具体实施方式

组合物

烃基流体

如上所述，根据本发明的用于电动或混合动力车辆的推进系统的冷却组合物包含至少一种沸点大于50℃的烃基流体。

根据本发明的一种特别的实施方案，该烃基流体具有的沸点在50和350℃之间，特别是在60和250℃之间，甚至更特别是在80和200℃之间。

优选地，根据本发明的烃基流体具有的生物来源的碳含量大于或等于90％重量，相对于该烃基流体的总重量计。

在本发明的意义上，“烃基流体”是指包含饱和或不饱和的线性烃分子的任何流体，其还可包含芳族或环状基团，或者杂原子。

有利地，根据本发明的烃基流体是包含至少8个碳原子、例如8-22个碳原子、优选15-22个碳原子的烃。例如，它可以是C₈-C₂₂、优选C₁₅-C₂₂烷烃。

有利地，根据本发明的烃基流体是完全饱和的。优选地，该烃基流体的组分选自包含12-30个碳原子、优选13-19个碳原子并且更优选14-18个碳原子的异链烷烃。

根据本发明的冷却组合物有利地包含小于或等于50％的异十六烷重量含量。

根据本发明的一种特别的实施方案，该烃基流体包含烷烃或具有非环状链的饱和烃的线性分子，特别是包含12-30个碳原子，其含量相对于烃基流体的总重量计80-100％重量，或者90-100％重量，例如95-100％重量。

在本发明的范围内，“链烷烃”表示直链烃(也称为“正链烷烃”)和/或支链烃(也称为“异链烷烃”)。

作为杂原子，在本发明的范围内，可特别提及氮和氧。

根据本发明的一种特别的实施方案，该烃基流体包含90-100％重量的异链烷烃，0-10％重量的正链烷烃含量以及大于或等于90％重量的生物来源的碳含量，相对于该烃基流体的总重量计。

该烃基流体有利地包含相对于该烃基流体的总重量计为大于或等于90％重量、特别是大于或等于95％重量并且甚至更有利地大于或等于98％重量的异链烷烃的含量。

根据本发明的一种实施方案，存在于该烃基流体中的异链烷烃包含12-30个碳原子，优选13-19个碳原子，甚至更优选14-18个碳原子。

该烃基流体有利地包含正链烷烃的含量为小于或等于10％重量，优选小于或等于5％重量，甚至更优选小于或等于2％重量，相对于该烃基流体的总重量计。

异链烷烃有利地是非环状的异链烷烃。优选地，该烃基流体具有异链烷烃与正链烷烃的质量比为至少12:1，优选至少15:1，更优选至少20:1。根据一种甚至更特别的实施方案，该烃基流体不包含正链烷烃。

根据一种实施方案，该烃基流体优选包含90％-100％的异链烷烃的重量含量和0％-10％的正链烷烃的含量，优选95％-100％的选自包含12-30个碳原子、优选12-24个碳原子、更优选12-22个碳原子的烷烃的异链烷烃。

根据一种特别的实施方案，根据本发明的烃基流体包含占多数即大于90％重量的具有14-18个碳原子的分子，例如异链烷烃。

根据另一种实施方案，根据本发明的烃基流体包含60-95％重量、优选80-98％重量的选自以下的异链烷烃：C₁₅异链烷烃，C₁₆异链烷烃，C₁₇异链烷烃，C₁₈异链烷烃以及它们中两种或更多种的混合物。

根据一种实施方案，该烃基流体包含：

-相对于该烃基流体的总重量计，总量为80-98％重量的具有15个碳原子的异链烷烃和具有16个碳原子的异链烷烃，或者

-相对于该烃基流体的总重量计，总量为80-98％重量的具有16个碳原子的异链烷烃、具有17个碳原子的异链烷烃和具有18个碳原子的异链烷烃，或者

-相对于该烃基流体的总重量计，总量为80-98％重量的具有17个碳原子的异链烷烃和具有18个碳原子的异链烷烃。

根据本发明的一种优选实施方案，该烃基流体包含总量为80-98％重量的具有17个碳原子的异链烷烃和具有18个碳原子的异链烷烃，相对于该烃基流体的总重量计。

根据本发明的优选的烃基流体的实例是包含以下物质的那些：

-相对于该烃基流体的总重量计，30-70％重量的C₁₅异链烷烃和30-70％重量的C₁₆异链烷烃，优选40-60％重量的C₁₅异链烷烃和35-55％重量的C₁₆异链烷烃,

-相对于该烃基流体的总重量计，5-25％的C₁₅异链烷烃，30-70％的C₁₆异链烷烃和10-40％的C₁₇异链烷烃，优选8-15％的C₁₅异链烷烃，40-60％的C₁₆异链烷烃和15-25％的C₁₇异链烷烃，

-相对于该烃基流体的总重量计，5-30％的C₁₇异链烷烃和70-95％的C₁₈异链烷烃，优选10-25％的C₁₇异链烷烃和70-90％的C₁₈异链烷烃。

该烃基流体优选包含环烷化合物的重量含量为小于或等于3％，优选小于或等于1％，更优选小于或等于0.5％，甚至更优选小于或等于500ppm甚至100ppm或50ppm。

