DE1946239B2 - Kraftstoff- oder schmieroelmischungen - Google Patents
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- C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
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- C10N2060/04—Oxidation, e.g. ozonisation
Description
R3R4NH oder R3R4R5N
ableitet, worin R3, R4 und R5 Alkyl-, Alkaryl- oder
Alkenylgruppen mit 1 bis 200 Kohlenstoffatomen oder hydroxy- oder aminosubstituierte Alkyl- oder
Alkary lgruppen mit 1 bis 200 Kohlenstoffatomen oder Wasserstoffatome bedeuten.
18. Mischung nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Additiv A2
enthält, welches sich von einem Monoalkanolamin ableitei, in welchem eine oder mehrere der
Alkylgruppen noch einen Aminosubstituenten trägt, vorzugsweise Aminoäthyläthanolamin, Aminopropyläthanolamin
oder Aminopropylbutanolamin.
19. Mischung nach den Ansprüchen 1 bis 7, 12 und 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein
Additiv A2 enthält, welches aus dem Reaktionsprodukt einer Hydroxy- oder Aminoverbindung mit
einer Bernsteinsäure, welche mit einer oder mehreren Kohlenwasserstoffgruppen, vorzugsweise Alkenyl-
oder Alkylgruppen mit 10 bis 40 Kohlenstoffatomen, substituiert ist, oder mit einem Anhydrid
oder Ester derselben besteht.
20. Mischung nach den Ansprüchen 1 bis 7,12 und 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein
Additiv A2 enthält, welches aus einem Ester der Formel
R1-CH-C
Rl-CH-C
OH
OR,
besteht, worin eines der Symbole Ri und Ri' für eine
Alkenylgruppe mit 8 bis 40 Kohlenstoffatomen und das andere für Wasserstoff steht und R2 eine C4- bis
Cm Alkylgruppe oder die Gruppe
N R„
ist. worin Rn und Rm für Cr bis CVAlkylgruppen
stehen und R9 eine C2- bis Cio-Alkylengruppe ist,
wobei die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome in den Gruppen R9, Rio und R6 zwischen 4 und 12 liegt.
21. Mischung nach den Ansprüchen 1 bis 7 und 18, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Additiv A2
enthält, welches aus dem Reaktionsprodukt eines Aminoalkylmonoalkanolamins mit einer Fettsäure,
vorzugsweise ölsäure, Linolsäure oder Stearinsäure besteht.
Die Erfindung betrifft Kraftstoff- oder Schmierölmischungen
und insbesondere Benzinmischungen.
Es sind bereits verschiedene Additive zur Verwendung in Benzin oder anderen Kraftstoffen vorgeschlagen
worden, welche die Korrosion verhindern und im Falle von Benzin als Gefrierschutzmittel und Vergaserdetergentien
wirken. Derartige Additive werden jedoch bei Anwesenheit von Feuchtigkeit im Kraftstoff in ihrer
Wirkung beeinträchtigt, da hierbei Trübungs- und Emulsioiisprobleme in Verbindung mit nicht akzeptierbaren
Additivverlusten durch Abwanderung des Additivs in die wäßrige Phase oder — insbesondere bei
Anwesenheit von Rost — Adsorption desselben an Tank- oder Rohrleitungsoberflächen auftreten können.
Ebenso wurden auch schon Additive für die Verwendung in Schmierölmischungen als Korrosionsschutzmittel
vorgeschlagen, jedoch können diese Additive die Probleme der Emulsionsbildung bei Anwesenheit von
Wasser häufig noch verschlimmern, insbesondere beispielsweise in Dampfturbinenölen.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Kraftstoff- oder Schmierölmischung vorzuschlagen, bei
der ohne Beeinträchtigung der Eigenschaften dieser Mischungen keine Korrosionsprobleme und insbesondere
keine Rostbildung auftreten.
Zur Lösung dieser Aufgaben werden Kraftstoff- oder Schmierölmischungen vorgeschlagen, bestehend aus
einem Kraftstoff- oder Schmieröl und einer (Al) Mono- oder Polycarbonsäure mit 10 bis 60 Kohlenstoffatomen
oder einem Anhydrid oder Ester einer solchen Säure oder (A2) eines Reaktionsproduktes dieser Säure oder
dieses Anhydrids oder Esters mit einei Hydroxyverbindung oder einer Aminoverbindung und (B) eines Esters
eines alkoxylierten Phenolaldehydharzes und gegebenenfalls eines Copolymerisate eines Alkylenoxids oder
einer Mischung von Alkylenoxiden mit Alkanolamin, sowie übliche bekannte Zusätze, wobei sie als
Kraftstoffmischung 0,00005 bis 0,025 Gew.-% der Komponente Al bzw. A2 und 0,000005 bis
0,025 Gew.-% der Komponente B beziehungsweise als Schmierölmischung 0,005 bis 0,5 Gew.-% der Komponente
Al bzw. A2 und 0,005 bis 0,5 Gew.-% der Komponente B enthält.
In den erfindungsgemäßen Mischungen kann der Hauptbestandteil jeder beliebige Kraftstoff sein, z. B.
