CN102575180B - 燃料和发动机油组合物及其用途 - Google Patents

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Abstract

提供了一种组合物，其包含主要量的基油和少量的至少一种环氧丁烷改性的烷基-双-乙氧基化单胺，其中所述烷基具有8-22个碳原子和环氧乙烷与环氧丁烷的比为3∶1-2∶1。所述组合物在燃料和润滑油中提供改进的摩擦调节性能。

Description

燃料和发动机油组合物及其用途
技术领域
本发明涉及燃料和发动机油组合物及它们的用途，特别是在燃烧发动机中的用途。 
背景技术
发达国家中发动机制造面临的持续挑战是提高市场中车辆的燃料经济性。车辆的最初设备制造商正面临的压力是满足并超过环保署的公司平均燃料经济(CAFE)要求，以及降低车辆燃料消耗，这反过来将降低对进口石油的依赖。燃料经济定义为按环保署(EPA)设定的测试和评价草案测量消耗每加仑汽油(或等量其它燃料)时车辆行驶的平均里程。 
车辆燃料经济改进可按多种方式进行。但据信一个主要方面是摩擦。发动机摩擦可以分为六个方面，每个方面均有一定量的摩擦贡献。发动机摩擦的大约贡献方面如下：6.0％气阀机构、25％活塞、19％垫圈、10％连杆轴承、12.5％主轴承、27.5％泵损失。 
摩擦调节剂如在专利7,435,272中报道的异己基氧丙胺异硬脂酸酯或烷氧基化胺或醚胺的环状饱和羧酸盐目前在燃料中用作摩擦调节剂。但为了满足对车辆燃料经济性的不断要求，希望提供具有更有效的摩擦调节的燃料和发动机油。 
发明内容
按照本发明的一些方面，在一个实施方案中提供了一种组合物，所述组合物包含(a)主要量的基油和(b)少量的至少一种环氧丁烷改性的烷基-双-乙氧基化单胺，其中所述烷基具有16-18个碳原子和环氧乙烷与环氧丁烷的比为3∶1-2∶1。 
在另一个实施方案中，本发明提供一种燃料组合物，所述燃料组合物包含(a)主要量的汽油沸程内的烃的混合物和(b)少量的至少一种环氧丁烷改性的烷基-双-乙氧基化单胺，其中所述烷基具有16-18个碳原子和环氧乙烷与环氧丁烷的比为3∶1-2∶1。 
在另一个实施方案中，本发明提供一种润滑油组合物，所述润滑油组合物包含(a)主要量的矿物基油和/或合成基油和(b)少量的至少一种环氧丁烷改性的烷基-双-乙氧基化单胺，其中所述烷基具有16-18个碳原子和环氧乙烷与环氧丁烷的比为3∶1-2∶1。 
在另一个实施方案中，本发明提供一种降低内燃机中摩擦系数的方法，所述方法包括在所述发动机中燃烧如上所述的燃料组合物。 
附图说明
图1：该图给出了高频往复设备(HFRR)产生的包含实施例的试验和商购摩擦调节剂的燃料的磨痕值。 
图2：该图给出了Cameron-Plint(CP)产生的新鲜5W30GF4发动机油以及用实施例的试验和商购摩擦调节剂处理的新鲜5W30GF4发动机油的摩擦系数值。 
图3：该图给出了Cameron-Plint(CP)产生的用过的(5000英里)5W30GF4发动机油以及含有实施例的试验和商购摩擦调节剂的用过的(5000英里)5W30GF4发动机油的摩擦系数值。 
图4：该图给出了对于基础燃料和实施例的五种试验摩擦调节剂和一种商购摩擦调节剂在汽油中的高频往复测试设备(HFRR)磨痕。 
图5：该图给出了新鲜5W30GF4发动机油以及用实施例的试验摩擦调节剂和一种商购摩擦调节剂处理的新鲜5W30GF4发动机油的小型牵引机(MTM)摩擦系数值。 
图6：该图给出了用过的(5000英里)5W30GF4发动机油以及用实施例的试验摩擦调节剂和一种商购摩擦调节剂处理的用过的(5000英里)5W30GF4发动机油的小型牵引机(MTM)摩擦系数值。 
具体实施方式
