季銨化三元共聚物制造技術

本發明專利技術涉及從以下組分形成的季銨化三元共聚物：（A）乙烯，（B）一種或多種脂族C1-C20單羧酸的C2-C14鏈烯基酯或者丙烯酸或甲基丙烯酸的C1-C24烷基酯，和（Cq）烯屬不飽和單體，其含有至少一個部分或完全季銨化形式的叔氮原子。所述季銨化三元共聚物適合作為燃料添加劑在直接噴射式柴油機中、尤其在具有共軌噴射體系的柴油機中用于減少或防止形成沉積物、用于減少燃料消耗以及用于將功率損失最小化。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】季銨化三元共聚物本專利技術涉及從以下組分形成的季銨化三元共聚物(A) 70-98. 9 摩爾 ％ 的こ烯，(B) 1-15摩爾％的(i ) 一種或多種脂族C1-C2tl單羧酸的C2-C14鏈烯基酯或(ii ) 一種或多種丙烯酸或甲基丙烯酸的C1-C24烷基酯，和(Cq)O. 1-15摩爾％的至少ー種烯屬不飽和單體，其含有至少ー個部分或完全季銨化形式的叔氮原子，其中所有單體組分的總和是100摩爾％。本專利技術還涉及ー種制備這種季銨化三元共聚物的方法。 本專利技術還涉及含有這種季銨化三元共聚物的燃料。本專利技術還涉及這種季銨化三元共聚物作為燃料添加劑用于減少或防止在直接噴射式柴油機的噴射體系、尤其在共軌噴射體系中的沉積物的用途，用于減少在直接噴射式柴油機中、尤其在具有共軌噴射體系的柴油機中的燃料消耗的用途，以及用于將在直接噴射式柴油機中、尤其在具有共軌噴射體系的柴油機中的功率損失最小化的用途。在直接噴射式柴油機中，燃料進行噴射并通過多孔噴射噴嘴以超細方式分布(霧化)，所述噴嘴直接到達柴油機中的燃燒室中，而不是象在傳統(室)柴油機的情況那樣被引入預制室或渦流室中。直接噴射式柴油機的優點在于它們對于柴油發動機的高性能以及低的燃料消耗。此外，這些發動機即使在低速時也達到非常高的カ矩。目前，基本上三種方法用于將燃料直接噴射到柴油機的燃燒室中常規分布器噴射泵，泵-噴嘴體系(単位噴射器體系或單位泵體系)，和共軌體系。在共軌體系中，柴油燃料是通過用最高2000巴的壓カ經由泵輸送到高壓管線、共軌中。從共軌開始，支路管線進入將燃料直接噴射到燃燒室中的不同噴射器中。全部壓カ總是施加到共軌上，這導致多次噴射或特定噴射形式。與此相比，在其它噴射體系中，僅僅一次噴射是可能的。在共軌中的噴射基本上分成三類(I)預先噴射，由此基本上實現更軟的燃燒，使得硬燃燒噪音(“刮擦”)降低并且發動機安靜地運行；(2)主噴射，這尤其對于優良的カ矩分布負責；和(3)后噴射，這尤其確保了低NOx值。在這種后噴射中，燃料一般沒有燃燒，而是通過在機筒中的殘余熱量蒸發。所形成的廢氣/燃料混合物被輸送到廢氣體系，其中燃料在合適催化劑的存在下用作對于氮氧化物NOx的還原劑。在共軌噴射體系中的可變的機筒單獨噴射可以有利地影響發動機的污染物釋放，例如氮氧化物NOx、一氧化碳(CO)和尤其顆粒(煙灰)的釋放。這例如可以使得配備共軌噴射體系的發動機即使在沒有額外顆粒過濾器的情況下也能在理論上滿足Euio 4標準。在現代直接噴射式柴油機中，在特定條件下例如當使用含生物柴油的燃料或具有金屬雜質例如鋅化合物的燃料時，會在噴射器孔上形成沉積物，這不利地影響燃料的噴射性能，進而損害發動機的性能，即尤其降低功率，但是在一些情況下也使燃燒變差。沉積物的形成進ー步通過對噴射器結構的其它開發來改進，尤其通過改變噴嘴的幾何形狀(更窄，具有圓形出口的錐形孔)。為了延長發動機和噴射器的最佳作用，在噴嘴孔中的這些沉積物必須防止或通過合適的燃料添加劑減少。所以，本專利技術的目的是提供燃料添加剤，其能彌補上述缺點，即更尤其防止或減少在直接噴射式柴油機的噴射體系中、尤其在噴射器中的沉積物，減少在直接噴射式柴油機中的燃料消耗，以及將這種發動機中的功率損失最小化。現有技術公開了作為洗滌劑添加劑用于燃料的C8-C2tltl烷基-或-鏈烯基琥珀酰亞胺，例如中間餾分油(middle distillate)燃料和汽油燃料。