БИНАРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ Российский патент 1998 года по МПК C09K5/04 

Изобретение относится к составу бинарной композиции фторсодержащих галогенуглеводородов, которую можно использовать в качестве хладагента, теплопередающей среды, газообразного диэлектрика, вспенивающего агента для полиолефинов и полиуретанов.

Известна бинарная композиция хладагента, представляющая собой смесь фторсодержащих галогенуглеводородов состава, мас.%: 1,1-дифтор-1-хлорэтан (хладон 142в) 50,0 - 99,9; дихлормонофторметан 0,1 - 50,0 (патент РФ N 2013431, кл. C 09 K 5/00, опубл. 1994).

Недостаток известной композиции состоит в том, что она легко фракционируется. Легкая фракция, обогащенная 1,1-дифтор-1-хлорэтаном, классифицируется как горючее вещество. Этот факт ограничивает область использования известной композиции.

Технической задачей настоящего изобретения является создание бинарной композици фторсодержащих галогенуглеводородов на основе 1,1-дифтор-1-хлорэтана, исключающей возможность концентрирования 1,1-дифтор-1-хлорэтана в процессе фракционирования испарением, например, в случае утечки.

Поставленная техническая задача решается тем, что бинарная композиция фторсодержащих галогенированных углеводородов на основе 1,1-дифтор-1-хлорэтана в качестве второго ингредиента содержит октафторциклобутан (хладон С318) при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: октафторциклобутан 15 - 70 (8 - 54 мол.%); 1,1-дифтор-1-хлорэтан - остальное.

Кроме того, бинарная композиция имеет состав, мас.%: октафторциклобутан 60 ± 5; 1,1-дифтор-1-хлорэтан 40 ± 5 (соответственно 41 ± 3 и 59 ± 3 мол.%). Такой состав является азеотропным с температурой кипения минус (14 ± 1)^oC при атмосферном давлении.

На графике (см. чертеж) показана полученная экспериментально зависимость температуры начала кипения смесей от их состава, доказывающая азеотропные свойства смесей.

Состав азеотропа установлен по результатам разгонки двух смесей (см. табл. 1 и 2) на низкотемпературной ректификационной колонке.

В табл. 3 представлена полученная экспериментально зависимость упругости пара смесей разного состава от температуры. Экспериментальные результаты резко отличаются от расчетных по закону Рауля, что является подтверждением азеотропных свойств предлагаемой композиции.

Смеси хладона 142в с хладоном С318 в предлагаемом диапазоне концентраций являются невоспламеняющимися.

Пример. Для доказательства постоянства состава смеси в случае разгерметизации оборудования проведен лабораторный опыт, имитирующий утечку смеси.

В металлическом аппарате, оборудованном в верхней части вентилем, термометром и манометром, приготавливают смесь хладонов М318 и 142в в отношении соответственно 58 и 42 мас.%, или 41 и 59 мас.%. Аппарат взвешивают, устанавливают в термостат, помещенный в вытяжном шкафу, где выдерживают 0,5 ч, затем вентиль открывают. В результате происходит утечка смеси с определенной скоростью из газовой фазы аппарата при кипении жидкой смеси. Скорость утечки определяют взвешиванием аппарата с содержимым через определенные промежутки времени. Состав истекающего продукта и остатка жидкой фазы в аппарате периодически определяют методом хроматографии. Результат эксперимента представлены в табл. 4.

Как видно из табл. 4, истекающий газообразный продукт всегда содержит негорючий октафторциклобутан в количестве, близком к 40 мол.%. Такая смесь после разбавления воздухом в любых соотношениях не может быть горючей. Остаток в аппарате благодаря постоянному содержанию октафторциклобутана на таком же уровне также не горюч.

Таким образом, путем добавления хладона С318 к хладону 142в создается пожаробезопасная бинарная композиция, что расширяет область использования хладона 142в.

Применение: хладагент, теплопередающая среда, газообразный диэлектрик, вспенивающий агент для полиолефинов и полиуретанов. Сущность: композиция содержит 15-70 мас.% октафторциклобутана (хладона С318), остальное - 1,1-дифтор-1-хлорэтан (хладон 142в). Оптимальное содержание октафторциклобутана (60±5) мас.%, что соответствует азеотропу с температурой кипения - (14±1)^oС при атмосферном давлении. Предлагаемая композиция не опасна в пожарном отношении, т.к. исключается концентрирование горючего ингредиента - хладона 142в в случае утечки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 4 табл.

1. Бинарная композиция фторсодержащих галогенированных углеводородов на основе 1,1-дифтор-1-хлорэтана, отличающаяся тем, что в качестве второго ингредиента она содержит октафторциклобутан при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
Октафторциклобутан - 15 - 70
1,1-Дифтор-1-хлорэтан - Остальное
2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что она содержит, мас.%:
Октафторциклобутан - 60 ± 5
1,1-Дифтор-1-хлорэтан - 40 ± 5а