CN101962585A

CN101962585A - 一种用脂肪胺聚氧丙烯醚配制的汽油清净剂

Info

Publication number: CN101962585A
Application number: CN2010105176543A
Authority: CN
Inventors: 冯明星; 张景华; 吴利华; 吕兴连; 周小光
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-10-25
Filing date: 2010-10-25
Publication date: 2011-02-02

Abstract

本发明涉及一种使用结构式(I)表示的脂肪胺聚氧丙烯醚配制的汽油清净剂，其中，R为C₁₀～C₂₀的烷基；p+d为12～31的自然数。使用这种脂肪胺聚氧丙烯醚作主要组份配制的汽油清净剂用于汽油中可以明显减少汽油发动机燃油进气系统沉积物的生成。

Description

一种用脂肪胺聚氧丙烯醚配制的汽油清净剂

技术领域

本发明涉及一种用脂肪胺聚氧丙烯醚配制的汽油清净剂，还涉及到脂肪胺聚氧丙烯醚的合成方法。

背景技术

脂肪胺聚氧丙烯醚是聚醚胺的一种，属叔胺型聚醚胺。可应用于环氧树脂加速固化、粘结、纺织助染、油墨和颜料分散等。由于该脂肪胺聚氧丙烯醚具有优良的表面活性和油溶性，而且在高温下不易生成沉积物和胶质，因此可用作车用汽油清净剂的主要组份。

用于车用汽油中的清净剂可抑制和清除汽油发动机燃油进气系统沉积物的形成，能将汽车发动机燃油进气系统尽可能地保持和恢复到新车状态，从而达到相对油耗和排放的减少，这是推动汽车燃料清洁化，实践汽车节能减排的重要手段之一。

目前已经公开的汽油清净剂CN1133873A、CN1167136A、CN1187474C、CN1227866A、CN1718696A中的主要有效组份为聚异丁烯胺、聚异丁烯丁二酰亚胺、矿物油和聚醚。这种类型的汽油清净剂对汽油发动机的喷油咀、进气阀有良好的保洁和清洗作用，可有效地抑制和清洗汽油发动机这些部件上的沉积物。但是，这种类型的汽油清净剂会将燃油进气系统清洗下来的沉积物带进燃烧室，会使燃烧室的沉积物明显增加。

汽油发动机燃烧室总沉积物明显增加，会使发动机的压缩比增大，且不易散热，将导致燃烧室内压缩终了气体温度升高，辛烷值要求增大，严重时增加活塞顶部和缸盖之间的机械干扰，产生“碳敲缸”，最终引起发动机油耗增大，排放恶化。

2009年11月25日国家知识产权局授权公告号为CN100562560C“一种能显著降低汽油发动机燃烧室沉积物的汽油清净剂”使用的主要有效组份为聚醚胺，其结构式为：

这是从美国Huntsman公司购得的一种伯胺型聚醚胺表面活性剂。它的制备步骤冗长，且需要在高温(200～250℃)、高压(5～20MPa)和含镍催化剂条件下进行临氢氨化反应，生产难度大，产品成本高。而本发明所用的脂肪胺聚氧丙烯醚与上述的美国Huntsman公司的聚醚胺结构不同，属叔胺型聚醚胺。它的合成方法简便，生产条件温和，反应温度在100～180℃，反应压力为0.1～0.5MPa，反应所用的催化剂为KOH，产品成本低，性能优良。因此，用该脂肪胺聚氧丙烯醚做主要组份配制的汽油清净剂与授权公告号为CN100562560C专利产品相比，在主要组份的分子结构上、合成方法上及清净剂产品成本上都具有明显的特点和进步。

发明内容

本发明的目的是合成一种新结构的聚醚胺表面活性剂-脂肪胺聚氧丙烯醚，它制备方便，性能优良，成本较低。用该脂肪胺聚氧丙烯醚做主要组份配制的汽油清净剂在车用汽油中使用可显著地减少汽油发动机燃油进气系统沉积物的产生。从而使汽车发动机长时间处于良好的运行工况状态，可降低汽车发动机油耗，减少尾气有害物排放，延长发动机的使用寿命。

本发明的汽油清净剂由高表面活性的脂肪胺聚氧丙烯醚、抗氧剂、防锈剂、腐蚀抑制剂及助溶剂组成，以上各组份的质量配比为：

脂肪胺聚氧丙烯醚 60.0～80.0％

抗氧剂 2.0～5.0％

防锈剂 1.0～3.0％

腐蚀抑制剂 0.5～3.0％

助溶剂 15.0～35.0％

所述的脂肪胺聚氧丙烯醚的结构式为：

其中，R为C10～C20的烷基；p+d为12～31的自然数；脂肪胺聚氧丙烯醚的重均分子量为800～2000，胺值为28～72mgKOH/g。该脂肪胺聚氧丙烯醚具有优良的油溶性能。

