專利名稱：多功能汽油添加劑組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的汽油添加劑組合物，主要用于汽車火花塞點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)使用的汽油燃料，以改善它的性能，屬于燃料添加劑技術(shù)領(lǐng)域。
眾所周知，節(jié)省燃料和減少排氣污染物，一直是全世界汽車工業(yè)改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的戰(zhàn)略目標(biāo)。八十年代，國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家的轎車汽油發(fā)動(dòng)機(jī)廣泛使用電子計(jì)算器控制的孔式燃料噴射器(PFI)代替原有的汽化器，在實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)上取得了重大進(jìn)展.但是，汽油燃料中的烴類在使用環(huán)境條件下氧化生成漆膜、碳沉積物影響發(fā)動(dòng)機(jī)燃料進(jìn)氣系統(tǒng)的汽化器，或孔式燃料噴射器、進(jìn)氣閥等正常操作的問題也更突出了。從而使汽油清凈劑和抗沉積劑得到廣泛應(yīng)用和發(fā)展。美國規(guī)定在境內(nèi)銷售的全部汽油，從1995年1月1日起，必須加入清凈劑和抗沉積劑；在英國，無鉛汽油在獲得汽車協(xié)會(huì)確認(rèn)之前，應(yīng)具有使汽化器、燃料噴射器和進(jìn)氣閥保持清潔和清除沉積物的性能；法國也有類似的要求。目前美國和歐洲的汽車制造商協(xié)會(huì)還考慮了成品汽油增加清凈性方面的技術(shù)要求。
我國八十年代末至九十年代進(jìn)口的國外新型轎車，大部分采用了電子計(jì)算器控制的孔式燃料噴射器供燃油系統(tǒng)。國內(nèi)主要的汽車制造廠商生產(chǎn)的新一代轎車和輕型卡車均采用或?qū)⒉捎每资饺剂蠂娚淦鞴┤加拖到y(tǒng)。如上海大眾汽車公司的桑塔納2000型轎車，第一汽車集團(tuán)公司生產(chǎn)的奧迪100型2.6E轎車，車風(fēng)汽車公司與法國PSA集團(tuán)合作生產(chǎn)的豪華型風(fēng)神-雪鐵龍轎車和北京汽車制造廠生產(chǎn)的新一代切諾基吉普車等。值得注意的是，我國成品汽油中，催化裂化汽油組分約占70％左右。汽油中的烯烴含量比國外汽油高得多。因此我國的汽油在使用環(huán)境條件下氧化生成膠質(zhì)、漆膜和碳沉積物的傾向更嚴(yán)重。特別是2000年以后，我國大部分城市將使用90號(hào)以上的無鉛汽油，汽油的清凈性問題將更加突出。由此可知，汽油清凈劑和抗沉積劑在我國也有較好的應(yīng)用前景。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種汽油添加劑組合物，通過調(diào)整組合物中各組分間的比例和組合物用量，可滿足裝有汽化器，或孔式燃料噴射器發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)汽油清凈性的要求。使汽油具有保持發(fā)動(dòng)機(jī)燃料進(jìn)氣系統(tǒng)中的汽化器、燃料噴射器和進(jìn)氣閥等清潔和除去沉積物的能力。
