TWI585065B

TWI585065B - 含四氟丙烯之組成物及其使用方法

Info

Publication number: TWI585065B
Application number: TW101130616A
Authority: TW
Inventors: 芭芭拉哈維蘭麥諾; 約阿希姆格斯特爾
Original assignee: 杜邦股份有限公司
Priority date: 2011-08-26
Filing date: 2012-08-23
Publication date: 2017-06-01
Also published as: US20160102231A1; US10836943B2; US10184074B2; WO2013032908A3; US9932507B2; US20180298260A1; US9249347B2; US11840657B2; AR087674A1; US20140216074A1; US20240059945A1; CN103917621A; TW201319018A; US20180179428A1; US20190119542A1; JP6261501B2; WO2013032908A2; JP2014528987A; US20210040367A1; US10035940B2

Description

含四氟丙烯之組成物及其使用方法

本發明係關於一種組成物，其包括2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf)或1,3,3,3-四氟丙烯(反-HFO-1234ze)或其混合物；二氟甲烷(HFC-32)；以及1,1-二氟乙烷(HFC-152a)、3,3,3-三氟丙烯(HFO-1243zf)或其混合物。

本發明之組成物可用於產生冷卻或熱之製程、作為熱傳流體、發泡劑、氣膠推進劑及作為動力循環工作流體。

冷凍產業於過去數十年致力於找尋臭氧層破壞的氟氯碳化物(CFC)及氫氟氯碳化物(HCFC)之替代性冷媒。因為蒙特婁議定書，CFC與HCFC已被禁用。多數冷媒製造者的解決方案為氫氟碳化物(HFC)冷媒之商品化。舉例而言，新的HFC冷媒，如目前最廣泛使用的HFC-134a，具有零臭氧耗竭潛勢，所以不會因為蒙特婁議定書而遭受影響被規定禁用。

然而，進一步之環境規範最終可能造成某些HFC冷媒的全球禁用。目前，產業界在車用空調使用的冷媒方面也受到全球暖化潛勢(GWP)相關規範的約束。若此等規範於未來擴大實施，例如用於固定式空調及冷凍系統，則於冷凍及空調產業各方面將展現更大之冷媒需求。由於尚無法確定對於GWP的最終管制規範，已經迫使產業考慮多種候選的化合物與混合物。

目前提出用以替代HFC冷媒及冷媒調合物之冷媒包括例如丁烷或丙烷等純烴，或如CO₂等「天然」冷媒。然而，這些建議的替代方案具有毒性、可燃性、低能量效率之問題，或需要對設備之設計進行大量修改。相同地，針對R-22、R-134a、R-404A及R-407C等等的新替代方案也正被提出。對於最終採用之GWP最終管制規範的不確定性，已經迫使產業考慮多種候選的化合物與混合物，而這些物質必須在低GWP、不可燃性或低可燃性以及現存系統之性能參數間達到平衡。

本發明揭露低GWP之組成物以作為目前使用之冷媒的替代物，包括但不限於現存冷媒(見後文定義),例如R-407C(ASHRAE代號，表示50重量百分比之R125與50重量百分比之R32的調合物)、R-404A(ASHRAE代號，表示44重量百分比之R125、52重量百分比之R143a(1,1,1-三氟乙烷)及4.0重量百分比之R-134a的調合物)以及R-22。

通常替代物冷媒若能夠使用於原有冷凍設備(設計用於一不同冷媒)，則可發揮最大效用。本文所揭露之組成物可於設計給現存冷媒(見後文定義，例如R-407C、R-404A、R-134a以及R-22)之設備中，分別作為現存冷媒(見後文定義，例如R-407C、R-404A、R-134a以及R-22)之替代物，且只需一些系統調整。此外，本文所揭露之組成物包括HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物；HFC-32；HFC-152a、 HFO-1243zf或其混合物；且視需要包括R-134a，在特別修改用於或全然針對這些新穎組成物(包括HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物；HFC-32；HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物；且視需要包括R-134a)的設備中，其可作為現存冷媒(見後文定義)之替代物，例如R-404A、R-407C、R-134a以及R-22。

在一實施例中，本發明係關於一種組成物，其包括HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物；二氟甲烷(HFC-32)；以及1,1-二氟乙烷(HFC-152a)、3,3,3-三氟丙烯(HFO-1243zf)或其混合物；其中該組成物係選自於由以下組成物所組成之群組：(I)一第一組成物，其中該HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物為該第一組成物之總重量之至少56重量百分比；(II)一第二組成物，其中該HFC-32為該第二組成物之總重量之至多29重量百分比；(III)一第三組成物，其中該HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物為該第三組成物之總重量之至少56重量百分比；(IV)一第四組成物，其中該HFC-32為該第四組成物之總重量之至少56重量百分比；(V)一第五組成物，係包括反-HFO-1234ze；HFC-32；以及HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物；以及(VI)一第六組成物，其中該HFO-1243zf或其與HFC-152a之混合物為該第六組成物之總重量之至多20重量百分比。

本發明亦關於上述組成物，其中該等組成物具有一冷卻能力，且該冷卻能力係在至少一種選自現存冷媒(見後文定義，例如R-22、HFC-134a、R-404A以及R407C)群組之化合物的約75%至約130%之範圍。

本發明亦關於上述組成物，其係主要由HFO-1234ze；HFC-32；以及HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物所組成，其中該HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物之存在不超過該總組成物的約15重量百分比。

本發明亦關於一種組成物，其包括HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物；HFC-32；以及HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物；其中該HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物係在約14重量百分比至約16重量百分比之範圍，且其中該組成物具有一冷卻能力，該冷卻能力係在至少一種選自現存冷媒(見後文定義，例如R-22、HFC-134a、R-404A以及R407C)群組之化合物的約75%至約130%之範圍。

在另一實施例中，前述組成物更包括至少一種其他飽和HFC(詳述如後)，其係在約0重量百分比(不含0)至約10重量百分比之範圍。

本發明另一實施例係關於上述組成物，其中該組成物之GWP係小於至少一種選自現存冷媒(見後文定義，例如R-134a、R-22、R-407C以及R-404A)群組之化合物的GWP。

本發明亦關於一種產生冷卻之製程，係包括冷凝上述組成物，而後在一待冷卻主體附近蒸發該等組成物。本發明亦關於一種產生熱之製程，係包括在一待加熱主體附近冷凝上述組成物，而後蒸發該等組成物。

在又另一實施例中，本發明係關於一種於一設計來使用R-22、R-404A、R-407C或R-134a之系統中分別替代現存冷媒(見後文定義，如R-22、R-404A、R-407C或R-134a)之方法，其中該方法包括提供上述組成物至該系統。

本發明亦關於一種含有上述組成物之冷凍系統、空調系統、固定式空調裝置、固定式冷凍系統、汽車空調機或熱泵。本發明亦關於一種利用上述組成物作為動力循環工作流體之製程。

。本文亦揭露產生冷卻及加熱之方法、替代現存冷媒(例如R-134a、R410A以及R-404A)之方法以及含有組成物之空調與冷凍裝置，該等組成物包括HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物；HFC-32；以及HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物。

在提出下述實施例之細節前，先對某些術語加以定義或闡明。

定義

如本文中所用者，術語熱傳組成物意指一種用於自一熱源攜帶熱至一散熱裝置的組成物。

一熱源係定義為任何欲加入、傳遞、移動或移除熱之空間、位置、物體或主體。熱源之實例包括需要冷凍或冷卻之空間(開放或封閉)，例如超市中的冷凍櫃或冰櫃、需要空調的建築空間、工業用水冷凍器或者需要空調之汽車乘客隔間。在某些實施例中，該熱傳組成物可在整個傳遞過程中維持穩定狀態(亦即未蒸發或冷凝)。在其他實施例中，蒸發冷卻過程亦可利用熱傳組成物。

一散熱裝置係定義為任何能夠吸收熱之空間、位置、物體或主體。蒸氣壓縮冷凍系統為此一散熱裝置的一個實例。

一熱傳系統為用以在一特定空間中產生一加熱或冷卻效果之系統(或裝置)。熱傳系統可為一移動式系統或一固定式系統。

熱傳系統之實例包括但不限於空調機、冷凍器、冷凍機、熱泵、水冷凍器、浸沒式蒸發冷凍器、直接膨脹冷凍器、步入式(walk-in)冷卻器、移動式冷凍機、移動式空調裝置、除濕機與上述裝置之組合。

如本文中所用者，移動式熱傳系統係指任何結合於一公路、鐵路、海上或空中運輸裝置之冷凍、空調機或加熱裝置。此外，移動式冷凍或空調機裝置包括獨立於任何移動載具且已知為「聯合運輸(intermodal)」系統的那些裝置。此類聯合運輸系統包括「貨櫃」(聯合海上/陸上運輸)以及「可換車廂(swap bodies)」(聯合公路/鐵路運輸)。

如本文中所用者，固定式熱傳系統為操作期間位置固定之系統。固定式熱傳系統可結合於或連接至各式不同建築，或可為位於門外之獨立裝置，例如清涼飲料販賣機。這些固定式應用可為固定式空調與熱泵，包括但不限於冷凍器、高溫熱泵、住宅用、商用或工業用空調系統(包括住宅用熱泵)，並且包括窗戶、無導管、管道中、終端機組(packaged terminal)以及位於外部但連結於該建築者，例如屋頂系統。在固定式冷凍應用中，所揭露之組成物可用於設備包括商用、工業用或住宅用冷凍機與冷凍器、製冰機、自供式冷卻器與冷凍器、浸沒式蒸發冷凍器、直接膨脹冷凍器、步入式及取放式(reach-in)冷卻器與冷凍器以及組合式系統。在某些實施例中，所揭露之組成物可用於超市冷凍系統。此外，固定式應用可利用一輔助循環系統，其使用一主要冷媒在一位置產生冷卻效果並經由一輔助熱傳流體傳遞到一遠端位置。

冷凍能力(亦稱為冷卻能力)一詞定義為一蒸發器中每磅循環冷媒之冷媒焓變化，或該蒸發器中每單位體積冷媒蒸氣離開該蒸發器時冷媒所移除之熱(體積容量)。冷凍能力用來評量冷媒或熱傳遞組成物產生冷卻之能力。因此，能力愈高，產生之冷卻愈大。冷卻率意指每單位時間蒸發器內冷媒移除之熱。

性能係數(COP)為移除的熱量除以操作該循環所需的能源輸入。COP愈高，則能源效率愈高。COP與能源效率比(EER)直接相關，EER係指冷凍或空調設備在一組特定內部及外部溫度之效率評等。

術語「過冷(subcooling)」係指一液體其溫度降至低於該液體在一給定壓力下之飽和點。該飽和點為蒸氣完全冷凝為一液體之溫度，但過冷會持續冷卻該液體使其成為一較低溫液體(在該給定壓力下)。藉由冷卻一液體至低於該飽和溫度(或泡點溫度)，可提高其淨冷凍能力。過冷因而改善一系統的冷凍能力與能量效率。過冷量為低於該飽和溫度之冷卻量(以度計)。

過熱為定義加熱一蒸氣組成物超過其飽和蒸氣溫度多少之一術語(飽和蒸氣溫度為若冷卻該組成物，則形成第一滴液體時之溫度，亦稱為「露點」)。

溫度滑移(temperature glide，有時僅稱為「滑移」)為一冷媒於一冷媒系統之一組件中之相變化過程之起始與結束溫度間的絕對差值，並且排除任何過冷或過熱。此術語可用於描述一近共沸或非共沸組成物之冷凝或蒸發。在提及一冷凍、空調或熱泵系統之溫度滑移時，通常所提供之平均溫度滑移為該蒸發器中之溫度滑移與該冷凝器中之溫度滑移之平均。

所謂共沸組成物意指兩種或以上物質之恆沸混合物，其表現有如一單一物質。一種特徵化共沸組成物之方式為該液體之部分蒸發或蒸餾所產生之蒸氣具有與該液體(該蒸氣係蒸發或蒸餾自該液體)相同之組成，亦即該混合物蒸餾/回流時不會發生組成改變。恆沸組成物之特徵為具有共沸性質，因為相較於相同化合物之非共沸混合物，它們會展現一最高或最低沸點。在操作期間，共沸組成物在一冷凍或空調系統中不會發生分餾現象。此外，共沸組成物從一冷凍或空調系統漏出時不會發生分餾現象。

近共沸組成物(亦通稱為「類共沸組成物)為兩種或以上之物質的一實質上恆沸液體摻和物，其表現基本上有如一單一物質。一種特徵化近共沸組成物之方式為該液體部分蒸發或蒸餾所產生之蒸氣具有實質上與該液體(該蒸氣係蒸發或蒸餾自該液體)相同之組成，亦即該混合物蒸餾/回流時不會發生實質上的組成改變。另一種特徵化近共沸組成物之方式為在一特定溫度下，該組成物之泡點蒸氣壓與露點蒸氣壓實質上相同。在本文中，若一組成物例如藉由蒸發或煮沸而移除其50重量百分比後，該原始組成物與移除50重量百分比後之組成物間的蒸氣壓差小於約10百分比，則該組成物即為近共沸。

非共沸組成物為兩種或以上物質之混合物，其表現有如一簡單之混合物而非一單一物質。一種特徵化非共沸組成物之方式為該液體之部分蒸發或蒸餾所產生之蒸氣具有實質上與該液體(該蒸氣係蒸發或蒸餾自該液體)不同之組成，亦即該混合物蒸餾/回流時會發生實質上的組成改變。另一種特徵化非共沸組成物之方式為在一特定溫度下，該組成物之泡點蒸氣壓與露點蒸氣壓實質上不同。在本文中，若一組成物例如藉由蒸發或煮沸而移除其50重量百分比後，該原始組成物與移除50重量百分比後之組成物間的蒸氣壓差大於約10百分比，則該組成物即為非共沸。

如本文中所用者，術語「潤滑劑」意指任何添加至一組成物或一壓縮機(並且與任何熱傳系統中使用的任何熱傳組成物接觸)的材料，從而提供該壓縮機潤滑效果以幫助避免零件卡住。

如本文中所用者，相容劑(compatibilizer)為可增進所揭露組成物之氫氟碳化物在熱傳系統潤滑劑中之溶解度的化合物。在某些實施例中，該相容劑使回油(oil return)至該壓縮機之能力得以改善。在某些實施例中，該組成物係與一系統潤滑劑一起使用以降低富含油相之黏度。

如本文中所用者，回油係指一熱傳組成物攜帶潤滑劑通過一熱傳系統並將潤滑劑帶回到該壓縮機之能力。亦即在使用中，該熱傳組成物將該壓縮機潤滑劑的某些部分帶離該壓縮機並進入該系統之其他部分的現象並非不尋常。在此類系統中，若該潤滑劑無法有效回到該壓縮機，則該壓縮機最終會因缺乏潤滑而故障。

如本文中所用者，「紫外」染料係定義為一UV螢光或磷光組成物，其吸收在電磁光譜之紫外區或「近」紫外區的光。該UV螢光染料在一UV光照射下所產生之螢光可被偵測，該UV光係發射至少一些波長範圍在10奈米至約775奈米的輻射。

可燃性術語意指一組成物燃燒與/或傳播火焰之能力。對於冷媒與其他熱傳組成物而言，可燃性下限(「LFL」)為空氣中熱傳組成物之最低濃度，其可在ASTM(美國材料試驗協會)E681所規定的測試條件下，透過空氣與組成物的均質混合物延續火焰。可燃性上限(「UFL」)為空氣中熱傳組成物之最高濃度，其可在相同測試條件下透過組成物與空氣的均質混合物延續火焰。為了被ASHRAE(美國加熱冷凍空調學會)分級為不可燃，一冷媒在配製為液相與氣相時皆必須在ASTM E681條件下為不可燃，並且在漏出狀況期間所導致之液相與氣相亦皆須為不可燃。

全球暖化潛勢(GWP)為一種指數，其係以二氧化碳之一公斤排放為基準，評估一公斤特定溫室氣體之大氣排放的相對全球暖化貢獻。透過計算不同時間範圍之GWP，可瞭解一特定氣體於大氣中留存時間之效應。通常以百年時間範圍之GWP為參考值。對於混合物，可基於各成分之個別GWP計算其加權平均數。

