专利名称：多功能汽油添加剂组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及的汽油添加剂组合物，主要用于汽车火花塞点燃式发动机使用的汽油燃料，以改善它的性能，属于燃料添加剂技术领域。
众所周知，节省燃料和减少排气污染物，一直是全世界汽车工业改进发动机设计的战略目标。八十年代，国外工业发达国家的轿车汽油发动机广泛使用电子计算器控制的孔式燃料喷射器(PFI)代替原有的汽化器，在实现上述目标上取得了重大进展.但是，汽油燃料中的烃类在使用环境条件下氧化生成漆膜、碳沉积物影响发动机燃料进气系统的汽化器，或孔式燃料喷射器、进气阀等正常操作的问题也更突出了。从而使汽油清净剂和抗沉积剂得到广泛应用和发展。美国规定在境内销售的全部汽油，从1995年1月1日起，必须加入清净剂和抗沉积剂；在英国，无铅汽油在获得汽车协会确认之前，应具有使汽化器、燃料喷射器和进气阀保持清洁和清除沉积物的性能；法国也有类似的要求。目前美国和欧洲的汽车制造商协会还考虑了成品汽油增加清净性方面的技术要求。
我国八十年代末至九十年代进口的国外新型轿车，大部分采用了电子计算器控制的孔式燃料喷射器供燃油系统。国内主要的汽车制造厂商生产的新一代轿车和轻型卡车均采用或将采用孔式燃料喷射器供燃油系统。如上海大众汽车公司的桑塔纳2000型轿车，第一汽车集团公司生产的奥迪100型2.6E轿车，车风汽车公司与法国PSA集团合作生产的豪华型风神-雪铁龙轿车和北京汽车制造厂生产的新一代切诺基吉普车等。值得注意的是，我国成品汽油中，催化裂化汽油组分约占70％左右。汽油中的烯烃含量比国外汽油高得多。因此我国的汽油在使用环境条件下氧化生成胶质、漆膜和碳沉积物的倾向更严重。特别是2000年以后，我国大部分城市将使用90号以上的无铅汽油，汽油的清净性问题将更加突出。由此可知，汽油清净剂和抗沉积剂在我国也有较好的应用前景。
因此，本发明的目的是提供一种汽油添加剂组合物，通过调整组合物中各组分间的比例和组合物用量，可满足装有汽化器，或孔式燃料喷射器发动机对汽油清净性的要求。使汽油具有保持发动机燃料进气系统中的汽化器、燃料喷射器和进气阀等清洁和除去沉积物的能力。
由于火花塞点燃式发动机汽化器、燃料喷射器、进气阀和燃烧室的环境温度不同。本发明对汽油添加剂组合物中各组分的选择，既要考虑各组分的特性功能优异，又要考虑它们在进气阀等温度较高的部位有较好的热稳定性，以及随燃料进入燃烧室燃烧后，尽量减少在燃烧室内表面形成沉积物，避免产生不利的影响。如稀释溶剂要强调考虑添加剂组合物中各组分易溶解，较适宜是采用二甲苯；携带油要有助于难溶于溶剂或汽油的组分溶解。但又考虑它随燃料进入燃烧室燃烧后尽量减少在燃烧室内表面形成沉积物。因此宜选择芳烃含量较少，氢含量较高的石蜡基轻镏分矿物油和分子量较小的聚异丁烯；其它分子量比溶剂或汽油分子量大的添加剂组分，除考虑它们本身特性功能优异外，也把无芳香环结构，含氢较高作为选择的原则之一。对于清净剂和抗沉积剂的选择还应特别考虑它们不仅在温度较低(100℃左右)的燃料喷射器发挥较好的作用，而且在温度较高(180℃以上)的进气阀有好的热安定性，继续发挥好的作用。对热安定性较差的其它组分要限制它们在组合物中的含量。
必要时，组合物中还需加入适量防冰剂。