由于火花塞點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)汽化器、燃料噴射器、進(jìn)氣閥和燃燒室的環(huán)境溫度不同。本發(fā)明對(duì)汽油添加劑組合物中各組分的選擇，既要考慮各組分的特性功能優(yōu)異，又要考慮它們?cè)谶M(jìn)氣閥等溫度較高的部位有較好的熱穩(wěn)定性，以及隨燃料進(jìn)入燃燒室燃燒后，盡量減少在燃燒室內(nèi)表面形成沉積物，避免產(chǎn)生不利的影響。如稀釋溶劑要強(qiáng)調(diào)考慮添加劑組合物中各組分易溶解，較適宜是采用二甲苯；攜帶油要有助于難溶于溶劑或汽油的組分溶解。但又考慮它隨燃料進(jìn)入燃燒室燃燒后盡量減少在燃燒室內(nèi)表面形成沉積物。因此宜選擇芳烴含量較少，氫含量較高的石蠟基輕鎦分礦物油和分子量較小的聚異丁烯；其它分子量比溶劑或汽油分子量大的添加劑組分，除考慮它們本身特性功能優(yōu)異外，也把無芳香環(huán)結(jié)構(gòu)，含氫較高作為選擇的原則之一。對(duì)于清凈劑和抗沉積劑的選擇還應(yīng)特別考慮它們不僅在溫度較低(100℃左右)的燃料噴射器發(fā)揮較好的作用，而且在溫度較高(180℃以上)的進(jìn)氣閥有好的熱安定性，繼續(xù)發(fā)揮好的作用。對(duì)熱安定性較差的其它組分要限制它們?cè)诮M合物中的含量。
必要時(shí)，組合物中還需加入適量防冰劑。
本發(fā)明的汽油添加劑組合物，它含有(A)大量的稀釋溶劑，和(B)適宜量的攜帶油；(C)至少一種清凈劑和/或抗沉積劑；(D)至少一種抗氧劑和/或金屬純化劑；(E)至少一種防銹劑；(F)至少一種破乳化劑。所說的稀釋溶劑(A)較適宜是二甲苯。所說的組合物含20～97％(重)的稀釋溶劑(A)；所說的(B)較適宜是HVI100或HVI150礦物油和分子量800～1000的聚異丁烯。所說的組合物含1～78％的組分(B)；所說的(C)較適宜是聚烯烴單丁二酰亞胺。所說的組合物含1～70％(重)的組分(C)；所說的(D)較適宜是2，6-二叔丁基對(duì)甲酚。所說的組合物含0.1～60％(重)的組分(D)；所說的(E)較適宜是十二烯基丁二酸。所說的組合物含0.01～50％(重)的組分(E)；所說的(F)較適宜是聚醚類化合物。所說的組合物含0.001～20％(重)的組分(F)。
更進(jìn)一步，在本發(fā)明的汽油添加劑組合物中(C)組分較適宜是聚烯烴單丁二酰亞胺。聚烯烴較適宜是分子量為800～1200的聚異丁烯，胺基團(tuán)較適宜是四乙烯五胺?？梢詮膐ronite公司生產(chǎn)的OLOA1200產(chǎn)品獲得，也可以從國內(nèi)外其它廠商生產(chǎn)的類似產(chǎn)品得到。在所說的組合物中的適宜含量范圍為10～50％(重)。
(D)組分較適宜是2，6-二叔丁基對(duì)甲酚?？梢詮腻\州石化公司生產(chǎn)的T501商品獲得。也可以從國內(nèi)外其它廠商生產(chǎn)的類似產(chǎn)品得到。在所說的組合物中的適宜含量范圍為2-10％(重)。
(E)組分較適宜是十二烯基丁二酸?？梢詮奶m州煉油化工總廠生產(chǎn)的LAN746商品獲得，也可以從國內(nèi)外其它廠商生產(chǎn)的類似產(chǎn)品得到，在所說的組合物中的適宜含量范圍為0.1～5％(重)。
(F)組分較適宜是聚醚類化合物，可以從Lubrizol公司生產(chǎn)的LZ5957商品獲得。也可以從國內(nèi)外其它廠商生產(chǎn)的同類產(chǎn)品中得到，在所說的組合物中的適宜含量范圍為0.1～5％(重)。
一種發(fā)動(dòng)機(jī)汽油添加劑組合物，其特征在于它含有(A)大量的稀釋溶劑，和(B)適宜量的攜帶油；(C)至少一種清凈劑和/或抗沉積劑；
(D)至少一種抗氧劑和/或金屬純劑；(E)至少一種防銹劑；(F)至少一種破乳化劑。
所說的(A)為苯類化合物，如苯、甲苯、二甲苯，或它們的混合物；也可以是直鎦汽油組分，直鎦煤油組分；所說的組合物含20～97％(重)的溶劑(A)。其適宜含量范圍為40-80％(重)；所說的(B)為礦物油和/或聚異丁烯(PIB)，其中礦物油適宜是石蠟基HVI100或HVI150；聚異丁烯分子量為400-2000，分子量較適宜范圍為800-1000；所說的組合物含攜帶油(B)1～78％(重)，適宜范圍為10-70％(重)，其中含聚異丁烯5-30％(重)；所說的組分(C)可以是聚烯烴丁二酰亞胺和/或聚烯烴酰胺，和/或聚醚胺，或它們的任意組合的混合物。