臭氧耗竭潛勢(ODP)為一物質所造成臭氧耗竭之量化表示。ODP為，一化學物對臭氧之衝擊相較於相當質量之CFC-11(氟三氯甲烷)之衝擊的比率。因此，CFC-11之ODP定義為1.0。其他CFCs與HCFCs具有之ODPs範圍為0.01至1.0。HFC之ODP為零，因為它們不含氯。

如本文所用之術語「包含」、「包括」、「具有」或其任何其他變型意欲涵蓋非排他性的包括物。例如，含有清單列出的複數元素的一組合物、製程、方法、製品或裝置不一定僅限於清單上所列出的這些元素而已，而是可以包括未明確列出但卻是該組合物、製程、方法、製品或設裝置固有的其他元素。此外，除非有相反的明確說明，「或」是指涵括性的「或」，而不是指排他性的「或」。例如，以下任何一種情況均滿足條件A或B：A是真實的(或存在的)且B是虛假的(或不存在的)，A是虛假的(或不存在的)且B是真實的(或存在的)，以及A和B都是真實的(或存在的)。

連接詞「由所組成」(consisting of)排除任何未具體說明之元件、步驟或成分。若用於申請專利範圍，除了通常與其相關之雜質外，此語應將該項申請專利範圍侷限於其所列舉材料之範圍。當用語「由所組成」出現在申請專利範圍中主體的子句，而不是直接緊跟在前言之後時，其僅限制子句中的元件；而其他元件並未排除於申請專利範圍整體之外。

該連接詞「主要由所組成」(consisting essentially of)係用於定義一包括文字所揭露者以外之材料、步驟、特徵、組分或元件的組成物、方法或裝置，前提是該等額外包括之材料、步驟、特徵、組分或元件確實實質上影響本發明基本及新穎特徵。「主要由所組成」一語之涵義介於「包含」與「由所組成」之間。

若申請人以開放式用語如「包含」定義一發明或其部分，則表示(除非另有說明)該敘述應解讀為亦以「主要由所組成」或「由所組成」描述該發明。

又，使用「一」或「一個」來描述本文所述的元件和組件。這樣做僅僅是為了方便，並且對本發明範疇提供一般性的意義。除非很明顯地另指他意，這種描述應被理解為包括一個或至少一個，並且該單數也同時包括複數。

除非另有定義，本文所用之所有技術與科學術語均與本發明所屬技術領域具有一般知識者所通常理解的意義相同。雖然類似或等效於本文所述者之材料可用於實施或測試該所揭示組成物的實施例，但合適之方法及材料係如下如述。除非引用特定段落，否則本文中所提及之所有公開案、專利申請案、專利及其他參考文獻均以引用方式全文併入本文中。在發生衝突的情況下，以包括定義在內之本說明書為準。此外，該等材料、方法及實例僅係說明性質，而不意欲為限制拘束。

組成物

在一實施例中，本發明係關於一種包括三個組分之組成物，即2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf)、二氟甲烷(HFC-32)以及1,1-二氟乙烷(HFC-152a)、3,3,3-三氟丙烯(HFO-1243zf)或其混合物。應注意在本文所有例示性實施例中，HFO-1234yf只是作為其中一種實例。欲替代HFO-1234yf，也可使用反-HFO-1234ze或其與HFO-1234yf之混合物。因此，應理解到在前文與後文之所有實例中，除非另有指明，否則為本發明、其揭露內容、其可專利性及其申請專利範圍之目的，HFO-1234yf也隱含著反-HFO-1234ze，且同時暗示其與HFO-1234yf之混合物。因此，大致上來說，針對 HFO-1234yf的指涉包括反-HFO-1234ze及其與HFO-1234yf之混合物。

在另一實施例中，本發明係關於一種包括四個組分之組成物，即HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物、HFC-32、HFC-152a以及至少一種其他氫氟碳化物，其包括含有碳、氫及氟之飽和化合物。

HFO-1234yf與反-HFO-1234ze之混合物包括從約1重量百分比至約99重量百分比的HFO-1234yf以及從約1重量百分比至約99重量百分比的反-HFO-1234ze。在其他實施例中，HFO-1234yf係選自以下含量之一者，以兩成分總重量之百分比表示：約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98及99重量百分比。

在其他實施例中，反-HFO-1234ze係選自以下含量之一者，以兩成分總重量之百分比表示：約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、 36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98及99重量百分比。

2,3,3,3-四氟丙烯亦可稱為HFO-1234yf、HFC-1234yf或R1234yf。HFO-1234yf可於市場上購得，或可由本領域任何已知方法製備，例如藉由將1,1,1,2,3-五氟丙烷(HFC-245eb)或1,1,1,2,2-五氟丙烷(HFC-245cb)脫氫氟化。HFO-1234yf與反-HFO-1234ze為非臭氧耗竭化合物，其具有低全球暖化潛勢。根據ASHRAE標準34-2010，HFO-1234yf之可燃性被分級在2L或低可燃性。

反-1,3,3,3-四氟丙烯又可稱為反-HFO-1234ze或反-HFC-1234ze。反-HFO-1234ze可由本領域已知方法製備，例如藉由將1,1,1,2,3-五氟丙烷(HFC-245eb)或1,1,1,3,3-五氟丙烷(HFC245fa)脫氫氟化。

二氟甲烷(HFC-32或R32)為商購可得或者可由該項技術領域中之習知方法製得，例如脫氯氟化二氯甲烷。HFC-32為非臭氧耗竭化合物，其具有低全球暖化潛勢。根據ASHRAE標準34-2010，HFC-32之可燃性被分級在2L或低可燃性。

1,1-二氟乙烷又可稱為HFC-152a或R152a。HFC-152a可於市場上購得，或可由本領域已知方法製備，例如在催化劑存在下藉由氯乙烯與氟化氫之反應。HFC-152a為非臭氧耗竭化合物，其具有低全球暖化潛勢。根據ASHRAE標準34-2010，HFC-152a之可燃性被分級在2L或中度可燃性。

3,3,3-三氟丙烯又可稱為HFO-1243zf、HFC-1243zf或TFP。HFO-1243zf可於市場上購得，或可由本領域已知方法製備，例如將1,3,3,3-四氟丙烯氫化以得到1,1,1,3-四氟丙烷，之後對1,1,1,3-四氟丙烷進行脫氫氟反應，如美國專利第5,986,151號所載。已發現本發明之組成物可用於產生冷卻或熱之製程、作為熱傳流體、發泡劑以及氣膠推進劑。但在同時，這些組成物可有助於降低冷媒成本並維持冷卻能力及能量效率，同時不會大量增加可燃性。一般而言，本發明較佳實施例之可燃性為2L等級且絕對不會大於2。

HFO-1234yf或反-HFO-1234ze二者或其混合物以及HFC-32皆被視為某些具有高GWP之冷媒及冷媒混合物的低GWP替代物。具體而言，R-404A之GWP為3922且有需要進行替代。此外，R507(ASHRAE代號，指包含50 wt%之HFC-125與50 wt%之HFC-143a的混合物)具有與R-404A幾乎相同的性質，因此可於許多R-404A系統中使用，其GWP等於3985且一樣有需要進行替代。相同地，R-22及R-407C之GWP分別為1810及1774。此外，HFC-134a(四氟乙烷，特別是1,1,1,2-四氟乙烷)目前在許多應用中作為冷媒，其GWP為1430且需要替代。

本發明大致上關於一種組成物，其包括HFC-152a以及HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物以及HFC-32成分。經發現，在本發明一實施例中，本文所述的三成分系統可降低整體GWP到低於300，同時相對於現存冷媒(見後文定義，例如R-134a、R-22、R-407C及R-404A)維持至少約75%的冷卻能力。

在本發明某些實施例中，該等組成物可包括至少一種其他氫氟碳化物，其包括一種含有碳、氫及氟之飽和化合物(後文稱為「飽和HFC」)，包括氫氟碳化物，其具有1至7個碳原子且具有一正常沸點為約-90℃至約80℃。此等飽和HFC為市售產品，可得自許多來源，例如E.I.du Pont de Nemours & Co.,Fluoroproducts,Wilmington,DE,19898,USA，或可由本領域已知方法製備。代表性飽和HFC化合物包括但不限於氟甲烷(CH₃F,HFC-41)、三氟甲烷(CHF₃,HFC23)、五氟乙烷(CF₃CHF₂,HFC-125)、1,1,2,2-四氟乙烷(CHF₂CHF₂,HFC-134)、1,1,1,2-四氟乙烷(CF₃CH₂F,HFC-134a)、1,1,1-三氟乙烷(CF₃CH₃,HFC-143a)、氟乙烷(HFC-161,CH₃CH₂F)、1,1,1,2,2,3,3-七氟丙烷(CF₃CF₂CHF₂,HFC-227ca)、1,1,1,2,3,3,3-七氟丙烷(CF₃CHFCF₃,HFC-227ea)、1,1,2,2,3,3，-六氟丙烷(CHF₂CF₂CHF₂,HFC-236ca)、1,1,1,2,2,3-六氟丙烷(CF₃CF₃CH₂F,HFC-236cb)、1,1,1,2,3,3-六氟丙烷(CF₃CHFCHF₂,HFC-236ea)、1,1,1,3,3,3-六氟丙烷(CF₃CH₂CF₃,HFC-236fa)、1,1,2,2,3-五氟丙烷(CHF₂CF₂CH₂F,HFC-245ca)、1,1,1,2,2-五氟丙烷(CF₃CF₂CH₃,HFC-245cb)、1,1,2,3,3-五氟丙烷 (CHF₂CHFCHF₂,HFC-245ea)、1,1,1,2,3-五氟丙烷(CF₃CHFCH₂F,HFC-245eb)、1,1,1,3,3-五氟丙烷(CF₃CH₂CHF₂,HFC-245fa)、1,2,2,3-四氟丙烷(CH₂FCF₂CH₂F,HFC-254ca)、1,1,2,2-四氟丙烷(CHF₂CF₂CH₃,HFC-254cb)、1,1,2,3-四氟丙烷(CHF₂CHFCH₂F,HFC-254ea)、1,1,1,2-四氟丙烷(CF₃CHFCH₃,HFC-254eb)、1,1,3,3-四氟丙烷(CHF₂CH₂CHF₂,HFC-254fa)、1,1,1,3-四氟丙烷(CF₃CH₂CH₂F,HFC-254fb)、1,1,1-三氟丙烷(CF₃CH₂CH₃,HFC-263fb)、2,2-二氟丙烷(CH₃CF₂CH₃,HFC-272ca)、1,2-二氟丙烷(CH₂FCHFCH₃,HFC-272ea)、1,3-二氟丙烷(CH₂FCH₂CH₂F,HFC-272fa)、1,1-二氟丙烷(CHF₂CH₂CH₃,HFC-272fb)、2-氟丙烷(CH₃CHFCH₃,HFC-281ea)、1-氟丙烷(CH₂FCH₂CH₃,HFC-281fa)、1,1,2,2,3,3,4,4-八氟丁烷(CHF₂CF₂CF₂CHF₂,HFC-338pcc)、1,1,1,2,2,4,4,4-八氟丁烷(CF₃CH₂CF₂CF₃,HFC-338mf)、1,1,1,3,3-五氟丁烷(CF₃CH₂CHF₂,HFC-365mfc)、1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-十氟戊烷(CF₃CHFCHFCF₂CF₃,HFC-43-10mee)以及1,1,1,2,2,3,4,5,5,6,6,7,7,7-十四氟庚烷(CF₃CF₂CHFCHFCF₂CF₂CF₃,HFC-63-14mee)。

該等其他飽和HFC化合物中特別有用者，為非可燃性氟碳化物冷媒，包括HFC-134、HFC-134a、HFC-125(五氟乙烷)、HFC-23(三氟甲烷)、HFC-236fa(1,1,1,3,3,3-六氟丙烷)、HFC-227ea(1,1,1,2,3,3,3-七氟丙烷)以及CF₃I。由於其非可燃特性，前述成分皆可被添加以改善可燃性質。

例示性實施例1

於本發明第一例示性實施例中，該組成物包括三個成分：(A)HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物；(B)HFC-32；以及(C)HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物；其中該HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物大於約56重量百分比。

對於本實施例之組成物，應理解到HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物含量大於總組成物重量之約56重量百分比，但同時某些數量的HFC-32及某些數量的HFC-152a總是存在本實施例的組成物中。

對於本實施例之組成物：(A1)HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物含量可為約56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或約99%，以組成物重量計；(B1)HFC-32可為約1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、 23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%或約43%，以組成物重量計；以及(C1)HFC-152a或HFO-1243zf或其混合物含量可為約1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%或約43%，以組成物重量計。

此外，對於本實施例之組成物：(A1’)HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物含量亦可為一重量百分比數，其係介於前述特定重量百分比數之間。舉例而言，HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物可為約56.5%、57.5%、58.5%、59.5%、60.5%、61.5%、62.5%、63.5%、64.5%、65.5%、66.5%、67.5%、68.5%、69.5%、70.5%、71.5%、72.5%、73.5%、74.5%、75.5%、76.5%、77.5%、78.5%、79.5%、80.5%、81.5%、82.5%、83.5%、84.5%、85.5%、86.5%、87.5%、88.5%、89.5%、90.5%、91.5%、92.5%、93.5%、94.5%、95.5%、96.5%、97.5%、98.5%，以組成物重量計；(B1’)HFC-32含量亦可為一重量百分比數，其係介於前述特定重量百分比數之間。舉例而言，HFC-32 可為約0.5%、1.5%、2.5%、3.5%、4.5%、5.5%、6.5%、7.5%、8.5%、9.5%、10.5%、11.5%、12.5%、13.5%、14.5%、15.5%、16.5、17.%5、18.5%、19.5%、20.5%、21.5%、22.5%、23.5%、24.5%、25.5%、26.5%、27.5%、28.5%、29.5%、30.5%、31.5%、32.5%、33.5%、34.5%、35.5%、36.5%、37.5%、38%、39.5%、40.5%、41.5%、42.5%或約43.5%，以組成物重量計；以及(C1’)HFC-152a或HFO-1243zf或其混合物含量亦可為一重量百分比數，其係介於前述特定重量百分比數之間。舉例而言，HFC-152a可為約0.5%、1.5%、2.5%、3.5%、4.5%、5.5%、6.5%、7.5%、8.5%、9.5%、10.5%、11.5%、12.5%、13.5%、14.5%、15.5%、16.5%、17.5%、18.5%、19.5%、20.5%、21.5%、22.5%、23.5%、24.5%、25.5%、26.5%、27.5%、28.5%、29.5%、30.5%、31.5%、32.5%、33.5%、34.5%、35.5%、36.5%、37.5%、38%、39.5%、40.5%、41.5%、42.5%或約43.5%，以組成物重量計。

(D1)在一替代性實施例中，至少一種前述之飽和HFC亦可包含於上述組成物中。基於組成物之總重量，該至少一種飽和HFC之重量百分比可在約0重量百分比至約10重量百分比之範圍。組成物中該至少一種飽和HFC之重量百分比可為約0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、 4.5%、5%、5.5%、6%、6.5%、7%、7.5%、8%、8.5%、9%、9.5%及10%。

相同地，介於前述整數之其他數值如56.1、56.2、56.3等等亦可包含於上述四個成分的含量中。

同時亦應理解到，HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物可在前述段落(A1)及(A1’)中任兩個數值所形成的重量百分比組成範圍。相同地，HFC-32可在前述段落(B1)及(B1’)中任兩個數值所形成的重量百分比組成範圍；HFC-152a可在前述段落(C1)及(C1’)中任兩個數值所形成的重量百分比組成範圍，而該至少一種飽和HFC可在前述段落D1中任兩個數值所形成的重量百分比組成範圍。

應注意的組成物包括：包括約56至約98重量百分比之HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物；約1至約29重量百分比之HFC-32；以及約1至約18重量百分比之HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物之組成物；包括約60至約90重量百分比之HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物；約5至約25重量百分比之HFC-32；以及約5至約15重量百分比之HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物之組成物；包括約75至約85重量百分比之HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物；約10重量百分比之HFC-32；以及約5至約15重量百分比之HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物之組成物；以及包括約58至約73.5重量百分比之HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物、約21.5重量百分比之HFC-32以及約5至約20重量百分比之HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物之組成物。