本发明的汽油添加剂组合物，它含有(A)大量的稀释溶剂，和(B)适宜量的携带油；(C)至少一种清净剂和/或抗沉积剂；(D)至少一种抗氧剂和/或金属纯化剂；(E)至少一种防锈剂；(F)至少一种破乳化剂。所说的稀释溶剂(A)较适宜是二甲苯。所说的组合物含20～97％(重)的稀释溶剂(A)；所说的(B)较适宜是HVI100或HVI150矿物油和分子量800～1000的聚异丁烯。所说的组合物含1～78％的组分(B)；所说的(C)较适宜是聚烯烃单丁二酰亚胺。所说的组合物含1～70％(重)的组分(C)；所说的(D)较适宜是2，6-二叔丁基对甲酚。所说的组合物含0.1～60％(重)的组分(D)；所说的(E)较适宜是十二烯基丁二酸。所说的组合物含0.01～50％(重)的组分(E)；所说的(F)较适宜是聚醚类化合物。所说的组合物含0.001～20％(重)的组分(F)。
更进一步，在本发明的汽油添加剂组合物中(C)组分较适宜是聚烯烃单丁二酰亚胺。聚烯烃较适宜是分子量为800～1200的聚异丁烯，胺基团较适宜是四乙烯五胺。可以从oronite公司生产的OLOA1200产品获得，也可以从国内外其它厂商生产的类似产品得到。在所说的组合物中的适宜含量范围为10～50％(重)。
(D)组分较适宜是2，6-二叔丁基对甲酚。可以从锦州石化公司生产的T501商品获得。也可以从国内外其它厂商生产的类似产品得到。在所说的组合物中的适宜含量范围为2-10％(重)。
(E)组分较适宜是十二烯基丁二酸。可以从兰州炼油化工总厂生产的LAN746商品获得，也可以从国内外其它厂商生产的类似产品得到，在所说的组合物中的适宜含量范围为0.1～5％(重)。
(F)组分较适宜是聚醚类化合物，可以从Lubrizol公司生产的LZ5957商品获得。也可以从国内外其它厂商生产的同类产品中得到，在所说的组合物中的适宜含量范围为0.1～5％(重)。
一种发动机汽油添加剂组合物，其特征在于它含有(A)大量的稀释溶剂，和(B)适宜量的携带油；(C)至少一种清净剂和/或抗沉积剂；
(D)至少一种抗氧剂和/或金属纯剂；(E)至少一种防锈剂；(F)至少一种破乳化剂。
所说的(A)为苯类化合物，如苯、甲苯、二甲苯，或它们的混合物；也可以是直镏汽油组分，直镏煤油组分；所说的组合物含20～97％(重)的溶剂(A)。其适宜含量范围为40-80％(重)；所说的(B)为矿物油和/或聚异丁烯(PIB)，其中矿物油适宜是石蜡基HVI100或HVI150；聚异丁烯分子量为400-2000，分子量较适宜范围为800-1000；所说的组合物含携带油(B)1～78％(重)，适宜范围为10-70％(重)，其中含聚异丁烯5-30％(重)；所说的组分(C)可以是聚烯烃丁二酰亚胺和/或聚烯烃酰胺，和/或聚醚胺，或它们的任意组合的混合物。较适宜为聚烯烃单丁二酰亚胺，其中聚烯烃为聚异丁烯(PIB)，分子量为800-1200，胺基团为二乙烯三胺，或三乙烯四胺，或四乙烯五胺或多烯多胺类化合物，也可以是它们的混合物，较适宜是四乙烯五胺；所说的组合物含组分(C)1～70％(重)，较适宜的含量范围为10-50％(重)；所说的组分(D)可以是屏蔽酚类化合物，如2，6-二叔丁基一对甲酚；胺类化合物，如二仲丁基一对苯二胺，或二壬基二苯胺；金属钝化剂，如噻唑类化合物，也可以是它们的混合物；所说的组合物含组分(D)0.1～60％(重)，较适宜含量范围为2-10％(重)；所说的组分(E)为二元羧酸类化合物，如十二烯基丁二酸；所说的组合物含组分(E)0.01～50％(重)，较适宜含量范围为0.1-5％(重)；所说的组分(F)为聚醚类化合物和聚二醇衍生物；所说组合物含组分(F)0.001～20％(重)，较适宜含量范围为0.1-5％(重)；汽油添加剂组合物的制备方法是在室温下，先将稀释溶剂按比例计算量加入一个带搅拌器的调合釜中，然后在搅拌下，依次将(B)、(C)、(D)、(E)和(F)组分按比例计算量加入。继续在室温下搅拌，直至完全溶解。