Kerosine, Gasöle, Destillatkraftstoffe wie Dieselkraftstoff, Flugbenzine oder Düsenkraftstoffe; vorzugsweise
besteht der Kraftstoff jedoch aus Benzin.
Das Benzin kann ein für Verbrennungsmotoren übliches Benzin sein, welches in verschiedenen Qualitäten
angeboten wird. Diese Benzine können aus Gemischen von verschiedenen Kohlenwasserstoffen
bestehen, welche Aromaten, Olefine, Paraffine, Isoparaffine, Naphthene und manchmal auch Diolefine
einschließen. Sie werden aus Erdöl durch Raffinations-
verfahren wie fraktionierte Destillation, thermisches Kracken, Dampfkracken, katalytisches Kracken, katalytisches
Reformieren, Polymerisation, Hydroformieren, Alkylieren und Isomerisation erhalten. Motorbenzine
sieden im allgemeinen zwischen 25° und 225° C > (bestimmt nach der ASTM-Mcihode D 86). Ihr Dampfdruck
(bestimmt nach ASTM-Methode D 323) ist verschieden; er hängt von der Jahreszeit ab, in welcher
das Benzin verwendet werden soll, und liegt zwischen etwa 0,4 und etwa 1.1 kg/cm2 bei 38°C. Die Octanzahl
dieser Benzine (bestimmt nach der ASTM-Methode D 908) kann sich zwischen etwa 70 und 105 bewegen
oder auch noch höher liegen.
Flugbenzine werden durch Vermischen ähnlicher Bestandteile, wie sie in Motorenbenzinen vorliegen, i>
hergestellt, jedoch haben sie im allgemeinen einen engeren Siedebereich, welcher zwischen etwa 37,5C und
165° C liegt, und etwas strengere Spezifikationen als die
Motorenbenzine.
Als Schmieröl eignen sich für die erfindungsgemäßen Mischungen tierische, pflanzliche oder mineralische Öle.
wie beispielsweise Erdölfraktionen vom Spindeöl bis zu
Schmierölen mit SAE-Zahlen von 30. 40 oder 50. Rizinusöl, Fischöle, oxydierte Mineralöle oder Brightstocks.
Es können auch synthetische Ester verwendet ;>
werden, z. B. Diester wie die durch Veresterung von Carbonsäure (z. B. Adipin- oder Sebacinsäure) mit
einwertigen Alkoholen erhaltenen Diester oder komplexe Ester wie die durch Veresterung eines mehrwertigen
Alkohols (z. B. eines Polyglykols) mit einer w
üweibasischen Säure (z. B. Sebacin- oder Adipinsäure) und einem einwertigen Alkohol (z. B. 2-Äthylhexanol
©der einem Cg-Oxoalkohol) erhaltenen Produkte.
Wenn als Additiv Al eine Mono- oder Polycarbon- Ȋure oder ein Anhydrid derselben verwendet wird.
besteht es vorzugsweise aus einer Verbindung, welche eine der folgenden Formeln aufweist:
R1COOH
R1CX-(CH2)m—COOH
(1)
(II)
(II)
40 steht X und Y Wasserstoffatome oder Kohlenwasserstoffreste
sind und m und π jeweils Null oder eine ganze
Zahl bedeuten; dabei dürfen die Kohlenstoffatome m R1 und R,' je Molkül die Gesamtzahl von 60 jedoch nicht
Versteigen. Eines der Symbole R, unq R1- steht
vorzugsweise für eine Alkylgruppe oder eme Akenylgruppl
mit 12 bis 20 Kohlenstoffatomen, X und Y smd vorzugsweise Wasserstoffatoine und m und π sind
vorzugsweise ganze Zahlen zwischen 1 und 5. D,e Gruppen R,, R1-. X und Y können geradkettig oder
verzweigt cyclisch oder acyclisch sein; sie können
aromatischer Natur sein, jedoch sind sie vorzugsweise
a 'aIs Beispiele für Säuren der Formel I können Ölsäure.
Stearinsäure, Palmitinsäure und Launnsäure genannt
werden. .
Beispiele für Säuren der Formel II sind Polypropenyl-
oder Polyisobutenylbernsteinsäuren, z. B. Tetrapropenylbernsteinsäure.
Als Beispiele für Anhydride der Formeln III und IV
können Laurinsäureanhydrid und Polypropenylbernsfeinsäureanhydride
wie Tetrapropenylbernsteinsäureanhydrid genannt werden.
Als Additive Al können auch Ester von Mono- oder Polvcarbonsäuren wie Ester von Säuren der obigen
Formeln I und II verwendet werden. Diese Ester werden vorzugsweise mit einem niedrigsiedenden Alkohol, z. B.
einem Alkohol mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen im Molekül, gebildet; es können also beispielsweise die
Methyl-, Propyl- oder Pentylester verwendet werden.
An Stelle des Additivs Al kann auch ein Additiv A2 verwendet werden, welches aus dem Reaktionsprodukt
einer Mono- oder Polycarbonsäure oder des Anhydrids derselben oder eines Esters derselben mit einer
Hydroxy- oder Aminoverbindung bestehen kann. Zur Herstellung des Additivs A2 geeignete Säuren. Anhydride
und Ester sind beispielsweise die ob<_n genannten
Verbindungen.
