NO851045L - Sm¯rende tilsetningsmiddel for alkoholbrennstoffer. - Google Patents

Sm¯rende tilsetningsmiddel for alkoholbrennstoffer.

Info

Publication number
NO851045L
NO851045L NO851045A NO851045A NO851045L NO 851045 L NO851045 L NO 851045L NO 851045 A NO851045 A NO 851045A NO 851045 A NO851045 A NO 851045A NO 851045 L NO851045 L NO 851045L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
amine
lubricant additive
weight
ortho
additive according
Prior art date
Application number
NO851045A
Other languages
English (en)
Inventor
Leroy Schieler
Original Assignee
Bank Of America
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bank Of America filed Critical Bank Of America
Publication of NO851045L publication Critical patent/NO851045L/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M161/00Lubricating compositions characterised by the additive being a mixture of a macromolecular compound and a non-macromolecular compound, each of these compounds being essential
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M133/00Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing nitrogen
    • C10M133/02Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing nitrogen having a carbon chain of less than 30 atoms
    • C10M133/04Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines
    • C10M133/06Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines having amino groups bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M133/00Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing nitrogen
    • C10M133/02Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing nitrogen having a carbon chain of less than 30 atoms
    • C10M133/04Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines
    • C10M133/12Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines having amino groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M137/00Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing phosphorus
    • C10M137/02Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing phosphorus having no phosphorus-to-carbon bond
    • C10M137/04Phosphate esters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M145/00Lubricating compositions characterised by the additive being a macromolecular compound containing oxygen
    • C10M145/18Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C10M145/24Polyethers
    • C10M145/26Polyoxyalkylenes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2209/00Organic macromolecular compounds containing oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2209/10Macromolecular compoundss obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C10M2209/103Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2215/00Organic non-macromolecular compounds containing nitrogen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2215/02Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines
    • C10M2215/04Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines having amino groups bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2215/00Organic non-macromolecular compounds containing nitrogen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2215/02Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines
    • C10M2215/06Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines having amino groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2215/00Organic non-macromolecular compounds containing nitrogen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2215/02Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines
    • C10M2215/06Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines having amino groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings
    • C10M2215/064Di- and triaryl amines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2215/00Organic non-macromolecular compounds containing nitrogen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2215/02Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines
    • C10M2215/06Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines having amino groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings
    • C10M2215/064Di- and triaryl amines
    • C10M2215/065Phenyl-Naphthyl amines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2215/00Organic non-macromolecular compounds containing nitrogen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2215/02Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines
    • C10M2215/06Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines having amino groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings
    • C10M2215/066Arylene diamines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2215/00Organic non-macromolecular compounds containing nitrogen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2215/02Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines
    • C10M2215/06Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines having amino groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings
    • C10M2215/067Polyaryl amine alkanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2215/00Organic non-macromolecular compounds containing nitrogen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2215/02Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines
    • C10M2215/06Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines having amino groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings
    • C10M2215/068Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines having amino groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings having amino groups bound to polycyclic aromatic ring systems, i.e. systems with three or more condensed rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2223/00Organic non-macromolecular compounds containing phosphorus as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2223/02Organic non-macromolecular compounds containing phosphorus as ingredients in lubricant compositions having no phosphorus-to-carbon bonds
    • C10M2223/04Phosphate esters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2223/00Organic non-macromolecular compounds containing phosphorus as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2223/02Organic non-macromolecular compounds containing phosphorus as ingredients in lubricant compositions having no phosphorus-to-carbon bonds
    • C10M2223/04Phosphate esters
    • C10M2223/041Triaryl phosphates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

Den foreliggende oppfinnelsen omhandler et tilsetningsstoff for bruk med konvensjonelle automotive smørevæsker for å danne en smørevæske som passer for interne forbrenningsmotorer som forbrenner alkoholdrivstoff såsom metanol eller etanol.
Vanlig brukte automotive smørevæsker er ikke effektive i alkoholforbrennende motorer som det går frem av overdreven motorslitasje og progressivt økende grader av smørevæske-forbruk. En grunn for dette er den store forskjellen i kjemisk reaktivitet av forbrenningsproduktene fra bensin og alkohol-automotive drivstoffsystemer. I et alkoholbasert drivstoffsystem finner et antall av smørevæske de-graderingsreaksjoner sted som ikke blir påtruffet i ben-sindrivstoff-systemer. Disse kjemiske reaksjonene for-årsaker den økede korrosjon fra alkoholdrivstoff. F.eks. oksyderer metanol lett og danner formaldehyd eller maursyre. Denne reaksjonen er representert av reaksjonsfor-løp 1.
