DE10000650C2 - Multi-functional additive for fuel oils - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Additiv für Brennstofföle, enthaltend Ethylen/Vinylester-Terpolymere und amphiphile, schmierverbessernde Zusätze, sowie dessen Verwendung zur Verbesserung von Kaltfließ- und Schmiereigenschaften der so additivierten Öle.The present invention relates to an additive for fuel oils containing Ethylene / vinyl ester terpolymers and amphiphilic, lubricity-improving additives, as well as its use to improve cold flow and Lubrication properties of the oils additized in this way.
Mineralöle und Mineralöldestillate, die als Brennstofföle verwendet werden, enthalten im allgemeinen 0,5 Gew.-% und mehr Schwefel, der bei der Verbrennung die Bildung von Schwefeldioxid verursacht. Um die daraus resultierenden Umweltbelastungen zu vermindern, wird der Schwefelgehalt von Brennstoffölen immer weiter abgesenkt. Die Einführung der Dieseltreibstoffe betreffenden Norm EN 590 schreibt in Deutschland zur Zeit einen maximalen Schwefelgehalt von 500 ppm vor. In Skandinavien kommen bereits Brennstofföle mit weniger als 50 ppm und in Ausnahmefällen mit weniger als 10 ppm Schwefel zur Anwendung. Diese Brennstofföle werden in der Regel dadurch hergestellt, daß man die aus dem Erdöl durch Destillation erhaltenen Fraktionen hydrierend raffiniert. Bei der Entschwefelung werden aber auch andere Substanzen entfernt, die den Brennstoffölen eine natürliche. Schmierwirkung verleihen. Zu diesen Substanzen zählen unter anderem polyaromatische und polare Verbindungen.Mineral oils and mineral oil distillates used as fuel oils generally contain 0.5 wt .-% and more sulfur, when burning causes the formation of sulfur dioxide. To the resulting To reduce environmental pollution, the sulfur content of fuel oils lowered further and further. The introduction of the standard relating to diesel fuels EN 590 currently writes a maximum sulfur content of 500 ppm. In Scandinavia, fuel oils are already coming in at less than 50 ppm and in exceptional cases with less than 10 ppm sulfur. This Fuel oils are usually made by making them from petroleum Fractions obtained by distillation hydrogenated refined. In the Desulphurization also removes other substances that Fuel oils are natural. Give lubrication. About these substances include polyaromatic and polar compounds.
Es hat sich nun aber gezeigt, daß die reibungs- und verschleißmindernden Eigenschaften von Brennstoffölen mit zunehmendem Entschwefelungsgrad schlechter werden. Oftmals sind diese Eigenschaften so mangelhaft, daß an den vom Kraftstoff geschmierten Materialien, wie z. B. den Verteiler-Einspritzpumpen von Dieselmotoren schon nach kurzer Zeit mit Fraßerscheinungen gerechnet werden muß. Die mittlerweile in Skandinavien vorgenommene weitere Absenkung des 95%- Destillationspunkts auf unter 370°C, teilweise auf unter 350°C oder unter 330°C verschärft diese Problematik weiter.However, it has now been shown that the friction and wear reducing Properties of fuel oils with increasing desulfurization become worse. Often these properties are so poor that the materials lubricated by fuel, e.g. B. the distributor injection pumps from Diesel engines can be expected to eat after a short time got to. The further reduction of the 95% Distillation point below 370 ° C, sometimes below 350 ° C or below 330 ° C exacerbates this problem.
Im Stand der Technik sind daher Ansätze beschrieben, die eine Lösung dieses Problems darstellen sollen (sogenannte Lubricity-Additive).Approaches are therefore described in the prior art which provide a solution to this Problems (so-called lubricity additives).
EP-A-0 764 198 offenbart Additive, die die Schmierwirkung von Brennstoffölen verbessern, und die polare Stickstoffverbindungen auf Basis von Alkylaminen oder Alkylammoniumsalzen mit Alkylresten von 8 bis 40 Kohlenstoffatomen enthalten.EP-A-0 764 198 discloses additives which improve the lubricating effect of fuel oils improve, and the polar nitrogen compounds based on alkylamines or Contain alkylammonium salts with alkyl radicals of 8 to 40 carbon atoms.
EP-A-0 743 974 offenbart die Verwendung von Mischungen aus Lubricity-Additiven (Ester mehrwertiger Alkohole und Carbonsäuren mit 10 bis 25 C-Atomen bzw. Dicarbonsäuren) und Fließverbesserern aus Ethylen/ungesättigte Ester- Copolymeren zur synergistischen Verbesserung der Schmierwirkung von hochentschwefelten Ölen.EP-A-0 743 974 discloses the use of mixtures of lubricity additives (Esters of polyhydric alcohols and carboxylic acids with 10 to 25 carbon atoms or Dicarboxylic acids) and flow improvers from ethylene / unsaturated ester Copolymers for the synergistic improvement of the lubricating effect of highly desulfurized oils.
EP-A-0 807 676 offenbart die Verwendung einer Mischung aus einem Carbonsäureamid und einem Kaltfließverbesserer und/oder einen aschefreien Dispergator zur Verbesserung der Kaltfließeigenschaften von schwefelarmen Brennstofföl.EP-A-0 807 676 discloses the use of a mixture of one Carboxylic acid amide and a cold flow improver and / or an ashless one Dispersant to improve the cold flow properties of low sulfur Fuel oil.
EP-A-0 680 506 offenbart die Verwendung von Estern von ein- oder mehrwertigen Carbonsäuren mit ein- oder mehrwertigen Alkoholen als schmierfähigkeitsverbessernden Zusatz zu Brennstoffölen.EP-A-0 680 506 discloses the use of esters of mono- or polyvalent Carboxylic acids with mono- or polyhydric alcohols as Lubricity-improving additive to fuel oils.
WO-97/45507 offenbart veresterte Alkenylbernsteinsäurederivate, die in Brennstoffölen deren Schmierfähigkeit verbessern.WO-97/45507 discloses esterified alkenylsuccinic acid derivatives which are described in Fuel oils improve their lubricity.
US-4 491 455 offenbart Kaltfließverbesserer für Brennstofföle, die Ester von Stickstoff enthaltenden Verbindungen mit mehreren Hydroxylgruppen mit linearen gesättigten Fettsäuren enthalten, sowie deren Mischungen mit Olefinpolymeren. US 4,491,455 discloses cold flow improvers for fuel oils, the esters of Nitrogen-containing compounds with several hydroxyl groups with linear contain saturated fatty acids, as well as their mixtures with olefin polymers.
US-5 891 203 offenbart Mischungen aus Diethanolaminderivaten und Biodiesel als Schmierfähigkeitsverbesserer für schwefelarmes Dieselöl.US 5 891 203 discloses mixtures of diethanolamine derivatives and biodiesel as Lubricity improver for low sulfur diesel oil.
JP-A-10-130 666 offenbart Mischungen aus Fettsäureestern mit verzweigten Stickstoffverbindungen als Schmierfähigkeitsverbesserer in schwefelarmem Dieselöl.JP-A-10-130 666 discloses mixtures of branched fatty acid esters Nitrogen compounds as lubricity improvers in low sulfur Diesel oil.
DE-40 42 206 offenbart Terpolymerisate aus Ethylen, Vinylacetat und Neoalkansäurevinylestern als Kaltfließverbesserer für Brennstofföle.DE-40 42 206 discloses terpolymers of ethylene, vinyl acetate and Neoalkanoic acid vinyl esters as cold flow improvers for fuel oils.
JP-A-10-237 468 offenbart ebenfalls Terpolymerisate aus Ethylen, Vinylacetat und Neoalkansäurevinylestern als Kaltfließverbesserer für Brennstofföle.JP-A-10-237 468 also discloses terpolymers of ethylene, vinyl acetate and Neoalkanoic acid vinyl esters as cold flow improvers for fuel oils.
EP-A-0 807 642 offenbart Terpolymerisate aus Ethylen, Vinylacetat und 4- Methylpenten-1 als Kaltfließverbesserer für Brennstofföle.EP-A-0 807 642 discloses terpolymers made from ethylene, vinyl acetate and 4- Methylpentene-1 as a cold flow improver for fuel oils.
Die Verwendung von Kaltfließverbesserern in Brennstoffölen ist erforderlich, da Rohöle und durch Destillation von Rohölen gewonnene Mitteldestillate wie Gasöl, Dieselöl oder Heizöl je nach Herkunft der Rohöle unterschiedliche Mengen langkettiger Paraffine (Wachse) gelöst enthalten. Bei niedrigen Temperaturen scheiden sich diese Paraffine als plättchenförmige Kristalle ab, teilweise unter Einschluß von Öl. Hierdurch wird die Fließfähigkeit der Rohöle und der aus ihnen gewonnenen Destillate erheblich beeinträchtigt. Es treten Feststoffablagerungen auf, die häufig zu Störungen bei Gewinnung, Transport und Einsatz der Mineralöle und Mineralölprodukte führen. So kommt es bei niedrigen Umgebungstemperaturen, z. B. in der kalten Jahreszeit u. a. bei Dieselmotoren und Feuerungsanlagen zu Verstopfungen der Filter, die eine sichere Dosierung der Brennstoffe verhindern und schließlich in einer Unterbrechung der Kraftstoff- bzw. Heizmittelzufuhr resultieren. Auch das Fördern der Mineralöle und Mineralölprodukte durch Rohrleitungen über größere Entfernungen kann z. B. im Winter durch das Ausfallen von Paraffinkristallen beeinträchtigt werden. The use of cold flow improvers in fuel oils is necessary because Crude oils and middle distillates obtained by distilling crude oils such as gas oil, Different amounts of diesel oil or heating oil depending on the origin of the crude oils long-chain paraffins (waxes) contained in solution. At low temperatures these paraffins separate out as platelet-shaped crystals, sometimes under Inclusion of oil. This makes the flowability of the crude oils and that of them Distillates obtained significantly affected. Solid deposits occur that frequently lead to disruptions in the extraction, transport and use of mineral oils and lead petroleum products. So it happens at low ambient temperatures, z. B. in the cold season u. a. for diesel engines and combustion plants Clogging of the filters, which prevent safe metering of the fuels and finally result in an interruption of the fuel or heating medium supply. Also conveying mineral oils and mineral oil products through pipelines larger distances can e.g. B. in winter by the precipitation of wax crystals be affected.
Es ist bekannt, das unerwünschte Kristallwachstum durch geeignete Zusätze zu unterbinden und damit einem Anstieg der Viskosität der Öle entgegenzuwirken. Solche Zusätze, sie sind unter der Bezeichnung Stockpunkterniedriger bzw. Fließverbesserer bekannt, verändern Größe und Form der Wachskristalle und wirken damit einem Anstieg der Viskosität der Öle entgegen.It is known to increase the undesired crystal growth by means of suitable additives prevent and thus counteract an increase in the viscosity of the oils. Such additives, they are known as pour point lower or Flow improvers are known to change the size and shape of wax crystals and thus counteract an increase in the viscosity of the oils.
EP-A-0 807 642 offenbart Kaltfließverbesserer auf Basis von Terpolymeren, die Struktureinheiten von Ethylen, Vinylacetat und 4-Methylpenten-1 enthalten, EP-A-807 643 solche auf Basis von Ethylen, Vinylacetat und Norbornen.EP-A-0 807 642 discloses cold flow improvers based on terpolymers which Contain structural units of ethylene, vinyl acetate and 4-methylpentene-1, EP-A-807 643 based on ethylene, vinyl acetate and norbornene.
Es hat sich gezeigt, daß in schwefelarmen und paraffinreichen Ölen die synergistischen Additivkombinationen des Standes der Technik insbesondere bei dem in der Praxis zunehmend an Bedeutung gewinnenden Cold Blending, d. h. dem Einmischen von Additiven in kalte Öle zu Filtrationsproblemen oberhalb des Cloud Points der additivierten Öle führen. Dabei kommt es oftmals zu einer Beeinträchtigung der Schmierwirkung durch den Fließverbesserer und die Öle zeigen nicht die von den Komponenten erwarteten Eigenschaften. Dies wird z. B. im Fall der Additive nach EP-A-0 743 974 durch die schlechte Löslichkeit ihrer Fließverbesserer-Komponente verursacht, wodurch es zur Verstopfung von Kraftstoffiltern kommen kann. Vermutlich werden die Schmierstoffe von den schwerer löslichen Bestandteilen des Fließverbesserers absorbiert.It has been shown that in low-sulfur and paraffin-rich oils prior art synergistic additive combinations, in particular cold blending, which is becoming increasingly important in practice, d. H. the Mixing additives in cold oils to filtration problems above the cloud Lead points of the additive oils. This often results in one Impairment of the lubrication effect by the flow improver and the oils do not show the properties expected from the components. This is e.g. B. in Case of the additives according to EP-A-0 743 974 due to their poor solubility Flow improver component causes it to become constipated Fuel filters can come. The lubricants are probably from the absorbs more difficult soluble components of the flow improver.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, Additivkombinationen zu finden, die in weitgehend von Schwefel und aromatischen Verbindungen befreiten Mitteldestillaten zu einer Verbesserung der Schmierwirkung führen. Gleichzeitig sollen diese Additive auch einen Anteil als Kaltfließverbesserer enthalten, der in den genannten Ölen löslich und als solcher wirksam ist, und der die Wirkung des Lubricity-Additivs unterstützt, und umgekehrt.The object of the present invention was to find additive combinations which are in Middle distillates largely freed from sulfur and aromatic compounds lead to an improvement in the lubricating effect. At the same time, these additives also contain a proportion as a cold flow improver, in the oils mentioned is soluble and effective as such, and the effect of the lubricity additive supports, and vice versa.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß Additive, die neben schmierverbessernden Amphiphilen Terpolymere aus Ethylen, Vinylestern und bestimmten Olefinen enthalten, die geforderten Eigenschaften aufweisen. Surprisingly, it has been found that additives which are in addition to lubricating amphiphile terpolymers made of ethylene, vinyl esters and contain certain olefins that have the required properties.
Gegenstand der Erfindung sind Additive zur Verbesserung von Kaltfließ- und Schmiereigenschaften von Brennstoffölen wie in Anspruch 1 definiert.The invention relates to additives for improving cold flow and Lubricating properties of fuel oils as defined in claim 1.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung sind Brennstofföle, die 0,001 bis 2 Gew.-% der genannten Additive enthalten.Another object of the invention are fuel oils that 0.001 to 2 wt .-% of the additives mentioned.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung der Additive in Mengen von 0,001 bis 2 Gew.-% zur gleichzeitigen Verbesserung der Schmier- und Kaltfließeigenschaften von Brennstoffölen.Another object of the invention is the use of the additives in amounts from 0.001 to 2 wt .-% to improve the lubrication and Cold flow properties of fuel oils.
