CN1718695A - 柴油多效添加剂组合物 - Google Patents
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Abstract
柴油多效添加剂组合物，其组分包括：(a)一种用单聚异丁烯丁二酰亚胺和双聚异丁烯丁二酰亚胺和/或多聚异丁烯丁二酰亚胺按一定比例调配的混合物，(b)一种带有烷基和/或烷基酚的聚氧乙烯醚。所述组分(a)、(b)的用量重量份数比为(a)(15～25)∶(b)(10～20)。该组合物加入到车用柴油中，能够阻止不安定组分所形成的一些微小氧化颗粒的聚集，使其均匀的分散在柴油中，不会造成喷油嘴的堵塞，保持良好的雾化状态。该组合物可以提高发动机动力性能，减少油耗，降低有害物质的排放量。其使用性能可以用微爆理论解释其作用机理。
Description
所属技术领域
本发明涉及到一种柴油多效添加剂组合物，该组合物添加到机动车用柴油中，使燃油喷嘴保持清洁，同时实现助燃作用。
背景技术
目前，机动车柴油中的氮、氧化物等不安定组分爆露在空气和阳光下所形成的微小的氧化颗粒的聚集，导致燃油喷嘴不清洁，工作状态不好。而且燃油喷嘴轴针内壁已形成的氧化胶质也很难去除，考虑到目前柴油发动机燃油供应系统工作压力高，一般在20MPa左右。过快的燃油流速很容易造成喷嘴孔径内壁的磨损，破坏了喷嘴的雾化状态，使得油气混合不均，导致燃烧不完全，使其柴油发动机的功率下降，严重影响了燃料的经济性、动力输出及排放性能，外观表现在汽车重载、爬坡或加速时冒黑烟。
发明内容
为解决上述问题，本发明公开了一种柴油多效添加剂组合物，包括有如下组分：
(a)选用结构式(I)中的结构式(1)和结构式(2)和/或结构式(3)
一种丁二酰亚胺的混合物；
结构式(I)：
其中n为2～4的正整数；
其中m为2～4的正整数；
R为聚异丁烯；
(b)选用结构式(II)的一种聚氧乙烯醚；
结构式(II)：
R-O-[-CH2-CH2-O-]n-H
式中R为烷基或烷基酚基，n为5～18的正整数；
前述组分(a)、(b)的用量重量份数比为(a)(15～25)∶(b)(10～20)。
除上述组分外，还可以包括选用(c)结构式(III)中的具有结构式(1)和/或结构式(2)聚醚的混合物；
结构式(III)
式中R为烷基，m＝15～40的正整数；
式中n＝15～35的正整数，R、R′为H时是聚丙二醇醚；当R为烷基烷基酚，R′为氢时，是聚丙烯一醇醚；
所述组分(a)、(b)、(c)的用量重量份数比为(a)(15～25)∶(b)(10～20)∶(c)(7～13)。
除前述组分外，还包括破乳剂、防锈剂，所述的组合物(a)、(b)、(c)、破乳剂、防锈剂用量之间的重量份数比为：(a)(15～25)∶(b)(10～20)∶(c)(7～13)∶破乳剂(0.2～0.6)∶防锈剂(0.05～0.2)。
除前述组分外，还包括有溶剂油，所述的组合物(a)、(b)、(c)、破乳剂、防锈剂、溶剂油用量之间的重量份数比为：(a)(15～25)∶(b)(10～20)∶(c)(7～13)∶破乳剂(0.2～0.6)∶防锈剂(0.05～0.2)∶溶剂油(28～40)。
除前述组分外，还包括有500SN矿物油，所述的组合物(a)、(b)、(c)、破乳剂、防锈剂、溶剂油、500SN矿物油用量之间的重量份数比为：(a)(15～25)∶(b)(10～20)∶(c)(7～13)∶破乳剂(0.2～0.6)∶防锈剂(0.05～0.2)∶溶剂油(28～40)∶500SN矿物油(10～30)。
所述的组合物中，组分(a)的数均分子量为800～1200。
