[发明专利]有机官能修饰的聚硅氧烷及其在添加了生物燃料的液体燃料的消泡中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及有机官能修饰的聚硅氧烷及其在添加了生物燃料的液体柴 油机燃料的消泡中的应用。

背景技术

当被输送至储存容器例如储罐和机动车的燃料箱中时，用作柴油机 (diesel)燃料的烃混合物(其还可能包含芳族化合物、粗柴油(gas oil)、 煤油和添加的生物燃料)具有与空气一起生成泡沫的不令人满意的性质。这 导致了输送操作的延迟以及容器的充填不充分。因此习惯上向柴油机燃料 中添加消泡剂。这些消泡剂应该能在极低的浓度下起作用，并且必须在柴 油机燃料在发动机中燃烧的过程中不生成任何有害的残留物，或者不对燃 料的燃烧造成不利的影响。

聚硅氧烷基消泡剂已在专利文献中描述。

由于其中所描述的聚硅氧烷聚醚共聚物极难溶于柴油机燃料，并且由 于其具有表面活性性质而可以在泡沫薄层上聚集和扩散，因此其是有效的。 泡沫薄层的去稳定作用以及由此产生的消泡作用是消泡剂液滴扩散的结 果。所引起的液体在泡沫薄层中的流动使得泡沫薄层变薄并最终将其破坏。 聚硅氧烷聚醚共聚物中存在的硅氧烷链提供了所需的低表面张力；作为侧 链或端基基团在硅氧烷上添加的有机基团改善了在柴油中的相容性。已知 的共聚物(其也被称为聚醚硅氧烷或有机官能修饰的聚硅氧烷，并以通式 Me₃Si(OSiMe₂)_x(OSiMeR)_yOSiMe₃表示)包含将单体(例如氧化丙烯，更通 常为氧化乙烯)加成到起始醇(如烯丙醇)上而得到的聚醚作为R基团。

GB-B-2173510涉及柴油机燃料或喷气发动机燃料的消泡方法，其中 将基于聚硅氧烷聚醚共聚物的消泡剂添加至燃料中，所述共聚物的聚醚由 通式Q(A)_nOZ所示。Q代表键合至硅原子的双官能集团，A为其中至少80％ 为氧化乙烯单元的氧化烯基团，并且Z为氢原子或其它的单官能基团。

该消泡剂的一个缺点在于对湿柴油机燃料(wet diesel fuel)的消泡效果 不佳。湿柴油机燃料是指包含250ppm或更多水的燃料。所述水是在储罐 中进入燃料的冷凝水，或是在输送入油罐的过程中由于未将罐中的水完全 排空而引入的水。

DE-A-102004018926描述了有机改性聚硅氧烷作为柴油消泡剂的应 用，其特别适用于湿柴油机燃料的消泡。所使用的有机改性的聚硅氧烷为 以下通式的聚硅氧烷：

其中

N为a+b+c+d+2＝140至200，优选为150至180，

a为100至170，优选为110至140，

b为6至25，优选为8至15，

c为0.5至25，优选为2至12，

d为6至25，优选为8至15，

R基团各自独立地为甲基或R1、R2或R3，其条件为R基团中的至少 50％不为甲基，R1基团各自独立地为相同或不同的以下通式的疏水性聚醚 基团：

其条件为所述聚醚的分子量大于1000g/mol，并且氧化丙烯的比例大 于50％，其中

n为3至6，

m为0至30，

k为10至40，

R2基团各自独立地为相同或不同的以下通式的包含氧化丁烯的聚醚 基团：

其中

l为3至6，

o为0至30，

p为0至25，

q为1至30，

r为0至30，

R4各自独立地为相同或不同的选自甲基和氢的基团，R3基团各自独 立地为相同或不同的以下通式的苯酚衍生物：

其中R5各自独立地为相同或不同的选自烷基、氢、羟基和烷氧基的基 团，其条件为至少一个R5基团为羟基(优选的苯酚衍生物为o-烯丙基苯酚)。

DE-C-4343235描述了柴油机燃料的消泡方法，其中使用了以下通式 的有机官能修饰的聚硅氧烷：

其中，

R¹基团为烷基或芳基基团，

R²基团选自以下化合物种类中的多于一种：丁烯衍生物、烷醇衍生物、 聚醚和烷基基团。这些丁烯衍生物和聚醚包含不同组成的氧化烯单元和氧 化丙烯单元。