Das öllösliche Amphiphil (Komponente A) umfaßt einen Rest R1 mit 8 bis 35 Kohlenstoffatomen. Besonders bevorzugt ist R1 linear oder verzweigt und enthält bei linearen Resten 1 bis 3 Doppelbindungen. Der Rest R2 weist bevorzugt 2 bis 8 Kohlenstoffatome auf und kann durch Stickstoff- und/oder Sauerstoffatome unterbrochen sein. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform beträgt die Summe der Kohlenstoffatome von R1 und R2 mindestens 10, insbesondere mindestens 15. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform trägt die Komponente A 2 bis 5 Hydroxylgruppen, wobei jedes Kohlenstoffatom nicht mehr als eine Hydroxylgruppe trägt.The oil-soluble amphiphile (component A) comprises a radical R 1 having 8 to 35 carbon atoms. R 1 is particularly preferably linear or branched and contains 1 to 3 double bonds in the case of linear radicals. The radical R 2 preferably has 2 to 8 carbon atoms and can be interrupted by nitrogen and / or oxygen atoms. In a further preferred embodiment, the sum of the carbon atoms of R 1 and R 2 is at least 10, in particular at least 15. In a further preferred embodiment, component A carries 2 to 5 hydroxyl groups, each carbon atom not carrying more than one hydroxyl group.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat X in der Formel 1 die Bedeutung Sauerstoff. Es handelt sich insbesondere um Fettsäuren und Ester zwischen Carbonsäuren und zwei- oder mehrwertigen Alkoholen. Bevorzugte Ester enthalten mindestens 10, insbesondere mindestens 12 Kohlenstoffatome. Bevorzugt ist ebenfalls, daß die Ester freie Hydroxylgruppen enthalten, die Veresterung des Polyols mit der Carbonsäure also nicht vollständig ist. Geeignete Polyole sind beispielsweise Ethylenglykol, Diethylenglykol und höhere Alkoxylierungsprodukte, Glycerin, Trimethylolpropan, Pentaerythrit sowie Zuckerderivate. Auch weitere Heteroatome enthaltende Polyole wie Triethanolamin sind geeignet. In a preferred embodiment of the invention, X in formula 1 has the Meaning of oxygen. In particular, they are fatty acids and esters between carboxylic acids and dihydric or polyhydric alcohols. Preferred esters contain at least 10, especially at least 12 carbon atoms. Prefers is also that the esters contain free hydroxyl groups, the esterification of the Polyol is not complete with the carboxylic acid. Suitable polyols are for example ethylene glycol, diethylene glycol and higher alkoxylation products, Glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol and sugar derivatives. Others too Polyols containing heteroatoms, such as triethanolamine, are suitable.
Ist X ein stickstoffhaltiger Rest, so sind Umsetzungsprodukte von Ethanolamin, Diethanolamin, Hydroxypropylamin, Dihydroxypropylamin, n-Methylethanolamin, Diglykolamin und 2-Amino-2-methylpropanol geeignet. Die Umsetzung erfolgt vorzugsweise durch Amidierung, wobei auch die entstandenen Amide freie OH- Gruppen tragen. Als Beispiele seien Fettsäuremonoethanolamide, -diethanolamide und -N-methylethanolamide genannt.If X is a residue containing nitrogen, reaction products of ethanolamine are Diethanolamine, hydroxypropylamine, dihydroxypropylamine, n-methylethanolamine, Diglycolamine and 2-amino-2-methylpropanol are suitable. The implementation takes place preferably by amidation, the resulting amides also containing free OH Wear groups. Examples include fatty acid monoethanolamides and diethanolamides and called -N-methylethanolamide.
Das multifunktionelle Additiv kann in einer Ausführungsform als Komponente A
Verbindungen der Formel 3 enthalten.
In one embodiment, the multifunctional additive can contain compounds of the formula 3 as component A.
worin R1 die oben angegebene Bedeutung hat, R41 einen Rest der Formel 3a
wherein R 1 has the meaning given above, R 41 is a radical of the formula 3a
-(R43-NR44)m-R45 (3a)
- (R 43 -NR 44 ) m -R 45 (3a)
und R42 einen Rest der Formel 3b
and R 42 is a radical of the formula 3b
-(R43-NR44)n-R45 (3b)
- (R 43 -NR 44 ) n -R 45 (3b)
bedeutet, R43 für eine C2- bis C10-Alkylengruppe steht, R44 Wasserstoff, Methyl,
C2- bis C20-Alkyl, einen Rest der Formel 3c
means, R 43 represents a C 2 - to C 10 -alkylene group, R 44 is hydrogen, methyl, C 2 - to C 20 -alkyl, a radical of formula 3c
oder einen Alkoxyrest, und R45 H oder einen Rest der Formel 3c bedeutet, und m und n jeweils unabhängig voneinander eine ganze Zahl von 0 bis 20 bedeuten, wobei vorzugsweise or an alkoxy radical, and R 45 is H or a radical of the formula 3c, and m and n each independently represent an integer from 0 to 20, preferably
- a) m und n nicht gleichzeitig null bedeuten, unda) m and n do not simultaneously mean zero, and
- b) die Summe aus m und n mindestens 1 und höchstens 20 ist.b) the sum of m and n is at least 1 and at most 20.
R43 steht vorzugsweise für einen C2- bis C8-, insbesondere für einen C2- bis C4-Rest. Das Polyamin, von dem sich die aus R41, R42 und dem sie verbindenden Stickstoffatom gebildete Struktureinheit ableitet, ist vorzugsweise Ethylendiamin, Diethylentriamin, Triethylentetramin, Tetraethylenpentamin oder ein höheres Homologes des Aziridins wie Polyethylenimin, sowie deren Mischungen. Teile der Aminogruppe können alkyliert sein. Ebenfalls geeignet sind Sternamine und Dendrimere. Darunter versteht man Polyamine mit im allgemeinen 2-10 Stickstoffatomen, die über -CH2-CH2-Gruppen miteinander verbunden sind und die in randständiger Position mit Acyl- oder Alkylresten abgesättigt sind.R 43 preferably represents a C 2 - to C 8 -, in particular a C 2 - to C 4 -rest. The polyamine from which the structural unit formed from R 41 , R 42 and the nitrogen atom connecting them is derived is preferably ethylene diamine, diethylene triamine, triethylene tetramine, tetraethylene pentamine or a higher homologue of aziridine such as polyethyleneimine, and mixtures thereof. Parts of the amino group can be alkylated. Sternamines and dendrimers are also suitable. This is understood to mean polyamines with generally 2-10 nitrogen atoms, which are connected to one another via -CH 2 -CH 2 groups and which are saturated in the marginal position with acyl or alkyl radicals.
R44 steht vorzugsweise für Wasserstoff, einen Acylrest oder für eine Alkoxygruppe der Formel -(OCH2CH2)n-, wobei n eine ganze Zahl zwischen 1 und 10 bedeutet, sowie deren Mischungen.R 44 preferably represents hydrogen, an acyl radical or an alkoxy group of the formula - (OCH 2 CH 2 ) n -, where n is an integer between 1 and 10, and mixtures thereof.
Als Amphiphil ebenfalls geeignet sind Verbindungen der Formel 3d
Compounds of the formula 3d are also suitable as an amphiphile
worin
R46 die Bedeutung von R1,
R47 Bedeutung von R1 H oder -[CH2-CH2-O-]p-H und
R48 die Bedeutung von R2 haben können und
p eine ganze Zahl von 1 bis 10 bedeuten,
mit der Maßgabe, daß mindestens einer der Reste R46, R47 und R48 eine OH-Gruppe
trägt. Als Beispiel sei γ-Hydroxybuttersäuretalgfettamid genannt.
wherein
R 46 has the meaning of R 1 ,
R 47 meaning of R 1 H or - [CH 2 -CH 2 -O-] p -H and
R 48 can have the meaning of R 2 and
p is an integer from 1 to 10,
with the proviso that at least one of the radicals R 46 , R 47 and R 48 carries an OH group. As an example, γ-hydroxybutyric acid tallow amide may be mentioned.
Die Amide werden im allgemeinen durch Kondensation der Polyamine mit den Carbonsäuren oder deren Derivaten wie Estern oder Anhydriden hergestellt. Es werden vorzugsweise 0,2 bis 1,5 mol, insbesondere 0,3 bis 1,2 mol, speziell 1 mol Säure pro Basenäquivalent eingesetzt. Die Kondensation erfolgt bevorzugt bei Temperaturen zwischen 20 und 300°C, insbesondere zwischen 50 und 200°C unter Abdestillieren des Reaktionswassers. Dazu können Lösemittel, bevorzugt aromatische Lösemittel wie Benzol, Toluol, Xylol, Trimethylbenzol und/oder kommerzielle Lösemittelgemische wie z. B. Solvent Naphtha, ®Shellsol AB, ®Solvesso 150, ®Solvesso 200 dem Reaktionsgemisch zugefügt werden. Die erfindungsgemäßen Produkte haben im allgemeinen einen titrierbaren Basenstickstoff von 0,01-5% und eine Säurezahl von weniger als 20 mg KOH/g, vorzugsweise weniger als 10 mg KOH/g.The amides are generally by condensation of the polyamines with the Carboxylic acids or their derivatives such as esters or anhydrides. It are preferably 0.2 to 1.5 mol, in particular 0.3 to 1.2 mol, especially 1 mol Acid used per base equivalent. The condensation is preferably carried out at Temperatures between 20 and 300 ° C, especially between 50 and 200 ° C while distilling off the water of reaction. Solvents may be preferred aromatic solvents such as benzene, toluene, xylene, trimethylbenzene and / or commercial solvent mixtures such as B. Solvent Naphtha, ®Shellsol AB, ®Solvesso 150, ®Solvesso 200 are added to the reaction mixture. The Products according to the invention generally have a titratable Base nitrogen of 0.01-5% and an acid number of less than 20 mg KOH / g, preferably less than 10 mg KOH / g.
y nimmt vorzugsweise die Werte 1 oder 2 an. Beispiele bevorzugter Verbindungsgruppen mit y = 2 sind Derivate von Dimerfettsäuren und Alkenylbernsteinsäureanhydriden. Letztere können lineare wie auch verzweigte Alkylreste tragen, d. h. sie können sich von linearen α-Olefinen und/oder von Oligomeren niederer C3-C5-Olefine wie Poly(propylen) oder Poly(isobutylen) ableiten.y preferably takes the values 1 or 2. Examples of preferred connecting groups with y = 2 are derivatives of dimer fatty acids and alkenylsuccinic anhydrides. The latter can carry linear as well as branched alkyl radicals, ie they can be derived from linear α-olefins and / or from oligomers of lower C 3 -C 5 olefins such as poly (propylene) or poly (isobutylene).
Bevorzugte Polyole haben 2 bis 8 Kohlenstoffatome. Sie tragen vorzugsweise 2, 3, 4 oder 5 Hydroxylgruppen, jedoch nicht mehr als sie Kohlenstoffatome enthalten. Die Kohlenstoffkette der Polyole kann geradkettig, verzweigt, gesättigt oder ungesättigt sein und gegebenenfalls Heteroatome enthalten. Vorzugsweise ist sie gesättigt.Preferred polyols have 2 to 8 carbon atoms. They preferably wear 2, 3, 4 or 5 hydroxyl groups, but no more than they contain carbon atoms. The The carbon chain of the polyols can be straight-chain, branched, saturated or unsaturated be and optionally contain heteroatoms. It is preferably saturated.
Bevorzugte Carbonsäuren, von denen sich der Rest R1 ableitet, haben 12 bis 30 Kohlenstoffatome. Vorzugsweise hat die Carbonsäure eine oder zwei Carboxylgruppen. Die Kohlenstoffkette der Carbonsäuren kann geradkettig, verzweigt, gesättigt oder ungesättigt sein. Vorzugsweise enthalten mehr als 50% der verwendeten Carbonsäuren (Mischungen) mindestens eine Doppelbindung. Beispiele bevorzugter Carbonsäuren umfassen Caprylsäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure, Linolsäure, Linolensäure und Behensäure, sowie Carbonsäuren mit Heteroatomen wie Ricinolsäure. Weiterhin können Dimer- und Trimerfettsäuren, wie sie z. B. durch Oligomerisierung von ungesättigten Fettsäuren zugänglich sind, sowie Alkenylbernsteinsäuren eingesetzt werden.Preferred carboxylic acids, from which the radical R 1 is derived, have 12 to 30 carbon atoms. The carboxylic acid preferably has one or two carboxyl groups. The carbon chain of the carboxylic acids can be straight-chain, branched, saturated or unsaturated. Preferably more than 50% of the carboxylic acids (mixtures) used contain at least one double bond. Examples of preferred carboxylic acids include caprylic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, oleic acid, elaidic acid, linoleic acid, linolenic acid and behenic acid, and carboxylic acids with heteroatoms such as ricinoleic acid. Furthermore, dimer and trimer fatty acids, such as z. B. accessible by oligomerization of unsaturated fatty acids, and alkenyl succinic acids are used.
Als Komponente A werden in einer bevorzugten Ausführungsform Ether und Amine der Formel 2 eingesetzt. Dabei handelt es sich um Partialester von Polyolen wie z. B. Glycerinmonooctadecylether oder Hydroxylgruppen tragende Amine, wie sie z. B. durch Alkoxylierung von Aminen der Formel R1NH2 oder R1R3NH mit Alkylenoxiden, bevorzugt Ethylenoxid und/oder Propylenoxid zugänglich sind. Bevorzugt werden dabei 1-10, insbesondere 1-5 mol Alkylenoxid pro H-Atom des Stickstoffs eingesetzt.In a preferred embodiment, ether and amines of the formula 2 are used as component A. These are partial esters of polyols such as. B. glycerol monooctadecyl ether or hydroxyl-bearing amines, such as z. B. by alkoxylation of amines of the formula R 1 NH 2 or R 1 R 3 NH with alkylene oxides, preferably ethylene oxide and / or propylene oxide. 1-10, in particular 1-5, mol of alkylene oxide are preferably used per H atom of nitrogen.
Die im Terpolymer der Komponente B) enthaltenen Vinylester einer Carbonsäure mit 2 bis 4 C-Atomen ("kurzkettiger Vinylester") sind vorzugsweise Vinylacetat oder Vinylpropionat.The vinyl esters of a carboxylic acid contained in the terpolymer of component B) 2 to 4 carbon atoms ("short-chain vinyl ester") are preferably vinyl acetate or Propionate.
Die weiterhin im Terpolymer der Komponente B) enthaltenen Vinylester von
Neocarbonsäuren leiten sich von Neocarbonsäuren der Formel
The vinyl esters of neocarboxylic acids also contained in the terpolymer of component B) are derived from neocarboxylic acids of the formula
ab, die insgesamt 8 bis 15 Kohlenstoffatome aufweisen. R und R1 sind lineare Alkylreste. Vorzugsweise handelt es sich bei den Neocarbonsäuren um Neononan-, Neodecan-, Neoundecan- oder Neododecansäure.from which have a total of 8 to 15 carbon atoms. R and R 1 are linear alkyl radicals. The neocarboxylic acids are preferably neononanoic, neodecanoic, neoundecanoic or neododecanoic acid.
Die molaren Anteile der kurzkettigen Vinylester im Terpolymeren B) liegen vorzugsweise bei 8 bis 16 mol-%. Die molaren Anteile der Neocarbonsäurevinylester liegen vorzugsweise bei 1 bis 8 mol-%. Der Gesamtcomonomergehalt liegt zwischen 8 und 19, insbesondere zwischen 9 und 16 mol-%. The molar proportions of the short-chain vinyl esters in the terpolymer B) are preferably 8 to 16 mol%. The molar proportions of the neocarboxylic acid vinyl esters are preferably 1 to 8 mol%. The total comonomer content is between 8 and 19, in particular between 9 and 16 mol%.
Für den Einsatz im erfindungsgemäßen Additiv besonders geeignet sind Terpolymerisate gemäß der Erfindung mit einer nach ISO 3219 (B) bei 140°C gemessenen Schmelzviskosität von 50 bis 5000 mPa.s, vorzugsweise 30 bis 1.000 mPa.s und insbesondere 50 bis 500 mPa.s.Are particularly suitable for use in the additive according to the invention Terpolymers according to the invention with an ISO 3219 (B) at 140 ° C. measured melt viscosity of 50 to 5000 mPa.s, preferably 30 to 1,000 mPa.s and in particular 50 to 500 mPa.s.