對此實施例特別有用之組成物係包括約56至約98重量百分比之HFO-1234yf或HFO-1234ze或其混合物；約1至約43重量百分比之HFC-32；以及約1至約18重量百分比之HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物。應注意的組成物包括約75至85重量百分比之HFO-1234yf、約10重量百分比之HFC-32以及約5至15重量百分比之HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物。此等組成物提供R-134a之低GWP替代物。

同樣對此實施例特別有用之組成物係包括約56至約98重量百分比之HFO-1234yf或HFO-1234ze或其混合物；約1至約43重量百分比之HFC-32；及約1至約15重量百分比之HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物。

同樣有用的組成物係包括約58至約74重量百分比之HFO-1234yf、約21.5重量百分比之HFC-32及約5至約20重量百分比之HFC-152a，其提供R-22之低GWP替代物。此外，組成物係包括約58至約74重量百分比之HFO-1234yf、約21.5重量百分比之HFC-32及約5至約20重量百分比之HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物，其提供R-407C之低GWP替代物。

同樣有用的組成物係包括約56重量百分比至約72重量百分比之HFO-1234yf；約8重量百分比至約39重量百分比之HFC-32；及約5重量百分比至約20重量百分比之HFC-152a，其提供R-22之低GWP替代物。此外，組成物係包括約56重量百分比至約72重量百分比之HFO-1234yf；約8重量百分比至約39重量百分比之HFC-32；及約5重量百分比至約20重量百分比之HFC-152a，其提供R-407C之低GWP替代物。

同樣特別有用的組成物係包括約56重量百分比至約62重量百分比之HFO-1234yf；約8重量百分比至約29重量百分比之HFC-32；約5重量百分比至約20重量百分比之HFC-152a；以及約10重量百分比之HFC-134a，其提供R-22之低GWP替代物。此外，組成物係包括約約56重量百分比至約62重量百分比之HFO-1234yf；約8重量百分比至約29重量百分比之HFC-32；約5重量百分比至約20重量百分比之HFC-152a；及約10重量百分比之HFC-134a，其提供R-407C之低GWP替代物。

對此實施例特別有用之組成物係包括約56至約98重量百分比之反-HFO-1234ze；約1至約43重量百分比之HFC-32；及約1至約20重量百分比之HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物。

同樣值得注意的組成物係包括約75至約85重量百分比之反-HFO-1234ze、約10重量百分比之HFC-32以及約5至約15重量百分比之HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物，其提供R-134a具有改良冷卻性能之低GWP替代物。

在另一實施例中，組成物係包括約37至約53重量百分比之反-HFO-1234ze、約42.5重量百分比之HFC-32 以及約5至約20重量百分比之HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物，其提供R-404A之低GWP替代物。

例示性實施例2

於本發明第二例示性實施例中，該組成物包括三個成分：(A)HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物；(B)HFC-32；以及(C)HFC-152a；其中該HFC-32成分少於該總組成物重量之約29重量百分比。但同時某些數量的HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物及某些數量的HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物總是存在本發明的組成物中。

對於本實施例之組成物：(A2)HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物含量可為約1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%、43%、44%、45%、46%、47%、48%、49%、50%、51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或約99%，以組成物重量計； (B2)HFC-32可為約1%至約29%範圍的任一數值，例如HFC-32可為約1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%或約29%，以組成物重量計；以及(C2)HFC-152a含量可為約1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%、43%、44%、45%、46%、47%、48%、49%、50%、51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或約99%，以組成物重量計。

對於本實施例之組成物：(A2’)HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物含量亦可為一重量百分比數，其係介於前述特定重量百分比數之間。舉例而言，HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物可為約0.5%、1.5%、2.5%、3.5%、4.5%、5.5%、6.5%、7.5%、8.5%、 9.5%、10.5%、11.5%、12.5%、13.5%、14.5%、15.5%、16.5、17.5、18.5、19.5%、20.5%、21.5%、22.5%、23.5%、24.5%、25.5%、26.5%、27.5%、28.5%、29.5%、30.5%、31.5%、32.5%、33.5%、34.5%、35.5%、36.5%、37.5%、38%、39.5%、40.5%、41.5%、42.5%、43.5%、44.5%、45.5%、46.5%、47.5%、48.5%、49.5%、50.5%、51.5%、52.5%、53.5%、54.5%、55.5%、56.5%、57.5%、58.5%、59.5%、60.5%、61.5%、62.5%、63.5%、64.5%、65.5%、66.5%、67.5%、68.5%、69.5%、70.5%、71.5%、72.5%、73.5%、74.5%、75.5%、76.5%、77.5%、78.5%、79.5%、80.5%、81.5%、82.5%、83.5%、84.5%、85.5.%、86.5%、87.5%88.5%、89.5%、90.5%、91.5%、92.5%、93.5%、94.5%、95.5.%、96.5%、97.5%或約98.5%，以組成物重量計；(B2’)HFC-32含量亦可為一重量百分比數，其係介於前述特定重量百分比數之間。舉例而言，HFC-32可為約0.5%、1.5%、2.5%、3.5%、4.5%、5.5%、6.5%、7.5%、8.5%、9.5%、10.5%、11.5%、12.5%、13.5%、14.5%、15.5%、16.5、17.5、18.5、19.5%、20.5%、21.5%、22.5%、23.5%、24.5%、25.5%、26.5%、27.5%或約28.5%，以組成物重量計；(C2’)HFC-152a含量亦可為一重量百分比數，其係介於前述特定重量百分比數之間。舉例而言，HFC-152a可為約1.5%、2.5%、3.5%、4.5%、 5.5%、6.5%、7.5%、8.5%、9.5%、10.5%、11.5%、12.5%、13.5%、14.5%、15.5%、16.5、17.5、18.5、19.5%、20.5%、21.5%、22.5%、23.5%、24.5%、25.5%、26.5%、27.5%、28.5%、29.5%、30.5%、31.5%、32.5%、33.5%、34.5%、35.5%、36.5%、37.5%、38%、39.5%、40.5%、41.5%、42.5%、43.5%、44.5%、45.5%、46.5%、47.5%、48.5%、49.5%、50.5%、51.5%、52.5%、53.5%、54.5%、55.5%、56.5%、57.5%、58.5%、59.5%、60.5%、61.5%、62.5%、63.5%、64.5%、65.5%、66.5%、67.5%、68.5%、69.5%、70.5%、71.5%、72.5%、73.5%、74.5%、75.5%、76.5%、77.5%、78.5%、79.5%、80.5%、81.5%、82.5%、83.5%、84.5%、85.5.%、86.5%、87.5%88.5%、89.5%、90.5%、91.5%、92.5%、93.5%、94.5%、95.5.%、96.5%、97.5%或約98.5%，以組成物重量計。

(D2)在一替代性實施例中，至少一種飽和HFC亦可包含於上述組成物中。基於組成物之總重量，該至少一種飽和HFC之重量百分比可在約0%至約10%之範圍。組成物中該至少一種飽和HFC之重量百分比可為約0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%、5%、5.5%、6%、6.5%、7%、7.5%、8%、8.5%、9%、9.5%及10%。

同時亦應理解到，HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物可在前述段落(A2)及(A2’)中任兩個數值所形成的重量百分比組成範圍。相同地，HFC-32可在前述段落(B2)及(B2’)中任兩個數值所形成的重量百分比組成範圍；HFC-152a可在前述段落(C2)及(C2’)中任兩個數值所形成的重量百分比組成範圍，而該至少一種飽和HFC可在前述段落D2中任兩個數值所形成的重量百分比組成範圍。

對此實施例特別有用之組成物係包括約56至約98重量百分比之HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物；約1至約29重量百分比之HFC-32；以及約1至約15重量百分比之HFC-152a。

同樣特別有用之組成物係包括約75至約85重量百分比之HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物；約10重量百分比之HFC-32；以及約5至約15重量百分比之HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物。

同樣特別有用之組成物係包括約58至約73.5重量百分比之HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物、約21.5重量百分比之HFC-32以及約5至約20重量百分比之HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物。

值得注意之組成物係包括約75至約85重量百分比之HFO-1234yf、約10重量百分比之HFC-32以及約5至約15重量百分比之HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物。此等組成物提供R-134a之低GWP替代物。

例示性實施例3

於本發明第三例示性實施例中，該組成物包括三個成分：(A)HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物；(B)HFC-32；以及(C)HFC-152a；其中該HFC-152a大於約56重量百分比。但同時某些數量的HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物及某些數量的HFC-32總是存在本發明的組成物中。

對於本實施例之組成物：(A3)HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物含量可為約1%至約43%範圍的任何數值，例如HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物可為約1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%或約43%，以組成物重量計；(B3)HFC-32可為約1%至約43%範圍的任何數值，例如HFC-32可為約1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%或約43%，以組成物重量計；以及(C3)HFC-152a含量可為約56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、 68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%或約98%，以組成物重量計。

對於本實施例之組成物：(A3’)HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物含量亦可為一重量百分比數，其係介於前述特定重量百分比數之間。舉例而言，HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物可為約0.5%、1.5%、2.5%、3.5%、4.5%、5.5%、6.5%、7.5%、8.5%、9.5%、10.5%、11.5%、12.5%、13.5%、14.5%、15.5%、16.5、17.5、18.5、19.5%、20.5%、21.5%、22.5%、23.5%、24.5%、25.5%、26.5%、27.5%、28.5%、29.5%、30.5%、31.5%、32.5%、33.5%、34.5%、35.5%、36.5%、37.5%、38%、39.5%、40.5%、41.5%、42.5%或約43.5%，以組成物重量計；(B3’)HFC-32含量亦可為一重量百分比數，其係介於前述特定重量百分比數之間。舉例而言，HFC-32可為約0.5%、1.5%、2.5%、3.5%、4.5%、5.5%、6.5%、7.5%、8.5%、9.5%、10.5%、11.5%、12.5%、13.5%、14.5%、15.5%、16.5、17.5、18.5、19.5%、20.5%、21.5%、22.5%、23.5%、24.5%、25.5%、26.5%、27.5%、28.5%、29.5%、30.5%、31.5%、32.5%、33.5%、34.5%、35.5%、36.5%、37.5%、 38%、39.5%、40.5%、41.5%、42.5%或約43.5%，以組成物重量計；以及(C3’)HFC-152a含量亦可為一重量百分比數，其係介於前述特定重量百分比數之間。舉例而言，HFC-152a可為約56.5%、57.5%、58.5%、59.5%、60.5%、61.5%、62.5%、63.5%、64.5%、65.5%、66.5%、67.5%、68.5%、69.5%、70.5%、71.5%、72.5%、73.5%、74.5%、75.5%、76.5%、77.5%、78.5%、79.5%、80.5%、81.5%、82.5%、83.5%、84.5%、85.5%、86.5%、87.5%、88.5%、89.5%、90.5%、91.5%、92.5%、93.5%、94.5%、95.5%、96.5%、97.5%或約98.5%，以組成物重量計。

(D3)在一替代性實施例中，至少一種飽和HFC亦可包含於上述組成物中。基於組成物之總重量，該至少一種飽和HFC之重量百分比可在約0%至約10%之範圍。組成物中該至少一種飽和HFC之重量百分比可為約0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%、5%、5.5%、6%、6.5%、7%、7.5%、8%、8.5%、9%、9.5%及10%。

同時亦應理解到，HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物可在前述段落(A3)及(A3’)中任兩個數值所形成的重量百分比組成範圍。相同地，HFC-32可在前述段落(B3)及(B3’)中任兩個數值所形成的重量百分比組成範圍；HFC-152a可在前述段落(C3)及(C3’)中任兩個數值所形成的重量百分比組成範圍，而該至少一種飽和HFC可在前述段落D3中任兩個數值所形成的重量百分比組成範圍。

特別有用之組成物係包括約1重量百分比至約43重量百分比之HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物；約1重量百分比至約43重量百分比之HFC-32；以及約56重量百分比至約98重量百分比之HFC-152a。

同樣特別有用之組成物係包括約20重量百分比至約30重量百分比之HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物；約10重量百分比之HFC-32；以及約60重量百分比至約70重量百分比之HFC-152a，其提供R-134a之低GWP替代物。

例示性實施例4

於本發明第四例示性實施例中，本發明之組成物包括三個成分：(A)HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物；(B)HFC-32；以及(C)HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物；其中該HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物係在約14重量百分比至約16重量百分比之範圍。

對於本實施例之組成物：(A4)HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物含量可為約0.5%至約85.5%範圍之任一數值，包括相較於前一數值以0.1%增量之範圍的每一數值，以組成物重量計； (B4)HFC-32可為約0.5%至約85.5%範圍之任一數值，包括相較於前一數值以0.1%增量之範圍的每一數值，以組成物重量計；以及(C4)HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物含量可為約14%、14.5%、15%、15.5%或約16%，以組成物重量計。

(D4)在一替代性實施例中，至少一種飽和HFC亦可包含於上述組成物中。基於組成物之總重量，HFC-134a之重量百分比可在約0%至約10%之範圍。組成物中該HFC-134a之重量百分比可為約0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%、5%、5.5%、6%、6.5%、7%、7.5%、8%、8.5%、9%、9.5%及10%。

同時亦應理解到，HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物可在前述段落(A4)中任兩個數值所形成的重量百分比組成範圍。相同地，HFC-32可在前述段落(B4)中任兩個數值所形成的重量百分比組成範圍；HFC-152a可在前述段落(C4)中任兩個數值所形成的重量百分比組成範圍，而該至少一種飽和HFC可在前述段落D4中任兩個數值所形成的重量百分比組成範圍。

例示性實施例5

於本發明第五例示性實施例中，該組成物包括三個成分：(A)HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物； (B)HFC-32；以及(C)HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物；其中該HFC-32成分大於總組成物重量之約56%。但同時某些數量的HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物及某些數量的HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物總是存在本發明的組成物中。

對於本實施例之組成物：(A5)HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物含量可為約1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%或約43%，以組成物重量計；(B5)HFC-32可為約1%至約29%範圍之任一數值，例如HFC-32可為約56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或約99%，以組成物重量計；以及(C5)HFC-152a含量可為約1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、 38%、39%、40%、41%、42%或約43%，以組成物重量計。

對於本實施例之組成物：(A5’)HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物含量亦可為一重量百分比數，其係介於前述特定重量百分比數之間。舉例而言，HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物可為約0.5%、1.5%、2.5%、3.5%、4.5%、5.5%、6.5%、7.5%、8.5%、9.5%、10.5%、11.5%、12.5%、13.5%、14.5%、15.5%、16.5、17.5、18.5、19.5%、20.5%、21.5%、22.5%、23.5%、24.5%、25.5%、26.5%、27.5%、28.5%、29.5%、30.5%、31.5%、32.5%、33.5%、34.5%、35.5%、36.5%、37.5%、38%、39.5%、40.5%、41.5%、42.5%或約43.5%，以組成物重量計；(B5’)HFC-32含量亦可為一重量百分比數，其係介於前述特定重量百分比數之間。舉例而言，HFC-32可為約56.5%、57.5%、58.5%、59.5%、60.5%、61.5%、62.5%、63.5%、64.5%、65.5%、66.5%、67.5%、68.5%、69.5%、70.5%、71.5%、72.5%、73.5%、74.5%、75.5%、76.5%、77.5%、78.5%、79.5%、80.5%、81.5%、82.5%、83.5%、84.5%、85.5%、86.5%、87.5%、88.5%、89.5%、90.5%、91.5%、92.5%、93.5%、94.5%、95.5.%、96.5%、97.5%或約98.5%，以組成物重量計； (C5’)HFC-152a含量亦可為一重量百分比數，其係介於前述特定重量百分比數之間。舉例而言，HFC-152a可為約0.5%、1.5%、2.5%、3.5%、4.5%、5.5%、6.5%、7.5%、8.5%、9.5%、10.5%、11.5%、12.5%、13.5%、14.5%、15.5%、16.5、17.5、18.5、19.5%、20.5%、21.5%、22.5%、23.5%、24.5%、25.5%、26.5%、27.5%、28.5%、29.5%、30.5%、31.5%、32.5%、33.5%、34.5%、35.5%、36.5%、37.5%、38%、39.5%、40.5%、41.5%、42.5%、43.5%、44.5%、45.5%、46.5%、47.5%、48.5%、49.5%、50.5%、51.5%、52.5%、53.5%、54.5%、55.5%、56.5%、57.5%、58.5%、59.5%、60.5%、61.5%、62.5%、63.5%、64.5%、65.5%、66.5%、67.5%、68.5%、69.5%、70.5%、71.5%、72.5%、73.5%、74.5%、75.5%、76.5%、77.5%、78.5%、79.5%、80.5%、81.5%、82.5%、83.5%、84.5%、85.5%、86.5%、87.5%、88.5%、89.5%、90.5%、91.5%、92.5%、93.5%、94.5%、95.5%、96.5%、97.5%或約98.5%，以組成物重量計。