我们已经发现了如下组合物提供出色的边界摩擦值同时不太容易乳化，所述组合物包含(a)主要量的基油和(b)少量的至少一种环氧丁烷改性的烷基-双-乙氧基化单胺，其中所述烷基具有16-18个碳原子和环氧乙烷与环氧丁烷的比为3∶1-2∶1。 
摩擦调节剂通过将其极性端吸附到金属表面而使两个移动金属表面相互之间更容易滑动而起作用。因此，如果摩擦调节剂能够用可与燃料接触的水乳化，则摩擦调节剂被粘附于金属表面上，而乳化剂可能不粘附于金属表面上。另外，如果摩擦调节剂能够用水乳化且被配制入燃料添加剂包中，则可能要增加作为燃料添加剂包一部分的乳化剂，以补偿由于摩擦调节剂而增加的乳化性，因为可在燃料中分散的任何水均有可能造成发动机问题如失速、停顿或发动机完全故障。因此，可能有利的是开发一种摩擦调节剂，它能够降低摩擦但不被水乳化且实际上使水与燃料分离。我们已经发现一些环氧丁烷改性的烷基-双-乙氧基化单胺即使对用过的发动机油也能够提供出色的摩擦调节性能，同时还提供良好的除雾性能。 
环氧丁烷改性的烷基-双-乙氧基化单胺可以通过本领域熟练技术人员已知的多种方法制备。在一种方法中，可以通过使1摩尔烷基胺与2-3摩尔环氧乙烷在80-200℃的温度下反应制备所述摩擦调节剂。然后，使1摩尔环氧丁烷与已经与烷基胺反应的环氧乙烷反应。所述摩擦调节剂优选包括具有如下通式的化合物： 
其中R为具有8-22个碳原子、优选12-18个碳原子的烷基，A为1-5的整数，B为1-5的整数，X为0-5的整数，和Y为0-5的整数。这些环氧丁烷改性的烷基-双-乙氧基化单胺可以由Huntsman公司和Akzo Nobel获得。本领域已知的其它合成路线可以用于制备可用于本发明的环氧丁烷改性的烷基-双-乙氧基化单胺。在一个实施方案中，环氧丁烷改性的烷基-双-乙氧基化单胺既包含终端环氧乙烷部分又包含环氧丁烷部分。 
合适的汽油沸程内的液态烃燃料为沸程为25-232℃的烃的混合物，并且包括饱和烃、烯烃和芳烃的混合物。优选的是饱和烃含量为40-80vol％、烯烃含量为0-30vol％和芳烃含量为10-60vol％的汽油混合物。基础燃料衍生自直馏汽油、聚合物汽油、天然汽油、二聚和三聚烯烃、合成产生的芳烃混合物，或衍生自催化裂化或热裂化的石油原料，以及它们的混合物。基础燃料的烃组成和辛烷值并不关键。辛烷值(R+M)/2通常高于85。在本发明的实施中可以应用任何传统的发动机燃料基油。例如，汽油中的烃可以被大量通常已知用于燃料的传统醇或醚替代。基础燃料理想地基本上不含水，这是因为水可能防碍平稳燃烧。 
通常，应用本发明的烃类燃料混合物基本上是无铅的，但可以含有少量掺混剂如甲醇、乙醇、乙基叔丁基醚、甲基叔丁基醚、叔戊基甲基醚等，含量为基础燃料的0.1-15vol％，尽管也可以应用更大的量。所述燃料也可以包含传统的添加剂，包括：抗氧化剂如酚类，如2，6-二-叔丁基苯酚；或亚苯基二胺，如N N′-二-仲-丁基-对-亚苯基二胺；染料；金属钝化剂；除雾剂，如聚酯类乙氧基化烷基酚-甲醛树脂。也可以存在防腐剂，如在其至少一个α-碳原子上具有20-50个碳原子的未取代或取代脂族烃基的多元醇琥珀酸酯衍生物，例如聚异丁烯取代的琥珀酸季戊四醇二酯，其中聚异丁烯基的平均分子量为950，防腐剂的存在量可以为1-1000ppmw。 
可以通过多种方法将有效量的一种或多种通式I的化合物引入发动机的燃烧区中，从而降低活塞环和汽缸壁之间的摩擦。如所提到的，一种优选的方法是将少量一种或多种通式I的化合物加入到燃料中。 例如，一种或多种通式I的化合物可以直接加入到燃料中，或者与一种或多种载体和/或一种或多种附加的清净剂混合形成添加剂浓缩物，然后所述添加剂浓缩物可以在日后加入到燃料中。 
通常，以燃料组合物的总重量计，每种通式I的化合物的加入量为至多10％，特别为从0.5wt％，更优选从1wt％，甚至更优选从2wt％，至优选8wt％，更优选至6wt％，甚至更优选至4wt％。 