De fleste kjøretøy som benytter metanoldrivstoff lider av omfattende toppsylinder-korrosjon og lagerslitasje som kommer av maursyre som dannes ved metanolforbrenning. Maursyre reagerer med de organiske amin tilsetningsstoff som fungerer som antioksydanter, korrosjonsinhibitorer og midler mot slitasje i konvensjonelle automotive smø-revæsker. Amintilsetningene nøytraliserer maursyren.
De konvensjonelle tilsetningsstoff synes imidlertid
ute av stand til å nøytralisere tilstrekkelig den mengden av maursyre som dannes ved metanolforbrenning.
Disse reaksjonene er representert ved reaksjonene 2 og 3.
Formaldehyd reagerer sterkt med fenol og glykol tilsetningsstoff. Formaldehyd reagerer med fenolene som blir brukt som antioksydanter og med polymerene inneholdende hydroksyd-grupper som er brukt som askefri dispergenter. Disse reaksjonene finner sted ved sure betingelser og øker ettersom de organiske amin tilsetningsstoffene blir brukt opp ved reaksjon med maursyre. Dissé formaldehydreaksjonene, representert ved reaksjon (4), virker i stor grad med til degradering av olje i et metanol drivstoffsystem.
Det er behov for et smørende tilsetningsmiddel som minimaliserer oksydasjonen av metanol til formaldehyd og maursyre, og minimaliserer utstrakt formaldehyd og maursyrereaksjoner for å forlenge levetiden av smørende tilsetningsstoff som raskt blir forbrukt ved reaksjon med formaldehyd og maursyre. Tilsvarende er det behov for et smørende tilsetningsmiddel som minimaliserer oksydasjonen av etanol til acetaldehyd og maursyre og minimaliserer utstrakte reaksjoner av disse forbindelser.
Et annet signifikant problem i et alkoholbasert drivstoffsystem er at sink dialkylditiofosfat, som er et vesentlig multifunksjonelt tilsetningsstoff i de fleste konvensjonelle smørevæsker, raskt transesterifiseres og mister derved man-ge av sine slitasjehindrende egenskaper. Transesterifiserings-reaksjonen innbefatter omdannelsen av en alkohol al-kylgruppe så som metanol eller etanol, med en eksisterende ester såsom sink dialkyIditiofosfat, for å danne en ny ester. En transesterifiserings-reaksjon er representert i skjema 5.
Transesterifiserings-reaksjonen er syrekatalysert og fore-kommer derfor etter at de aminbaserte tilsetningsstoff i smø-re væsken er oppbrukt ved reaksjon med aldehyder og syrer dannet i forbrenningsprosessen. Transesterifisering er ikke en hovedmekanisme i oljenedbrytning i hydrokarbon brennstoff-systemer, men er en hovedmekanisme i oljenedbrytning i metanol og andre alkohol brennstoffsysterner. F.eks. når metanol og etanol blir blandet med bensin, er utstrekningen av transesterifiserings-reaksjonen proporsjonal med mengden alkohol i blandingen.
En annen grunn til øket korrosjon i en alkohol forbrennings-motor, er den økede oppløseligheten til karbondioksyd i al-koholen. F.eks. er karbon dioksyd mye mer oppløselig i metanol enn i vann. Både vann og metanol er vanligvis tilstede i de kjøligere deler av veivaksehuset som forbrennings-produkter. Vannet reagerer med brennstoffets forbrennings-produkter, såsom SO3, NO2og CO2for å danne de korrespon-derende syrer, nemlig svovelsyre, garvsyre og kullsyre som representert i reaksjonene 6, 7 oh 8.
Disse syrene som reagerer med metallet i motoren, er en av hovedårsakene til korrosjon i en innvendig forbrenningsmo-tor. Smørevæskene som vanligvis brukes i et hydrokarbon brennstoffsystem nøytraliserer effektivt disse syrene med basiske tilsetningsstoff såsom organiske aminer og alkaliske metallforbindelser. Kullsyrenivåer er imidlertid signifikant høyere i et metanol eller annen alkohol drivstoffsystem enn i et bensin drivstoffsystem på grunn av den økede oppløselighet av CO2i alkoholer. Det samme kan skje ved at garvsyre dannes fra NO2forbrenningspro-dukter. Absorbsjon av karbondioksyd synes å være en vik-tig grunn for den uventede høye korrosjonen av alkohol drivstoff.
Analyse av smøringsvæske indikerer at korrosjonsinhibitorer bestående av sulfonater, naftenater eller andre alkaliske metallsalter blir i stor utstrekning borte ved reaksjon med kullsyre hvilket resulterer i presipitering av uløselige karbonater av alkalimetallene. Presipiter-ingsreaksjonen er representert i reaksjonene 9 og 10.
