DE2456574C3 - Motor gasoline - Google Patents
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Description
R-C-O-NH(R1)RCO-NH (R 1 )
(CHR3CH2O)11H(CHR 3 CH 2 O) 11 H.
hat, in der R einen gesättigten oder ungesättigten aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 11 bis 21 Kohlenstoffatomen, R1 einen gesättigten oder ungesättigten aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 8 bis 24 Kohlenstoffatomen, R2 und R3 unabhängig voneinander Wasserstoff oder Methyl bedeuten, a und b Werte von 1 bis 14 haben und die Summe a + b einen Wert von 3 bis 15 hat, wobei das Salz 3 bis 7 (CH2CH2O)-Gruppen aufweist, in Mengen von 0,004 bis 0,02 Gewichtsprozent, bezogen auf das Kohlenwasserstoffgemisch, vorliegt, und das Benzin ein Wasserabtrennvermögen von 1 aufweisthas, in which R is a saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon radical with 11 to 21 carbon atoms, R 1 is a saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon radical with 8 to 24 carbon atoms, R 2 and R 3 are independently hydrogen or methyl, a and b values from 1 to 14 and the sum a + b has a value of 3 to 15, the salt having 3 to 7 (CH2CH 2 O) groups, present in amounts of 0.004 to 0.02 percent by weight, based on the hydrocarbon mixture, and that Gasoline has a water release capacity of 1
2. Motorenbenzin nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß R einen Alkyl- oder einen Alkenylrest und R2 und R3 Wasserstoff bedeuten und die Anzahl der (CH2CH2O)-Gruppen je Kohlenstoffatom von R1 gleich oder kleiner als 0,7 ist.2. Motor gasoline according to claim 1, characterized in that R is an alkyl or an alkenyl radical and R 2 and R 3 are hydrogen and the number of (CH 2 CH 2 O) groups per carbon atom of R 1 is equal to or less than 0, 7 is.
3. Motorenbenzin nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß3. Motor gasoline according to claim 2, characterized in that
IlIl
den Acylrest von Tallölfettsäure bedeutet.means the acyl radical of tall oil fatty acid.
4. Motorenbenzin nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß R1 einen geradkettigen Alkyl- oder Alkenylrest mit 18 Kohlenstoffatomen bedeutet und die Summe a + b einen Wert von 4 bis 6 aufweist.4. Motor gasoline according to claim 2, characterized in that R 1 denotes a straight-chain alkyl or alkenyl radical having 18 carbon atoms and the sum a + b has a value of 4 to 6.
Die Erfindung betrifft verbesserte Benzine von gutem Vereisungsschutz-, Rostschutz-, Abwürgeschutz-, Reinigungs- und Wasserabtrennvermögen.The invention relates to improved gasolines of good quality Anti-icing, anti-rust, anti-stall, cleaning and water-separating properties.
Beim Betrieb von Funkenzündungsmotoren, wie sie in Kraftfahrzeugen verwendet werden, können zahlreiche Betriebsschwierigkeiten einem störungsfreien Betrieb G0 entgegenwirken. Eine Schwierigkeit tritt auf, wenn der Verbrennungsmotor unter kühlen, feuchten atmosphärischen Bedingungen arbeitet, besonders, wenn der Treibstoff ein Winterbenzin mit einem 50%-Destillatpunkt (gemäß ASTM-Prüfnorm) von 104°C oder weniger ist. Unter solchen Umständen kann es bei Leerlaufgeschwindigkeiten während der Anwärmperiode zum Stillstand des Motors kommen, besonders wenn der Leerlauf auf eine Periode leichter Belastung folgt. Im allgemeinen tritt diese Art des Abwürgens des Motors auf, wenn die relative Feuchtigkeit der Atmosphäre mehr als etwa 65% beträgt und die Temperatur im Bereich von-1 bis +15°C liegt Solche Bedingungen führen zur Ablagerung von Eis auf der Drosselklappe und den angrenzenden Vergaserwandungen, so daß die Eisablagerungen, wenn die Drosselklappe nahezu geschlossen ist, das Ansaugen von Luft behindern und ein Abwürgen des Motors verursachen.When operating spark ignition engines such as those used in motor vehicles, numerous operating difficulties can counteract a trouble-free operation G 0. A difficulty arises when the internal combustion engine is operating in cool, humid atmospheric conditions, especially when the fuel is winter gasoline with a 50% distillate point (per ASTM test standard) of 104 ° C or less. In such circumstances, the engine may stall at idle speeds during the warm-up period, especially if the idle follows a period of light load. In general, this type of engine stall occurs when the relative humidity of the atmosphere is greater than about 65% and the temperature is in the range of -1 to + 15 ° C. Such conditions lead to the deposition of ice on the throttle valve and adjacent ones Carburetor walls, so that the ice deposits, when the throttle valve is almost closed, hinder the intake of air and cause the engine to stall.
Zum Abwürgen des Motors kann es auch durch Ansammlung von anderen Ablagerungen als Eis im Vergaser, z. B. auf der Drosselklappe und an den umgebenden Wandungen, kommen. Es wird angenomm jn daß diese Ablagerungen auf Verunreinigungen im Brennstoff und in der Luft zurückzuführen sind, wozu auch Dämpfe gehören, die aus dem Kurbelkasten des Motors abziehen. Die Ansammlung von Ablagerungen um die Drosselklappe herum führt zu ungleichmäßigem Leerlauf und häufigem Abwürgen des Motors. Im Gegensatz zu dem Stillstand des Motors, der durch Vereisung verursacht wird und gewöhnlich verschwindet, wenn der Motor sich so weit anwärmt, daß das Eis schmilzt, ist die durch andere Ablagerungen als Eis verursachte Schwierigkeit von dauerhafterer Natur. Maßnahmen, die dagegen ergriffen werden können, sind eine kostspielige Reinigung des Vergasers oder die Erhöhung der Leerlaufgeschwindigkeit, die ihrerseits zu einer größeren Schwierigkeit beim Fahren des Wagens beiträgt und einen Treibstoffverlust verursacht.The engine can stall due to the accumulation of deposits other than ice in the carburetor, e.g. B. on the throttle valve and on the surrounding walls. It is believed that these deposits are due to contaminants in the fuel and air, including fumes drawn from the engine crankcase. The accumulation of deposits around the throttle valve of the engine leads to uneven load and frequent stalling. In contrast to the engine stall caused by icing, which usually disappears when the engine warms up to the point where the ice melts, the difficulty caused by deposits other than ice is more permanent in nature. Measures that can be taken against this are costly cleaning of the carburetor or increasing the idle speed, which in turn adds to the difficulty of driving the car and causes a loss of fuel.
Bei den Motoren der gegenwärtig hergestellten Kraftfahrzeuge kann es auch noch zu anderen Schwierigkeiten kommen, besonders während der Anwärmperiode des Motors, und diese Schwierigkeiten äußern sich in häufigem Stehenbleiben, in ungleichmäßigem Leerlauf des Motors und in zögerndem Anfahren. Man hat erkannt, daß diese Schwierigkeiten auf verschiedene Abänderungen des Motors und auf die zusätzlichen Vorrichtungen zurückzuführen sind, die die Aufgabe haben, den Gehalt der Auspuffgase an Kohlenwasserstoffen, Kohlenmonoxid und Oxiden des Stickstoffs unter Kontrolle zu halten. Diese Schwierigkeiten können durch die eingangs genannten Betriebsschwierigkeiten, die auf der Ansammlung von Eis und anderen Ablagerungen im Vergaser beruhen, noch verstärkt werden.The engines of currently manufactured automobiles may be different Difficulties arise, especially during the engine warm-up period, and these difficulties manifest themselves in frequent standing still, in unevenly Engine idling and reluctant to start. It has been recognized that these difficulties arise various modifications to the engine and the additional devices that the Have the task of determining the content of hydrocarbons, carbon monoxide and oxides of the exhaust gases Keep nitrogen under control. These difficulties can be caused by the operational difficulties mentioned at the beginning, which are due to the accumulation of ice and other deposits in the carburetor are exacerbated.
Da Motortreibstoffe bei der Verarbeitung, Förderung, Lagerung und Verwendung unweigerlich mit Wasser und Eisenmetalloberflächen in Berührung kommen, wird der Zusatz eines wirksamen Korrosionsschutzmittels zu dem Treibstoff als wesentlich betrachtet. Ein anderes wesentliches Erfordernis für einen technisch brauchbaren Motortreibstoffzusatz liegt darin, daß der Zusatz die Abtrennung des Treibstoffs von einer wäßrigen Phase, mit der er in Berührung gekommen ist, nicht stören darf. Ferner soll eine solche Berührung mit Wasser nicht zur Extraktion irgendwelcher Zusätze aus dem Treibstoff und auch nicht zur Emulgierung von Wasser in der Motortreibstoffphase führen. Wenn der Treibstoff wesentliche Mengen an innerem Wasser enthält, ist er wegen der korrosiven Wirkung auf die Metallteile des Motors und wegen der Möglichkeit, daß sich bei kaltem Wetter Eiskristalle bilden, unerwünscht.Since motor fuels inevitably come with processing, extraction, storage and use When water and ferrous metal surfaces come into contact, the addition of an effective anti-corrosive agent to the fuel is considered essential. Another essential requirement for an industrially viable motor fuel additive is that the additive separates the fuel from an aqueous phase with which it is in contact has come, must not disturb. Furthermore, such contact with water is not intended to extract any Additives from the fuel and also not for emulsifying water in the motor fuel phase to lead. If the fuel contains substantial amounts of internal water, it is corrosive because of the Effect on the metal parts of the engine and the possibility of ice crystals forming in cold weather form, undesirable.
Aus Gründen der einfacheren Handhabung und der Wirtschaftlichkeit sollen dem Benzin die gewünschten Eigenschaften durch eine möglichst geringe Anzahl vonFor reasons of simpler handling and economy, the gasoline should be the desired Properties through the smallest possible number of
Zusätzen erteilt werden, die bereits in geringen Mengen wirksam sind, und zwar vorzugsweise von einem einzigen Mehrzweckzusatz, der eine Anzahl von Wirkungen in sich vereinigt. Es sind zwar viele Mehrzweckzusätze für Benzin bekannt; viele von diesen sind jedoch technisch nicht brauchbar, entweder weil sie unerwünschte Nebenwirkungen haben, oder weil sie in zu großen Mengen zugesetzt werden müssen, wenn sie dem Benzin sämtliche erwünschten Eigenschaften verleihen sollen. Wenn z. B. ein Zusatz dem Benzin schon bei verhältnismäßig niedriger Konzentration eine außergewöhnliche Vereisungsschutzwirkung verleiht, aber in viel höheren Konzentrationen angewandt werden muß, um dem Treibstoff auch eine Korrosionsschutzwirkung zu verleihen, kann ein großer Teil des durch die Multifunktionalität bedingten Vorteils verlorengehen, wenn es wirtschaftlicher ist einen besonderen, wirksameren Korrosionsverzögerer zuzusetzen.Additions are given that are already in small quantities are effective, preferably from a single multipurpose additive comprising a number of Effects united in itself. While many general purpose gasoline additives are known; many of these however, are technically not viable, either because they have undesirable side effects or because they are in must be added in large quantities if they have all the desired properties in the gasoline should lend. If z. B. an addition to gasoline at a relatively low concentration gives exceptional anti-icing effect, but used in much higher concentrations must be in order to give the fuel an anti-corrosion effect, a large part of the the advantages resulting from the multifunctionality are lost, when it is more economical to add a special, more effective corrosion retardant.
Aas der US-PS 29 02 353 sind Motorenbenzine bekannt, die als Vereisungsschutzmittel ein Napththensäure- oder Salicylsäuresalz eines gemischten aliphatischen Hydroxyamins der allgemeinen FormelAas of US-PS 29 02 353 motor fuels are known that as an anti-icing agent a naphthenic acid or salicylic acid salt of a mixed aliphatic hydroxyamine of the general formula
HOCH2CH2 - N(R)CH2(CH2J2 - N(CH2CH2OH)2 HIGH 2 CH 2 - N (R) CH 2 (CH 2 J 2 - N (CH 2 CH 2 OH) 2
enthalten, in der R ein Gemisch aus aliphatischen Resten bedeutet, das entweder zu 2% aus Tetradecyl-, zu 24% aus Hexadecyl-, zu 28% aus Octadecyl- und zu 46% aus Octadecenylresten oder zu 8% aus Octyl-, zu 9% aus Decyl-, zu 47% aus Dodecyl-, zu 18% aus Tetradecyl-, zu 8% aus Hexadecyl-, zu 5% aus Octadecyl- und zu 5% aus Octadecenylresten besteht.contain, in which R is a mixture of aliphatic radicals means that either 2% from tetradecyl, 24% from hexadecyl, 28% from octadecyl and 46% from Octadecenyl radicals or 8% from octyl, 9% from decyl, 47% from dodecyl, 18% from tetradecyl, to 8% hexadecyl, 5% octadecyl and 5% octadecenyl radicals.
Diese bekannten Vereisungsschutzmittel haben jedoch keine multifunktionelle Wirkung.However, these known anti-icing agents do not have a multifunctional effect.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Motorentreibstoff oder ein Motorenbenzin von gutem Vereisungsschutz-, Abwürgeschutz-, Korrosionsschutz-, Reinigungs- und Wasserabtrennvermögen zur Verfügung zu stellen, wobei diese Eigenschaften mittels eines Mehrzweckzusatzes erreicht werden, der bereits bei niedrigen Konzentrationen wirksam ist.The invention has for its object to provide a motor fuel or a motor gasoline of good Anti-icing, anti-stall, anti-corrosion, cleaning and water-separating properties are available to provide, these properties are achieved by means of a multi-purpose additive that is already in is effective at low concentrations.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Motorenbenzin von gutem Abwürge- und Vereisungsschutzvermögen auf der Basis eines im Benzinbereich siedenden Kohlenwasserstoffgemisches mil einem geringen Gehalt an einem Salz aus einer gesättigten oder ungesättigten aliphatischen Carbonsäure und einem Kondensationsprodukt von Äthylenoxid oder Propylenoxid mit einem gesättigten oder ungesättigten aliphatischen Amin, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Salz zur Erzielung eines guten Rostschutz-, Reinigungs- und Wasserabtrennvermögens die allgemeine FormelAccording to the invention, this object is achieved by a motor gasoline with good anti-stall and anti-icing properties based on a hydrocarbon mixture boiling in the gasoline range with a low content of a salt of a saturated or unsaturated aliphatic carboxylic acid and a condensation product of ethylene oxide or propylene oxide with a saturated or unsaturated aliphatic amine, which is characterized is that the salt to achieve a good rust protection, cleaning and water separating ability the general formula
bezogen auf das Kohlenwasserstoffgemisch, vorliegt, und das Benzin ein Wasserabtrennvermögen von 1 aufweistbased on the hydrocarbon mixture, is present, and the gasoline has a water separation capacity of 1 having
In der Beschreibung bedeutet die Mindestmenge an aminocarbonsaures Salz, die erforderlich ist, um dem Benzin Korrosionsschutzwirkung zu verleihen, die geringste Salzmenge, die nach der ASTM-Pi üfnorm D-665 (Verfahren A) eine zufriedenstellende Hemmung der Rostbildung bewirkt Die Mindestmenge, dieIn the description means the minimum amount of aminocarboxylic acid salt required to obtain the To give gasoline anti-corrosion effect, the lowest amount of salt, which according to the ASTM-Pi üfnorm D-665 (Method A) causes a satisfactory rust inhibition. The minimum amount that
ίο erforderlich ist um dem Benzin Vereisungsschutzwirkung
zu verleihen, ist die Mindestmenge an Salz, die das Benzin enthalten muß, damit der Motor bei der
nachstehend beschriebenen Vereisungsschutzprüfung über mindestens 25 Versuchsperioden läuft ohne stehen
zu bleiben. Die hier beschriebene Wasserabtrennwirkung wird gemäß »Federal Test Method Standard Nr.
791B Method 3251.7« bestimmt wobei ein Wert von 1 im Rahmen der Erfindung als zufriedenstellend gilt.
Das oben definierte Aminsalz ist insofern multifunktionell, als es dem Benzin schon in niedrigen
Konzentrationen das gewünschte Abwürgeschutz-, Vereisungsschutz-, Korrosionsschutz- und Reinigungsvermögen verleiht, ohne das erforderliche Wasserabtrennvermögen
des Benzins zu beeinträchtigen, d. h. es muß eine gute Abtrennung der Kohlenwasserstoffphase
von dem Wasser erhalten bleiben. Das bevorzugte aminocarbonsaures Salz leitet sich von Tallölfettsäure
und ehiem Alkyl- oder Alkenylamin mit 12 bis 18
Kohlenstoffatomen und 3 bis 7 Oxyäthylengruppen ab.ίο is required to give the petrol anti-icing effect, the minimum amount of salt that the petrol must contain so that the engine runs for at least 25 test periods without stopping during the anti-icing test described below. The water separation effect described here is determined according to “Federal Test Method Standard No. 791B Method 3251.7”, a value of 1 being considered satisfactory within the scope of the invention.
The amine salt defined above is multifunctional in that it gives the gasoline the desired anti-stall, anti-icing, anti-corrosion and cleaning properties, even in low concentrations, without impairing the water-separating properties of the gasoline, i.e. the hydrocarbon phase must be well separated from the water remain. The preferred aminocarboxylic acid salt is derived from tall oil fatty acid and any alkyl or alkenyl amine having 12 to 18 carbon atoms and 3 to 7 oxyethylene groups.
Besonders bevorzugt wird ein Reaktionsprodukt aus Tallölfettsäure und einem Ct8-Alkyl- oder Alkenylamin, das 4 bis 6 Oxyäthylengruppen enthältA reaction product of tall oil fatty acid and a C t8 -alkyl or alkenylamine which contains 4 to 6 oxyethylene groups is particularly preferred
Die Aminkomponente des aminocarbonsäuren Salzes ist ein tertiäres Monoamin der allgemeinen FormelThe amine component of the aminocarboxylic acid salt is a tertiary monoamine of the general formula
(CHR2CH2O)0H(CHR 2 CH 2 O) 0 H
R-C-O-NH(R1)
\
(CHR3CH2O)^HRCO-NH (R 1 )
\
(CHR 3 CH 2 O) ^ H
hat, in der R einen gesättigten oder ungesättigten aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 11 bis 21 Kohlenstoffatomen, R1 einen gesättigten oder ungesättigten aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 8 bis 24 Kohlenstoffatomen, R2 und R3 unabhängig voneinander Wasserstoff oder Methyl bedeuten, a und b Werte von 1 bis 14 haben und die Summe a + b einen Wert von 3 bis 15 hat, wobei das Salz 3 bis 7 (CH2CH2O)-Gruppen aufweist, in Mengen von 0,004 bis 0,02 Gewichtsprozent, R1Nhas, in which R is a saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon radical with 11 to 21 carbon atoms, R 1 is a saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon radical with 8 to 24 carbon atoms, R 2 and R 3 are independently hydrogen or methyl, a and b values from 1 to 14 and the sum a + b has a value of 3 to 15, the salt having 3 to 7 (CH 2 CH 2 O) groups, in amounts of 0.004 to 0.02 percent by weight, R 1 N
(CHR2CH2O)0H(CHR 2 CH 2 O) 0 H
(CHR3CH2O)6H(CHR 3 CH 2 O) 6 H.
in der R1, R2, R3, a und 6 die obigen Bedeutungen haben. Beispiele für Gruppen R1 sind Alkyl-, Alkenyl-, Alkadienyl- und Alkatrienylgruppen, wie Octyl, Nonyl, Decyl, Decenyl, Undecyl, Dodecyl, Tridecyl, Tetradecyl, Tetradecenyl, Pentadecyl, Hexadecyl, Hexadecenyl, Heptadecyl, Octadecyl, Octadecenyl, Octadecatrienyl, Nonadecyl, Eicosyl, Heneicosyl, Docosyl, 9-Phenyloctadecyl und 10-Phenyloctadecyl. Geradkettige Gruppen werden bevorzugt. Es können auch Gemische aus Ri-Gruppen vorhanden sein; solche Gemische können von gemischten Aminen abgeleitet sein. Geeignete gemischte Amine sind diejenigen, die von gewissen, in der Natur vorkomenden Fetten und ölen, wie Kokosnußöl, Maisöl, Baumwollsaatöl, Talg und Sojabohnenöl, abgeleitet sind. Die aus Talg hergestellten Amine sind gewöhnlich Gemische, deren aliphatische Kohlenwasserstoffgruppen Tetradecyl, Tetradecenyl, Hexadecyl, Hexadecenyl, Octadecyl, Octadecenyl, Octadecadienyl und Eicosyl sind. Die von Sojabohnenöl abgeleiteten Amine sind Gemische, die Hexadecyl-, Octadecyl-, Octadecenyl-, Octadecadienyl- und Eicosylgruppen enthalten. Die aus Baumwollsaatöl hergestellten Amine sind Gemische, die gewöhnlich Tetradecyl-, Hexadecyl-, Octadecyl-, Octadecadienyl- und Eicosylgruppen enthalten. Die aus Kokosnußöl hergestellten Amine sind Gemische, die Octyl-, Decyl-, Dodecyl-, Tetradecyl-, Hexadecyl-, Octadecyl-, Octadecenyl- undin which R 1 , R 2 , R 3 , a and 6 have the above meanings. Examples of groups R 1 are alkyl, alkenyl, alkadienyl and alkatrienyl groups, such as octyl, nonyl, decyl, decenyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, tetradecenyl, pentadecyl, hexadecyl, hexadecenyl, heptadecenyl, octadecienyl, octadecenyl, octadecenyl Nonadecyl, eicosyl, heneicosyl, docosyl, 9-phenyloctadecyl and 10-phenyloctadecyl. Straight chain groups are preferred. Mixtures of Ri groups can also be present; such mixtures can be derived from mixed amines. Suitable mixed amines are those derived from certain naturally occurring fats and oils such as coconut oil, corn oil, cottonseed oil, tallow and soybean oil. The amines made from tallow are usually mixtures whose aliphatic hydrocarbon groups are tetradecyl, tetradecenyl, hexadecyl, hexadecenyl, octadecyl, octadecenyl, octadecadienyl and eicosyl. The amines derived from soybean oil are mixtures that contain hexadecyl, octadecyl, octadecenyl, octadecadienyl and eicosyl groups. The amines made from cottonseed oil are mixtures that usually contain tetradecyl, hexadecyl, octadecyl, octadecadienyl, and eicosyl groups. The amines made from coconut oil are mixtures that are octyl, decyl, dodecyl, tetradecyl, hexadecyl, octadecyl, octadecenyl and
OctadecadienylgTuppen enthalten. Die von in der Natur vorkommenden Fetten und ölen abgeleiteten Amine sind im Handel erhältlich und werden aus wirtschaftlichen Gründen für die Herstellung der erfindungsgemäß verwendeten aminocarbonsäuren Sab.e bevorzugt Bevorzugte Gruppen R1 sind Alkyl- und Alkenylgruppen mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen.Contain octadecadienyl groups. The amines derived from naturally occurring fats and oils are commercially available and, for economic reasons, are preferred for the preparation of the aminocarboxylic acids Sab.e used according to the invention. Preferred groups R 1 are alkyl and alkenyl groups having 12 to 18 carbon atoms.
Der Oxy alkyl enteil dieser tertiären Monoamine wird durch Umsetzung eines geeigneten primären Amins mit einem Alkylenoxid in saurer oder alkalischer Umgebung, vorzugsweise in alkalischer Umgebung, erzeugt. Die Umsetzung von primären Aminen mit Alkylenoxiden ist an sich bekannt Bei einem solchen Verfahren entsteht gewöhnlich nicht nur ein einziges Produkt; das Produkt wird gewöhnlich durch seine mittlere Anzahl von Oxyalkylerigruppen gekennzeichnet, die ihrerseits von dem Molverhältnis von Alkylenoxid zu Amin abhängt. Im Sinne der Erfindung sind daher die Werte von a und b in der obigen allgemeinen Formel Mittelwerte. Ein Amin, das Oxyäthylengruppen enthält, läßt sich leicht durch Umsetzung des entsprechenden primärer. Amins mit der erforderlichen Menge Äthylenoxid herstellen. Amine, die sowohl Oxyäthylengruppen als auch Oxypropylengruppen enthalten, lassen sich leicht herstellen, indem man das primäre Amin mit Äthylenoxid und 1,2-Propylenoxid umsetzt; diese Reaktion kann durchgeführt werden, indem man zunächst das primäre Amin mit Äthylenoxid und das Reaktionsprodukt dann mit 1,2-Propylenoxid kondensiert, indem man zunächst das primäre Amin mit 1,2-Propylenoxid und das Reaktionsprodukt dann mit Äthylenoxid kondensiert, indem man das primäre Amin mit einem Gemisch aus Äthylenoxid und Propylenoxid kondensiert, oder durch Kombination mehrerer dieser Verfahrensfolgen.The oxyalkyl part of these tertiary monoamines is produced by reacting a suitable primary amine with an alkylene oxide in an acidic or alkaline environment, preferably in an alkaline environment. The reaction of primary amines with alkylene oxides is known per se. In such a process, usually not just a single product is formed; the product is usually characterized by its average number of oxyalkylene groups, which in turn depends on the molar ratio of alkylene oxide to amine. For the purposes of the invention, the values of a and b in the above general formula are therefore mean values. An amine which contains oxyethylene groups can easily be converted into the corresponding primary. Prepare amine with the required amount of ethylene oxide. Amines containing both oxyethylene groups and oxypropylene groups can be easily prepared by reacting the primary amine with ethylene oxide and 1,2-propylene oxide; this reaction can be carried out by first condensing the primary amine with ethylene oxide and then condensing the reaction product with 1,2-propylene oxide by first condensing the primary amine with 1,2-propylene oxide and then condensing the reaction product with ethylene oxide by condensing the primary Amine condensed with a mixture of ethylene oxide and propylene oxide, or a combination of several of these process sequences.
Wenn ein SJaIz, wie oben beschrieben, den größten Wert als praktischer Mehrzweck-Benzinzusatz haben soll, d.h. w'inn es dem Benzin Abwürgeschutz-, Vereisungsschutz-, Korrosionsschutz-, Reinigungs- und gutes Wasserabtrennvermögen verleihen soll, soll die Gesamtanzahl von Oxyalkylengruppen 3 bis 15 betragen; es sollen 3 bis 7 Oxyäthylengruppen anwesend sein. Die Oxyäthylengruppen in dem Amin verleihen den damit hergestellten aminocarbonsäuren Salze Korrosionsschutzwirkung und Vereisungsschutzwirkung; die Oxypropylengruppen tragen zur Vereisungsschutzwirkung, aber kaum zur Korrosionsschutzwirkung bei. Wenn das aminocarbonsaure Salz nur Oxyäthylengruppen enthält, und wenn die Anzahl der Oxyäthylengruppen größer ist als etwa 0,7 je Kohlenstoffatom der Gruppe R1 des Amins, können sich ungünstige Eigenschaften hinsichtlich des Wasserabtrennvermögens ergeben, und die Mindestmenge an aminocarbonsäuren! Salz, die für einen zufriedenstellenden Vereisurigs- und Korrosionsschutz erforderlich ist, kann größer sein als die höchstzulässige Menge des Salzes, bei der noch eine zufriedenstellende Wasserabtrennwirkung erzielt wird. Oxypropylengruppen beeinträchtigen die Wasserabtrennwirkung nicht und können daher in das, Molekül einkondensiert werden, um der Tendenz der Oxyäthylengruppen, das Wasserabtrennvermögen ungünstig zu beeinflussen, entgegenzuwirken. So können die Aminsalze mehr Oxyäthylengruppen als d.ie oben angegebene Anzahl von 0,7 Oxyäthylengruppen je Kohlenstoffatom der aliphatischen Kohlenwasserstoffgruppe R1 enthalten, vorausgesetzt, daß eine oder mehrere Oxypropylengruppen anwesend sind. Die höchstzulässiige Zahl von Oxyäthylengruppen in Kombination mit Oxypropylengruppen läßt sich leicht durch Befolgung der in dieser Beschreibung gegebenen Lehre bestimmen. Allgemein enthält das aminocarbonsaure Salz 3 bis 7 Oxyäthylengruppen, vorzugsweise 4 bis 6 5 Oxyäthylengruppen.If a SJaIz, as described above, is to have the greatest value as a practical multi-purpose gasoline additive, i.e. if it is to give the gasoline anti-stall, anti-icing, corrosion protection, cleaning and good water separability, the total number of oxyalkylene groups should be 3 to Be 15; 3 to 7 oxyethylene groups should be present. The oxyethylene groups in the amine give the aminocarboxylic acids prepared with salts an anti-corrosion and anti-icing effect; the oxypropylene groups contribute to the anti-icing effect, but hardly contribute to the anti-corrosion effect. If the aminocarboxylic acid salt contains only oxyethylene groups, and if the number of oxyethylene groups is greater than about 0.7 per carbon atom of the group R 1 of the amine, unfavorable properties with regard to the ability to separate water can result, and the minimum amount of aminocarboxylic acids! Salt, which is required for satisfactory protection against icing and corrosion, can be greater than the maximum permissible amount of salt at which a satisfactory water separation effect is still achieved. Oxypropylene groups do not impair the water separation effect and can therefore be condensed into the molecule in order to counteract the tendency of the oxyethylene groups to adversely affect the water separation capacity. Thus, the amine salts can contain more oxyethylene groups than the above-mentioned number of 0.7 oxyethylene groups per carbon atom of the aliphatic hydrocarbon group R 1 , provided that one or more oxypropylene groups are present. The maximum allowable number of oxyethylene groups in combination with oxypropylene groups can easily be determined by following the teaching given in this specification. In general, the aminocarboxylic acid salt contains 3 to 7 oxyethylene groups, preferably 4 to 65 oxyethylene groups.
Die Carbonsäurekomponenie des erfindungsgemäß verwendeten aminocarbonsäuren Salzes ist eine aliphatische Kohlenwasserstoffmonocarbonsäure mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen, die gesättigt oder ungesättigtThe carboxylic acid component of the aminocarboxylic acid salt used according to the invention is an aliphatic one Hydrocarbon monocarboxylic acid with 12 to 22 carbon atoms that is saturated or unsaturated
ίο sein kann. Hierzu gehören Dodecansäure, Tridecansäure,
Tetradecansäure, Tetradecensäure, Hexadecansäure, Hexadecensäure, Octadecansäure, Octadecensäure, Octadecadiensäure,
Eicosansäure, Uneicosansäure und Doeicosansäure. Auch gemischte Säuren können verwendet
werden. Säuregemische, wie diejenigen, die durch Hydrolyse von natürlichen Fetten und Ölen
erhalten werden und Alkyl-, Alkenyl- und Alkadienylgruppen enthalten, wie sie oben für die von den gleichen
Fetten und ölen abgeleiteten Amingemische beschrieben wurden, sind ebenfalls verwendbar. Ein besonders
vorteilhaftes und bevorzugtes Säuregemisch ist TaJJölfettsäure, die aus Tallöl gewonnen wird. Tallöl ist ein
Gemisch aus Kiefernharz- und Fettsäuren, das beim Ansäuern der Schwarzlaugeseife in Freiheit gesetzt
wird, die von der Schwarzlauge des Sulfatverfahrens bei der Herstellung von Kraftpapier abgeschöpft wird.
Rohes Tallöl wird gewöhnlich durch Destillation in Fraktionen zerlegt, in denen das Verhältnis von
Fettsäuren zu Kiefernharzsäuren im Bereich von 1 :99 bis 99 :1 variiert. Im Rahmen der Beschreibung umfaßt
der Begriff Tallölfettsäure Tallölgemische, die einen Fettsäuregehalt von mindestens etwa 50 Gewichtsprozent
aufweisen und zum Rest hauptsächlich aus Kiefernharzsäuren im Gemisch mit geringeren Mengen
an Unverseifbarem von unbekannter chemischer Zusammensetzung bestehen. Die Fettsäuren in den
Tallölfettsäuren bestehen hauptsächlich aus Oleinsäure, Linolsäure, konjugierter Linolsäure, Palmitinsäure,
Stearinsäure, Palmitoleinsäure, Arachidinsäure und Behensäure. Tallölfettsäuren, die im Handel erhältlich
sind, umfassen solche mit den folgenden Zusammensetzungen: Palmitinsäure (0,1 bis 5,3%), Palmitoleinsäure
(0,1 bis 2,1%), Stearinsäure (2,1 bis 2,6%), Oleinsäure (39,3 bis 49,5%), Linolsäure (38,1 bis 41,4%), Eicosansäure
(1,2 bis 1,9%), Eicosadiensäure (0,5 bis 3,2%), Eicosatriensäure (0,4 bis 2,9%) und Behensäure (0,4 bis
0,9%), Rest Kiefernharzsäuren, nichtidentifizierte Säuren und Unverseifbares.
Die erfindungsgemäß verwendeten aminocarbonsauren Salze werden durch Umsetzung der oben beschriebenen
tertiären Monoamine mit den genannten Carbonsäuren hergestellt. Im allgemeinen verwendet
man 1 Mol Säure je Mol Amin; Säure oder Amin können jedoch in Mengen bis zu einem Überschuß von 1 Mol
über den anderen Reaktionspartner bei der Umsetzung anwesend sein. Die Reaktion des Amins mit der Säure
ist eine Neutralisation unter Bildung des Aminsalzes der Säure und kann in bekannter Weise durchgeführt
werden. Gegebenenfalls kann man die Reaktion durch Anwendung etwas erhöhter Temperaturen von 38 bis
93° C beschleunigen. Lösungsmittel, wie Methanol, Äthanol, Isopropanol, Butanol, Aceton, Methyläthylketon,
Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff, Benzol, Toluol und Xylol, sowie Gemische von solchen Lösungsmitteln/
können hierbei angewandt werden. Zwecks leichteter Handhabung und leichteren anschließenden Zusatzes
zum Benzin wird das aminocarbonsaure Salz in einem geeigneten Lösungsmittel, wie einem der oben genann-ίο can be. These include dodecanoic acid, tridecanoic acid, tetradecanoic acid, tetradecenoic acid, hexadecanoic acid, hexadecenoic acid, octadecanoic acid, octadecenoic acid, octadecadienoic acid, eicosanoic acid, uneicosanoic acid and doeicosanoic acid. Mixed acids can also be used. Acid mixtures, such as those obtained by hydrolysis of natural fats and oils and containing alkyl, alkenyl and alkadienyl groups, as described above for the amine mixtures derived from the same fats and oils, can also be used. A particularly advantageous and preferred acid mixture is taJ oil fatty acid, which is obtained from tall oil. Tall oil is a mixture of pine resin and fatty acids that is released when the black liquor soap is acidified, which is skimmed off by the black liquor from the sulphate process in the manufacture of kraft paper. Crude tall oil is usually broken down into fractions by distillation in which the ratio of fatty acids to pine rosin acids varies in the range 1:99 to 99: 1. In the context of the description, the term tall oil fatty acid includes tall oil mixtures which have a fatty acid content of at least about 50 percent by weight and the remainder mainly consists of pine resin acids in a mixture with smaller amounts of unsaponifiables of unknown chemical composition. The fatty acids in tall oil fatty acids mainly consist of oleic acid, linoleic acid, conjugated linoleic acid, palmitic acid, stearic acid, palmitoleic acid, arachidic acid and behenic acid. Tall oil fatty acids that are commercially available include those having the following compositions: palmitic acid (0.1 to 5.3%), palmitoleic acid (0.1 to 2.1%), stearic acid (2.1 to 2.6%) , Oleic acid (39.3 to 49.5%), linoleic acid (38.1 to 41.4%), eicosanoic acid (1.2 to 1.9%), eicosadienoic acid (0.5 to 3.2%), eicosatrienoic acid (0.4 to 2.9%) and behenic acid (0.4 to 0.9%), the remainder pine resin acids, unidentified acids and unsaponifiables.
The aminocarboxylic acid salts used according to the invention are prepared by reacting the tertiary monoamines described above with the carboxylic acids mentioned. In general, 1 mole of acid is used per mole of amine; However, acid or amine can be present in the reaction in amounts of up to an excess of 1 mol over the other reactant. The reaction of the amine with the acid is a neutralization with formation of the amine salt of the acid and can be carried out in a known manner. If necessary, the reaction can be accelerated by using somewhat elevated temperatures of 38 to 93.degree. Solvents such as methanol, ethanol, isopropanol, butanol, acetone, methyl ethyl ketone, chloroform, carbon tetrachloride, benzene, toluene and xylene, and mixtures of such solvents / can be used here. For the purpose of easy handling and easier subsequent addition to gasoline, the aminocarboxylic acid salt is dissolved in a suitable solvent, such as one of the above
ten Lösungsmittel, gelöst. Solche Lösungen oder Konzentrate enthalten das Salz im allgemeinen in Konzentrationen von 10 bis 90, vorzugsweise von 40 bis 80 Gewichtsprozent. Das bevorzugte Lösungsmittel ist Xylol.th solvent, dissolved. Such solutions or concentrates generally contain the salt in Concentrations from 10 to 90, preferably from 40 to 80 percent by weight. The preferred solvent is xylene.
Das aminocarbonsaure Salz wird zu dem Benzin, d. h. dem im Benzinbereich siedenden Kohlenwasserstoffgemisch, zugesetzt. Die Treibstoffbasis kann aus geradkettigen oder verzweigtkettigen Paraffinen, Cycloparaffinen, Olefinen und Aromaten oder Gemischen solcher Kohlenwasserstoffe bestehen, die aus direktdestilliertem Benzin, Polymerbenzin, Naturbenzin, thermisch oder katalytisch gespaltenen Kohlenwasserstoffen und katalytisch reformierten Kohlenwasserstoffen erhalten werden. Das Benzin kann außerdem verschiedene Mengen an herkömmlichen Treibstoffzusätzen, wie Antiklopfmitteln, z. B. Bleitetramethyl, Bleitetraäthyl und gemischten Bleialkylen, Spülmitteln, Farbstoffen, Oxydationsverzögerern, Vereisungsschutzmitteln, Rostschutzmitteln, Detergentien und Mitteln gegen die Vorzündung, enthalten. Im allgemeinen beträgt die Konzentration des aminocarbonsäuren Salzes in dem Benzin 0,004 bis 0,02 Gewichtsprozent (28,5 bis 142.4 g/m3 Benzin), vorzugsweise 0,006 bis 0,008 Gewichtsprozent (42,8 bis 57 g/m3 Benzin).The aminocarboxylic acid salt is added to the gasoline, ie the hydrocarbon mixture boiling in the gasoline range. The fuel base can consist of straight-chain or branched-chain paraffins, cycloparaffins, olefins and aromatics or mixtures of such hydrocarbons, which are obtained from direct-distilled gasoline, polymer gasoline, natural gasoline, thermally or catalytically cracked hydrocarbons and catalytically reformed hydrocarbons. The gasoline can also contain various amounts of conventional fuel additives such as anti-knock agents, e.g. B. tetramethyl lead, tetraethyl lead and mixed lead alkylene, detergents, dyes, oxidation retardants, anti-icing agents, rust inhibitors, detergents and agents against preignition contain. In general, the concentration of the aminocarboxylic acid salt in the gasoline is 0.004 to 0.02 percent by weight (28.5 to 142.4 g / m 3 gasoline), preferably 0.006 to 0.008 percent by weight (42.8 to 57 g / m 3 gasoline).
Die Rostschutzeigenschaften der erfindungsgemäß verwendeten Salze werden nach der ASTM-Prüfnorm D-665, Verfahren A, bestimmt. Bei diesem Versuch werden 300 ml Treibstoff auf Kohlenwasserstoffbasis, der den zu untersuchenden Zusatz enthält, mit 30 ml destilliertem Wasser bei 32° C gerührt, wobei eine zylindrische Stahlprobe vollständig in die Flüssigkeit eintaucht. Der Versuch wird 20 Stunden lang durchgeführt. Bei Verwendung der Treibstoffbasis für sich allein sind nach 20 Stunden gewöhnlich etwa 80% der Oberfläche der Stahlprobe mit Rostflecken bedeckt. Für die Zwecke der Erfindung, und um die Korrosionsschutzwirkung vergleichen zu können, wird die geringste Menge an aminocarbonsäuren! Salz bestimmt, die erforderlich ist, um eine praktisch vollständige Rostschutzwirkung herbeizuführen. Repräsentative Ergebnisse sind in den nachstehenden Beispielen tabellenmäßig zusammengefaßt.The rust protection properties of the salts used according to the invention are determined according to the ASTM test standard D-665, Procedure A. This experiment uses 300 ml of hydrocarbon fuel, containing the additive to be investigated, stirred with 30 ml of distilled water at 32 ° C, with a cylindrical steel sample is completely immersed in the liquid. The experiment is carried out for 20 hours. Using the fuel base on its own, after 20 hours this is usually about 80% of the Surface of the steel sample covered with rust stains. For the purposes of the invention, and to protect against corrosion being able to compare will be the least amount of aminocarboxylic acids! Salt determines that is necessary to bring about a practically complete rust protection effect. Representative results are summarized in tables in the following examples.
Die Vereisungsschutzwirkung der erfindungsgemäß verwendeten Salze wird unter Verwendung eines Benzins bestimmt, das den betreffenden Zusatz enthält, indem man die Anzahl der Perioden bis zum Abwürgen des Motors mißt. Der Versuch wird mit einem Chevrolet-S^-l-Sechszylinder-Motor durchgeführt. Die Umgebung des Vergasers wird auf 4° C und einer relativen Feuchte von 95% gehalten. Unter diesen Bedingungen wird im wesentlichen mit Wasser gesättigte kühle Luft durch den Vergaser gesaugt Der Versuch besteht darin, daß man den Motor in einer zweiteiligen Periode laufen läßt, nämlich 20 Sekunden mit offener Drosselklappe bei einer Geschwindigkeit von 1600 U/min and 1Θ Sekunden mit nahezu geschlossener Drosselklappe mit einer Geschwindigkeit von 400 U/min (Leerlaufgeschwindigkeit). Bei dem Versuch bildet sich auf der Drosselklappe und den umgebenden Vergaserwandungen Eis, das den Motor zum Stillstand bringt, indem es die Luftströmung verhindert, wenn die Drosselklappe in der Leerlaufperiode des Versuchs nahezu geschlossen ist Die Treibstoffbasis wird so ausgewählt, daß der Motor normalerweise in Abwesenheit eines wirksamen Vereisungsschutzzusatzes nach etwa 3 bis 5 Versuchsperioden zum Stillstand kommt Im allgemeinen wird em Zusatz als wirksam angesehen.The anti-icing effect of the salts used according to the invention is using a Gasoline determines which contains the additive in question by counting the number of periods to stall of the engine. The test is carried out with a Chevrolet S ^ -l six-cylinder engine. The area around the gasifier is kept at 4 ° C and a relative humidity of 95%. Under these Conditions essentially, cool air saturated with water is drawn through the carburetor during the experiment consists in letting the engine run in a two-part period, namely 20 seconds with the open Throttle valve at a speed of 1600 rpm and 1Θ seconds with almost closed Throttle valve at a speed of 400 rpm (idle speed). When trying Ice forms on the throttle valve and the surrounding carburetor walls, which brings the engine to a standstill by preventing air flow when the The throttle valve is almost closed in the idle period of the attempt. The fuel base is so selected that the engine will normally perform in the absence of an effective anti-icing additive comes to a standstill for about 3 to 5 trial periods. In general, an additive is considered effective.
wenn er das Abwürgen des Motors in etwa 10 Perioder verhindert; ein ausgezeichnetes Vereisungsschutzmitte verhindert das Abwürgen des Motors bis mindestens etwa 25 Perioden. Die hier verwendete Treibstoffbasis hat einen 50%-DestilIatpunkt von 92°C, bestimmt nach der ASTM-Prüfnorm D-86. Um die Vereisungsschutzwirkung der erfindungsgemäß verwendeten aminocarbonsäuren Salze aufzuzeigen, werden die Mindestkonzentrationen an Salz bestimmt, die erforderlich sind, umif it prevents the engine from stalling in about 10 periods; an excellent anti-icing agent prevents the engine from stalling for at least about 25 periods. The fuel base used here has a 50% distillation point of 92 ° C, determined according to ASTM test standard D-86. About the anti-icing effect of the aminocarboxylic acid salts used according to the invention are the minimum concentrations of salt determined that are required to
ίο das Abwürgen des Motors zu verhindern, bevor er mindestens 25 Versuchsperioden durchlaufen hat Repräsentative Ergebnisse sind in den nachstehenden Beispielen tabellenmäßig zusammengefaßt.ίο prevent the engine from stalling before running Has had at least 25 trial periods. Representative results are given below Examples summarized in tables.
Das Wasserabtrennvermögen (United States Federal Water Rating) von Benzin, das die erfindungsgcmäfi verwendeten aminocarbonsäuren Salze enthält, wird nach der USA.-Bundesprüfnorm Nr. 791B, Methode 3251.7, bestimmt, gemäß welcher das den Zusatz enthaltende Benzin mit einer wäßrigen Phosphatpufferlösung (pH 7) stark geschüttelt wird, worauf man nach 5 Minuten langem Stehenlassen die Volumenänderung der wäßrigen Phase und den Zustand der Grenzfläche beobachtet. Der Zustand der Grenzfläche wird nach der folgenden Werteskala angegeben:The United States Federal Water Rating of gasoline subject to the invention Aminocarboxylic acids used contains salts, according to the USA.-Bundesprüfnorm Nr. 791B, method 3251.7, determined according to which the gasoline containing the additive with an aqueous phosphate buffer solution (pH 7) is shaken vigorously, whereupon the change in volume can be seen after standing for 5 minutes the aqueous phase and the state of the interface are observed. The state of the interface is determined by the given the following scale of values:
2525th
4545
5555
6060
Wert Aussehen der GrenzflächeValue Appearance of the interface
1 klar und sauber1 clear and clean
Ib einige kleine, klare Blasen, die nicht mehrIb some small clear bubbles that are no more
als schätzungsweise 50% der Grenzfläche bedecken; keine Fetzen, Schaumspitzen
und kein Film an der Grenzflächethan cover an estimated 50% of the interface; no scraps, foam tips
and no film at the interface
2 Fetzen oder Schaumspitzen und/oder Film an der Grenzfläche2 scraps or foam tips and / or film at the interface
3 lockere Schaumspitzen und/oder
schwacher Schaum3 loose foam tips and / or
weak foam
4 dichte Schaumspitzen und/oder
starker Schaum4 dense foam tips and / or
strong foam
40 Das Wasserabtrennvermögen (»Federal Water Ra ting«) liefert ein Maß für die Leichtigkeit der Trennung des Benzins von Wasser nach starkem Vermischen Allgemein wird angenommen, daß für eine zufrieden stellende Trennung bei technischen Treibstoffen eir Wert von Ib erforderlich ist Für die Zwecke dei Erfindung wird der Wert 1 als Kennzeichen für ein« zufriedenstellende Wasserabtrennwirkung gewählt Man bestimmt die Höchstkonzentration des aminocar bonsauren Salzes in dem Benzin, bei der noch eir Wasserabtrennwert von 1 erreicht wird. Wenn dies« Höchstkonzentration überschritten wird, ist die Wech selwirkung mit dem Wasser im Sinne der Erfindung zi stark. Die Höchstkonzentration, die einen Wasserab trennwert von 1 ergibt ist für technisch verwendbar« Mehrzweck-Benzinzusätze wichtig, weil ein Zusatz, de dem Benzin z. B. ein ausgezeichnetes Korrosionsschutz und Vereisungsschutzvermögen verleiht kaum vor Wert ist wenn die Höchstkonzentration des Zusatzes bei der ein Wasserabtrennwert von 1 erhalten wird wesentlich niedriger ist als die Mindestkonzentration die erforderlich ist um dem Benzin ein wirksame Korrosionsschutz- und Vereisungsschutzvermögen zt verleihen. Die mit den erfindungsgemäß verwendeter aminocarbonsäuren Salzen erhaltenen Ergebnisse sine in den nachstehenden Beispielen tabellenmäßig zusatn mengefaßt. 40 Federal Water Rating provides a measure of the ease of separation of gasoline from water after vigorous mixing. It is generally believed that satisfactory separation in industrial fuels requires a value of Ib for the purposes of the invention If the value 1 is chosen as an indicator of a satisfactory water separation effect, the maximum concentration of the aminocarboxylic acid salt in the gasoline at which a water separation value of 1 is achieved is determined. If this «maximum concentration is exceeded, the interaction with the water within the meaning of the invention is strong. The maximum concentration, which gives a Wasserab separation value of 1, is important for technically usable «multi-purpose petrol additives, because an additive, de the petrol z. B. gives excellent corrosion protection and anti-icing properties hardly before value is when the maximum concentration of the additive at which a water separation value of 1 is obtained is significantly lower than the minimum concentration required to give the petrol effective anti-corrosion and anti-icing properties. The results obtained with the aminocarboxylic acid salts used according to the invention are summarized in tables in the following examples.
609682'35609682'35
Beispiele 1 bis 6Examples 1 to 6
1010
Diese Beispiele erläutern die multifunktionelle Natur der erfindungsgemäß verwendeten aminocarbonsäuren Salze. Die Salze werden durch Vermischen von äquimolekularen Mengen Amin und Tallölfettsäure hergestellt. Die Amine sind in Tabelle 1 unter Benennung des Ausgangsamins angegeben, dem die Anzahl der einkondensierten Oxyalkylengruppen folgt, wobei Äthylenoxid mit ÄO und Propylenoxid mit PO ι ο bezeichnet ist. So ist in Beispiel 1 das Ausgangsamin Kokosnußamin, also ein Gemisch aus von KokosnußölThese examples illustrate the multifunctional nature of the aminocarboxylic acids used according to the invention Salts. The salts are made by mixing equimolecular amounts of amine and tall oil fatty acid manufactured. The amines are given in Table 1, naming the starting amine to which the Number of condensed oxyalkylene groups follows, with ethylene oxide with ÄO and propylene oxide with PO ι ο is designated. Thus, in Example 1, the starting amine is coconut amine, that is, a mixture of coconut oil
abgeleiteten Aminen, und in dieses Amin sind im Mittel 1 Äthylenoxideinheiten einkondensiert. Die Tallölfettsäure ist ein im Handel erhältliches Gemisch, das 44% Oleinsäure, 32% nichtkonjugierte Linolsäure, 8% konjugierte Linolsäure, 5% gesättigte Säuren (Palmitinsäure und Stearinsäure) und 11 % nichtidentifizierte Säuren und Unverseifbares enthält. Die Zusatzkonzentrationen sind in der Tabelle in Gewichtsprozent und in g/m3 angegeben.derived amines, and an average of 1 ethylene oxide units are condensed into this amine. The tall oil fatty acid is a commercially available mixture containing 44% oleic acid, 32% non-conjugated linoleic acid, 8% conjugated linoleic acid, 5% saturated acids (palmitic and stearic acids), and 11% unidentified acids and unsaponifiables. The additional concentrations are given in the table in percent by weight and in g / m 3 .
< = weniger als.<= less than.
> = gleich oder mehr als.> = equal to or more than.
< = gleich oder weniger als.<= equal to or less than.
Die obigen Ergebnisse zeigen, daß die aminocarbonsäuren Salze schon bei sehr geringen Konzentrationen einen ausgezeichneten Korrosions- und Vereisungsschutz bieten. Die Ergebnisse zeigen ferner, daß die Wasserabtrennwirkung (»Federal Water Rating von 1«) bei der Mindestkonzentration, die für den Rost- und Vereisungsschutz erforderlich ist, gut ist. Vergleichsbeispiel A zeigt, daß man ein schlechtes Federal Water Rating erhält, wenn die Anzahl der Äthylenoxidgruppen größer als etwa 0,7 je Kohlenstoffatom der R'-Gruppen des Amins ist selbst wenn die Rostschutzwirkung und die Vereisungsschutzwirkung zufriedenstellend sind.The above results show that the aminocarboxylic acids Salts provide excellent protection against corrosion and icing, even at very low concentrations Offer. The results also show that the water separation effect ("Federal Water Rating of 1") is good at the minimum concentration required for rust and icing protection. Comparative example A shows that the Federal Water Rating is poor if the number of ethylene oxide groups is greater than about 0.7 per carbon atom of the R 'groups of the amine even if the rust preventive effect and the anti-icing effect is satisfactory.
Der Wert der erfindungsgemäß verwendeten aminocarbonsäuren Salze als Vergaserreinigungsmittel wird durch zwei Versuchsreihen aufgezeigt. In dem ersten Versuch wird die Wirksamkeit der Salze für die Entfernung von Ablagerungen untersucht die bereits im Vergaser vorhanden sind. Der zweite Versuch bestimmt die Wirksamkeit der Salze für die Reinhaltung des Vergasers. In dem ersten Versuch werden zunächst Ablagerungen in dem Vergaser unter vorgeschriebenen Bedingungen angesammelt Die Wirksamkeit eines Zusatzes als Vergaserreinigangsmittel wird dann bestimmt indem man den Motor mit einem Treibstoff laufen läßt der den Zusatz enthält und diejenige Menge der angesammelten Ablagerungen bestimmt die dabei entfernt wird.The value of the aminocarboxylic acids used according to the invention Salts as carburetor cleaning agents are demonstrated by two series of experiments. In the first The experiment examines the effectiveness of the salts for removing deposits that are already in the Carburettors are present. The second attempt determines the effectiveness of the salts in keeping the Carburetor. In the first attempt, deposits are first prescribed in the carburetor Conditions accumulated The effectiveness of an additive as a carburetor cleaner is then determined by running the engine on a fuel that contains the additive and that amount the accumulated debris determines which is removed in the process.
Bei diesem Versuch werden Chevrolet-Sechszylinder-3,77-1-Motoren mit Carter Nr. 3511-S-Vergasern verwendet die mit Eistnrmen und Erhitzern ausgestattet sind. Ein Motor wird verwendet um in der kürzesten Zeit genügend Drosselkörperablagerungen für die Reinigungsperiode des Versuchs zu erzeugen. Da die Periode der Ansammlung der Ablagerungen bei dem Versuch etwa 10 Stunden durchgeführt wird, während die Reinigungsperiode des Versuchs etwa 50 Stunden erfordert, kann die Untersuchung in verhältnismäßig kurzer Zeit durchgeführt werden, indem man einen Motor für die Ansammlung von Ablagerungen und mehrere Motoren für die Reinigungsperiode des Versuchs verwendet. In dem für die Ansammlung der Ablagerungen bestimmten Motor wird der Ringspalt des obersten Kolbenringes um 0,32 cm auf 0,35 cm vergrößert und der Ring an Stelle des zweiten Kompressionsringes eingesetzt, so daß die oberste Ringnut leer bleibt und dadurch die Menge der durchgeblasenen Gase vergrößert wird. Die Gesamtmenge der durchgeblasenen Gase wird vom Domdeckel zum Luftreiniger des Vergasers gerichtet. Das Luftrejnigerelement wird herausgenommen. Die Auspuffleitung wird so abgeändert daß die Auspuffgase desIn this trial, Chevrolet six-cylinder 3.77-1 engines Used with Carter No. 3511-S carburetors which are equipped with ice tubes and heaters are. An engine is used to remove enough throttle body deposits for the throttle body in the shortest possible time Generate cleaning period of the attempt. Since the period of the accumulation of the deposits at the The experiment is carried out for about 10 hours, while the cleaning period of the experiment is about 50 hours requires, the examination can be carried out in a relatively short time by one Motor for the accumulation of deposits and several motors for the cleaning period of the Trial used. In the engine designed for the accumulation of the deposits, the annular gap becomes of the top piston ring enlarged by 0.32 cm to 0.35 cm and the ring in place of the second Compression ring used, so that the uppermost ring groove remains empty and thereby the amount of blown gases is enlarged. The total amount of gases blown through is taken from the dome cover directed towards the air purifier of the carburetor. The air cleaner element is removed. The exhaust pipe is modified so that the exhaust gases of the
Motors dem Luftreiniger des Vergasers zugeführt werden. Der Motor wird unter den folgenden Bedingungen betrieben: Die Verteiler-Vakuumvorzündung wird ausgeschaltet, um eine Vorzündung von 4° vor dem oberen Totpunkt aufrechtzuerhalten; Motorgeschwindigkeit 700 ± 10 U/min; WasserauslaBtempe^ ratur 79 ± U0C; Luft-Treibstoffgemisch bei maximalem Vakuum; Vergaserluft durch HindurcWeiten dufdh einen Eisturm und dann Wiedererwärmen auf 32 bis 35°C gekühlt; Auspuff des Motors an den LufteinlaB<ferEngine can be fed to the air cleaner of the carburetor. The engine is operated under the following conditions: the manifold vacuum pre-ignition is turned off to maintain a 4 ° pre-ignition before top dead center; Motor speed 700 ± 10 rpm; Water outlet temperature 79 ± U 0 C; Air-fuel mixture at maximum vacuum; Carburetor air cooled by expanding an ice tower and then reheating to 32 to 35 ° C; Exhaust the engine to the air intake
Vergasers angeschlossen, wie beschrieben. Als Treißstoff wird MS-08, ein technischer Bezugstreibstoff for die »Sequence MS«-ölprüfung, verwendetCarburetor connected as described. As a tear-off material becomes MS-08, an engineering reference fuel for the "Sequence MS" oil test is used
Wenn der Motor in Betrieb genommen wird, ist das den Auspuff mit dem Lufteinlaß des Motors verbindende Ventil geschlossen. Die Geschwindigkeit wird aaf 700 U/min bei maximalem Vakuum eingestellt Daifli wird das Auspuffgas-Zuführungsventil geöffnet und die Geschwindigkeit des Motors auf 700 U/min gehaltenWhen the engine is started it is connecting the exhaust to the engine's air intake Valve closed. The speed will be aaf 700 rpm at maximum vacuum set Daifli the exhaust gas supply valve is opened and the engine speed is maintained at 700 rpm
(die Einstellung des Auspuffgas-Zuführungsventils ist kritisch). Die Einstellung wird so gewählt, daß dem Motor die maximale Menge an Auspuffgas zugeführt wird, die er bei glattem Lauf ohne Abwürgen gerade noch verträgt. Der Motor wird 10 Stunden oder so lange laufen gelassen, bis er unter diesen Bedingungen nicht mehr läuft. Dann wird der Vergaser herausgenommen und durch Besichtigung bewertet. Ein Wert von 100 bedeutet einen reinen Vergaser.Wenn der Reinheitswert höher als 30 ist, ist eine zusätzliche Ansammlung von Ablagerungen erforderlich.(The setting of the exhaust gas supply valve is critical). The setting is chosen so that the The engine is supplied with the maximum amount of exhaust gas that it can run smoothly without stalling still tolerate. The engine is allowed to run for 10 hours or so until it does not fail under these conditions more runs. Then the carburetor is taken out and assessed by inspection. A value of 100 means a clean carburetor. If the purity value is higher than 30, there is an additional accumulation of Deposits required.
Für die Reinigungsperiode des Versuchs wird der schmutzige Vergaser in einen anderen Motor eingesetzt, der dann unter den oben beschriebenen Bedingungen laufen gelassen wird, mit der Ausnahme, daß normale Kolbenringe verwendet und die durchgeblasenen Gase sowie die Auspuffgase nicht dem Lufteinlaß zugeführt werden. Vor dem Versuch werden neue Zündkerzen eingesetzt, der Kurbelkasten wird mit detergensarmem SAE 30-01 beschickt, und das Luftreinigergehäuse sowie das Auspuffsystem werden gereinigt Die Reinigungsperiode wird 50 Stunden in fünf Abschnitten zu je 10 Stunden gefahren, wobei die Bewertung in geeigneten Zeitabständen vorgenommen wird, um das Ausmaß und die Geschwindigkeit der Reinigung zu bestimmen. Die prozentuale Reinigung wird nach der folgenden Gleichung berechnet:For the cleaning period of the experiment, the dirty carburetor is placed in another engine, which is then run under the conditions described above, with the exception of that normal piston rings are used and the blown gases as well as the exhaust gases do not Air inlet are supplied. Before the experiment, new spark plugs are inserted, the crankcase is with Low-detergent SAE 30-01 loaded, and the air cleaner housing as well as the exhaust system are cleaned The cleaning period becomes 50 hours in five Sections of 10 hours each driven, with the assessment being carried out at suitable time intervals is used to determine the extent and speed of cleaning. The percentage cleaning is calculated according to the following equation:
Prozentuale Reinigung =Percentage cleaning =
p
100 - Rn p
100 - R n
100.100.
In der obigen Gleichung bedeuten Rd den Vergaserwert nach Ansammlung der Ablagerungen und /?o den Vergaserwert nach der Reinigung.In the above equation, Rd denotes the carburetor value after the deposits have accumulated and /? O the carburetor value after cleaning.
Bei dem zweiten Versuch wird der Vergaserreinhaltungstest (Onan) in einem Einzylindermotor durchgeführt, dessen Versuchsvergaser eine gesteuerte Menge Auspuffgas von einem anderen Motor im Gemisch mit Luft zugeführt wird. Der Lufttrichter des Versuchsvergasers besteht aus einer zweiteiligen Buchse aus rostfreiem Stahl, die um die Stange der Drosselklappe herum angebracht ist. Die Buchse läßt sich leicht zwecks Besichtigung und Bewertung abnehmen. Der Motor läuft periodisch 1 Minute im Leerlauf und 3 Minuten teilweise gedrosselt, bis eine Gesamtversuchsperiode von 2 Stunden erreicht ist. Durch Besichtigung werden Werte gemäß einer Skala von 10 bis 0 ermittelt, in der 10 einen reinen Vergaser und 0 einen sehr schmutzigen Vergaser bedeutet. Im allgemeinen gilt ein Wert von etwa 7 oder mehr als Anzeichen für eine zufriedenstellende Reinhaltung des Vergasers. Die Ergebnisse der Vergaserreinigungsprüfungen sind in Tabelle II zusammengefaßt. Die Tabelle nennt ferner die Ergebnisse der Onan-Reinhaltungsversuche, wobei auch das Amin und die Tal'.ölfettsäure einzeln verwendet werden.In the second attempt, the carburetor cleanliness test (Onan) is carried out in a single-cylinder engine, its test carburetor with a controlled amount of exhaust gas from another engine in the mixture Air is supplied. The air funnel of the experimental gasifier consists of a two-part socket stainless steel, which is attached around the rod of the throttle valve. The socket can easily be used Accept inspection and assessment. The engine will periodically idle for 1 minute and 3 minutes partially throttled until a total test period of 2 hours is reached. Be by viewing Values determined according to a scale from 10 to 0, in which 10 a clean carburetor and 0 means a very dirty carburetor. In general, a value of about 7 or more as an indication of satisfactory cleaning of the carburetor. The results of the Carburetor cleaning tests are summarized in Table II. The table also gives the results of Attempts to keep onan purity, whereby the amine and the tallow oil fatty acid are also used individually.
3535
4040
Die obigen Werte zeigen, daß die erfindungsgemäß verwendeten aminocarbonsäuren Salze auch als Vergaserdetergentien wirken, indem sie nicht nur die Bildung von Ablagerungen verhindern, sondern auch bereits vorhandene Ablagerungen entfernen. Die Vergaserreinigungswirkung wird, wie Tabelle I zeigt, bei einer Konzentration erzielt, bei der auch eine wirksame Korrosionsschutzwirkung und Vereisungsschutzwirkung auftritt. Tabelle II zeigt ferner, daß weder das Amin noch die Carbonsäure für sich allein in der gleichen molaren Konzentration als Vergaserdetergens so wirksam sind wie das aminocarbonsaure Salz. So erhöht Oleylamin · 5ÄO den Onanwert um 1,6 über denjenigen des Kontrolltreibstoffs (Versuch 2), und Tallölfettsäure erhöht den Onanwert um 1,4 (Versuch 3] über denjenigen des Kontrolltreibstoffs, während das aus dem Amin und der Carbonsäure hergestellte Aminsalz den Wert um 4,2 (Versuch 4) erhöht also uit 1,2 Einheiten mehr, als es aus der Summe der Werte füi die beiden Einzelbestandteile zu erwarten gewesei wäre.The above values show that the aminocarboxylic acids used according to the invention can also be used as gasifier detergents act by not only preventing scale build-up, but also remove existing deposits. The carburetor cleaning effect is, as Table I shows, Achieved at a concentration at which an effective anti-corrosion and anti-icing effect occurs. Table II also shows that neither the amine nor the carboxylic acid alone in of the same molar concentration are as effective as the carburetor detergent as the aminocarboxylic acid salt. So oleylamine · 5ÄO increases the onane value by 1.6 above that of the control fuel (experiment 2), and Tall oil fatty acid increases the onane value by 1.4 (experiment 3] above that of the control fuel, while that made from the amine and carboxylic acid Amine salt increases the value by 4.2 (experiment 4) so uit 1.2 units more than would be expected from the sum of the values for the two individual components would.
Claims (1)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US41997373 | 1973-11-29 | ||
| US419973A US3873278A (en) | 1973-11-29 | 1973-11-29 | Gasoline |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2456574A1 DE2456574A1 (en) | 1975-06-05 |
| DE2456574B2 DE2456574B2 (en) | 1976-05-20 |
| DE2456574C3 true DE2456574C3 (en) | 1977-01-13 |
Family
ID=
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