Zur Herstellung der Terpolymerisate aus Ethylen, dem Vinylester einer aliphatischen linearen oder verzweigten Monocarbonsäure, die 2 bis 40 Kohlenstoffatome im Molekül enthält, und Neocarbonsäurevinylestern geht man von Gemischen der Monomeren aus.For the production of terpolymers from ethylene, the vinyl ester of an aliphatic linear or branched monocarboxylic acid containing 2 to 40 carbon atoms in the Contains molecule, and neocarboxylic acid vinyl esters are believed to be mixtures of Monomers.
Die Copolymerisation der Ausgangsstoffe erfolgt nach bekannten Verfahren (vgl. hierzu z. B. Ullmanns Encyclopädie der Technischen Chemie, 5. Auflage, Vol. A21, Seiten 305 bis 413). Geeignet sind die Polymerisation in Lösung, in Suspension, in der Gasphase und die Hochdruckmassepolymerisation. Vorzugsweise wendet man die Hochdruckmassepolymerisation an, die bei Drücken von 50 bis 400 MPa, vorzugsweise 100 bis 300 MPa und Temperaturen von 50 bis 350°C, vorzugsweise 100 bis 300°C, durchgeführt wird. Die Reaktion der Monomeren wird durch Radikale bildende Initiatoren (Radikalkettenstarter) eingeleitet. Zu dieser Substanzklasse gehören z. B. Sauerstoff, Hydroperoxide, Peroxide und Azoverbindungen wie Cumolhydroperoxid, t-Butylhydroperoxid, Dilauroylperoxid, Dibenzoylperoxid, Bis(2- ethylhexyl)peroxidicarbonat, t-Butylperpivalat, t-Butylpermaleinat, t-Butylperbenzoat, Dicumylperoxid, t-Butylcumylperoxid, Di-(t-butyl)peroxid, 2,2'-azo-bis(2- methylpropanonitril), 2,2'Azo-bis(2-methylbutyronitril). Die Initiatoren werden einzeln oder als Gemisch aus zwei oder mehr Substanzen in Mengen von 0,01 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 0,05 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Monomerengemisch, eingesetzt.The starting materials are copolymerized by known processes (cf. for this z. B. Ullmann's Encyclopedia of Technical Chemistry, 5th edition, Vol. A21, Pages 305 to 413). Polymerization in solution, in suspension, in the gas phase and high pressure bulk polymerization. Preferably one turns high-pressure bulk polymerization, which is carried out at pressures of 50 to 400 MPa, preferably 100 to 300 MPa and temperatures of 50 to 350 ° C, preferably 100 to 300 ° C, is carried out. The reaction of the monomers is caused by radicals initiators (radical chain initiators) initiated. To this class of substance include z. As oxygen, hydroperoxides, peroxides and azo compounds such as Cumene hydroperoxide, t-butyl hydroperoxide, dilauroyl peroxide, dibenzoyl peroxide, bis (2- ethylhexyl) peroxidicarbonate, t-butyl perpivalate, t-butyl permaleinate, t-butyl perbenzoate, Dicumyl peroxide, t-butylcumyl peroxide, di- (t-butyl) peroxide, 2,2'-azo-bis (2- methylpropanonitrile), 2,2'azobis (2-methylbutyronitrile). The initiators are individual or as a mixture of two or more substances in amounts from 0.01 to 20 wt .-%, preferably 0.05 to 10 wt .-%, based on the Monomer mixture used.
Die gewünschte Schmelzviskosität der Terpolymerisate wird bei gegebener Zusammensetzung des Monomerengemisches durch Variation der Reaktionsparameter Druck und Temperatur und gegebenenfalls durch Zusatz von Moderatoren eingestellt. Als Moderatoren haben sich Wasserstoff, gesättigte oder ungesättigte Kohlenwasserstoffe, z. B. Propan, Aldehyde, z. B. Propionaldehyd, n-Butyraldehyd oder Isobutyraldehyd, Ketone, z. B. Aceton, Methylethylketon, Methylisobutylketon, Cyclohexanon oder Alkohole, z. B. Butanol, bewährt. In Abhängigkeit von der angestrebten Viskosität werden die Moderatoren in Mengen bis zu 20 Gew.-%, vorzugsweise 0,05 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Monomerengemisch, angewandt.The desired melt viscosity of the terpolymers is given Composition of the monomer mixture by varying the Reaction parameters pressure and temperature and optionally by adding Moderators hired. Hydrogen, saturated or unsaturated hydrocarbons, e.g. B. propane, aldehydes, e.g. B. propionaldehyde, n-butyraldehyde or isobutyraldehyde, ketones, e.g. B. acetone, methyl ethyl ketone, Methyl isobutyl ketone, cyclohexanone or alcohols, e.g. B. butanol, proven. In Depending on the desired viscosity, the moderators in quantities up to 20 wt .-%, preferably 0.05 to 10 wt .-%, based on the Monomer mixture, applied.
Um für die Verwendung in den erfindungsgemäßen Additiven geeignete Terpolymere zu erhalten, setzt man Monomerengemische ein, die außer Ethylen und gegebenenfalls einem Moderator 5 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 40 Gew.-% kurzkettigen Vinylester und 1 bis 40 Gew.-% Neocarbonsäurevinylester enthalten.To be suitable for use in the additives of the invention To obtain terpolymers, monomer mixtures are used which, apart from ethylene and optionally a moderator 5 to 40 wt .-%, preferably 10 to 40 wt .-% short chain vinyl ester and 1 to 40 wt .-% neocarboxylic acid vinyl ester contain.
Mit der von der Zusammensetzung des Terpolymerisats abweichenden Zusammensetzung des Monomerengemischs trägt man der unterschiedlichen Polymerisationsgeschwindigkeit der Monomeren Rechnung. Die Polymerisate fallen als farblose Schmelzen an, die bei Raumtemperatur zu wachsartigen Feststoffen erstarren.With that deviating from the composition of the terpolymer The composition of the monomer mixture is carried by the different ones Polymerization rate of the monomers calculation. The polymers fall as colorless melts that turn into wax-like solids at room temperature solidify.
Zur Herstellung von Additivpaketen für spezielle Problemlösungen können die erfindungsgemäßen Additive auch zusammen mit einem oder mehreren öllöslichen Co-Additiven eingesetzt werden, die bereits für sich allein die Kaltfließeigenschaften und/oder Schmierwirkung von Rohölen, Schmierölen oder Brennstoffölen verbessern. Beispiele solcher Co-Additive Paraffindispergatoren, sind Alkylphenol- Aldehydharze und Kammpolymere.For the production of additive packages for special problem solutions the additives according to the invention also together with one or more oil-soluble Co-additives are used, which alone have the cold flow properties and / or lubricating effect of crude oils, lubricating oils or fuel oils improve. Examples of such co-additives paraffin dispersants are alkylphenol Aldehyde resins and comb polymers.
Paraffindispergatoren reduzieren die Größe der Paraffinkristalle und bewirken, daß die Paraffinpartikel sich nicht absetzen, sondern kolloidal mit deutlich reduziertem Sedimentationsbestreben, dispergiert bleiben. Als Paraffindispergatoren haben sich öllösliche polare Verbindungen mit ionischen oder polaren Gruppen, z. B. Aminsalze und/oder Amide bewährt, die durch Reaktion aliphatischer oder aromatischer Amine, vorzugsweise langkettiger aliphatischer Amine, mit aliphatischen oder aromatischen Mono-, Di-, Tri- oder Tetracarbonsäuren oder deren Anhydriden erhalten werden. Andere Paraffindispergatoren sind Copolymere des Maleinsäureanhydrids und α,β-ungesättigten Verbindungen, die gegebenenfalls mit primären Monoalkylaminen und/oder aliphatischen Alkoholen umgesetzt werden können, die Umsetzungsprodukte von Alkenylspirobislactonen mit Aminen und Umsetzungsprodukte von Terpolymerisaten auf Basis α,β-ungesättigter Dicarbonsäureanhydride, α,β-ungesättigter Verbindungen und Polyoxyalkylenether niederer ungesättigter Alkohole. Auch Alkylphenol-Formaldehydharze sind als Paraffindispergatoren geeignet. Im folgenden werde einige geeignete Paraffindispergatoren aufgeführt.Paraffin dispersants reduce the size of the wax crystals and cause the paraffin particles do not settle, but colloidally with significantly reduced Sedimentation efforts, remain dispersed. Have become paraffin dispersants oil-soluble polar compounds with ionic or polar groups, e.g. B. Amine salts and / or amides proven by the reaction of aliphatic or aromatic Amines, preferably long-chain aliphatic amines, with aliphatic or aromatic mono-, di-, tri- or tetracarboxylic acids or their anhydrides be preserved. Other paraffin dispersants are copolymers of Maleic anhydride and α, β-unsaturated compounds, optionally with primary monoalkylamines and / or aliphatic alcohols are implemented can, the reaction products of alkenylspirobislactones with amines and Reaction products of terpolymers based on α, β-unsaturated Dicarboxylic anhydrides, α, β-unsaturated compounds and polyoxyalkylene ethers lower unsaturated alcohols. Alkylphenol-formaldehyde resins are also available Paraffin dispersants suitable. The following are some suitable ones Paraffin dispersants listed.
Die nachfolgend genannten Paraffindispergatoren werden zum Teil durch Reaktion
von Verbindungen, die eine Acylgruppe enthalten, mit einem Amin hergestellt. Bei
diesem Amin handelt es sich um eine Verbindung der Formel NR6R7R8, worin R6, R7
und R8 gleich oder verschieden sein können, und wenigstens eine dieser Gruppen
für C8-C36-Alkyl, C6-C36-Cycloalkyl, C8-C36-Alkenyl, insbesondere C12-C24-Alkyl,
C12-C24-Alkenyl oder Cyclohexyl steht, und die übrigen Gruppen entweder
Wasserstoff, C1-C36-Alkyl, C2-C36-Alkenyl, Cyclohexyl, oder eine Gruppe der
Formeln -(A-O)x-E oder -(CH2)n-NYZ bedeuten, worin A für eine Ethylen- oder
Propylengruppe steht, x eine Zahl von 1 bis 50, E = H, C1-C30-Alkyl, C5-C12-
Cycloalkyl oder C6-C30-Aryl, und n 2, 3 oder 4 bedeuten, und Y und Z unabhängig
voneinander H, C1-C30-Alkyl oder -(A-O)x bedeuten. Unter Acylgruppe wird hier eine
funktionelle Gruppe folgender Formel verstanden:
The paraffin dispersants mentioned below are produced in part by reacting compounds which contain an acyl group with an amine. This amine is a compound of the formula NR 6 R 7 R 8 , in which R 6 , R 7 and R 8 can be the same or different, and at least one of these groups for C 8 -C 36 alkyl, C 6 - C 36 cycloalkyl, C 8 -C 36 alkenyl, in particular C 12 -C 24 alkyl, C 12 -C 24 alkenyl or cyclohexyl, and the remaining groups are either hydrogen, C 1 -C 36 alkyl, C 2 -C 36 alkenyl, cyclohexyl, or a group of the formulas - (AO) x -E or - (CH 2 ) n -NYZ, where A is an ethylene or propylene group, x is a number from 1 to 50, E = H, C 1 -C 30 alkyl, C 5 -C 12 cycloalkyl or C 6 -C 30 aryl, and n is 2, 3 or 4, and Y and Z independently of one another are H, C 1 -C 30 - Alkyl or - (AO) x mean. Acyl group is understood here to mean a functional group of the following formula:
(< C = O)(<C = O)
1. Umsetzungsprodukte von Alkenyl-spirobislactonen der Formel 4
1. Reaction products of alkenyl spirobislactones of the formula 4
wobei R jeweils C8-C200-Alkenyl bedeutet, mit Aminen der Formel NR6R7R8. Geeignete Umsetzungsprodukte sind in EP-A-0 413 279 aufgeführt. Je nach Reaktionsbedingung erhält man bei der Umsetzung von Verbindungen der Formel (4) mit den Aminen Amide oder Amid-Ammoniumsalze.where R is in each case C 8 -C 200 alkenyl, with amines of the formula NR 6 R 7 R 8 . Suitable reaction products are listed in EP-A-0 413 279. Depending on the reaction condition, amides or amide ammonium salts are obtained in the reaction of compounds of the formula (4) with the amines.
2. Amide bzw. Ammoniumsalze von Aminoalkylenpolycarbonsäuren mit
sekundären Aminen der Formeln 5 und 6
2. Amides or ammonium salts of aminoalkylene polycarboxylic acids with secondary amines of the formulas 5 and 6
in denen
R10 einen geradkettigen oder verzweigten Alkylenrest mit 2 bis 6
Kohlenstoffatomen oder den Rest der Formel 7
in which
R 10 is a straight-chain or branched alkylene radical having 2 to 6 carbon atoms or the radical of the formula 7
in der R6 und R7 insbesondere Alkylreste mit 10 bis 30, bevorzugt 14 bis 24
C-Atomen bedeuten, wobei die Amidstrukturen auch zum Teil oder vollständig in
Form der Ammoniumsalzstruktur der Formel 8
in which R 6 and R 7 are in particular alkyl radicals having 10 to 30, preferably 14 to 24, carbon atoms, the amide structures also partially or completely in the form of the ammonium salt structure of the formula 8
vorliegen können.can be present.
Die Amide bzw. Amid-Ammoniumsalze bzw. Ammoniumsalze z. B. der Nitrilotriessigsäure, der Ethylendiamintetraessigsäure oder der Propylen-1,2- diamintetraessigsäure werden durch Umsetzung der Säuren mit 0,5 bis 1,5 Mol Amin, bevorzugt 0,8 bis 1,2 Mol Amin pro Carboxylgruppe erhalten. Die Umsetzungstemperaturen betragen etwa 80 bis 200°C, wobei zur Herstellung der Amide eine kontinuierliche Entfernung des entstandenen Reaktionswasser erfolgt. Die Umsetzung muß jedoch nicht vollständig zum Amid geführt werden, vielmehr können 0 bis 100 Mol-% des eingesetzten Amins in Form des Ammoniumsalzes vorliegen. Unter analogen Bedingungen können auch die unter B1) genannten Verbindungen hergestellt werden.The amides or amide ammonium salts or ammonium salts z. B. the Nitrilotriacetic acid, ethylenediaminetetraacetic acid or propylene-1,2- diamine tetraacetic acid by reacting the acids with 0.5 to 1.5 mol Amine, preferably 0.8 to 1.2 moles of amine per carboxyl group. The Reaction temperatures are about 80 to 200 ° C, being used for manufacturing the amides a continuous removal of the water of reaction formed he follows. However, the reaction does not have to be carried out completely to the amide, Rather, 0 to 100 mol% of the amine used in the form of Ammonium salt are present. Under analog conditions, the compounds mentioned under B1) are produced.
Als Amine der Formel 9
As amines of formula 9
kommen insbesondere Dialkylamine in Betracht, in denen R6, R7 einen geradkettigen Alkylrest mit 10 bis 30 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 14 bis 24 Kohlenstoffatomen, bedeutet. Im einzelnen seien Dioleylamin, Dipalmitinamin, Dikokosfettamin und Dibehenylamin und vorzugsweise Ditalgfettamin genannt.Dialkylamines are particularly suitable in which R 6 , R 7 is a straight-chain alkyl radical having 10 to 30 carbon atoms, preferably 14 to 24 carbon atoms. Dioleylamine, dipalmitinamine, dicoconut fatty amine and dibehenylamine and preferably ditallow fatty amine may be mentioned in particular.