較適宜為聚烯烴單丁二酰亞胺，其中聚烯烴為聚異丁烯(PIB)，分子量為800-1200，胺基團(tuán)為二乙烯三胺，或三乙烯四胺，或四乙烯五胺或多烯多胺類化合物，也可以是它們的混合物，較適宜是四乙烯五胺；所說的組合物含組分(C)1～70％(重)，較適宜的含量范圍為10-50％(重)；所說的組分(D)可以是屏蔽酚類化合物，如2，6-二叔丁基一對(duì)甲酚；胺類化合物，如二仲丁基一對(duì)苯二胺，或二壬基二苯胺；金屬鈍化劑，如噻唑類化合物，也可以是它們的混合物；所說的組合物含組分(D)0.1～60％(重)，較適宜含量范圍為2-10％(重)；所說的組分(E)為二元羧酸類化合物，如十二烯基丁二酸；所說的組合物含組分(E)0.01～50％(重)，較適宜含量范圍為0.1-5％(重)；所說的組分(F)為聚醚類化合物和聚二醇衍生物；所說組合物含組分(F)0.001～20％(重)，較適宜含量范圍為0.1-5％(重)；汽油添加劑組合物的制備方法是在室溫下，先將稀釋溶劑按比例計(jì)算量加入一個(gè)帶攪拌器的調(diào)合釜中，然后在攪拌下，依次將(B)、(C)、(D)、(E)和(F)組分按比例計(jì)算量加入。繼續(xù)在室溫下攪拌，直至完全溶解。
為了評(píng)價(jià)汽油添加劑組合物加入汽油后，是否具有在發(fā)動(dòng)機(jī)燃料噴射器和進(jìn)氣閥部位保持清潔和清除沉積物的性能，本發(fā)明采用燃油氧化試驗(yàn)儀模擬燃料噴射器工作環(huán)境，評(píng)價(jià)汽油清凈性。試驗(yàn)設(shè)備為裝有冷卻回流器的三口燒瓶。試驗(yàn)條件是在燒瓶中加入一定量的汽油和一定量的添加劑組合物，同時(shí)放入直徑約18mm的45號(hào)鋼試片，然后將汽油加熱至110℃，并以200ml/min的速度向汽油中通入空氣，試驗(yàn)時(shí)間為60小時(shí)，試驗(yàn)結(jié)束后，測(cè)試片上沉積物重量(mg)，沉積物越少，表示汽油清凈性越好，反之亦然。
同時(shí)采用熱管試驗(yàn)儀模擬發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣閥的工作環(huán)境，評(píng)價(jià)添加劑組合物的熱穩(wěn)定性。熱管氧化儀為中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所制造。試驗(yàn)條件是在試油(一般用高沸點(diǎn)潤滑油)中加入一定量的添加劑組合物，試油與空氣1∶1混合進(jìn)入加熱的玻璃試管(直徑3mm)，試管溫度280℃，試驗(yàn)時(shí)間3小時(shí)。試驗(yàn)結(jié)束后，對(duì)試管生成的沉積物進(jìn)行評(píng)價(jià)。0級(jí)為控制沉積物能力最好；10級(jí)為最差。
本發(fā)明的效果通過下面的實(shí)施例進(jìn)一步說明。但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，下面的實(shí)施例不是限制本發(fā)明的范圍。任何不超出本發(fā)明構(gòu)思和范圍的改動(dòng)，都在本發(fā)明范圍之內(nèi)。如無特殊說明，本發(fā)明中所用溫度為攝氏度，所用百分?jǐn)?shù)(％)均為重量百分?jǐn)?shù)。
實(shí)施例1汽油添加劑組合物(I)，它包括(A)二甲苯，45.5％；(B)石蠟基礦物油HVI150，20％和聚異丁烯8％；(C)單丁二酰亞胺(甲)，其聚異丁烯分子量為1000，胺基團(tuán)為三乙烯四胺和四乙烯五胺混合物(1∶1)。15％；(D)2，6-二叔丁基對(duì)甲酚，8％；(E)十二烯基丁二酸，2％；(F)聚醚化合物L(fēng)Z5957，1.5％。在500ml三口燒瓶中，在室溫下先加入91g二甲苯，然后在攪拌下，依次加入40gHVI150礦物油，16g聚異丁烯(分子量900)，30g聚烯烴單丁二酰亞胺，16g2，6-二叔丁基一對(duì)甲酚，4g十二烯基丁二酸3g聚醚化合物。