根据另一种优选的实施方案，该烃基流体包含90％-100％的异链烷烃重量含量，0％-10％的正链烷烃重量含量和小于或等于1％的环烷化合物重量含量。优选地，该烃基流体包含95％-100％的异链烷烃重量含量，0％-5％的正链烷烃重量含量和小于或等于0.5％的环烷化合物重量含量。更优选地，它包含98％-100％的异链烷烃重量含量，0％-2％的正链烷烃重量含量和小于或等于100ppm的环烷化合物重量含量。

该烃基流体有利地不含芳族化合物。“不含”是指芳族化合物的重量含量小于或等于500ppm，优选小于或等于300ppm，优选小于或等于100ppm，更优选小于或等于50ppm，并且有利地小于或等于20ppm，例如通过UV光谱测量。

该烃基流体中异链烷烃、正链烷烃、环烷化合物和/或芳族化合物的重量含量可以根据本领域技术人员熟悉的方法确定。作为非限制性的实例，可以提及通过气相色谱法的方法。

根据另一种优选的实施方案，该烃基流体包含90-100％的异链烷烃重量含量，0-10％的正链烷烃重量含量，小于或等于1％的环烷化合物重量含量以及小于或等于500ppm的芳族化合物重量含量。优选地，该烃基流体包含95-100％的异链烷烃重量含量，0-5％的正链烷烃重量含量，小于或等于0.5％的环烷化合物重量含量以及小于或等于300ppm、优选小于100ppm、优选小于50ppm并且有利地小于20ppm的芳族化合物重量含量。还优选地，该烃基流体包含95-100％的异链烷烃重量含量，0-5％的正链烷烃重量含量，以及小于或等于100ppm的芳族化合物重量含量。更优选地，它包含98-100％的异链烷烃重量含量，0-2％的正链烷烃重量含量，小于或等于100ppm的环烷化合物重量含量以及小于或等于100ppm的芳族化合物重量含量。

该烃基流体还优选具有极其低的含硫化合物重量含量，典型地小于或等于5ppm，优选地小于或等于3ppm，并且更优选地小于或等于0.5ppm，其含量太低而无法用常规的低硫含量分析仪检测到。

该烃基流体还优选具有根据标准EN ISO 2719为大于或等于110℃、优选大于或等于120℃、更优选大于或等于140℃的闪点。典型地大于110℃的高闪点尤其使得能够一方面通过避免烃基流体的过度敏感的可燃性来克服在存储和运输期间的安全性问题。

该烃基流体还优选具有在20℃下小于或等于0.01kPa的蒸气压。

根据一种实施方案，该烃基流体还优选具有根据标准EN ISO 2719为大于或等于110℃的闪点和在20℃下小于或等于0.01kPa的蒸气压。优选地，该烃基流体具有大于或等于120℃的闪点和在20℃下小于或等于0.01kPa的蒸气压。更优选地，它具有大于或等于140℃的闪点和在20℃下小于或等于0.01kPa的蒸气压。

该烃基流体所具有的沸点、闪点和蒸气压使得可燃性、气味和挥发性问题得以克服。

该烃基流体还优选具有根据标准EN ISO 3104在40℃下的运动粘度为小于或等于5cSt，优选小于或等于4cSt，更优选小于或等于3.5cSt。

特别地，根据本发明的组合物包含60％-99.5％重量、优选70％-98％、例如80％-99.5％重量、甚至更优选80％-98％重量、有利地为90％-97％重量的至少一种沸点大于50℃的烃基流体，相对于该组合物的总重量计。

烃基流体的获得方法：

这类烃基流体可以通过以下方式获得。根据本发明的烃基流体是源于生物质转化的烃基馏分。

在本发明的上下文中，“源于生物质转化”是指由生物来源的原料产生的烃基馏分。

优选地，生物来源的烃基馏分通过包括加氢脱氧(HDO)和异构化(ISO)步骤的方法获得。加氢脱氧(HDO)步骤导致分解生物酯或甘油三酸酯成分的结构，消除含氧、含磷和含硫化合物，并且氢化烯烃键。然后将由加氢脱氧反应获得的产物异构化。分馏步骤可优选在加氢脱氧和异构化步骤之后。有利地，然后将感兴趣的馏分进行加氢处理，然后进行蒸馏步骤，以获得根据本发明的期望的烃基流体的规格。

这种HDO/ISO方法是针对原始生物原料进行的，该原始生物原料也被称为生物质或生物来源的原料，选自植物油、动物脂肪、鱼油及其混合物。合适的生物来源的原料是例如菜籽油、芥花籽油、妥尔油、葵花油、大豆油、大麻油、橄榄油、亚麻籽油、芥末油、棕榈油、花生油、蓖麻油、椰子油、动物脂肪如动物脂、再循环利用的食物脂肪、从基因工程获得的原料以及从微生物(例如藻类和细菌)产生的生物原料。从原始生物材料获得的缩合产物、酯或其他衍生物也可被用作原料。