例如，W002/092645 (I)描述了聚鏈烯基琥珀酰亞胺例如聚異丁烯基琥珀酰亞胺作為燃料的添加剤，燃料是例如柴油燃料、加熱油或汽油燃料，或作為潤滑劑的添加剤，它們顯然由于制備的原因可以含有最多30重量％的相應聚鏈烯基琥珀酰胺或聚鏈烯基琥珀酸單酰胺。據說這些聚鏈烯基琥珀酰亞胺能抵抗發動機沉積物以及在噴射噴嘴上的沉積物。W02006/100083(2)公開了特定的洗滌劑添加劑能減少在直接噴射式柴油機中的廢氣釋放中的顆粒量，例如在具有共軌噴射體系的柴油機中。洗滌劑添加劑包括含有從琥珀酸酐衍生并且具有羥基和/或氨基和/或酰氨基和/或酰亞氨基的結構部分的添加剤，例如聚異丁烯基琥珀酸酐的相應衍生物，尤其是與脂族多胺的衍生物。具有羥基和/或氨 基和/或酰氨基和/或酰亞氨基的結構部分是例如羧酸基團，單胺的酸酰胺，ニ胺或多胺的酸酰胺，它們仍然具有游離氨基以及酰胺官能團，具有一個酸和一個酰胺官能的琥珀酸衍生物，與單胺的碳酰亞胺，與ニ胺或多胺的碳酰亞胺，它們仍然具有游離氨基以及酰亞胺官能，或者通過ニ胺或多胺與兩種琥珀酸衍生物反應形成的ニ酰亞胺。EP 1887074A1 (3)描述了ー種除去或減少在柴油發動機中的噴射器沉積物的方法，其中使用被烴基取代的琥珀酸或其酸酐例如聚異丁烯基琥珀酸酐與肼之間的反應產物。在這些反應產物中，也提到了單酰肼結構。歐洲申請09166729. 5(4)，其在本申請的優先權日時尚未公布，描述了低分子量或聚合的有機化合物，其具有至少I當量的堿性氮官能和至少I當量的游離羧基，它們一起能形成甜菜堿結構，此化合物作為燃料添加劑用于防止或減少在直接噴射式柴油機中的噴射器中的沉積物，和用于使這些發動機中的功率損失最小化。這種甜菜堿結構可以例如存在于由琥珀酸酐和Ν-α-氨基丙基咪唑)形成的單酰胺中。W02006/13588K5)描述了被烴基取代的酰化劑(其可以通過烯烴與馬來酸酐的烯式反應獲得)與具有額外叔氨基的胺進行縮合，隨后將叔氨基季銨化得到季銨鹽，它們適合作為燃料添加劑用于清潔內燃機的入口體系和保持此體系的清潔。上述從現有技術知道并通常在實踐中使用的C8-C2tltl烷基-或-鏈烯基琥珀酰亞胺，例如聚異丁烯基琥珀酰亞胺和相關體系，僅僅能在不充足的程度上實現上述特定目標；但是，在本專利技術中額外地少量使用它們作為其它燃料添加劑是沒有害處的。此目的通過使用在本文開頭處所述的組分(A)、(B)和(Cq)形成的季銨化三元共聚物實現。本專利技術的季銨化三元共聚物優選是從由以下組分形成的三元共聚物獲得的(A) 70-98. 9 摩爾 ％ 的こ烯，(B) 1-15摩爾％的(i ) 一種或多種脂族C1-C2tl單羧酸的C2-C14鏈烯基酯或(ii ) 一種或多種丙烯酸或甲基丙烯酸的C1-C24烷基酯，和(C) O. 1-15摩爾％的至少ー種烯屬不飽和單體，其含有至少ー個能季銨化的叔氮原子，其中所有單體組分的總和是100摩爾％，其中在使組分(A)、(B)和(C)聚合之后，用至少ー種季銨化劑部分或完全地季銨化在組分(C)中的至少ー個叔氮原子。本專利技術的三元共聚物優選從以下組分形成(A) 76-96 摩爾 ％ 的こ烯，(B) 3-12摩爾％的組分(B)，和 (C) 1-12 摩爾 ％ 的組分(Cq)。本專利技術還提供一種制備季銨化三元共聚物的方法，包括從以下組分通過聚合獲得三元共聚物(A) 70-98. 9 摩爾 ％ 的こ烯，(B) 1-15摩爾％的(i ) 一種或多種脂族C1-C2tl單羧酸的C2-C14鏈烯基酯或(ii ) 一種或多種丙烯酸或甲基丙烯酸的C1-C24烷基酯，和(C) O. 1-15摩爾％的至少ー種烯屬不飽和單體，其含有至少ー個能季銨化的叔氮原子，其中所有單體組分的總和是100摩爾％，然后用至少ー種季銨化劑部分或完全季銨本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：I·加西亞卡斯特羅，C·勒格爾格普費特，W·格拉巴斯，K·米爾巴赫，L·沃克爾，H·博恩克，C·托科，
申請(專利權)人：巴斯夫歐洲公司，
類型：
國別省市：