所述的组合物中，组分(b)的数均分子量为400～1000。
所述的组合物中，组分(c)中的结构式(1)的数均分子量为800～2000，结构式(2)的数均分子量为1600～2300。
所述的组合物中，组分(b)结构式(II)中的组分R为一定比例的正烷基、异烷基、烷基酚基聚氧乙烯醚，n＝7～15的正整数。
所述的组分(a)是聚异丁烯丁二酰亚胺混合物，是一种高温稳定性和分散性很好的柴油清净剂。该组分的制备工艺一般选用数均分子量为1000左右的聚异丁烯与马来酸酐反应生成聚异丁烯马来酸酐，然后再与不同比例的多烯多胺反应制得单、双、多聚异丁烯丁二酰亚胺，该聚异丁烯丁二酰亚胺混合物在柴油中的用量为80～300ppm。
所述的组分(b)聚氧乙烯醚在添加剂组合物中占有很重要的位置。该组分与聚异丁烯丁二酰亚胺配伍，不仅对清除燃油喷嘴处形成的氧化胶质有良好的清净分散效果，更为重要的是，该组分能将柴油中的微量的溶解水进一步细化或微化并分散在油中，使其形成油包水的物理状态，当喷入燃烧室中遇到高温，细化的水滴首先气化产生微爆将紧包着它的油滴击碎。起到二次雾化的作用，使得油气混合更加均匀。
所述的组分(c)一种带有烷基酚和二羟基聚醚的混合物，在组合物中有助于清除燃油系统积炭的作用。在柴油中的用量为10～200ppm。
本发明，柴油多效添加剂组合物，还加入一些其它的化学组分，诸如：防锈剂、破乳剂、抗氧剂及抗泡剂，它们能够提高车用柴油的综合使用性能。
所说的防锈剂是二聚酸和三聚酸的混合物。该组分可以附着在发动机燃油系统的金属表面形成致密的薄膜，起到防锈作用。该组分在柴油中的用量为1～10ppm。
所说的破乳剂为油溶性非离子结构的破乳剂，易均匀溶解在体系中，并且具有适量的表面活性作用，该组分在柴油中的用量为1～8ppm。
所说的抗氧剂为酚型抗氧剂和胺型抗氧剂的混合体。如：2、6-二叔丁基对甲酚和芳香胺的混合物。
所说的抗泡剂为二甲基硅油，主要作用是抑制油品泡沫的产生，并使泡沫破灭。该组分在柴油中的用量为1～25ppm。
本发明提供的组合物需要一定量的溶剂进行溶解、稀释后使用。
发明效果
本发明提供的柴油多效添加剂组合物，优势在于各组分配伍性能好，与同类产品对比，有如下优点：
1.该组合物能够阻止柴油中所形成微小的氧化沉胶颗粒的聚集，能够有效地清除在燃油喷嘴上已经生成的积炭，使用该组合物，按标准方法测定，可使已受污染的喷嘴的流量损失由90％以上减少至80～65％。
2.该组合物可以改善燃油的雾化状态，使油气混合均匀，有助燃料燃烧，降低汽车油耗，提高发动机动力，减少有害气体排放量。油耗降低5～10％；动力提高1.5～3.0％；CO减少9.6％；HC减少10.6％；Nox减少15.4％；PT减少20％。
具体实施方式
实例1：
柴油多效添加剂组合物有：
(1)20克数具有结构式(I)的单、双、多聚异丁烯丁二酰亚胺的混合物。
(2)7克数具有结构式(II)的均分子量为500的聚氧乙烯醚。
上述组分在调合釜中经过简单复配后制作完成。
实例2：
柴油多效添加剂组合物有：
(1)20克数具有结构式(I)单、双、多聚异丁烯丁二酰亚胺的混合物。
(2)7克数均分子量为800具有结构式(II)的氧乙烯醚。
上述组分在调合釜中经过简单复配后制作完成。
实例3：
柴油多效添加剂组合物有：
(1)18克数具有结构式(I)单、双、多聚异丁烯丁二酰亚胺的混合物。
(2)6克数均分子量为700的具有结构式(II)的聚氧乙烯醚。
(3)6克数具有结构式(III)的烷基酚和二羟基聚醚的混合物。
上述组分在调合釜中经过简单复配后制作完成。
实例4：
柴油多效添加剂组合物有：
