[发明专利]酰胺摩擦改性剂及提高其在燃料中低温相容性的方法

说明书

本申请是2003年4月22日提交的美国专利申请No.10/421,006的部分延续，后者是2002年4月24日提交的美国专利申请No.10/128,529，即现在的美国专利No.6,866,690的部分延续，两篇文献都全文引于此供参考。

技术领域

本公开涉及酰胺摩擦改性剂，更具体地说，涉及与燃料具有更好低温相容性的酰胺摩擦改性剂。本公开还涉及包括具有更好低温相容性的摩擦改性剂的燃料组合物以及降低燃料被泵送(pump)时摩擦力的方法。

背景技术

要求引进已知润滑性较低的低硫燃料的规章制度已产生了有关燃料泵和喷油器耐久性的问题。虽然并不知道硫本身是否是润滑性改性剂，但已知用深度加氢法除硫却无意中除去了燃料中的天然润滑性组分，如某些芳香化合物、羧酸和酯。遗憾的是，工业汽油清洁剂和分散剂一般都几乎没有减摩特性，除非加进燃料的浓度非常高。这些高清洁剂浓度常达到燃烧室沉积(CCD)之类的无害作用变到不合格的程度。

正如授予McLean的美国专利No.6,277,158相当详细地讨论，汽油和其它燃料的性能可通过使用添加剂技术而得以改进。已经提出可以在汽油中加入单独的摩擦改性剂，以便通过降低发动机摩擦来提高燃料经济。燃料摩擦改性剂也起保护直接喷射汽油(DIG)发动机内所见的高压燃料泵和喷油器免于被燃料磨耗的作用。

在选择合适的燃料添加剂时，重要的一点是添加剂对发动机性能无不利影响。例如，添加剂不应促进造成阀堵塞或其它性能降低问题。为适合于工业应用，摩擦改性添加剂必须通过对汽油性能添加剂所要求的全部无害试验。这常常是工业合格的最大障碍。无害试验包括1)在一定温度范围内与汽油和很可能在汽油中的其它添加剂的相容性，2)不增加进阀沉积(IVD)和CCD，3)在低温下无阀堵塞，和4)燃料系统、汽缸和曲轴箱内无腐蚀。开发满足所有这些标准的添加剂任务艰巨。

最早用于燃料的摩擦改性剂一直是天然(衍生自植物和动物)脂肪酸的衍生物，只有很少几种纯合成产品。例如，WO 01/72930A2描述了一种机械建议：把含摩擦改性剂的燃料输送到上气缸壁并进入贮油槽，从而润滑上汽缸/环和阀。摩擦改性剂与燃料清洁分散剂，如聚醚胺(PEA)、聚异丁烯胺(PIBA)、曼尼希碱和琥珀酰亚胺，包装在一起。WO′930的参考文献提到美国专利No.2,252,889、4,185,594、4,208,190、4,204,481和4,428,128，这些专利全都描述了在柴油中使用燃料改性剂。这些专利所涉及的化学品包括脂肪酸酯、不饱和二聚脂肪酸、脂肪伯胺、二乙醇胺和长链脂族一元羧酸的脂肪酸酰胺。其中还提到美国专利No.4,427,562，该专利公开了由烷氧基烷基伯胺与羧酸反应或由合适甲酸酯的氨解所制成的润滑油和燃料摩擦改性剂。还要提及美国专利No.4,729,769，该专利公开了衍生自C₆～C₂₀脂肪酸酯，如椰子油，和一-或二-羟基烃基胺，如二乙醇胺的反应产物的汽油组合物的汽油增碳清洁剂。′769专利中的添加剂被描述为适用于任何汽油，包括加铅汽油和含甲基并环戊二烯基锰三羰基(MMT)的那些在内。′769专利中所述的燃料可含有其它必要的添加剂，如防冻剂和缓蚀剂。