优选地，生物来源的原料是酯或甘油三酸酯衍生物。这种材料首先经历加氢脱氧(HDO)步骤，以分解酯或甘油三酸酯成分的结构，并伴随烯烃键的氢化同时消除含氧、含磷和含硫化合物。生物来源的原料的这个加氢脱氧(HDO)步骤之后是由此获得的产物的异构化，导致烃基链的支化并改善链烷烃在低温下的性能。

在HDO步骤期间，氢和生物来源的原料同时或逆流地在加氢脱氧催化床上通过。在HDO步骤期间，压力和温度分别为20-150巴以及200-500℃。在这个步骤中使用常规和已知的加氢脱氧催化剂。任选地，生物来源的原料可在温和条件下进行预氢化，以避免在HDO步骤之前双键的副反应。在加氢脱氧步骤之后，由该反应获得的产物经历异构化(ISO)步骤，在该步骤中氢和该产物以及任选的正链烷烃的混合物同时或逆流地在异构化催化床上通过。在ISO步骤期间，压力和温度分别为20-150巴以及200-500℃。在这个步骤中使用常规和已知的异构化催化剂。

还可以进行额外的次要过程(例如中间混合操作、捕集操作或这种类型的其他过程)。

从HDO/ISO步骤获得的产物可以任选地进行分馏以获得感兴趣的馏分。

各种HDO/ISO方法被描述于文献中。专利申请WO 2014/033762描述了一种方法，该方法包括预氢化步骤、加氢脱氧(HDO)步骤和异构化步骤(逆流进行)。专利申请EP1728844描述了一种用于由植物和动物来源的化合物的混合物生产含烃化合物的方法。这种方法包括预处理混合物的步骤以使得能够去除污染物如碱金属盐，随后是加氢脱氧(HDO)步骤和异构化步骤。专利申请EP2084245描述了一种用于生产可被用作柴油或用在柴油组合物中的烃基混合物的方法，该方法通过如下方式进行：将包含脂肪酸酯的生物来源的混合物加氢脱氧，所述脂肪酸酯任选地与游离脂肪酸(例如植物油如葵花油、菜籽油、芥花籽油、棕榈油或松树油)混合；然后在特定的催化剂上进行加氢异构化。专利申请EP2368967描述了这样的方法以及通过这种方法获得的产物。专利申请WO2016/185046描述了一种用于获得根据本发明使用的烃基流体的方法，其中该烃基流体通过生物来源的脱氧和/或异构化的原料在80℃-180℃的温度下和在50巴-160巴的压力下的催化氢化过程而获得。这种方法有利地被用在用于获得根据本发明的烃基流体的范围中。

有利地，根据标准EN ISO 20846，生物来源的原料包含小于15ppm、优选小于8ppm、优选小于5ppm、更优选小于1ppm的硫。理想地，原料不包含任何硫作为生物源的原料。

在加氢处理步骤之前，可以进行预分馏步骤。在氢化单元入口处较窄的馏分使得能够在单元出口处获得较窄的馏分。实际上，预分馏的馏分的沸点在220和330℃之间，而未预分馏的馏分的沸点通常在150和360℃之间。

然后将由HDO/ISO工艺获得的脱氧和异构化的原料进行氢化。

氢化单元中使用的氢典型地是高度纯化的氢。术语“高度纯化”是指具有例如大于99％的纯度的氢，尽管也可以使用其他等级的氢。

该氢化步骤借助于催化剂进行。氢化类型的催化剂可以是本体催化剂或负载型催化剂，并且可包含以下金属：镍、铂、钯、铼、铑、钨酸镍、镍-钼、钼、钴-钼。载体可以是二氧化硅、氧化铝、二氧化硅-氧化铝或沸石。

优选的催化剂是基于氧化铝载体上的镍的催化剂，其比表面积为100-200m²/g催化剂，或者是基于镍的本体催化剂。氢化条件典型地如下所示：

-压力：50-160巴，优选80-150巴，更优选90-120巴；

-温度：80-180℃，优选120-160℃，更优选150-160℃；

-时空速度(VVH)：0.2-5hr-1，优选0.4-3hr-1，更优选0.5-0.8hr-1；

-通过氢的处理率：适应上述条件，并可能最高达200Nm3/吨的待处理原料。

反应器中的温度通常在150和160℃之间，压力为约100巴，而时空速度为约0.6hr-1，其处理率根据待处理原料的质量以及第一氢化反应器的参数进行调整。

该氢化可以在一个或多个串联的反应器中进行。反应器可包含一个或多个催化床。催化床通常是固定催化床。

氢化过程优选包括两个或三个反应器，优选三个反应器，并且更优选在串联的三个反应器中进行。

第一反应器使得能够捕集含硫化合物，并且氢化基本上所有不饱和化合物和至多约90％的芳族化合物。由第一反应器获得的产物基本上不含任何含硫化合物。在第二阶段，也即在第二反应器中，芳族化合物的氢化继续进行，并且因此最高达99％的芳族化合物被氢化。

在第三反应器中的第三阶段是精制阶段，该阶段使得能够获得小于或等于500ppm、优选小于或等于300ppm、优选小于或等于100ppm、更优选小于或等于50ppm、理想地小于或等于20ppm的芳族化合物含量，即使是在具有例如大于300℃的高沸点的产物的情况下。