3. Quartäre Ammoniumsalze der Formel 10
3. Quaternary ammonium salts of formula 10
⊕NR6R7R8R11X⊖ (10)
⊕ NR 6 R 7 R 8 R 11 X ⊖ (10)
wobei R6, R7, R8 die oben gegebene Bedeutung haben und R11 für C1-C30-Alkyl, bevorzugt C1-C22-Alkyl, C1-C30-Alkenyl, bevorzugt C1-C22-Alkenyl, Benzyl oder einen Rest der Formel -(CH2-CH2-O)n-R12 steht, wobei R12 Wasserstoff oder ein Fettsäurerest der Formel C(O)-R13 ist, mit R13 = C6-C40-Alkenyl, n eine Zahl von 1 bis 30 und X für Halogen, bevorzugt Chlor, oder ein Methosulfat steht. wherein R 6 , R 7 , R 8 have the meaning given above and R 11 for C 1 -C 30 alkyl, preferably C 1 -C 22 alkyl, C 1 -C 30 alkenyl, preferably C 1 -C 22 - Alkenyl, benzyl or a radical of the formula - (CH 2 -CH 2 -O) n -R 12 , where R 12 is hydrogen or a fatty acid radical of the formula C (O) -R 13 , with R 13 = C 6 -C 40 alkenyl, n is a number from 1 to 30 and X is halogen, preferably chlorine, or a methosulfate.
Beispielhaft für derartige quartäre Ammoniumsalze seien genannt: Dihexadecyl dimethylammoniumchlorid, Distearyldimethylammoniumchlorid, Quaternisierungsprodukte von Estern des Di- und Triethanolamins mit langkettigen Fettsäuren (Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Behensäure, Ölsäure und Fettsäuremischungen, wie Cocosfettsäure, Talgfettsäure, hydrierte Talgfettsäure, Tallölfettsäure), wie N- Methyltriethanolammoniumdistearylester-chlorid, N- Methyltriethanolammoniumdistearylestermethosulfat, N,N-Dimethyl diethanolammoniumdistearylesterchlorid, N-Methyltriethanolammonium dioleylester-chlorid, N-Methyltriethanolammoniumtrilaurylestermethosulfat, N-Methyltriethanolammoniumtristearylestermethosulfat und deren Mischungen.Examples of such quaternary ammonium salts are: dihexadecyl dimethylammonium chloride, distearyldimethylammonium chloride, Quaternization products of esters of di- and triethanolamine with long-chain fatty acids (lauric acid, myristic acid, palmitic acid, Stearic acid, behenic acid, oleic acid and fatty acid mixtures such as Coconut fatty acid, tallow fatty acid, hydrogenated tallow fatty acid, tall oil fatty acid), such as N- Methyltriethanolammonium distearyl ester chloride, N- Methyltriethanolammonium distearyl ester methosulfate, N, N-dimethyl diethanolammonium distearyl ester chloride, N-methyltriethanolammonium dioleylester chloride, N-methyltriethanolammoniumtrilaurylestermethosulfat, N-methyltriethanolammonium tristearyl ester methosulfate and mixtures thereof.
4. Verbindungen der Formel 11
4. Compounds of formula 11
in denen R14 für CONR6R7 oder CO2 -+H2NR6R7 steht,
R15 und R16 für H, CONR17 2, CO2R17 oder OCOR17, -OR17, -R17 oder -NCOR17
stehen, und
R17 Alkyl, Alkoxyalkyl oder Polyalkoxyalkyl ist und mindestens 10
Kohlenstoffatome aufweist.in which R 14 stands for CONR 6 R 7 or CO 2 - + H 2 NR 6 R 7 ,
R 15 and R 16 represent H, CONR 17 2 , CO 2 R 17 or OCOR 17 , -OR 17 , -R 17 or -NCOR 17 , and
R 17 is alkyl, alkoxyalkyl or polyalkoxyalkyl and has at least 10 carbon atoms.
Bevorzugte Carbonsäuren bzw. Säurederivate sind Phthalsäure(anhydrid), Trimellit, Pyromellit(dianhydrid), Isophthalsäure, Terephthalsäure, Cyclohexandicarbonsäure(anhydrid), Maleinsäure(anhydrid), Alkenylbernsteinsäure(anhydrid). Die Formulierung (anhydrid) bedeutet, daß auch die Anhydride der genannten Säuren bevorzugte Säurederivate sind.Preferred carboxylic acids or acid derivatives are phthalic acid (anhydride), Trimellite, pyromellite (dianhydride), isophthalic acid, terephthalic acid, cyclohexanedicarboxylic acid (anhydride), Maleic acid (anhydride), Alkenylsuccinic (anhydride). The formulation (anhydride) means that The anhydrides of the acids mentioned are also preferred acid derivatives.
Wenn die Verbindungen der Formel (11) Amide oder Aminsalze sind, sind sie vorzugsweise von einem sekundären Amin, das eine Wasserstoff und Kohlenstoff enthaltende Gruppe mit mindestens 10 Kohlenstoffatomen enthält.If the compounds of formula (11) are amides or amine salts, they are preferably from a secondary amine which is a hydrogen and Contains carbon-containing group with at least 10 carbon atoms.
Es ist bevorzugt, daß R17 10 bis 30, insbesondere 10 bis 22, z. B. 14 bis 20 Kohlenstoffatome enthält und vorzugsweise geradkettig oder an der 1- oder 2-Position verzweigt ist. Die anderen Wasserstoff und Kohlenstoff enthaltenden Gruppen können kürzer sein, z. B. weniger als 6 Kohlenstoffatome enthalten, oder können, falls gewünscht, mindestens 10 Kohlenstoffatome aufweisen. Geeignete Alkylgruppen schließen Methyl, Ethyl, Propyl, Hexyl, Decyl, Dodecyl, Tetradecyl, Eicosyl und Docosyl (Behenyl) ein.It is preferred that R 17 is 10 to 30, especially 10 to 22, e.g. B. contains 14 to 20 carbon atoms and is preferably straight-chain or branched at the 1- or 2-position. The other hydrogen and carbon containing groups can be shorter, e.g. B. contain less than 6 carbon atoms, or, if desired, may have at least 10 carbon atoms. Suitable alkyl groups include methyl, ethyl, propyl, hexyl, decyl, dodecyl, tetradecyl, eicosyl and docosyl (behenyl).
Des weiteren sind Polymere geeignet, die mindestens eine Amid- oder Ammoniumgruppe direkt an das Gerüst des Polymers gebunden enthalten, wobei die Amid- oder Ammoniumgruppe mindestens eine Alkylgruppe von mindestens 8 C-Atomen am Stickstoffatom trägt. Derartige Polymere können auf verschiedene Arten hergestellt werden. Eine Art ist, ein Polymer zu verwenden, das mehrere Carbonsäure oder -Anhydridgruppen enthält, und dieses Polymer mit einem Amin der Formel NHR6R7 umzusetzen, um das gewünschte Polymer zu erhalten.Polymers are also suitable which contain at least one amide or ammonium group bonded directly to the backbone of the polymer, the amide or ammonium group carrying at least one alkyl group of at least 8 carbon atoms on the nitrogen atom. Such polymers can be made in various ways. One way is to use a polymer containing multiple carboxylic acid or anhydride groups and react that polymer with an amine of formula NHR 6 R 7 to obtain the desired polymer.
Als Polymere sind dazu allgemein Copolymere aus ungesättigten Estern wie C1- C40-Alkyl(meth)acrylaten, Fumarsäuredialkylester, C1-C40-Alkylvinylethern, C1- C40-Alkylvinylestern oder C2-C40-Olefinen (linear, verzweigt, aromatisch) mit ungesättigten Carbonsäuren bzw. deren reaktiven Derivaten, wie z. B. Carbonsäureanhydriden (Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Tetrahydrophthalsäure, Citraconsäure, bevorzugt Maleinsäureanhydrid) geeignet. In general, copolymers of unsaturated esters such as C 1 -C 40 -alkyl (meth) acrylates, fumaric acid dialkyl esters, C 1 -C 40 -alkyl vinyl ethers, C 1 - C 40 -alkyl vinyl esters or C 2 -C 40 -olefins (linear, branched, aromatic) with unsaturated carboxylic acids or their reactive derivatives, such as. B. carboxylic anhydrides (acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, tetrahydrophthalic acid, citraconic acid, preferably maleic anhydride) are suitable.
Carbonsäuren werden vorzugsweise mit 0,1 bis 1,5 mol, insbesondere 0,5 bis 1,2 mol Amin pro Säuregruppe, Carbonsäureanhydride vorzugsweise mit 0,1 bis 2,5, insbesondere 0,5 bis 2,2 mol Amin pro Säureanhydridgruppe umgesetzt, wobei je nach Reaktionsbedingungen Amide, Ammoniumsalze, Amid- Ammoniumsalze oder Imide entstehen. So ergeben Copolymere, die ungesättigte Carbonsäureanhydride enthalten, bei der Umsetzung mit einem sekundären Amin auf Grund der Reaktion mit der Anhydridgruppe zur Hälfte Amid und zur Hälfte Aminsalze. Durch Erhitzen kann unter Bildung des Diamids Wasser abgespalten werden.Carboxylic acids are preferably 0.1 to 1.5 mol, in particular 0.5 to 1.2 mol of amine per acid group, carboxylic anhydrides preferably with 0.1 to 2.5, in particular 0.5 to 2.2 mol of amine per acid anhydride group, depending on the reaction conditions, amides, ammonium salts, amide Ammonium salts or imides are formed. So copolymers give the contain unsaturated carboxylic anhydrides when reacting with a secondary amine due to reaction with the anhydride group in half Amide and half amine salts. Heating can form the diamond Water can be split off.
Besonders geeignete Beispiele amidgruppenhaltiger Polymere zur erfindungsgemäßen Verwendung sind:Particularly suitable examples of polymers containing amide groups for Use according to the invention are:
5. Copolymere (a) eines Dialkylfumarats, -maleats, -citraconats oder -itaconats mit Maleinsäureanhydrid, oder (b) von Vinylestern, z. B. Vinylacetat oder Vinylstearat mit Maleinsäureanhydrid, oder (c) eines Dialkylfumarats, -maleats, -citraconats oder -itaconats mit Maleinsäureanhydrid und Vinylacetat.5. Copolymers (a) of a dialkyl fumarate, maleate, citraconate or itaconate with Maleic anhydride, or (b) vinyl esters, e.g. B. vinyl acetate or vinyl stearate with maleic anhydride, or (c) a dialkyl fumarate, maleate, citraconate or itaconate with maleic anhydride and vinyl acetate.
Besonders geeignete Beispiele für diese Polymere sind Copolymere von Didodecylfumarat, Vinylacetat und Maleinsäureanhydrid; Ditetradecylfumarat, Vinylacetat und Maleinsäureanhydrid; Di-hexadecylfumarat, Vinylacetat und Maleinsäureanhydrid; oder den entsprechenden Copolymeren, bei denen anstelle des Fumarats das Itaconat verwendet wird.Particularly suitable examples of these polymers are copolymers of Didodecyl fumarate, vinyl acetate and maleic anhydride; ditetradecyl fumarate, Vinyl acetate and maleic anhydride; Di-hexadecyl fumarate, vinyl acetate and maleic anhydride; or the corresponding copolymers in which the itaconate is used instead of the fumarate.
In den oben genannten Beispielen geeigneter Polymere wird das gewünschte Amid durch Umsetzung des Polymers, das Anhydridgruppen enthält, mit einem sekundären Amin der Formel HNR6R7 (gegebenenfalls außerdem mit einem Alkohol, wenn ein Esteramid gebildet wird) erhalten. Wenn Polymere, die eine Anhydridgruppe enthalten, umgesetzt werden, werden die resultierenden Aminogruppen Ammoniumsalze und Amide sein. Solche Polymere können verwendet werden, mit der Maßgabe, daß sie mindestens zwei Amidgruppen enthalten. In the above examples of suitable polymers, the desired amide is obtained by reacting the polymer containing anhydride groups with a secondary amine of the formula HNR 6 R 7 (optionally also with an alcohol if an ester amide is formed). When polymers containing an anhydride group are reacted, the resulting amino groups will be ammonium salts and amides. Such polymers can be used provided that they contain at least two amide groups.
Es ist wesentlich, daß das Polymer, das mindestens zwei Amidgruppen enthält, mindestens eine Alkylgruppe mit mindestens 10 Kohlenstoffatomen enthält. Diese langkettige Gruppe, die eine geradkettige oder verzweigte Alkylgruppe sein kann, kann über das Stickstoffatom der Amidgruppe gebunden vorliegen.It is essential that the polymer containing at least two amide groups contains at least one alkyl group with at least 10 carbon atoms. This long chain group, which is a straight chain or branched alkyl group can be present via the nitrogen atom of the amide group.
Die dafür geeigneten Amine können durch die Formel R6R7NH und die Polyamine durch R6NH[R19NH]xR7 wiedergegeben werden, wobei R19 eine zweiwertige Kohlenwasserstoffgruppe, vorzugsweise eine Alkylen- oder kohlenwasserstoffsubstituierte Alkylengruppe, und x eine ganze Zahl, vorzugsweise zwischen 1 und 30 ist. Vorzugsweise enthalten einer der beiden oder beide Reste R6 und R7 mindestens 10 Kohlenstoffatome, beispielsweise 10 bis 20 Kohlenstoffatome, zum Beispiel Dodecyl, Tetradecyl, Hexadecyl oder Octadecyl.The suitable amines can be represented by the formula R 6 R 7 NH and the polyamines by R 6 NH [R 19 NH] x R 7 , where R 19 is a divalent hydrocarbon group, preferably an alkylene or hydrocarbon-substituted alkylene group, and x is a whole Number, preferably between 1 and 30. Preferably one of the two or both radicals R 6 and R 7 contain at least 10 carbon atoms, for example 10 to 20 carbon atoms, for example dodecyl, tetradecyl, hexadecyl or octadecyl.
Beispiele geeigneter sekundärer Amine sind Dioctylamin und solche, die Alkylgruppen mit mindestens 10 Kohlenstoffatomen enthalten, beispielsweise Didecylamin, Didodecylamin, Dicocosamin (d. h. gemischte C12-C14-Amine), Dioctadecylamin, Hexadecyloctadecylamin, Di-(hydriertes Talg)-Amin (annähernd 4 Gew.-% n-C14-Alkyl, 30 Gew.-% n-C10-Alkyl, 60 Gew.-% n-C18- Alkyl, der Rest ist ungesättigt).Examples of suitable secondary amines are dioctylamine and those which contain alkyl groups with at least 10 carbon atoms, for example didecylamine, didodecylamine, dicocosamine (ie mixed C 12 -C 14 amines), dioctadecylamine, hexadecyloctadecylamine, di- (hydrogenated tallow) amine (approximately 4 % By weight of nC 14 alkyl, 30% by weight of nC 10 alkyl, 60% by weight of nC 18 alkyl, the rest is unsaturated).