Disse presipiteringsreaksjonene konkurerer med nøytrali-seringen av kullsyre av organiske aminer. Selv om nøytra-liseringen er raskere og skjer med større sannsynlighet vil reaksjonen med alkaliske metallsalter øke etterhvert som de organiske aminer blir borte. Følgelig er det behov for en smørevæsketilsetning hvori fjerningen av organiske amintilsetninger grunnet nøytraliseringen av maursyre eller eddiksyre og kullsyre, finner sted mindre raskt, for derved å minke sannsynligheten for at alkaliske metallsalter skal.bli fjernet ved presipiteringsreak-sjoner representert ved reaksjonene 9 og 10.
Det er et generelt mål for foreliggende oppfinnelse å fremskaffe et smørevæsketilsetningsmiddel til bruk i alkohol drivstoffbrennende interne forbrenningsmotorer som gir beskyttelse mot korrosjon og motorslitasjeeffekter forårsaket av alkohol.
Det er et annet mål for foreliggende oppfinnelse å fremskaffe en smøremiddeltilsetning med øket kapasitet for å nøytralisere syrer.
Det er ytterligere et mål for foreliggende oppfinnelse å fremskaffe en smøremiddeltilsetning som består av et anti-slitasjemiddel som ikke blir brutt ned av metanol eller etanol.
Den foreliggende oppfinnelse fremskaffer en smøremiddeltil-setning som kan bli satt til konvensjonelle automotive smø-remidler for å danne et smøremiddel som er passende for bruk i en metanol eller etanolforbrennende motor, og som består av for en stor del polyalkylen glykol av en alken med 2 til 3 karbonatomer, en mindre mengde av et alifatisk amin, et cykloalifatisk amin eller begge deler, og en mindre mengde av en ester av fosforsyre. Fortrinnsvis inne-holder smøremiddeltilsetningen i henhold til den foreliggende oppfinnelse ca. 94 til 9 8.5 vekt-% av et polyalkylen-glykol av et alken med 2 til 3 karbonatomer, ca. 1.9 til 4.0 vekt-% av et alifatisk amin, et cykloalifasisk amin eller begge deler og ca. 0.5 til 2.0 vekt-% av en fosforsyreester. Amindelen av smøremiddeltilsetningen i henhold til foreliggende oppfinnelse kan også innbefatte et aromatisk primært amin, et aromatisk sekundært amin, eller begge deler.
Foretrukkede polyalkylen glykoler innbefatter polypropylen glykol, polyisopropylen glykol, polyetylen glykol.
En mer foretrukket polyalkylen glykol?r polypropylen glykol med en molekylvekt på ca. 2000 g/mol (heretter kalt polypropylen glykol 2000).
Amindelen i smøremiddeltilsetningen i henhold til den foreliggende oppfinnelse kan være et alifatisk amin, et cykloalifatisk amin eller en blanding av et alifatisk eller cykloalifatisk amin. Fortrinnsvis er amindelen et alifatisk amin; et cykloalifatisk amin, en blanding av et alifatisk amin og et cykloalifatisk amin; eller en blanding av et alifatisk amin, et cykloalifatisk eller begge deler med et aromatisk primært amin, et aromatisk sekundært amin eller begge deler. Et alifatisk amin alene er den mest foretrukkede amintilsetning.
Foretrukkede primære aromatiske aminer for blanding med det alifatiske eller cykloalifatiske amin innbefatter, orto-, meta- og para-fenylendiamin, orto-, meta- og para-toluidin, anilin, sylidin, naftylamin, benzylamin, toluendiamin og naftalendiamin. Et mer foretrukket primært aromatisk amin er orto-fenylendiamin. Foretrukkede aromatiske sekundære aminer for blanding med det alifatiske eller cykloalifatiske amin innbefatter N-feny1-2-nafty1-amin, fenyl-OC-naftylamin, fenyl-p-naftylamin, tolylnaftyl-amin, difenylamin, ditolylamin, fenyltolylamin, 4,4'-diami-nodifenylamin og N-metylanilin. En mer foretrukket aromatisk sekundært amin er N-fenyl-2-naftylamin.
Foretrukkede alifatiske aminer for bruk i smøremiddeltil-setningen i henhold til foreliggende oppfinnelse er alifatiske aminer med 10 til 30 karbonatomer. Et mere foretrukket alifatisk amin har 12 til 30 karbonatomer. Det mest foretrukkede alifatiske amin er oktadesylamin. Foretrukkede cykloalifatiske aminer innbefatter cyklohexylamin og metylcyklohexylamin.