可使用包括两个或三个或更多个催化床的反应器。在每个反应器中催化剂可以以可变或基本相等的量存在；对于三个反应器来说，根据重量的量可以是例如0.05-0.5/0.10-0.70/0.25-0.85，优选0.07-0.25/0.15-0.35/0.4-0.78，并且更优选0.10-0.20/0.20-0.32/0.48-0.70。

还可以使用一个或两个氢化反应器代替三个反应器。

第一反应器也可以由交替使用的双反应器组成。这种操作模式特别地允许催化剂的便利装载和卸载：当第一反应器包含首先饱和的催化剂(基本上所有硫被捕集在催化剂上和/或催化剂中)时，其必须定期更换。

也可以使用其中安装了两个、三个或更多个催化床的单个反应器。

可能有必要将淬灭箱(用于淬灭反应)插入再循环系统中或反应器之间，以冷却从一个反应器到另一反应器或从一个催化床到另一个催化床的流出物，从而控制每个反应器的温度和水热平衡。根据一种优选的实施方案，不存在冷却或淬灭中间体。

根据一种实施方案，从该方法获得的产物和/或分离出的气体至少部分地被再循环到用于向氢化反应器供料的系统中。这种稀释有助于将反应的放热保持在受控限度内，特别是在第一阶段中。该再循环还允许在反应之前进行热交换，并且还可以更好地控制温度。

氢化单元的流出物主要包含氢化的产物和氢气。闪蒸分离器用于分离气相流出物(主要是残余的氢)和液相流出物(主要是氢化的烃馏分)。可以使用三个闪蒸分离器执行该过程，一个在高压下，一个在中间压力下，并且一个在非常接近大气压的低压下。

在闪蒸分离器顶部收集的氢气可被再循环到用于向氢化单元供料的系统或反应器之间的氢化单元中的不同水平处。

根据一种实施方案，在大气压力下分离出最终产物。然后将其直接供应到真空分馏装置。优选地，该分馏将在10-50毫巴并且更优选在约30毫巴的压力下进行。

可以进行该分馏以使得可以同时从分馏塔抽出各种烃基流体，并且可以预先确定它们的沸点。

通过借助于其初始和最终沸点来调整原料，氢化反应器、分离器和分馏单元因此可被直接连接，而无需使用中间罐。氢化和分馏的这种整合允许优化的热整合，同时减少设备数量并节省能源。

相对于烃基油的总重量计具有大于或等于90％重量的生物来源的碳含量的根据本发明的烃基流体理想地是由生物来源的原料的处理得到的。生物材料的碳源自植物的光合作用，因此源自大气中的CO₂。这些基于CO₂的材料的降解(术语“降解”也意味着寿命结束时的燃烧/焚化)因此不会对变暖作出贡献，因为释放到大气中的碳没有增加。因此，对生物材料进行的CO₂评价明显更好，并有助于减少所获得的产品的碳足迹(仅应考虑制造能量)。相反，也被降解为CO₂的化石来源的材料将有助于提高CO₂水平，从而有助于全球变暖。因此，根据本发明使用的烃基流体将具有比从化石来源获得的化合物更好的碳足迹。

术语“生物碳”表示碳是自然来源的，并且来自生物材料，如下所指出的。生物碳含量和生物材料含量是表示相同值的术语。可再生来源的材料或生物材料是一种有机材料，其中的碳来自于通过大气中的光合作用而最近(在人类时间尺度上)已固定的CO₂。生物材料(100％天然来源的碳)的¹⁴C/¹²C同位素比大于10^-12，通常约为1.2×10^-12，而化石材料的比为零。具体而言，¹⁴C同位素在大气中形成，然后通过光合作用整合，最多需要几十年的时间尺度。¹⁴C的半衰期是5730年。因此，从光合作用获得的材料(即通常是植物)必然具有最大¹⁴C同位素含量。

根据标准ASTM D 6866-12，方法B(ASTM D 6866-06)和ASTM D 7026(ASTM D7026-04)确定生物材料或生物碳含量。标准ASTM D 6866涉及“通过质谱使用放射性碳化物和同位素比确定自然范围材料的生物基含量”，而标准ASTM D 7026涉及“用于通过碳同位素分析确定生物基含量的取样和结果报告”。第二个标准在其第一段中提及第一种情况。

第一个标准描述了一种用于测量样品的¹⁴C/¹²C比的测试，并将其与100％可再生来源的参考样品的¹⁴C/¹²C比进行比较，以得出样品中可再生来源的C的相对百分比。该标准基于与¹⁴C测年相同的概念，但未应用测年公式。如此计算的比率被表示为“pMC”(现代碳的百分比)。如果要分析的材料是生物材料和化石材料(没有放射性同位素)的混合物，则获得的pMC值与样品中存在的生物材料的量直接相关。用于¹⁴C测年的参考值是从1950年代测年的值。选择该年是因为存在大气核试验，在该日期之后大量同位素被引入到大气中。1950年的参考值对应的pMC值为100。考虑到热核试验，要采用的当前值约为107.5(对应于0.93的校正系数)。因此，当前植物的放射性碳标记为107.5。54pMC和99pMC的标记因此分别对应于样品中的生物材料量为50％和93％。

