[发明专利]季化共聚物

说明书

本发明涉及一种季化共聚物，其可以通过如下反应步骤得到：

(A)使一种或多种可以带有一个或多个不能与胺反应得到酰胺或酰亚胺或与醇反应得到酯的氧-或氮官能取代基的直链、支化或环状烯属不饱和C₂-C₁₀₀烃(单体M1)与一种或多种带有一个或两个羧酸官能团且可以与胺反应得到酰胺或酰亚胺或与醇反应得到酯的烯属不饱和C₃-C₁₂羧酸或C₃-C₁₂羧酸衍生物(单体M2)共聚，得到数均分子量M_n为500-20000的共聚物(CP)；

(B)通过使它们与一种或多种具有2-6个氮原子的低聚胺(OA)或醇胺(AA)反应而部分或完全酰胺化或酰亚胺化或酯化共聚物(CP)中(M2)单元的羧酸官能团，所述低聚胺(OA)或醇胺(AA)各自包含至少一个伯或仲氮原子或至少一个羟基和至少一个可季化叔氮原子；

(C)用至少一种季化剂(QM)部分或完全季化OA或AA单元中的至少一个叔氮原子；

其中可以使步骤(B)和(C)的顺序反转，从而可以通过与已经在反应步骤(C)中季化的低聚胺(OA)或醇胺(AA)反应而部分或完全酰胺化或酰亚胺化或酯化共聚物(CP)中(M2)单元的羧酸官能团。

本发明进一步涉及一种制备该季化共聚物的方法。

本发明还涉及含有该季化共聚物的燃料。

此外，本发明涉及该季化共聚物作为在直喷式柴油发动机的喷射系统中，尤其是在共轨喷射系统中降低或防止沉积物，在直喷式柴油发动机中，尤其是在具有共轨喷射系统的柴油发动机中降低燃料消耗以及在直喷式柴油发动机中，尤其是在具有共轨喷射系统的柴油发动机中使功率损耗最小化的燃料添加剂的用途。

在直喷式柴油发动机中，燃料通过多孔喷油嘴喷入并超细分布(雾化)，该喷油嘴直接伸入发动机的燃烧室中而不是象在传统(室式)柴油发动机的情况中那样引入预燃室或涡流室中。直喷式柴油发动机的优点在于它们的高柴油发动机性能以及低燃料消耗。此外，这些发动机甚至在低速下实现非常高的扭矩。

当前基本上使用三种方法来将燃料直接喷入柴油发动机的燃烧室中：传统的分配式喷油泵、泵喷嘴系统(组合式喷射系统或组合式泵系统)和共轨系统。

在共轨系统中，柴油机燃料通过压力高达2000巴的泵输送至高压管线—共轨中。由共轨出发，支管插入将燃料直接喷入燃烧室的不同喷油器中。总是对共轨施加全压，这使得可以进行多次喷射或特定形式的喷射。相反，在其他喷射系统中，仅可进行一种喷射。在共轨中的喷射基本分成三类：(1.)预喷射，借此实现基本更平静的燃烧，从而降低刺耳的燃烧噪音(“敲钉声(nageln)”)并且发动机看似平静运行；(2.)主喷射，其尤其引起良好的扭矩分布；以及(3.)后喷射，其尤其确保低NO_x值。在该后喷射中，燃料通常不燃烧，而是由汽缸中的残留热蒸发。形成的废气/燃料混合物输送至废气系统，而燃料在合适催化剂存在下起氮氧化物NO_x的还原剂作用。

共轨喷射系统中的可变、汽缸专用喷射可以正面影响发动机的污染物排放，例如氮氧化物(NO_x)、一氧化碳(CO)以及尤其是颗粒物(积炭)的排放。这例如可能使得装有共轨喷射系统的发动机甚至在没有额外颗粒物过滤器下可能在理论上满足Euro 4标准。

在现代共轨柴油发动机中，在特定条件下，例如当使用含生物柴油燃料或具有金属杂质如锌化合物的燃料时，可能在喷射器孔上形成沉积物，这不利地影响燃料的喷射性能并因此使发动机性能受损，即尤其是降低功率，但在某些情况下也使燃烧变差。沉积物的形成由于喷射器构造的进一步开发，尤其是由于改变喷嘴几何形状(具有圆形出口的更窄锥形孔)而进一步增多。为了维持发动机和喷射器的最佳操作，必须通过合适的燃料添加剂防止或降低在喷嘴孔中的该类沉积物。

因此，本发明的目的是提供弥补了上述缺点，即更具体而言防止或降低直喷式柴油发动机的喷射系统，尤其是在喷射器中的沉积物，降低直喷式柴油发动机中的燃料消耗并使该类发动机中的功率损耗最小化的燃料添加剂。