用于燃料油组合物的导电性改进添加剂制造技术

技术编号:1687383 阅读:234 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种含有导电性改进添加剂的燃料油,该添加剂包含以下的组合:(a)包含与亚烷基多胺反应的官能化烃的油溶性琥珀酰亚胺分散剂和(b)导电性改进剂,其包含(i)烯烃聚砜和(ii)表氯醇与脂族一元伯胺或N-脂族烃基亚烷基二胺的聚合多胺反应产物,或该聚合多胺反应产物的磺酸盐,或者以下的组合:(c)包含与重质多胺反应的官能化烃的油溶性琥珀酰亚胺分散剂和(d)包含烃可溶的烷基乙烯基单体和阳离子乙烯基单体的共聚物的导电性改进剂,其中所述共聚物具有的烷基乙烯基单体单元与阳离子乙烯基单体单元之比为约1∶1~10∶1,该共聚物的平均分子量为约800~1,000,000。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有改进的导电性能的燃料油,还涉及用于提供所述性能的新型添加剂体系,以及涉及所述添加剂用于改进燃料油的导电性能的用途。2002年5月21日出版的Schield的美国专利6,391,070公开了具有改进的电导性能的组合物,其包含a)液态烃;b)抗静电量的至少一种烃可溶的烷基乙烯基单体和阳离子乙烯基单体的共聚物,其中所述共聚物具有的烷基乙烯基单体单元与阳离子乙烯基单体单元之比为约1∶1~10∶1,该共聚物的平均分子量为约800~1,000,000;和c)抗静电量的至少一种烃可溶的至少一种烯烃和二氧化硫的聚砜共聚物。在美国专利5,672,183中Schield描述这些聚合物含有阳离子季铵单体。美国专利5,792,730公开了从重质多胺制得的分散剂作为润滑油和燃料用添加剂的用途。本专利技术基于以下发现包含与亚烷基多胺或重质亚烷基多胺反应的官能化烃的油溶性琥珀酰亚胺分散剂和某些商用的导电性改进剂的组合使用可以对固有电导率小或者不具有固有电导率的燃料油的导电性能产生协同效应。本专利技术对于涡轮燃烧燃料油的配方特别有用,所述燃料油通常是那些沸程在约150-600°F(65-315℃)范围内的烃类燃料,并且标记为术语如JP-4、JP-5、JP-7、JP-8、Jet A、Jet A-1。JP-4和JP-5是由美国军用标准MIL-T-5624-N定义的燃料,JP-8是由美国军用标准MIL-T83133-D定义的。Jet A、Jet A-1和Jet B是由ASTM标准D1655定义的。根据本专利技术已经发现了含有固有电导率小于15pS/m的燃料油的改进燃料油组合物,其包含有效导电性改进量的双组分添加剂体系;其中所述双组分添加剂体系包含以下的组合(a)由与亚烷基多胺反应(例如衍生化)的官能化的烃或聚合物制得的油溶性琥珀酰亚胺分散添加剂,所述亚烷基多胺可由式HRN(亚烷基-NR)nH表示,其中n的平均值为1~约11,在一个实施方案中n为约2~约7,“亚烷基”基团具有1~约10个碳原子,在一个实施方案中n为约2~约6个碳原子,以及R分别独立地为氢、具有至多约30个碳原子的脂族基团或羟基取代的脂族基团。亚烷基多胺的一些实例包括亚甲基多胺、亚乙基多胺、亚丁基多胺、亚丙基多胺、亚戊基多胺等。这些多胺的具体实例包括乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、丙邻二胺、亚丙基二胺、三亚丙基四胺、四亚乙基五胺、六亚乙基七胺、五亚乙基六胺或者其两种或更多种的混合物。亚乙基多胺如四亚乙基五胺和五亚乙基六胺是优选的。适合的亚烷基多胺也包括下文定义的被称为“重质多胺”的那些;和,(b)导电性改进剂,其包含(i)烯烃聚砜和(ii)表氯醇与脂族一元伯胺或N-脂族烃基亚烷基二胺的聚合多胺反应产物,或者该聚合多胺反应产物的磺酸盐。所述烯烃聚砜与聚合多胺的重量比为40∶1~1∶40。或者以下的组合(c)由与“重质多胺”反应(例如衍生化)的官能化的烃或聚合物制得的油溶性琥珀酰亚胺分散添加剂。此处提及的“重质多胺”包括聚亚烷基胺如聚亚乙基胺的高级低聚物或聚亚烷基胺的高级低聚物的混合物,所述聚亚烷基胺例如基本上不含四亚乙基五胺,至多包含少量的五亚乙基六胺,但是主要包含每分子具有6-12、优选7-12个氮且比常规多胺或多胺混合物更加支化的低聚物;和,(d)包含烃可溶的烷基乙烯基单体和阳离子乙烯基单体的共聚物的导电性改进剂,其中所述共聚物具有的烷基乙烯基单体单元与阳离子乙烯基单体单元之比为约1∶1~10∶1,该共聚物的平均分子量为约800~1,000,000。用于此处的术语重质多胺每分子包含6个或更多个、至多约12个氮,但是优选包含每分子含有7个或更多个氮且每分子具有两个或更多个伯胺的聚亚烷基多胺低聚物。