DE2414337B2

DE2414337B2 - Geradkettiges polyalkenylsuccinimid

Info

Publication number: DE2414337B2
Application number: DE19742414337
Authority: DE
Inventors: Harry John Pitman; Ashjian Henry East Brunswick; NJ. Andress jun (V.St.A.)
Original assignee: Mobil Oil Corp
Current assignee: ExxonMobil Oil Corp
Priority date: 1973-03-30
Filing date: 1974-03-25
Publication date: 1978-01-12
Also published as: ATA250174A; AT337865B; SE388626B; IT1010833B; NL7404105A; CA1019751A; FR2223415A1; AU6720374A; BE812796A; DE2414337A1; DE2414337C3; GB1439567A; JPS49130403A

Description

Es ist wünschenswert, verschiedenen organischen Medien Detergenseigenschaften zu verleihen, zwecks Verhinderung oder Verringerung der Gegenwart von unerwünschten Substanzen auf Grund von Störungen oder anderen Ursachen in dem organischen Medium. Beispielsweise waren Schmieröle bekannt, die gewisse aschenfreie Detergentien enthielten. Einige dieser Detergentien wurden von Polybutenylsuccinimiden oder Polypropenylsuccinimiden abgeleitet. In anderen Fällen waren die Detergentien öllösliche, acylierte, stickstoffhaltige Polymerzusammensetzungen, die sich durch die Gegenwart von Kohlenwasserstoff substituierten, polaren Gruppen, wie Acyl-, Acylimidoyl- und Acyloxyresten, in ihrer Struktur auszeichneten, bei denen der Kohlenwasserstoffsubstituent von im wesentlichen gesättigten Olefinpolymeren von Olefinen mit 2 bis 30 Kohlenstoffatomen abgeleitet ist. Die vererwähnten Detergenszusammensetzungen haben sich jedoch als Vergaser- und Motordetergentien nichi als völlig zufriedenstellend erwiesen. Sie waren auch zur Verringerung von Ablagerungen im Krümmer und den Einlaßventilen nicht ausreichend wirksam und es wurde gefunden, daß sie äußerst viskose, klebrige Ventilablagerungsreste beim Einlaßkrümmer und den Motorventilen hinterlassen.

Aus der US-PS 32 19 666 sind Dispergiermittel für die oben beschriebenen Arten von Schmiermitteln bekannt. Die Dispergiermittel weisen eine polare Kohlenwasserstoff substituierte Gruppe auf. Eine besondere Verbindung ist eine solche, die durch Umsetzung eines Polyisobutenyl-substituierten Succinimids mit einem Polyamin, wie Diäthylentriamin, gebildet ist.

Ähnliche Dispergiermittel sind auch in der US-PS 31 72 892 beschrieben, bei denen die Kohlenwasserstoffgruppen wiederum von hoch verzweigtkettigen Polymeren, wie Polyisobuten, abgeleitet sind. In der US-PS 32 02 678 sind ähnliche Dispergiermittel beschrieben, in denen die langkettige Kohlenwasserstoffgruppe von kurzkettigen Olefinen abgeleitet ist, die zu Kohlenwasserstoffgruppen mit 30 bis 200 Kohlenstoffatomen polymerisiert sind. In der US-PS 32 72 746 sind gleichartige Dispergiermittel, wie in der US-PS 31 72 892 beschrieben.

Es wurde nunmehr gefunden, daß verbesserte Dispergiermittel entstehen, wenn sie eine Kohlenwasserstoffgruppe enthalten, die von einem Olefin mit wenigstens 10 Kohlenstoffatomen abgeleitet ist. Das Olefin ist ein 1-Olefin, das zur Bildung eines geradkettigen Polymeren polymerisiert wird.