Foretrukkede fosforsyreestere innbefatter orto-, meta-eller para-trikresylfosfat, dibutylfenylfosfat, tributylfosfat, tri-2-etyl-hexylfosfat, trioktylfosfat, difenyl orto-fosfonat, dikresyl orto-fosfonat, trilauryl orto-fosfonat og tristearyl orto-fosfonat. En mer foretrukket
fosforsyreester er orto-trikresylfosfat.
En foretrukket sammensetning i henhold til foreliggende oppfinnelse består av ca. 94 til 9 8,5 vekt-% polypropylenglykol 2000, ca. 1,0 til 4,0 vekt-% oktadesylamin og ca. 0,5 til 2,0 vekt-% orto-trikresylfosfat.
Alle av de ovenfor nevnte forbindelser er kommersielt tilgjengelige. Smøremiddeltilsetningen i henhold til foreliggende oppfinnelse blir laget ved å blande sammen en hoved-del av et polyalkylenglykol av en alken med 2 til 3 karbonatomer, en mindre mengde av et alifatisk amin, et cykloalifatisk amin, eller begge deler, og en mindre mengde av en fosforsyreester. Fortrinnsvis blir smøremiddeltilset-ningen i henhold til foreliggende oppfinnelse fremstilt ved å blande sammen ca. 9 4 til 9 8.5 vekt-% av nevnte poly-alky lenglykol , ca. 1,0 til 4,0 vekt-% amin og ca. 0,5 til 2,0 vekt-% av nevnte fosforsyreester. Et aromatisk primært amin, et aromatisk sekundært amin eller begge deler kan bli tilsatt til amindelen av smøremiddeltilsetningen.
Smøremiddeltilsetningen i henhold til foreliggende oppfinnelse kan bli brukt ved å tilsette ca. 0,47 liter med smø-remiddeltilsetning til et 4,75 liters oljebytte. Smøre-middeltilsetningen i henhold til foreliggende oppfinnelse vil fremskaffe effektiv beskyttelse mot korrosjon og motorslitasje-effekter laget av metanol eller etanol for oljebytteintervaller på mer enn 6500 km og i enkelte til-feller opptil 9500 km.
Pylyalkylen glykolet, fortrinnsvis polypropylen glykol, virker som oppløsnings frembringende middel i metanol eller etanol, et ikke-askedannende dispersjonsmiddel og et opprenskningsmiddel for aldehyder. Et oppløsningsfremm-ende middel av denne typen er krevet for å oppløse de store mengder metanol eller etanol som blir tilført til smøremiddelet i løpet av forbrenningsprosessen. Polyalkylen glykolet frembringer oppløselighet for metanolet eller etanolet og hindrer derved at det dannes tørre flekker op sylindertoppene og lageroverflåtene. Ved fravær av glykol, er metanol eller etanol uløselig i hydrokarbon smøremidler og tørre flekker kan oppstå. I tillegg inne-holder et polyalkylen glykol hydroksylgrupper som reagerer med aldehydene dannet ved oksydasjonen av metanol eller etanol. Reaksjonsproduktet av et polyalkylen glykol og formaldehyd eller acetaldehyd er også et godt oppløsnings-middel for metanol eller etanol og fortsetter å virke som oppløsningsfremmende middel for metanol eller etanol.
Aminbestanddelen virker som en basetilsetning for å nøytra-lisere maursyre eller eddik og kullsyrer dannet ved oksydasjonen av metanol eller etanol og ved reaksjonen mellom vann og karbondioksyd henholdsvis. Amindelen virker også som antioksydasjonsmiddel, og minimaliserer oksydasjonen av metanol eller etanol til sine respektive aldehyder og syrer.
Tilstedeværelsen av større mengder (ca. 1,0 til 4,0 vekt-%) av organiske aminer i den foreliggende oppfinnelse, sammen-lignet til den mengde som generelt er inneholdt i konvensjonelle smøremiddeltilsetninger (ca. 0,25 vekt-%), minimaliserer fjerningen av alkali metallsalter såsom naftenater og sulfonater. Alkali metallsaltene blir fjernet når de reagerer med kullsyre for å danne uløselige karbonater, som konkurerer med nøytraliseringen av kullsyre. Nøytraliseringsreaksjonen er raskere og skjer mere sann-synlig, men presibiteringsreaksjonen blir et problem når de organiske aminer blir fjernet. Med mer av de organiske aminer tilstede blir mere kullsyre nøytralisert og det blir mindre kullsyre tilgjengelig for å reagere med alkali metallsaltene.