Hydroxyverbindungen, von welchen sich das Additiv A2 ableiten kann, sind beispielsweise Verbindungen der
allgemeinen Formel
HOf(CXY)nCZ
OH
R1C
R1CX-(CH2In-C
RlCY -(CH,
worin eines der Symbole Ri und Ri1 für einen
Kohlenwasserstoffrest mit 10 bis 50 Kohlenstoffatomen und das andere entweder für einen Kohlenwasserstoffrest
mit 10 bis 50 Kohlenstoffatomen oder Wasserstoff
x worin X, Y und Z Kohlenwasserstoffreste oder
O (III) Wasserstoffatome darstellen, m und η jeweils für Null
so oder eine ganze Zahl stehen und R2 ein Kohlenv.asscr-
stoffrest mit 1 bis 50 Kohlenstoffatomen oder ein
-. Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 50 Kohlenstoffatomen
O und einer oder mehreren Ätherbindungen oder — wenn
sowohl m als auch η eine ganze Zahl ist — ein
O ss Wasserstoffatom ist; vorzugsweise ist weder m noch η
/? größer als
Besonders geeignete Alkohole sind die einwertigen Alkohole, z. B. solche mit weniger als 20 Kohlenstoff-O
(IV) atomen im Molekül, insbesondere einwertige Alkohole
(κι mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen im Molekül. So kann
C sich das Additiv A beispielsweise von Alkoholen wie
N^ Butanol-1, Pentanol-1, Isooctanol, Isodecanol oder
O Dodecanol-I ableiten. Gegebenenfalls kann das Additiv
jedoch auch mit einem Glykol. beispielsweise einem (15 solchen mit 2 bis 60 Kohlenstoffatomen wie Athylenglykol.
Butylenglykol, Pinakon, Tetramethylenglykol gebildet werden, in welchem Fall ein Mol Glykol mit zwei
Molen Säure oder Anhydrid reagiert.
F.S können auch aromatische Alkohole, /,. B. Benzylalkohol oder Toluylalkohol, sowie phenolische Verbindungen,
z. B. Phenol selbst, die Kresole, Xylole oder Brenzkatechin, verwendet werden.
Eine weitere geeignete Klasse von Monohydroxyverbindungen stellen die Ätheralkohole dar, welche
beispielsweise durch Umsetzung von aliphatischen Alkoholen mit einem Alkylenoxyd erhalten werden.
Geeignete Ätheralkohole enthalten beispielsweise 2 bis 40 Kohlenstoffatome im Molekül; es gehören also unter
anderem Methoxymethanol, Äthoxybutanol und Äthoxyäthanol dazu.
Geeignete Aminoverbindungen sind primäre, sekundäre und tertiäre Monoamine, Diamine, Polyamine und
Hydroxyaminoverbindungen.
Das Additiv A2 kann sich beispielsweise von Aminoverbindungen der allgemeinen Formel R3R4NH
oder R3R4R5N ableiten, worin R3, R4 und R5 Alkyl-,
Alkaryl- oder Alkenylgruppen mit 1 bis 200 Kohlenstoffatomen oder hydroxy- oder aminosubstituierte
Alkyl- oder Aralkylgruppen mit 1 bis 200 Kohlenstoffatomen oder Wasserstoffatome darstellen. Bei Umsetzung
mit einer Monocarbonsäure bilden sich Amide oder Salze der Formel
R1CONR1R4 oder R1COO NHR1R4R5
worin Ri die oben angegebene Bedeutung hat und mindestens eine der Gruppen Ri, R3, R4 und R5
mindestens 10 und insbesondere zwischen 12 und 20 Kohlenstoffatome enthalten soll.
Geeignete Monoamine sind Verbindungen der Formel
R3NH2 R3R4NH oder R3R4R5N,
worin R3, R4 und R5 Kohlenwasserstoff- oder substituierte
Kohlenwasserstoffgruppen wie beispielsweise Alkyl-, Cycloalkyl-, Aryl-, Alkenyl- oder substituierte Arylgruppen
oder heterocyclische Reste darstellen. Die Gruppen R3, R4 und R5 können also beispielsweise aus Octyl-,
Nonyl-, Decyl-, Undecyl-. Pentadecyl-, Hexadecyl-, Octadecyl-, Eikosyl-, Octadecenyl- oder Octadecadienylgruppen
bestehen.
Die Gruppen R3, R4 und R5 können sehr verschieden
sein und beispielsweise 1 bis 30 und vorzugsweise 8 bis 22 Kohlenstoffatome enthalten.
Geeignete aromatische Monoamine sind beispielsweise Anilin, substituierte Aniline, Benzylamin und
Naphthylamin. Als heterocyclische Amine eignen sich Furfurylamin, Piperidin und N-Vinylpyrrolidon.
Zu den Polyaminen, welche sich für die erfindungsgemäßen Additive eignen, gehören aliphatische Polyamine
und heterocyclische Polyamine. Die bevorzugten Polyamine sind die Alkylenpolyamine und die Hydroxyalkylenpolyamine.