Gemäß der Erfindung werden geradkettige Polyalke-•5 nylsuccinimide bereitgestellt, die flüssigen Kohlenwasserstoffzusammensetzungen verbesserte Detergenseigenschaften verleihen, wenn sie durch Umsetzung eines geradkettigen 1-Olefin-Polymeren, hergestellt aus einem 1-Olefin mit wenigstens 10 Kohlenstoffatomen,

ίο mit Maleinsäureanhydrid in einem Molverhältnis von 1 :1 unter Bildung des entsprechenden Polyalkenylbernsteinsäureanhydrids und Umsetzung des so gebildeten Polyalkenylbernsteinsäureanhydrids mit einem Alkylenpolyamin unter Bildung des entsprechenden geradkettigen Polyalkenylsuccinirnids, hergestellt worden ist.

Diese geradkettigen Polyalkenylsuccinimid-Detergentien zeigen verbesserte Vergaser- und Motordetergenseigenschaften im Vergleich zu den bekannten Detergentien. Sie führen auch zu einer bedeutenden Verringerung der Krümmer- und Einlaßventilablagerungen. Die Detergentien des Standes der Technik neigen dazu, äußerst viskose, klebrige Ablagerungen am Einlaßkrümmer und den Motorventilen zu hinterlassen.

Die oben beschriebenen geradkettigen Polyalkenylsuccinimide können in die flüssige Kohienwasserstoffzusammensetzung in jeder Menge eingebracht werden, die wirksam ist, um das gewünschte Ausmaß an Detergenseigenschaften zu erreichen. In den meisten

jo Anwendungsfällen werden diese Detergentien im allgemeinen in einer Menge zwischen etwa 0,001 und etwa 5% und vorzugsweise in einer Menge zwischen etwa 0,01 und etwa 0,5%, bezogen auf das Gewicht der gesamten flüssigen Kohlenwassersitoffzusammenset-

j5 zung, angewandt.

Die Detergentien können als geradkettige Polyalkenylsuccinimide bezeichnet werden. Der Kohlenwasserstoffteil ist aus einem 1-Olefin mit wenigstens 10 Kohlenstoffatomen durch Polymerisation hergestellt worden, wie 1-Decen, 1-Dodecen, 1-Tetradecen, 1-Hexadeccn, 1-Oktadecen, 1-Eicosen, I-Docosen, 1-Tetracosen, 1-Hexacosen, sowie höhere geradkettige 1-Olefinpolymere. Mischungen dieser vorgenannten geradkettigen 1-Olefinpolymere können gleichfalls verwendet werden. Normalerweise enthält das Olefin IO bis 30 und vorzugsweise 10 bis 24 Kohlenstoff atome.

Polymerisationskatalysatoren für das 1-Olefin sind freie Radikalinitiatoren, z. B. Di-tert.-butylperoxyd, Lewis-Säuren-Polymerisationskatalysatoren, z. B. AICb, BFj, BFj-Komplexe. Auch anionische Initiatoren oder kationische Initiatoren können verwendet worden sein. Normale Polymerisationsarbeitsweisen werden angewandt. Typische Arbeitsweisen werden in den Beispielen angegeben.

Das geradkettige Olefinpolymerisat wird dann in üblicher Weise mit Maleinsäureanhydrid unter Bildung des geradkettigen Polyalkenylsuccinimids umgesetzt. Das Olefinpolymerisat und das Maleinsäureanhydrid werden in einem molaren Verhältnis von 1 :1 umgesetzt. Die Reaktion zwischen dem 1 -Olefinpolymerisat und dem Maleinsäureanhydrid geht normalerweise ohne Katalysator bei erhöhten Temperaturen vonstatten, es kann jedoch, falls dies erwünscht ist, ein Katalysator, wie Di-tert.-butylperoxyd, verwendet werden. Das !-Olefinpolymerisat und das Maleinsäureanhydrid werden normalerweise bei einer Temperatur /wischen 100 unund 300°C, vorzugsweise bei 200 bis 250°C, in Gegenwart eines Verdünnungsmittels, im

allgemeinen ein Kohlenwasserstofflösungsmittel oder ein Kohlenwasserstofföl, umgesetzt. Toluol ist geeignet.

