DD219792A5 - Aschefreie detergenz-dispersant-additive und deren zubereitung - Google Patents
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Abstract
Ein aschefreies Additiv fuer Motorenoel enthaelt 50 Gew.-% Polybuthenylmonosuccinimid und 50 Gew.-% Polybutenyl-Bis-Succinimid in Paraffinoel. Die freien NH2-Gruppen des Monosuccinimids sind durch eine Reaktion mit Maleinsaeure blockiert. Das Herstellungsverfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man Maleinsaeureanhydrid mit einem chlorierten Polyisobuten mit einem Chlorgehalt von 4 bis 6 Gew.-% und einem Molekulargewicht von 750 bis 2 000 bei einem Molverhaeltnis zwischen Maleinsaeureanhydrid und Gegenwert in Gramm Chlor von 1,1:1,2 10 Stunden lang bei 200 C in Paraffinoel oder einem aromatischen Loesungsmittel kondensiert, sodann das Gemisch aus Polybutenylbernsteinsaeureanhydrid und nicht reagierter Maleinsaeure mit einem Polyalkylenpolyamin bei einem Molverhaeltnis zwischen Polybutenylbernsteinsaeureanhydrid, Polyamin- und Maleinsaeure von 1:0,7:0,1 bei 70 bis 90 C kondensiert und abschliessend das Reaktionsprodukt entwaessert. Es ergibt sich ein Additiv, dass dem Oel gute Dispergiereigenschaften bei tiefen Temperaturen verleiht.
Description
Die Erfindung betrifft ein aschefreies detergenz- und dispergiermittelhaltiges Additiv zur Verbesserung der Qualität von Motorenöl und ein Verfahren zur Hersteilung desselben.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
Die aschefreien Additive der obigen Art werden im großen Umfang als Zusatz für Motorenöle zwecks Verbesserung ihrer Dispergiereigenschaften verwendet. >
Es sind Dispergiermitteladditive für tiefe Temperaturen bekannt, die als Komponenten Succinimide, die durch Kondensation von Melainsäuren mit Polyolefinen kleinen Molekulargewichts und nächfolgender Kondensation der dabei gewonnenen Polyalkylenbernsteinsäureanhydride mit Polyalkylenpolyaminen gewonnen werden, enthalten. In einigen Wällen wurde festgestellt, daß bei derartigen Additiven des Succinimid-Typs auch einige negative Effekte zu verzeichnen sind, und zwar stärkere Korrosion bei Kupfer-Bleilagen odeς Verschlechterung der Detergiereigenschaften bei höheren Temperaturen. Zur Beseitigung dieser Fehler wurden verschiedene Verfahren entwickelt, die sich generell auf die Blockierung der freien HN2-Gruppen der Additive durch verschiedene Reaktionen konzentrierten, zum Beispiel Reaktionen mit Aldehyden, Monokarboxylsäuren, Dvthiophosphorsäuren usw. Diese Reaktionen werden mit Polyaminen entweder vor der Imidisierung oder nach der Imidisierungsreaktion durchgeführt. Diese Verfahren bedeuten aber eine zusätzliche Reaktionsphase, und in einigen Fällen auch zusätzliche Reinigungsphasen, welche das Herstellungsverfahren erheblich komplizieren und den Wirkungsgrad senken. . _ ·
Ziel der Erfindung .
Mit der Erfindung sollen die beschriebenen Nachteile beseitigt werden.
Erfindungsgemäß besteht das Additiv aus einer Mischung von etwa 50Gew.-% Polybutenylmonosuccinimid mit etwa 50Gew.-% Polybutenyl-Bis-Succinimid in Paraffinöl mit einer Viskosität von 3 bis 5°E/50°C, wobei ca. 20% der freien Ionen des Polybuthenylmonosuccinimids durch eine Reaktion Maleinsäure blockiert wurden.
Das Verfahren zur Hersteilung des Additivs ist dadurch gekennzeichnet, daß man Maleinsäureanhydrid mit einem chlorierten Polyisobuten mit einem Chlorgehalt von 4 bis 6Gew.-% und einem Molekulargewicht von 750 bis 2000 bei einem Molverhältnis zwischen Maleinsäureanhydrid und Gegenwert in Gramm Chlor von 1,1:1,2 10 Stunden lang bei 2000C in Paraffinöl zur Kondensation bringt, sodann das Gemisch aus Polybutenylbernsteinsäureanhydrid und nicht reagierter Maleinsäure mit einem Poiyalkylenpolyamin bei einem Molverhältnis zwischen Polybutenylbernsteinsäureanhydrid, Polyamin und Maleinsäure in Paraffinöl zur Kondensation bringt und abschließend das erhaltene Reaktionsprodukt bei 130 bis 1509C entwässert. Anstelle von Paraffinöl kann auch ein geeignetes anderes aromatisches Lösungsmittel verwendet werden.