Fosforsyreesteren, fortrinnsvis orto-trikresylfosfat, virker som et antislitasjestoff, og når det benyttes med metanol eller etanol drivstoff er det overlegent i for-hold til det konvensjonelle antislitasjestoff, sink dialkylditiofosfat. Sink dialkylditiofosfat er nære på uni-verselt benyttet i automotive smøremidler for besinfor-brennende motorer, men mister sine antislitasjeegenskaper raskt i metanol eller etanol forbrennende motorer fordi det lett transesterifiseres med alkoholene.
En smøremiddeltilsetning kan bli beregnet på basis av meng-dene sliteelementer, såsom jern, bly og kobber funnet i en oljeprøve ved spektrokjemisk analyse etter at motoren har
blitt kjørt i et visst antall kilometer etter et oljeskift. Disse metallene eller slitasjeelementene viser seg i smøre-middelet som et resultat av utvidet korrosjon av eller feil på visse motordeler laget av dette metall såvel som normal motorslitasje.
Tabell 1 fremviser kriterier for beregning av data for slitasjeelementer i smørevæske. Den primære og sekundære kil-de i motoren av slike slitasjeelementer er oppgitt såvel som den gjennomsnittlige mengde i ppm av hvert slitasje-element som vil finnes i oljen i "innkjøringsperioden" og "den etterfølgende innkjøringsperiode". Nivåer for motorslitasje i løpet av innkjøringsperioden har en tendens til å være relativt høyt. Etter at motoren har blitt kjørt inn, når slitasjenivået et platå, forblir stabilt i ca. 80.500 km, avhengig av det spesielle kjøretøyet og graden av vedlikehold. Innkjøringsperioden for en gjennomsnittlig motor er generelt i området 0 til 16.000 km. Beregningskriteringene som vist i tabell 1 vil bli brukt til å beregne dataene gjengitt i eksemplene 1 til 4.
Basetall er et mål for detergentvirkningen i olje og dets evne til å hindre korrosjon. Nye automotive oljer har vanligvis et basetall på 4 til 5. For enhver olje indikerer et tall på 1 eller mindre en farlig fjerning av tilsetningsreserver. Et basetall på 2 er generelt antatt å frembringe en adekvat margin for beskyttelse i en ben-sinmotor .
Eksempel 1.
En oljeprøve bestående av et konvensjonelt automotivt smøre-middel og 10 vekt-% av smøremiddeltilsetningen i henhold til den foreliggende oppfinnelse bestående av ca. 97 vekt-% polypropylen glykol 2000, ca. 1.0 vekt-% n-oktadesylamin, ca. 1.0 vekt-% N-feny1-2-naftylamin, og ca. 1.0 vekt-% ortotrikresylfosfat, ble tatt fra veivhuset i en metanoldrevet motor C som hadde blitt kjørt en strekning tilsvarende 33.067 km med et oljebytte for hver 6.343 km før prøvetaking.
Prøven hadde et totalt basetall på 3.36. Spektrokjemisk analyse viste at følgende mengder slitasjeelementer var tilstede i oljeprøven; 75 ppm jern, 27 ppm bly, 25 ppm kobber, 1 ppm krom, 9 ppm aluminium, 3 ppm nikkel og 11 ppm tinn. Motoren hadde blitt kjørt en tilsvarende lengde av 33.06 7 km som er en avstand i perioden etter innkjøring. Derved vil prøven bli vurdert ifølge etter-følgende innkjøringsperiode i kriteriene'fra tabell 1.
Basetallet på 3.36 var godt over 2, noe som er ansett
som å være et adekvat basetall, og som indikerer at aminene meta-oktadesylamin og N-fenyl-2-naftylamin ikke hadde blitt fjernet og fremdeles var tilgjengelige for å nøytralisere maursyre og kullsyre og forhindre oksydasjon av metanol til formaldehyd og maursyre.
Under henvisning til tabell 1 var jern, bly, kobber og krominnholdet i prøven innenfor det gjennomsnittlige og aksepterbare inneholdsområde for disse slitasjeelementer ved etterinnkjøringsdrift. Aluminiuminnholdet på 9 ppm var mer enn gjennomsnittlig, men mye mindre enn 30 ppm,
som er regnet som å være en overskytende mengde ved etterinnkjøringsdrift. NikkelinnhoIdet på 3 ppm var mer enn gjennomsnittlig, men mye mindre enn 4 ppm som
er regnet som å være overskytende mengde ved etterinnkjør-ingsdrif t. Tinninnholdet på 11 ppm var mer enn gjennomsnittlig, men mye mindre enn 15 ppm som var regnet for en overskytende mengde ved etterinnkjøringsdrift.