Das erhaltene geradkettige Polyalkenylbernsteinsäureanhydrid wird dann mit einem Alkylenpolyamin unter Bildung des gewünschten geradkeltigen Polyalkenylsuccinimids umgesetzt. Das Alkylenpolyamin ist vorzugsweise ein Polyäthylenpolyamin. Das Polyamin hat primäre Aminogruppen an jedem Ende der Kette, um mit dem Bernsteinsäureanhydrid zu reagieren. Ein molares Reaktantenverhältnis von 2:1 (Anhydrid : Amin) führt dann zu dem erwünschten Produkt mit 2 Succinimidgruppen an den Enden der Polyalkylenpolyaminkette. Ein molares Reaktantenverhäitnis von 1 :1 führt zu einem Mono-succinimid.

Beispiele für Polyalkylenpolyaminreaktanten sind Tetraäthylenpentamin, Äthylendiamin, Diäthylentriamin, Triäthylentetramin und Pentaäthylenhexamin. Das Polyalkylenbemsteinsäureanhydrid und das PoIyäthylenamin werden im allgemeinen bei einer Temperatur zwischen 150 und 250° C und vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen 150 und 200° C umgesetzt.

Von ausschlaggebender Bedeutung bei der Herstellung der geradkettigen Polyalkenylsuccinimide ist das kritische Merkmal der Verwendung eines geradkettigen 1-Olefinpolymeren, das aus Olefinen mit wenigstens 10 Kohlenstoffatomen unter Bildung des entsprechenden Polyalkenylbernsteinsäureanhydrids hergestellt ist. Es wurde gefunden, daß, wenn das geradkettige 1-Olefinpolymerisat nicht aus Olefinen mit wenigstens 10 Kohlenstoffatomen hergestellt ist, das erhaltene Polyalkenylbernsteinsäureanhydrid in dem flüssigen Kohlenwasserstoffmedium verhältnismäßig unlöslich ist, und was wiederum, wenn es mit dem Polyäthylenamin umgesetzt wird, ein Polyalkenylsuccinimid-Endprodukt ergibt, das gleichfalls in dem flüssigen Kohlenwasserstoffmedium verhältnismäßig unlöslich und daher als Detergens unwirksam ist. So wurde beispielsweise gefunden, daß die Verwendung eines Polymeren aus 1 -Octen schließlich zu einem geradkettigen Polyalkeny I-succinimid führt, das in flüssigen Kohlenwasserstoffmedien, z. B. Benzin, verhältnismäßig unlöslich ist, im Gegensatz zur Verwendung von 1-Decen, das schließlich zur Bildung eines geradkettigen Polyalkenylsuccinimids führt, das im selben Medium löslich ist.

Ein spezielles Anwendungsgebiet der Stoffe der Erfindung ist die Verbesserung der Detergenseigenschaften von organischen, flüssigen Zusammensetzungen in der Form von Erdöldestillatbrennstoffen und -ölen mit einem Anfangssiedepunkt von etwa 24 bis 57° C und einem Endsiedepunkt von etwa 121 bis 538° C oder höher. Diese Destillatbrennstoffe und -öle können einfach destillierte Brennstoffe und -öle, katalytisch oder thermisch gekrackte (einschließlich hydrogekrackte) Destillatbrennstoffe oder -öle, oder Mischungen von geradkettigen Destillatbrennstoffölen bzw. Naphthas, mit gekrackten Destillatmaterialien sein. Ferner können solche Brennstoffe und öle gemäß bekannten industriellen Arbeitsweisen, wie einer sauren oder alkalischen Behandlung, Hydrierung, Lösungsmittelraffinierung oder Tonbehandlung behandelt sein. Die erfindungsgemäßen Produkte sind insbesondere für Benzin einsetzbar.

Besonders werden unter den Brennstoffen und Brennstoffölen jene in Betracht gezogen, die im Benzinbereich sieden, Düsenbrennstoffe, Haushaltsbrennstofföle, wie die Nr. 1, 2 und 3 Brennstofföle, die zum Heizen und als Dieselbrennstofföle verwendet werden, und Turbinenbrennstoffe. Die Haushaltsbrennstofföle entsprechen im allgemeinen den Bestimmungen der ASTM-Spezifikation D 396-48 T. Bestimmungen für Dieselbrennstoffe sind in der ASTM-Spezifikation D 975-48 T definiert. Typische Düsenbrennstoffe sind in der Militärspezifikation MIL-F-5624 B definiert Ferner in Betracht kommen Getriebeöle, hydraulische öle und Schneidöle.