Anhand zweier Beispiele soll die Erfindung nachfolgend näher erläutert werden.
In einem Reaktor mit einem mechanischen Rührer, einem Thermometer, einem Heizmantel und einem Rückflußkondensator werden 1000g Polyisobuten mit einem Molekulargewicht von 950 eingeführt, dieses wird bei einer Temperatur von 100°C durch Durchleiten von gasförmigem Chlor (Zeitdauer 4 bis 5 Stunden) chloriert. Der Chlordurchfluß beträgt 0,02 kg Chlor/ Polyisobuthen und Stunde. Nach Beendigung der Reaktionsphase erfolgt eine Behandlung mit Stickstoff zwecks Beseitigung von Chlorsäurespuren, und man erhält ein chloriertes Polyisobuthen mit einem Gehalt von 4,7Gew.-% Chlor.
Das erhaltene Produkt wird mit Maleinsäureanhydrid bei einem Molverhältnis von 1,1 Mol Maleinsäure pro Gegenwert Gramm Chlor kondensiert, dies bedeutet für die eingesetzte Menge 150 g Anhydrid. Die Kondensationsreaktion findet bei einer Temperatur von 200°C innerhalb einer Zeitdauer von 10 Stunden statt, sie wird anhand des Entweichens der Salzsäure überwacht. Das so erhaltene Rohprodukt hat einen Säureindex von ca. 120mg KOH/g, einen organisch gebundenen Chlorgehalt von 0,4Gew.-% und einen Gehalt an nicht reagiertem Maleinsäureanhydrid von 2Gew.-%.
Das Produkt wird durch Aufheizen im Vakuum auf eine Temperatur von 2000C einer Strippreaktion unterworfen, bis der Gehalt an nicht reagiertem Maleinsäureanhydrid auf einen Gehalt von 1 Gew.-%, und der Säureindex bis zu 110mg/KOH/g zurückgegangen sind. Das nach der Strippreaktion erhaltene Produkt wird mit 1160 g paraffinischem Mineralöl mit einer Viskosität von 3-5°E/50°C verdünnt und auf eine Temperatur von 600C abgekühlt. Befdieser Temperatur werden in den Reaktor 136g Tetramethylenpentarnin eindosiert. Bei der Eindosierurig des Polyamine darf die Temperatur von 80°C nicht überschritten werden, eventuell wird mit Wasser gekühlt. Nach der Eindosierung des Polyamine wird die Temperatur stufenweise auf 15O0C erhöht, und zwar am Anfang bei atmosphärischem Druck und später im Vakuum zwecks Beseitigung des Wassers aus dem
Imidisierungsverfahren. Nach der Beendigung der Imidisierungsreaktion wird das Produkt in einem Gewichtsverhältnis von 1:1 mit einem Extraktionsbenzin der Fraktion 80-1100C verdünnt und danach filtriert öder zentrifugiert. Hierdurch werden mechanische Verunreinigungen entfernt. Danach wird zwecks Wiedergewinnung des Benzins destilliert. Das Produkt stellt ein Gemisch aus ca. 50% mono- und 50% Bis-Polybutenylsuccinimid dar, in welchem ca. 20% der freien . _NH2-Gruppen des Polybutenylmonosuccinimides durch die Reaktion mit Maleinsäureanhydrid teilweise blockiert wurden. Das Produkt hat einen Stickstoffgehalt von 1,9Gew.-% und einen Basizitätsindex (TBN) von ca. 30mg KOH/g.
In einem dem im Beispiel 1 verwendeten Reaktor ähnlichen Reaktor werden 1 000g Polybutenyibemsteinsäureanhydrid eingeführt, das nach dem oben beschriebenen Verfahren hergestellt wurde. Dieses hat einen Gehalt von 1 Gew.-% nicht reagiertem Maleinsäureanhydrid. Das Produkt wird mit 500g Xylol verdünnt und auf 600C erwärmt. Danach werden in den Reaktor 63g Diethylentriamin eingebracht. Die Temperatur darf hierbei 80°C nicht überschreiten. Nach der Einführung des Polyamins wird das Reaktionsgemisch auf Rückflußtemperatur erwärmt und das Wasser (Azeotrop Wasser-Xylol) beseitigt.
Nach Beendigung des Imidisierungsprozesses wird das Produkt mit 1 050g Paraffinöl mit einer Viskosität von 3-5°E/50°C verdünnt, und das Xylol durch Destillierung zurückgewonnen, und zwar am Anfang bei atmosphärischem Druck und in der
Endphase unter Vakuum. - .