De data som er fremskaffet i eksempel 1 illustrerer at smøremiddeltilsetningen i henhold til den foreliggende oppfinnelsen effektivt minimaliserer korrosjon og motorslitasje som er grunnet på metanolinneholdende drivstoff.
Eksempel 2.
En oljeprøve bestående av et konvensjonelt automotivt smøremiddel og 10 vekt-% av smøremiddeltilsetningen i henhold til den foreliggende oppfinnelsen bestående av ca. 98 vekt-% polypropylen glykol 2000, ca. 1.0 vekt-% n-heksadesylamin og ca. 1.0 vekt-% orto-trikresylfosfat, ble tatt fra veivhuset i en metanolforbrennende motor B som hadde blitt kjørt en tilsvarende avstand på 74.260 km med et oljeskift for ca. hver 5.504 km før tagningen av oljeprøven.
Prøven hadde et totalt basetall på 2,91. Spektrokjemisk analyse viste at de følgende mengder av slitasjeelementer var tilstede i prøven: 8 7,7 ppm jern, 6 7 ppm bly, 9 6 ppm kobber, 12 ppm krom, 12 ppm aluminium, 4 ppm nikkel og 11 ppm tinn. Motoren hadde blitt kjørt en tilsvarende avstand til 74.260 km som er en etterinn-kjøringsdrift. Derved vil prøven bli beregnet ved å bru-ke etterinnkjøringskriteriene fra tabell 1.
Basetallet på 2.91 var gått over det som er regnet som
et adekvat basetall (basetall 2), noe som indikerer at aminkomponenten, n-heksadesylamin, ikke hadde blitt fjernet og fremdeles var tilgjengelig for å nøytralisere maursyre og kullsyre, og hindre oksydasjon av metanol til formaldehyd og maursyre.
Ved å referere til tabell 1 lå jern, bly, kobber og aluminiuminnholdet innenfor den gjennomsnittlige og akseptable område for disse slitasjeelementer ved etterinnkjørings-drif ten. Krom og nikkelinnhoIdet var over gjennomsnittet på grunn av at motoren B's ringer og ventiler var i dår-lig forfatning. Ringer og ventiler er primære kilder til slitasjeelementene krom og nikkel, noe som forklarer det høyere enn normale innhold av disse slitasjeelementer i oljeprøven.
De lave mengder av hovedslitasjeelementene jern, bly og kobber såvel som det større enn gjennomsnittlige basetall, indikerer at smøremiddeltilsetningen i henhold til den foreliggende oppfinnelsen effektivt minimaliserer korrosjon og motorslitasje fremskaffet av metanolinneholdende drivstoff.
Eksempel 3.
En oljeprøve bestående av et konvensjonelt automotivt smøremiddel 10 vekt-% av smøremiddeltilsetningen i henhold til foreliggende oppfinnelse bestående av ca. 9 8.0 vekt-% polypropylen glykol 2000, ca. 1.0 vekt-% n-oktadesylamin og ca. 1.0 vekt-% orto-trikresylfosfat ble tatt fra veivhuset i en metanoldrevet motor D som hadde blitt kjørt i en tilsvarende lengde på 118.09 3 km med et oljebytte ca. hver 7.040 km før oljeprøven.
Prøven hadde et totalt basetall på 2.46. Spektrokjemisk analyse viste at følgende mengder slitasjeelementer var tilstede i prøven: 73 ppm jern, 20 ppm bly, 64 ppm kobber, 2 ppm krom, 11 ppm aluminium, 2 ppm nikkel og 0
ppm tinn. Strekningen var etterinnkjøringsdrift, og derved er prøven beregnet ut fra etterinnkjøringskri-teriene i tabell 1.
Basetallet på 2.46 er godt over det adekvate basetall på 2, noe som indikerer at aminkomponenten, n-oktadesylamin ikke var fjernet, og fremdeles var tilgjengelig for å nøytralisere maursyre og kullsyre og å hindre oksydasjon av metanol til formaldehyd og maursyre.
Ved å referere til tabell 1 var jern, bly, kobber, krom, aluminium og nikkelinnholdet innenfor det gjennomsnittlige og akseptable området for disse slitasjeelementer ved etterinnkjøringsdrift. Tinninnholdet var under det gjennomsnittlige innholdsområdet for tinn.
Dataene i eksempel 3 demonstrerer at smøremiddeltilset-ningen i henhold til den foreliggende oppfinnelse er effektivt for å minimalisere korrosjon og motorslitasje forårsaket av metanolinneholdende drivstoff.