在室溫下繼續(xù)攪拌3小時(shí)，直至各組分全部溶解為止，制得組合物(I)。添加劑組合物(II)除(C)組分為單丁二酰亞胺(乙)，其聚異丁烯分子量為1000，胺基團(tuán)為四乙烯五胺外，其余均同添加劑組合物(I)。組合物(I)和組合物(II)分別以200mg/kg濃度加入基礎(chǔ)汽油(性質(zhì)列于表1)中，進(jìn)行燃油氧化試驗(yàn)(結(jié)果列于表2)；組合物(I)和組合物(II)分別以1％濃度加入HVI200礦物油中，進(jìn)行熱管氧化試驗(yàn)(結(jié)果列于表3)。
表1 基礎(chǔ)汽油(催化裂化汽油)烴組成烴類 組成％飽和烴(C4～C13) 43.95烯烴(C4～C10)27.96芳烴(C6～C11)28.09合計(jì) 100.00表2 燃油氧化試驗(yàn)試樣 試片生成沉積物，mg基礎(chǔ)汽油 3.61商品汽油添加劑(第三代產(chǎn)品)0.28組合物(I) 1.19組合物(II)0.29注商品汽油添加劑以200mg/kg濃度加入基礎(chǔ)汽油中進(jìn)行試驗(yàn)，以下均同。
表3 熱管氧化試驗(yàn)試樣 沉積物評(píng)級(jí)，級(jí)商品汽油添加劑(第三代產(chǎn)品)3組合物(I) 4組合物(II)3
注商品汽油添加劑加入HVI200基礎(chǔ)油濃度為1％，以下均同。
實(shí)施例2汽油添加劑組合物(III)，除(C)組分含量為30％，(A)組分含量為30.5％外，其余均同組合物(I)。它們分別以200mg/kg濃度加入基礎(chǔ)汽油中，進(jìn)行燃油氧化試驗(yàn)(結(jié)果列于表4)；組合物(I)和組合物(III)分別以1％濃度加入HVI200礦物油中，進(jìn)行熱管氧化試驗(yàn)(結(jié)果列于表5)。
表4燃油氧化試驗(yàn)試樣 試片生成沉積物，mg基礎(chǔ)汽油 3.61商品汽油添加劑(第三代產(chǎn)品)0.28組合物(I) 1.19組合物(III) 0.44表5熱管氧化試驗(yàn)試樣 沉積物評(píng)級(jí)，級(jí)商品汽油添加劑(第三代產(chǎn)品)3組合物(I) 4組合物(III) 3實(shí)施例3汽油添加劑組合物(IV)，除(C)組分為聚烯烴雙丁二酰亞胺外，其余均同組合物(III)，它以200mg/kg濃度加入基礎(chǔ)汽油中，進(jìn)行燃油氧化試驗(yàn)(結(jié)果列于表6)；以1％濃度加入HVI200礦物油中，進(jìn)行熱管氧化試驗(yàn)(結(jié)果列于表7)。
表6燃油氧化試驗(yàn)試樣 試片生成沉積物，mg基礎(chǔ)汽油 3.61商品汽油添加劑(第三代產(chǎn)品)0.28組合物(IV)0.72表7熱管氧化試驗(yàn)試樣 沉積物評(píng)級(jí)，級(jí)商品汽油添加劑(第三代產(chǎn)品)3組合物IV 權(quán)利要求
1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)汽油添加劑組合物，其特征在于它含有(A)大量的稀釋溶劑，和(B)適宜量的攜帶油；(C)至少一種清凈劑和/或抗沉積劑；(D)至少一種抗氧劑和/或金屬純劑；(E)至少一種防銹劑；(F)至少一種破乳化劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽油添加劑組合物，其特征在于所說的(A)為苯類化合物，如苯、甲苯、二甲苯，或它們的混合物；也可以是直鎦汽油組分，直鎦煤油組分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽油添加劑組合物，其特征在于所說的組合物含20～97％(重)的溶劑(A)，其適宜含量范圍為40-80％(重)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽油添加劑組合物，其特征在于所說的(B)為礦物油和/或聚異丁烯(PIB)，其中礦物油適宜是石蠟基HVI100或HVI150；聚異丁烯分子量為400-2000，分子量較適宜范圍為800-1000。