Beispiele geeigneter Polyamine sind N-Octadecylpropandiamin, N,N'-Dioctadecylpropandiamin, N-Tetradecylbutandiamin und N,N'-Dihexadecylhexandiamin. N-Cocospropylendiamin (C12/C14-Alkylpropylen diamin), N-Talgpropylendiamin (C16/C18-Alkylpropylendiamin).Examples of suitable polyamines are N-octadecylpropanediamine, N, N'-dioctadecylpropanediamine, N-tetradecylbutanediamine and N, N'-dihexadecylhexanediamine. N-coco propylene diamine (C 12 / C 14 alkyl propylene diamine), N-tallow propylene diamine (C 16 / C 18 alkyl propylene diamine).
Die amidhaltigen Polymere haben üblicherweise ein durchschnittliches Molekulargewicht (Zahlenmittel) von 1000 bis 500000, zum Beispiel 10000 bis 100000.The amide-containing polymers usually have an average Molecular weight (number average) from 1000 to 500000, for example 10000 to 100,000.
6. Copolymere des Styrols, seiner Derivate oder aliphatischer Olefine mit 2 bis 40 C-Atomen, bevorzugt mit 6 bis 20 C-Atomen und olefinisch ungesättigten Carbonsäuren oder Carbonsäureanhydriden, die mit Aminen der Formel HNR6R7 umgesetzt sind. Die Umsetzung kann vor oder nach der Polymerisation vorgenommen werden.6. Copolymers of styrene, its derivatives or aliphatic olefins having 2 to 40 carbon atoms, preferably having 6 to 20 carbon atoms and olefinically unsaturated carboxylic acids or carboxylic anhydrides which are reacted with amines of the formula HNR 6 R 7 . The reaction can be carried out before or after the polymerization.
Im einzelnen leiten sich die Struktureinheiten der Copolymere von z. B. Maleinsäure, Fumarsäure, Tetrahydrophthalsäure, Citraconsäure, bevorzugt Maleinsäureanhydrid ab. Sie können sowohl in Form ihrer Homopolymeren als auch der Copolymeren eingesetzt werden. Als Comonomere sind geeignet: Styrol und Alkylstyrole, geradkettige und verzweigte Olefine mit 2 bis 40 Kohlenstoffatomen, sowie deren Mischungen untereinander. Beispielsweise seien genannt: Styrol, α-Methylstyrol, Dimethylstyrol, α-Ethylstyrol, Diethylstyrol, i-Propylstyrol, tert.-Butylstyrol, Ethylen, Propylen, n-Butylen, Diisobutylen, Decen, Dodecen, Tetradecen, Hexadecen, Octadecen. Bevorzugt sind Styrol und Isobuten, besonders bevorzugt ist Styrol.In particular, the structural units of the copolymers derive from e.g. B. Maleic acid, fumaric acid, tetrahydrophthalic acid, citraconic acid, preferred Maleic anhydride. They can be used both in the form of their homopolymers copolymers can also be used. Suitable comonomers are: Styrene and alkylstyrenes, straight-chain and branched olefins with 2 to 40 Carbon atoms and their mixtures with one another. For example may be mentioned: styrene, α-methylstyrene, dimethylstyrene, α-ethylstyrene, diethylstyrene, i-propylstyrene, tert-butylstyrene, ethylene, propylene, n-butylene, diisobutylene, Decene, dodecene, tetradecene, hexadecene, octadecene. Styrene is preferred and isobutene, styrene is particularly preferred.
Als Polymere seien beispielsweise im einzelnen genannt: Polymaleinsäure, ein molares, alternierend aufgebautes Styrol/Maleinsäure-Copolymer, statistisch aufgebaute Styrol/Maleinsäure-Copolymere im Verhältnis 10 : 90 und ein alternierendes Copolymer aus Maleinsäure und i-Buten. Die molaren Massen der Polymeren betragen im allgemeinen 500 g/mol bis 20000 g/mol, bevorzugt 700 bis 2000 g/mol.Examples of polymers which may be mentioned in detail are: polymaleic acid, a molar, alternating styrene / maleic acid copolymer, statistical built styrene / maleic acid copolymers in a ratio of 10:90 and a alternating copolymer of maleic acid and i-butene. The molar masses the polymers are generally from 500 g / mol to 20,000 g / mol, preferred 700 to 2000 g / mol.
Die Umsetzung der Polymeren oder Copolymeren mit den Aminen erfolgt bei Temperaturen von 50 bis 200°C im Verlauf von 0,3 bis 30 Stunden. Das Amin wird dabei in Mengen von ungefähr einem Mol pro Mol einpolymerisiertem Dicarbonsäureanhydrid, d. i. ca. 0,9 bis 1,1 Mol/Mol, angewandt. Die Verwendung größerer oder geringerer Mengen ist möglich, bringt aber keinen Vorteil. Werden größere Mengen als ein Mol angewandt, erhält man zum Teil Ammoniumsalze, da die Bildung einer zweiten Amidgruppierung höhere Temperaturen, längere Verweilzeiten und Wasserauskreisen erfordert. Werden geringere Mengen als ein Mol angewandt, findet keine vollständige Umsetzung zum Monoamid statt und man erhält eine dementsprechend verringerte Wirkung.The polymers or copolymers are reacted with the amines in Temperatures from 50 to 200 ° C in the course of 0.3 to 30 hours. The amine is polymerized in amounts of approximately one mole per mole Dicarboxylic anhydride, i.e. i. about 0.9 to 1.1 mol / mol applied. The usage Larger or smaller quantities are possible, but have no advantage. Become If larger amounts are used than one mole, some ammonium salts are obtained, since the formation of a second amide group higher temperatures, longer Residence times and water circles required. Are smaller quantities than applied one mole, there is no complete conversion to the monoamide and you get a correspondingly reduced effect.
Anstelle der nachträglichen Umsetzung der Carboxylgruppen in Form des Dicarbonsäureanhydrids mit Aminen zu den entsprechenden Amiden kann es manchmal von Vorteil sein, die Monoamide der Monomeren herzustellen und dann bei der Polymerisation direkt einzupolymerisieren. Meist ist das jedoch technisch viel aufwendiger, da sich die Amine an die Doppelbindung der monomeren Mono- und Dicarbonsäure anlagern können und dann keine Copolymerisation mehr möglich ist.Instead of the subsequent implementation of the carboxyl groups in the form of Dicarboxylic anhydride with amines to the corresponding amides can sometimes be advantageous to prepare the monoamides of the monomers and then polymerize directly in the polymerization. Most of the time, however technically much more complex, since the amines on the double bond of can add monomeric mono- and dicarboxylic acid and then none Copolymerization is more possible.
7. Copolymere, bestehend aus 10 bis 95 Mol-% eines oder mehrerer Alkylacrylate oder Alkylmethacrylate mit C1-C26-Alkylketten und aus 5 bis 90 Mol-% einer oder mehrerer ethylenisch ungesättigter Dicarbonsäuren oder deren Anhydriden, wobei das Copolymere weitgehend mit einem oder mehreren primären oder sekundären Aminen zum Monoamid oder Amid/Ammoniumsalz der Dicarbonsäure umgesetzt ist.7. Copolymers consisting of 10 to 95 mol% of one or more alkyl acrylates or alkyl methacrylates with C 1 -C 26 alkyl chains and 5 to 90 mol% of one or more ethylenically unsaturated dicarboxylic acids or their anhydrides, the copolymer being largely with a or more primary or secondary amines is converted to the monoamide or amide / ammonium salt of dicarboxylic acid.
Die Copolymeren bestehen zu 10 bis 95 Mol-%, bevorzugt zu 40 bis 95 Mol-% und besonders bevorzugt zu 60 bis 90 Mol-% aus Alkyl(meth)acrylaten und zu 5 bis 90 Mol-%, bevorzugt zu 5 bis 60 Mol-% und besonders bevorzugt zu 10 bis 40 Mol-% aus den olefinisch ungesättigten Dicarbonsäurederivaten. Die Alkylgruppen der Alkyl(meth)acrylate enthalten aus 1 bis 26, bevorzugt 4 bis 22 und besonders bevorzugt 8 bis 18 Kohlenstoffatome. Sie sind bevorzugt geradkettig und unverzweigt. Es können jedoch auch bis zu 20 Gew.-% cyclische und/oder verzweigte Anteile enthalten sein.The copolymers consist of 10 to 95 mol%, preferably 40 to 95 mol% and particularly preferably 60 to 90 mol% of alkyl (meth) acrylates and 5 to 90 mol%, preferably 5 to 60 mol% and particularly preferably 10 to 40 mol% from the olefinically unsaturated dicarboxylic acid derivatives. The Alkyl groups of the alkyl (meth) acrylates contain from 1 to 26, preferably 4 to 22 and particularly preferably 8 to 18 carbon atoms. You are preferred straight chain and unbranched. However, up to 20% by weight cyclic and / or branched portions may be included.
Beispiele für besonders bevorzugte Alkyl(meth)acrylate sind n- Octyl(meth)acrylat, n-Decyl(meth)acrylat, n-Dodecyl(meth)acrylat, n- Tetradecyl(meth)acrylat, n-Hexadecyl(meth)acrylat und n- Octadecyl(meth)acrylat sowie Mischungen davon.Examples of particularly preferred alkyl (meth) acrylates are n- Octyl (meth) acrylate, n-decyl (meth) acrylate, n-dodecyl (meth) acrylate, n- Tetradecyl (meth) acrylate, n-hexadecyl (meth) acrylate and n- Octadecyl (meth) acrylate and mixtures thereof.
Beispiele ethylenisch ungesättigter Dicarbonsäuren sind Maleinsäure, Tetrahydrophthalsäure, Citraconsäure und Itaconsäure bzw. deren Anhydride sowie Fumarsäure. Bevorzugt ist Maleinsäureanhydrid.Examples of ethylenically unsaturated dicarboxylic acids are maleic acid, Tetrahydrophthalic acid, citraconic acid and itaconic acid or their anhydrides as well as fumaric acid. Maleic anhydride is preferred.
Als Amine kommen Verbindungen der Formel HNR6R7 in Betracht. Compounds of the formula HNR 6 R 7 are suitable as amines.
In der Regel ist es von Vorteil, die Dicarbonsäuren in Form der Anhydride, soweit verfügbar, bei der Copolymerisation einzusetzen, z. B. Maleinsäureanhydrid, Itaconsäureanhydrid, Citraconsäureanhydrid und Tetrahydrophthalsäureanhydrid, da die Anhydride in der Regel besser mit den (Meth)acrylaten copolymerisieren. Die Anhydridgruppen der Copolymeren können dann direkt mit den Aminen umgesetzt werden. Die Umsetzung der Polymeren mit den Aminen erfolgt bei Temperaturen von 50 bis 200°C im Verlauf von 0,3 bis 30 Stunden. Das Amin wird dabei in Mengen von ungefähr einem bis zwei Mol pro Mol einpolymerisiertem Dicarbonsäureanhydrid, d. i. ca. 0,9 bis 2,1 Mol/Mol angewandt. Die Verwendung größerer oder geringerer Mengen ist möglich, bringt aber keinen Vorteil. Werden größere Mengen als zwei Mol angewandt, liegt freies Amin vor. Werden geringere Mengen als ein Mol angewandt, findet keine vollständige Umsetzung zum Monoamid statt und man erhält eine dementsprechend verringerte Wirkung.As a rule, it is advantageous to use the dicarboxylic acids in the form of the anhydrides, where available to use in the copolymerization, e.g. B. Maleic anhydride, itaconic anhydride, citraconic anhydride and Tetrahydrophthalic anhydride since the anhydrides are usually better with the Copolymerize (meth) acrylates. The anhydride groups of the copolymers can then be reacted directly with the amines. The reaction of the polymers with the amines takes place at temperatures of 50 up to 200 ° C in the course of 0.3 to 30 hours. The amine is used in quantities from about one to two moles polymerized per mole Dicarboxylic anhydride, i.e. i. about 0.9 to 2.1 mol / mol applied. The usage Larger or smaller quantities are possible, but have no advantage. Become Free amine is used in amounts greater than two moles. Become applied in amounts less than one mole does not take place fully to monoamide instead and you get a correspondingly reduced Effect.
In einigen Fällen kann es von Vorteil sein, wenn die Amid/Ammoniumsalzstruktur aus zwei unterschiedlichen Aminen aufgebaut wird. So kann beispielsweise ein Copolymer aus Laurylacrylat und Maleinsäureanhydrid zuerst mit einem sekundären Amin, wie hydriertem Ditalgfettamin zum Amid umgesetzt werden, wonach die aus dem Anhydrid stammende freie Carboxylgruppe mit einem anderen Amin, z. B. 2-Ethylhexylamin zum Ammoniumsalz neutralisiert wird. Genauso ist die umgekehrte Vorgehensweise denkbar: Zuerst wird mit Ethylhexylamin zum Monoamid, dann mit Ditalgfettamin zum Ammoniumsalz umgesetzt. Vorzugsweise wird dabei mindestens ein Amin verwendet, welches mindestens eine geradkettige, unverzweigte Alkylgruppe mit mehr als 16 Kohlenstoffatomen besitzt. Es ist dabei nicht erheblich, ob dieses Amin am Aufbau der Amidstruktur oder als Ammoniumsalz der Dicarbonsäure vorliegt.In some cases, it may be beneficial if the Amide / ammonium salt structure made up of two different amines becomes. For example, a copolymer of lauryl acrylate and Maleic anhydride first with a secondary amine such as hydrogenated Ditalgfettamin be converted to the amide, after which the from the anhydride derived free carboxyl group with another amine, e.g. B. 2-ethylhexylamine is neutralized to the ammonium salt. It is exactly the same reverse procedure is conceivable: First, with ethylhexylamine Monoamide, then converted to ammonium salt with ditallow fatty amine. Preferably at least one amine is used, which is at least a straight-chain, unbranched alkyl group with more than 16 carbon atoms has. It is immaterial whether this amine is responsible for the structure of the amide structure or is present as the ammonium salt of dicarboxylic acid.
Anstelle der nachträglichen Umsetzung der Carboxylgruppen bzw. des Dicarbonsäureanhydrids mit Aminen zu den entsprechenden Amiden oder Amid/Ammoniumsalzen, kann es manchmal von Vorteil sein, die Monoamide bzw. Amid/Ammoniumsalze der Monomeren herzustellen und dann bei der Polymerisation direkt einzupolymerisieren. Meist ist das jedoch technisch viel aufwendiger, da sich die Amine an die Doppelbindung der monomeren Dicarbonsäure anlagern können und dann keine Copolymerisation mehr möglich ist.Instead of the subsequent implementation of the carboxyl groups or Dicarboxylic anhydride with amines to give the corresponding amides or Amide / ammonium salts, it can sometimes be beneficial to the monoamides or to produce amide / ammonium salts of the monomers and then at Polymerize polymerization directly. However, this is usually technically a lot more complex, since the amines on the double bond of the monomers Can add dicarboxylic acid and then no longer possible copolymerization is.