本发明的燃料组合物也可以包含一种或多种附加的清净剂。当应用附加的清净剂时，所述燃料组合物将包含如下物质的混合物：主要量的如上所述的汽油沸程内的烃、少量的一种或多种如上所述的通式I的化合物和少量的一种或多种附加的清净剂。如上所述，也可以包含如上所述的载体。如这里所应用的，术语″少量″指少于总燃料组合物的10wt％，优选少于总燃料组合物的1wt％，和更优选少于总燃料组合物的0.1wt％。但术语″少量″将包含至少一些量，优选至少为总燃料组合物的0.001wt％，更优选为至少0.01wt％。术语″主要量″指50wt％或更多。 
所述一种或多种附加的清净剂直接加入到烃中、在加入到烃中之前与一种或多种载体共混、与一种或多种通式I的化合物共混、或与一种或多种通式I的化合物及一种或多种载体共混。通式I的化合物可以在炼厂、在中转油库、在零售处或由消费者加入。 
以最终的燃料组合物为基准，包含一种或多种附加清净剂的燃料添加剂清净剂包在最终的燃料组合物中的处理率通常为0.007-0.76wt％。所述燃料添加剂清净剂包可以包含一种或多种清净剂、除雾剂、腐蚀抑制剂和溶剂。另外，有时可能加入载体流化剂以有助于防止进气阀在低温下粘连。 
在本发明的润滑油组合物中应用的基油可以包含任意矿物油、任意合成油或它们的混合物。 
矿物源的基油可以包括由溶剂精制或氢化处理产生的那些油。 
可以方便地应用的矿物油包括链烷烃油或环烷烃油或正构链烷烃，例如通过炼制由常压渣油低压蒸馏获得的润滑油馏分而产生的那 些，而所述常压渣油则通过原油常压蒸馏获得。 
可以方便地应用的矿物油的例子包括由Royal Dutch/ShellGroup的成员公司以名称″HVI″、″MVIN″或″HMVIP″出售的那些。 
可以方便地应用的合成油的具体例子包括聚烯烃如聚α-烯烃、乙烯与α-烯烃的低聚共聚物和聚丁烯、聚(亚烷基二醇)如聚(乙二醇)和聚(丙二醇)、二酯如二-2-乙基己基癸二酸酯和二-2-乙基己基己二酸酯、多元醇酯如三羟甲基丙烷酯和季戊四醇酯、全氟烷基醚、硅油和聚苯基醚。这些合成油可以方便地用作单油或混合油。 
也可以应用通过蜡加氢异构化制备的基油类型，例如由RoyalDutch/Shell Group的成员公司以名称″XHVI″(商标名)出售的那些。 
所述润滑油也可以以提供各种功能所需要的量包含多种常规添加剂。这些添加剂包括但不限于无灰分散剂、金属或高碱性金属清净剂添加剂、耐磨剂、粘度指数改进剂、抗氧化剂、防锈剂、降倾点剂、摩擦降低添加剂和类似物。 
合适的无灰分散剂可以包括但不限于聚链烯基或硼酸化的聚链烯基琥珀酰亚胺，其中所述链烯基源自C3-C4烯烃，尤其是数均分子量为5,000-7,090的聚异丁烯基。其它公知的分散剂包括油溶性的烃取代的琥珀酸酐的多元醇酯，例如聚异丁烯基琥珀酸酐，和油溶性的衍生自烃取代的琥珀酸酐和二取代的氨基醇的 唑啉和内酯 唑啉分散剂。润滑油通常包含0.5-5wt％的无灰分散剂。 
合适的金属清净剂是本领域中已知的，和可以包括一种或多种高碱性的油溶性的钙、镁和钡的酚盐、硫化酚盐和磺酸盐(特别是总碱值为80-300的C16-C50烷基取代的苯或甲苯磺酸的磺酸盐)。这些高碱性物质可以作为单独的金属清净剂添加剂应用或与中性形式的相同添加剂组合应用；但总的金属清净剂添加剂应该具有由前述总碱值表示的碱度。它们优选作为高碱性镁硫化酚盐和中性钙硫化酚盐(由C9或C12烷基酚获得)的混合物以3-6wt％的量存在。 
合适的耐磨添加剂包括但不限于油溶性的总共带有至少5个碳原子的二烃基二硫化磷酸锌，和通常用量为1-6wt％。 
合适的粘度指数改进剂或粘度调节剂包括但不限于烯烃聚合物如聚丁烯、苯乙烯与异戊二烯和/或丁二烯的氢化聚合物及共聚物和三元共聚物、烷基丙烯酸酯或烷基甲基丙烯酸酯的聚合物、烷基甲基丙烯酸酯与N-乙烯基吡咯烷酮或二甲基氨烷基甲基丙烯酸酯的共聚物、乙烯和丙烯与活性单体如马来酐的后接枝聚合物(其可以进一步与醇或亚烷基多胺反应)、后来与醇和胺等反应的苯乙烯-马来酐聚合物。它们根据已知配制方法按在成品油中提供希望粘度范围所需而应用。 
合适的抗氧化剂的例子包括但不限于受阻酚如2，6-二-叔丁基-对甲酚、硫化酚的胺盐和烷基吩噻嗪酮。取决于其效果，润滑油通常可以包含0.01-3wt％的抗氧化剂。为了提高抗氧化性及控制气味，已经发现在上述配方中应该包含至多5wt％的抗氧化剂。一个合适的例子如丁基化羟基甲苯(“BHT”)或二叔丁基对甲酚由许多供应商出售，包括Rhein Chemie和PMX Specialties。另一个合适例子为来自CibaGiegy Corp的Irganox L-64。 
防锈剂可以以很小的比例如0.1-1wt％应用，合适的防锈剂的例子有C9-C30脂族琥珀酸或酸酐如十二碳烯基琥珀酸酐。消泡剂通常包括但不限于以0.01-1wt％的量存在的聚硅氧烷有机硅聚合物。 
对于大多数润滑粘度的矿物油基料来说，降倾点剂的用量通常为0.01-10.0wt％，更典型地为0.1-1wt％。通常在润滑油组合物中应用的降倾点剂的例子包括但不限于n-烷基甲基丙烯酸酯和n-烷基丙烯酸酯的聚合物和共聚物、二-n-烷基富马酸酯和乙酸乙烯酯的共聚物、α-烯烃共聚物、烷基化萘、α-烯烃和苯乙烯和/或烷基苯乙烯的共聚物或三元共聚物、苯乙烯二烷基马来酸共聚物和类似物。 
如US 6,245,719中所讨论的，可以应用多种添加剂来提高用于汽车、航空和工业用途中的润滑剂的氧化稳定性和适用性。这些添加剂包括：苯酚钙、磺酸镁和链烯基琥珀酰亚胺以聚集固体杂质；无灰分散剂、金属清净剂和类似物的组合；含硫的酚衍生物或类似物的抗氧化剂；抗氧化剂或类似物；或它们的混合物。 
虽然本发明容易进行各种调整和具有各种替代形式，但它的具体 实施方案通过这里详细描述的实施例的方式给出。应该理解的是，这里的详细描述不用于将本发明局限于所公开的特定形式，而是用于涵盖落在所附权利要求定义的本发明的精神和范围内的所有改进、等价和替代形式。通过如下示例性实施方案对本发明进行描述，所述实施方案仅用于描述目的，不以任何方式限制所要保护的发明。 
测试方法 
HFRR条件 
Cameron-Plint 
应用Plint TE/77高频摩擦机获得边界摩擦系数的测量值。使用盘上销钉(pin-on-plate)测试结构；所述测试盘为退火的打磨级冷加工工具钢盘(AISI-01；按Rockwell C级的最大硬度为20)，和销钉为16×6mm高碳钢，且夹持在与静止盘相对的移动臂上。通过轴承设置向往复头顶部施加负载。盘样品的表面打磨至0.35-0.45μm的Ra粗糙度。(所述盘按移动方向进行表面打磨。)在样品制备过程中不用切削液。 
在该测试方法中，将新的测试盘置于Cameron Plint摩擦机的样品夹上，和将定位销钉置于移动臂上。向样品槽中装入20ml测试油。然后将所述臂置于所述盘上，并将负载架置于移动臂上方，和启动计算机测试程序。所述钢制销钉以15Hz的频率在所述钢制盘上以15mm的跨度按摆动方式移动。运行程序由以下部分组成：(a)在100℃、50N负载和15Hz下15分钟的开始阶段，(b)在100N和15Hz下15分钟的等温运行，(c)温度缓升至150℃，和(d)在150℃(100N负载，15Hz)下15分钟的等温运行。摩擦系数值针对每一温度下15分钟的等温运行取平均值。 
表I：TE-77盘上销钉的测试参数 
ASTM D1094 
ASTM D-1094测试方法包括确定航空汽油和燃气轮机燃料中水可混溶组分的存在，以及这些组分对体积变化和燃料-水界面的影响。 
在室温下在严格清洁的玻璃器皿中用磷酸盐缓冲液应用标准化方法摇动燃料样品。测试玻璃缸的清洁度。水层的体积变化和界面的出现被视为燃料的水反应。 
小型牵引机(MTM) 
小型牵引机(MTM)为盘上小球的润滑剂小试测试，其测量摩擦调节剂减小边界、过渡(混合)和弹性流体力学条件下的摩擦的能力。MTM 是计算机控制的精确牵引测量系统。该装置应用两个直流电动机分别驱动所述球和盘。对于不同用途可以设置多种程序(测试方法)。用于摩擦调节剂的条件在140℃的温度下在20N的负载下运行20次从3000-20mm/s的连续Stribeck曲线。 
5W30GF4发动机油 
应用满足如下润滑剂标准的5W30GF4发动机油。 
数值如下： 
-30℃冷起动值：最大6600cP 
-35℃低温泵送：最大60,000cP 
所述30数值指润滑剂的100℃低剪切和150℃高剪切。 
数值如下： 
100℃低剪切9.3-12.5cST 
150℃高剪切2.9cP最小 
GF-4为API的节能分级。API GF-4分级可以由美国石油协会获得。 
基础燃料 
在测试中应用的基础燃料为87(R+M)/2常规基础燃料。所述基础燃料的物理性能由下表II可知。 
表II基础燃料的物理性能 
  API重度   61.9
  RVP   13.45
  精馏，(°F)  
  IBP   87.1
  10％   107.3
  20％   123.2
  30％   141.0
  40％   161.5
  50％   185.9
  60％   218.1
  70％   260.2
  80％   308.6
  90％   349.0
  95％   379.3
  终沸点   434.7
  ％回收率   97.2
  ％残余   1.1
  ％损失   1.7
  FIA(vol％)  
  芳烃   28
  烯烃   12.7
  饱和物   59.3
  胶(mg/100ml)  
  未洗涤   3
  MON   81.9
  RON   92
  (R+M)/2   87
  氧化物   无
实施例 
分别应用试验摩擦调节剂Exp FM1、Exp FM2、Exp FM3、Exp FM4、Exp FM5准备各实施例。分别应用商购的摩擦调节剂商购FM1、商购FM2、商购FM3准备三个对比例。 
摩擦调节剂 
  名称   结构
 Exp FM1   C16-C18-N((EO)4(BO)8-(H))2
 Exp FM2   C16-C18-N((EO)4(BO)4-(H))2
 Exp FM3   C16-C18-N((EO)8(BO)2-(H))2
 Exp FM4   C16-C18-N((EO)3(BO)1-(H))2
 Exp FM5   C16-C18-N((EO)2(BO)1-(H))2
 商购FM1   C16-C18-N(EO)2-(H)2
 商购FM2   油基乙氧基化酰胺
 商购FM3   硬脂基乙氧基化酰胺
上述摩擦调节剂(Exp FM1-FM5)由Huntsman Chemical Corporation公司获得。商购摩擦调节剂由商业来源购买。 
按照表III以0.15wt％的量将所述试验和商购摩擦调节剂加入到100ml辛烷值为87的基础燃料中。对每个样品进行HFRR磨痕测试。图1中的图线I详细给出了HFRR磨痕结果。 
表III有关加入到辛烷值为87的基础燃料中的0.15WT％摩擦调节剂的HFRR磨痕结果 
  实施例#   摩擦调节剂说明   添加剂量(wt％)
  Exp FM1   1份烷基胺/4份环氧乙烷/8份环氧丁烷   1
  Exp FM2   1份烷基胺/4份环氧乙烷/4份环氧丁烷   1
  Exp FM3   1份烷基胺/8份环氧乙烷/2份环氧丁烷   1
  Exp FM5   1份烷基胺/2份环氧乙烷/1份环氧丁烷   1
  商购FM1   1份烷基胺/2份环氧乙烷   1
  商购FM3   1份硬脂酰胺/2份环氧乙烷   1
图1(辛烷值为87的基础燃料加0.15wt％摩擦调节剂的HFRR磨痕结果)详细描述了试验和商购摩擦调节剂在减小有关基础燃料的HFRR磨痕方面的响应。从图1的数据中可以推出对减小基础燃料磨痕的结构响应。环氧丁烷或环氧乙烷含量较高对减小基础燃料磨痕影响较小。但当环氧丁烷和环氧乙烷减少如exp 5(其中环氧丁烷为1份和环氧乙烷为2份)时，则观察到磨痕减小最多，和相当于由两种商购摩擦调节剂中任一种获得的磨痕减小。 
实施例1-4和对比例1-12 
以1wt％的浓度将表IV中给出的所有摩擦调节剂加入到100克新鲜的和用过的(5000英里)5W30GF4发动机油中。在130℃和100N负载下对各种添加剂进行Cameron Plint测试。图2(1WT％摩擦调节剂在新鲜5W30GF4润滑剂中的Cameron-Plint数据)和图3(1WT％摩擦调节剂在用过的(5000英里)5W30GF润滑剂中的Cameron-Plint数据)中的图线详细给出了这些实施例中的边界摩擦系数值。 
表IV加到新鲜的和用过的5W30GF4发动机油中的摩擦调节剂 
  实施例#   摩擦调节剂说明   添加剂量(wt％)
  Exp FM1   1份烷基胺/4份环氧乙烷/8份环氧丁烷   1
  Exp FM2   1份烷基胺/4份环氧乙烷/4份环氧丁烷   1
  Exp FM3   1份烷基胺/8份环氧乙烷/2份环氧丁烷   1
  Exp FM4   1份烷基胺/3份环氧乙烷/1份环氧丁烷   1
  Exp FM5   1份烷基胺/2份环氧乙烷/1份环氧丁烷   1
  商购FM1   1份烷基胺/2份环氧乙烷   1
  商购FM2   1份油胺/2份环氧乙烷   1
  商购FM3   1份硬脂酰胺/2份环氧乙烷   1
图2和图3清楚表明了各种摩擦调节剂(试验的和商购的)在新鲜的和用过的润滑剂中的响应。在图2中，只有三种摩擦调节剂(两种试 验的和一种商购的)在统计上95％相当于5W30GF4发动机油的润滑能力。但有五种摩擦调节剂(三种试验的和两种商购的)在高于95％的所有情况下相对于新鲜润滑剂均增大了摩擦系数。 
但在将相同的试验摩擦调节剂和商购摩擦调节剂加入到用过5000英里的5W30GF4润滑剂中时，则观察到不同的响应。大多数摩擦调节剂(试验的和商购的)降低了用过的润滑剂的摩擦系数，尽管程度不完全相同。与其它试验摩擦调节剂以及商购摩擦调节剂相比，EO和BO含量最低的试验摩擦调节剂Exp 4和5将用过的润滑剂的摩擦系数降低最多。 
以1wt％的浓度将表V中给出的所有摩擦调节剂加入到100克新鲜的和用过的(5000英里)5W30GF4发动机油中。在140℃和20N负载下应用小型牵引机(MTM)测试评价每种添加剂。图4、5和6中的图线详细给出了在新鲜的和用过的(5000英里)5W30GF4润滑剂中试验的和商购的摩擦调节剂MTM测试的边界、混合和流体力学摩擦区。 
表V加到新鲜的和用过的5W30GF4发动机油中的摩擦调节剂量 
  实施例#   摩擦调节剂说明   添加剂量(wt％)
  Exp FM1   1份烷基胺/4份环氧乙烷/8份环氧丁烷   1
  Exp FM2   1份烷基胺/4份环氧乙烷/4份环氧丁烷   1
  Exp FM3   1份烷基胺/8份环氧乙烷/2份环氧丁烷   1
  Exp FM4   1份烷基胺/3份环氧乙烷/1份环氧丁烷   1
  Exp FM5   1份烷基胺/2份环氧乙烷/1份环氧丁烷   1
  商购FM1   1份烷基胺/2份环氧乙烷   1
图4-6(摩擦调节剂在新鲜的和用过的(5000英里)5W30GF4中的MTM边界区摩擦系数(图4)、摩擦调节剂在新鲜的和用过的(5,000英里)5W30GF4润滑剂中的MTM混合区摩擦系数(图5)、摩擦调节剂在新鲜的和用过的(5000英里)5W30GF4润滑剂中的MTM弹性流体力学区的摩擦系数(图6))清楚表明了摩擦调节剂可以影响润滑剂的边界、混合 和弹性流体力学摩擦系数值，虽然大部分摩擦降低发生在边界区和混合区，只有较少的降低发生在弹性流体力学区。更重要的是，Exp FM4和5两者影响上述三个区最明显，而实际上商购FM1看起来在新鲜的润滑剂中最有效，当然所有的FM看起来在新鲜的润滑剂中都有效。 
最后，如果可以存在水，则摩擦调节剂会在汽油和水之间引起一些乳化。因此，开发出不仅降低摩擦而且脱水的摩擦调节剂将是有利的。下表V给出了针对五种试验摩擦调节剂和一种商购摩擦调节剂实施的ASTM D1094脱水测试的结果。最初混合后，观察汽油/水样品五分钟、一小时和之后在24小时再次摇动并重新评价。样品的评级针对汽油层/水层/和汽油/水层界面进行。用于此评价的分级如下并可在ASTM D-1094程序中找到。 
汽油/水层 
分级    外观 
1       在层内或燃料层上完全没有乳状液和/或沉淀物。 
2       与(1)相同，只是在燃料层中有小空气泡或小水滴 
3       在层内或燃料层上有乳状液和/或沉淀物，和/或在水 
        层中有小水滴或者粘附于汽缸壁上，不包括燃料层以 
        上的壁。 
界面 
分级    外观 
1       清彻且透明 
1b      透明气泡覆盖不超过约50％的界面，且在界面处没有碎 
        片、细条或薄膜 
2       在界面处有碎片、细条或薄膜 
3       松散细条或轻质浮渣或者二者都有 
4       密集细条或重质浮渣或者两者都有 
由表V可以清楚地看出，在测试的所有三个区中，与商购的FM1添加剂相比，所有的试验摩擦调节剂均具有更优的脱水性能。 
表V ASTM D1094摩擦调节剂脱水结果 

Claims (10)

1.一种燃料组合物，包含(a)为总组合物50wt％或更多的基油和(b)为总组合物至少0.001至少于10wt％的至少一种环氧丁烷改性的烷基-双-乙氧基化单胺，其中所述烷基具有8-22个碳原子和环氧乙烷与环氧丁烷的摩尔比为3:1-2:1，和其中所述基油为汽油沸程内的烃的混合物。
2.权利要求1的燃料组合物，其中环氧丁烷改性的烷基-双-乙氧基化单胺既包含终端环氧乙烷部分又包含环氧丁烷部分。
3.权利要求1或2的燃料组合物，其中所述烷基具有12-18个碳原子。
4.权利要求1或2的燃料组合物，其中所述环氧丁烷改性的烷基-双-乙氧基化单胺具有如下通式I：
其中R为具有8-22个碳原子的烷基，A为1-5的整数，B为1-5的整数，X为1-5的整数，和Y为0-5的整数。
5.权利要求4的燃料组合物，其中R为具有16-18个碳原子的烷基。
6.一种降低内燃机内摩擦系数的方法，其包括在内燃机中燃烧权利要求1-5任一项的燃料组合物。
7.一种润滑油组合物，包含(a)为总组合物50wt％或更多的基油和(b)为总组合物至少0.001至少于10wt％的至少一种环氧丁烷改性的烷基-双-乙氧基化单胺，其中所述烷基具有8-22个碳原子和环氧乙烷与环氧丁烷的摩尔比为3:1-2:1，和其中所述基油为矿物基油和/或合成基油。
8.权利要求7的润滑油组合物，其中所述环氧丁烷改性的烷基-双-乙氧基化单胺具有如下通式I：
其中R为具有8-22个碳原子的烷基，A为1-5的整数，B为1-5的整数，X为1-5的整数，和Y为0-5的整数。
9.权利要求8的润滑油组合物，其中R为具有12-18个碳原子的烷基。
10.权利要求7-9任一项的润滑油组合物，其中环氧丁烷改性的烷基-双-乙氧基化单胺既包含终端环氧乙烷部分又包含环氧丁烷部分。
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