(D5)在一替代性實施例中，至少一種飽和HFC亦可包含於上述組成物中。基於組成物之總重量，該至少一種飽和HFC之重量百分比可在約0%至約10%之範圍。於組成物中，至少一種飽和HFC之重量百分比可為約0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%、5%、5.5%、6%、6.5%、7%、7.5%、8%、8.5%、9%、9.5%及10%。

同時亦應理解到，HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物可在前述段落(A5)及(A5’)中任兩個數值所形成的重量百分比組成範圍。相同地，HFC-32可在前述段落(B5)及(B5’)中任兩個數值所形成的重量百分比組成範圍；HFC-152a可在前述段落(C5)及(C5’)中任兩個數值所形成的重量百分比組成範圍，而至少一種飽和HFC可在前述段落D5中任兩個數值所形成的重量百分比組成範圍。

在另一實施例中，特別有用的組成物包括約22至約38重量百分比之HFO-1234yf、反-HFO-1234ze或其混合物；約57.5重量百分比之HFC-32；以及約5至約20重量百分比之HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物，其提供R-404A之低GWP替代物。

例示性實施例6

於本發明第六例示性實施例中，該組成物包括三個成分：(A)HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物；(B)HFC-32；以及(C)HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物；其中該組成物包括反-HFO-1234ze；HFC-32；以及HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物。

對於本實施例之組成物：(A6)反-HFO-1234ze含量可為約20重量百分比至約85重量百分比，例如反-HFO-1234ze可為約20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、 28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%、43%、44%、45%、46%、47%、48%、49%、50%、51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%或約85%，以組成物重量計；(B6)HFC-32可為約10%至約58%之範圍的任一數值，例如HFC-32可為約10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%、43%、44%、45%、46%、47%、48%、49%、50%、51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%或約58%，以組成物重量計；以及(C6)HFC-152a含量可為約5重量百分比至約20重量百分比，例如HFC-152a可為約5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%或約20%，以組成物重量計。

(D6)在一替代性實施例中，至少一種飽和HFC亦可包含於上述組成物中。基於組成物之總重量，該至少一種飽和HFC之重量百分比可在約0%至約10%之範圍。於組成物中，至少一種飽和HFC之重量百分比可為約0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%、5%、5.5%、6%、6.5%、7%、7.5%、8%、8.5%、9%、9.5%及10%。

相同地，介於前述整數之其他數值如20.1、20.2、20.3、20.4、20.5等等亦可包含於上述三個成分的含量中。

同時亦應理解到，反-HFO-1234ze可在前述段落(A6)中任兩個數值所形成的重量百分比組成範圍。相同地，HFC-32可在前述段落(B6)中任兩個數值所形成的重量百分比組成範圍；HFC-152a可在前述段落(C6)中任兩個數值所形成的重量百分比組成範圍，而至少一種飽和HFC可在前述段落D6中任兩個數值所形成的重量百分比組成範圍。

值得注意的組成物包括約20重量百分比至約85重量百分比之反-HFO-1234ze；約10重量百分比至約58重量百分比(或57.5重量百分比)之HFC-32；以及約5重量百分比至約20重量百分比之HFC-152a。

特別值得注意的組成物包括約20重量百分比至約30重量百分比之反-HFO-1234ze；約10重量百分比之HFC-32；以及約5重量百分比至約20重量百分比之HFC-152a。

同樣特別值得注意的組成物包括約75重量百分比至約85重量百分比之反-HFO-1234ze；約36重量百分比之HFC-32；以及約5重量百分比至約20重量百分比之HFC-152a。同樣特別值得注意的組成物包括約44重量百分比至約59重量百分比之反-HFO-1234ze；約42.5 重量百分比之HFC-32；以及約5重量百分比至約20重量百分比之HFC-152a。

同樣特別值得注意的組成物包括約37重量百分比至約23重量百分比之反-HFO-1234ze；約42.5重量百分比之HFC-32；以及約5重量百分比至約20重量百分比之HFC-152a。

同樣特別值得注意的組成物包括約23重量百分比至約37重量百分比之反-HFO-1234ze；約57.5(或約58)重量百分比之HFC-32；以及約5重量百分比至約20重量百分比之HFC-152a。

例示性實施例7

於本發明第七例示性實施例中，該組成物包括三個成分：(A)HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物；(B)HFC-32；以及(C)HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物；其中該HFO-1243zf或其與HFC-152a之混合物至多為組成物總重量之20重量百分比。但同時某些數量的HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物及某些數量的HFC-32總是存在本發明的組成物中。

對於本實施例之組成物：(A7)HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物含量可為約56重量百分比至約72重量百分比，例如反-HFO-1234ze可為約56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%或約72%，以組成物重量計； (B7)HFC-32可為約8%至約39%範圍的任一數值，例如HFC-32可為約8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%或約39%，以組成物重量計；以及(C7)HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物含量可為約5重量百分比至約20重量百分比，例如HFC-152a可為約5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%或約20%，以組成物重量計。

(D7)在一替代性實施例中，至少一種飽和HFC亦可包含於上述組成物中。基於組成物之總重量，該至少一種飽和HFC之重量百分比可在約0%至約10%之範圍。於組成物中，至少一種飽和HFC之重量百分比可為約0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%、5%、5.5%、6%、6.5%、7%、7.5%、8%、8.5%、9%、9.5%及10%。

相同地，介於前述整數之其他數值如56.1、56.2、56.3、56.4、56.5等等亦可包含於上述三個成分的含量中。

同時亦應理解到，HFO-1234yf、反-HFO-1234ze及其混合物可在前述段落(A7)中任兩個數值所形成的重量百分比組成範圍。相同地，HFC-32可在前述段落(B7)中任兩個數值所形成的重量百分比組成範圍；HFC-152a可在前述段落(C7)中任兩個數值所形成的重量百分比組成範圍，而至少一種飽和HFC可在前述段落D7中任兩個數值所形成的重量百分比組成範圍。

在另一實施例中，一組成物係包括約44至59重量百分比之HFO-1234yf；約36重量百分比之HFC-32；以及約5至20重量百分比之HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物，其提供R-404A之低GWP替代物。

在另一實施例中，組成物包括約37至約53重量百分比之HFO-1234yf；約42.5重量百分比之HFC-32；以及約5至約20重量百分比之HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物，其提供R-404A之低GWP替代物。

在另一實施例中，組成物包括約56重量百分比至約72重量百分比之HFO-1234yf；約12重量百分比至約39重量百分比之HFC-32；0重量百分比至約20重量百分比之HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物，其提供R-22之低GWP替代物。此外，組成物包括約56重量百分比至約72重量百分比之HFO-1234yf；約12重量百分比至約39重量百分比之HFC-32；0重量百分比至約20重量百分比之HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物，其提供R-407C之低GWP替代物。

在另一實施例中，組成物包括約56重量百分比至約62重量百分比之HFO-1234yf；約8重量百分比至約29重量百分比之HFC-32；約0重量百分比至約10重量百分比之HFC-152a；0至約20重量百分比之HFO-1243zf；以及約10重量百分比之HFC-134a，其提供R-22之低GWP替代物。此外，組成物包括約56重量百分比至約62重量百分比之HFO-1234yf；約8重量百分比至約29重量百分比之HFC-32；0重量百分比至約10重量百分比之HFC-152a；0至約20重量百分比之HFO-1243zf；以及約10重量百分比之HFC-134a，其提供R-407C之低GWP替代物。

在另一實施例中，組成物包括約56重量百分比至約62重量百分比之HFO-1234yf；約8重量百分比至約29重量百分比之HFC-32；0重量百分比至約10重量百分比之HFC-152a；0至約20重量百分比之HFO-1243zf；以及約10重量百分比之HFC-134a，其提供R-22之低GWP替代物。此外，組成物包括約56重量百分比至約62重量百分比之HFO-1234yf；約8重量百分比至約29重量百分比之HFC-32；0重量百分比至約10重量百分比之HFC-152a；0至約20重量百分比之HFO-1243zf；以及約10重量百分比之HFC-134a，其提供R-407C之低GWP替代物。

其他較佳實施例

在一較佳實施例中，於前述組成物中，該至少一種飽和HFC為HFC-134a。

在又一較佳實施例中，於前述含有三或四個成分之組成物中，該組成物的冷卻能力為至少一種選自於現存冷媒所組成群組之一者的冷卻能力的至少75%。

「現存冷媒」意指至少一種選自R-134a、R-22、R-407C及R-404A之冷媒。在一較佳實施例中，欲替代之現存冷媒為R-134a、R-22、R-407C、R407A、R407F、R507、R422A、R422D、R417A、R437A、R438A及R-404A。冷卻能力可為約75%、76%、77%、78%、79%、89%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、100%、101%、102%、103%、104%、105%、106%、107%、108%、109%、110%、11%、112%、113%、114%、115%、116%、1175、118%、119%、120%、121%、122%、123%、124%、125%、126、127%、128%、129%或約130%。

舉例而言，一組成物係包括約75至約85重量百分比之HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物、約10重量百分比之HFC-32以及約5至約15重量百分比之HFC-152a，其冷卻能力為R-134a冷卻能力之125%。在另一實例中，組成物係包括約58至約73.5重量百分比之HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物、約21.5重量百分比之HFC-32以及約5至約20重量百分比之HFC-152a，其冷卻能力為R-22及R-407C冷卻能力之約90至95%。相同地，一組成物係包括約59重量百分比之HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物、約36重量百分比之HFC-32以及約5重量百分比之HFC-152a，其冷卻能力為R-404A冷卻能力之約103%。在另一實例中，組成物係包括約22至約38重量百分比之HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物、約57.5重量百分比之HFC-32以及約5至約20重量百分比之HFC-152a，其冷卻能力為R-404A冷卻能力之114至121%。

在另一較佳實施例中，已發現本發明含有三個或更多成分之組成物可提供比現存冷媒例如R-134a、R-22、R-407C及R-404A更低的GWP。

舉例而言，一組成物係包括約56至約62重量百分比之HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物、約23至約29重量百分比之HFC-32以及14至16重量百分比之HFC-152a，相較於R-22、R-407C及R-134a之GWP為1430以及R-404A之GWP為3922，該組成物之GWP為150至300的範圍。在另一實例中，組成物係包括約75至約85重量百分比之HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物、約10重量百分比之HFC-32以及約5至約15重量百分比之HFC-152a，其GWP數為70至90的範圍。在又另一實施例中，一組成物包括約58至約73.5重量百分比之HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物、約21.5重量百分比之HFC-32以及約5至約20重量百分比之HFC-152a，其GWP數為150至175的範圍。相同地，一組成物係包括約59重量百分比之HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物、約36重量百分比之HFC-32以及約5重量百分比之HFC-152a，其GWP數為約252。在另一實例中，組成物係包括約22至約38重量百分比之HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物、約57.5重量百分比之HFC-32以及約5至約20重量百分比之HFC-152a，其GWP數為396至414的範圍。

在上述實施例之較佳組成物中，HFC-152a在約14重量百分比至約16重量百分比之範圍。

其他較佳實施例包括(i)56至約69重量百分比之HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物、26至39重量百分比之HFC-32以及約4至約6重量百分比之HFC-152a；(ii)約56至約62重量百分比之HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物、約28至約34重量百分比之HFC-32以及(iii)約9至約11重量百分比之HFC-152a；以及(iv)約56至約62重量百分比之HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物、23至29重量百分比之HFC-32以及14至16重量百分比之HFC-152a。

在另一較佳實施例中，在上述組成物中，HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物與HFC-152a之比例在約1至約20的範圍。該比例可為約1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4.0、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5.0、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9、6.0、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、 6.7、6.8、6.9、7.0、7.1、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6、7.7、7.8、7.9、8.0、8.1、8.2、8.3、8.4、8.5、8.6、8.7、8.8、8.9、9.0、9.1、9.2、9.3、9.4、9.5、9.6、9.7、9.8、9.9、10.0、10.1、10.2、10.3、10.4、10.5、10.6、10.7、10.8、10.9、11.0、11.1、11.2、11.3、11.4、11.5、11.6、11.7、11.8、11.9、12.0、12.1、12.2、12.3、12.4、12.5、12.6、12.7、12.8、12.9、13.0、13.1、13.2、13.3、13.4、13.5、13.6、13.7、13.8、13.9、14.0、14.1、14.2、14.3、14.4、14.5、14.6、14.7、14.8、14.9、15.0、15.1、15.2、15.3、15.4、15.5、15.6、15.7、15.8、15.9、16.0、16.1、16.2、16.3、16.4、16.5、16.6、16.7、16.8、16.9、17.0、17.1、17.2、17.3、17.4、17.5、17.6、17.7、17.8、17.9、18.0、18.1、18.2、18.3、18.4、18.5、18.6、18.7、18.9、19.0、19.1、19.2、19.3、19.4、19.5、19.6、19.7、19.8、19.9或20.0。

在本發明一較佳組成物中，於上述組成物中，令人驚訝的發現，在窄範圍的HFC-152a中，從約14.5重量百分比至約15.5重量百分比，該等組成物(三成分或多於三成分)之冷卻能力在許多現存冷媒(特別是R-22、R-404A、R-134a及R-407C)的±25%內。

本發明係關於共沸、近共沸或非共沸組成物。

具有較欲替代冷媒為高之能力的組成物提供較低之碳指紋(carbon fingerprint)，此係藉由使注入數量減少而達成(達成相同冷卻效果僅須使用較少冷媒)。因此，即使此類組成物具有較高之GWP，仍可降低淨環境衝擊。此外，可設計新式設備以進一步改善能量效率，因此亦最小化使用新冷媒所造成之環境衝擊。

在某些實施例中，除了四氟丙烯、二氟甲烷及1,1-二氟乙烷外，該等組成物可包括其他非必要成分。

在某些實施例中，本文組成物的其他非必要成分(此處又稱為添加劑)可包括一或多種成分，其係選自於由潤滑劑、染料(包括UV染料)、助溶劑、相容劑、安定劑、示蹤劑、全氟聚醚、抗磨損劑、極壓劑、腐蝕及氧化抑制劑、金屬表面能降低劑、金屬表面去活化劑、自由基清除劑、泡沫控制劑、黏度指數改善劑、流動點降下劑、清潔劑、黏度調整劑及其混合物所組成之群組。實際上，許多這些選擇性其他組分適於一種或以上之這些分級，並且可具有使其達到一種或以上之性能特徵的性質。

在某些實施例中，一種或以上之添加劑相對於整體組成物為以少量存在。在某些實施例中，在所揭露組成物中之添加劑濃度量係小於約0.1重量百分比至多達約5重量百分比之總組成物。在本發明之某些實施例中，在所揭露組成物中之添加劑存在量為介於約0.1重量百分比至約3.5重量百分比之總組成物。所揭露組成物選用之(多種)添加劑組分係依用途與/或個別設備組件或系統要求而選擇。

在某些實施例中，該潤滑劑為一礦物油潤滑劑。在某些實施例中，該礦物油潤滑劑係選自由石蠟(包括直碳鏈飽和烴、分枝碳鏈飽和烴與上述物質之組合)、環烷(包括飽和環狀與環結構)、芳族(具有含有一個或以上之環的不飽和烴者，其中該一個或以上之環的特徵為交替出現的碳-碳雙鍵)以及非烴類(含有原子如硫、氮、氧及上述原子之混合的分子者)以及上述物質之混合物及組合所組成之群組。

某些實施例可含有一種或以上之合成潤滑劑。在某些實施例中，該合成潤滑劑係選自於經烷基取代芳族化物(例如被直鏈、支鏈或直鏈及支鏈烷基混合物取代之苯或萘，通常稱為烷基苯)、合成石蠟及環烷、聚(阿伐烯烴)、聚甘醇(包括聚烷甘醇)、二元酸酯、聚酯、新戊酯、聚乙烯醚(PVE)、聚矽氧、矽酸酯、氟化化合物、磷酸酯、聚碳酸酯及其混合物(即本段落中揭示之任何潤滑劑的混合物)所組成之群組。