(1)17克数具有结构式(I)单、双、多聚异丁烯丁二酰亚胺的混合物。
(2)7克数均分子量为600的具有结构式(II)的聚氧乙烯醚。
(3)5克数具有结构式(III)的烷基酚和二羟基聚醚的混合物。
(4)0.3克数破乳剂。
(5)1.0克数二聚酸防锈剂。
上述组分在调合釜中经过简单复配后制作完成。
实例5：
柴油多效添加剂组合物有：
(1)18克数具有结构式(I)单、双、多聚异丁烯丁二酰亚胺的混合物。
(2)8克数均分子量为700的具有结构式(II)的聚氧乙烯醚。
(3)6克数具有结构式(III)的烷基酚和二羟基聚醚的混合物。
(4)0.2克数破乳剂。
(5)1.2克数二聚酸防锈剂。
上述组分在调合釜中经过简单复配后制作完成。
效果说明1：
本发明提供的柴油多效添加剂组合物能够抑制喷油嘴堵塞，减少流量损失的效果。数据见表1。
本试验用油为0#车用柴油，采用欧洲CECF-23A-01试验方法：
表1
| 组合物 | 加剂量(ppm) | 流量损失(平均值)％ |
| 空白 | / | 90.2 |
| 实例1 | 80 | 78 |
| 实例2 | 100 | 76 |
| 实例3 | 150 | 70 |
| 实例4 | 200 | 69 |
| 实例5 | 250 | 67 |
效果说明2：
所提供的柴油多效添加剂组合物进行十三工况发动机台架排放试验，考察其对排放性能的改善，数据见表2。
试验用量：符合GB 10327-89规定的标准轻柴油试验方法，柴油机十三工况法
试验方法：柴油机十三工况法
表2
| 油料 | 额定功率(kw) | 油耗量(kg/h) | 额定点比油耗(g/kw.h) | CO(g/kw.h) | HC(g/kw.h) | NOx(g/kw.h) | PT(g/kw.h) |
| 标准柴油 | 190.4 | 43.69 | 229.48 | 1.67 | 0.47 | 11.76 | 0.50 |
| 加入添加剂 | 190.8 | 41.75 | 218.82 | 1.51 | 0.42 | 9.95 | 0.40 |
| 变化率 | 4.4％ | 4.6％ | 9.6％ | 10.6％ | 15.4％ | 20％ |
效果说明3：
柴油多效添加剂组合物，对分水性能试验的影响。
试验方法为：ASTM D 1094或GB/T 19230.2
试验数据见表3。
表3
| 组合物 | 加剂量(ppm) | 60min与10min界面比 |
| 空白 | 0 | 1 |
| 实例5 | 250 | 0.8 |
效果说明4：
柴油多效添加剂组合物，对锈蚀试验的影响，数据见表4。
试验用油：0#车用柴油
试验方法：GB/T 19230.1
表4
| 清净剂组合物 | 锈蚀程度 | |||
| 加剂量(ppm) | 1 | 2 | 平均 | |
| 空白 | 0 | 无锈 | 无锈 | 无锈 |
| 实例1 | 80 | 无锈 | 无锈 | 无锈 |
| 实例2 | 100 | 无锈 | 无锈 | 无锈 |
| 实例3 | 150 | 无锈 | 无锈 | 无锈 |
| 实例4 | 200 | 无锈 | 无锈 | 无锈 |
| 实例5 | 250 | 无锈 | 无锈 | 无锈 |
效果说明5：
柴油多效添加剂组分对抗泡性能的影响，数据见表5。
试验用油：0#轻柴油
试验方法：NF-M07-075
表5
| 添加剂组合物 | 加剂量(ppm) | 时间(泡沫消失)(s) |
| 空白 | 0 | 50 |
| 实例4 | 200 | 5 |
| 实例5 | 250 | 6 |