So können als Polyalkylenpolyamine Verbindungen der allgemeinen Formel
H2N(RNH2)^H
verwendet werden, worin R ein Alkylenrest oder ein
kohlenwasserstoffsubstituierter Alkylenrest und y eine ganze Zahl ist Geeignete Polyamine sind also
Diäthylentriamin, Triäthylentetramin oder Tetraäthylenpentamin.
Zu den verwendbaren Hydroxyaminoverbindungen
gehören Monohydrox> amine der Formel
R, N -R11OH
Dihvdroxvamine der Formel
R, ■- -N
R11OH
R,OH
und Trihvdmxvaminc der Formel
R-OH
R8OH
worm R3 und R4 Wasserstoffatome oder Kohlenwasserstoffgruppen
und R6, Rr und Rs zweiwertige Kohlenwasserstoffreste,
z. B. Alkylengruppen, darstellen.
Die Gruppen R3 und R4 können also Alkenyl-. Alkyl-.
Cycloalkyl- oder Phenylgruppen und die Gruppen Rb. R; und Rs aus Alkylengruppen der Formel — (CH2)* —
bestehen, worin χ vorzugsweise eine ganze Zahl zwischen 1 und 8 ist.
Im allgemeinen enthalten die Hydroxyaminoverbindungen vorzugsweise 1 bis 40 Kohlenstoffatome.
Besonders geeignete Verbindungen sind die Monoalkanolamine. insbesondere solche, in denen das Stickstoffatom
durch Alkylgruppen substituiert ist. /. B. Monoalkanolamine der Formel
N-R41-OH
worin R3 und R4 Alkylgruppen darstellen, z. B. Ci- bis
CVAlkylgruppen, und R«, eine Alkylengruppe ist. z. B.
eine C2- bis Cio-Alkylengruppe. So kann man beispielsweise N.N-Diäthyläthanolamin oder N.N-Dibutylhexanolamin verwenden.
Es eignen sich auch Monoalkanolamine, in welchen eine oder mehrere der Alkylgruppen noch einen
Aminosubstituenten trägt, d. h. Aminoalkylmonoalkanolamine, z. B. Aminoäthyläthanolamin, Aminopropyläthanolamin, Aminopropylbutanolamin usw. Es können
natürlich auch analog Aminoalkyldialkanolamine wie beispielsweise N-Aminoäthyldiäthanolamin verwendet
werden.
Das Additiv A2 besteht vorzugsweise aus dem Umsetzungsprodukt einer Hydroxy- oder Aminoverbindung mit einer Bernsteinsäure, welche durch eine oder
mehrere Kohlenwasserstoffgruppen substituiert ist, oder einem Anhydrid oder Ester derselben. Besonders
geeignete Kohlenwasserstoffgruppen sind die Alkenyl- oder Alkylgruppen, z.B. solche mit 3 bis 55 und
insbesondere 10 bis 40 Kohlenstoffatomen.
609 542/209
Die substituierte Bernsteinsäure kann also durch die allgemeine Formel
R1 CH C
R, CH C
OH O
\ OH
dargestellt werden, worin eines der Symbole Ri und Ri#
für Wasserstoff und das andere für eine Alkenylgruppe »teht; die Alkenylgruppe kann geradkettig oder
verzweigt sein und leitet sich vorzugsweise von einem Polyolefin ab, z. B. Polypropenyl, Polyisobutenyl oder
Polypentenyl, und hat vorzugsweise ein Molekulargewicht von 50 bis 600. Anstatt durch einen Kohlenwasser-Itoffrest
substituiert zu sein, kann dieser Substituent euch selbst aus einem Kohlenwasserstoffrest bestehen
und durch eine geringe Menge (z. B. weniger als 10%)
anderer Atome oder Gruppen, z. B. Halogenatome oder Nitrogruppen, substituiert sein.
Ebenso kann auch das entsprechende Anhydrid oder der entsprechende Ester verwendet werden. Bei
Verwendung eines Esters leitet sich dieser vorzugsweise »on einem niedrigsiedenden Alkohol ab. z. B. einem
Alkohol mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen im Molekül. So verwendet man vorzugsweise die Methyl-, Äthyl-,
Propyl-, Butyl- oder Pentylester.
Bevorzugte Additive des Typs A2 zur Verwendung in den erfindungsgemäßen Kraftstoffmischungen sind
Ester der allgemeinen Formel
R1-CH -C
R1-CH-C
OH O
OR,
worin eines der Symbole Ri und Ri/ für eine
Alkenylgruppe mit 8 bis 40 Kohlenstoffatomen und das andere der Symbole Riund Ri' für ein Wasserstoffatom
steht und R2 eine O- bis CirAlkylgruppe oder die
Gruppe
N-R,,-
IO
ist, worin R9 und R)o Alkyigruppen mit 1 bis
§ Kohlenstoffatomen darstellen und R6 eine C2- bis
Cio-Alkylengruppe ist, wobei die Gesamtzahl der
ICohlenstoffatome in den Gruppen R9, Rio und Rs
»wischen 4 und 12 liegt.