8. Terpolymere auf Basis von α,β-ungesättigten Dicarbonsäureanhydriden, α,β-
ungesättigten Verbindungen und Polyoxyalkylenethern von niederen,
ungesättigten Alkoholen, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie 20-80,
bevorzugt 40-60 Mol-% an bivalenten Struktureinheiten der Formeln 12
und/oder 14, sowie gegebenenfalls 13 enthalten, wobei die Struktureinheiten 13
von nicht umgesetzten Anhydridresten stammen,
8. Terpolymers based on α, β-unsaturated dicarboxylic anhydrides, α, β-unsaturated compounds and polyoxyalkylene ethers of lower, unsaturated alcohols, which are characterized in that they contain 20-80, preferably 40-60 mol% of bivalent structural units of the formulas 12 and / or 14 and optionally 13, the structural units 13 originating from unreacted anhydride residues,
wobei
R22 und R23 unabhängig voneinander Wasserstoff oder Methyl,
a, b gleich Null oder Eins und a + b gleich Eins,
R24 und R25 gleich oder verschieden sind und für die Gruppen -NHR6, N(R6)2
und/oder -OR27 stehen, und R27 für ein Kation der Formel H2N(R6)2 oder H3NR6
steht,
19-80 Mol-%, bevorzugt 39-60 Mol-% an bivalenten Struktureinheiten der
Formel 15
in which
R 22 and R 23 independently of one another are hydrogen or methyl,
a, b is zero or one and a + b is one,
R 24 and R 25 are identical or different and stand for the groups -NHR 6 , N (R 6 ) 2 and / or -OR 27 , and R 27 for a cation of the formula H 2 N (R 6 ) 2 or H 3 NR 6 stands,
19-80 mol%, preferably 39-60 mol% of bivalent structural units of the formula 15
worin
R28 Wasserstoff oder C1-C4-Alkyl und
R29 C6-C60-Alkyl oder C6-C18-Aryl bedeuten und
1-30 Mol-%, bevorzugt 1-20 Mol-% an bivalenten Struktureinheiten der Formel 16
wherein
R 28 is hydrogen or C 1 -C 4 alkyl and
R 29 is C 6 -C 60 alkyl or C 6 -C 18 aryl and
1-30 mol%, preferably 1-20 mol% of bivalent structural units of the formula 16
worin
R30 Wasserstoff oder Methyl,
R31 Wasserstoff oder C1-C4-Alkyl,
R33 C1-C4-Alkylen,
m eine Zahl von 1 bis 100,
R32 C1-C24-Alkyl, C5-C20-Cycloalkyl, C6-C18-Aryl oder -C(O)-R34, wobei
R34 C1-C40-Alkyl, C5-C10-Cycloalkyl oder C6-C18-Aryl,
enthalten.wherein
R 30 is hydrogen or methyl,
R 31 is hydrogen or C 1 -C 4 alkyl,
R 33 C 1 -C 4 alkylene,
m is a number from 1 to 100,
R 32 is C 1 -C 24 alkyl, C 5 -C 20 cycloalkyl, C 6 -C 18 aryl or -C (O) -R 34 , where
R 34 is C 1 -C 40 alkyl, C 5 -C 10 cycloalkyl or C 6 -C 18 aryl,
contain.
Die vorgenannten Alkyl-, Cycloalkyl- und Arylreste können gegebenenfalls substituiert sein. Geeignete Substituenten der Alkyl- und Arylreste sind beispielsweise (C1-C6)-Alkyl, Halogene, wie Fluor, Chlor, Brom und Jod, bevorzugt Chlor und (C1-C6)-Alkoxy.The aforementioned alkyl, cycloalkyl and aryl radicals can optionally be substituted. Suitable substituents of the alkyl and aryl radicals are, for example, (C 1 -C 6 ) alkyl, halogens such as fluorine, chlorine, bromine and iodine, preferably chlorine and (C 1 -C 6 ) alkoxy.
Alkyl steht hier für einen geradkettigen oder verzweigten Kohlenwasserstoffrest. Im einzelnen seien genannt: n-Butyl, tert.-Butyl, n-Hexyl, n-Octyl, Decyl, Dodecyl, Tetradecyl, Hexadecyl, Octadecyl, Dodecenyl, Tetrapropenyl, Tetradecenyl, Pentapropenyl, Hexadecenyl, Octadecenyl und Eicosanyl oder Mischungen, wie Cocosalkyl, Talgfettalkyl und Behenyl.Alkyl here stands for a straight-chain or branched hydrocarbon residue. The following may be mentioned in detail: n-butyl, tert-butyl, n-hexyl, n-octyl, decyl, Dodecyl, tetradecyl, hexadecyl, octadecyl, dodecenyl, tetrapropenyl, Tetradecenyl, pentapropenyl, hexadecenyl, octadecenyl and eicosanyl or Mixtures such as cocoalkyl, tallow fatty alkyl and behenyl.
Cycloalkyl steht hier für einen cyclischen aliphatischen Rest mit 5-20 Kohlenstoffatomen. Bevorzugte Cycloalkylreste sind Cyclopentyl und Cyclohexyl.Cycloalkyl here stands for a cyclic aliphatic radical with 5-20 Carbon atoms. Preferred cycloalkyl radicals are cyclopentyl and Cyclohexyl.
Aryl steht hier für einen gegebenenfalls substituiertes aromatisches Ringsystem mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen.Aryl here stands for an optionally substituted aromatic ring system with 6 to 18 carbon atoms.
Die Terpolymere bestehen aus den bivalenten Struktureinheiten der Formeln 12 und 14 sowie 15 und 16 und ggf. 13. Sie enthalten lediglich noch in an sich bekannter Weise die bei der Polymerisation durch Initiierung, Inhibierung und Kettenabbruch entstandenen Endgruppen.The terpolymers consist of the bivalent structural units of the formulas 12 and 14 and 15 and 16 and possibly 13. They only contain in itself known manner in the polymerization by initiation, inhibition and End groups.
Im einzelnen leiten sich Struktureinheiten der Formeln 12 bis 14 von α,β-
ungesättigten Dicarbonsäureanhydriden der Formeln 17 und 18
Structural units of the formulas 12 to 14 are derived in particular from α, β-unsaturated dicarboxylic acid anhydrides of the formulas 17 and 18
wie Maleinsäureanhydrid, Itaconsäureanhydrid, Citraconsäureanhydrid, bevorzugt Maleinsäureanhydrid, ab.such as maleic anhydride, itaconic anhydride, citraconic anhydride, preferably maleic anhydride.
Die Struktureinheiten der Formel 15 leiten sich von den α,β-ungesättigten Verbindungen der Formel 19 ab.The structural units of formula 15 are derived from the α, β-unsaturated Compounds of formula 19 from.
Beispielhaft seien die folgenden α,β-ungesättigten Olefine genannt: Styrol, α-Methylstyrol, Dimethylstyrol, α-Ethylstyrol, Diethylstyrol, i-Propylstyrol; tert.-Butylstyrol, Diisobutylen und α-Olefine, wie Decen, Dodecen, Tetradecen, Pentadecen, Hexadecen, Octadecen, C20-α-Olefin, C24-α-Olefin, C30-α-Olefin, Tripropenyl, Tetrapropenyl, Pentapropenyl sowie deren Mischungen. Bevorzugt sind α-Olefine mit 10 bis 24 C-Atomen und Styrol, besonders bevorzugt sind α-Olefine mit 12 bis 20 C-Atomen.The following α, β-unsaturated olefins may be mentioned by way of example: styrene, α-methylstyrene, dimethylstyrene, α-ethylstyrene, diethylstyrene, i-propylstyrene; tert-butylstyrene, diisobutylene and α-olefins, such as decene, dodecene, tetradecene, pentadecene, hexadecene, octadecene, C 20 -α-olefin, C 24 -α-olefin, C 30 -α-olefin, tripropenyl, tetrapropenyl, pentapropenyl as well as their mixtures. Alpha-olefins having 10 to 24 carbon atoms and styrene are preferred, alpha-olefins having 12 to 20 carbon atoms are particularly preferred.
Die Struktureinheiten der Formel 16 leiten sich von Polyoxyalkylenethern
niederer, ungesättigter Alkohole der Formel 20 ab.
The structural units of the formula 16 are derived from polyoxyalkylene ethers of lower, unsaturated alcohols of the formula 20.
Bei den Monomeren der Formel 20 handelt es sich um Veretherungsprodukte (R32 = -C(O)R34) oder Veresterungsprodukte (R32 = -C(O)R34) von Polyoxyalkylenethern (R32 = H).The monomers of the formula 20 are etherification products (R 32 = -C (O) R 34 ) or esterification products (R 32 = -C (O) R 34 ) of polyoxyalkylene ethers (R 32 = H).
Die Polyoxyalkylenether (R32 = H) lassen sich nach bekannten Verfahren durch
Anlagerung von α-Olefinoxiden, wie Ethylenoxid, Propylenoxid und/oder
Butylenoxid an polymerisierbare niedere, ungesättigte Alkohole der Formel 21
The polyoxyalkylene ethers (R 32 = H) can be prepared using known processes by adding α-olefin oxides, such as ethylene oxide, propylene oxide and / or butylene oxide, to polymerizable lower, unsaturated alcohols of the formula 21
herstellen. Solche polymerisierbaren niederen ungesättigten Alkohole sind z. B. Allylalkohol, Methallylalkohol, Butenole, wie 3-Buten-1-ol und 1-Buten-3-o oder Methylbutenole, wie 2-Methyl-3-buten-1-ol, 2-Methyl-3-buten-2-ol und 3-Methyl- 3-buten-1-ol. Bevorzugt sind Anlagerungsprodukte von Ethylenoxid und/oder Propylenoxid an Allylalkohol.produce. Such polymerizable lower unsaturated alcohols are e.g. B. Allyl alcohol, methallyl alcohol, butenols, such as 3-buten-1-ol and 1-buten-3-o or Methylbutenols, such as 2-methyl-3-buten-1-ol, 2-methyl-3-buten-2-ol and 3-methyl- 3-butene-1-ol. Addition products of ethylene oxide and / or are preferred Propylene oxide on allyl alcohol.
Eine nachfolgende Veretherung dieser Polyoxyalkylenether zu Verbindungen
der Formel 20 mit R32 = C1-C24-Alkyl, Cycloalkyl oder Aryl erfolgt nach an sich
bekannten Verfahren. Geeignete Verfahren sind z. B. aus J. March, Advanced
Organic Chemistry, 2. Auflage, S. 357f (1977) bekannt. Diese
Veretherungsprodukte der Polyoxyalkylenether lassen sich auch herstellen,
indem man α-Olefinoxide, bevorzugt Ethylenoxid, Propylenoxid und/oder
Butylenoxid an Alkohole der Formel 22
Subsequent etherification of these polyoxyalkylene ethers to give compounds of the formula 20 with R 32 = C 1 -C 24 alkyl, cycloalkyl or aryl is carried out by processes known per se. Suitable methods are e.g. B. from J. March, Advanced Organic Chemistry, 2nd edition, p. 357f (1977). These etherification products of the polyoxyalkylene ethers can also be prepared by adding α-olefin oxides, preferably ethylene oxide, propylene oxide and / or butylene oxide, to alcohols of the formula 22
R32-OH (22)
R 32 -OH (22)
worin R32 gleich C1-C24-Alkyl, C5-C20-Cycloalkyl oder C6-C18-Aryl, nach
bekannten Verfahren anlagert und mit polymerisierbaren niederen,
ungesättigten Halogeniden der Formel 23
wherein R 32 is equal to C 1 -C 24 alkyl, C 5 -C 20 cycloalkyl or C 6 -C 18 aryl, by known methods and with polymerizable lower, unsaturated halides of the formula 23
umsetzt, wobei W für ein Halogenatom steht. Als Halogenide werden bevorzugt die Chloride und Bromide eingesetzt. Geeignete Herstellungsverfahren werden z. B. in J. March, Advanced Organic Chemistry, 2. Auflage, S. 357f (1977) genannt. Die Veresterung der Polyoxyalkylenether (R32 = -C(O)-R34) erfolgt durch Umsetzung mit gängigen Veresterungsmitteln, wie Carbonsäuren, Carbonsäurehalogeniden, Carbonsäureanhydriden oder Carbonsäureestern mit C1-C4-Alkoholen. Bevorzugt werden die Halogenide und Anhydride von C1-C40- Alkyl-, C5-C10-Cycloalkyl- oder C6-C18-Arylcarbonsäuren verwendet. Die Veresterung wird im allgemeinen bei Temperaturen von 0 bis 200°C, vorzugsweise 10 bis 100°C durchgeführt.implemented, where W stands for a halogen atom. The chlorides and bromides are preferably used as halides. Suitable manufacturing processes are e.g. B. in J. March, Advanced Organic Chemistry, 2nd edition, pp. 357f (1977). The esterification of the polyoxyalkylene ethers (R 32 = -C (O) -R 34 ) takes place by reaction with common esterification agents, such as carboxylic acids, carboxylic acid halides, carboxylic acid anhydrides or carboxylic acid esters with C 1 -C 4 alcohols. The halides and anhydrides of C 1 -C 40 alkyl, C 5 -C 10 cycloalkyl or C 6 -C 18 aryl carboxylic acids are preferably used. The esterification is generally carried out at temperatures from 0 to 200 ° C., preferably 10 to 100 ° C.
Bei den Monomeren der Formel 20 gibt der Index m den Alkoxylierungsgrad, d. h. die Anzahl der Mole an α-Olefin an, die pro Mol der Formel 20 oder 21 angelagert werden.In the case of the monomers of the formula 20, the index m indicates the degree of alkoxylation, d. H. the number of moles of α-olefin, the per mole of formula 20 or 21 be attached.
Als zur Herstellung der Terpolymere geeignete primäre Amine seien beispielsweise die folgenden genannt: n-Hexylamin, n-Octylamin, n-Tetradecylamin, n-Hexadecylamin, n-Stearylamin oder auch N,N-Dimethylaminopropylendiamin, Cyclohexylamin, Dehydroabietylamin sowie deren Mischungen.Suitable primary amines for the preparation of the terpolymers are named for example the following: n-hexylamine, n-octylamine, n-tetradecylamine, n-hexadecylamine, n-stearylamine or also N, N-dimethylaminopropylenediamine, cyclohexylamine, Dehydroabietylamine and mixtures thereof.
Als zur Herstellung der Terpolymere geeignete sekundäre Amine seien beispielsweise genannt: Didecylamin, Ditetradecylamin, Distearylamin, Dicocosfettamin, Ditalgfettamin und deren Mischungen. Secondary amines which are suitable for the preparation of the terpolymers are for example: didecylamine, ditetradecylamine, distearylamine, Dicocos fatty amine, ditallow fatty amine and mixtures thereof.
Die Terpolymeren besitzen K-Werte (gemessen nach Ubbelohde in 5 gew.- %iger Lösung in Toluol bei 25°C) von 8 bis 100, bevorzugt 8 bis 50, entsprechend mittleren Molekulargewichten (Mw) zwischen ca. 500 und 100.000. Geeignete Beispiele sind in EP 606 055 aufgeführt.The terpolymers have K values (measured according to Ubbelohde in a 5% strength by weight solution in toluene at 25 ° C.) of 8 to 100, preferably 8 to 50, corresponding to average molecular weights (M w ) of between approximately 500 and 100,000. Suitable examples are listed in EP 606 055.