In einem anderen spezifischen Anwendungsgebiet umfassen die flüssigen Kohlenwasserstoffzusammensetzungen die üblichen Kohlenwasserstofföle mit Schmierviskositaten. Diese können Mineral- oder synthetische Schmieröle, aliphatische Phosphate, Ester und Diester, Silikate, Siloxane, Oxalkyläther oder Ester umfassen. Mineralschmieröle, die als Schmiermittelzusammensetzung verwendet werden, können jede geeignete Schmierviskosität aufweisen und können im Bereich von 45 SSU bis 6000 SSU bei 538°C und vorzugsweise zwischen 50 SSU bis 250 SSU bei 99° C liegen. Diese öle können Viskositätsindizes von unter 0 bis 100 oder höher haben. Viskositätsindizes zwischen 70 und 95 werden bevorzugt. Das durchschnittliche Molekulargewicht dieser öle kann z. B. zwischen 250 und 800 liegen. Typische synthetische, flüssige Kohlenwasserstoffschmiermittel können umfassen: Polypropylenglycol, Trimethylolpropanester, Neopentyl- und Pentaerythritolester, Di-(äthylhexyl)sebacat, Di-(2-äthylhexyl)adipat, Di-butylphthalat, Fluorkohlenwasserstoffe, Siiikatester, Silane, Ester von Phosphor enthaltenden Säuren, flüssige Harnstoffe, Ferrocenverbindungen, hydrierte Mineralöle, kettenartige Polyphenyle, Siloxane (Polysiloxane), alkylsubstituierte Diphenyläther, ι. B. butylsubstituierter Bis(p-phenoxyphenyl)äther und Phenoxyphenyläther.
Die nachstehenden Beispiele und Vergleichsversuche dienen zur näheren Beschreibung der geradkettigen Polyalkenylsuccinimide gemäß der Erfindung, ihrer Herstellung und ihrer Wirksamkeit als Detergentien in flüssigen Kohlenwasserstoffzusammensetzungen.

Beispiel 1

Eine Mischung von 300 g (1 Mol) einer Ci₈-Olefinmischung (mit einem Gehalt an 1% 1-Hexadeceri, 14% 1-Octadecen, 52% 1-Eicosen, 23% 1-Docosen, 7% 1-Tetracosen und 1% 1-Hexacosen) und 20 g wasserfreies Aluminiumchlorid wurde bei 90 bis 100° C etwa 4 Stunden gerührt. Die Mischung wurde wiederholt mit heißem Wasser zwecks Entfernung jeglichen Aluminiumchlorids gewaschen. Das Endprodukt war ein gemischtes Olefinpolymerisat mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 1000.

Eine Mischung von 300 g (0,3 Mol) des oben beschriebenen Polymeren und 29,4 g (0,3 Mol) Maleinsäureanhydrid wurde bei etwa 225°C etwa 8 Stunden zur Bildung des Alkenylbernsteinsäureanhydrids gerührt. Toluol als Verdünnungsmittel und 283 g (0,15 Mol) Tetraäthylenpentamin wurden zu dem Alkenylbernsteinsäureanhydrid bei etwa 75°C zugegeben. Die Mischung wurde allmählich bis etwa 200° C am Rückfluß gekocht und bei dieser Temperatur gehalten, bis die Entwicklung von Wasser aufhörte. Das Endprodukt wurde durch Destillation unter verringertem Druck erhalten.

Beispiel 2

b5 Eine Mischung von 300 g (1 Mol) einer Cis-Olefinmischung (vergl. Beispiel 1) und 20 g Bortrifluoridäthyläther wurde bei 90°C etwa 6 Stunden gerührt. Die Mischung wurde wiederholt mit heißem Wasser

gewaschen, um das Bortrifluorid zu entfernen. Das Endprodukt war ein gemischtes Olefinpolymerisat mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 600.

