浓缩多功能燃料添加剂包
阅读：997发布：2020-05-11
专利汇可以提供浓缩多功能燃料添加剂包专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且所公开的技术涉及可连续计量加入 内燃机 中的浓缩多功能添加剂。，下面是浓缩多功能燃料添加剂包专利的具体信息内容。
1.多功能添加剂包，其包含：
A)2.4至90重量％的以下物质的混合物：
I)至少一种含氧化合物，其中至少一种含氧化合物包含聚异丁烯琥珀酸或聚异丁烯琥珀酸酐，
II)至少一种含氮化合物，其中至少一种含氮化合物包含烃基取代酰化剂和具有2-18个碳原子的胺或多胺的反应产物，
B)2.5至90重量％的至少一种润滑性改进剂，其中润滑性改进剂选自甘油单油酸酯，脱水山梨糖醇单油酸酯，油溶性烃基取代单羧酸和聚羧酸或者其酐或酰胺，其中烃基取代基具有至多24个碳原子，油溶性烃基取代聚羧酸的偏酯，其中烃基取代基具有至多24个碳原子，
C)2.5至少于50重量％的至少一种溶剂，和
D)0.1至30重量％的增容剂混合物，其中增容剂混合物包含C1-10醇和烷基琥珀酸酐或者其酸或酯衍生物与链烷醇胺的反应产物的混合物。
2.根据权利要求1的添加剂包，其中至少一种含氮化合物包含聚异丁烯琥珀酰亚胺或其季铵盐。
3.根据权利要求1的添加剂包，其中B):D):C)比为25:2:4至30:4:6摩尔/摩尔。
4.根据权利要求2的添加剂包，其中B):D):C)比为25:2:4至30:4:6摩尔/摩尔。
5.根据前述权利要求中任一项的添加剂包，其进一步包含E)5至90重量％的抗氧化剂。
6.根据权利要求5的添加剂包，其中抗氧化剂为酚类氧化剂。
7.根据权利要求5的添加剂包，其中抗氧化剂为胺类氧化剂。
8.根据权利要求7的添加剂包，其中抗氧化剂为二-叔丁基苯酚。
9.根据权利要求8的添加剂包，其中抗氧化剂为2,6-二-叔丁基苯酚。
10.根据权利要求1-4和6-9中任一项的添加剂包，其中至少一种含氧化合物与至少一种含氮化合物的比为1:0.1至1:10摩尔/摩尔。
11.根据权利要求5的添加剂包，其中至少一种含氧化合物与至少一种含氮化合物的比为1:0.1至1:10摩尔/摩尔。
12.根据权利要求1-4、6-9和11中任一项的添加剂包，其具有在40℃下根据ASTM D445测量为25cSt的运动粘度。
13.根据权利要求5的添加剂包，其具有在40℃下根据ASTM D445测量为25cSt的运动粘度。
14.根据权利要求10的添加剂包，其具有在40℃下根据ASTM D445测量为25cSt的运动粘度。
15.用于内燃机的燃料组合物，其包含柴油燃料和根据权利要求1-14中任一项的添加剂包，其中添加剂包以100至500ppm的浓度存在于燃料中。
16.操作内燃机的方法，其包括向燃料中供入100至500ppm wt/wt的浓度的根据权利要求1-14中任一项的添加剂包。
17.根据权利要求1-14中任一项的添加剂包在车载计量系统中的用途。
浓缩多功能燃料添加剂包
发明领域
[0002] 发明背景
[0004] 在新型发动机技术上，在一些国家观察到了燃料质量问题，其导致内燃机中的问题，例如由于例如燃料污染导致的喷射器积垢，由于低燃料润滑性导致的金属部件过度磨损和腐蚀，由于燃料氧化导致的胶和其它沉积物形成(例如在低质量生物燃料中)。
[0005] 因此，需要新的燃料添加剂技术以确保新型发动机技术适当地工作并且处理差燃料质量的问题。“燃料添加剂”在此处意指容许燃料在发动机中的分布改进和/或发动机的操作性能改进和/或发动机随时间过去的操作稳定性改进的任何添加剂。
[0006] 防止发动机损害的现有解决方法包括瓶装的售后产品或者具有大的刚性罐、泵、电子器件和连接的复杂车载计量设备。理想的是提供可用于经各种质量的燃料提供多个性能优点的添加剂包。进一步有利的是多功能添加剂包可以以可连续供入发动机中的形式，例如由燃料过滤器中的小罐提供，从而减轻消费者必须不断地在每次填充时将添加剂加入其燃料中的负担。
[0007] 发明概述
[0008] 所公开的技术提供多功能添加剂包，其可以提供：1)内燃机中的多个性能优点，例如焦化防止、焦化脱除、内部柴油喷射器沉积物防止、润滑性改进、抗氧化性和腐蚀保护，2)以非常低的处理率，和3)同时容许产物经大的温度范围如-30℃至+70℃为稳定的。
[0009] 多功能添加剂可以以基于重量为约100至约500ppm的浓度供入燃料组合物中。
[0010] 在一个实施方案中，多功能添加剂可用于车载计量系统中。
[0011] 多功能添加剂包可包含约5或10至约90重量％的至少一种含氧化合物和至少一种含氮化合物的沉积物控制添加剂混合物，约2.4或10至约90重量％的至少一种润滑性改进剂和约2.5或10至少于约50重量％的至少一种溶剂。多功能添加剂包还可包含约0.1至约30重量％的至少一种增容剂混合物。多功能添加剂还可包含约5至约90重量％的至少一种抗氧化剂。
[0014] 在一个实施方案中，至少一种含氧化合物与至少一种含氮化合物的比可包含约1:0.1至约1:10摩尔/摩尔。
[0015] 在一个实施方案中，增容剂混合物可包含增容剂和醇。在一个实施方案中，增容剂混合物中增容剂与醇的比可以为约2:0.1至约5:12摩尔/摩尔。在另一实施方案中，增容剂混合物与润滑性改进剂的比可以为约2.1:25至约17:25摩尔/摩尔。在又一实施方案中，增容剂混合物中增容剂与醇的比(C/A)可以为约1:3至约1:1ppm wt/wt。在另一实施方案中，增容剂混合物与润滑性改进剂的比(CM/L)可以为约1:5至约1:2.5ppm wt/wt。
[0016] 在另一实施方案中，提供用于向内燃机供燃料的燃料组合物，其包含柴油燃料和本技术的多功能添加剂包。在某些实施方案中，多功能添加剂包可以以基于重量为约100至约500ppm的浓度存在于燃料组合物的柴油燃料中。
[0017] 在一个实施方案中，多功能添加剂包可具有经温度范围最小的粘度指数以容许添加剂在低温下提供以及添加剂的一致提供。在一个实施方案中，可配制多功能添加剂以满足各种粘度规格，在一个实施方案中，可具有根据ASTM D445测量在40℃下约(±3)25cSt的粘度。
[0018] 在一个实施方案中，还提供操作内燃机的方法，其包括向柴油燃料中供入约100至约500ppm wt/wt的浓度的本技术的多功能添加剂包，和操作发动机。
[0019] 发明详述
[0020] 下面通过非限定性阐述描述各个特征和实施方案。
[0021] 本技术提供浓缩多功能添加剂包，其包含：(A)(I)至少一种含氧化合物和(II)至少一种含氮化合物的沉积物控制添加剂混合物，和(B)润滑性改进剂，和(C)溶剂。除(A)、(B)和(C)外，浓缩多功能添加剂包还可包含(D)增容剂混合物和任选(E)抗氧化剂。
[0022] 沉积物控制添加剂混合物可以以多功能添加剂包的约2.4或2.5或者甚至约10至约90重量％存在。沉积物控制添加剂混合物还可以以多功能添加剂包的约15至约70重量％，或者约20至约50重量％存在。在一个实施方案中，沉积物控制添加剂混合物中至少一种含氧化合物与至少一种含氮化合物的比可以为约1:0.1至约1:10摩尔/摩尔，或者约1:0.5至约1:8，或者甚至1:1-1:6摩尔/摩尔。