9. Umsetzungsprodukte von Alkanolaminen und/oder Polyetheraminen mit
Polymeren enthaltend Dicarbonsäureanhydridgruppen, dadurch
gekennzeichnet, daß sie 20-80, bevorzugt 40-60 Mol-% an bivalenten
Struktureinheiten der Formeln 25 und 27 und gegebenenfalls 26
9. reaction products of alkanolamines and / or polyetheramines with polymers containing dicarboxylic acid anhydride groups, characterized in that they contain 20-80, preferably 40-60 mol% of bivalent structural units of the formulas 25 and 27 and optionally 26
wobei
R22 und R23 unabhängig voneinander Wasserstoff oder Methyl,
a, b gleich Null oder 1 und a + b gleich 1,
R37 = -OH, -O-[C1-C30-Alkylkyl], -NR6R7, -OsNrR6R7H2
R38 = R37 oder NR6R39
in which
R 22 and R 23 independently of one another are hydrogen or methyl,
a, b is zero or 1 and a + b is 1,
R 37 = -OH, -O- [C 1 -C 30 alkylkyl], -NR 6 R 7 , -O s N r R 6 R 7 H 2
R 38 = R 37 or NR 6 R 39
R39 = -(A-O)x-E (28)
R 39 = - (AO) x -E (28)
mit
A = Ethylen- oder Propylengruppe
x = 1 bis 50
E = H, C1-C30-Alkyl, C5-C12-Cycloalkyl oder C6-C30-Aryl
bedeuten, und
80-20 Mol-%, bevorzugt 60-40 Mol-% an bivalenten Struktureinheiten der
Formel 15 enthalten.With
A = ethylene or propylene group
x = 1 to 50
E = H, C 1 -C 30 alkyl, C 5 -C 12 cycloalkyl or C 6 -C 30 aryl
mean and
Contain 80-20 mol%, preferably 60-40 mol% of bivalent structural units of the formula 15.
Im einzelnen leiten sich die Struktureinheiten der Formeln 25, 26 und 27 von α,β-ungesättigten Dicarbonsäureanhydriden der Formeln 17 und/oder 18 ab.The structural units of the formulas 25, 26 and 27 are derived in detail from α, β-unsaturated dicarboxylic anhydrides of the formulas 17 and / or 18 from.
Die Struktureinheiten der Formel 15 leiten sich von den α,β-ungesättigten Olefinen der Formel 19 ab. Die vorgenannte Alkyl-, Cycloalkyl- und Arylreste haben die gleichen Bedeutungen wie unter 8.The structural units of formula 15 are derived from the α, β-unsaturated Olefins of formula 19. The aforementioned alkyl, cycloalkyl and aryl radicals have the same meanings as under 8.
Die Reste R37 und R38 in Formel 25 bzw. R39 in Formel 27 leiten sich von Polyetheraminen oder Alkanolaminen der Formel 28, Aminen der Formel NR6R7R8 sowie gegebenenfalls von Alkoholen mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen ab.The radicals R 37 and R 38 in formula 25 and R 39 in formula 27 are derived from polyetheramines or alkanolamines of the formula 28, amines of the formula NR 6 R 7 R 8 and, if appropriate, from alcohols having 1 to 30 carbon atoms.
Zur Derivatisierung der Struktureinheiten der Formeln 17 und 18 wurden vorzugsweise Gemische aus mindestens 50 Gew.-% Alkylaminen der Formel HNR6R7R8 und höchstens 50 Gew.-% Polyetheraminen, Alkanolaminen der Formel 28 verwendet. Mixtures of at least 50% by weight of alkylamines of the formula HNR 6 R 7 R 8 and at most 50% by weight of polyetheramines, alkanolamines of the formula 28 were preferably used to derivatize the structural units of the formulas 17 and 18.
Die Herstellung der eingesetzten Polyetheramine ist beispielsweise durch reduktive Aminierung von Polyglykolen möglich. Des weiteren gelingt die Herstellung von Polyetheraminen mit einer primären Aminogruppe durch Addition von Polyglykolen an Acrylnitril und anschließende katalytische Hydrierung. Darüber hinaus sind Polyetheramine durch Umsetzung von Polyethern mit Phosgen bzw. Thionylchlorid und anschließende Aminierung zum Polyetheramin zugänglich. Die erfindungsgemäß eingesetzten Polyetheramine sind (z. B.) unter der Bezeichnung ®Jeffamine (Texaco) kommerziell erhältlich. Ihr Molekulargewicht beträgt bis zu 2000 g/mol und das Ethylenoxid-/Propylenoxid-Verhältnis beträgt von 1 : 10 bis 6 : 1. Eine weitere Möglichkeit zur Derivatisierung der Struktureinheiten der Formeln 17 und 18 besteht darin, daß anstelle der Polyetheramine ein Alkanolamin der Formel eingesetzt und nachfolgend einer Oxalkylierung unterworfen wird.The preparation of the polyetheramines used is, for example, by reductive amination of polyglycols possible. Furthermore, it succeeds Production of polyetheramines with a primary amino group by Addition of polyglycols to acrylonitrile and subsequent catalytic Hydrogenation. In addition, polyetheramines are produced by the reaction of Polyethers with phosgene or thionyl chloride and subsequent amination accessible to polyetheramine. The used according to the invention Polyetheramines are (e.g.) under the name ®Jeffamine (Texaco) commercially available. Their molecular weight is up to 2000 g / mol and the ethylene oxide / propylene oxide ratio is from 1:10 to 6: 1. Another way to derivatize the structural units of the Formulas 17 and 18 is that instead of the polyether amines Alkanolamine of the formula used and then an alkoxylation is subjected.
Pro Mol Anhydrid werden 0,01 bis 2 Mol, bevorzugt 0,01 bis 1 Mol Alkanolamin eingesetzt. Die Reaktionstemperatur beträgt zwischen 50 und 100°C (Amidbildung). Im Falle von primären Aminen erfolgt die Umsetzung bei Temperaturen oberhalb 100°C (Imidbildung).0.01 to 2 moles, preferably 0.01 to 1 mole, are used per mole of anhydride Alkanolamine used. The reaction temperature is between 50 and 100 ° C (amide formation). In the case of primary amines, the conversion takes place at temperatures above 100 ° C (imide formation).
Die Oxalkylierung erfolgt üblicherweise bei Temperaturen zwischen 70 und 170°C unter Katalyse von Basen, wie NaOH oder NaOCH3, durch Aufgasen von Alkylenoxiden, wie Ethylenoxid (EO) und/oder Propylenoxid (PO). Üblicherweise werden pro Mol Hydroxylgruppen 1 bis 500, bevorzugt 1 bis 100 Mol Alkylenoxid zugegeben.The oxyalkylation is usually carried out at temperatures between 70 and 170 ° C. with the catalysis of bases, such as NaOH or NaOCH 3 , by gassing up alkylene oxides, such as ethylene oxide (EO) and / or propylene oxide (PO). Usually 1 to 500, preferably 1 to 100, moles of alkylene oxide are added per mole of hydroxyl groups.
Als geeignete Alkanolamine seien beispielsweise genannt:
Monoethanolamin, Diethanolamin, N-Methylethanolamin, 3-Aminopropanol,
Isopropanol, Diglykolamin, 2-Amino-2-methylpropanol und deren Mischungen.Examples of suitable alkanolamines are:
Monoethanolamine, diethanolamine, N-methylethanolamine, 3-aminopropanol, isopropanol, diglycolamine, 2-amino-2-methylpropanol and mixtures thereof.
Als primäre Amine seien beispielsweise die folgenden genannt: n-Hexylamin, n-Octylamin, n-Tetradecylamin, n-Hexadecylamin, n- Stearylamin oder auch N,N-Dimethylaminopropylendiamin, Cyclohexylamin, Dehydroabietylamin sowie deren Mischungen.The following may be mentioned as primary amines: n-hexylamine, n-octylamine, n-tetradecylamine, n-hexadecylamine, n- Stearylamine or also N, N-dimethylaminopropylenediamine, cyclohexylamine, Dehydroabietylamine and mixtures thereof.
Als sekundäre Amine seien beispielsweise genannt: Didecylamin, Ditetradecylamin, Distearylamin, Dicocosfettamin, Ditalgfettamin und deren Mischungen.Examples of secondary amines are: Didecylamine, Ditetradecylamine, Distearylamine, Dicocosfettamin, Ditalgfettamin and their mixtures.
Als Alkohole seien beispielsweise genannt: Methanol, Ethanol, Propanol, Isopropanol, n-, sek.-, tert.-Butanol, Octanol, Tetradecanol, Hexadecanol, Octadecanol, Talgfettalkohol, Behenylalkohol und deren Mischungen. Geeignete Beispiele sind in EP-A-688 796 aufgeführt.Examples of alcohols include: Methanol, ethanol, propanol, isopropanol, n-, sec-, tert-butanol, octanol, Tetradecanol, hexadecanol, octadecanol, tallow fatty alcohol, behenyl alcohol and their mixtures. Suitable examples are listed in EP-A-688 796.
10. Co- und Terpolymere von N-C6-C24-Alkylmaleinimid mit C1-C30-Vinylestern, Vinylethern und/oder Olefinen mit 1 bis 30 C-Atomen, wie z. B. Styrol oder α-Olefinen. Diese sind zum einen durch Umsetzung eines Anhydridgruppen enthaltenden Polymers mit Aminen der Formel H2NR6 oder durch Imidierung der Dicarbonsäure und anschließende Copolymerisation zugänglich. Bevorzugte Dicarbonsäure ist dabei Maleinsäure bzw. Maleinsäureanhydrid. Bevorzugt sind dabei Copolymere aus 10 bis 90 Gew.-% C6-C24-α-Olefinen und 90 bis 10 Gew.-% N-C6-C22-Alkylmaleinsäureimid.10. copolymers and terpolymers of NC 6 -C 24 alkylmaleimide with C 1 -C 30 vinyl esters, vinyl ethers and / or olefins having 1 to 30 C atoms, such as. B. styrene or α-olefins. These are accessible on the one hand by reacting a polymer containing anhydride groups with amines of the formula H 2 NR 6 or by imidation of the dicarboxylic acid and subsequent copolymerization. Preferred dicarboxylic acid is maleic acid or maleic anhydride. Copolymers of 10 to 90% by weight of C 6 -C 24 -α-olefins and 90 to 10% by weight of NC 6 -C 22 alkylmaleimide are preferred.
Zur Optimierung der Eigenschaften als Fließverbesserer und/oder Lubricity-
Additiv können die erfindungsgemäßen Additive ferner in Mischung mit
Alkylphenol-Formaldehydharzen eingesetzt werden. In einer bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei diesen Alkylphenol-
Formaldehydharzen um solche der Formel
To optimize the properties as a flow improver and / or lubricity additive, the additives according to the invention can also be used in a mixture with alkylphenol-formaldehyde resins. In a preferred embodiment of the invention, these alkylphenol-formaldehyde resins are those of the formula
worin R51 für C4-C50-Alkyl oder -Alkenyl, [O-R52] für Ethoxy- und/oder Propoxy,
n für eine Zahl von 5 bis 100 und p für eine Zahl von 0 bis 50 steht.wherein R 51 for C 4 -C 50 alkyl or alkenyl, [OR 52 ] for ethoxy and / or propoxy,
n stands for a number from 5 to 100 and p stands for a number from 0 to 50.
Schließlich werden in einer weiteren Variante der Erfindung die erfindungsgemäßen Additive zusammen mit Kammpolymeren verwendet. Hierunter versteht man Polymere, bei denen Kohlenwasserstoffreste mit mindestens 8, insbesondere mindestens 10 Kohlenstoffatomen an einem Polymerrückgrat gebunden sind. Vorzugsweise handelt es sich um Homopolymere, deren Alkylseitenketten mindestens 8 und insbesondere mindestens 10 Kohlenstoffatome enthalten. Bei Copolymeren weisen mindestens 20%, bevorzugt mindestens 30% der Monomeren Seitenketten auf (vgl. Comb-like Polymers-Structure and Properties; N. A. Platé and V. P. Shibaev, J. Polym. Sci. Macromolecular Revs. 1974, 8, 117 ff).Finally, in a further variant of the invention additives according to the invention used together with comb polymers. This is understood to mean polymers that contain hydrocarbon residues at least 8, especially at least 10 carbon atoms on one Polymer backbone are bound. It is preferably a Homopolymers whose alkyl side chains are at least 8 and in particular contain at least 10 carbon atoms. Show copolymers at least 20%, preferably at least 30%, of the monomer side chains (see Comb-like Polymers-Structure and Properties; N.A. Platé and V.P. Shibaev, J. Polym. Sci. Macromolecular Revs. 1974, 8, 117 ff).
Beispiele für geeignete Kammpolymere sind z. B. Fumarat/Vinylacetat- Copolymere (vgl. EP 0 153 176 A1), Copolymere aus einem C6- bis C24-α-Olefin und einem N-C6- bis C22-Alkylmaleinsäureimid (vgl. EP-A-0 320 766), ferner veresterte Olefin/ Maleinsäureanhydrid-Copolymere, Polymere und Copolymere von α-Olefinen und veresterte Copolymere von Styrol und Maleinsäureanhydrid.Examples of suitable comb polymers are e.g. B. fumarate / vinyl acetate copolymers (cf. EP 0 153 176 A1), copolymers of a C 6 - to C 24 -α-olefin and an NC 6 - to C 22 -alkylmaleimide (cf. EP-A-0 320 766 ), further esterified olefin / maleic anhydride copolymers, polymers and copolymers of α-olefins and esterified copolymers of styrene and maleic anhydride.
Beispielsweise können Kammpolymere durch die Formel
For example, comb polymers can be represented by the formula
beschrieben werden. Darin bedeuten
A R', COOR', OCOR', R"-COOR' oder OR';
D H, CH3, A oder R";
E H oder A;
G H, R", R"-COOR', einen Arylrest oder einen heterocyclischen Rest;
M H, COOR", OCOR", OR" oder COOH;
N H, R", COOR", OCOR, COOH oder einen Arylrest;
R' eine Kohlenwasserstoffkette mit 8-150 Kohlenstoffatomen;
R" eine Kohlenwasserstoffkette mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen;
m eine Zahl zwischen 0,4 und 1,0; und
n eine Zahl zwischen 0 und 0,6.to be discribed. Mean in it
A R ', COOR', OCOR ', R "-COOR' or OR ';
DH, CH 3 , A or R ";
EH or A;
GH, R ", R" -COOR ', an aryl radical or a heterocyclic radical;
MH, COOR ", OCOR", OR "or COOH;
NH, R ", COOR", OCOR, COOH or an aryl radical;
R 'is a hydrocarbon chain of 8-150 carbon atoms;
R "is a hydrocarbon chain of 1 to 10 carbon atoms;
m is a number between 0.4 and 1.0; and
n is a number between 0 and 0.6.
Das Mischungsverhältnis (in Gewichtsteilen) der erfindungsgemäßen Additive mit Paraffindispergatoren bzw. Kammpolymeren beträgt jeweils 1 : 10 bis 20 : 1, vorzugsweise 1 : 1 bis 10 : 1.The mixing ratio (in parts by weight) of the additives according to the invention Paraffin dispersants or comb polymers are 1:10 to 20: 1, preferably 1: 1 to 10: 1.