Eksempel 4.
En oljeprøve bestående av et konvensjonelt automotivt smøremiddel og 10 vekt-% av smøremiddeltilsetningen i henhold til den foreliggende oppfinnelsen beskrevet i eksempel 3 ble tatt fra veivhuset i en metanolforbrennende motor D som hadde blitt kjørt en tilsvarende lengde på 123.307 km med et oljeskift for ca. hver 6.700 km før denne prøvetagningen.
Prøven hadde et totalt basetall på 3.30. Spektrokjemisk analyse viste at de følgende mengder slitasjeelementer var tilstede i prøven: 50 ppm jern, 10 ppm bly, 56 ppm kobber, 2 ppm krom, 7 ppm aluminium, 0 ppm nikkel og 0 ppm tinn.
Basetallet på 3,30 var godt over det adekvate basetall
på 2, noe som indikerer at aminkomponenten, n-oktadesy1-amin ikke hadde blitt fjernet og fremdeles var tilgjengelig for å nøytralisere maursyre og kullsyre og å hindre oksydasjon av metanol til formaldehyd og maursyre.
Ved å referere til tabell 1 lå jern, bly, kobber, krom og aluminium alle innenfor det gjennomsnittlige og akseptable område for disse slitasjeelementer ved etterinnkjørings-drift. Nikkel og tinninnholdet var under gjennomsnittet.
De data som er fremskaffet i eksempel 4 viser at smøremid-deltilsetningen i henhold til den foreliggende oppfinnelsen er effektiv ved å minimalisere motorslitasje og korrosjon fremskaffet av metanolinneholdende drivstoff.

Claims (9)

1. Smøremiddeltilsetning for bruk med alkoholdrivstoff, karakterisert ved at det består av en hovedmengde med polyalkylen glykol av et alken med 2 til 3 karbonatomer, en mindre mengde av et amin, valgt fra gruppen alifatisk amin, cykloalifatisk amin, en blanding av et alifatisk og et cykloalifatisk amin eller en blanding av et alifatisk amin, et cykloalifatisk amin eller begge deler, og et aromatisk primært amin, et aromatisk sekundært amin eller begge deler og en mindre mengde av en fosforsyreester.
2. Smøremiddeltilsetning ifølge krav ^ karakterisert ved at polyalkylen glykolinnholdet er 94.0 til 98.5 vekt-%, hvor amininnholdet er 1.0 til 4.0 vekt-% og hvor fosforsyreesterinnholdet er 0.5 til
2.0 vekt-%.
3. Smøremiddeltilsetning ifølge krav 1, karakterisert ved at polyalkylen glykolinnholdet er 97.0 til 98.5 vekt-%, amininnholdet er 1.0 til 2.0 vekt-% og fosforsyreesterinnholdet er 0.5 til 1.0 vekt-%.
4. Smøremiddeltilsetning ifølge krav 1, karakterisert ved at polyalkylen glykolet er polypropylen glykol, polyisopropylen glykol eller polyetylen glykol, og spesielt foretrukket at polypropylen glykol har en molekylvekt på ca. 2000 g/mol.
5. Smøremiddeltilsetning ifølge krav 1, karakterisert ved at det aromatiske primære amin er valgt fra gruppen orto-fenylendiamin, meta-fenylendiamin, para-fenylendiamin, orto-toluidin, meta-toluidin, para-toluidin, anilin, sylidin, naftylamin, ben-sylamin, toluendiamin eller naftalendiamin.
6. Smøremiddeltilsetning ifølge krav 1, karakterisert ved at det aromatiske sekundære amin er N-f enyl-2-naf tylamin , feny l- OC -naf ty lamin , f eny l-(3-naftylamin, tolylnaftalamin, difenylamin, ditolylamine, fe-ny ltolylamin , 4,4 <1-> diamonodifenylamin eller N-metylanilin.
7. Smøremiddeltilsetning ifølge krav 1, karakterisert ved at det alifatiske amin er et alifatisk amin med 10 til 30 karbonatomer og hvor det alifatiske amin spesielt foretrukket er oktadesylamin eller heksyl-desylamin.
8. Smøremiddeltilsetning ifølge krav 1, karakterisert ved at det cykloalifatiske amin er cyklohek-sylamin eller metylcykloheksylamin.
9. Smøremiddeltilsetning ifølge krav 1, karakterisert ved at fosforsyreesteren er valgt fra gruppen orto-trikresylfos fat, meta-trikresylfosfat, para-trikresylfosfat, dibutylfenylfosfat, tributylfosfat, tri-2-etylheksylfosfat, trioktylfosfat, difenyl, orto-fosfonat, dikresyl orto-fosfonat, trilauryl orto-fosfonat eller tristearyl orto-fosfonat.