根据本发明的烃基流体具有至少90％的生物材料含量。这个含量有利地更高，特别是大于或等于95％，优选地大于或等于98％并且有利地等于100％。

根据一种实施方案，本发明中使用的烃基流体的¹⁴C/¹²C同位素比为1.15-1.2×10¹²。

除了特别高的生物材料含量之外，根据本发明的烃基流体还具有特别好的生物降解性。有机化学产品的生物降解是指通过微生物的代谢活性来降低化合物的复杂性。在需氧条件下，微生物将有机物质转化为二氧化碳、水和生物质。OCDE 306方法被用于评价海水中单个物质的生物降解性。根据这种方法，该烃基流体具有至少60％、优选至少70％、更优选至少75％并且有利地至少80％的28天生物降解性。

该OCDE 306方法如下所示：

密闭瓶法在于将预定量的测试物质以传统上2-10mg/L的浓度(任选地使用一种或多种浓度)溶解在对照介质中。在15-20℃的恒定温度下，将该溶液避光保存在填充的密闭瓶中。在28天的周期内通过氧分析监测降解情况。使用24个瓶(测试物质8瓶，参考化合物8瓶，营养物8瓶)。所有分析都在几个瓶子上进行。使用化学或电化学方法进行至少四次(第0、5、15和20天)溶解氧测定。

根据本发明的一种特别的实施方案，该烃基流体包含：

-相对于该烃基流体的总重量计，95-100％并且优选98％-100％的异链烷烃的重量含量，和

-相对于该烃基流体的总重量计，小于或等于5％并且优选小于或等于2％的正链烷烃的重量含量；和

-相对于该烃基流体的总重量计，小于或等于0.5％并且优选小于或等于100ppm的环烷化合物的重量含量；和

-相对于该烃基流体的总重量计，小于或等于300ppm、优选小于或等于100ppm、更优选小于或等于50ppm并且有利地小于或等于20ppm的芳族化合物的重量含量。

根据本发明的一种特别的实施方案，该烃基流体包含相对于该烃基流体的总重量计为98％-100％的异链烷烃重量含量，以及在40℃下小于或等于5cSt、优选小于或等于4cSt并且优选小于或等于3.5cSt的运动粘度。

阻燃剂

在本发明的上下文中，至少一种阻燃剂被掺入电动或混合动力车辆的推进系统的冷却组合物中，其对应于式(I)

R_F-L-R_H(I)

其中

R_F是全氟化或部分氟化的基团，

R_H是烃基基团，并且

L是连接基。

在本发明的上下文中，术语“部分氟化的基团”是指在所涉及的基团中至少60％的氢原子已被氟原子取代，例如在60％和80％之间。

申请人不受限于任何理论，描述了至少一种式(I)的阻燃剂的存在适合于在该冷却组合物中形成胶束。在易于由火焰引起加热的情况下，胶束将存在于组合物的表面，从而可对抗火焰。

根据一种特别的实施方案，基团R_F包含1-22个、优选1-20个并且更特别是1-16个碳原子。所述基团可任选地被1-4个选自氮原子和氧原子的杂原子中断。此基团还可以是线性或支化的。

有利地，它是全氟化或部分氟化的(C₁-C₁₆)烷基，其任选地被一个或两个选自氮原子和氧原子的杂原子中断。

这种基团R_F例如可选自以下基团：

·CF₃(CF₂)_m-，

·C(CF₃)₃(CF₂)_m-，

·(CF₃)₂CF(CF₂)_m-，

·(CF₃)₂CF-，和

·(CF₃)CF₂-，

·(CF₃)(CF₂)₃-，

其中m是可以为1-15的整数，m是0-14的整数。

这些实例不是限制性的。

根据另一种特别的实施方案，基团R_H包含1-22个碳原子，优选1-20个碳原子，甚至更优选1-16个碳原子。根据一个特别的实施方案，此基团R_H可包含1-4个选自氮原子和氧原子的杂原子。此外，此基团可以是线性或支化的。它还可以是饱和的或者可包含1-4个不饱和度。

根据另一种实施方案，基团R_H可优选包含3-22个碳原子，更优选3-18个碳原子，例如5-15个碳原子，或者甚至10-15个碳原子。

有利地，它是(C₁-C₁₅)烷基或(C₂-C₁₅)烯基基团，所述基团任选地被烃基环如(C₃-C₆)环烷基、苯基或苄基取代。

这样的基团R_H可特别地选自以下基团，但是不限于此：

·-(CH₂)_nCH₃，

·-(CH₂)_pC₆H₄，

·-(CH₂)_qO(CH₂)_rCH₃，和

·-(CH₂)_sC＝C(CH₂)_tCH₃

其中n是可以为1-21、例如2-21、特别是7-21的整数，p为1-16，特别是2-10，q和r独立地为1-16，其中q+r小于或等于21且有利地大于7时，s和t独立地为1-16，其中s+t小于或等于19且有利地大于5。