[0023] 至少一种润滑性改进剂可以以多功能添加剂包的约2.4或2.5或者甚至约10至约90重量％或者多功能添加剂包的约15至约70重量％或约20至约50重量％存在于多功能添加剂包中。
[0024] 至少一种溶剂可以以多功能添加剂包的约2.4或2.5或者甚至约10至少于约50重量％或者甚至多功能添加剂包的约15至约45重量％或约20至约40重量％存在于多功能添加剂包中。
[0025] 多功能添加剂包的任选至少一种增容剂混合物可以以多功能添加剂包的约0.1至约30重量％，或者多功能添加剂包的约0.5至约20重量％或约1至约10重量％存在。在一个实施方案中，增容剂混合物可包含基于摩尔为约2:0.1至约5:12的比的增容剂和醇。在一个实施方案中，增容剂混合物可以以基于摩尔为约2.1:25至约17:25的增容剂混合物:润滑性改进剂比存在。
[0026] 多功能添加剂包的任选至少一种抗氧化剂可以以多功能添加剂包的约5至约90重量％，或者多功能添加剂包的约10至约70重量％或约20至约50重量％存在。
[0027] 沉积物控制添加剂混合物
[0028] 中间体
[0029] 浓缩多功能添加剂包可包含具有至少一种含氧化合物和至少一种含氮化合物的沉积物控制添加剂混合物。
[0030] 当用于本文所述组合物和方法中时，沉积物控制添加剂混合物可降低它们用于其中的发动机内部形成的沉积物的量和/或提高所述发动机内部沉积物去除的量。在一些实施方案中，沉积物控制添加剂混合物降低喷射器沉积物的形成和/或除去喷射器沉积物。沉积物控制添加剂混合物还可改进燃料的腐蚀抑制和/或降低它们用于其中的燃料组合物吸收金属的倾向。
[0031] 沉积物控制添加剂混合物的含氧化合物和含氮化合物都可衍生自相同的中间体，所述中间体可包含具有至少两个酸形式或酐形式的羧基官能的取代烃。在一些实施方案中，中间体为用至少2个酸或酐形式的羧基官能取代的烃。在其它实施方案中，中间体为烃基取代琥珀酸酰化剂。在其它实施方案中，中间体为二聚物酸化合物。在又其它实施方案中，中间体包括该段中所述添加剂中两种或更多种的组合。
[0032] 中间体通常认为是不含氮的(它们不含氮原子)，然而，认为少量氮可存在于中间体中，甚至少量氮原子可存在于一些中间体分子中。这些少量氮可来自用于制备中间体的材料中发现的杂质或者其它类似的来源。预期该少量氮的可能性并且认为在本发明的范围内。在一些实施方案中，中间体包含少于100ppm氮，在其它实施方案中，少于50、20或者甚至10ppm氮。在又其它实施方案中，中间体包含少于5ppm氮、少于100ppb，或者甚至确实不含可测量的氮。
[0033] 中间体包括二聚物酸。在一些实施方案中，二聚物酸衍生自C10-C20脂肪不饱和羧酸、C12-C18不饱和酸和/或C16-C18不饱和酸。
[0034] 中间体包括琥珀酸、卤化物、酐及其组合。在一些实施方案中，试剂为酸或酐，在其它实施方案中，试剂为酐，在又其它实施方案中，试剂为水解酐。如上所述，中间体可以为取代烃添加剂。取代烃添加剂的烃和/或烃基取代琥珀酸酰化剂的伯烃基通常包含平均至少约8，或者约30，或者约35至约350，或者至约200或者至约100个碳原子。在一个实施方案中，烃基衍生自聚烯烃。换言之，无氮添加剂可以为烃基取代琥珀酸、烃基取代琥珀酸酐、水解烃基取代琥珀酸酐或其任何组合。
[0035] 聚烯烃的特征可以为至少约300的Mn(数均分子量)。一般而言，聚烯烃的特征是约500，或者约700，或者约800，或者甚至约900至约5000，或者至约2500，或者至约2000，或者甚至至约1500的Mn。在另一实施方案中，n为约300，或者约500，或者约700至约1200或者至约1300。
[0036] 聚烯烃包括具有2至约16或者至约6或者至约4个碳原子的可聚合烯烃单体的均聚物和共聚物。烯烃可以为单烯烃，例如乙烯、丙烯、1-丁烯、异丁烯和1-辛烯；或者聚烯烃单体，例如二烯烃单体，例如1,3-丁二烯和异戊二烯。在一个实施方案中，共聚物为均聚物。聚合物的实例为聚丁烯。在一种情况下，约50％聚丁烯衍生自异丁烯。聚烯烃通过常规程序制备。
[0037] 在一个实施方案中，烃基衍生自具有至少约1300，或者约1500，或者约1600至约5000，或者至约3000，或者至约2500，或者至约2000，或者至约1800的n的聚烯烃，且Mw/Mn为约1.5或约1.8，或者约2，或者至约2.5至约3.6，或者至约3.2。在一些实施方案中，聚烯烃为具有800-1200的分子量的聚异丁烯。取代烃和/或取代琥珀酸酰化剂(其中烃和/或取代基衍生自该聚烯烃)形式的中间体的制备和使用描述于美国专利3,172,892和4,234,435中，通过引用将其公开内容结合到本文中。
[0038] 在另一实施方案中，取代烃和/或琥珀酸酰化剂形式的中间体通过上述聚烯烃与过量马来酸酐反应以提供取代琥珀酸酰化剂而制备，其中对于每当量的取代基，琥珀酸基团的数目为至少1.3，或者至约1.5，或者至约1.7，或者至约1.8。最大数目通常不超过4.5，或者至约2.5，或者至约2.1，或者至约2.0。聚烯烃在此处可以为上述那些中的任一种。
[0039] 在另一实施方案中，烃和/或烃基包含平均约8，或者约10，或者约12至约40，或者至约30，或者至约24，或者至约20个碳原子。在一个实施方案中，烃基包含平均约16至约18个碳原子。在另一实施方案中，烃基为四丙烯基。在一个实施方案中，烃基为烯基。
[0040] 烃和/或烃基可衍生自一种或多种具有约2至约40个碳原子的烯烃或者其低聚物。这些烯烃优选为α-烯烃(有时称为单-1-烯烃)或异构化α-烯烃。α-烯烃的实例包括乙烯、丙烯、丁烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、1-十二碳烯、1-十三碳烯、1-十四碳烯、1-十五碳烯、1-十六碳烯、1-十七碳烯、1-十八碳烯、1-十九碳烯、1-二十碳烯、1-二十一碳烯、1-二十二碳烯、
1-二十四碳烯等。可使用的市售α-烯烃馏分包括C15-18α-烯烃、C12-16α-烯烃、C14-16α-烯烃、C14-18α-烯烃、C16-18α-烯烃、C16-20α-烯烃、C22-28α-烯烃等。在一个实施方案中，烯烃为C16和C16-18α-烯烃。另外，可使用C30+α-烯烃。在一个实施方案中，烯烃单体包括乙烯、丙烯和1-丁烯。
1-二十四碳烯等。可使用的市售α-烯烃馏分包括C15-18α-烯烃、C12-16α-烯烃、C14-16α-烯烃、C14-18α-烯烃、C16-18α-烯烃、C16-20α-烯烃、C22-28α-烯烃等。在一个实施方案中，烯烃为C16和C16-18α-烯烃。另外，可使用C30+α-烯烃。在一个实施方案中，烯烃单体包括乙烯、丙烯和1-丁烯。
[0041] 异构化α-烯烃为转化成内烯烃的α-烯烃。适用于本文中的异构化α-烯烃通常为内烯烃与存在的一些α-烯烃的混合物的形式。将α-烯烃异构化的程序是本领域技术人员熟知的。简言之，这些程序涉及使α-烯烃与阳离子交换树脂在约80°至约130℃的温度下接触直至实现所需异构化程度。这些程序描述于例如U.S.4,108,889中，通过引用将其结合到本文中。
[0042] 单烯烃可衍生自石蜡的裂化。蜡裂化方法得到偶数和奇数C6-20液体烯烃，其85％至90％为直链1-烯烃。裂化蜡烯烃的余量由内烯烃、支化烯烃、二烯烃、芳族化合物和杂质构成。由蜡裂化方法得到的C6-20液体烯烃的蒸馏得到用于制备琥珀酰酰化剂的馏分(例如C15-18α-烯烃)。
[0043] 其它单烯烃可衍生自乙烯链生产方法。该方法由可控Ziegler聚合得到偶数直链1-烯烃。制备单烯烃的其它方法包括石蜡的氯化-脱去氯化氢和石蜡的催化脱氢。
[0044] 以上制备单烯烃的程序是本领域技术人员熟知的，并且详细描述于Encyclopedia of Chemical Technology的标题“Olefins”，第2版，Kirk和Othmer，Supplement，第632,657页，Interscience Publishers，Div.of John Wiley和Son，1971中，通过引用将其涉及制备单醇的方法的相关公开内容结合到本文中。
[0045] 琥珀酸酰化剂通过上述烯烃、异构化烯烃或其低聚物与不饱和羧酸酰化剂，例如衣康酸、柠康酸或马来酸酰化剂在约160°，或者约185℃至约240℃，或者至约210℃的温度下反应而制备。在一个实施方案中，不饱和酰化剂可以为马来酸酰化剂。制备酰化剂的程序是本领域技术人员熟知的，并且描述于例如美国专利3,412,111；和Ben等人，“The Ene Reaction of Maleic Anhydride With Alkenes”，J.C.S.Perkin II(1977)，第535-537页中。通过引用将这些文件的制备以上酰化剂的程序的公开内容结合到本文中。在一个实施方案中，烯基衍生自低级烯烃(即含有2至约6，或者约4个碳原子的烯烃)的低聚物。这些烯烃的实例包括乙烯、丙烯和丁烯。
[0046] 烯烃、烯烃低聚物或聚烯烃可与羧酸试剂反应使得对于每摩尔反应的烯烃、烯烃低聚物或聚烯烃，存在至少一摩尔羧酸试剂。可使用过量羧酸试剂。在一个实施方案中，该过量为约5％至约25％。在另一实施方案中，过量为大于40％，或者大于50％，甚至大于70％。
[0047] 形成烃基取代琥珀酸酰化剂的条件，即温度、搅拌、溶剂等是本领域技术人员已知的。描述制备有用酰化剂的各种程序的专利的实例包括美国专利3,172,892(Le Suer等人)；3,215,707(Rense)；3,219,666(Norman等人)；3,231,587(Rense)；3,912,764(Palmer)；4,110,349(Cohen)；和4,234,435(Meinhardt等人)；和U.K.1,440,219。通过引用将这些专利的公开内容结合到本文中。
[0048] 在一些实施方案中，适用作含氧化合物的取代烃添加剂和/或烃基取代琥珀酸酰化剂包含二酸官能。在可单独或者与上述实施方案组合使用的其它实施方案中，烃基取代琥珀酸酰化剂的烃基衍生自聚异丁烯且试剂的二酸官能由羧酸基团提供，例如烃基取代琥珀酸。
[0049] 在一些实施方案中，烃基取代酰化剂包含一个或多个烃基取代琥珀酸酐基团。在一些实施方案中，烃基取代酰化剂包含一个或多个水解的烃基取代琥珀酸酐基团。
[0050] 在一些实施方案中，上述酰化剂的烃基取代基衍生自包含2-10个碳原子的均聚物和/或共聚物。在一些实施方案中，任何上述酰化剂的烃基取代基衍生自聚异丁烯。
[0051] 含氧化合物
[0052] 上述中间体可用于制备含氧化合物。中间体本身可用作含氧化合物，例如为酸或酐的形式。中间体也可用C2-C18醇或者C3-C15，或者C4-C12醇酯化或部分酯化并用作含氧化合物。
[0053] 含氮化合物
[0054] 上述中间体可用于制备含氮化合物。含氮化合物可衍生自中间体和具有氮原子以及能够与中间体缩合的氧或氮原子的化合物的反应。含氮化合物可包含季氮或者不含季氮。
[0055] 通常具有能够与中间体缩合的氧或氮原子的化合物决定所得化合物包含酰胺基团还是酯基团。在一些实施方案中，非季铵化化合物以及所以任何所得季铵化化合物不含任何酰亚胺基团。在一些实施方案中，非季铵化化合物以及所以任何所得季铵化化合物不含任何酯基团。在这些实施方案中，化合物包含至少一个或者恰好一个酰胺基团。
[0056] 在一个实施方案中，具有能够与酰化剂缩合的氧或氮原子且进一步具有叔氨基的化合物由下式表示：
[0057]
[0058] 其中X为含有1-4个碳原子的亚烷基；R2为氢或烃基；且R3和R4为烃基；和[0059]
[0060] 其中X为含有1-4个碳原子的亚烷基，且R3和R4为烃基。
[0061] 能够与中间体缩合的化合物的实例包括但不限于：1-氨基哌啶、1-(2-氨基乙基)哌啶、1-(3-氨基丙基)-2-甲基哌啶、1-甲基-(4-甲基氨基)哌啶、4-(1-吡咯烷基)哌啶、1-(2-氨基乙基)吡咯烷、2-(2-氨基乙基)-1-甲基吡咯烷、N,N-二乙基乙二胺、N,N-二甲基乙二胺、N,N-二丁基乙二胺、N,N-二乙基-1,3-二氨基丙烷、N,N-二甲基-1,3-二氨基丙烷、N,N,N’-三甲基乙二胺、N,N-二甲基-N’-乙基乙二胺、N,N-二乙基-N’-甲基乙二胺、N,N,N’-三乙基乙二胺、3-二甲基氨基丙胺、3-二乙基氨基丙胺、3-二丁基氨基丙胺、N,N,N’-三甲基-1,3-丙二胺、N,N,2,2-四甲基-1,3-丙二胺、2-氨基-5-二乙基氨基戊烷、N,N,N’,N’-四乙基二亚乙基三胺、3,3’-二氨基-N-甲基二丙胺、3,3’-亚氨基双(N,N-二甲基丙胺)或其组合。
当上述化合物季铵化时，所得含氮化合物包括季铵酰胺盐。
当上述化合物季铵化时，所得含氮化合物包括季铵酰胺盐。
[0062] 在一些实施方案中，含氮化合物衍生自N,N-二甲基-1,3-二氨基丙烷、N,N-二乙基-1,3-二氨基丙烷、N,N-二甲基乙二胺、N,N-二乙基乙二胺、N,N-二丁基乙二胺或其组合。
[0063] 具有氧或氮原子的化合物可进一步包括氨基烷基取代的杂环化合物，例如1-(3-氨基丙基)咪唑和4-(3-氨基丙基)吗啉、1-(2-氨基乙基)哌啶、3,3-二氨基-N-甲基二丙胺和3,3’-亚氨基双(N,N-二甲基丙胺)。
[0064] 具有能够与中间体缩合的氧或氮原子的另一类化合物包括链烷醇胺，包括但不限于三乙醇胺、三甲醇胺、N,N-二甲基氨基丙醇、N,N-二乙基氨基丙醇、N,N-二乙基氨基丁醇、三异丙醇胺、1-[2-羟乙基]哌啶、2-[2-(二甲基胺)乙氧基]-乙醇、N-乙基二乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-丁基二乙醇胺、N,N-二乙基氨基乙醇、N,N-二甲基氨基乙醇、2-二甲基氨基-2-甲基-1-丙醇。在其中使用链烷醇胺和/或类似的材料且化合物季铵化的实施方案中，所得添加剂包括季铵酯盐。
[0065] 在一个实施方案中，具有氧或氮原子的化合物为三异丙醇胺、1-[2-羟乙基]哌啶、2-[2-(二甲基胺)乙氧基]-乙醇、N-乙基二乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-丁基二乙醇胺、N,N-二乙基氨基乙醇、N,N-二甲基氨基乙醇、2-二甲基氨基-2-甲基-1-丙醇或其组合。
[0066] 在另一实施方案中，合适的具有氧或氮原子的化合物还可包括下式的那些：
[0067]
[0068] 其中R选自由氢和含有约1至约15个碳原子的烃基组成的组，且R1选自由氢和含有约1至约20个碳原子的烃基组成的组。因此，具有氧或氮原子的化合物可选自胍的无机盐，例如胍的卤化物、碳酸盐、硝酸盐、磷酸盐和正磷酸盐。术语“胍”指胍和胍衍生物，例如氨基胍。在一个实施方案中，用于制备添加剂的胍化合物为氨基胍碳酸氢盐。氨基胍碳酸氢盐容易由商业来源得到或者可以以熟知的方式制备。
[0069] 所得含氮化合物通过中间体与含有氧或氮原子的化合物反应而制备。含氮化合物可通过含氮化合物与季铵化剂反应而进一步季铵化。
[0071] 在一个实施方案中，季铵化剂包括卤化物：例如氯化物、碘化物或溴化物；氢氧化物；磺酸酯；硫酸烷基酯，例如硫酸二甲酯；磺内酯；磷酸酯；磷酸C1-12烷基酯；磷酸二-C1-12烷基酯；硼酸酯；硼酸C1-12烷基酯；亚硝酸盐；硝酸盐；碳酸盐；碳酸氢盐；链烷酸酯；O,O-二C1-12烷基二硫代磷酸盐；或其混合物。
[0072] 在一个实施方案中，季铵化剂可以为硫酸二烷基酯，例如硫酸二甲酯；N-氧化物；磺内酯，例如丙烷或丁烷磺内酯；烷基、酰基或芳烷基卤化物，例如甲基和乙基氯化物、溴化物或碘化物或者苄基氯；烃基(或烷基)取代碳酸盐；或其组合。如果芳烷基卤为苄基氯，则芳环任选进一步被烷基或烯基取代。
[0073] 烃基取代碳酸酯的烃基(或烷基)可包含1-50、1-20、1-10或1-5，或者1-3个碳原子每基团。在一个实施方案中，烃基取代碳酸酯包含2个烃基，所述烃基可以为相同或不同的。合适的烃基取代碳酸酯的实例包括碳酸二甲酯或碳酸二乙酯。
[0074] 在另一实施方案中，季铵化剂可以为烃基环氧化物，如下式所示：
[0075]
[0076] 其中R15、R16、R17和R18可独立地为H或C1-50烃基。合适的烃基环氧化物的实例包括：氧化苯乙烯、氧化乙烯、氧化丙烯、氧化丁烯、氧化茋、C2-50环氧化物或其组合。
[0077] 在另一实施方案中，季铵化剂可以为能够与叔胺反应形成季铵盐的羧酸的酯，或者聚羧酸的酯。一般而言，这类材料可描述为具有以下结构的化合物：
[0078] R19-C(＝O)-O-R20 (XV)
[0079] 其中R19为任选取代的烷基、烯基、芳基或烷芳基，且R20为包含1-22个碳原子的烃基。
[0080] 合适的酯化合物包括具有3.5或更小的pKa的羧酸的酯。在一些实施方案中，化合物为选自取代芳族羧酸、α-羟基羧酸和聚羧酸的羧酸的酯。在一些实施方案中，化合物为取代芳族羧酸的酯，因此，R19为取代芳基。R可以为具有6-10个碳原子的取代芳基、苯基或萘基。R可适当地被一个或多个选自如下的基团取代：碳烷氧基、硝基、氰基、羟基、SR`或NR`R``，其中R`和R``各自可独立地为氢，或者任选取代的烷基、烯基、芳基或碳烷氧基。在一些实施方案中，R`和R``各自独立地为氢或者包含1-22、1-16、1-10，或者甚至1-4个碳原子的任选取代烷基。
[0081] 在一些实施方案中，上式中的R19为被一个或多个选自如下的基团取代的芳基：羟2 19
基、碳烷氧基、硝基、氰基和NH。R 可以为多取代的芳基，例如三羟基苯基，但也可以为单取代芳基，例如邻位取代的芳基。R19可被选自OH、NH2、NO2或COOMe的基团取代。适当地，R19为羟基取代的芳基。在一些实施方案中，R19为2-羟基苯基。R20可以为烷基或烷芳基，例如包含1-
16个碳原子，或者1-10，或者1-8个碳原子的烷基或烷芳基。R20可以为甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、苄基或其异构体。在一些实施方案中，R20为苄基或甲基。在一些实施方案中，季铵化剂为水杨酸甲酯。
基、碳烷氧基、硝基、氰基和NH。R 可以为多取代的芳基，例如三羟基苯基，但也可以为单取代芳基，例如邻位取代的芳基。R19可被选自OH、NH2、NO2或COOMe的基团取代。适当地，R19为羟基取代的芳基。在一些实施方案中，R19为2-羟基苯基。R20可以为烷基或烷芳基，例如包含1-
16个碳原子，或者1-10，或者1-8个碳原子的烷基或烷芳基。R20可以为甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、苄基或其异构体。在一些实施方案中，R20为苄基或甲基。在一些实施方案中，季铵化剂为水杨酸甲酯。
[0082] 在一些实施方案中，季铵化剂为α-羟基羧酸的酯。适用于本文中的这类化合物描述于EP 1254889中。包含α-羟基羧酸的残基的合适化合物的实例包括(i)2-羟基异丁酸的甲基-、乙基-、丙基-、丁基-、戊基-、己基-、苄基-、苯基-和烯丙基酯；(ii)2-羟基-2-甲基丁酸的甲基-、乙基-、丙基-、丁基-、戊基-、己基-、苄基-、苯基-和烯丙基酯；(iii)2-羟基-2-乙基丁酸的甲基-、乙基-、丙基-、丁基-、戊基-、己基-、苄基-、苯基-和烯丙基酯；(iv)乳酸的甲基-、乙基-、丙基-、丁基-、戊基-、己基-、苄基-、苯基-和烯丙基酯；和(v)羟基乙酸的甲基-、乙基-、丙基-、丁基-、戊基-、己基-、烯丙基-、苄基-和苯基酯。在一些实施方案中，季铵化剂包含2-羟基异丁酸甲酯。
[0083] 在一些实施方案中，季铵化剂包含聚羧酸的酯。在该定义中，我们意指包括二羧酸和具有多于2个酸性结构部分的羧酸。在一些实施方案中，酯为具有包含1-4个碳原子的烷基的烷基酯。合适的实例包括草酸的二酯、邻苯二甲酸的二酯、马来酸的二酯、丙二酸的二酯或者柠檬酸的二酯或三酯。
[0084] 在一些实施方案中，季铵化剂为具有小于3.5的pKa的羧酸的酯。在其中化合物包含多于一个酸基团的这类化合物中，我们意指第一离解常数。季铵化剂可选自羧酸的酯，所述羧酸选自以下一种或多种：草酸、邻苯二甲酸、水杨酸、马来酸、丙二酸、柠檬酸、硝基苯甲酸、氨基苯甲酸和2,4,6-三羟基苯甲酸。在一些实施方案中，季铵化剂包括草酸二甲酯、2-硝基苯甲酸甲酯和水杨酸甲酯。
[0085] 上述季铵化剂中的任一种(包括烃基环氧化物)可与酸组合物使用。合适的酸包括羧酸，例如乙酸、丙酸、2-乙基己酸等。在一些实施方案中，例如，当用于制备含氮化合物的中间体为二羧酸酰化剂，则不需要分开的酸组分。在这类实施方案中，含氮化合物可通过将基本不含至不含酸组分如乙酸的反应物结合而制备，而是依赖于由中间体提供的酸基团。
[0086] 在某些实施方案中，含氮化合物与季铵化剂的摩尔比为1:0.1-2，或者1:1-1.5，或者1:1-1.3。
[0087] 在一些实施方案中，含氮化合物的季铵盐包括以下组分的反应产物：(i)包含至少一个叔氨基的化合物；和(ii)适于将化合物(i)的叔氨基转化成季氮的季铵化剂，其中组分(i)，包含至少一个叔氨基的化合物包含(a)烃基取代酰化剂与具有能够与酰化剂缩合的氧或氮原子的化合物的缩合产物，其中缩合产物具有至少一个叔氨基。
[0088] 在一些实施方案中，烃基取代酰化剂可以为聚异丁烯琥珀酸酐，且具有能够与所述酰化剂缩合的氧或氮原子的化合物可以为二甲基氨基丙胺、二甲基乙醇胺、二乙基乙醇胺、N-甲基-1,3-二氨基丙烷、N,N-二甲基-氨基丙胺、N,N-二乙基-氨基丙胺、N,N-二甲基-氨基乙胺、二亚乙基三胺、二亚丙基三胺、二亚丁基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、五亚乙基六胺、六亚甲基四胺和双(六亚甲基)三胺。
[0089] 在一些实施方案中，季铵盐包含下式所示的阳离子：
[0090]
[0091] 其中：R21为含有1-3个碳原子的烃基；R22为含有1-3个碳原子的烃基；R23为含有1-3个碳原子的亚烃基；R24为含有7-36个碳原子的烃基；且X为衍生自季铵化剂的基团。
[0092] 浓缩多功能添加剂包可包含约10至约90重量％的至少一种如上所述含氧化合物和至少一种如上所述含氮化合物的混合物。混合物可以以约15至约70重量％，或者约20至约50重量％包含在多功能添加剂包中。至少一种含氧化合物和至少一种含氮化合物的混合物可以以基于摩尔为约1:0.1至约1:10的含氧化合物:含氮化合物比包含在内。混合物的比也可以为约1:0.5至约1:8，或者约1:1至约1:6。
[0093] 润滑性改进化合物
[0094] 浓缩多功能添加剂包可包含至少一种润滑性改进化合物。
[0095] 润滑助剂包括甘油单油酸酯、脱水山梨糖醇单油酸酯等。润滑添加剂还包括具有酸官能的添加剂以及其酯和酰胺衍生物，其中合适的试剂通常包含8-50个碳原子。
[0096] 润滑性改进剂可包括油溶性烃基取代单羧酸和聚羧酸，其中烃基取代基具有至多约24个碳原子每分子，在一个实施方案中，约8至约24个碳原子，在一个实施方案中，约8至约22个碳原子每分子，在一个实施方案中，约10至约18个碳原子。这些包括具有至多约24个碳原子的脂肪酸及其混合物，尤其是具有约10至约18个碳原子的脂肪酸或其混合物。实例包括线性或支化、饱和和不饱和脂肪酸，例如棕榈酸、月桂酸、硬脂酸、油酸、肉豆蔻酸、亚油酸、亚麻酸、癸烯酸、十八碳烯酸、十八碳二烯酸、2-乙基己酸、异辛酸、异癸酸、新癸酸、妥尔油酸等。在一个实施方案中，润滑性改进剂为顺-9-十八碳烯酸、9,12-十八碳二烯酸、妥尔油酸或其混合物。有用的产酸化合物包括相应的酐。当润滑性改进剂为聚羧酸时，可使用这类聚羧酸的偏酯。酯的实例包括甲基和乙基酯，和甘油酯，例如甘油单油酸酯和二油酸酯。
[0097] 润滑性改进剂可包括烃基取代琥珀酸、酐和酰胺。这些可由下式表示：
[0098]
[0099] 其中R为具有约8至约24个碳原子，在一个实施方案中，约8至约20个碳原子，在一个实施方案中，约10至约18个碳原子的烃基。这些包括四丙烯基取代的琥珀酸和酐。借助将马来酸或其衍生物用卤代烃烷基化而制备这类取代琥珀酸及其衍生物是本领域技术人员熟知的，此处不需要详细讨论。
[0100] 上式的琥珀酸或酐的偏酯可简单地通过酸或酐与醇或苯酚化合物反应而制备。特别有用的是低级烷基和烯基醇，例如甲醇、乙醇、烯丙醇、丙醇、环己醇等。酯化反应通常通过使用碱催化剂如钠氢氧化物或醇盐，或者酸性催化剂如硫酸或甲苯磺酸而促进。
[0101] 琥珀酸的酰胺可通过酸与胺反应而制备。胺可以为单胺或多胺(例如二胺、三胺、四胺或五胺)。胺可以为伯、仲或叔胺。伯和仲单胺和多胺的特征是它们的结构内存在至少一个HN<基团。因此，它们具有至少一个伯(即H2N-)或仲胺(即1HN<)基团。有用的胺包括伯胺，例如己胺、辛胺、癸胺、月桂胺、肉豆蔻胺、鲸蜡胺、硬脂胺、油胺和牛脂胺。仲单胺的具体实例包括二辛胺、N-辛基-N-癸胺、二癸胺、N-壬基-N-癸胺、二癸胺、N-癸基-N-十二烷基胺和二-十八烷基胺。二胺的具体实例包括N-氨基丙基癸胺、N-丙基月桂胺、N-氨基丙基肉豆蔻胺、N-氨基丙基鲸蜡胺、N-氨基丙基硬脂胺和N-氨基丙基牛脂胺。三胺包括例如N-癸基二亚丙基三胺、月桂基二亚丙基三胺、N-肉豆蔻基二亚丙基三胺、N-鲸蜡基二亚丙基三胺、N-硬脂基二亚丙基三胺和N-牛脂基二亚丙基三胺。四胺包括N-月桂基三亚丙基四胺、N-肉豆蔻基三亚丙基四胺、N-鲸蜡基三亚丙基四胺、N-硬脂基三亚丙基四胺和N-牛脂基-三亚丙基四胺。五胺包括N-月桂基四亚丙基四胺、N-肉豆蔻基四亚丙基四胺、N-硬脂基四亚丙基四胺和N-牛脂基-四亚丙基四胺。
[0102] 溶剂
[0103] 浓缩多功能添加剂包可包含至少一种溶剂。适用于本发明中的溶剂包括用于添加剂组合物的相容性和/或均匀性并且促进它们的处理和转移的烃溶剂，并且可包括如下文所述的燃料。溶剂可以为脂族烃、芳族烃、含氧组合物或其混合物。在一些实施方案中，溶剂的闪点通常为约25℃或更高。在一些实施方案中，烃溶剂为具有62℃以上的闪点的芳族石脑油或者具有40℃的闪点的芳族石脑油或者具有16％的闪点为62℃以上的芳族含量的煤油。
[0104] 脂族烃包括具有大部分脂族组分的各种石脑油和煤油沸点馏分。芳族烃包括苯、甲苯、二甲苯以及具有大部分芳族组分的各种石脑油和煤油沸点馏分。醇可以为具有约2至10或者15或18个碳原子的脂族醇，且包括乙醇、1-丙醇、异丙醇、1-丁醇、异丁醇、戊醇、2-乙基己醇、辛醇、2-丁基-辛醇、2-己基-癸醇、2-辛基-十二醇、2-癸基-十四醇、2-十二烷基-十六醇和2-甲基-1-丁醇。
[0105] 增容剂混合物
[0106] 浓缩多功能添加剂包可任选包含至少一种增容剂混合物。
[0107] 增容剂混合物可包含1-10个碳原子醇和低分子量酰化氮化合物(即增容剂)的混合物。酰化氮化合物可以为以1:10-10:1、1:5-5:1、3:5-5:3、1:2-2:1，或者1:1的比存在的烷基琥珀酸酐和链烷醇胺的反应产物。
[0108] 增容剂混合物的C1-10或C1-18醇可以为饱和的、不饱和的、支化的、线性的、环状的或其混合物。C1-10或C1-18醇的羟基可以为铂、仲、叔或其混合物。另外，C1-10或C1-18醇可以为单、二或多元醇。增容剂的醇的实例可包括顺-2-丁烯-1-醇、2-丁氧基乙醇、2-乙基己醇、3-庚醇、3-戊醇、3,3-二甲基-1-丁醇、2,5-己二醇、2-己醇、1-己醇、1-庚醇、2-辛醇、反-2-丁烯-1-醇、4-甲基-2-戊醇、2-甲基-1-戊醇、异癸醇、异辛醇、辛醇、2-丁基-辛醇、2-己基-癸醇、
2-辛基-十二醇、2-癸基-十四醇、2-十二烷基-十六醇或其混合物。
2-辛基-十二醇、2-癸基-十四醇、2-十二烷基-十六醇或其混合物。
[0109] 在某些实施方案中，增容剂混合物的C1-10醇以不超过增容剂混合物的50重量％的水平加入，必须实现根据ASTM D445测量多功能添加剂包在40℃下约25cSt或者在40℃下10-60cSt且在-30℃下小于3000cSt，或者2000，或者1500或500cSt的运动粘度。在一些实施方案中，增容剂混合物的C1-10醇可以以不超过增容剂混合物的50重量％的水平加入，必须实现根据ASTM D445测量在40℃下约25cSt和在-30℃下约1400或1300cSt的运动粘度。
[0110] 增容剂混合物的酰化氮化合物为烷基琥珀酸酐或者其酸或酯衍生物和链烷醇胺的反应产物。烷基琥珀酸酐的烷基可以为含有约4至约18个碳原子；约6至约18个碳原子、约9至约18个碳原子，特别是约12至约18个碳原子的烃基。烷基琥珀酸酐的烷基可以为饱和的、不饱和的、支化的、线性的或其混合物。
[0111] 烷基琥珀酸酐可以为具有约4至约18个碳原子；约6至约18个碳原子、约9至约18个碳原子，特别是约12至约18个碳原子的支化或线性烯烃与马来酸酐的反应产物。该反应是本领域技术人员熟知的。
[0112] 酰化氮化合物的链烷醇胺组分可以为氨基醇，例如乙醇胺(包括单、二和三乙醇胺)，或丙醇胺(包括单、二和三乙醇胺)，其中氮直接连接在烷基醇的碳上。酰化氮化合物的链烷醇胺组分的实例可包括：单乙醇胺、三乙醇胺、甲基乙醇胺、甲基二乙醇胺、二甲基乙醇胺、二乙基乙醇胺、二丁基乙醇胺、单异丙醇胺、二异丙醇胺、三异丙醇胺。这些链烷醇胺的实例是本领域技术人员熟知的。
[0113] 烷基琥珀酸酐或者其酸或酯衍生物与链烷醇胺的反应产物包括酰胺、酰亚胺、酯、胺盐、酯-酰胺、酯-胺盐、酰胺-胺盐、酸-酰胺、酸-酯及其混合物。烷基琥珀酸酐与链烷醇胺的反应和所得产物是本领域技术人员容易知道的。
[0114] 抗氧化剂
[0115] 浓缩多功能添加剂包可包含至少一种抗氧化剂。
[0116] 合适的抗氧化剂包括胺抗氧化剂、位阻酚抗氧化剂、多羟基酚类抗氧化剂、衍生物及其混合物。
[0117] 在一个实施方案中，胺抗氧化剂可包括油溶性芳族仲胺；芳族仲单胺；和其它，例如叔脂族胺。在另一实施方案中，合适的芳族仲单胺包括二苯胺、含有1-2个各自具有至多约16个碳原子的烷基取代基的烷基二苯胺、苯基-α-萘胺、含有1或2个各自具有至多约16个碳原子的烷基或芳烷基的烷基或者芳烷基取代的苯基-α-萘胺、含有1或2个各自具有至多约16个碳原子的烷基或芳烷基的烷基或芳烷基取代的苯基-α-萘胺、可以以商品名“Wingstay 100”由Goodyear以及由Chemtura得到的烷基化对苯二胺，和类似的化合物。
[0118] 在又另外的实施方案中，有用的胺包括烷基化(对)-苯二胺，例如N,N'-二-异丙基-对-苯二胺；N,N'-二-仲丁基-对-苯二胺；N,N'-双(1,4-二甲基戊基)-对-苯二胺；N,N'-双(1-乙基-3-甲基戊基)-对-苯二胺；N,N'-双(1-甲基庚基)-对-苯二胺；N,N'-二环己基-对-苯二胺；N,N'-二(2-萘基)-对-苯二胺；4-(对-甲苯磺酰氨基)二苯胺；N,N'-二甲基-N,N'-二-仲丁基-对-苯二胺；4-正丁基氨基苯酚；4-丁酰氨基苯酚；4-壬酰氨基苯酚；4-十二烷酰氨基苯酚；4-十八烷酰氨基苯酚；2,6-二-叔丁基-4-二甲基氨基甲基苯酚；2,4'-二氨基二苯基甲烷；4,4'-二氨基二苯基甲烷；N,N,N',N'-四甲基-4,4'-二氨基二苯基甲烷；1,2-二[(2-甲基苯基)氨基]乙烷；1,2-二(苯基氨基)丙烷(邻-甲苯基)双胍、二[4-(1',3'-二甲基丁基)苯基]胺；2,3-二氢-3,3-二甲基-4H-1,4-苯并噻嗪；吩噻嗪；N-烯丙基吩噻嗪、N,N'-二辛基-对-苯二胺；N,N'-二-仲丁基-邻-苯二胺；三亚乙基四胺-二-(单壬基酚盐)；N-仲丁基,N'-苯基-邻-苯二胺及其混合物。
[0119] 其它有用的胺抗氧化剂为二芳基胺和脂族酮的反应产物。用于本文中的二芳基胺脂族酮反应产物公开于美国专利Nos.1,906,935；1,975,167；2,002,642和2,562,802中。简言之，这些产物通过芳基上可具有或者不具有一个或多个取代基的二芳基胺，优选二苯胺与脂族酮，优选丙酮在合适的催化剂的存在下反应而得到。除二苯胺外，其它合适的二芳基胺反应物包括二萘胺、对-硝基二苯胺、2,4-二硝基二苯胺、对-氨基二苯胺；对-羟基二苯胺等。除丙酮外，其它有用的酮反应物包括甲乙酮、二乙酮、单氯丙酮、二氯丙酮等。
[0120] 在一个实施方案中，酚类抗氧化剂包括例如位阻酚抗氧化剂，例如邻-烷基化苯酚化合物，包括2,4-二-叔丁基苯酚、2,6-二-叔丁基苯酚、4-甲基-2,6-二-叔丁基苯酚、2,4,6-三-叔丁基苯酚、2-叔丁基苯酚、2,6-二异丙基苯酚、2-甲基-6-叔丁基苯酚、2,4-二甲基-
6-叔丁基苯酚、4-(N,N-二-甲基氨基甲基)-2,6-二-叔丁基苯酚、4-乙基-2,6-二-叔丁基苯酚、2-甲基-6-苯乙烯基苯酚、2,6-二-苯乙烯基-4-壬基苯酚及其类似物和同系物。一种或多种部分硫化的苯酚化合物，如美国专利No.6,096,695所述，通过引用将其公开内容结合到本文中；亚甲基桥联的烷基苯酚，如美国专利No.3,211,652所述，通过引用将其公开内容结合到本文中。在本发明另一实施方案中，合适的酚类抗氧化剂包括烷基化单酚，例如2-叔丁基-4,6-二甲基苯酚；2,6-二-叔丁基-4-乙基苯酚；2,6-二-叔丁基-4-正丁基苯酚；2,6-二-叔丁基-4-异丁基苯酚；2,6-二-环戊基-4-甲基苯酚；2-(.α.-甲基环己基)-4,6-二甲基苯酚；2,6-二-十八烷基-4-甲基苯酚；2,4,6-三-环己基苯酚；2,6-二-叔丁基-4-甲氧基甲基苯酚、3-叔丁基-4-羟基茴香醚(BHA)；和邻-叔丁基苯酚。烷基化氢醌，例如2,6-二-叔丁基-4-甲氧基苯酚；2,5-二-叔丁基氢醌；2,5-二-叔戊基氢醌；和2,6-二苯基-4-十八烷氧基苯酚叔丁基氢醌(TBHQ)。羟基化硫代二苯醚，例如2,2'-硫代-双(6-叔丁基-4-甲基苯酚)；
和2,2'硫代-双(4-辛基苯酚)。亚烷基双酚，例如2,2'-亚甲基-双(6-叔丁基-4-甲基苯酚)；
2,2'-亚甲基-双(6-叔丁基-4-乙基苯酚)；2,2'-亚甲基-双[4-甲基-6-(.α.-甲基环己基)苯酚]；2,2'-亚甲基-双(4-甲基-6-环己基苯酚)；2,2'-亚甲基-双(6-壬基-4-甲基苯酚)；
2,2'-亚甲基-双(4,6-二-叔丁基苯酚)；2,2'-亚乙基-双(4,6-二-叔丁基苯酚)；2,2'-亚乙基-双(6-叔丁基-4-异丁基苯酚或-5-异丁基苯酚)；2,2'-亚甲基-双[6-(.α.-甲基苄基)-
4-壬基苯酚]；2,2'-亚甲基-双[6-(.α.,.α.-二甲基苄基)-4-壬基苯酚]；4,4'-亚甲基-双(2,6-二-叔丁基苯酚)；4,4'-亚甲基-双(6-叔丁基-2-甲基苯酚)；1,1-双(5-叔丁基-4-羟基-2-甲基苯基)丁烷；2,6-二(3-叔丁基-5-甲基-2-羟基苄基)-4-甲基苯酚；1,1,3-三(5-叔丁基-4-羟基-2-甲基苯基)-3-正-十二烷基巯基丁烷；乙二醇双[3,3-双(3'-叔丁基-4'-羟基苯基)丁酸酯]；双(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)二环戊二烯；和双[2-(3'-叔丁基-
2'-羟基-5'-甲基苄基)-6-叔丁基-4-甲基苯基]对苯二甲酸酯。苄基化合物，例如1,3,5-三(3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基)-2,4,6-三甲基苯；双(3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基)硫；双(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)二硫醇对苯二甲酸酯；1,3,5-三(3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸酯；1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)异氰尿酸酯；3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基膦酸双-十八烷基酯；和3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基膦酸单乙酯钙盐。酰氨基苯酚，例如4-羟基月桂酰苯胺(lauranilide)；4-羟基硬脂酰苯胺
(stearanilide)；2,4-双-辛基巯基-6-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯胺基)-s-三嗪；和N-(3,
5-二-叔丁基-4-羟基苯基)氨基甲酸辛酯。另外，天然存在的抗氧化剂，例如维生素E、抗坏血酸和柠檬酸。
6-叔丁基苯酚、4-(N,N-二-甲基氨基甲基)-2,6-二-叔丁基苯酚、4-乙基-2,6-二-叔丁基苯酚、2-甲基-6-苯乙烯基苯酚、2,6-二-苯乙烯基-4-壬基苯酚及其类似物和同系物。一种或多种部分硫化的苯酚化合物，如美国专利No.6,096,695所述，通过引用将其公开内容结合到本文中；亚甲基桥联的烷基苯酚，如美国专利No.3,211,652所述，通过引用将其公开内容结合到本文中。在本发明另一实施方案中，合适的酚类抗氧化剂包括烷基化单酚，例如2-叔丁基-4,6-二甲基苯酚；2,6-二-叔丁基-4-乙基苯酚；2,6-二-叔丁基-4-正丁基苯酚；2,6-二-叔丁基-4-异丁基苯酚；2,6-二-环戊基-4-甲基苯酚；2-(.α.-甲基环己基)-4,6-二甲基苯酚；2,6-二-十八烷基-4-甲基苯酚；2,4,6-三-环己基苯酚；2,6-二-叔丁基-4-甲氧基甲基苯酚、3-叔丁基-4-羟基茴香醚(BHA)；和邻-叔丁基苯酚。烷基化氢醌，例如2,6-二-叔丁基-4-甲氧基苯酚；2,5-二-叔丁基氢醌；2,5-二-叔戊基氢醌；和2,6-二苯基-4-十八烷氧基苯酚叔丁基氢醌(TBHQ)。羟基化硫代二苯醚，例如2,2'-硫代-双(6-叔丁基-4-甲基苯酚)；
和2,2'硫代-双(4-辛基苯酚)。亚烷基双酚，例如2,2'-亚甲基-双(6-叔丁基-4-甲基苯酚)；
2,2'-亚甲基-双(6-叔丁基-4-乙基苯酚)；2,2'-亚甲基-双[4-甲基-6-(.α.-甲基环己基)苯酚]；2,2'-亚甲基-双(4-甲基-6-环己基苯酚)；2,2'-亚甲基-双(6-壬基-4-甲基苯酚)；
2,2'-亚甲基-双(4,6-二-叔丁基苯酚)；2,2'-亚乙基-双(4,6-二-叔丁基苯酚)；2,2'-亚乙基-双(6-叔丁基-4-异丁基苯酚或-5-异丁基苯酚)；2,2'-亚甲基-双[6-(.α.-甲基苄基)-
4-壬基苯酚]；2,2'-亚甲基-双[6-(.α.,.α.-二甲基苄基)-4-壬基苯酚]；4,4'-亚甲基-双(2,6-二-叔丁基苯酚)；4,4'-亚甲基-双(6-叔丁基-2-甲基苯酚)；1,1-双(5-叔丁基-4-羟基-2-甲基苯基)丁烷；2,6-二(3-叔丁基-5-甲基-2-羟基苄基)-4-甲基苯酚；1,1,3-三(5-叔丁基-4-羟基-2-甲基苯基)-3-正-十二烷基巯基丁烷；乙二醇双[3,3-双(3'-叔丁基-4'-羟基苯基)丁酸酯]；双(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)二环戊二烯；和双[2-(3'-叔丁基-
2'-羟基-5'-甲基苄基)-6-叔丁基-4-甲基苯基]对苯二甲酸酯。苄基化合物，例如1,3,5-三(3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基)-2,4,6-三甲基苯；双(3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基)硫；双(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)二硫醇对苯二甲酸酯；1,3,5-三(3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸酯；1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)异氰尿酸酯；3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基膦酸双-十八烷基酯；和3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基膦酸单乙酯钙盐。酰氨基苯酚，例如4-羟基月桂酰苯胺(lauranilide)；4-羟基硬脂酰苯胺
(stearanilide)；2,4-双-辛基巯基-6-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯胺基)-s-三嗪；和N-(3,
5-二-叔丁基-4-羟基苯基)氨基甲酸辛酯。另外，天然存在的抗氧化剂，例如维生素E、抗坏血酸和柠檬酸。
[0121] 合适的多羟基酚类抗氧化剂包括没食子酸的酯，例如没食子酸丙酯、没食子酸辛酯和没食子酸十二烷基酯；去甲二氢愈创木酸(2,3-二甲基-1,4-双(3,4-二羟基苯基)丁烷)；2,4,5-三羟基苯丁酮；对-叔丁基儿茶酚(cathechol)、儿茶酚等。
[0122] 燃料组合物
[0123] 燃料
[0125] 燃料组合物可包含在室温下为液体且用于向发动机供燃料的燃料。燃料通常在环境条件如室温(20-30℃)下为液体。燃料可以为烃燃料、非烃燃料或其混合物。
[0126] 烃燃料可以为石油馏分，包括如EN228或ASTM规格D4814中所定义的汽油，或者如EN590或ASTM规格D975定义的柴油燃料。在本发明一个实施方案中，燃料为汽油，在其它实施方案中，燃料为含铅汽油或者无铅汽油。在本发明另一实施方案中，燃料为柴油燃料。烃燃料可以为通过气至液(gas to liquid)方法制备的烃，包括例如通过方法如费托法制备的烃。
[0127] 非烃燃料可以为含氧组合物，通常称为氧合物，包括醇、醚、酮、羧酸酯、硝基链烷烃或其混合物。非烃燃料可包括例如甲醇、乙醇、甲基叔丁基醚、甲乙酮、来自植物和动物的酯交换油和/或脂肪如菜子油甲酯和大豆油甲酯，和硝基甲烷。
[0128] 烃和非烃燃料的混合物可包括例如汽油和甲醇和/或乙醇，柴油燃料和乙醇，以及柴油燃料和酯交换植物油如菜子油甲酯。在本发明一个实施方案中，液体燃料的燃料组合物为水在烃燃料、非烃燃料或其混合物中的乳液。
[0129] 在燃料组合物的几个实施方案中，燃料可具有基于重量为10,000或者5000ppm或更少、1000ppm或更少、300ppm或更少、200ppm或更少、30ppm或更少，或者10ppm或更少的硫含量。在另一实施方案中，燃料可具有基于重量为1-100ppm的硫含量。在一个实施方案中，燃料可包含约0ppm至约1000ppm、约0至约500ppm、约0至约100ppm、约0至约50ppm、约0至约25ppm、约0至约10ppm，或者约0-5ppm碱金属、碱土金属、过渡金属或其混合物。在另一实施方案中，燃料包含1-10重量ppm碱金属、碱土金属、过渡金属或其混合物。本领域中熟知包含碱金属、碱土金属、过渡金属或其混合物的燃料具有形成沉积物并因此弄污或堵塞共轨喷射器的较大倾向。
[0130] 燃料组合物的燃料以通常大于50重量％的主要量存在，在其它实施方案中，以大于90重量％、大于95重量％、大于99.5重量％，或者大于99.8重量％存在。
[0131] 多功能添加剂包可以以约100至约500重量ppm计量加入燃料组合物中，在其它情况下，可以以150至约450重量ppm，或者甚至约200或250至约400重量ppm存在。