Die Monoester lassen sich auf einfache Weise durcl
Umsetzung äquimolarer Mengen der substituierte] Bernsteinsäure oder ihres Anhydrids mit einer Monohy
drehverbindung herstellen. Im allgemeinen genügt cii
> einfaches Vermischen der Komponenten, jedoch kam
bei der Umsetzung eines Hydroxyamins mit den substituierten Anhydrid ein Erhitzen erforderlich sein.
Je nach Art und Menge der eingesetzten Reaktions partner kann das Additiv A2 aus einem Mono-, Di- ode
Polyester oder einem Amid oder Amidin bestehen.
Wenn es erwünscht ist, kann das Additiv A2 auch au: einem Ammonium- oder Aminsalz des Reaktionspro
duktes einer Mono- oder Polycarbonsäure oder de; Anhydrids oder eines Esters derselben (z. B. einei
substituierten Bernsteinsäure oder des Anhydrids odei eines Esters derselben) mit einer Amino- odei
Hydroxyverbindung bestehen. Hierfür muß natürlich mindestens eine freie Carboxylgruppe oder phenolisch«
Hydroxygruppe zur Bildung des Salzes vorhanden sein. Weitere besonders bevorzugte Additive des Typs KI
sind die Umsetzungsprodukte einer Fettsäure (ζ. Β ölsäure, Linolsäure oder Stearinsäure) mit einerr
Aminoalkylmonoalkanolamin (z. B. Aminoäthyläthanol
amin oder Aminopropylpropanolamin).
Gegebenenfalls können die erfindungsgemäßer Kraftstoff- oder Schmierölmischungen auch zwei odei mehr der oben beschriebenen Additive Al und/oder A2 enthalten.
Gegebenenfalls können die erfindungsgemäßer Kraftstoff- oder Schmierölmischungen auch zwei odei mehr der oben beschriebenen Additive Al und/oder A2 enthalten.
Beim Additiv B kann das Phenol, von welchem sich w der Ester des alkoxylierten Phenolaldehydharzes
ableitet, einen Substituenten wie einen Kohlenwasserstoffrest oder substituierten Kohlenwasserstoffrest oder
eine Acylgruppe tragen. Dieser Substituent kann in Parastellung zur phenolischen Gruppe stehen, iedoch
.*? auch die Meta- oder Orthosteilung einnehmen. Die
substituierten Kohlenwasserstoffreste können als Substituenten beispielsweise Halogenatome tragen. Vorzugsweise
ist der Kohlenwasserstoffrest jedoch unsubstituiert;
so kann er aus einer Alkylgruppe, z. B. einer verzweigten Alkylgruppe, oder beispielsweise auch aus
einer Alkenylgruppe bestehen. Besonders geeignete substituierte und unsubstituierte Kohlenwasserstoffgruppen
sind solche mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen, z. B. Methyl-, ten. Butyl-, Hexyl-, Decyl- Tetradecyl-,
Octadecyl-, Stearyl-, Eikosyl-, Lignoceryl- und Cerotylgruppen
sowie Mischungen derselben.
Bei der Herstellung des Phenolaldehydharzes wird
am ,Pheno1 mit einem Aldehyd kondensiert. Der
Aldehyd besteht vorzugsweise aus Formaldehyd oder Paraformaldehyd, jedoch können statt dessen auch
andere Aldehyde verwendet werden, insbesondere solche mit höchstens 25, z. B. weniger als 8 Kohlenstoffatomen
im Molekül, z. B. Acetaldehyd, Butyraldehyd. Benzaldehyd oder Propionaldehyd Furfurylaldehyd ist
ebenfalls geeignet
Das Phenolaldehydharz, aus welchem der Ester hergestellt wird, kann nach bekannten Verfahren
erhalten werden.
Zur Herstellung eines sich vom Phenol selbst ableitenden Phenolaldehydharzes ist ein besonders
geeignetes Verfahren in »Preparative Methods of Polymer Chemistry«, Interscience Publishers Inc, New
York, von Sorenson und Campell, Seite 295 (Ausgabe 1961) beschrieben, bei welchem man Phenol
und Aldehyd m Gegenwart eines sauren Katalysators zusammen erhitzt Bei der Umsetzung von Phenol mit
?ν, , yd verwendet man vorzugsweise 0,6 bis
Mol Aldehyd je Mol Phenol.
Um das so erhaltene Phenolaldehydhar/. zu alkoxylieren,
bringt man das Harz mit einem Alkylenoxyd zur Reaktion. Vorzugsweise enthält das Alkylenoxyd nicht
mehr als 4 Kohlenstoffatome im Molekül, besteht also beispielsweise aus Äthylenoxyd, Propylenoxyd oder
Butylenoxyd.
Das Harz kann in Gegenwart eines Katalysators, z. B. eines alkalischen Katalysators wie Natriumacetat,
Natriumhydroxyd oder Natriummethylat, mit dem Alkylenoxyd umgesetzt werden. Die Menge an alkalischem
Katalysator braucht dabei nur klein zu sein, z. B. zwischen 0,1 und 2 Gew.-%. Die Reaktion kann unter
Druck, z. B. Drücken bis zu 20 Atmosphären, und bei Reaktionstemperaturen bis zu 2000C durchgeführt
werden. Die Alkoxylierung erfolgt zweckmäßig in Gegenwart eines inerten Lösungsmittels wie beispielsweise
Xylol, Dekahydronaphthalin oder Diäthyläther. Im allgemeinen wird die Umsetzung mit 1 bis 2 Mol
Alkylenoxyd je Hydroxylgruppe im Harz durchgeführt.