所述的抗氧剂选自市售的T501、T502、T531、T534中的一种或几种组成的混合物。

所述的防锈剂选自市售的T703、T706、T747、SP-80、SP-85中的一种或几种组成的混合物。

所述的腐蚀抑制剂选自市售的T551、T561中的一种或两种组成的混合物。

所述的助溶剂选自市售的甲苯、二甲苯、烷基苯、芳烃油、溶剂油、甲醇、乙醇、丁醇、异辛醇中的一种或几种组成的混合物。

把本发明的汽油清净剂按500～1000ppm的剂量添加到市售的汽油中，按照GB/T19230.4规定的实验方法模拟汽车进气阀上的沉积物生成的下降率，通过热重分析仪模拟汽车发动机燃烧室沉积物增量变化。在高纯氮气保护下，分别把本发明汽油清净剂和市售汽油清净剂的样品，在温升为10℃/分钟的条件下，加热到500℃以上进行残留率对比。与市售的汽油清净剂相比，本发明的汽油清净剂可以把进气阀产生的沉积物下降率从50～60％提高到80％以上，汽车发动机燃烧室总沉积物增量可减少60％以上。

具体实施方式

脂肪胺聚氧丙烯醚合成例一：

合成反应釜的准备：先用蒸馏水把2L的高压反应釜刷几次，直至干净为止，烘干反应釜，降温至50～70℃备用。

第一步，在反应釜中加入650g月桂胺，氮气置换两次后，边升温边抽真空，当温度升到140℃时，关闭真空阀。缓慢加入280g环氧丙烷，在140～180℃反应至完全后，降温至80℃出料。

第二步：在反应釜中加入450g第一步所得的产品和3.5g固体KOH，升温到90～110℃，真空脱水0.5～1.0h，然后将950g环氧丙烷压入反应釜，控制加料速度，保持反应釜压力在0.1～0.5MPa，保持反应温度在135～180℃，反应至反应釜压力不再下降为止，降温至常温，到入烧杯中，加入30g酸性活性白土进行中和脱色并吸附钾离子，然后用布什漏斗进行抽滤，抽滤后的溶液在温度为90～110℃，真空度为0.085～0.095MPa的条件下脱出水分及易挥发的小分子杂质，即得到浅黄色透明粘稠状的月桂胺聚氧丙烯醚。经化学分析，该产品的总胺值为67.0mgKOH/g，钾离子含量为4.3mg/L，水分含量为0.20％，重均分子量约为815。

脂肪胺聚氧丙烯醚合成例二：

第一步，在反应釜中加入450g十六胺，氮气置换两次后，边升温边抽真空，当温度升到130℃时，关闭真空阀。缓慢加入180g环氧丙烷，在135～160℃反应至完全后，降温至80℃出料。

第二步：在反应釜中加入370g第一步所得的产品和3.8g固体KOH，升温到90～110℃，真空脱水0.5～1.0h，然后将1500g环氧丙烷压入反应釜，控制加料速度，保持反应釜压力在0.1～0.5MPa，保持反应温度在135～160℃，反应至反应釜压力不再下降为止，降温至常温，到入烧杯中，加入30g酸性活性白土进行中和脱色并吸附钾离子，然后用布什漏斗进行抽滤，抽滤后的溶液在温度为100～110℃，真空度为0.085～0.095MPa的条件下脱出水分及易挥发的小分子杂质，即得到浅黄色透明粘稠状的十六胺聚氧丙烯醚。经化学分析，该产品的总胺值为34.5mgKOH/g，钾离子含量为7.5mg/L，水分含量为0.15％，重均分子量约为1700。

实施例1：

用合成例一中得到的月桂胺聚氧丙烯醚与抗氧剂、防锈剂、腐蚀抑制剂及助溶剂进行复配，其各组份的质量配比为：65.0％月桂胺聚氧丙烯醚、2.5％ T502、1.5％ T747、1.0％ T551和30.0％芳烃油。