Die erfindungsgemäßen Additive sind geeignet, die Kaltfließ- und Schmiereigenschaften von tierischen, pflanzlichen oder mineralischen Ölen, alkoholischen Treibstoffen wie Methanol und Ethanol, sowie Mischungen aus alkoholischen Treibstoffen und mineralischen Ölen zu verbessern. Sie sind für die Verwendung in Mitteldestillaten besonders gut geeignet. Als Mitteldestillate bezeichnet man insbesondere solche Mineralöle, die durch Destillation von Rohöl gewonnen werden und im Bereich von 120 bis 450°C sieden, beispielsweise Kerosin, Jet-Fuel, Diesel und Heizöl. Vorzugsweise werden die erfindungsgemäßen Additive in solchen Mitteldestillaten verwendet, die 0,5 Gew.-% Schwefel und weniger, insbesondere weniger als 200 ppm Schwefel und in speziellen Fällen weniger als 50 ppm Schwefel enthalten. Es handelt sich dabei im allgemeinen um solche Mitteldestillate, die einer hydrierenden Raffination unterworfen wurden, und die daher nur geringe Anteile an polyaromatischen und polaren Verbindungen enthalten, die ihnen eine natürliche Schmierwirkung verleihen. Die erfindungsgemäßen Additive werden weiterhin vorzugsweise in solchen Mitteldestillaten verwendet, die 95%-Destillationspunkte unter 370°C, insbesondere 350°C und in Spezialfällen unter 330°C aufweisen. Die Wirksamkeit der Mischungen ist dabei besser als aus den Einzelkomponenten und gegenüber den Mischungen gemäß dem Stand der Technik zu erwarten wäre. Insbesondere zeichnen sich die erfindungsgemäßen Additivkombinationen unter Cold Blending-Bedingungen aus, wenn die Temperatur des Öls bei der Additivierung niedrig, d. h. unter 40°C, insbesondere unter 20°C und speziell unter 10°C liegt. The additives according to the invention are suitable, the cold flow and Lubricating properties of animal, vegetable or mineral oils, alcoholic fuels such as methanol and ethanol, as well as mixtures of to improve alcoholic fuels and mineral oils. You are for that Particularly suitable for use in middle distillates. As middle distillates One particularly refers to those mineral oils which are obtained by distilling crude oil be obtained and boiling in the range of 120 to 450 ° C, for example Kerosene, jet fuel, diesel and heating oil. Preferably, the invention Additives used in such middle distillates that contain 0.5 wt% sulfur and less, especially less than 200 ppm sulfur and in special cases contain less than 50 ppm sulfur. It is generally about those middle distillates which have been subjected to hydrogenating refining, and which therefore only contains small amounts of polyaromatic and polar compounds contain, which give them a natural lubricating effect. The Additives according to the invention are also preferably used in such Middle distillates used, the 95% distillation points below 370 ° C, in particular 350 ° C and in special cases below 330 ° C. The effectiveness of the mixtures is better than from the individual components and compared to the mixtures would be expected according to the prior art. In particular, the additive combinations according to the invention under cold blending conditions, if the temperature of the oil in the additives is low, i.e. H. below 40 ° C, in particular below 20 ° C and especially below 10 ° C.
Die erfindungsgemäßen Additivkomponenten können Mineralölen oder Mineralöldestillaten getrennt oder in Mischung zugesetzt werden. Beim Einsatz von Mischungen haben sich Lösungen oder Dispersionen die 10 bis 90 Gew.-%, bevorzugt 20-80 Gew.-%, der Additivkombination enthalten bewährt. Geeignete Lösungs- oder Dispersionsmittel sind aliphatische und/oder aromatische Kohlenwasserstoffe oder Kohlenwasserstoffgemische, z. B. Benzinfraktionen, Kerosin, Decan, Pentadecan, Toluol, Xylol, Ethylbenzol oder kommerzielle Lösungsmittelgemische wie Solvent Naphtha, ®Shellsol AB, ®Solvesso 150, ®Solvesso 200, ®Exxsol-, ®ISOPAR- und ®Shellsol D-Typen. Durch die Copolymerisate in ihren Schmier- und/oder Kaltfließeigenschaften verbesserte Mineralöle oder Mineralöldestillate enthalten 0,001 bis 2, vorzugsweise 0,005 bis 0,5 Gew.-% Copolymerisat, bezogen auf das Destillat.The additive components according to the invention can be mineral oils or Mineral oil distillates can be added separately or in a mixture. When using Mixtures have solutions or dispersions that are 10 to 90% by weight, preferably 20-80 wt .-%, the additive combination contain proven. suitable Solvents or dispersing agents are aliphatic and / or aromatic Hydrocarbons or hydrocarbon mixtures, e.g. B. gasoline fractions, Kerosene, decane, pentadecane, toluene, xylene, ethylbenzene or commercial Solvent mixtures such as Solvent Naphtha, ®Shellsol AB, ®Solvesso 150, ®Solvesso 200, ®Exxsol, ®ISOPAR and ®Shellsol D types. Through the Copolymers improved in their lubricating and / or cold flow properties Mineral oils or mineral oil distillates contain 0.001 to 2, preferably 0.005 to 0.5% by weight Copolymer based on the distillate.
Die Additive können allein oder auch zusammen mit anderen Additiven verwendet werden, z. B. mit anderen Stockpunkterniedrigern, Entwachsungshilfsmitteln, Korrosionsinhibitoren, Antioxidantien, Leitfähigkeitsverbesserern, Schlamminhibitoren, Dehazern und Zusätzen zur Erniedrigung des Cloud-Points. Die Zugabe dieser Additive zum Öl kann zusammen mit den erfindungsgemäßen Additivkomponenten oder separat erfolgen.The additives can be used alone or together with other additives be, e.g. B. with other pour point depressants, dewaxing aids, Corrosion inhibitors, antioxidants, conductivity improvers, Mud inhibitors, dehazers and additives to lower the cloud point. These additives can be added to the oil together with those of the invention Additive components or separately.
Die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Additive als Lubricity-Enhancer und Kaltfließverbesserer wird durch die nachfolgenden Beispiele näher erläutert.The effectiveness of the additives according to the invention as a lubricity enhancer and Cold flow improvers are explained in more detail by the following examples.
Die Bestimmung der Siedekenndaten erfolgte gemäß ASTM D-86, die Bestimmung des CFPP-Werts gemäß EN 116 und die Bestimmung des Cloud Points gemäß ISO 3015.The boiling characteristics were determined in accordance with ASTM D-86 the CFPP value according to EN 116 and the determination of the cloud point according to ISO 3015.
Das Löslichkeitsverhalten der Additive wird entsprechend dem British-Rail Test wie
folgt bestimmt: 400 ppm einer auf 22°C temperierten Dispersion der
Additivkombination werden zu 200 ml des auf 22°C temperierten Testöls (s. Tabelle
3) dosiert und 30 Sekunden kräftig geschüttelt. Nach 24 Stunden Lagerung bei +3°C
wird erneut 15 Sekunden geschüttelt und anschließend bei 3°C in drei Portionen von
je 50 ml über einen 1,6 µm-Glasfibermicrofilter (i 25 mm; Whatman GFA, Best.-Nr.
1820025) filtriert. Aus den drei Filtrationszeiten T1, T2, und T3 wird der ADT-Wert wie
folgt berechnet:
The solubility behavior of the additives is determined according to the British Rail Test as follows: 400 ppm of a dispersion of the additive combination heated to 22 ° C are metered into 200 ml of the test oil heated to 22 ° C (see Table 3) and shaken vigorously for 30 seconds. After storage for 24 hours at + 3 ° C, shake again for 15 seconds and then at 3 ° C in three portions of 50 ml each over a 1.6 µm glass fiber microfilter (i 25 mm; Whatman GFA, Order No. 1820025) filtered. The ADT value is calculated from the three filtration times T 1 , T 2 and T 3 as follows:
Ein ADT-Wert < 15 wird als Anhaltspunkt dafür angesehen, daß das Gasöl in normal kalter Witterung zufriedenstellend verwendbar ist. Produkte mit ADT-Werten < 25 werden als nicht filtrierbar bezeichnet.An ADT value <15 is considered as an indication that the gas oil is normal cold weather can be used satisfactorily. Products with ADT values <25 are described as not filterable.
Die Schmierwirkung der Additive wurde mittels eines HFRR-Geräts der Firma PCS Instruments durchgeführt. Die auf 22°C temperierten Additive werden dabei zu dem auf 22°C temperierten Öl dosiert und 30 Sekunden kräftig geschüttelt. Nach 24 Stunden Lagerung bei +3°C wird das Öl gemäß den Bedingungen des British-Rail- Tests filtriert und am Filtrat die Schmierwirkung im HFRR-Test bestimmt. Der High Frequency Reciprocating Rig Test (HFRR) ist beschrieben in D. Wei, H. Spikes, Wear, Vol. 111, No. 2, p. 217, 1986 und wird bei 60°C durchgeführt. Die Ergebnisse sind als Reibungskoeffizient (Friction) und Wear Scar (WSD) angegeben. Ein niedriger Reibungskoeffizient und ein niedriger Wear Scar zeigen eine gute Schmierwirkung.The lubricating effect of the additives was determined using an HFRR device from PCS Instruments performed. The additives tempered at 22 ° C become the dosed at 22 ° C oil and shaken vigorously for 30 seconds. After 24 Hours of storage at + 3 ° C, the oil is stored according to the conditions of the British Rail Tests filtered and the lubricating effect on the filtrate determined in the HFRR test. The high Frequency Reciprocating Rig Test (HFRR) is described in D. Wei, H. Spikes, Wear, vol. 111, no. 2, p. 217, 1986 and is carried out at 60 ° C. The results are given as the coefficient of friction (Friction) and Wear Scar (WSD). On low coefficient of friction and a low wear scar show a good one Lubricating effect.
Bei den Polymeren handelt es sich um Terpolymere aus Ethylen, einem kurzkettigen
Vinylester und dem Vinylester einer Neocarbonsäure ("Neoester") der folgenden Art:
Polymer A: Ethylen/Vinylacetat (Vergleich)
Polymer B: Ethylen/Vinylacetat/Neodecansäurevinylester
Polymer C: Ethylen/Vinylacetat/Neodecansäurevinylester
Polymer D: Ethylen/Vinylacetat/Neododecansäurevinylester
Polymer E: Ethylen/Vinylpropionat/NeodecansäurevinylesterThe polymers are terpolymers of ethylene, a short-chain vinyl ester and the vinyl ester of a neocarboxylic acid ("Neoester") of the following type:
Polymer A: ethylene / vinyl acetate (comparison)
Polymer B: ethylene / vinyl acetate / vinyl neodecanoate
Polymer C: Ethylene / vinyl acetate / vinyl neodecanoate
Polymer D: Ethylene / vinyl acetate / neododecanoic acid vinyl ester
Polymer E: ethylene / vinyl propionate / vinyl neodecanoate
Für die anwendungstechnischen Tests wurden die Polymeren 50%ig in Kerosin eingestellt.For the application tests, the polymers were 50% in kerosene set.
Die Bestimmung der Viskosität erfolgte mittels eines Rotationsviskosimeters (Haake RV 20) mit Platte-Kegel-Meßsystem bei 140°C, in Übereinstimmung mit ISO 3219 (B). The viscosity was determined using a rotary viscometer (Haake RV 20) with plate-cone measuring system at 140 ° C, in accordance with ISO 3219 (B).
Es wurden folgende öllösliche Amphiphile verwendet:
Amphiphil 1: Glycerinmonooleat
Amphiphil 2: Polyisobutenylbernsteinsäureanhydrid, mit Diethylenglykol zweifach
verestert gemäß Beispiel 1 aus WO-97/45507
Amphiphil 3: Ölsäurediethanolamid
Amphiphil 4: C18H35-O-CH2-CH(OH)-CH2OH
(C18-Kette ist technischer Schnitt)The following oil-soluble amphiphiles were used:
Amphiphile 1: glycerol monooleate
Amphiphile 2: polyisobutenyl succinic anhydride, twice esterified with diethylene glycol according to Example 1 from WO-97/45507
Amphiphile 3: oleic acid diethanolamide
Amphiphile 4: C 18 H 35 -O-CH 2 -CH (OH) -CH 2 OH (C 18 chain is technical section)
Zur Durchführung der erfindungsgemäßen und Vergleichsbeispiele wurden die genannten Kaltfließverbesserer-Polymere mit den genannten Amphiphilen gemischt. To carry out the inventive and comparative examples mentioned cold flow improver polymers mixed with the amphiphiles mentioned.
Claims (9)
- A) 20 bis 80 Gew.-% mindestens eines öllöslichen Amphiphils der Formel 1
und/oder Formel 2
worin R1 einen Alkyl-, Alkenyl-, Hydroxyalkyl- oder aromatischen Rest mit 8 bis 35 Kohlenstoffatomen, X NH, NR3, O oder S, y = 1, 2, 3 oder 4,
R2 einen Hydroxylgruppen tragenden Alkylrest mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen und R3 einen Stickstoff und/oder Hydroxylgruppen tragenden Alkylrest mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen oder Methyl bedeutet, - B) 20 bis 80 Gew.-% eines Terpolymers, enthaltend 10 bis 35 mol-% Struktureinheiten, abgeleitet aus dem Vinylester einer Carbonsäure mit 2 bis 4 C-Atomen, 1 bis 15 mol-% Struktureinheiten, abgeleitet aus dem Vinylester einer Neocarbonsäure mit 8 bis 15 Kohlenstoffatomen, und Struktureinheiten aus Ethylen ad 100 mol-% mit einer bei 140°C gemessenen Schmelzviskosität von 20 bis 10.000 mPas.
- A) 20 to 80% by weight of at least one oil-soluble amphiphile of the formula 1
and / or Formula 2
wherein R 1 is an alkyl, alkenyl, hydroxyalkyl or aromatic radical with 8 to 35 carbon atoms, X NH, NR 3 , O or S, y = 1, 2, 3 or 4,
R 2 denotes an alkyl radical with 2 to 10 carbon atoms and hydroxyl groups and R 3 denotes an alkyl radical with 2 to 10 carbon atoms or methyl and nitrogen and / or hydroxyl groups, - B) 20 to 80 wt .-% of a terpolymer containing 10 to 35 mol% of structural units derived from the vinyl ester of a carboxylic acid having 2 to 4 carbon atoms, 1 to 15 mol% of structural units derived from the vinyl ester of a neocarboxylic acid 8 to 15 carbon atoms, and structural units made of ethylene ad 100 mol% with a melt viscosity of 20 to 10,000 mPas measured at 140 ° C.
worin R51 für C4-C50-Alkyl oder -Alkenyl, [O-R52] für Ethoxy- und/oder Propoxy, n für eine Zahl von 5 bis 100 und p für eine Zahl von 0 bis 50 steht oder Kammpolymeren der Formel
worin
A R', COOR', OCOR', R"-COOR' oder OR';
D H, CH3, A oder R";
E H oder A;
G H, R", R"-COOR', einen Arylrest oder einen heterocyclischen Rest;
M H, COOR", OCOR", OR" oder COOH;
N H, R", COOR", OCOR, COOH oder einen Arylrest;
R' eine Kohlenwasserstoffkette mit 8-150 Kohlenstoffatomen;
R" eine Kohlenwasserstoffkette mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen;
m eine Zahl zwischen 0,4 und 1,0; und
n eine Zahl zwischen 0 und 0,6 bedeuten, und wobei das Mischungsverhältnis zwischen Additiv gemäß Anspruch 1 bis 6 und Paraffindispergator oder Kammpolymer 1 : 10 bis 20 : 1 beträgt.9. Use of additives according to claim 8 together with paraffin dispersants of the formula
wherein R 51 is C 4 -C 50 alkyl or alkenyl, [OR 52 ] for ethoxy and / or propoxy, n for a number from 5 to 100 and p for a number from 0 to 50 or comb polymers of the formula
wherein
A R ', COOR', OCOR ', R "-COOR' or OR ';
DH, CH 3 , A or R ";
EH or A;
GH, R ", R" -COOR ', an aryl radical or a heterocyclic radical;
MH, COOR ", OCOR", OR "or COOH;
NH, R ", COOR", OCOR, COOH or an aryl radical;
R 'is a hydrocarbon chain of 8-150 carbon atoms;
R "is a hydrocarbon chain of 1 to 10 carbon atoms;
m is a number between 0.4 and 1.0; and
n is a number between 0 and 0.6, and the mixing ratio between additive according to claims 1 to 6 and paraffin dispersant or comb polymer is 1:10 to 20: 1.
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