Eine Mischung von 300 g (0,5 Mol) des obenerwähnten Polymeren und 49 g (0,5 Met) Maleinsäureanhydrid wurde bei etwa 225° C etwa 8 Stunden gerührt, um das Alkenylbernsteinsäureanhydrid zu ergeben. Toluol als Verdünnungsmittel und 47,2 g (0,25 Mol) Teti aäthylenpentamin wurden zu dem Alkenylbernsteinsäureanhydrid bei 75°C zugegeben. Die Mischung wurde allmählich bis 200⁰C am Rückfluß gekocht und bei dieser Temperatur gehalten, bis die Entwicklung von Wasser aufhörte. Das Endprodukt wurde durch Destillation unter verringertem Druck erhalten.

Beispiel 3

15

Eine Mischung von 560 g (4 Mol) 1-Decen und 34 g wasserfreies Aluminiumchlorid wurde bei 90 bis 100⁰C etwa 4 Stunden gerührt. Die Mischung wurde wiederholt mit heißem Wasser gewaschen, um das Aluminiumchlorid zu entfernen. Das Endprodukt war ein I-Decen-Polymerisat mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 1400.

Eine Mischung von 350 g (0,25 Mol) des oben beschriebenen Polymeren und 24,5 g (0,25 Mol) Maleinsäureanhydrid wurde bei 250⁰C etwa 12 Stunden gerührt, um das Alkenylbernsteinsäureanhydrid zu ergeben. Toluol als Verdünnungsmittel und 23,6 g (0,125 Mol) Tetraäthylenpentamin wurden zu dem Alkenylbernsteinsäureanhydrid bei 75° C zugegeben. Die Mischung wurde allmählich bis etwa 200⁰C am Rückfluß gekocht und bei dieser Temperatur gehalten, bis die Entwicklung von Wasser aufhörte. Das Endprodukt wurde durch Destillation unter verringertem Druck erhalten.

Beispiel 4

Eine Mischung von 560 g (4 Mol) 1-Decen und 40 g Bortrifluoridäthyläther wurde bei 90⁰C etwa 8 Stunden gerührt. Die Mischung wurde wiederholt mit heißem Wassser gewaschen, um das Bortrifluorid zu entfernen. Das Endprodukt war ein I-Decen-Polymerisat mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 420.

Eine Mischung von 210 g (0,5 Mol) des obengenannten Polymeren und 49 g (0,5 Mol) Maleinsäureanhydrid wurde bei etwa 22O⁰C etwa 10 Stunden gerührt, um das Alkenylbernsteinsäureanhydrid zu geben. Toluol als Verdünnungsmittel und 47,2 g (0,25 Mol) Tetraäthylenpentamin wurden zu dem Alkenylbernsteinsäureanhydrid bei 75°C zugegeben. Die Mischung wurde allmählich bis etwa 200⁰C am Rückfluß gekocht und bei dieser Temperatur gehalten, bis die Entwicklung von Wasser aufhörte. Das Endprodukt wurde durch Destillation unter verringertem Druck erhalten.

Beispiel 5
(Vergleich)

Eine Mischung von 675 g (0,5 Mol) eines Polyisobutenylbernsteinsäureanhydrids und 47,2 g (0,25 Mol) Tetraäthylenpentamin wurde bei 18O⁰C gerührt, bis die Entwicklung von Wasser aufhörte. Das Produkt repräsentiert ein typisches aschefreies Brennstoff- und Schmiermitteldetergens. Dieses Produkt ist ein Beispiel für Detergentien, die bisher verwendet wurden, wie dies z. B. in der US-PS 32 19 666 beschrieben ist.

Die vorstehend beschriebenen geradkettigen Polyalkenvlsuccinimide der BeisDiele 1. 2 und 5 wurden anschließend in eine Benzin enthaltende Brennstoffzusammensetzung eingemischt, die 40 Vol.-% katalytisch gekrackte Bestandteile, 40% katalytisch reformierte Bestandteile und 20% Alkylat mit einem ungefähren Siedebereich von 32 bis 204°C enthielt. Der Basisbrennstoff und der gleiche Brennstoff, der die Polyalkenylsuccinimide der Beispiele 1, 2 bzw. 5 enthielt, wurden dem nachstehenden Vergaserdetergensversuch unterworfen.