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽油添加劑組合物，其特征在于所說的組合物含攜帶油(B)1～78％(重)，適宜范圍為10-70％(重)，其中含聚異丁烯5-30％(重)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽油添加劑組合物，其特征在于所說的組分(C)可以是聚烯烴丁二酰亞胺和/或聚烯烴酰胺，和/或聚醚胺，或它們的任意組合的混合物，較適宜為聚烯烴單丁二酰亞胺，其中聚烯烴為聚異丁烯(PIB)，分子量為800-1200，胺基團(tuán)為二乙烯三胺，或三乙烯四胺，或四乙烯五胺或多烯多胺類化合物，也可以是它們的混合物，較適宜是四乙烯五胺。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽油添加劑組合物，其特征在于所說的組合物含組分(C)1～70％(重)，較適宜的含量范圍為10-50％(重)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽油添加劑組合物，其特征在于所說的組分(D)可以是屏蔽酚類化合物，如2，6-二叔丁基一對(duì)甲酚；胺類化合物，如二仲丁基-對(duì)苯二胺，或二壬基二苯胺；金屬鈍化劑，如噻唑類化合物，也可以是它們的混合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽油添加劑組合物，其特征在于所說的組合物含組分(D)0.1～60％(重)，較適宜含量范圍為2-10％(重)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽油添加劑組合物，其特征在于所說的組分(E)為二元羧酸類化合物，如十二烯基丁二酸。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽油添加劑組合物，其特征在于所說的組合物含組分(E)0.01～50％(重)，較適宜含量范圍為0.1-5％(重)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽油添加劑組合物，其特征在于所說的組分(F)為聚醚類化合物和聚二醇衍生物。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽油添加劑組合物，其特征在于所說組合物含組分(F)0.001～20％(重)，較適宜含量范圍為0.1-5％(重)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種多功能汽油添加劑組合物，是一種用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)，汽油燃料的添加劑配方，或復(fù)合劑。它包括(A)大量的稀釋溶劑；(B)攜帶油；(C)至少一種清凈劑和/或抗沉積劑；(D)至少一種抗氧劑和/或金屬純化劑；(E)至少一種防銹劑；(F)至少一種破乳化劑；其特點(diǎn)是上述添加劑組合物加入汽油用于發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，可以保持燃料進(jìn)氣系統(tǒng)，如汽化器，孔式燃料噴射器和進(jìn)氣閥等部位的清潔，延長(zhǎng)其使用壽命或維修期。同時(shí)保證燃料進(jìn)氣系統(tǒng)有效工作，從而明顯節(jié)省燃料和減少排氣污染物含量。
文檔編號(hào)C10L1/24GK1167136SQ9710083
公開日1997年12月10日 申請(qǐng)日期1997年3月13日 優(yōu)先權(quán)日1997年3月13日
發(fā)明者陳祥科, 劉維民 申請(qǐng)人:陳祥科