R1233zd(E)냉매의 오일/고분자 재질 적합성에 관한 실험적 연구 = An Experimental Study on Material Compatibility of R1233zd(E) with Lubricant/Polymers

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this paper, the material compatibility test of hydrofluoroolefins (HFO) refrigerant R1233zd(E) with lubricant and polymers is conducted with consistent testing conditions. The combination of five polymers (NBR, HNBR, CR, EPDM, FKM) and two lubricants (POE, PVE) with R1233zd(E) were tested. The sealed tubes were prepared according to the general procedure in the ASHRAE standard and were exposed for 15 days at 70℃. The material compatibility was evaluated by changes in weight, height, and international rubber hardness degree (IRHD). Test results show that the type of polymers is more dominant than that of lubricants. In short, the hardness decreased for CR and FKM polymers, and the change of hardness was minimal in the order of NBR, HNBR and EPDM.

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 Low GWP 냉매인 R1233zd(E)와 두 오일(POE, PVE) 각각의 혼합물에서의 고분자들의 재질적합성에 대해 실험적으로 고찰하였다.
(1) 육안 상으로 냉매-오일 혼합물의 열화 후의 상태를 파악해 보았을 때 오일의 종류보다 고분자의 종류에 따른 육안 변화가 지배적인 것으로 확인되었다. CR 샘플의 경우 육안 상으로 열화 후 변색이 가장 심했으며, FKM, EPDM, NBR 샘플은 열화 후에는 약간의 부유물이 생겼고, HNBR 샘플이 열화 전⋅후 모두 육안 상으로 큰 변화가 없었다.
(2) 열화 후 및 건조 후 고분자들의 물리적 특성 변화를 확인 하였으며, 이때의 특성 변화의 경향성은 선행 연구(1~3)와도 일치하였다. 열화 후 물리적 특성의 변화는 EPDM 시료에서 가장 작게 나타났지만, 냉매- 오일을 충분히 건조 시킨 후 고분자 자체의 물리적 특성 변화 확인 시, CR 및 FKM 시료는 질량이 증가하며 IRHD가 감소하였으며, NBR, HNBR, EPDM 시료순으로 질량감소가 작았다. 특히, NBR 및 HNBR중 NBR 시료의 물리적 변화가 가장 작은 것으로 확인 되었으며, 관련된 선행 연구(3)에서도 이와 부합하는 결과를 확인 할 수 있었다.

참고문헌 (Reference)

1 Eyerer, S., "Theoretical analysis and experimental investigation of material compatibility between refrigerants and polymers" 163 : 782-799, 2018

2 "Sealed Glass Tube Method to Test the Chemical stability of Materials for Use within Refrigerant Systems"

3 Eyerer, S., "Material compatibility of ORC working fluids with polymers" 129 : 137-144, 2017

4 Majurin, J., "Material Compatibility of HVAC&R System Materials with Low Global Warming Potential refrigerants" 21 (21): 491-501, 2015

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6 Iizuka, T, "Estimation Method for Thermal Stability of Refrigeration Oil and Automatic Sealed Glass Tube Processing Device" 599-, 2002

7 Majurin, J, "Chemical Stability Assessments of R-514A and R-1233zd(E)" 2017