连接基L可特别选自下列二价基团：-CH₂-、-CH＝CH-、-O-、-S-或-PO₄-。

根据一种特别的实施方案，该阻燃剂可选自式(I)的化合物，其中R_F是全氟化或部分氟化的(C₂-C₁₂)烷基基团，R_H是(C₁-C₁₂)烷基，尤其是(C₃-C₁₂)烷基，特别是(C₆-C₁₂)烷基或(C₂-C₁₂)烯基，特别是(C₆-C₁₂)烯基，所述基团任选地被烃基环如(C₃-C₆)环烷基、苯基或苄基取代，并且所述基团可能被一个或两个选自氮和氧的杂原子中断，并且L是选自-CH₂-、-CH＝CH-和-O-的连接基。

在本发明的上下文中应理解，如前定义的式(I)的阻燃剂可以呈如前定义的式(I)的阻燃剂的混合物的形式。

在本发明的上下文中，以下术语定义如下：

-“(C₁-C_x)烷基”是指包含1-x个碳原子的线性或支化的饱和烃基链，例如(C₁-C₁₂)烷基基团。可以提及的非限制性实例包括以下基团：甲基，乙基，1-丙基，2-丙基，丁基，戊基，己基，庚基和癸基；

-“(C₂-C_x)烯基”是指包含2-x个碳原子的线性或支化的不饱和烃基链，例如(C₂-C₁₂)烷基基团。可以提及的非限制性实例包括以下基团：乙烯基，丙烯基，丁烯基，戊烯基，己烯基和癸烯基；

-“(C₃-C₆)环烷基”是指饱和的环状烃基链。可以提及的非限制性实例包括以下基团：环丙基，环丁基，环戊基和环己基。

根据本发明，相对于根据本发明的组合物的总重量计，该一种或多种式(I)的阻燃剂可以以0.5％-40％重量的含量、2％-30％重量的含量、甚至更特别地2％-20％重量、有利地3％-10％重量的含量存在。

就根据本发明的组合物的配制而言，本领域技术人员已知的任何方法均可用于使用至少一种阻燃剂对烃基流体进行这种添加。

根据本发明的冷却组合物还可包含至少一种自由基抑制剂。

这样的自由基抑制剂本身是本领域技术人员已知的，并且可以具有各种化学性质，并且特别地可以属于各种化学家族。

就根据本发明的组合物的配制而言，本领域技术人员已知的任何方法均可用于针对该流体的这种添加。

在自由基抑制剂当中，可以特别提及含磷的自由基抑制剂。

在含磷的自由基抑制剂当中，区别为其中磷为P(V)或五价磷的化合物或其中磷为P(III)或三价磷的化合物。

在这些五价磷形式的化合物P(V)中，尤其可以提及的是磷酸酯家族，特别是磷酸三乙酯，磷酸三甲酯，任选地氟化的烷基磷酸酯，或芳基磷酸酯。

作为氟化的烷基磷酸酯，可以特别提及三(2,2,2-三氟乙基)磷酸酯。

作为芳基磷酸酯，可以特别提及磷酸三苯酯，磷酸三甲苯酯和磷酸三二甲苯酯。

在这些以P(V)形式存在的化合物当中，尤其可以提及磷腈家族。在这个家族(其特征在于其代表包含在五价磷原子和氮原子之间的至少一个双键)当中，优先选择环状化合物。可以特别提及六甲氧基环三磷腈。

在这些以三价磷P(III)形式存在的化合物当中，尤其可以提及亚磷酸酯家族。在这个家族当中，尤其可以提及三(2,2,2-三氟乙基)亚磷酸酯。

除了上述式(I)的阻燃剂之外，根据本发明的冷却组合物还可包含至少一种另外的阻燃剂。

在这些另外的阻燃剂中，可以特别提及氟化化合物之外的卤化化合物。

本领域技术人员能够调节组合物的各种成分(特别是流体基料、如前定义的式(I)的阻燃剂以及任选的自由基抑制剂和/或另外的阻燃剂)的比例，以符合本发明所需的粘度，以及任选地，组合物的密度。

如前定义的该一种或多种式(I)的阻燃剂以及任选的自由基抑制剂和/或另外的阻燃剂可被直接掺入根据本发明的烃基流体中。

根据一种特别的实施方案，根据本发明的冷却组合物包含至少一种烃基流体、至少一种如前定义的式(I)的阻燃剂和任选的至少一种含磷的自由基抑制剂，该烃基流体具有相对于该烃基流体的总重量计为大于或等于90％重量、特别是大于或等于95％重量，甚至更有利地大于或等于98％重量的异链烷烃的含量。

根据一种特别的实施方案，根据本发明的冷却组合物包含至少一种烃基流体、至少一种如前定义的式(I)的阻燃剂和任选的至少一种含磷的自由基抑制剂(特别是如前所述的那些)，该烃基流体具有相对于该烃基流体的总重量计为98％-100％的异链烷烃的重量含量以及在40℃下为小于或等于5cSt、优选小于或等于4cSt并且优选小于或等于3.5cSt的运动粘度。