Die Neigung zur Bildung von Ablagerungen eines Brennstoffs wurde in einem 8-h-Motortest bestimmt. Dieser beschleunigte Test ergibt, wenn er mit Brennstoffen, die keine Detergentien enthalten, durchgeführt wird, eine Menge an Ablagerung, die der beobachteten Menge entspricht, wie sie bei einem praktischen 6437-km-Betriebsversuch bei Taxis beobachtet wird. Ein Sechs-Zylinder-Chevrolet-Motor wird mit genuteten Kolbenringen ausgestattet, um die Durchblasung zu erhöhen. Der Motor wird 8 Stunden in Betrieb gehalten, wobei der zu untersuchende Brennstoff verwendet wird, und zwar bei abwechselnden Leerlauf- und Laufperioden, fn der Leerlaufperiode wird der Motor mit einer Leerlaufumdrehung von 400 U/min ohne Belastung 5 Minuten laufen gelassen. Dann wird der Motor eine Minute bei einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 2500 U/min unter einer Belastung von 30 B. H. P. und einem Quecksilberansaugdruck von 23,9 cm laufen gelassen. Während der Laufperiode werden die Durchblasung und ein Teil der Auspuffgase in den Vergaserlufteinlaß, während der Leerlaufperiode abgelassen. Nach 8stündigem Betrieb bei abwechselnden Lauf- und Leerlaufperioden wird der Vergaser untersucht und bezüglich der Menge an Ablagerung im Drosselhals bewertet. In der Bewertungsskala bedeutet eine Bewertung von 0 einen reinen Vergaser, und 1 = Spuren von Ablagerungen, 2 = leichte Ablagerungen, 3 = mittlere Ablagerungen, 4 = starke Ablagerungen.

Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle I zusammengefaßt.

Tabelle I

Vergaserdetergensversuch in Benzin 8-Stunden-Versuch mit einem Pyrex-Drosselkörper

Zusammensetzung

Konzentr. Detergenskg/1000 m³ bewertung

0	4,6
71,2	0,7
71,2	0,6
71,2	1,6

Grundbrennstoff
Grundbrennstoff+Beispiel 1
Grundbrennstoff+Beispiel 2
Grundbrennstoff+Beispiel 5

Aus den vorstehenden Vergleichsversuchen der Tabelle I ist ersichtlich, daß eine bedeutende Verringerung von kohlenstoffartigen Vergaserrückständen durch die Verwendung der Polyalkenylsuccinimide gemäß der Erfindung im Vergleich mit jenen des Standes der Technik, bei denen das 1-Olefinpolymerisat aus Olefinen mit weniger als 10 Kohlenstoffatomen hergestellt wird, wie dies durch Beispiel 5 repräsentiert wird, erzielt wird.

Die Polyalkenylsuccinimide der Beispiele! und 5 wurden als nächstes in eine Brennstoffzusammensetzung, die ein katalytisch gekracktes Benzin mit vollem Siedebereich umfaßte, eingemischt. Die erhaltenen Brennstoffzusammensetzungen wurden dann bezüglich der Verringerung kohlenstoffartieer Oberflächenabla-

gerungen untersucht, wobei der folgende Einlaßventilablagerungsversuch angewandt wurde.

Der Versuch wird mit einem Chevrolet-Il-Autoinobil mit einem 5772 cm³ Motor, das auf den Außenrollen mit einem Dynamometer verbunden ist, durchgeführt. Der Zylinderkopf wird für jeden Lauf überholt. Die Einlaßventile werden gewogen, numeriert und jedesmal im gleichen Zylinder verwendet. Alle Versuche werden mit einem auf 0,0762 cm vergrößerten Spalt des zweiten Kompressionsrings und mit einem speziellen Polyvinylchlorid-Ventil durchgeführt. Neues öl und Versuchsbrennstoff werden durch die betreffenden Systeme gespült.

