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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Diese
Erfindung betrifft Zusammensetzungen, die ein Reaktionsprodukt aus
(a) einem mit Alkenyl substituierten Bernsteinsäureanhydrid mit einem durchschnittlichen
Molekulargewicht von etwa 250 bis etwa 3.000 und (b) einem Polyaziridin
mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 250 bis etwa
5.000 umfassen. Diese Zusammensetzungen fungieren als Detergenzien
und verhindern die Bildung von Ablagerungen und/oder entfernen bereits
gebildete Ablagerungen von Einspritzvorrichtungen wie Kraftstoffeinspritzvorrichtungen
und/oder in Motoren, einschließlich
Dieselmotoren.
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Hintergrundtechnik
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Die
Verwendung herkömmlicher
Kraftstoffe ohne Detergens und korrosionshemmende Additive fördert die
Ansammlung von Ablagerungen im Induktionssystem, insbesondere an
den Einspritzvorrichtungen, die dann verstopfen, oder sogar in der
Verbrennungskammer. Das ist auf die Gegenwart polarer aromatischer
Verbindungen und Spuren von Schmiermitteln zurückzuführen.
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Die
Ansammlung von Ablagerungen hat eine nachteilige Auswirkung auf
die Qualität
der Verdampfung des Kraftstoffs. Das verursacht eine Erhöhung des
Verbrauchs, eine Vermehrung der Emission von Schmutzstoffen und
Rauch, die bei der Beschleunigung signifikant höher ist, sowie schließlich stärkeren Lärm.
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Um
dieses Problem der Verstopfung des Motors zu lösen, ist es möglich, die
verstopften Komponenten und insbesondere die Einspritzvorrichtung
in regelmäßigen Abständen zu
reinigen, aber langfristig wird diese Methode sehr teuer.
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Ein
weiteres Verfahren zur Verringerung von durch Ablagerungen am Motor
einschließlich
Einspritzvorrichtungen verursachten Verstopfungen besteht in der
Verwendung von Detergenzien, die auf den Metalloberflächen adsorbiert
werden können,
um die Bildung von Ablagerungen zu verhindern und/oder bereits gebildete
Ablagerungen durch Reinigung der Einspritzvorrichtungen zu entfernen.
Bei spiele solcher Detergenzien sind die Produkte, die bei der Kondensation
von Polyalkenylbernsteinsäureanhydriden
mit Polyaminen entstehen, wie das in US-A-3,172,892 beschriebene Tetraethylenpentamin
("TEPA").
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Kurze Zusammenfassung der
Erfindung
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Die
erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
können
als Detergenzien verwendet werden, um die Bildung von Ablagerungen
zu verhindern und/oder bereits gebildete Ablagerungen in Einspritzvorrichtungen wie
Kraftstoffeinspritzvorrichtungen und/oder Motoren einschließlich Dieselmotoren
zu entfernen.
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Unter
einem Aspekt betrifft die Offenbarung dieser Erfindung neuartige
Zusammensetzungen, die das Reaktionsprodukt aus (a) einem mit Alkenyl
substituierten Bernsteinsäureanhydrid
mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 250 bis etwa
3.000 und (b) einem Polyaziridin mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht
von etwa 250 bis etwa 5.000 umfassen.
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Unter
einem anderen Aspekt betrifft die Offenbarung der Erfindung ein
Verfahren zur Herstellung einer neuartigen Zusammensetzung, die
das Reaktionsprodukt aus (a) einem mit Alkenyl substituierten Bernsteinsäureanhydrid
mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 250 bis etwa
3.000 und (b) einem Polyaziridin mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht
von etwa 250 bis etwa 5.000 enthält.
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Unter
einem weiteren Aspekt betrifft die Offenbarung der Erfindung eine
Additivzusammensetzung. Diese enthält ein Detergens, das das Reaktionsprodukt
aus (a) einem mit Alkenyl substituierten Bernsteinsäureanhydrid
mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 250 bis etwa
3.000 und (b) einem Polyaziridin mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht
von etwa 250 bis etwa 5.000 ist.
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Unter
einem weiteren Aspekt betrifft die Offenbarung der Erfindung ein
Verfahren zur Verhinderung von Ablagerungen in einem Motor, umfassend
das In-Kontakt-Bringen
des Motors mit dem Reaktionsprodukt aus (a) einem mit Alkenyl substituierten
Bernsteinsäureanhydrid
mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 250 bis etwa
3.000 und (b) einem Polyaziridin mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von
etwa 250 bis etwa 5.000.
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Unter
einem weiteren Aspekt betrifft die Offenbarung der Erfindung ein
Verfahren zur Verhinderung des Verstopfens einer Einspritzvorrichtung,
umfassend das In-Kontakt-Bringen der Einspritzvorrichtung mit dem
Reaktionsprodukt aus (a) einem mit Alkenyl substituierten Bernsteinsäureanhydrid
mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 250 bis etwa
3.000 und (b) einem Polyaziridin mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht
von etwa 250 bis etwa 5.000.
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Unter
einem weiteren Aspekt betrifft die Offenbarung der Erfindung die
Verwendung einer Zusammensetzung, die das Reaktionsprodukt aus (a)
einem mit Alkenyl substituierten Bernsteinsäureanhydrid mit einem durchschnittlichen
Molekulargewicht von etwa 250 bis etwa 3.000 und (b) einem Polyaziridin
mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 250 bis etwa
5.000 umfasst oder im Wesentlichen daraus besteht.
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Unter
einem weiteren Aspekt betrifft die Offenbarung der Erfindung einen
Motor, umfassend eine Zusammensetzung, die das Reaktionsprodukt
aus (a) einem mit Alkenyl substituierten Bernsteinsäureanhydrid mit
einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 250 bis etwa
3.000 und (b) einem Polyaziridin mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht
von etwa 250 bis etwa 5.000 enthält.
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Detaillierte Beschreibung
der Erfindung
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Die
Offenbarung der Erfindung betrifft eine neuartige Zusammensetzung,
die das Reaktionsprodukt aus einem mit Alkenyl substituierten Bernsteinsäureanhydrid
und einem Polyaziridin umfasst.
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Sofern
der Zusammenhang nichts anderes verlangt, schließt die Verwendung der Singularformen "der/die/das bzw.
ein/eine" auch den
Plural ein. Beispielsweise umfasst der Verweis auf "ein mit Alkenyl substituiertes
Bernsteinsäureanhydrid" sowohl eine Zusammensetzung,
die nur ein spezifisches mit Alkenyl substituiertes Bernsteinsäureanhydrid
umfasst, als auch Zusammensetzungen, die ein Gemisch aus mit Alkenyl substituierten
Bernsteinsäureanhydriden
umfassen.
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Der
hier verwendete Begriff "etwa" umfasst den Bereich
experimenteller Fehler, die bei jeder Messung vorkommen.
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Mit Alkenyl substituiertes
Bernsteinsäureanhydrid
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Die
mit Alkenyl substituierten Bernsteinsäureanhydride, die mit den Polyaziridinen
mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 250 bis etwa
5000 umgesetzt werden, um das in den hier offenbarten Zusammensetzungen
enthaltene Reaktionsprodukt zu ergeben, haben im Allgemeinen ein
durchschnittliches Molekulargewicht von etwa 250 bis etwa 3000.
Bei einer Ausführungsform
beträgt
das durchschnittliche Molekulargewicht des mit Alkenyl substituierten
Bernsteinsäureanhydrids
etwa 500 bis etwa 2.500. Bei einer anderen Ausführungsform beträgt das durchschnittliche
Molekulargewicht des mit Alkenyl substituierten Bernsteinsäureanhydrids
etwa 600 bis etwa 2.000. Bei einer anderen Ausführungsform beträgt das durchschnittliche Molekulargewicht
des mit Alkenyl substituierten Bernsteinsäureanhydrids etwa 750 bis etwa
1.500. Bei einer anderen Ausführungsform
beträgt
das durchschnittliche Molekulargewicht des mit Alkenyl substituierten
Bernsteinsäureanhydrids
etwa 850 bis etwa 1.200. Bei einer anderen Ausführungsform beträgt das durchschnittliche
Molekulargewicht des mit Alkenyl substituierten Bernsteinsäureanhydrids
etwa 950. Das Molekulargewicht des mit Alkenyl substituierten Bernsteinsäureanhydrids
wird durch eine Berechnung der Gesamtzahl bestimmt, die eine Säure/Base-Titrierung
verwendet.
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Bei
einer Ausführungsform
umfasst das mit Alkenyl substituierte Bernsteinsäureanhydrid eine Alkenylsubstituentengruppe,
die durchschnittlich mindestens etwa 30 Kohlenstoffatome enthält. Bei
einer anderen Ausführungsform
enthält
die Alkenylsubstituentengruppe durchschnittlich mindestens etwa
40 Kohlenstoffatome. Bei einer anderen Ausführungsform enthält die Alkenylsubstituentengruppe
durchschnittlich mindestens etwa 50 Kohlenstoffatome. Bei einer
anderen Ausführungsform
enthält
die Alkenylsubstituentengruppe durchschnittlich mindestens etwa
60 Kohlenstoffatome. Bei einer weiteren Ausführungsform enthält die Alkenylsubstituentengruppe
durchschnittlich mindestens etwa 75 Kohlenstoffatome. Bei einer
anderen Ausführungsform enthält die Alkenylsubstituentengruppe
durchschnittlich mindestens etwa 100 Kohlenstoffatome.