为了评价汽油添加剂组合物加入汽油后，是否具有在发动机燃料喷射器和进气阀部位保持清洁和清除沉积物的性能，本发明采用燃油氧化试验仪模拟燃料喷射器工作环境，评价汽油清净性。试验设备为装有冷却回流器的三口烧瓶。试验条件是在烧瓶中加入一定量的汽油和一定量的添加剂组合物，同时放入直径约18mm的45号钢试片，然后将汽油加热至110℃，并以200ml/min的速度向汽油中通入空气，试验时间为60小时，试验结束后，测试片上沉积物重量(mg)，沉积物越少，表示汽油清净性越好，反之亦然。
同时采用热管试验仪模拟发动机进气阀的工作环境，评价添加剂组合物的热稳定性。热管氧化仪为中国科学院兰州化学物理研究所制造。试验条件是在试油(一般用高沸点润滑油)中加入一定量的添加剂组合物，试油与空气1∶1混合进入加热的玻璃试管(直径3mm)，试管温度280℃，试验时间3小时。试验结束后，对试管生成的沉积物进行评价。0级为控制沉积物能力最好；10级为最差。
本发明的效果通过下面的实施例进一步说明。但本领域的技术人员应该明白，下面的实施例不是限制本发明的范围。任何不超出本发明构思和范围的改动，都在本发明范围之内。如无特殊说明，本发明中所用温度为摄氏度，所用百分数(％)均为重量百分数。
实施例1汽油添加剂组合物(I)，它包括(A)二甲苯，45.5％；(B)石蜡基矿物油HVI150，20％和聚异丁烯8％；(C)单丁二酰亚胺(甲)，其聚异丁烯分子量为1000，胺基团为三乙烯四胺和四乙烯五胺混合物(1∶1)。15％；(D)2，6-二叔丁基对甲酚，8％；(E)十二烯基丁二酸，2％；(F)聚醚化合物LZ5957，1.5％。在500ml三口烧瓶中，在室温下先加入91g二甲苯，然后在搅拌下，依次加入40gHVI150矿物油，16g聚异丁烯(分子量900)，30g聚烯烃单丁二酰亚胺，16g2，6-二叔丁基一对甲酚，4g十二烯基丁二酸3g聚醚化合物。在室温下继续搅拌3小时，直至各组分全部溶解为止，制得组合物(I)。添加剂组合物(II)除(C)组分为单丁二酰亚胺(乙)，其聚异丁烯分子量为1000，胺基团为四乙烯五胺外，其余均同添加剂组合物(I)。组合物(I)和组合物(II)分别以200mg/kg浓度加入基础汽油(性质列于表1)中，进行燃油氧化试验(结果列于表2)；组合物(I)和组合物(II)分别以1％浓度加入HVI200矿物油中，进行热管氧化试验(结果列于表3)。
表1 基础汽油(催化裂化汽油)烃组成烃类 组成％饱和烃(C4～C13) 43.95烯烃(C4～C10)27.96芳烃(C6～C11)28.09合计 100.00表2 燃油氧化试验试样 试片生成沉积物，mg基础汽油 3.61商品汽油添加剂(第三代产品)0.28组合物(I) 1.19组合物(II)0.29注商品汽油添加剂以200mg/kg浓度加入基础汽油中进行试验，以下均同。
表3 热管氧化试验试样 沉积物评级，级商品汽油添加剂(第三代产品)3组合物(I) 4组合物(II)3
注商品汽油添加剂加入HVI200基础油浓度为1％，以下均同。
实施例2汽油添加剂组合物(III)，除(C)组分含量为30％，(A)组分含量为30.5％外，其余均同组合物(I)。它们分别以200mg/kg浓度加入基础汽油中，进行燃油氧化试验(结果列于表4)；组合物(I)和组合物(III)分别以1％浓度加入HVI200矿物油中，进行热管氧化试验(结果列于表5)。
表4燃油氧化试验试样 试片生成沉积物，mg基础汽油 3.61商品汽油添加剂(第三代产品)0.28组合物(I) 1.19组合物(III) 0.44表5热管氧化试验试样 沉积物评级，级商品汽油添加剂(第三代产品)3组合物(I) 4组合物(III) 3实施例3汽油添加剂组合物(IV)，除(C)组分为聚烯烃双丁二酰亚胺外，其余均同组合物(III)，它以200mg/kg浓度加入基础汽油中，进行燃油氧化试验(结果列于表6)；以1％浓度加入HVI200矿物油中，进行热管氧化试验(结果列于表7)。