Eine kontinuierliche 60stündige Laufperiode besteht aus wiederholten Perioden von 40 Sek. bei Leerlauf (500 bis 550 U/min) und 150 Sek. bei 2000 U/min. Die 150 Sekundenperiode umfaßt eine Beschleunigung (5,08 bis 10,16 cm Hg Vakuum vom Leerlauf auf 2000 U/min worauf die Motorumdrehungzahl jede 20 Sek. zwischen 1800 und 2000 U/min bei geringen Beschleunigungen (25,4 cm Hg Vakuum) periodisch geändert wird und mit geschlossener Drossel zum Leerlauf verzögert wird. Diese Verzögerungszeit ist in der 40 Sekundenleerlaufzeit enthalten. Das Luft/Brennstoffverhältnis wird für maximale Kraft bei Leerlauf und 14,0±0,5 für die schnelleren Beschleunigungen festgesetzt.

Die Fahrzeuggeschwindigkeit wird geregelt, indem für die Drosselstellung und für die Autogeschwindigkeit Befehle von einem Magnetband verwendet werden.

Die Einlaßlufttemperatur wird bei 82±5,6°C während der Hochgeschwindigkeitsperiode gehalten, indem ein Teil des Einlaßflusses über den Auspuffkrümmer geleitet wird. Alle anderen Motortemperaturen sind ungeregelt. Das hinausgehende Wasser hat jedoch eine durchschnittliche Temperatur von 96,1 ±5,6°C und der ölsumpf eine durchschnittliche Temperatur von 104 ±5,6° C.

Das Ausmaß der Durchblasung und die entsprechenden Temperaturen werden in 8stündigen Perioden aufgezeichnet. Die 60Stundenperiode entspricht einem 4023-km-Betrieb. Nach 60 Stunden wird die Brennstoffzufuhr abgeklemmt und der Motor bei 72,4 km/h bis zum Gesamtverbrauch des Brennstoffs auslaufen gelassen. Der Motorkopf wird entfernt, inspiziert und mit den Ventilen an ihrer Stelle werden alle Ablagerungen der Verbrennungskammer des Kopfes abgebürstet. Die Ventilpositionen werden markiert und die Ventile nacheinander entfernt. Die Ventile, Öffnungen. Krümmer und der Vergaserdrosselkörper werden bewertet und die Ablagerungen am Kolbenkopf festgehalten. Nachdem die Ventile photographiert wurden, wurden sie gewogen, gereinigt und nochmals gewogen, um das Gewicht der Ablagerungen zu erhalten.

Die Ergebnisse, die bei Anwendung des oben beschriebenen Versuchs erhalten wurden, sind in der nachstehenden Tabelle Il zusammengefaßt.

Tabelle II
Einlaßventilablagerungs-Versuch

Zusammensetzung

Konzcn- Einlaßventiltration ablagerung

durchschn. Gew. (Gew,%)(g)

Grundbrennstoff 0

Grundbrennstoff+ Beispiel 1 0,1
Grundbrennstoff+BeisDiel 5 0,1

Aus vorstehenden Vergleichsversuchen der Tabelle Il ist ersichtlich, daß eine bedeutende Verbesserung in der Verringerung der Bildung kohlenstoffartiger Oberflächenablagerungen bei Verwendung der Polyalkenylsuccinimide gemäß der Erfindung im Vergleich zu jenen des Standes der Technik, bei denen das 1 -Olefinpolymer mit einem Olefin mit weniger als 10 Kohlenstoffatomen hergestellt ist, wie dies durch Beispiel 5 repräsentiert wird, erhalten wird. Die Ergebnisse, die bei Verwendung des Polyalkenylsuccinimids des Beispiels 5 erhalten wurden, zeigten beträchtliche klebrige Ablagerungen am ganzen Einlaßkrümmer.

Die obenerwähnten Polyalkenylsuccinimide der Beispiele 1 bis 5 wurden anschließend jeweils in eine Brennstoffzusammensetzung, die eine industrielle Bezugsbenzinmischung umfaßte, eingemischt. Die erhaltenen Brennstoffzusammensetzungen wurden einzeln in bezug auf die Verbesserung ihrer Detergenseigenschaften durch Verbesserung der Gesamtschlamm- und ölsiebbewertung untersucht. Der folgende Test wurde angewandt.