Zur Herstellung des Esters B wird das alkoxylierte Phenolaldehydharz dann schließlich mit einer Carbonsäure
oder einem Derivat derselben, vorzugsweise einer Monocarbonsäure, umgesetzt. Besonders geeignet sind
Monocarbonsäuren mit 8 bis 32 Kohlenstoffatomen im Molekül wie beispielsweise die höheren Fettsäuren. Es
können sowohl gesättigte Fettsäuren wie Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure und Stearinsäure als auch
ungesättigte Fettsäuren, wie ölsäure, Linolsäure und Linolensäure verwendet werden. Man kann natürlich
auch Mischungen von Fettsäuren, wie die durch Hydrolyse von Baumwollsaatöl oder Sojaöl erhaltenen
Fettsäuregemische verwenden.
Man kann das alkoxylierte Harz anstatt mit einer Carbonsäure auch mit dem entsprechenden Acylchlorid
oder Anhydrid umsetzen; in einigen Fällen kann man auch eine Umesterung vornehmen.
Im allgemeinen führt man die Umsetzung mit etwa einem Äquivalent Carbonsäure je Hydroxylgruppe im
Harz durch.
Das Additiv B kann gegebenenfalls auch ein Copolymeres eines Alkylenoxyds (z. B. Äthylenoxyd
oder Propylenoxyd) oder einer Mischung von Alkylenoxyden mit einem Alkanolamin, z. B. einem Dialkanolamin
wie Methanolamin oder Dipropanolamin, enthalten. Ein derartiges Copolymeres wird einfach mit dem
Ester des alkoxylierten Phenolaldehydharzes vermischt.
Die Additive A und B können gegebenenfalls auch in einem Verdünnungsmittel wie beispielsweise Toluol,
Kerosin oder Xylol gelöst werden. Die Konzentration kann beispielsweise zwischen etwa 25 und 75 Gew.-%,
z. B. bei 50 Gew.-% liegen.
In Kraftstoffmischungen werden die Additive A und B. bezogen auf das Gewicht der Gesamtmischung,
zweckmäßig in Mengen von 0,00005 bis 0,025 Gew.-%, z. B. etwa 0,0025 Gew.-%, Additiv A und 0,000005 bis
0,025 Gew.-o/o, z.B. 0,0005 Gew.-%, Additiv B einge
setzt. Für Schmieröle liegen die geeigneten Mengen, bezogen auf das Gewicht der Gesamtmischung,
beispielsweise bei 0,005 bis 04 Gew.-%, insbesondere
0,015 bis 0,03Gew.-%, Additiv A und 0,005 bis 0,5Gew.-%, insbesondere 0,025 bis 0.25 Gew.-%,
Additiv B.
Die Kraftstoffmischungen können darüber hinaus auch noch andere Additive enthalten. So kann Benzin
beispielsweise noch Antiklopfmittel, z. B. Bleitetraäthyl, Halogenkohlenwasserstoff als Spülmittel, z. B. Äthylendibromid oder Äthylendichlorid, Niederschlagsmodifikatoren, z. B. organische Ester von Oxysäuren des
Phosphors, oder Antioxydantien, z. B. 2,4-Dimethyl-btert.-butylphenol
oder Ν,Ν'-Di-sek.-butylparaphenylendiamin
enthalten.
Die folgenden Beispiele dienen der näheren Erläuterung
der Erfindung.
Herstellung von Additiv A: Äquimolare Mengen Tetrapropenylbernsteinsäureanhydrid und N,N'-Diäthyläthanolamin
wurden bei Raumtemperatur mit 50 Gew.-% Kerosin verrührt.
Herstellung von Additiv B: Etwas weniger als molare Mengen Paraformaldehyd wurden mit tert.-Butylphenol
bei etwa 196°C in einem aus aromatischen Schwerbenzin bestehenden Lösungsmittelsystem umgesetzt. Nach
Beendigung der Reaktion wurde das Lösungsmittel so eingestellt, daß eine etwa 50 Gew.-% Phenolformaldehydharz
enthaltende Lösung erhalten wurde, worauf das Harz mit einem Überschuß von NaOH neutralisiert
wurde. Anschließend wurde die Lösung durch Umsetzung mit Äthylenoxyd (1,6 g Oxyd auf 1 g Harzlösung)
äthoxyliert. Nach Neutralisation mit Naphthensäure und Einstellung des pH-Wertes mit Dodecylbenzolsulfonsäure
auf etwa 2 bis 3 wurde die äthoxylierte Harzlösung zur Bildung des Esters mit Palmitinsäure
umgesetzt. Der Ester wurde dann mit der etwa einem Drittel seines Gewichtes entsprechenden Menge eines
Copolymeren von Äthylenoxyd und Propylenoxyd mit Diäthanolamin mit einem Molekulargewicht von etwa
4000 bis 5000 vermischt. Zur Fertigstellung des Additivs B wurde diese Mischung dann zu etwa 50% mit einem
aus aromatischem Schwerbenzin bestehenden Lösungsmittel verdünnt.