本文中所揭露之潤滑劑可為商購可得之潤滑劑。舉例而言，潤滑劑可為石蠟性礦物油，購自BVA Oils之BVM 100 N；購自Crompton Co.，商標為Suniso^® 1GS、Suniso^® 3GS及Suniso^® 5GS之環烷礦物油；購自Pennzoil，商標為Sontex^® 372LT之環烷礦物油；購自Calumet Lubricants，商標為Calumet^® RO-30之環烷礦物油；購自Shrieve Chemicals，商標為Zerol^® 75、Zerol^® 150及Zerol^® 500之直鏈烷苯；以及購自Nippon Oil名為HAB 22之支鏈烷苯；聚醇酯(POE)，商標名為Castrol^® 100，購自Castrol,United Kingdom；聚烷甘醇(PAGs)，例如RL-488A，購自Dow(Dow Chemical,Midland,Michigan)；以及其混合物，即本段落中揭示之任何潤滑劑的混合物。

與本發明一起使用之潤滑劑可設計為與氫氟碳化物冷媒一同使用，並且在壓縮冷凍與空調裝置之操作條件下，可與本文中所揭露之組成物互溶。在某些實施例中，該潤滑劑係藉由考量一給定之壓縮機要求下與該潤滑劑將曝露之環境下而選擇。

在包括一潤滑劑之本發明實施例中，該潤滑劑之存在量相對於總組成物為低於5.0重量%。在其他實施例中，潤滑劑量係介於約0.1與3.5重量%之總組成物。

儘管本文中已揭露上述組成物之重量比例，應理解在某些熱傳系統中雖然已使用該組成物，但此熱傳系統之一個或以上之設備組件仍可能需要額外之潤滑劑。例如，在某些冷凍、空調與熱泵系統中，可將潤滑劑注入該壓縮機與/或該壓縮機之潤滑劑貯槽。此潤滑劑為存在於此一系統之冷媒中的潤滑添加劑以外者。在使用中，該冷媒組成物在該壓縮機中時，可能拾取某些量之設備潤滑劑而改變其冷媒-潤滑劑組成並與其起始比例不同。

在此類熱傳系統中，即使該潤滑劑大多數留置於該系統之壓縮機部分中，整個系統仍可含有一具有下列條件之總組成，即多達約75重量百分比至少至約1.0重量百分比的組成物為潤滑劑。在某些系統中(例如超市冷凍展示櫃)，該系統可含有約3重量百分比潤滑劑(在該冷媒組成物注入系統前已存在之任何潤滑劑以外者)與97重量百分比冷媒。在另一實施例中，在某些系統例中，如移動式空調系統，該系統可含有約20重量百分比潤滑劑(在該冷媒組成物注入系統前已存在之任何潤滑劑以外者)與約80重量百分比冷媒。

與本發明組成物一起使用之添加劑可包括至少一種染料。該染料可為至少一種紫外(UV)染料。該UV染料可為一螢光染料。該螢光染料可選自由萘二甲醯亞胺(naphthalimides)、苝、香豆素、蒽、菲(phenanthracenes)、【口+山】【口+星】(xanthenes)、硫【口+山】【口+星】(thioxanthenes)、萘并【口+山】【口+星】(naphthoxanthenes)、螢光黃及該染料之衍生物與上述物質之組合，該組合意指此段落中所揭露之任何前述染料或其衍生物的混合物。

在某些實施例中，所揭露組成物含有約0.001重量百分比至約1.0重量百分比UV染料。在其他實施例中，UV染料存在量為約0.005重量百分比至約0.5重量百分比；而在其他實施例中，UV染料存在量為總組成物的0.01重量百分比至約0.25重量百分比。

UV染料藉由使他人可觀察到染料在一裝置(例如冷涷裝置、空調機或熱泵)之洩漏點或洩漏點附近所發出的螢光，而成為偵測組成物漏出的有用組分。該UV發射(例如來自該染料之螢光)可在一紫外光照射下而觀察到。因此，若一含有此一UV染料之組成物自一裝置的特定點洩漏，可在該洩漏點或該洩漏點附近偵測到螢光。

可與本發明組成物一起使用之添加劑可包括至少一種助溶劑，該助溶劑係選用以改善一種或以上之染料在所揭露組成物中之溶解度。在某些實施例中，染料對助溶劑的重量比範圍為約99：1至約1：1。該助溶劑包括至少一選自於由以下物質所組成群組之化合物：烴、烴醚、聚氧伸烷二醇醚(例如二丙二醇二甲醚)、醯胺、腈、酮、氯碳化物(例如二氯甲烷、三氯乙烯、氯仿或其混合物)、酯、內酯、芳香酯、氟醚及1,1,1-三氟烷及其混合物，即本段落中揭示助溶劑之任一種混合物。

在某些實施例中，至少一種相容劑係選用以改善一種或以上之潤滑劑與所揭露組成物之相容性。該相容劑包括至少一種化合物，該化合物係選自由烴、烴醚、聚氧伸烷二醇醚(例如二丙二醇二甲醚)、醯胺、腈、酮、氯碳化物(例如二氯甲烷、三氯乙烷、氯仿或上述物質之混合物)、酯、內酯、芳族醚、氟醚、1,1,1-三氟烷與上述物質之混合物所組成之群組，該混合物意指此段落所揭露之任何相容劑的混合物。

該助溶劑與/或相容劑可選自由烴醚(由僅含碳、氫與氧之醚所組成，例如二甲醚(DME))及其混合物所組成之群組，該混合物意指此段落所揭露之任何烴醚的混合物。

該相容劑可為線性或環狀脂族或芳族烴相容劑且含有3至15個碳原子。該相容劑可為至少一種烴，其可選自由至少丙烷、正丁烷、異丁烷、戊烷、己烷、辛烷、壬烷與癸烷等所組成之群組。市售烴相容劑包括但不限於購自Exxon Chemical(USA)商標為Isopar^® H者(其為十一烷(C₁₁)及十二烷(C₁₂)之混合物(一種高純度C₁₁至C₁₂異石蠟性)、Aromatic 150(為C₉至C₁₁芳香烴)、Aromatic 200(為C₉至C₁₅芳香烴)及Naptha 140 (為C₅至C₁₁石蠟、環烷及芳香烴之混合物)及其混合物，該混合物意指此段落所揭露之任何烴的混合物。

該添加劑另可為至少一種聚合性相容劑。該聚合性相容劑可為氟化及非氟化丙烯酸酯之隨機共聚物，其中該聚合物包括至少一單體之重複單元，該單體係由式CH₂=C(R¹)CO₂R²、CH₂=C(R³)C₆H₄R⁴及CH₂=C(R⁵)C₆H₄XR⁶所代表，其中X為氧或硫；R¹、R³及R⁵係各自獨立選自於由H及C₁-C₄烷基原子團所組成之群組；且R²、R⁴及R⁶係各自獨立選自於由含有C及F之碳鏈基原子團所組成之群組，且其可進一步包括H、Cl、醚氧或以硫醚、亞碸或碸基形式存在之硫，以及其混合物。此類聚合性相容劑之實例包括市售者，如來自E.I.du Pont de Nemours及Company(Wilmington,DE,19898,USA)，其商標為Zonyl^® PHS。Zonyl^® PHS為一雜亂共聚物，由聚合40重量百分比CH₂=C(CH₃)CO₂CH₂CH₂(CF₂CF₂)_mF(亦稱為Zonyl^®氟甲基丙烯酸酯或ZFM，其中m為1至12，主要為2至8)與60重量百分比甲基丙烯酸月桂酯(CH₂=C(CH₃)CO₂(CH₂)₁₁CH₃，亦稱為LMA)而製得。

在某些實施例中，該相容劑組分含有約0.01至30重量百分比(基於相容劑總量)的一添加劑，其降低發現於熱交換器中之金屬銅、鋁、鋼或其他金屬或金屬合金的表面能，而在某種程度上降低潤滑劑對金屬的黏附性。金屬表面能降低劑之實例包括商購可得者，如來自DuPont並以Zonyl^® FSA、Zonyl^® FSP與Zonyl^® FSJ為商標者。

可與本發明組成物一起使用之添加劑可為一種金屬表面去活化劑。該金屬表面去活化劑係選自由(草醯基雙(苯亞甲基)醯肼(CAS登錄號6629-10-3)、N,N'-雙(3,5-二-三級丁基-4-羥基氫桂皮醯基肼(CAS登錄號32687-78-8)、2,2,'-草醯胺基雙-乙基-(3,5-二-三級丁基-4-羥基氫化桂皮酸酯(CAS登錄號70331-94-1)、N,N'-(二亞柳基)-1,2-二胺基丙烷(CAS登錄號94-91-7)與乙二胺四-乙酸(CAS登錄號60-00-4)及其鹽與上述物質之混合物，該混合物意指此段落中所揭露之任何金屬表面去活化劑的混合物。

與本發明組成物一起使用之添加劑另可為一安定劑，其係選自由受阻(hindered)酚、硫磷酸鹽、丁基化三苯基偶磷硫磺酸鹽(butylated triphenylphosphorothionates)、有機磷酸鹽或亞磷酸鹽、芳基烷基醚、萜烯、類萜、環氧化物、氟化環氧化物、環氧丙烷(oxetanes)、抗壞血酸、硫醇、內酯、硫醚、胺、硝基甲烷、烷基矽烷、二苯基酮衍生物、芳基硫化物、二乙烯基對酞酸、二苯基對酞酸、離子液體與上述物質之混合物，該混合物意指此段落中所揭露之任何安定劑的混合物。

安定劑可選自以下物質所組成之群組：生育酚、氫醌、三級丁基氫醌、單硫代磷酸酯及二硫代磷酸酯，其可購自Ciba Specialty Chemicals,Basel,Switzerland，後文稱為「Ciba」，其商標為Irgalube^® 63；二烷基硫代磷酸酯，可購自Ciba，其商標分別為Irgalube^® 353及Irgalube^® 350；丁基化三苯基偶磷基硫磺酸酯，可購自 Ciba，其商標為Irgalube^® 232；磷酸胺，可購自Ciba，其商標為Irgalube^® 349(Ciba)；受阻亞磷酸酯，可購自Ciba，其商標為Irgafos^® 168以及三-(二-三級丁基苯基)亞磷酸酯，可購自Ciba，其商標為Irgafos^® OPH；(二-亞磷酸正辛酯)；以及亞磷酸異癸基二苯基酯，可購自Ciba，其商標為Irgafos^® DDPP；磷酸三烷酯，例如磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、磷酸三辛酯及磷酸三(2-乙基己基)酯；磷酸三芳酯，包括磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酚酯及磷酸三二甲苯酯；以及混合式烷基-芳基磷酸酯，包括磷酸異丙基苯基酯(IPPP)及磷酸雙(三級丁基苯基)苯基酯(TBPP)；丁基化磷酸三苯酯，例如商標為Syn-O-Ad^®之市售商品，包括Syn-O-Ad^® 8784；三級丁基化磷酸三苯酯，例如商標為Durad^®620之市售商品；異丙基化磷酸三苯酯，例如商標為Durad^® 220及Durad^®110之市售商品；苯甲醚；1,4-二甲氧基苯；1,4-二乙氧基苯；1,3,5-三甲氧基苯；月桂油烯、別羅勒烯、薴烯(特別是d-薴烯)；視網醛；蒎烯；薄荷腦；香葉草醇；菌綠烯醇；植醇；維生素A；【艹+孟】二烯；得耳他-3-【艹+皆】烯；得耳他-【艹+孟】二烯；茴香萜；葑烯；【艹+孟】-1,8-二烯；類胡蘿蔔素，例如茄紅素、貝他胡蘿蔔素及葉黃素，例如玉米黃素；類視色素，例如環氧維生素A及異維A酸；【艹+伯】烷；1,2-環氧丙烷；1,2-環氧丁烷；正丁基環氧丙基醚；三氟甲基環氧乙烷；1,1-雙(三氟甲基)環氧乙烷；3-乙基-3-羥甲基-1,3-環氧丙烷，例如OXT-101(Toagosei Co.,Ltd)；3-乙基-3-((苯氧基)甲基)-1,3-環氧丙烷，例如OXT-211 (Toagosei Co.,Ltd)；3-乙基-3-((2-乙基-己氧基)甲基)-1,3-環氧丙烷，例如OXT-212(Toagosei Co.,Ltd)；抗壞血酸；甲硫醇(甲基硫醇)；乙硫醇(乙基硫醇)；輔酶A；二巰基琥珀酸(DMSA)；葡萄柚硫醇((R)-2-(4-甲基環己-3-烯基)丙烷-2-硫醇))；半胱胺酸((R)-2-胺基-3-硫基-丙酸)；硫辛醯胺(1,2-二噻【口+柬】-3-戊醯胺)；5,7-雙(1,1-二甲基乙基)-3-[2,3(或3,4)-二甲基苯基]-2(3H)-苯并呋喃酮，可購自Ciba，其商標為Irganox^® HP-136；硫化苄苯；硫化二苯基；二異丙胺；3,3’-硫代二丙酸雙十八酯，可購自Ciba，其商標為Irganox^® PS 802(Ciba)；3,3’-硫代二丙酸雙十二酯，可購自Ciba，其商標為Irganox^® PS 800；癸二酸二-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)酯，可購自Ciba，其商標為Tinuvin^® 770；聚-(N-羥乙基-2,2,6,6-四甲基-4-羥基-哌啶基琥珀酸酯，可購自Ciba，其商標為Tinuvin^® 622LD(Ciba)；甲基雙牛脂胺；雙牛脂胺；酚-阿伐-萘胺；雙(二甲胺基)甲基矽烷(DMAMS)；三(三甲矽基)矽烷(TTMSS)；乙烯基三乙氧基矽烷；乙烯基三甲氧基矽烷；2,5-二氟二苯基酮；2’,5’-二羥基苯乙酮；2-胺基二苯基酮；2-氯二苯基酮；硫化苄苯；硫化二苯基；硫化二苄基；離子液體；以及其混合物與組合物。

與本發明組成物一起使用之添加劑可另為一離子液體安定劑。離子液體安定劑可選自於由有機鹽所組成之群組，此等有機鹽在室溫(約25℃)為液體，這些鹽含有陽離子及陰離子，陽離子係選自於由吡啶鎓、嗒【口+井】鎓、嘧啶鎓、吡【口+井】鎓、咪唑鎓、吡唑啉鎓、噻唑鎓、【口+咢】唑鎓及三唑啉鎓及其混合物所組成之群組；而陰離子係選自於由[BF₄]-、[PF₆]-、[SbF₆]-、[CF₃SO₃]-、[HCF₂CF₂SO₃]-、[CF₃HFCCF₂SO₃]-、[HCClFCF₂SO₃]-、[(CF₃SO₂)₂N]-、[(CF₃CF₂SO₂)₂N]-、[(CF₃SO₂)₃C]-、[CF₃CO₂]-以及F-及其混合物所組成之群組。在某些實施例中，離子液體安定劑係選自於由emim BF₄(1-乙基-3-甲基咪唑鎓四氟硼酸鹽)；bmim BF₄(1-丁基-3-甲基咪唑鎓四硼酸鹽；emim PF₆(1-乙基-3-甲基咪唑鎓六氟磷酸鹽)；以及bmim PF₆(1-丁基-3-甲基咪唑鎓六氟磷酸鹽)，其均可購自Fluka(Sigma-Aldrich)。

