительно 17 атомов углерода, и которые могут быть замещенными или незамещенными.

Согласно различным вариантам осуществления каждый из R¹⁰ и R¹³ может независимо представлять собой с неразветвленной цепью или разветвленной цепью алкильные или алкенильные группы или замещенные или незамещенные циклоалкильные группы, каждая из которых может содержать гетероатомы, такие как О, F, N, S или Si, или может представлять собой гидрокарбильные группы. Согласно различным вариантам осуществления каждый из R¹⁰ и R¹³ независимо имеет от приблизительно 3 до приблизительно 8 атомов углерода, или R¹⁰ и R¹³ вместе имеют в среднем от приблизительно 5 до приблизительно 7 атомов углерода на основании массы, или как каждый из R и R независимо имеет от приблизительно 3 до приблизительно 8 атомов углерода, так и R¹⁰ и R¹³ вместе имеют в среднем от приблизительно 5 до приблизительно 7 атомов углерода на основании массы.

Согласно различным вариантам осуществления каждый из R¹¹ и R¹² представляет собой водород (Н), и/или m+n представляет собой целое число от приблизительно 2 до приблизительно 8, или от приблизительно 4 до приблизительно 10, или от приблизительно 2 до приблизительно 5, или от приблизительно 3 до приблизительно 5, или 2, или 3, или 4. Согласно конкретным вариантам осуществления второе сложноэфирное соединение или по меньшей мере одно из множества вторых сложноэфирных соединений представляет собой триэтиленгликолевый сложный диэфир или тетраэтиленгликолевый сложный диэфир, в частности триэтиленгликолевый сложный диэфир или тетраэтиленгликолевый сложный диэфир одной или двух монокарбоновых кислот, имеющих от приблизительно 4 до приблизительно 9 атомов углерода. Тетраэтиленгликолевые сложные диэфиры в частности обеспечивают неожиданный эффект превосходной смешиваемости как в хладагентах R410a, так и хладагентах R32. Тетраэтиленгликолевые сложные диэфиры разветвленных монокарбоновых кислот также обеспечивают неожиданно высокие индексы вязкости.

Согласно различным вариантам осуществления каждый из R" и R¹² представляет собой водород (Н), так что второе сложноэфирное соединение (b) или по меньшей мере одно или множество вторых сложноэфирных соединений (b) обладает или обладают характерной структурой (IV),

причем m представляет собой целое число от 1 до приблизительно 10; или от 2 до приблизительно 8; или от приблизительно 4 до приблизительно 10; или от приблизительно 2 до приблизительно 5; или от приблизительно 3 до приблизительно 5;

или 2, или 3, или 4; и R¹⁰ и R¹³ являются такими, как определено ранее, согласно некоторым вариантам осуществления имеют от приблизительно 3 до приблизительно 8 атомов углерода.

Вторые сложноэфирные соединения (b) можно получить этерификацией этиленгликоля, пропиленгликоля или олиго- или полиалкиленгликоля, который может представлять собой олиго- или полиэтиленгликоль, олиго- или пропиленгликоль, или блок-сополимер этиленгликоля-пропиленгликоля, с одной или двумя монокарбоновыми кислотами, имеющими от 2 до приблизительно 18 атомов углерода. Как реакции этерификации, так и реакции этерификации можно проводить при помощи способов, уже описанных для получения первого сложноэфирного соединения или соединений (а). Неограничивающие подходящие примеры монокарбоновых кислот или производных, которые можно использовать при получении вторых сложноэфирных соединений (b), являются такими, которые уже указаны в отношении получения первых сложноэфирных соединений (а).

Согласно различным вариантам осуществления этиленгликоль, пропиленгликоль или олиго- или полиалкиленгликоль этерифицируют одной или двумя монокарбоновыми кислотами, имеющими от приблизительно 4 до приблизительно 9 атомов углерода или имеющими в среднем от приблизительно 6 до приблизительно 8 атомов углерода на основании массы. Согласно различным вариантам осуществления полиалкиленгликоль этерифицируют одной или двумя монокарбоновыми кислотами, выбранными из группы, состоящей из н-валериановой кислоты, 2-метилбутановой кислоты, н-гексановой кислоты, н-гептановой кислоты, 3,3,5-триметилгексановой кислоты, 2-этилгексановой кислоты, н-октановой кислоты, н-нонановой кислоты и изононановой кислоты. Согласно различным вариантам осуществления полиалкиленгликоль этерифицируют одной или двумя монокарбоновыми кислотами, выбранными из группы, состоящей из н-масляной кислоты, изомасляной кислоты, н-валериановой кислоты, 2-метилбутановой кислоты, 3-метилбутановой кислоты, н-гексановой кислоты, н-гептановой кислоты, н-октановой кислоты, 2-этилгексановой кислоты, 3,3,5-триметилгексановой кислоты, н-нонановой кислоты, декановой кислоты, ундекановой кислоты, ундециленовой кислоты, лауриновой кислоты, стеариновой кислоты, изостеариновой кислоты и их комбинаций. Согласно различным вариантам осуществления эфир или эфиры, этерифицированные этими монокарбоновыми кислотами для получения второго сложноэфирного соединения или соединений, выбирают из диэтиленгликоля, триэтиленгликоля, тетраэтиленгликоля, пентаэтиленгликоля, гексаэтиленгликоля, гептаэтиленгликоля, октаэтиленгликоля, нонаэтиленгликоля и декаэтиленгликоля.

Первое сложноэфирное соединение или соединения (а) и второе сложноэфирное соединение или соединения (b) можно очистить, например, катионным или анионным обменом, активированным углем, молекулярными ситами, оксидом алюминия или дистилляцией (включая вакуумную дистилляцию) или при помощи комбинации таких способов, чтобы удалить остаточную карбоновую кислоту.

Согласно различным вариантам осуществления первое и второе сложноэфирные соединения содержатся в массовом соотношении от приблизительно 20 до приблизительно 80% по массе одного или нескольких первых сложноэфирных соединений и от приблизительно 80 до приблизительно 20% по массе одного или нескольких вторых сложноэфирных соединений, или от приблизительно 30 до приблизительно 70% по массе одного или нескольких первых сложноэфирных соединений и от приблизительно 70 до приблизительно 30% по массе одного или нескольких вторых сложноэфирных соединений, или от приблизительно 40 до приблизительно 60% по массе одного или нескольких первых сложноэфирных соединений и от приблизительно 60 до приблизительно 40% по массе одного или нескольких вторых сложноэфирных соединений, в каждом случае объединенная масса первого и второго сложных эфиров вместе составляет 100%. Согласно различным вариантам осуществления первые сложноэфирные соединения образуют основную часть смеси первого и второго сложных эфиров по массе.

Согласно вариантам осуществления, в которых используют одинаковую монокарбоновую кислоту или одинаковую комбинацию монокарбоновых кислот при получении как первых сложноэфирных соединений, так и вторых сложноэфирных соединений, в таком случае эти сложноэфирные соединения можно получать вместе, и используемые количества алкоксилата глицерина и этиленгликоля, пропиленгликоля или олиго- или полиалкиленгликоля можно выбирать так, чтобы реакционный продукт о