Das erhaltene Produkt hat einen Stickstoffgehalt von 1,1 Gew.-% und einen Basizitätsindex (TBN) von 15 mg KOH/g.
Die nach dem Beispiel 1 und 2 erhaltenen Produkte wurden auf paraffinischem Öl SAE 30 mit einem Gehalt von 1 Gew.-% Antioxydant-Additiv des Typs Dialkyldithiophosphat mit 3Gew.-% Qetergenzadditiv desTyps Alkylarylkalziumsulfonat superbasisch mit eineniTBN von 250mg KOH/g und 2Gew.-% Dispergiermittel-Additiv der oben genannten Beispiele
getestet. . .
Die Ergebnisse bei Motoren sind in der folgenden Tabelle angegeben: . ;
Formulierung · Note bei Peter(- Detergenz- Ansätze
mitAdditiv MotorWi . note Peter aufFiat-
Viskositäts- v Korrosion AV-i Filter »
anstieg aufLager " ' t _ 600D ,
mg/63 Zyklen
| 1%AOX + 3%DXX | 35 | 18 | 97 | 95 |
| 1 %AOX + 3%DXX + 2%S1* | 34 ^ | 17 | 98 | 12 ' |
| 1%AOX + 3%DXX + 2%S2 | 37 | 20 | 97 | 25 |
Es bedeuten:
AOX: Antioxydant-Additive, J '
D": superbasisches Detergenzadditiv,
S1X: Dispergiermittel-Additiv nach Beispiel 1,
S2xx: Dispergiermittel-Additiv nach Beispiel 2. , ·.·'.·
Aus den oben angeführten Daten ist ersichtlich, daß die gemäß Beispiel 1 und 2 erhaltenen Additive mit guten Ergebnissen zur Erreichung der Dispergiereigenschaften bei Ölen eingesetzt werden können, ohne dadurch die Detergenzeigenschaft oder Stabilität bei Oxydierung negativ zu beeinflussen.' ..·· Das neue Additiv und sein Herstellungsverfahren weisen folgende Vorteile auf:
— Das Additiv ermöglicht die Verbesserung der Dispergiereigenschaften von Motorenöl ohne negative Beeinflussung der Stabilität bei Oxydierung und der Detergenzeigenschaften. /
— Das Verfahren ermöglicht eine leichte Herstellung des Succinimid-Dispergiermittels bei einer kleinen Anzahl von Reaktionsphasen und sichert dadurch hohe Ausbeuten.
Claims (3)
- Erfindungsansprüche:1. Aschefreies detergenz- und dispergiermittelhaltiges Additiv, insbesondere zur Verbesserung der Qualität von Motorenöl, gekennzeichnet dadurch, daß es aus einer Mischung von etwa 50Gew.-% Polybutenylmonosuccinimid mit etwa 50Gew.-% Polybutenyl-Bis-Succinimid in Paraffinöl mit einer Viskosität von 3 bis 5°E/50°C besteht, wobei ca. 20% der freien NH2-Gruppen des Polybuthenylmonosuccinimids durch eine Reaktion mit Maleinsäure blockiert wurden.
- 2. Verfahren zur Herstellung des Additivs nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß man Maleinsäureanhydrid mit einem chlorierten Polyisobuten mit einem Chlorgehalt von 4 bis 6Gew.-% und einem Molekulargewicht von 750 bis 2000 bei einem Molverhältnis zwischen Maleinsäureanhydrid und Gegenwert in Gramm Chlor von 1,1:1,2 TO Stunden lang in Paraffinöl bei 2000C zur Kondensation bringt, sodann das Gemisch aus Polybuthenylbemsteinsäureanhydrid und nicht reagierter Maleinsäure mit einem Polyalkylenpolyamin bei einem Molverhältnis zwischen * Polybutenylbernsteinsäureanhydrid, Polyamin und Maleinsäure von 1:0,7:0,1 bei 70 bis 90°C in Paraffinöl zur Kondensation bringt und abschließend das erhaltene Reaktionsprodukt bei 130 bis 1500C entwässert.
- 3. Verfahren nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß man anstelle von Paraffinöl ein aromatisches Lösungsmittel verwendet.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5221733A (en) * | 1991-02-22 | 1993-06-22 | Donlar Corporation | Manufacture of polyaspartic acids |
| US5466387A (en) * | 1993-06-16 | 1995-11-14 | Agip Petroli S.P.A. | Oil-soluble adducts of disuccinimides and anhydrides of unsaturated bicarboxylic aliphatic acids |
-
1984
- 1984-07-10 DD DD26511384A patent/DD219792A5/de not_active IP Right Cessation
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| US5221733A (en) * | 1991-02-22 | 1993-06-22 | Donlar Corporation | Manufacture of polyaspartic acids |
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