在某些實施例中，安定劑可為一受阻酚，其為任一種經取代酚類化合物，包括含有一或多個經取代或環狀、直鏈或支鏈的脂族取代基之酚，例如烷化單酚，包括2,6-二-三級丁基-4-甲基酚；2,6-二-三級丁基-4-乙基酚；2,4-二甲基-6-三級丁基酚；生育酚；及類似物，氫醌及烷化氫醌，包括三級丁基氫醌，其他氫醌衍生物；及類似物，羥化硫代二苯醚，包括4,4’-硫代-雙(2-甲基-6-三級丁基酚)；4,4’-硫代雙(3-甲基-6-三級丁基酚)；2,2’-硫代雙(4-甲基-6-三級丁基酚)；及類似物，亞烷基-雙酚，包括：4,4’-亞甲雙(2,6-二-三級丁基酚)；4,4’-雙(2,6-二-三級丁基酚)；2,2’-或4,4-聯苯酚二醇之衍生物；2,2’-亞甲雙(4-乙基-6-三級丁基酚)；2,2’-亞甲雙(4-甲基-6-三級丁基酚)；4,4-亞丁雙(3-甲基-6-三級丁基酚)；4,4-亞異丙雙(2,6-二-三級丁基酚)；2,2’-亞甲雙(4-甲基-6-壬基酚)；2,2’-亞異丁雙(4,6-二甲基酚)；2,2’-亞甲雙(4-甲基-6-環己基酚)，2,2-或4,4-聯苯二醇，包括2,2’-亞甲雙(4-乙基-6-三級丁基酚)；丁基化羥甲苯(BHT或2,6-二-三級丁基-4-甲基酚)，包括雜原子之雙酚，包括2,6-二-三級-阿伐-二甲基胺基對甲酚、4,4-硫代雙(6-三級丁基間甲酚)；及類似物；醯胺酚；2,6-二-三級丁基-4(N,N’-二甲基胺基甲基酚)；硫化物，包括：雙(3-甲基-4-羥基-5-三級丁基苄基)硫化物；雙(3,5-二-三級丁基-4-羥基苄基)硫化物及其混合物，即本段落中揭示酚之任一種混合物。

與本發明組成物一起使用之添加劑可另為一示蹤劑。該示蹤劑可為兩種或以上之示蹤劑化合物，且來自相同種類之化合物或來自不同種類之化合物。在某些實施例中，該示蹤劑存在於該組成物中之總濃度為約以重量計每百萬50份(ppm)至約1000 ppm，此係基於該總組成物之重量。在其他實施例中，該示蹤劑存在之總濃度為約50 ppm至約500 ppm。或者，該示蹤劑存在之總濃度為約100 ppm至約300 ppm。

該示蹤劑可選自由氫氟碳化物(HFCs)、氘化氫氟碳化物、全氟碳化物、氟醚、溴化化合物、碘化化合物、醇、醛與酮、一氧化二氮與上述物質之組合所組成之群組。另一方面，示蹤劑可選自於由氟乙烷、1,1,1-三氟乙烷、1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、1,1,1,2,3,3,3-七氟丙烷、1,1,1,3,3-五氟丙烷、1,1,1,3,3-五氟丁烷、1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-十氟戊烷、1,1,1,2,2,3,4,5,5,6,6,7,7,7-十三氟庚烷、碘三氟甲烷、氘化烴、氘化氫氟碳化物、全氟碳、氟醚、溴化化合物、碘化化合物、醇類、醛類、酮類、氧化亞氮(N₂O)及混合物所組成之群組。在某些實施例中，該示蹤劑為一含有兩種或以上之氫氟碳化物的摻合物，或者一種氫氟碳化物與一種或以上之全氟碳化物的組合。

該示蹤劑可以預定量添加至本發明組成物中，以能夠偵測任何組成物發生的稀釋、汙染或其他改變。

可與本發明組成物一起使用之添加劑可為一全氟聚醚。全氟聚醚之一普遍特性為存在全氟烷基醚部分(moieties)。全氟聚醚為全氟聚烷基醚之同義詞。其他常用同義詞包括「PFPE」、「PFAE」、「PFPE油」、「PFPE液」及「PFPAE」。在某些實施例中，全氟聚醚具有式CF₃-(CF₂)₂-O-[CF(CF₃)-CF₂-O]j’-R’f，且其可購自DuPont，其商標為Krytox^®。在前述式中，j’為2至100(包括所述之端值)且R’f為CF₂CF₃、一C3至C6全氟烷基基團或上述物質之組合。

也可使用其他PFPEs，其可購自Ausimont(Milan,Italy)及Montedison S.p.A.,(Milan,Italy)，商標分別為Fomblin^®及Galden^®，且係由全氟烯烴之光氧化反應製得。

以Fomblin®-Y為商標商購可得之PFPE可具有式CF₃O(CF₂CF(CF₃)-O-)_m’(CF₂-O-)_n’-R_1f。亦合適者為CF₃O[CF₂CF(CF₃)O]_m’(CF₂CF₂O)_o’(CF₂O)_n’-R_1f。於式中，R_1f為CF₃、C₂F₅、C₃F₇或其二者或更多者之組合；(m’+n’)為8至45且包含端值；且m/n為20至1000且包含端值；o’為1；(m’+n’+o’)為8至45且包含端值；m’/n’為20至1000且包含端值。

商標為Fomblin^®-Z之市售PFPE可具有式CF₃O(CF₂CF₂-O-)_p’(CF₂-O)_q’CF₃，其中(p’+q’)為40至180且p’/q’為0.5至2，均包含端值。

亦可使用另一PFPE家族，即以Demnum^TM之商標商購可得自Daikin Industries,Japan者。其可藉由順序寡聚合與氟化2,2,3,3-四氟環氧丙烷，而產生式F-[(CF₂)₃-O]_t’-R_2f，其中R_2f為CF₃、C₂F₅或上述物質之組合，並且t’為2至200(包括所述之端值)。

在某些實施例中，該PFPE為未經官能基化。在一未經官能基化之全氟聚醚中，其終端基團可為分枝或直鏈全氟烷基基團終端基團。此種全氟聚醚之實例可具有式C_r’F_(2r’+1)-A-C_r’F_(2r’+1)，其中各r’獨立為3至6；A可為O-(CF(CF₃)CF₂-O)_w’、O(CF₂O)_x’(CF₂CF₂-O)_y’、O-(C₂F₄-O)_w’、O-(C₂F₄-O)_x’(C₃F₆-O)_y’、O(CF(CF₃)CF₂-O)_x’(CF₂-O)_y’、O-(CF₂CF₂CF₂-O)_w’、O(CF(CF₃)CF₂O)_x’(CF₂CF₂-O)_y’-(CF₂-O)_z’或其兩者或更多者之組合；較佳A係O-(CF(CF₃)CF₂-O)_w’、O-(C₂F₄-O)_w’、O(C₂F₄O)_x’(C₃F₆-O)_y’、O-(CF₂CF₂CF₂-O)_w’或其兩者或更多者之組合；w’為4至100；x’及y’各自獨立為1至100。具體實例包括但不限於F(CF(CF₃)CF₂O)₉CF₂CF₃、F(CF(CF₃)-CF₂-O)₉-CF(CF₃)₂及其組合。在此類PFPEs中，至多30%的鹵素原子可為非氟之鹵素原子，例如像是氯原子。

在其他實施例中，該全氟聚醚之兩個終端基團可獨立經相同或不同基團官能基化。一官能基化PFPE為該全氟聚醚兩個終端基團之至少一者具有其鹵素原子之至少一者係經一基團所取代的一PFPE，該取代基團係選自由酯、羥基、胺、醯胺、氰基、羧酸、磺酸與上述物質之組合所組成之群組。

在某些實施例中，代表性酯終端基團包括COOCH₃、COOCH₂CH₃、CF₂COOCH₃、CF₂COOCH₂CH₃、CF₂CF₂COOCH₃、CF₂CF₂COOCH₂CH₃、CF₂CH₂COOCH₃、CF₂CF₂CH₂COOCH₃、CF₂CH₂CH₂COOCH₃、CF₂CF₂CH₂CH₂COOCH₃。

在某些實施例中，代表性羥基終端基團包括CF₂OH、CF₂CF₂OH、CF₂CH₂OH、CF₂CF₂CH₂OH、CF₂CH₂CH₂OH、CF₂CF₂CH₂CH₂OH。

在某些實施例中，代表性胺終端基團包括CF₂NR¹R²、CF₂CF₂NR¹R²、CF₂CH₂NR¹R²、CF₂CF₂CH₂NR¹R²、CF₂CH₂CH₂NR¹R²、CF₂CF₂CH₂CH₂NR¹R²，其中R¹及R²獨立為H、CH₃或CH₂CH₃。

在某些實施例中，代表性醯胺終端基團包括CF₂C(O)NR¹R²、CF₂CF₂C(O)NR¹R²、CF₂CH₂C(O)NR¹R²、CF₂CF₂CH₂C(O)NR¹R²、CF₂CH₂CH₂C(O)NR¹R²、CF₂CF₂CH₂CH₂C(O)NR¹R²，其中R¹及R²獨立為H、CH₃或CH₂CH₃。

在某些實施例中，代表性氰基終端基團包括CF₂CN、CF₂CF₂CN、CF₂CH₂CN,CF₂CF₂CH₂CN、CF₂CH₂CH₂CN、CF₂CF₂CH₂CH₂CN。

在某些實施例中，代表性之羧酸終端基團包括-CF₂COOH、-CF₂CF₂COOH、-CF₂CH₂COOH、-CF₂CF₂CH₂COOH、-CF₂CH₂CH₂COOH、-CF₂CF₂CH₂CH₂COOH。

在某些實施例中，磺酸終端基團係選自由以下所列者所組成之群組：S(O)(O)OR³、S(O)(O)R⁴、CF₂OS(O)(O)OR³、CF₂CF₂OS(O)(O)OR³、CF₂CH₂OS(O)(O)OR³、CF₂CF₂CH₂OS(O)(O)OR³、CF₂CH₂CH₂OS(O)(O)OR³、CF₂CF₂CH₂CH₂OS(O)(O)OR³、CF₂S(O)(O)OR³、CF₂CF₂S(O)(O)OR³、CF₂CH₂S(O)(O)OR³、CF₂CF₂CH₂S(O)(O)OR³、CF₂CH₂CH₂S(O)(O)OR³、CF₂CF₂CH₂CH₂S(O)(O)OR³、CF₂OS(O)(O)R⁴、CF₂CF₂OS(O)(O)R⁴、CF₂CH₂OS(O)(O)R⁴、CF₂CF₂CH₂OS(O)(O)R⁴、CF₂CH₂CH₂OS(O)(O)R⁴、CF₂CF₂CH₂CH₂OS(O)(O)R⁴，其中R³為H、CH₃、CH₂CH₃、CH₂CF₃、CF₃或CF₂CF₃，R⁴為CH₃、CH₂CH₃、CH₂CF₃、CF₃或CF₂CF₃。

該些添加劑可為EP(極壓)潤滑添加劑之三芳基磷酸酯家族成員，例如丁基化三苯基磷酸酯(BTPP)，或其他烷基化三芳基磷酸酯，例如以Syn-0-Ad^® 8478之商標販售且來自Akzo Chemicals者、三甲苯基磷酸酯與相關化合物。此外，該金屬二烷基二硫磷酸酯(例如鋅二烷基二硫磷酸酯(或ZDDP)，包括商購可得之Lubrizol 1375與其他此化學品家族之成員係用於所揭露組成物之組成中。其他抗磨添加劑包括天然產物油與不對稱聚羥基潤滑添加劑，例如商購可得之Synergol TMS(International Lubricants)。

在某些實施例中，係包括安定劑如抗氧化劑、自由基清除劑與水清除劑及上述物質之組合。此類別中之該類添加劑可包括但不限於丁基化羥基甲苯(BHT)、環氧化物與上述物質之混合物。腐蝕抑制劑包括十二烷基琥珀酸(DDSA)、胺磷酸鹽(AP)、油醯基肌胺酸、咪腙(imidazone)衍生物與經取代磺酸鹽。

在一實施例中，本文中所揭露之組成物可以任何便利之方法製備，以組合所欲量之個別組分。一較佳方法為秤出所欲之組分重量，而後在一合適容器中組合該些組分。若需要時，可使用攪拌。

在另一實施例中，本文所揭露之組成物可用一方法製備，其包括(i)從至少一冷媒容器中，收回一體積的本文所揭露之冷媒組成物的一或多種組分；(ii)充分移除雜質以達成前述一或多種經收回組分的再利用；以及視需要進行(iii)將前述經收回體積之組分全部或一部分與至少一種額外的冷媒組成物或組分結合，以產生本文各種實施例中所述之組成物。

一冷媒容器可為任何儲存一冷媒摻合組成物之容器，該組成物係用於一冷凍裝置、空調裝置或熱泵裝置。該冷媒容器可為該冷媒摻合物所使用之冷凍裝置、空調裝置或熱泵裝置。此外，該冷媒容器可為一收集回收冷媒摻合物組分之儲存容器，包括但不限於加壓氣瓶。

殘餘冷媒意指任何可被移出該冷媒容器之任何量的冷媒摻合物或冷媒摻合物組分，此係藉由任何已知用於轉移冷媒摻合物或冷媒摻合物組分之方法。

雜質可為任何在該冷媒摻合物或冷媒摻合物組分中之組分，其出現係由於將其使用在一冷凍裝置、空調裝置或熱泵裝置。此類雜質包括但不限於冷凍潤滑劑(前文中所述者)、由該冷凍裝置、空調裝置或熱泵裝置中出現之顆粒，包括但不限於金屬、金屬鹽或彈性體粒子以及任何可對該冷媒調合物組成物之性能造成不利影響的其他汙染物。

可充分移除該等雜質以達成冷媒摻合物或冷媒摻合物組分之再利用，而不對使用冷媒摻合物或冷媒摻合物組分的設備或性能有不良影響。

提供額外之冷媒摻合物或冷媒摻合物成分至該殘餘之冷媒摻合物或冷媒摻合物成分可能為必要，以產生符合一特定產品所需規格之組成物。例如，若一冷媒摻合物具有3種以特定重量百分比範圍摻合之組分，則為了使該組成物回復至該規格限制內，以一特定量添加一種或以上之該些組分可能為必要。

本發明組成物具有零臭氧耗竭潛勢與低全球暖化潛勢(GWP)。此外，本發明組成物具有較許多目前使用之氫氟碳化物冷媒為低之全球暖化潛勢。本發明之一方面係提供一種冷媒，其具有低於1000、低於700、低於500、低於400、低於300、低於150或低於100的全球暖化潛勢。

使用方法

本文所揭露之組成物可用作為熱傳組成物、氣膠推進劑、起泡劑、發泡劑、溶劑、清潔劑、載體流體、排氣乾燥劑、拋光研磨劑、聚合介質、聚烯烴及聚胺甲酸酯用膨脹劑、氣態介電質及動力循環工作流體。此外，在液體或氣體形式下，所揭露之組成物可作為用以由一熱源攜帶熱至一散熱裝置之工作流體。此等熱傳組成物亦可作為循環中的冷媒，其中流體經歷相變化，也就是說從液體變成氣體並變回來，反之亦然。

在許多應用中，所揭露組成物之一些實例可用於作為冷媒，並提供至少與尋求替代物之冷媒類似的冷卻性能(意指冷卻能力與能量效率)。

在某些實施例中，本文中所揭露之組成物可用於任何正排量壓縮機系統，其係設計用於任何數目之熱傳組成物。此外，許多所揭露組成物可用於利用正排量壓縮機之新設備，以提供類似於前述冷媒之效能。

在一實施例中，本文中所揭露者為一產生冷卻之方法，其包含冷凝一如本文中所揭露者之組成物，而後在一待冷卻主體附近蒸發該組成物。

在另一實施例中，本文中所揭露者為一產生熱之方法，其包含在一待加熱主體附近冷凝一如本文中所揭露者之組成物，而後蒸發該組成物。

在某些實施例中，上述揭露組成物之用途包括在一用於產生冷卻之方法中使用該組成物作為一熱傳流體，其中該組成物先冷卻並儲存於壓力下並且在曝露於一較熱環境中時，該組成物吸收一些周遭之熱並膨脹，該較熱環境因而冷卻。

在某些實施例中，本文中所揭露之組成物可特別用於空調應用，包括但不限於冷凍器、高溫熱泵、住宅用、商用或工業用空調系統(包括住宅用熱泵)，並且包括窗戶、無導管、管道中、終端機組、冷凍器以及位於外部但連結於該建築者，例如屋頂系統。

在某些實施例中，本文中所揭露之組成物可特別用於冷凍應用，包括高、中或低溫冷凍。高溫冷凍系統包括用於超市農產品部門者等。中溫冷凍系統包括用於飲料、乳品或其他需要冷藏之物品的超市或便利商店冷藏櫃。低溫冷凍系統包括超市與便利商店冷凍櫃以及展示櫃、製冰機與冷凍食品運輸工具。其他特定者如用於商用、工業用或住宅用冷凍機與冷凍器、製冰機、自供式冷卻器與冷凍器、超市上架與配送系統、浸沒式蒸發冷凍器、直接膨脹冷凍器、步入式及取放式冷卻器與冷凍器以及組合式系統。