另外可选地，根据本发明的组合物还可包含一种或多种下文中更确切定义的添加剂。

其他添加剂

根据本发明的一种变体，根据本发明的冷却组合物还包含改变烃基流体的性能的添加剂。

可被掺入到根据本发明的组合物中的添加剂可选自清净剂、分散剂、抗氧化剂、倾点改进剂、消泡剂以及它们的混合物。

应理解，选择所使用的添加剂的性质和用量，以不影响根据本发明的组合物的冷却能力和防火的综合性能。

根据本发明的冷却组合物可包含至少一种抗氧化添加剂。

该抗氧化添加剂通常使得能够延缓使用中的组合物的降解。这种降解可尤其表现为沉积物的形成、污泥的存在或组合物粘度的增加。

该抗氧化添加剂特别地用作氢过氧化物的结构破坏剂或自由基抑制剂。在常用的抗氧化添加剂当中，可以提及酚类抗氧化添加剂，胺类抗氧化添加剂，磷硫抗氧化添加剂。这些抗氧化添加剂中的一些(例如磷硫抗氧化添加剂)可能是灰分生成剂。酚类抗氧化添加剂可以是无灰分的，或者可以是中性或碱性金属盐的形式。抗氧化剂添加剂可特别选自空间位阻酚，空间位阻酚酯和包含硫醚桥的空间位阻酚，二苯胺，被至少一个C₁-C₁₂烷基基团取代的二苯胺，N,N'-二烷基-芳基二胺，及其混合物。

根据本发明优选地，空间位阻酚选自包含酚基团的化合物，其带有醇官能团的碳的至少一个邻位碳被至少一个C₁-C₁₀烷基基团、优选C₁-C₆烷基基团、优选C₄烷基基团、优选叔丁基基团取代。

胺化化合物是可以使用的另一类别的抗氧化添加剂，其任选地与酚类抗氧化添加剂组合使用。胺化化合物的实例是芳族胺，例如式NR⁴R⁵R⁶的芳族胺，其中R⁴代表任选取代的脂族基团或芳族基团，R⁵代表任选取代的芳族基团，R⁶代表氢原子、烷基基团、芳基基团或式R⁷S(O)_zR⁸的基团，其中R⁷代表亚烷基基团或亚烯基基团，R⁸代表烷基基团、烯基基团或芳基基团并且z代表0、1或2。

硫化烷基酚或其碱金属和碱土金属盐也可被用作抗氧化添加剂。

另一类别的抗氧化添加剂是铜化合物，例如硫代磷酸铜或二硫代磷酸铜，铜和羧酸的盐，二硫代氨基甲酸盐，磺酸盐，酚盐，乙酰丙酮铜。也可以使用铜I和II的盐，琥珀酸酐或酸盐。

根据本发明的冷却组合物可包含本领域技术人员已知的所有类型的抗氧化添加剂。

有利地，根据本发明的冷却组合物包含至少一种无灰分的抗氧化添加剂。

根据本发明的冷却组合物包含相对于该组合物的总质量计为0.5-2％重量的至少一种抗氧化添加剂。

根据本发明的冷却组合物还可包含至少一种清净添加剂(additif détergent)。

清净添加剂通常使得能够通过溶解氧化和燃烧的副产物来减少金属部件表面上沉积物的形成。

可用于根据本发明的冷却组合物中的清净添加剂通常是本领域技术人员已知的。清净添加剂可以是包含亲脂性长烃链和亲水性顶端的阴离子化合物。相关的阳离子可以是碱金属或碱土金属的金属阳离子。

清净添加剂优选选自羧酸的碱金属或碱土金属盐，磺酸盐，水杨酸盐，环烷酸盐以及酚盐。碱金属和碱土金属优选为钙、镁、钠或钡。

这些金属盐通常包含化学计量或过量(因而其量大于化学计量)的金属。这因而涉及高碱性清净添加剂；赋予清净添加剂以高碱性特性的过量金属则通常为油不溶性金属盐的形式，例如碳酸盐，氢氧化物，草酸盐，乙酸盐，谷氨酸盐，优选碳酸盐。

根据本发明的冷却组合物可包含2-4％重量的清净添加剂，相对于该组合物的总质量计。

根据本发明的冷却组合物还可包含至少一种倾点降低添加剂。

通过减缓石蜡晶体的形成，倾点降低添加剂通常改善组合物的冷行为。

作为倾点降低添加剂的实例，可以提及聚甲基丙烯酸烷基酯，聚丙烯酸酯，聚芳基酰胺，聚烷基酚，聚烷基萘和烷基化聚苯乙烯。

此外，根据本发明的冷却组合物可包含至少一种分散剂。

该分散剂可选自Mannich碱、琥珀酰亚胺及其衍生物。

根据本发明的冷却组合物可例如包含0.2-10％重量的分散剂，相对于该组合物的总质量计。

如上所述，水不相容于与电动或混合动力车辆的推进系统的直接接触，所述推进系统例如是发动机、功率电子器件和电池。

因此，根据本发明的组合物优选不含水。出于本发明的目的，术语“不含水”是指该组合物包含少于1％重量的水，优选少于0.1％重量的水，或者不包含任何水。

根据一种实施方案，根据本发明的组合物包含至少一种对应于以上定义的式(I)的阻燃剂，其中R_H包含3-22个碳原子，更优选3-18个碳原子，例如5-15个碳原子，或者甚至10-15个碳原子，并且包含至少一种沸点大于50℃的烃基流体，其含量相对于组合物的总重量计为大于或等于80％重量，优选范围为80％-99.5％重量。

根据另一种特别的实施方案，根据本发明的组合物包含以下物质或者由以下物质组成：

-80％-99.5％重量、优选80％-98％重量并且更优选90％-97％重量的至少一种沸点大于或等于50℃的烃基流体，优选选自包含至少8个碳原子、例如8-22个碳原子的烃；

-0.5％-40％重量、优选2％-30％重量、更优选2％-20％重量的一种或多种对应于式(I)的阻燃剂，特别是其中R_F为全氟化或部分氟化的(C₂-C₁₂)烷基基团，R_H是(C₆-C₁₂)烷基、(C₆-C₁₂)烯基基团，所述基团任选地被(C₃-C₆)环烷基、苯基或苄基取代，并且所述基团可被1或2个选自氮和氧的杂原子中断，且L为选自-CH₂-、-CH＝CH-和-O-的连接基；以及

-任选地，0.1％-10％重量的一种或多种添加剂，选自含磷的自由基抑制剂、清净剂、分散剂、抗氧化剂、倾点改进剂、消泡剂以及它们的混合物；

含量相对于该组合物的总重量来表示。

应用

如前所述，根据本发明的组合物由于其在冷却和阻燃方面的综合性能而可同时用作电动或混合动力车辆的驱动系统(并且更特别地是功率电子器件和电池)的冷却流体并且用作延迟和/或避免电池的火焰蔓延的流体。

有利地，根据本发明的组合物通过浸入或半浸入而与电池接触，以针对电池起到其冷却和防火的双重作用。

术语“浸入”是指全部电池都被根据本发明的冷却组合物包围。术语“半浸入”是指仅电池的一部分与所述组合物接触。

另外可选地，根据本发明的冷却组合物有利地通过以下描述的方法与电池直接接触。

作为适用于电动或混合动力车辆的推进系统的电池，可以提及Li-离子电池或镍镉电池。

电动机典型地由电池(2)供电。锂离子电池是电动车辆领域中使用最广泛的电池。越来越强力且其尺寸越来越小的电池的开发导致出现这种电池的冷却问题。实际上，一旦电池超过大约50-60℃的温度，则会存在电池着火甚至爆炸的高风险。还需要将电池保持在大于大约20-25℃的温度下以避免电池过快放电并且延长其使用寿命。

本发明的组合物因而可用于冷却电动或混合动力车辆的电池并延迟和/或避免火焰蔓延。

如图1中示意性所示，电动或混合动力车辆的推进系统尤其包括电动机部分(1)。这典型地包括连接到定子(13)和转子(14)的功率电子器件(11)。

定子包括线圈，特别是铜线圈，其被供应交流电。这会产生旋转磁场。转子本身包括线圈、永磁体或其他磁性材料，并通过该旋转磁场而旋转。

推进系统(1)的功率电子器件(11)、定子(13)和转子(14)是具有复杂结构并且在电动机的运行期间产生大量热量的部件。因此至关重要的是确保电动机和功率电子器件的冷却。

轴承(12)通常被集成在定子(13)和转子(14)之间。

电动或混合动力车辆的驱动系统还可包括变速器，尤其是减速器(3)，其使得能够降低电动机输出端的旋转速度并调适传递到车轮的速度，因此可以同时控制车辆的速度。

因而，本发明涉及如前所述的组合物用于冷却电池和功率电子器件并且用于为电动或混合动力车辆的推进系统并且尤其是电池提供防火保护的用途。

因此，本发明的优点在于能够将兼具冷却和防火或阻燃性能的单一组合物用作电动或混合动力车辆中的电池的冷却和防火流体，同时确保电动或混合动力车辆的功率电子器件的冷却功能。

本发明还涉及电动或混合动力车辆的推进系统的电池的冷却和防火方法，该方法包括至少一个使至少一个电池、特别是锂离子或镍镉电池与如上定义的组合物接触的步骤。

根据一种特别的实施方案，该接触步骤在于将电池浸入或半浸入所述组合物中或将所述组合物注射到电池的表面。

针对根据本发明的冷却组合物及其用途所描述的全部特性和优选项也适用于这种方法。

可以通过本领域技术人员已知的任何方法来进行根据本发明的组合物的冷却。

该电池可被静态或循环地浸入或半浸入所述组合物中。

作为直接接触的实例，可以提及通过注射、喷射、通过喷涂或者通过在压力下和通过重力在该电池上由根据本发明的组合物形成雾的冷却。

有利地，该组合物在相当高的压力下通过喷射被注射到推进系统的待冷却的区域中。有利地，由这种注射所产生的剪切力使得能够相对于静止时的运动粘度降低在注射区域处的流体的粘度，并且因而进一步提高组合物的冷却潜能。