将上述组份按照应加比例计量，在室温下混合搅拌均匀，直至透明，过滤后即得本发明的汽油清净剂。把本发明的汽油清净剂按600ppm的剂量，添加到市售的93#汽油中，经过专业部门评定，油品的理化指标均符合GB17930-2006的要求。按照GB/T19230.4试验方法模拟汽车进气阀生成沉积物下降率，通过热重分析仪模拟汽车发动机燃烧室沉积物增量的变化。经测试，模拟进气阀沉积物下降率达到87.0％，用500℃以上高温热重分析，模拟燃烧室沉积物增量变化，比目前市售的清净剂下降91％，实测数据列于表1中。

实施例2：

用合成例二得到的十六胺聚氧丙烯醚与抗氧剂、防锈剂、腐蚀抑制剂及助溶剂进行复配，各组分的质量配比为：70.0％十六胺聚氧丙烯醚、2.5％ T502、1.5％ T747、1.5％ T551和24.5％芳烃油。重复实施例1的制备方法，即得本发明的汽油清净剂。

把本发明的汽油清净剂按700ppm的剂量，添加到市售的93#汽油中，经过专业部门评定，油品的理化指标均符合GB17930-2006的要求。按照GB/T19230.4试验方法模拟汽车进气阀生成沉积物下降率，通过热重分析仪模拟汽车发动机燃烧室沉积物增量的变化。经测试，模拟进气阀沉积物下降率达到85％，用500℃以上高温热重分析，模拟燃烧室沉积物增量变化，比目前市售的清净剂下降87％，实测数据列于表1中。

实施例3：

用合成例二得到的十六胺聚氧丙烯醚与抗氧剂、防锈剂、腐蚀抑制剂及助溶剂进行复配，各组分的质量配比为：80.0％十六胺聚氧丙烯醚、2.5％ T502、1.5％ T706、1.0％ T551和15.0％芳烃油。重复实施例1的制备方法，即得本发明的汽油清净剂。

把本发明的汽油清净剂按800ppm的剂量，添加到市售的93#汽油中，经过专业部门评定，油品的理化指标均符合GB17930-2006的要求。按照GB/T19230.4试验方法模拟汽车进气阀生成沉积物下降率，通过热重分析仪模拟汽车发动机燃烧室沉积物增量的变化。经测试，模拟进气阀沉积物下降率达到90％，用500℃以上高温热重分析，模拟燃烧室沉积物增量变化，比目前市售的清净剂下降90％，实测数据列于表1中。

表1

Claims

1.一种用脂肪胺聚氧丙烯醚配制的汽油清净剂，其特征在于该汽油清净剂由脂肪胺聚氧丙烯醚、抗氧剂、防锈剂、腐蚀抑制剂及助溶剂组成，以上各组分的质量配比为：

脂肪胺聚氧丙烯醚 60.0～80.0％

抗氧剂 2.0～5.0％

防锈剂 1.0～3.0％

腐蚀抑制剂 0.5～3.0％

助溶剂 15.0～35.0％

所述的脂肪胺聚氧丙烯醚的结构式可由通式(I)表示：

其中，R为C₁₀～C₂₀的烷基，p+d为12～31的自然数；脂肪胺聚氧丙烯醚的重均分子量为800～2000，胺值为28～72mgKOH/g；

所述的抗氧剂选自市售的T501、T502、T531、T534中的一种或几种组成的混合物；

所述的防锈剂选自市售的T703、T706、T747、SP-80、SP-85中的一种或几种组成的混合物；

所述的腐蚀抑制剂选自市售的T551、T561中的一种或两种组成的混合物；

2.如权利要求1所述的汽油清净剂，其特征在于各组份的质量配比为：

脂肪胺聚氧丙烯醚 60.0％

抗氧剂 2.5％

防锈剂 2.0％

腐蚀抑制剂 1.5％

助溶剂 34.0％。

3.如权利要求1所述的汽油清净剂，其特征在于各组份的质量配比为：

脂肪胺聚氧丙烯醚 70.0％

抗氧剂 2.0％

防锈剂 1.5％

腐蚀抑制剂 1.0

助溶剂 25.5％。

4.如权利要求1所述的汽油清净剂，其特征在于各组份的质量配比为：

脂肪胺聚氧丙烯醚 80.0％

抗氧剂 2.0％

防锈剂 1.0％

腐蚀抑制剂 0.5％

助溶剂 16.5％。

5.权利要求1～4之一的汽油清净剂的制备方法，其特征在于按所需质量配比计量，在室温下混合搅拌均匀，直至透明，过滤即得本发明的汽油清净剂。

6.按照权利要求1～4之一的汽油清净剂的应用，其特征在于该汽油清净剂在车用汽油中的加入剂量为500～1000ppm。