在一實施例中，係提供一種於一設計來使用現存冷媒之系統中分別替代該等現存冷媒之方法，其中該方法包括提供本文所述之組成物。於該方法中，該等現存冷媒係選自於由R-22、R-404A、R-407C以及R-134a所組成之群組。

在另一實施例中，本文所揭露之該等組成物可作為選自於由R-22、R-404A、R-407C以及R-134a所組成之群組之冷媒的替代物。在一實施例中，本文所揭露之該等組成物可作為R-22的替代物。該替代物可用於一設計來使用R-22之系統中。在另一實施例中，本文所揭露之該等組成物可作為R-407C的替代物。該替代物可用於一設計來使用R-407C之系統中。在另一實施例中，本文所揭露之該等組成物可作為R-404A的替代物。該替代物可用於一設計來使用R-404A之系統中。在另一實施例中，本文所揭露之該等組成物可作為R-134a的替代物。該替代物可用於一設計來使用R-134a之系統中。

在一實施例中，冷卻能力在R-134a、R-22或R-407C之約+/-10%的組成物特別有用，因為其可直接進行簡易替代。

值得注意的組成物包括約75至約85重量百分比之HFO-1234yf、約10重量百分比之HFC-32以及約5至約15重量百分比之HFC-152a，其可提供具有改善冷卻性能的R-134a之低GWP替代物。

同樣有用的組成物包括約58至約74重量百分比之HFO-1234yf；約21.5重量百分比之HFC-32；以及約5至約20重量百分比之HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物；其可提供R-22之低GWP替代物。此外，組成物係包括約58至約74重量百分比之HFO-1234yf、約21.5重量百分比之HFC-32以及約5至約20重量百分比之HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物，其可提供R-407C之低GWP替代物。

特別有用的組成物包括約56至約98重量百分比之HFO-1234yf或HFO-1234ze或其混合物；約1至約43重量百分比之HFC-32；以及約1至約18重量百分比之 HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物。值得注意的組成物包括約75至約85重量百分比之HFO-1234yf、約10重量百分比之HFC-32以及約5至約15重量百分比之HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物，其可提供R-134a之低GWP替代物。

同樣特別有用的組成物包括約56至約98重量百分比之HFO-1234yf或HFO-1234ze或其混合物；約1至約43重量百分比之HFC-32；以及約1至約15重量百分比之HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物。

同樣有用的組成物包括約58至約74重量百分比之HFO-1234yf；約21.5重量百分比之HFC-32；以及約5至約20重量百分比之HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物，其可提供R-22之低GWP替代物。此外，組成物係包括約58至約74重量百分比之HFO-1234yf；約21.5重量百分比之HFC-32；以及約5至約20重量百分比之HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物，其可提供R-407C之低GWP替代物。

同樣有用的組成物包括約56重量百分比至約72重量百分比之HFO-1234yf；約8重量百分比至約39重量百分比之HFC-32；以及約5重量百分比至約20重量百分比之HFC-152a，其可提供R-22之低GWP替代物。此外，組成物係包括約56重量百分比至約72重量百分比之HFO-1234yf；約8重量百分比至約39重量百分比之HFC-32；以及約5重量百分比至約20重量百分比之HFC-152a，其可提供R-407C之低GWP替代物。

同樣特別有用的組成物包括約56重量百分比至約62重量百分比之HFO-1234yf；約8重量百分比至約29重量百分比之HFC-32；約5重量百分比至約20重量百分比之HFC-152a；以及約10重量百分比之HFC-134a，其可提供R-22之低GWP替代物。此外，組成物係包括約56重量百分比至約62重量百分比之HFO-1234yf；約8重量百分比至約29重量百分比之HFC-32；約5重量百分比至約20重量百分比之HFC-152a；以及約10重量百分比之HFC-134a，其可提供R-407C之低GWP替代物。

在另一實施例中，組成物係包括約44至約59重量百分比之HFO-1234yf；約36重量百分比之HFC-32；以及約5至約20重量百分比之HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物，其可提供R-404A之低GWP替代物。

在另一實施例中，組成物係包括約37至約53重量百分比之HFO-1234yf；約42.5重量百分比之HFC-32；以及約5至約20重量百分比之HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物，其可提供R-404A之低GWP替代物。

在另一實施例中，組成物係包括約22至約38重量百分比之HFO-1234yf；約57.5重量百分比之HFC-32；以及約5至約20重量百分比之HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物，其可提供R-404A之低GWP替代物。

特別有用的組成物包括約56至約98重量百分比之反-HFO-1234ze；約1至約43重量百分比之HFC-32；以及約1至約20重量百分比之HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物。

同樣有用的組成物包括約75至約85重量百分比之反-HFO-1234ze；約10重量百分比之HFC-32；以及約5至約15重量百分比之HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物，其可提供R-134a具有改善冷卻性能的低GWP替代物。

在另一實施例中，組成物係包括約37至約53重量百分比之反-HFO-1234ze；約42.5重量百分比之HFC-32；以及約5至約20重量百分比之HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物，其可提供R-404A之低GWP替代物。

在另一實施例中，組成物係包括約22至約38重量百分比之反-HFO-1234ze；約57.5重量百分比之HFC-32；以及約5至約20重量百分比之HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物。

在一實施例中，係提供一種於一設計來使用R-22、R-404A、R-407C或R-134a之系統中分別替代R-22、R-404A、R-407C或R-134a之方法，其中該方法包括提供本文所述之組成物至該系統。

此外，在某些實施例中，所揭露之組成物可在一輔助循環系統作用為主要冷媒，該系統係藉由使用一輔助熱傳流體而在遠端位置提供冷卻效果，該熱傳流體可包含水、二醇或二氧化碳。

在另一實施例中所提供者為一用於再次裝料一熱傳系統之方法，該系統含有一待替代之冷媒與一潤滑劑，該方法包含自該熱傳系統移除該待替代之冷媒，同時保留一實質量之潤滑劑於該系統中並且引入本文中所揭露組成物之一者至該熱傳系統中。

在另一實施例中，係提供一包括一本文中所揭露組成物之熱交換系統，其中該系統係選自由空調機、冷凍器、冷凍機、水冷凍器、浸沒式蒸發冷凍器、直接膨脹冷凍器、步入式冷卻器、熱泵、移動式冷凍機、移動式空調裝置與具有上述系統之組合的系統所組成之群組。

蒸氣壓縮冷凍、空調或熱泵系統包括一蒸發器、一壓縮機、一冷凝機與一膨脹裝置。一蒸氣壓縮循環在多個階段中重複使用冷媒，一冷卻效果係產生於一步驟中而一加熱效果係產生於另一步驟中。該循環可簡述如下。液體冷媒通過一膨脹裝置而進入蒸發器，並且該液體冷媒藉由在低溫下從環境中吸取熱而於該蒸發器中沸騰，以形成一氣體並產生冷卻。該低壓氣體進入一壓縮機，該氣體在此處壓縮以提高其壓力與壓度。該高壓(壓縮)氣體冷媒而後進入該冷凝器，該冷媒在此處冷凝並將其熱排至環境中。該冷媒回到該膨脹裝置中，該液體通過此處而由較高壓程度(在該冷凝器中)膨脹為較低壓程度(該蒸發器中)，從而重複該循環。

在一實施例中，所提供者為一含有本文中所揭露組成物之熱傳系統。在另一實施例中，所揭露者為一含有本文中所揭露組成物之冷凍、空調或熱泵裝置。在另一實施例中，所揭露者為一含有本文中所揭露組成物之固定式冷凍、空調或熱泵裝置。在一特定實施例中，所揭露者為一含有本發明組成物之中溫冷凍裝置。在另一特定實施例中，所揭露者為一含有本發明組成物之低溫冷凍裝置。

在又一實施例中，所揭露者為一含有本文中所揭露組成物之移動式冷凍或空調裝置。

本文中所揭露之組成物亦可用於作為熱回收方法之動力循環工作流體，該方法如有機阮肯(Rankine)循環。與本實施例相關，係提供一種回收熱之製程，其包括：(a)將一工作流體通過一第一熱交換器，該第一熱交換器係與一產生熱之製程相連通；(b)自該第一熱交換器移除該工作流體；(c)將該工作流體傳遞至一產生機械能之裝置；以及(d)將該工作流體傳遞至一第二熱交換器。

用於上述方法之動力循環工作流體可為任何本文中所揭露之組成物。在該第一熱交換器中，熱係由該工作流體所吸收並造成其蒸發。該熱源可包含任何可用熱(包括廢熱)之來源。此類熱源包括燃料電池、內燃引擎(排氣)、內壓引擎、外燃引擎、煉油廠、石化廠、油與天然氣管路之作業、化學工業、商用建築、旅館、購物商場超市、烘焙房、食品加工業、餐廳、漆料硬化爐、家具製造、塑膠成型、水泥窯、木材窯(乾燥)、煅燒作業、鋼鐵工業、玻璃工業、鑄造廠、熔煉、空調、冷凍與中央加熱。

用於產生機械能之裝置可為一膨脹器或一渦輪機，因此產生可作任何機械工之軸動力，其作工係藉由利用現有之引帶、滑輪、齒輪、傳動裝置或類似裝置，取決於所需速度與扭矩。該軸可連接至一電力產生裝置如感應發電機。所產生之電可當地使用或傳送至輸電網。

在該第二熱交換器中，該工作流體冷凝之後回到該第一熱交換器，因而完成該循環。一壓縮機或泵可包括於該循環中並介於該第二熱交換器與該第一熱交換器間，以提高該工作流體之壓力。

實例

本文中所揭露之概念將以下列實例進一步說明之，該等實例不限制申請專利範圍中所描述之本發明範疇。

實例1 冷卻性能

相較於R-134a、R-22、R-407C及R-404A，確認含有HFO-1234yf、HFC-32、HFC-152a及視需要至少一種飽和HFC之組成物的冷卻性能並示於表1。藉由在下列特定條件(典型用於空調)下所進行之物理性質量測結果，以計算得到其壓力、排放溫度、COP(能量效率)與冷凍能力(cap)：

請留意過熱係包括於冷卻能力中。

這些數據顯示，某些本發明之組成物可作為現存冷媒(如R-134a、R-22及R-407C)之良好替代物。值得注意的組成物包括56至72% HFO-1234yf、8至39% HFC-32及5至20% HFC-152a，其冷卻能力為R-22及R-407C的75至114%，能量效率高達R-22的96至102%，並具有較低的排放溫度(故可增加壓縮機壽命)。在另一實例中，組成物係包括56至62% HFO-1234yf、8至29% HFC-32及5至20% HFC-152a及10% R-134a，其冷卻能力為R-22及R-407C的75至102%，能量效率為98至102%。這些組成物也具有較低的壓縮機排放溫度。最佳者為冷卻能力在R-22及R-407C之約+/-10%的組成物，因為其可直接進行簡易替代。

實例2 冷卻性能

相較於R-134a、R-22、R-407C及R-404A，確認含有HFO-1234yf或反-HFO-1234ze、HFC-32及HFC-152a之組成物的冷卻性能並示於表2。藉由在下列特定條件(典型用於空調)下所進行之物理性質量測結果，以計算得到其壓力、排放溫度、COP(能量效率)與冷凍能力(cap)：

請留意過熱係包括於冷卻能力中。

這些數據顯示，某些本發明之組成物可作為現存冷媒(如R-134a、R-22、R-407C及R-404A)之良好替代物。值得注意的組成物包括75至85% HFO-1234yf、10% HFC-32及5至15% HFC-152a，其冷卻能力為R-134a的125%，能量效率至多比R-134a高出6%，並具有較低的排放溫度(故可增加壓縮機壽命)。在另一實例中，組成物係包括75至85%反-HFO-1234ze(表中標記為t-1234ze)、10% HFC-32及5至15% HFC-152a，其冷卻能力與R-134a相當，且能量效率高出7%。在另一實例中，組成物係包括約58至74% HFO-1234yf、約21.5% HFC-32及5至20% HFC-152a，其冷卻能力為R-22及R-407C的90至95%，能量效率高出3至4%，並具有較低的排放溫度。相同地，組成物係包括44至59% HFO-1234yf、36% HFC-32及5至20% HFC-152a，其能量效率及冷卻能力與R-404A相當。在另一實例中，組成物係包括約37至53% HFO-1234yf、約42.5% HFC-32及5至20% HFC-152a，其冷卻能力為R-404A的103至108%，且能量效率與其相當。在另一實例中，組成物係包括約37至53%反-HFO-1234ze、約42.5% HFC-32及5至20% HFC-152a，其冷卻能力在R-404A的6%以內，且能量效率與其相當。在另一實例中，組成物係包括22至38% HFO-1234yf、57.5% HFC-32及5至20% HFC-152a，其冷卻能力為R-404A的114至121%，且能量效率與其相當。在另一實例中，組成物係包括22至38%反-HFO-1234ze、57.5% HFC-32及5 至20% HFC-152a，其冷卻能力為R-404A的108至110%，且能量效率與其相當。

實例3

量測12升容器內的壓力上升以確認本發明組成物相較於R-32之燃燒速度。HFC-32之燃燒速度為6.7 cm/s(ISO-817)。在25℃及大氣壓力下，以空氣中的化學計量將組成物導入12升容器內。使用融接鎳鉻合金線點火器對組成物點火，並量測到達2大氣壓力的時間。報告各組成物的時間相對於R-32到達2 atm的時間比例。利用此數值估計各混合物的燃燒速度，假設R-32燃燒速度為6.7 cm/s。結果如下表3所示

結果顯示，至多約15 wt%的HFC-152a可被加入R32/HFO-1234yf及/或R32/反-HFO-1234ze組成物中，同時維持燃燒速度低於10 cm/s，其根據ASHRAE Std 34可視為是可燃性2L。另一方面，組成物中HFO-1234yf與HFC-152a的重量比相較於估計燃燒速度之關係係繪示於圖1中。圖形顯示，若HFO-1234yf/HFC-152之比例至少為約2.8，32/152a/1234yf混合物之燃燒速度係低於約10 cm/s。

實例4 全球暖化潛勢

相較於現存冷媒(R-22、HFC-134a、R-404A及R-407C)之GWP值，某些本文揭示組成物的全球暖化潛勢(GWP)值係列於表4。純組分之GWP係列出以供參考。含有超過一種組分之組成物的GWP值係以計算個別組分之GWP值的加權平均數而得。HFC之數值乃取自“Climate Change 2007-IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change)Fourth Assessment Report on Climate Change”，可見章節名稱“Working Group 1 Report：“The Physical Science Basis”，第2章，212-213頁，表2.14。HFO-1234yf之數值係公開於Papadimitriou et al.,Physical Chemistry Chemical Physics,2007,vol.9,pp.1-13。具體而言，係使用百年時間範圍GWP值。反-HFO-1234ze之數值係由Higashi提出，可見於2010 International Symposium on Next-generation Air Conditioning and Refrigeration Technology,February 17-19,2010,Tokyo,Japan。

本文所揭示的許多組成物針對現存冷媒(例如R-22、R-404A、R-407C及HFC-134a)提供明顯較低的GWP替代物。此外，本發明的許多組成物提供比純HFC-32更低的GWP，而其中某些提供甚至比純HFC-152a更低的GWP。

實例5 冷卻性能

確認含有HFO-1234yf、HFC-32、HFC-152及/或HFO-1243zf及視需要至少一種飽和HFC之組成物的冷卻性能，並示於表5與R-134a、R-22、R-407C及R-404A比較。藉由在下列特定條件(典型用於空調)下所進行之物理性質量測結果，以計算得到其壓力、排放溫度、COP(能量效率)與冷凍能力(cap)：

請留意過熱係包括於冷卻能力中。

這些數據顯示，某些本發明之組成物可作為現存冷媒(如R-134a、R-22及R-407C)之良好替代物。值得注意的組成物包括56至72% HFO-1234yf、12至39% HFC-32及0至20% HFC-152a及0至20% HFO-1243zf，其冷卻能力為R-22及R-407C的79至113%，能量效率高達R-22及R-407C的96至101%，並具有較低的排放溫度(故可增加壓縮機壽命)。在另一實例中，組成物係包括56至62% HFO-1234yf、8至29% HFC-32及0-10% HFC-152a、0至15% HFO-1243zf及10% R-134a，其冷卻能力為R-22及R-407C的74至102%，能量效率為98至102%。這些組成物也具有較低的壓縮機排放溫度。最佳者為冷卻能力在R-22及R-407C之約+/-10%的組成物，因為其可直接進行簡易替代。