Mit den so erhaltenen Additiven wurde dann eine Benzinmischung mit einem Zusatz von 0,0001 Gew.-°/c
Additiv A und 0,0001 Gew.-% Additiv B hergestellt. Dk Vorteile dieser Mischung gegenüber Benzinmischungen
welche nur das Additiv A oder nur das Additiv E enthielten, wurden durch den folgenden Test bewiesen:
In einem 1000-ml-Glaszylinder wurden 250 ml Benzir
mit einem Magnetrührer vorsichtig mit 10 ml entioni siertem Wasser verrührt. In diese Mischung wurde eir
Probestück aus Flußstahl an einem von zwei paralle zueinander, aber nicht in Kontakt miteinander eintau
chenden kupferüberzogenen Stahlstäben eingehängt Das Stahlprobestück wurde in regelmäßigen Abstände:
auf Rostbildung untersucht. Die Ergebnisse bei der verschiedenen Benzinmischungen waren wie folgt:
Herstellung von Additiv A: Äquimolare Menge Hydroxyäthyläthylendiamin und ölsäure wurden bc
Raumtemperatur mit 50 Gew.-% Kerosin verrührt.
Herstellung von Additiv B: Additiv B wurde auf di gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt
Herstellung von Additiv B: Additiv B wurde auf di gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt
Mit diesen Additiven wurde eine Benzinmischun unter Zusatz von 0,00075 Gew.-% Additiv A un
Zusatz | Gew.-% Zusatz | Beurteilung der |
im Benzin | Stahlprobe | |
Additiv A | 0,0002 | Rostbildung |
am 6. Tag | ||
Additiv B | 0,0002 | Rostbildung |
am 6. Tag | ||
Additiv A | 0,0001 | Rostbildung |
+ Additiv B | 0,0001 | am 10. Tag |
Beispiel 2 |
O.OOO75 Gew.-% Additiv B hergestellt. Die Vorteile
dieser Mischung gegenüber Benzinmischungen welche nur das Additiv Λ oder nur das Additiv B enthielten,
wurden nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Test geprüft. Die Ergebnisse waren wie folgt:
Zusatz.
Cjcw.-Vo Zusatz im Benzin
Additiv A | 0.0015 |
Additiv B | 0,0015 |
Additiv A + Additiv B |
0.00075 0,00075 |
Beurteilung der Stahlprobe
Rostbildung nach 7 Tagen Rostbildung nach 8 Tagen keine Rostbildung
nach 14 Tagen
Äquimolare Mengen Tetrapropenylbernsteinsäureanhydrid und n-Octanol wurden in Gegenwart einer
Spur Triäthylamin 3 Stunden lang unter Rückfluß gehalten. Die so erhaltene Lösung wurde als Additiv C
verwendet.
Es wurden drei Benzinmischungen der folgenden Zusammensetzung hergestellt:
1) Superbenzin plus 0,0006 Gew.-% Additiv B (nach Beispiel 1) und 0,003 Gew.-% Additiv C;
2) Superbenzin plus 0,0006 Gcw.-% Additiv B und 0,003 Gew.-% Additiv D (Tctrapropcnylb^rnsteinsäureanhydrid
selbst);
3) Superbenzin plus 0,003 Gew.-% Additiv D.
Mit diesen Mischungen wurden Rostteste auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, wobei die
von Rost befallene Fläche nach 1, 2, 3 und 4 Tagen ermittelt wurde. Die Ergebnisse der Prüfung waren wie
folgt:
Rosibetal! m ll/u der Flüche η,κΐι
1 Tag 2 Tagen 3 Tagen 4 1 agen
Be η /in a I !ei η 50
Mischung I 0
Mischung 2 0
Mischung J 5
Spuren
Spuren
95
Spuren
Spuren
10
Spuren
10
iod
κι
Hieraus geht hervor, daß der Rostbefall nur sehr gering ist, wenn man die erfindungsgemäßen Benzinmischungen
(Mischung 1 und 2) verwendet.
Claims (17)
1. Kraftstoff- oder Schmierölmischungen, bestehend aus einem Kraftstoff- oder Schmieröl und einer >
(Al) Mono- oder Polycarbonsäure mit 10 bis 60 Kohlenstoffatomen oder einem Anhydrid oder
Ester einer solchen Säure oder (A2) eines Reaktionsproduktes dieser Säure oder dieses Anhydrids oder
Esters mit einer Hydroxyverbindung oder einer ι ο Aminoverbindung und (B) eines Esters eines
alkoxylierten Phenolaldehydharzes und gegebenenfalls eines Copolymerisats eines Alkylenoxids oder
einer Mischung von Alkylenoxiden mit Alkanolamin, sowie übliche bekannte. Zusätze, wobei sie als
Kraftstoffmischung 0,00005 bis 0,025 Gew.-% der Komponente Al bzw. A2 und 0,000005 bis
0,025 Gew.-°/o der Komponente B, beziehungsweise als Schmierölmischung 0,005 bis 0,5 Gew.-% der
Komponente A1 bzw. A2 und 0,005 bis 0,5 Gew.-% der Komponente B enthält.
2. Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Kraftstoff Benzin enthält.
3. Mischung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Additiv B
enthält, welches sich von einem Phenol ableitet, das mit einem Kohlenwasserstoffrest mit vorzugsweise
1 bis 30 Kohlenstoffatomen substituiert ist.
4. Mischung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Aldehyd in Additiv B
weniger als 8 Kohlenstoffatome im Molekül enthält und vorzugsweise aus Formaldehyd oder Paraformaldehyd
besteht.
5. Mischung nach den Ansprüchen 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Additiv B enthält,
welches sich von einem Alkylenoxyd mit höchstens 4 Kohlenstoffatomen im Molekül ableitet.
6. Mischung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Additiv B enthält,
welches sich von einer Monocarbonsäure mit 8 bis 32 Kohlenstoffatomen im Molekül ableitet.
7. Mischung nach den Anspüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Additiv B enthält,
welches noch ein Copolymeres eines Alkylenoxyds
oder einer Mischung von Alkylenoxyden mit Alkanolamin umfaßt.
8. Mischung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Additiv Al eine Säure
oder ein Anhydrid der allgemeinen Formel
5°
R1CX-(CH2In-COOH
RJCY-(CH2In-COOH
O
O
R1CX (CH2I111-C
RJCY (CH,)„ C
wasserstoffgruppe mit 10 bis 50 Kohlenstoffatomen oder Wasserstoff steht.
9. Mischung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß w und η jeweils ganze Zahlen von 1 bis
5 sind.
10. Mischung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Säure bzw. das Anhydrid
aus Polypropenyl- oder Polyisobutenylbernsteinsäure Dzw. Polypropenylbernsteinsäureanhydrid besteht.
11. Mischung nach den Ansprüche!. 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Additiv A2 enthält, welches sich von einem einwertigen Alkohol
mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen im Molekül ableitet.
12. Mischung nach den Ansprüchen 1 bis 7 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Additiv A2
enthält, welches sich von einer Hydroxyverbindung der allgemeinen Formel
HO
(CXY)nCZ
C)H
C)H
R,
enthält, worin eines der Symbole R1
kohlenwasserstofCgruppe mit 10 bis 50 Kohlenstoffiiomen und das andere entweder für eine Kohlenableitet, worin X, Y und Z für Kohlenwasserstoffgruppen oder Wasserstoffatome stehen, m und η jeweils Null oder eine ganze Zahl bedeuten und R2 eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 50 Kohlenstoffatomen oder eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 50 Kohlenstoffatomen und einer oder mehreren Ätherbindungen oder — wenn sowohl m als auch π eine ganze Zahl ist — ein Wasserstoffatom darstellt.
kohlenwasserstofCgruppe mit 10 bis 50 Kohlenstoffiiomen und das andere entweder für eine Kohlenableitet, worin X, Y und Z für Kohlenwasserstoffgruppen oder Wasserstoffatome stehen, m und η jeweils Null oder eine ganze Zahl bedeuten und R2 eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 50 Kohlenstoffatomen oder eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 50 Kohlenstoffatomen und einer oder mehreren Ätherbindungen oder — wenn sowohl m als auch π eine ganze Zahl ist — ein Wasserstoffatom darstellt.
13. Mischung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß weder m noch η größer als 5 ist.
14. Mischung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Additiv A2
enthält, welches sich von einem Monoamin der Formel
R3NH2, R3R4NH oder R3R4R5N
ableitet, worin R3. R4 und R5 Kohlenwasserstoffoder
substituierte Kohlenwasserstoff gruppen sind.
15. Mischung nach den Ansprüchen 1 bis 7. dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Additiv A2
enthält, welches sich von einem Polyalkylenpolyamin der Formel
H2N(RNH2)yH
ableitet, worin R eine Alkylengruppe oder eine kohlenwasserstoffsubstituierte Alkylengruppe ist.
16. Mischung nach den Ansprüchen 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Additiv A2 enthält, welches sich von einem Hydroxyamin der
allgemeinen Formel
R, N R„OH .
R11OH
R, N
R, N
R-OH
HO-R„~N
R.OH
RSOH
ableitet, worin R3 und R4 für Wasserstoff oder
Kohlenwasserstoffgruppen und R6, R7 und R8 für
zweiwertige Kohlenwasserstoffreste stehen, vorzugsweise einem Monoalkanolamin, in welchem R3
und R4 für Cr bis C9-Alkylgruppen stehen und R6
eine C2- bis do-Alkylengruppe ist.
17. Mischung nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Additiv A2
enthält, welches sich von einem Amin der Formel
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---|---|---|---|
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GB4463768 | 1969-04-08 |
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---|---|
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DE1946239C3 DE1946239C3 (de) | 1977-06-02 |
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Publication number | Publication date |
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JPS4945771B1 (de) | 1974-12-06 |
SE365815B (de) | 1974-04-01 |
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FR2018439A1 (de) | 1970-05-29 |
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NL6914044A (de) | 1970-03-23 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |