CN103756740B - 一种车用甲醇燃料金属缓蚀剂 - Google Patents
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Abstract
本发明属于汽车醇醚替代燃料添加剂领域，特别涉及车用甲醇燃料金属缓蚀剂。本发明一种车用甲醇燃料金属缓蚀剂，由下述质量百分含量的成分组成：咪唑啉衍生物30～40%、二聚酸5～10%、聚天冬氨酸3～7%、苯并唑3～10%、有机胺1～5%、含氮杂环类化合物2～6%、金属离子钝化剂0.05～0.1%、余量为分散剂。本发明适合多种金属的抗腐蚀和缓蚀，如：紫铜、黄铜、45#钢片、不锈钢、铝、锌、锡等。并且添加剂量少，无毒、无公害，属于环境友好性缓蚀剂。
Description
技术领域
本发明属于汽车醇醚替代燃料添加剂领域，特别涉及车用甲醇燃料金属缓蚀剂。
背景技术
甲醇的性质在许多方面与石油相似，因此被认为在内燃机中特别是火花点火式发动机最有前途的替代燃料之一。甲醇在生产制备过程中一般会含有酸性物质；甲醇本身的吸水性使之在贮存过程中含有少量水分，受到空气的氧化或细菌发酵也会产生少量的有机酸；甲醇燃烧后会生成少量醛、酸等酸性物质；这些酸性物质会给使用醇类燃料的发动机燃料系统和燃烧系统造成腐蚀与磨损。针对这一问题一些专利中已有介绍。如CN10160505.3“一种甲醇汽油金属缓蚀剂”公开的脂肪醇、2-巯基苯并噻唑、苯并三氮唑、苯并二唑等杂环类结构的防锈剂、烯基酯或醚、司盘类非离子表面活性剂等组分，对抑制黄铜、紫铜、45#钢、铝、气化器等材料具有较好的缓蚀效果，但对金属锡几乎没有缓蚀作用。而甲醇燃料在使用过程中，要与多种金属接触，涉及与甲醇燃料接触的常用金属材料有：紫铜、黄铜、45#钢片、不锈钢、铸铝、锌、锡等，因此必须提供对多种金属具有缓蚀作用添加剂，以满足车用甲醇燃料的使用要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有甲醇燃料金属缓蚀剂技术的不足，提供一种效果优良、原料易得、使用方便的车用甲醇燃料金属缓蚀剂，以解决甲醇燃料使用过程中对汽车多金属材料的腐蚀。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种车用甲醇燃料金属缓蚀剂，由下述质量百分含量的成分组成：
咪唑啉衍生物30～40%、
二聚酸5～10%、
聚天冬氨酸3～7%、
苯并唑3～10%、
有机胺1～5%、
含氮杂环类化合物2～6%、
金属离子钝化剂0.05～0.1%、
余量为分散剂。
优选地，所述的咪唑啉衍生物选自十七烷基羟乙基咪唑啉、十七烯基胺乙基咪唑啉、油酸基咪唑啉中的任意一种或多种混合物。
或者优选地，所述的二聚酸选自二聚油酸、二聚亚油酸中的任意一种或多种混合物。
或者优选地，所述的聚天冬氨酸为工业级的产品。
或者优选地，所述的苯并唑为工业级的苯并三氮唑。
或者优选地，所述有机胺为工业级的十六胺、十八胺中的任意一种或多种混合物。
或者优选地，含氮杂环类化合物选自N-甲基吡咯、2,5-二甲基吡咯、2,5-二甲基-1-苯基吡咯中的任意一种或多种混合物。
或者优选地，所述的分散剂选自多碳醇，优选异丙醇，异丁醇、异戊醇、辛醇中的任意一种或多种混合物。
或者优选地，所述的金属离子钝化剂为N,N’-二亚水杨丙二胺，功能是抑制金属离子对醇类燃料的催化氧化作用。
本发明的制备方法如下：
先将分散剂加入调和釜中，然后边搅拌边加入咪唑啉衍生物、二聚酸、聚天冬氨酸、苯并唑、有机胺，含氮杂环类化合物、金属离子钝化剂，充分搅拌均匀成透明液体，即得本发明成品。
本发明的车用甲醇燃料金属缓蚀剂具有以下优点：
（1）本发明适合多种金属的抗腐蚀和缓蚀，如：紫铜、黄铜、45#钢片、不锈钢、铝、锌、锡等；
（2）添加剂量少，500-1000ppm范围内均有良好的效果；
（3）本发明以咪唑啉衍生物作为缓蚀主剂，具有无毒、无公害，属于环境友好性缓蚀剂。
具体实施方式
实施例1
按质量百分比计，准备40%的十七烷基羟乙基咪唑啉、5%的二聚油酸、5%的聚天冬氨酸、10%的苯并三氮唑、3%的十六胺、3%的N-甲基吡咯、0.1%的N,N’-二亚水杨丙二胺，余量为异丙醇。
先将分散剂加入调和釜中，然后边搅拌边加入咪唑啉衍生物、二聚酸、聚天冬氨酸、苯并唑、有机胺，含氮杂环类化合物、金属离子钝化剂，充分搅拌均匀成透明液体，得到本发明的车用甲醇燃料金属缓蚀剂。
实施例2
按质量百分比计，准备30%的十七烯基胺乙基咪唑啉、10%的二聚亚油酸、7%的聚天冬氨酸、3%的苯并三氮唑、5%的十八胺、6%的2,5-二甲基吡咯和0.05%的N,N’-二亚水杨丙二胺，余量为异丁醇。
先将异丁醇加入调和釜中，然后边搅拌边加入十七烯基胺乙基咪唑啉、二聚亚油酸、聚天冬氨酸、苯并三氮唑、十八胺、吡咯烷酮和N,N’-二亚水杨丙二胺，充分搅拌至混合液呈透明状，得到本发明的车用甲醇燃料金属缓蚀剂。
实施例3
按质量百分比计，准备35%的油酸基咪唑啉、8%的二聚油酸、7%的聚天冬氨酸、5%的苯并三氮唑、3%的十六胺、2%的2,5-二甲基-1-苯基吡咯、0.08%的N,N’-二亚水杨丙二胺，余量为异戊醇。
先将异戊醇加入调和釜中，然后边搅拌边加入油酸基咪唑啉、二聚油酸、聚天冬氨酸、苯并三氮唑、十六胺、2,5-二甲基-1-苯基吡咯、N,N’-二亚水杨丙二胺，充分搅拌至混合液呈透明状，得到本发明的车用甲醇燃料金属缓蚀剂。
实施例4
按质量百分比计，准备30%的油酸基咪唑啉、10%的二聚酸、5%的聚天冬氨酸、10%的苯并三氮唑、2%的有机胺、2%的含氮杂环类化合物、0.1%的N,N’-二亚水杨丙二胺，余量为分散剂。
其中，所述的二聚酸为二聚油酸和二聚亚油酸按质量比1:1混合；所述的有机胺为十六胺和十八胺按质量比1:1混合；所述的含氮杂环类化合物为N-甲基吡咯、2,5-二甲基吡咯、2,5-二甲基-1-苯基吡咯按质量比1：1：1混合；所述的分散剂为异丙醇、异丁醇、异戊醇按1:1:1混合。
先将分散剂加入调和釜中，然后边搅拌边加入油酸基咪唑啉、二聚酸、聚天冬氨酸、苯并三氮唑、有机胺，含氮杂环类化合物、N,N’-二亚水杨丙二胺，充分搅拌均匀成透明液体，即得本发明的车用甲醇燃料金属缓蚀剂。
实施例5
按质量百分比计，准备32%的咪唑啉衍生物、10%的二聚酸、3%的聚天冬氨酸、8%的苯并三氮唑、1%的有机胺、4%的含氮杂环类化合物、0.1%的N,N’-二亚水杨丙二胺，余量为分散剂。
其中，咪唑啉衍生物为质量比1：2的十七烷基羟乙基咪唑啉、十七烯基胺乙基咪唑啉和油酸基咪唑啉混合物，二聚酸为质量比1：2的二聚油酸和二聚亚油酸混合物，有机胺为质量比1：2的十六胺和十八胺混合物，含氮杂环类化合物为质量比2：1：1的N-甲基吡咯、2,5-二甲基吡咯和2,5-二甲基-1-苯基吡咯混合物，分散剂为质量比2：1：1的异丙醇，异丁醇、异戊醇和辛醇混合物。
实施例6
按质量百分比计，准备35%的咪唑啉衍生物、5%的二聚酸、6%的聚天冬氨酸、8%的苯并三氮唑、4%的有机胺、5%的含氮杂环类化合物、0.06%的N,N’-二亚水杨丙二胺，余量为分散剂。
其中，咪唑啉衍生物为质量比2：1的十七烷基羟乙基咪唑啉、十七烯基胺乙基咪唑啉和油酸基咪唑啉混合物，二聚酸为质量比2：1的二聚油酸和二聚亚油酸混合物，有机胺为质量比2：1的十六胺和十八胺混合物，含氮杂环类化合物为质量比2：1：1的N-甲基吡咯、2,5-二甲基吡咯和2,5-二甲基-1-苯基吡咯混合物，分散剂为质量比2：1：1的异丙醇，异丁醇、异戊醇和辛醇混合物。
实施例7
按质量百分比计，准备33%的咪唑啉衍生物、8%的二聚酸、4%的聚天冬氨酸、10%的苯并三氮唑、3%的有机胺、4%的含氮杂环类化合物、0.1%的N,N’-二亚水杨丙二胺，余量为分散剂。
其中，咪唑啉衍生物为质量比3：1的十七烷基羟乙基咪唑啉、十七烯基胺乙基咪唑啉和油酸基咪唑啉混合物，二聚酸为质量比3：1的二聚油酸和二聚亚油酸混合物，有机胺为质量比3：1的十六胺和十八胺混合物，含氮杂环类化合物为质量比3：1：1的N-甲基吡咯、2,5-二甲基吡咯和2,5-二甲基-1-苯基吡咯混合物，分散剂为质量比2：1：2的异丙醇，异丁醇、异戊醇和辛醇混合物。
实施例8
本实施例通过试验来检测本发明所述的车用甲醇燃料金属缓蚀剂的性能，具体如下：
1、试验方法：金属片腐蚀试验，使用七种金属紫铜、黄铜、45#钢片、不锈钢、铸铝、锌、锡进行试验，金属试片尺寸：25.4mm×101.6mm×3.0mm，试验温度45℃±1℃，168h±2h。
2、试验用甲醇燃料：按照500ppm～1000ppm加量向M15甲醇汽油和M100甲醇燃料中分别加入实施例1-4制得的本发明的车用甲醇燃料金属缓蚀剂，并按照200mg/L的加量加入腐蚀促进剂甲酸。
3、缓蚀效果见下表。
以上表中试验数据证明，使用本发明产品可以实现对紫铜、黄铜、45#钢、不锈钢、铝、锌、锡七种金属具有良好的缓蚀能力，同时应用于甲醇燃料产品质量指标不受影响。
用本发明的金属缓蚀剂，对比不加剂和加剂的甲醇燃料进行汽车实际道路运行试验，未加本发明缓蚀剂的M15甲醇汽油，在庆铃皮卡车上行驶两万公里，油路系统中油泵、喷油嘴等部件已出现明显腐蚀；而加入本发明缓蚀剂的M15甲醇汽油，在行驶两万公里后对发动机和油路系统进行拆解，未发现发动机各金属零部件有明显腐蚀现象，油路系统也未见明显腐蚀现象。
经过实践使用证明，本发明产品使用成本低，使用方便，且对甲醇燃料的金属防腐效果十分明显，具有良好的应用价值和市场前景。
Claims (10)
1.一种车用甲醇燃料金属缓蚀剂，其特征在于由下述质量百分含量的成分组成：
咪唑啉衍生物30～40%、
二聚酸5～10%、
聚天冬氨酸3～7%、
苯并唑3～10%、
有机胺1～5%、
含氮杂环类化合物2～6%、
金属离子钝化剂0.05～0.1%、
余量为分散剂。
2.如权利要求1所述的车用甲醇燃料金属缓蚀剂，其特征在于所述的咪唑啉衍生物选自十七烷基羟乙基咪唑啉、十七烯基胺乙基咪唑啉、油酸基咪唑啉中的任意一种或多种混合物。
3.如权利要求1所述的车用甲醇燃料金属缓蚀剂，其特征在于所述的二聚酸选自二聚油酸、二聚亚油酸中的任意一种或多种混合物。
4.如权利要求1所述的车用甲醇燃料金属缓蚀剂，其特征在于所述的聚天冬氨酸为工业级的产品。
5.如权利要求1所述的车用甲醇燃料金属缓蚀剂，其特征在于所述的苯并唑为工业级的苯并三氮唑。
6.如权利要求1所述的车用甲醇燃料金属缓蚀剂，其特征在于所述有机胺为工业级的十六胺、十八胺中的任意一种或多种混合物。
7.如权利要求1所述的车用甲醇燃料金属缓蚀剂，其特征在于含氮杂环类化合物选自N-甲基吡咯、2,5-二甲基吡咯、2,5-二甲基-1-苯基吡咯中的任意一种或多种混合物。
8.如权利要求1所述的车用甲醇燃料金属缓蚀剂，其特征在于所述的分散剂选自多碳醇中的任意一种或多种混合物。
9.如权利要求8所述的车用甲醇燃料金属缓蚀剂，其特征在于所述的分散剂选自异丙醇、异丁醇、异戊醇、辛醇中的任意一种或多种混合物。
10.如权利要求1所述的车用甲醇燃料金属缓蚀剂，其特征在于所述的金属离子钝化剂为N,N’-二亚水杨丙二胺。
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