表6燃油氧化试验试样 试片生成沉积物，mg基础汽油 3.61商品汽油添加剂(第三代产品)0.28组合物(IV)0.72表7热管氧化试验试样 沉积物评级，级商品汽油添加剂(第三代产品)3组合物IV 权利要求
1.一种发动机汽油添加剂组合物，其特征在于它含有(A)大量的稀释溶剂，和(B)适宜量的携带油；(C)至少一种清净剂和/或抗沉积剂；(D)至少一种抗氧剂和/或金属纯剂；(E)至少一种防锈剂；(F)至少一种破乳化剂。
2.根据权利要求1所述的汽油添加剂组合物，其特征在于所说的(A)为苯类化合物，如苯、甲苯、二甲苯，或它们的混合物；也可以是直镏汽油组分，直镏煤油组分。
3.根据权利要求1所述的汽油添加剂组合物，其特征在于所说的组合物含20～97％(重)的溶剂(A)，其适宜含量范围为40-80％(重)。
4.根据权利要求1所述的汽油添加剂组合物，其特征在于所说的(B)为矿物油和/或聚异丁烯(PIB)，其中矿物油适宜是石蜡基HVI100或HVI150；聚异丁烯分子量为400-2000，分子量较适宜范围为800-1000。
5.根据权利要求1所述的汽油添加剂组合物，其特征在于所说的组合物含携带油(B)1～78％(重)，适宜范围为10-70％(重)，其中含聚异丁烯5-30％(重)。
6.根据权利要求1所述的汽油添加剂组合物，其特征在于所说的组分(C)可以是聚烯烃丁二酰亚胺和/或聚烯烃酰胺，和/或聚醚胺，或它们的任意组合的混合物，较适宜为聚烯烃单丁二酰亚胺，其中聚烯烃为聚异丁烯(PIB)，分子量为800-1200，胺基团为二乙烯三胺，或三乙烯四胺，或四乙烯五胺或多烯多胺类化合物，也可以是它们的混合物，较适宜是四乙烯五胺。
7.根据权利要求1所述的汽油添加剂组合物，其特征在于所说的组合物含组分(C)1～70％(重)，较适宜的含量范围为10-50％(重)。
8.根据权利要求1所述的汽油添加剂组合物，其特征在于所说的组分(D)可以是屏蔽酚类化合物，如2，6-二叔丁基一对甲酚；胺类化合物，如二仲丁基-对苯二胺，或二壬基二苯胺；金属钝化剂，如噻唑类化合物，也可以是它们的混合物。
9.根据权利要求1所述的汽油添加剂组合物，其特征在于所说的组合物含组分(D)0.1～60％(重)，较适宜含量范围为2-10％(重)。
10.根据权利要求1所述的汽油添加剂组合物，其特征在于所说的组分(E)为二元羧酸类化合物，如十二烯基丁二酸。
11.根据权利要求1所述的汽油添加剂组合物，其特征在于所说的组合物含组分(E)0.01～50％(重)，较适宜含量范围为0.1-5％(重)。
12.根据权利要求1所述的汽油添加剂组合物，其特征在于所说的组分(F)为聚醚类化合物和聚二醇衍生物。
13.根据权利要求1所述的汽油添加剂组合物，其特征在于所说组合物含组分(F)0.001～20％(重)，较适宜含量范围为0.1-5％(重)。
全文摘要
本发明提供一种多功能汽油添加剂组合物，是一种用于汽车发动机，汽油燃料的添加剂配方，或复合剂。它包括(A)大量的稀释溶剂；(B)携带油；(C)至少一种清净剂和/或抗沉积剂；(D)至少一种抗氧剂和/或金属纯化剂；(E)至少一种防锈剂；(F)至少一种破乳化剂；其特点是上述添加剂组合物加入汽油用于发动机时，可以保持燃料进气系统，如汽化器，孔式燃料喷射器和进气阀等部位的清洁，延长其使用寿命或维修期。同时保证燃料进气系统有效工作，从而明显节省燃料和减少排气污染物含量。
文档编号C10L1/24GK1167136SQ9710083
公开日1997年12月10日 申请日期1997年3月13日 优先权日1997年3月13日
发明者陈祥科, 刘维民 申请人:陈祥科