NO851045A 1984-09-17 1985-03-15 Sm¯rende tilsetningsmiddel for alkoholbrennstoffer. NO851045L (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US65161884A 1984-09-17 1984-09-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO851045L true NO851045L (no) 1986-03-18

Family

ID=24613555

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO851045A NO851045L (no) 1984-09-17 1985-03-15 Sm¯rende tilsetningsmiddel for alkoholbrennstoffer.

Country Status (9)

Country Link
JP (1) JPS6173798A (no)
AU (1) AU3877485A (no)
BR (1) BR8500777A (no)
DE (1) DE3509407A1 (no)
FR (1) FR2570387A1 (no)
GB (1) GB2164352B (no)
IN (1) IN163879B (no)
NO (1) NO851045L (no)
SE (1) SE8501187L (no)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3343816C2 (de) * 1983-12-03 1986-12-04 UK Mineralölwerke Wenzel & Weidmann GmbH, 5180 Eschweiler Schmiermittel
SE463028B (sv) * 1988-02-22 1990-10-01 Berol Kemi Ab Etanolbraensle samt dess anvaendning som dieselbraensle
JP2007009123A (ja) * 2005-07-01 2007-01-18 Nippon Oil Corp 含酸素燃料エンジン用潤滑油組成物
JP6590442B2 (ja) * 2016-02-25 2019-10-16 出光興産株式会社 潤滑油組成物

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3296138A (en) * 1963-08-06 1967-01-03 Union Carbide Corp Extreme pressure lubricant additives
DE2006831A1 (no) * 1969-02-17 1970-09-03
US3652411A (en) * 1969-12-04 1972-03-28 Mobil Oil Corp Polyglycol base lubricant
GB1393366A (en) * 1971-10-06 1975-05-07 Exxon Research Engineering Co Antioxidants
AU2584884A (en) * 1983-09-16 1985-03-21 Bankamerica Corp. Lubricant for use with alcoholic fuels

Also Published As

Publication number Publication date
GB2164352B (en) 1988-01-13
SE8501187D0 (sv) 1985-03-11
FR2570387A1 (fr) 1986-03-21
DE3509407A1 (de) 1986-03-27
AU3877485A (en) 1986-03-27
BR8500777A (pt) 1986-04-15
SE8501187L (sv) 1986-03-18
IN163879B (no) 1988-12-03
GB8505261D0 (en) 1985-04-03
GB2164352A (en) 1986-03-19
JPS6173798A (ja) 1986-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3798165A (en) Lubricating oils containing high molecular weight mannich condensation products
US5312461A (en) Dihydrocarbyl substituted phenylenediamine-derived phenolic products as antioxidants
US4025316A (en) Mannich base reaction products useful as liquid hydrocarbon additives
US6051039A (en) Diesel fuel compositions
AU678249B2 (en) Chlorine-free diesel engine lubricating composition
US5411672A (en) Lubrication oil composition
US2937991A (en) Method of dispersing calcium carbonate in a non-volatile carrier
NO851045L (no) Sm¯rende tilsetningsmiddel for alkoholbrennstoffer.
CA1202613A (en) Lubricant additive for use with alcohol fuels
NO860348L (no) Tilsetningsmiddel for brennstoff.
EP0535990B1 (en) A lubricating oil composition
AU689773B2 (en) Improved lubricant performance from additive-treated fuels
US5084196A (en) Lubricating oil composition for flon atmosphere comprising a polysiloxane having epoxy structure
GB2182671A (en) Lubricating oil composition
EP0192323B1 (en) Gasoline compositions for automotive vehicles
JPH03504376A (ja) 実質上直鎖のピンホイールアルキルフェニルポリ(オキシプロピレン)アミノカルバメートを含有する、潤滑油組成物及び燃料組成物
US4101434A (en) Mineral oil compositions with an isobutylene polymer containing bound 2,6-di-t-butyl phenol groups
RU2802813C1 (ru) Тормозная жидкость и способ ее получения
CN109694769A (zh) 一种可生物降解的船用发动机润滑油
JP3866510B2 (ja) ディーゼル軽油組成物
RU2809155C1 (ru) Бустер к маслам моторным и масло, его содержащее
CN117050796A (zh) 一种用于柴机油复合剂的分散剂、柴机油复合剂及柴机油
CN118146861A (zh) 重型全甲醇燃料发动机润滑油组合物
CN106906032B (zh) 机油增强剂
RU2523010C1 (ru) Компрессорное масло