所述重质多胺含有总共大于28wt%(例如>32wt%)的氮以及以每当量计120-160克当量重量的伯胺基团。商用分散剂基于羧酸片段与多胺如每分子具有5个氮的四亚乙基五胺(TEPA)的反应。商用的TEPA是一种蒸馏馏分并且包含具有三个氮和四个氮的低聚物。一般称为PAM的其他商用多胺包含其中TEPA和五亚乙基六胺(PEHA)作为多胺的主要部分(通常小于约80%)的亚乙基胺混合物。典型的PAM是可以从供应商如Dow Chemical Company以商品名E-100或从Union Carbide Company以HPA-X市售得到的。该混合物通常由小于1.0wt%低分子量胺、10-15wt%TEPA、40-50wt%PEHA和余量为六亚乙基七胺(HEHA)和高级低聚物组成。通常PAM具有每克8.7~8.9毫当量的伯胺(以每当量计115-112克当量重量的伯胺)和约33~34wt%的总的氮含量。包含重质多胺的亚烷基多胺通常与烯烃聚砜/聚合多胺导电性改进剂显示出协同效应,而仅仅重质多胺与共聚合导电性改进剂显示出协同效应。用于本专利技术的油溶性分散添加剂是使用亚烷基多胺通过官能化的烃或聚合物衍生(亚胺化)制得的,其中聚合物骨架的数均分子量(Mn)大于300。优选为800~7500,最优选为900~3000。优选的数均分子量取决于特定骨架的性能。例如,对于乙烯-α烯烃共聚物,优选的分子量为1500~5000(例如2000~4000)。对于聚丁烯,优选的分子量为900~3000。官能化的聚合物的典型实例为聚异丁烯和马来酸酐的反应产物聚异丁烯基琥珀酸酐(PIBSA)。该反应可以通过卤素辅助的官能化作用(氯化)、热“enc”反应或使用催化剂(例如过氧化物)的自由基加成反应而发生。这些反应是本领域中公知的。在本专利技术中,官能化的骨架随后用亚烷基多胺进行衍生。在PIBSA的情况下,与所述多胺的反应得到聚异丁烯基琥珀酰亚胺。所述聚砜的重均分子量的范围是10,000~1,500,000,优选范围是50,000~900,000,最优选的分子量范围是约100,000~500,000。用于制备所述聚砜的烯烃可具有约6-20个碳原子,优选约6-18个碳原子,1-癸烯聚砜是特别优选的。这些材料的制备方法在本领域中是已知的,例如美国专利3,917,466中描述的。聚合多胺组分是通过在50℃-100℃范围内以1∶1-1∶1.5的摩尔比加热胺和表氯醇而制得的。适合的脂族伯胺具有约8-24个碳原子,优选约8-12个碳原子,其中脂族基团优选为烷基。如果所用的胺是N-脂族烃基亚烷基二胺,那么所述脂族烃基具有约8-24个碳原子并且优选是烷基,所述亚烷基具有2-6个碳原子。优选的N-脂族烃基亚烷基二胺为商购可得的N-脂族烃基1,3-亚丙基二胺。优选的商购可得的聚合多胺被认为是由Universal Oil Co.以“Polyflo 130”出售的N-牛油基-1,3-亚丙基二胺和表氯醇的聚合反应产物。所述聚合多胺反应产物具有约2-20的聚合度。在美国专利3,917,466中也公开了对这些材料的说明。优选地,所述聚合多胺反应产物组分以磺酸盐的形式使用。可用的是油溶性磺酸,例如链烷磺酸或芳基磺酸。特别适合的是十二烷基苯磺酸或二壬基萘磺酸。在美国专利5,672,183中描述了烃可溶的烷基乙烯基单体和阳离子乙烯基单体的共聚物,并且可通过其中的方法制得,其全文通过引用并入本文。在一个优选的实施方案中,所述共聚物具有的烷基乙烯基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改进的燃料油组合物,所述组合物包含固有电导率小于15pS/m的燃料油和双组分添加剂体系;其中所述双组分添加剂体系包含以下的组合:(a)包含与亚烷基多胺反应的官能化烃的油溶性琥珀酰亚胺分散剂;和(b)导电性改进剂,其包含( i)烯烃聚砜和(ii)表氯醇与脂族一元伯胺或N-脂族烃基亚烷基二胺的聚合多胺反应产物,或该聚合多胺反应产物的磺酸盐,或者以下的组合:(c)包含与重质多胺反应的官能化烃的油溶性琥珀酰亚胺分散剂,和(d)包含烃可溶的烷基 乙烯基单体和阳离子乙烯基单体的共聚物的导电性改进剂,其中所述共聚物具有的烷基乙烯基单体单元与阳离子乙烯基单体单元之比为约1∶1~10∶1,该共聚物的平均分子量为约800~1,000,000。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:AC苏特科斯奇
申请(专利权)人:英菲诺姆国际有限公司
类型:发明
国别省市:GB[英国]

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