Dieser Versuch wurde durchgeführt, indem der vorerwähnte Benzinbezugsbrennstoff verwendet wurde und ferner ein 30 S.A.E.-Öl zur Schmierung der Motorteile angewandt wurde. Es wird ein Ein-Zylinder-Motor verwendet und dieser unter periodisch veränderten Temperaturbedingungen während 100 Stunden bei 2500 U/min betrieben. Die Phase I umfaßt 3 Stunden bei einer Wasserauslaßtemperatur von 49⁰C und Tunncl-(gallery)öltemperaturen von 60⁰C; Phase Il umfaßt eine Stunde bei Wasserauslaßtemperaturen von 93°C und Tunnelöltemperaturen von 79 C. Die Vorlaufzündung beträgt 20° BTDC, A/F 15,75, die Durchblasung 50 CFH. Der Brennstoffverbrauch beträgt ungefähr 416 Liter. In diesem Versuch bedeutet eine ölsiebbewertung von 10 »rein« und eine Bewertung von 5 »50% verschlammt«. Eine durchschnittliche Schlammbewertung von 10 bedeutet »rein«. Eine Bewertung von 5 bedeutet »sehr schmutzig«. Diese Bewertungen werden von 6 verschiedenen Motorteilen abgeleitet. Dieses Verfahren gestattet eine schnelle Untersuchung für die Motordetergenseigenschaften von Zusätzen.

Die bei Anwendung des oben beschriebenen Versuchs erhaltenen Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle III zusammengefaßt.

Tabelle III

Motordetergensversuch
100 Stunden Dauer

Verbindung

0,973
0,150
0.956

Konzen- Gesamt- ölsiebtration schlamm- bewert.

bewert.
kg/1000m3

Grundbrennstoff Grundbrennstoff
+ Beispiel 1 Grundbrennstoff + Beispiel 2 Grundbrennstoff + Beispiel 3 Grundbrennstoff + Beispiel 4 Grundbrennstoff + Beispiel 5

0 142,4

142,4 142,4 142,4 142,4

6,5 8,8

8,4 8,4 7,8 7,3

3,5
9,5

9,8
8,5
7,5
6,0

Aus vorstehenden Vergleichsvcrsuchcn der Tabelle III ist ersichtlich, daß eine bedeutende Verbesserung

9 10

bezüglich der Verringerung der Gesamtschlammbil- Kohlenstoffatomen hergestellt ist, wie dies durch

dung und der Siebverschlammung durch Verwendung Beispiel 5 repräsentiert wird, erzielt wird. Die bei

der Polyalkenylsuccinimide gemäß der Erfindung im Veiwendung des Polyalkenylsuccinimids des Beispiels 5

Vergleich zu jenen des Standes der Technik, bei denen erhaltenen Ergebnisse zeigten einen übermäßigen

das I -Olefinpolymerisat aus Olefinen mit weniger als 10 ^r> Gesamtschlamm und eine schlechte ölsiebbewertung.

Claims

Patentansprüche:

1. Geradkettiges Polyalkenylsuccinimid hergestellt durch Umsetzung eines geradkettigen Polymerisats eines wenigstens 10 Kohlenstoffatome enthaltenden Olefins mit Maleinsäureanhydrid in einem Molverhältnis von 1 :1 zum entsprechenden Polyalkenylbernsteinsäureanhydrid und Umsetzung des so gebildeten Polyalkenylbernsteinsäureanhydrids mit einem Alkylenpolyamin.

2. Geradkettiges Polyalkenylsuccinimid nach Anspruch 1, bei dem das Polyalkenylbernsteinsäureanhydrid und das Polyäthylenpolyamin in einem Verhältnis von 2 :1 umgesetzt sind.

3. Verwendung der geradkettigen Polyalkenylsuccinimide nach Anspruch 1 und 2 als Detergens in flüssigen Kohlenwasserstoffzusammensetzungen.