選定之實施例

實施例A-I. 組成物係包括HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物；HFC-32；以及HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物；其中該HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物為該組成物之總重量之至少56重量百分比。

實施例A-II. 組成物係包括HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物；HFC-32；以及HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物；其中該HFC-32為該組成物之總重量之至多29重量百分比。

實施例A-III. 組成物係包括HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物；HFC-32；以及HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物；其中該HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物為該組成物之總重量之至少56重量百分比。

實施例A-IV. 組成物係包括HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物；HFC-32；以及HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物；其中該HFC-32為該組成物之總重量之至少56重量百分比。

實施例A-V. 組成物係包括HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物；HFC-32；以及HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物，其中該組成物包括反-HFO-1234ze；HFC-32；以及HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物。

實施例A-VI. 組成物係包括HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物；HFC-32；以及HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物；其中該HFO-1243zf或其與HFC-152a之混合物為該組成物之總重量之至多20重量百分比。

實施例B-I. 如實施例A-I至A-VI中任一者所述之組成物，其中該組成物之冷卻能力在至少一種現存冷媒的約75%至約130%之範圍。

實施例B-II. 如實施例A-I至A-VI中任一者所述之組成物，其中該組成物之冷卻能力在至少一種現存冷媒的約80%至約120%之範圍。

實施例B-III. 如實施例A-I至A-VI中任一者所述之組成物，其中該組成物之冷卻能力在至少一種現存冷媒的約90%至約110%之範圍。

實施例B-IV. 如實施例A-I至A-VI或B-I至B-III中任一者所述之組成物，其中該現存冷媒係選自於由R-22、HFC-134a、R-404A以及R-407C所組成之群組。

實施例B-V. 如實施例A-I至A-VI或B-I至B-IV中任一者所述之組成物，其中該組成物之可燃性係分級為至多2L。

實施例C-I. 如實施例A-I、A-II、A-V、A-VI或B-I至B-V中任一者所述之組成物，係包括約56至約98重量百分比之HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物；約1至29重量百分比之HFC-32；以及約1至約18重量百分比之HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物。

實施例C-II. 如實施例A-I、A-II、A-V、A-VI或B-I至B-V中任一者所述之組成物，係包括約60至約98重量百分比之HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物；約5至25重量百分比之HFC-32；以及約5至約15重量百分比之HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物。

實施例C-III. 如實施例A-I、A-II、A-V、A-VI或B-I至B-V中任一者所述之組成物，係包括約75至約85重量百分比之HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物；約10重量百分比之HFC-32；以及約5至約15重量百分比之HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物。

實施例C-IV. 如實施例A-I、A-II、A-V、A-VI或B-I至B-V中任一者所述之組成物，係包括約58至約73.5重量百分比之HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物；約21.5重量百分比之HFC-32；以及約5至約20重量百分比之HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物。

實施例C-V. 如實施例A-I、A-II、A-V、A-VI或B-I至B-V中任一者所述之組成物，係包括約56至約98重量百分比之HFO-1234yf或HFO-1234ze或其混合物；約1至約43重量百分比之HFC-32；以及約1至約18重量百分比之HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物。

實施例C-VI. 如實施例A-I、A-V、A-VI或B-I至B-V中任一者所述之組成物，係包括約56至約98重量百分比之HFO-1234yf或HFO-1234ze或其混合物；約1至約43重量百分比之HFC-32；以及約1至約15重量百分比之HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物。

實施例C-VII.如實施例A-I、A-V、A-VI或B-I至B-V中任一者所述之組成物，係包括約56至約98重量百分比之反-HFO-1234ze；約1至約43重量百分比之HFC-32；以及約1至約20重量百分比之HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物。

實施例C-VIII. 如實施例A-IV、A-V、A-VI或B-I至B-V中任一者所述之組成物，係包括約22至約38重量百分比之HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物；約57.5重量百分比之HFC-32；以及約5至約20重量百分比之HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物。

實施例D-I. 如實施例A-I至A-VI、B-I至B-V或C-I至C-VIII中任一者所述之組成物，更包括至少一種飽和HFC，其範圍係大於0重量百分比至約10重量百分比。

實施例D-II. 如實施例D-I所述之組成物，其中該至少一種飽和HFC為HFC-134a。

實施例D-III. 如實施例A-I至A-VI、B-I至B-V、C-I至C-VIII或D-I至D-II中任一者所述之組成物，其中該組成物之GWP係小於至少一種選自於由R-134a、R-22、R-407C及R-404A所組成群組之冷媒的GWP。

實施例D-IV. 如實施例A-I至A-VI、B-I至B-V、C-I至C-VIII或D-I至D-III中任一者所述之組成物，其中該HFO-1234yf、反-HFO-1234ze或其混合物與HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物之比例在約1：1至約20：1之範圍。

實施例D-V. 如實施例A-I至A-VI、B-I至B-V、C-I至C-VIII或D-I至D-IV中任一者所述之組成物，更包括至少一種潤滑劑，其係選自於由礦物油、烷基苯、合成石蠟、合成環烷、聚阿伐烯烴、聚烷甘醇、二元酸酯、聚酯、新戊酯、聚乙烯醚、聚矽氧、矽酸酯、氟化化合物、磷酸酯及其混合物所組成之群組。

實施例D-VI. 如實施例A-I至A-VI、B-I至B-V、C-I至C-VIII或D-I至D-V中任一者所述之組成物，更包括至少一種添加劑，其係選自於由潤滑劑、染料(包括UV染料)、助溶劑、相容劑、安定劑、示蹤劑、全氟聚醚、抗磨損劑、極壓劑、腐蝕及氧化抑制劑、金屬表面能降低劑、金屬表面去活化劑、自由基清除劑、泡沫控制劑、黏度指數改善劑、流動點降下劑、清潔劑、黏度調整劑及其混合物所組成之群組。

實施例E-I. 一種產生冷卻之製程，係包括冷凝實施例A-I至A-VI、B-I至B-V、C-I至C-VIII或D-I至D-IV中任一者所述之組成物，而後在一待冷卻主體附近蒸發該組成物。

實施例E-II. 一種產生熱之製程，係包括在一待加熱主體附近冷凝實施例A-I至A-VI、B-I至B-V、C-I至C-VIII或D-I至D-IV中任一者所述之組成物，而後蒸發該組成物。

實施例E-III. 一種於一適用現存冷媒之系統中分別替代該等現存冷媒之方法，其中該方法包括提供實施例A-I至A-VI、B-I至B-V、C-I至C-VIII或D-I中任一者所述之組成物至該系統。

實施例E-IV. 一種於一設計來使用現存冷媒之系統中分別替代該等現存冷媒之方法，其中該方法包括提供實施例A-I至A-VI、B-I至B-V、C-I至C-VIII或D-I至D-IV中任一者所述之組成物至該系統。

實施例E-V. 如實施例E-IV中所述之方法，其中該等現存冷媒係選自R-22、R-404A、R-407C以及R-134a。

實施例E-VI. 實施例A-I至A-VI、B-I至B-III、BV或C-I至C-VIII中任一者作為R-22之替代物的用途。

實施例E-VII. 實施例A-I至A-VI、B-I至B-III、BV或C-I至C-VIII中任一者作為R407之替代物的用途。

實施例E-VIII. 實施例A-I至A-VI、B-I至B-III、BV或C-I至C-VIII中任一者作為R-404A之替代物的用途。

實施例E-IX. 實施例A-I至A-VI、B-I至B-III、BV或C-I至C-VIII中任一者作為R-134a之替代物的用途。

實施例F-I. 一種冷凍、空調或熱泵裝置，係含有實施例A-I至A-VI、B-I至B-V、C-I至C-VIII或D-I至D-IV中任一者所述之組成物。

實施例F-II. 一種固定式空調裝置，係含有實施例A-I至A-VI、B-I至B-V、C-I至C-VIII或D-I至D-IV中任一者所述之組成物。

實施例F-III. 一種固定式冷凍系統，係含有實施例A-I至A-VI、B-I至B-V、C-I至C-VIII或D-I至D-IV中任一者所述之組成物。

實施例F-IV. 一種汽車空調機或熱泵，係含有實施例A-I至A-VI、B-I至B-V、C-I至CVIII或D-I至D-IV中任一者所述之組成物。

實施例F-V. 實施例A-I至A-VI、B-I至B-V、C-I至C-VIII或D-I至D-IV中任一組成物作為動力循環工作流體之用途。

實施例F-VI. 一種回收熱之製程，其包括：(a)將一包括實施例A-I至A-VI、B-I至B-V、C-I至C-VIII或 D-I至D-IV中任一組成物的工作流體通過一第一熱交換器，該第一熱交換器係與一產生熱之製程相連通；(b)自該第一熱交換器移除該工作流體；(c)將該工作流體傳遞至一產生機械能之裝置；以及(d)將該工作流體傳遞至一第二熱交換器。

實施例F-VII. 實施例A-I至A-VI、B-I至B-V、C-I至C-VIII或D-I至D-IV中任一組成物作為冷凍、空調或熱泵系統之冷媒的用途。

實施例F-VIII. 實施例A-I至A-VI、B-I至B-V、C-I至C-VIII或D-I至D-IV中任一組成物作為固定式空調系統之冷媒的用途。

實施例F-IX. 實施例A-I至A-VI、B-I至B-V、C-I至C-VIII或D-I至D-IV中任一組成物作為固定式冷凍系統之冷媒的用途。

實施例F-X. 實施例A-I至A-VI、B-I至B-V、C-I至C-VIII或D-I至D-IV中任一組成物作為汽車空調系統之冷媒的用途。

實施例F-XI. 實施例A-I至A-VI、B-I至B-V、C-I至C-VIII或D-I至D-IV中任一組成物作為汽車空調機或熱泵系統之冷媒的用途。

實施例F-XII. 實施例A-I至A-VI、B-I至B-V、C-I至C-VIII或D-I至D-IV中任一組成物作為冷凍器之冷媒的用途。

實施例F-XIII. 實施例A-I至A-VI、B-I至B-V、C-I至C-VIII或D-I至D-IV中任一組成物作為離心式冷凍器之冷媒的用途。

實施例G-I. 一種組成物，係包括HFO-1234yf或反-HFO-1234ze或其混合物；HFC-32；以及HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物；其中該HFC-152a、HFO-1243zf或其混合物係在約14重量百分比至約16重量百分比之範圍，且其中該組成物具有一冷卻能力，該冷卻能力係在至少一種選自於由R-22、HFC-134a、R-404A以及R-407C所組成群組之冷媒之約75%至約130%的範圍。

實施例G-II. 如實施例G-I所述之組成物，更包括至少一種潤滑劑，其係選自於由礦物油、烷基苯、合成石蠟、合成環烷、聚阿伐烯烴、聚烷甘醇、二元酸酯、聚酯、新戊酯、聚乙烯醚、聚矽氧、矽酸酯、氟化化合物、磷酸酯及其混合物所組成之群組。

實施例G-III. 如實施例G-I至G-II中任一者所述之組成物，更包括至少一種添加劑，其係選自於由潤滑劑、染料(包括UV染料)、助溶劑、相容劑、安定劑、示蹤劑、全氟聚醚、抗磨損劑、極壓劑、腐蝕及氧化抑制劑、金屬表面能降低劑、金屬表面去活化劑、自由基清除劑、泡沫控制劑、黏度指數改善劑、流動點降下劑、清潔劑、黏度調整劑及其混合物所組成之群組。

實施例G-IV. 一種產生冷卻之製程，係包括冷凝實施例G-I所述之組成物，而後在一待冷卻主體附近蒸發該組成物。

實施例G-V. 一種產生熱之製程，係包括在一待加熱主體附近冷凝實施例G-I所述之組成物，而後蒸發該組成物。

實施例G-VI. 一種冷凍、空調或熱泵裝置，係含有實施例G-I至G-III中任一者所述之組成物。

實施例G-VII. 一種固定式空調裝置，係含有實施例G-I至G-III中任一者所述之組成物。

實施例G-VIII. 一種固定式冷凍系統，係含有實施例G-I至G-III中任一者所述之組成物。

實施例G-IX. 一種汽車空調機或熱泵，係含有實施例G-I至G-III中任一者所述之組成物。

實施例G-X. 實施例G-I至G-III中任一組成物作為動力循環工作流體之用途。

實施例G-XI. 一種回收熱之製程，其包括：(a)將一包括實施例G-I至G-III所述之組成物的工作流體通過一第一熱交換器，該第一熱交換器係與一產生熱之製程相連通；(b)自該第一熱交換器移除該工作流體；(c)將該工作流體傳遞至一產生機械能之裝置；以及(d)將該工作流體傳遞至一第二熱交換器。

實施例H-I. 一種於一設計來使用R-22、R-404A、R-407C或R-134a之系統中分別替代R-22、R-404A、R-407C或R-134a之方法，其中該方法包括提供實施例A-I至A-VI、B-I至B-V、C-I至C-VIII或D-I至D-IV中任一組成物至該系統。

圖1說明HFO-1234yf/HFC-32/HFC-152a混合物之估計燃燒速度與HFO-1234yf/HFC-152a比例之關係。

Claims

一種組成物，係包括HFO-1234yf或反-HFO-1234ze、HFC-32，以及HFC-152a；其中該組成物係選自於由以下組成物所組成之群組：(I)約70重量百分比之HFO-1234yf、約18重量百分比之HFC-32、及約12重量百分比之HFC-152a；(II)約83重量百分比之反-HFO-1234ze、約12重量百分比之HFC-32、及約5重量百分比之HFC-152a；(III)約35重量百分比之反-HFO-1234ze、約45重量百分比之HFC-32、及約20重量百分比之HFC-152a；及(IV)約48重量百分比之反-HFO-1234ze、約42重量百分比之HFC-32、及約10重量百分比之HFC-152a。
如請求項1所述之組成物，其中該組成物具有一冷卻能力，且該冷卻能力係在至少一種現存冷媒之約75%至約130%的範圍。
如請求項2所述之組成物，其中該現存冷媒係選自於由R-22、HFC-134a、R-404A以及R-407C所組成之群組。
如請求項3所述之組成物，其中該組成物之可燃性係分級為至多2L。
如請求項2所述之組成物，其中該組成物之GWP係小於至少一種選自於由R-134a、R-22、R-407C以及R-404A所組成之群組之冷媒的GWP。
如請求項1所述之組成物，更包括至少一種潤滑劑，其係選自於由礦物油、烷基苯、合成石蠟、合成環烷、聚阿伐烯烴、聚烷甘醇、二元酸酯、聚酯、新戊酯、聚乙烯醚、聚矽氧、矽酸酯、氟化化合物、磷酸酯及其混合物所組成之群組。
如請求項1所述之組成物，更包括至少一種添加劑，其係選自於由潤滑劑、染料(包括UV染料)、助溶劑、相容劑、安定劑、示蹤劑、全氟聚醚、抗磨損劑、極壓劑、腐蝕及氧化抑制劑、金屬表面能降低劑、金屬表面去活化劑、自由基清除劑、泡沫控制劑、黏度指數改善劑、流動點降下劑、清潔劑、黏度調整劑及其混合物所組成之群組。
一種產生冷卻之製程，係包括冷凝請求項1所述之組成物，而後在一待冷卻主體附近蒸發該組成物。
一種產生熱之製程，係包括在一待加熱主體附近冷凝請求項1所述之組成物，而後蒸發該組成物。
一種於一設計來使用現存冷媒之系統中分別替代該等現存冷媒之方法，其中該方法包括提供請求項1所述之組成物至該系統。
如請求項10所述之方法，其中該等現存冷媒係選自R-22、R-404A、R-407C以及R-134a。
一種冷凍、空調或熱泵裝置，係含有請求項1所述之組成物。
一種固定式空調裝置，係含有請求項1所述之組成物。
一種固定式冷凍系統，係含有請求項1所述之組成物。
一種回收熱之製程，其包括：(a)將一包括請求項1所述之組成物的工作流體通過一第一熱交換器，該第一熱交換器係與一產生熱之製程相連通；(b)自該第一熱交換器移除該工作流體；(c)將該工作流體傳遞至一產生機械能之裝置；以及(d)將該工作流體傳遞至一第二熱交換器。
一種汽車空調機或熱泵，係含有請求項1所述之組成物。