[0132] 通过在燃料组合物中使用浓缩多功能添加剂包，随时间过去保护发动机，无论所用的燃料质量。由于包为高度浓缩的，系统在燃料过滤器改变以前可提供添加剂约15,000km。可经大的温度范围保持保护，因为产物在低温下保持为液体并在温度范围内显示出有限的粘度变化(在-30℃下1200cSt相对于在+70℃下10cSt)。
[0133] 多功能添加剂包可以克服制备具有可泵送粘度(即在40℃下～25cSt)且经大的温度范围为稳定的高度浓缩包的矛盾问题。
[0134] 多功能添加剂包可用于内燃机中。提供操作内燃机的方法，其包括向所述发动机中供入燃料和多功能添加剂包，和操作发动机。
[0135] 在一个实施方案中，多功能添加剂包可通过直接添加而与燃料组合。在这种情况下，包含多功能添加剂包的添加燃料可包含在燃料罐中，并传输给它在那里燃烧的发动机中。添加燃料也可用于操作装配有具有颗粒物过滤器或催化烟灰过滤器的废气系统的发动机。
[0136] 在另一实施方案中，多功能添加剂包可车载地保持由发动机驱动的设备(例如汽车、公共汽车、货车等)在具有与燃料分开的多功能添加剂包的罐中。在这些实施方案中，多功能添加剂包可在发动机操作期间与燃料结合或混合。如同其它技术，也可将多功能添加剂包加入燃料中和/或加入燃料罐中，或者在填充电机驱动车辆的罐以前在燃料终端。
[0137] 合适的内燃机包括火花点火发动机和压缩点火发动机；二冲程或四冲程循环；直接喷射、间接喷射、由喷嘴和化油器喷射；具有轨道喷射器和泵喷射器的系统；用于轻型车辆(例如客车)和重型车辆(例如商业货车)的发动机；和用烃型和不同于烃的类型的燃料及其混合物操作的发动机。发动机可以为联合排放系统的一部分，所述联合排放系统包含元件，例如EGR系统；后处理，包括三效催化剂、氧化催化剂、NOx吸收剂和催化剂、催化和非催化颗粒捕集器；可变分配；以及喷射和流速构型的同步。
[0138] 如本文所用，术语“缩合产物”意欲包括可通过酸或酸的反应性等价物(例如酰基卤、酐或酯)与醇或胺的缩合反应而制备的酯、酰胺、酰亚胺和其它这类材料，而不管实际上是否进行缩合反应以直接导致产物。因此，例如特定酯可通过酯交换反应而不是直接通过缩合反应而制备。所得产物仍被认为是缩合产物。
[0139] 除非另有说明，所述各个化学组分的量表示为排除了通常可存在于商业材料中的任何溶剂或稀释油，即基于活性化学物质。然而，除非另有说明，本文提及的各个化学物质或组合物应当理解为可含有异构体、副产物、衍生物和通常应当理解存在于商品级中的其它这类材料的商品级材料。
[0140] 如本文所用，术语“烃基取代基”或“烃基”以其本领域技术人员熟知的常用意义使用。具体而言，它指具有直接连接在分子其余部分上的碳原子且主要具有烃性质的基团。烃基的实例包括：
[0141] 烃取代基，即脂族(例如烷基或烯基)、脂环族(例如环烷基、环烯基)取代基，和芳族-、脂族-和脂环族取代的芳族取代基，以及其中环通过该分子的另一部分完成(例如两个取代基一起形成环)的环状取代基；
[0142] 取代的烃取代基，即含有在本发明上下文中不改变取代基的主要烃性质的非烃基团(例如卤素(尤其是氯和氟)、羟基、烷氧基、巯基、烷基巯基、硝基、亚硝基和亚硫酰基(sulphoxy))的取代基；
[0143] 杂取代基，即在本发明上下文中，在具有主要烃性质的同时在由碳原子组成的环或链中含有不同于碳的取代基，包括取代基如吡啶基、呋喃基、噻吩基和咪唑基。杂原子包括硫、氧和氮。一般而言，对于每10个碳原子，在烃基中存在不多于2，或者不多于1个非烃取代基；作为选择，烃基中可不存在非烃取代基。
[0144] 已知一些上述材料在最终配制剂中可能相互作用，使得最终配制剂的组分可能与起初加入的那些不同。例如，金属离子(例如清净剂的)可迁移至其它分子的其它酸性或阴离子位。由此形成的产品，包括经以其意欲用途使用本发明组合物而形成的产品可能不容易描述。然而，所有这类改进和反应产物均包括在本发明的范围内；本发明包括通过将上述组分混合而制备的组合物。实施例
[0145] 实施例1
[0146] 下面提供示例的添加剂组合物。含氮化合物为衍生自二甲基氨基丙胺琥珀酰亚胺、2-乙基己醇和乙酸并用氧化丙烯季铵化的琥珀酰亚胺季铵盐。含氧化合物为衍生自1000数均分子量高亚乙烯基聚异丁烯和马来酸酐的聚异丁烯琥珀酸酐。第一润滑性改进剂为妥尔油脂肪酸(TOFA)，且第二润滑性改进剂为非酸性润滑性改进剂：来自Croda的PerfadTM 3342。溶剂为市售的烃溶剂混合物。
[0147]
[0148] 测试包1和2的性能，结果显示于下文中。预期该包提供与不具有添加剂的燃料相比约3-7％的功率损失降低并防止内部柴油喷射器沉积物。
[0149]
[0150] 实施例2
[0151] 将低分子量醇作为溶剂的混合物和增容剂混合物加入包1中以实现下表中所示以ppm wt/wt表示的增容剂混合物(“CM”)/润滑性(“L”)改进剂比。所用增容剂混合物为衍生自烷基琥珀酸酐和链烷醇胺的反应的低分子量酰化氮化合物，其以所示比(“C/A”)与2-EHL混合。关于包进行储存稳定性和粘度试验，其中如下表所示改变增容剂混合物的量。
[0152]
[0153] 发现提高增容剂混合物处理率可帮助降低％沉降物。
[0154] 还看出从增容剂混合物中除去醇提高％沉降物并提高粘度。以下实施例将润滑性改进剂保持恒定在25份并基于所示ppm wt/wt改变增容剂混合物中的增容剂/醇比。
[0155]产物 3/5比的包1 3/0的包1
在-30℃下4星期的储存稳定性 4％沉降物 13％沉降物
在40℃下的运动粘度 25cSt 31cSt
在-30℃下4星期的储存稳定性 4％沉降物 13％沉降物
在40℃下的运动粘度 25cSt 31cSt
[0156] 实施例3
[0157] 下表中提供其它示例包。含氮化合物为衍生自二甲基氨基丙胺琥珀酰亚胺、2-乙基己醇和乙酸并用氧化丙烯季铵化的琥珀酰亚胺季铵盐。含氧化合物为衍生自1000数均分子量高亚乙烯基聚异丁烯和马来酸酐的聚异丁烯琥珀酸酐。润滑性改进剂为TOFA。溶剂为市售的低分子量醇和脂族烃的混合物。最后，抗氧化剂为2,6-二-叔丁基苯酚。
[0158]
[0159]
[0160] 储存稳定性试验经大的温度范围进行8星期以确保包为稳定的。观察到包3和4在-30℃下具有不明显量的沉积物(<5％晶体)以及在40℃下约25cSt以及在-30℃下约1300cSt的粘度。
[0161] 通过引用将以上参考的文件各自，包括要求其优先权的任何先前技术并入本文中，无论上文是否明确列出。任何文件的提及不是承认该文件取得现有技术的资格或以任何权限构成技术人员的常识。除实施例中外，或如另外明确指出，该说明书中所有描述原料的量、反应条件、分子量、碳原子数等的数值应当理解为通过措辞“约”修饰。应当理解本文所述量、范围和比的上限和下限可独立地组合。类似地，本发明各个元素的范围和量可与任何其它元素的范围或量一起使用。
[0162] 如本文所用，与“包括”、“含有”或“特征是…”同义的过渡术语“包含”为包括性或开放性的且不排除其它未描述的元素或方法步骤。然而，在本文中“包含”的各描述中，意欲作为可选实施方案，该术语还包括短语“基本由…组成”和“由…组成”，其中“由…组成”不包括没有描述的任何元素或步骤，“基本由…组成”容许包括不实质性影响所考虑的组合物或方法的必要或者基本和新特性的其它未描述元素或步骤。
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