Claims (9)
1、一种柴油多效添加剂组合物，其特征在于包括有如下组分：
(a)选用结构式(I)中的结构式(1)和结构式(2)和/或结构式(3)
一种丁二酰亚胺的混合物；
结构式(I)：
其中n为2～4的正整数；
其中m为2～4的正整数；
R为聚异丁烯；
(b)选用结构式(II)的一种聚氧乙烯醚；
结构式(II)：
R-O-[-CH2-CH2-O-]n-H
式中R为烷基或烷基酚基，n为5～18的正整数；
前述组分(a)、(b)的用量重量份数比为(a)(15～25)∶(b)(10～20)。
2.按照权利要求1所述的组合物，其特征在于还包括选用(c)结构式(III)中的具有结构式(1)和/或结构式(2)聚醚的混合物；
结构式(III)
式中R为烷基，m＝15～40的正整数；
式中n＝15～35的正整数，R、R′为H时是聚丙二醇醚；当R为烷基烷基酚，R′为氢时，是聚丙烯一醇醚；
所述组分(a)、(b)、(c)的用量重量份数比为(a)(15～25)∶(b)(10～20)∶(c)(7～13)。
3、按照权利要求2所述的组合物，其特征在于还包括破乳剂、防锈剂，所述的组合物(a)、(b)、(c)、破乳剂、防锈剂用量之间的重量份数比为：(a)(15～25)∶(b)(10～20)∶(c)(7～13)∶破乳剂(0.2～0.6)∶防锈剂(0.05～0.2)。
4、按照权利要求3所述的组合物，其特征在于还包括有溶剂油，所述的组合物(a)、(b)、(c)、破乳剂、防锈剂、溶剂油用量之间的重量份数比为：(a)(15～25)∶(b)(10～20)∶(c)(7～13)∶破乳剂(0.2～0.6)∶防锈剂(0.05～0.2)∶溶剂油(28～40)。
5、按照权利要求4所述的组合物，其特征在于还包括有500SN矿物油，所述的组合物(a)、(b)、(c)、破乳剂、防锈剂、溶剂油、500SN矿物油用量之间的重量份数比为：(a)(15～25)∶(b)(10～20)∶(c)(7～13)∶破乳剂(0.2～0.6)∶防锈剂(0.05～0.2)∶溶剂油(28～40)∶500SN矿物油(10～30)。
6、按照权利要求1和/或2和/或3和/或4和/或5所述的组合物，其特征在于(a)的数均分子量为800～1200。
7.按照权利要求1和/或2和/或3和/或4和/或5所述的组合物，其特征在于结构式(II)中的组分R为一定比例的正烷基、异烷基、烷基酚基聚氧乙烯醚，n＝7～15的正整数。
8、按照权利要求1和/或2和/或3和/或4和/或5所述的组合物，其特征在于(b)的数均分子量为400～1000。
9、按照权利要求2和/或3和/或4和/或5所述的组合物，其特征在于(c)中的结构式(1)的数均分子量为800～2000，结构式(2)的数均分子量为1600～2300。
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|---|---|---|---|---|
| CN104845679A (zh) * | 2014-02-17 | 2015-08-19 | 曼恩卡车和公共汽车股份公司 | 基于聚甲醛二烷基醚的自点火发动机用燃料 |
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| CN104845679A (zh) * | 2014-02-17 | 2015-08-19 | 曼恩卡车和公共汽车股份公司 | 基于聚甲醛二烷基醚的自点火发动机用燃料 |
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