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Bei
einer Ausführungsform
enthält
die Alkenylsubstituentengruppe durchschnittlich etwa 30 bis etwa 150
Kohlenstoffatome. Bei einer anderen Ausführungsform enthält die Alkenylsubstituentengruppe
durchschnittlich etwa 40 bis etwa 100 Kohlenstoffatome. Bei einer
weiteren Ausführungsform
enthält
die Alkenylsubstituentengruppe durchschnittlich mindestens etwa
50 bis etwa 75 Kohlenstoffato me. Bei einer anderen Ausführungsform
enthält
die Alkenylsubstituentengruppe durchschnittlich etwa 70 Kohlenstoffatome.
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Bei
einer Ausführungsform
hat die Alkenylsubstituentengruppe ein durchschnittliches Molekulargewicht
von etwa 200 bis etwa 2.950. Bei einer anderen Ausführungsform
hat die Alkenylsubstituentengruppe ein durchschnittliches Molekulargewicht
von etwa 550 bis etwa 1.950. Bei einer weiteren Ausführungsform
hat die Alkenylsubstituentengruppe ein durchschnittliches Molekulargewicht
von etwa 700 bis etwa 1.150. Bei einer anderen Ausführungsform
hat die Alkenylsubstituentengruppe ein durchschnittliches Molekulargewicht von
etwa 950.
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Gegebenenfalls
kann die Alkenylsubstituentengruppe eine oder mehrere Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen
umfassen.
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Nicht
einschränkende
Beispiele für
geeignete Alkenylsubstituentengruppen umfassen Polyethylen, Polypropylen,
Polybuten, Poly(1-hexen), Polyisobuten oder Poly(1-buten) oder Gemische
von Poly(ethylen/propylen), Poly(ethylen/buten), Poly(propylen/1-hexen),
Poly(isobuten) oder Poly(1-buten). Die Alkenylsubstituentengruppen
können
aus einem Gemisch beliebiger dieser Substituentengruppen bestehen
und ggfs. Moleküle
mit unterschiedlicher Anzahl von Kohlenstoffatomen und/oder Molekulargewichten
enthalten. Außerdem
können
die Alkenylsubstituentengruppen bei Bedarf substituiert sein.
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Bei
einer Ausführungsform
ist die Alkenylsubstituentengruppe Poly(isobuten). Bei einer anderen
Ausführungsform
ist die Alkenylsubstituentengruppe Poly(isobuten) mit einem durchschnittlichen
Molekulargewicht von etwa 200 bis etwa 2.950. Bei einer anderen
Ausführungsform
ist die Alkenylsubstituentengruppe Poly(isobuten) mit einem durchschnittlichen
Molekulargewicht von etwa 450 bis etwa 2.450. Bei einer weiteren Ausführungsform
ist die Alkenylsubstituentengruppe Poly(isobuten) mit einem durchschnittlichen
Molekulargewicht von etwa 550 bis etwa 1.950. Bei einer anderen
Ausführungsform
ist die Alkenylsubstituentengruppe Poly(isobuten) mit einem durchschnittlichen
Molekulargewicht von etwa 700 bis etwa 1.450. Bei einer anderen Ausführungsform
ist die Alkenylsubstituentengruppe Poly(isobuten) mit einem durchschnittlichen
Molekulargewicht von etwa 850 bis etwa 1.150. Bei einer anderen
Ausführungsform
ist die Alkenylsubstituentengruppe Poly(isobuten) mit einem durchschnittlichen
Molekulargewicht von etwa 950.
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Ein
spezifisches Beispiel eines geeigneten, mit Alkenyl substituierten
Bernsteinsäureanhydrids
umfasst ein Polyisobutylenbernsteinsäureanhydrid ("PIBSA"), ist aber nicht
darauf beschränkt.
Bei einer Ausführungsform
hat PIBSA ein durchschnittliches Molekulargewicht von etwa 250 bis
etwa 3.000. Bei einer anderen Ausführungsform hat PIBSA ein durchschnittliches
Molekulargewicht von etwa 500 bis etwa 2.500. Bei einer weiteren
Ausführungsform
hat PIBSA ein durchschnittliches Molekulargewicht von etwa 600 bis
etwa 2.000. Bei einer anderen Ausführungsform hat PIBSA ein durchschnittliches
Molekulargewicht von etwa 750 bis etwa 1.500. Bei einer anderen
Ausführungsform
hat PIBSA ein durchschnittliches Molekulargewicht von etwa 900 bis
etwa 1.200. Bei einer weiteren Ausführungsform hat PIBSA ein durchschnittliches
Molekulargewicht von etwa 1.000.
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Bei
einer Ausführungsform
hat PIBSA eine Alkenylsubstituentengruppe mit durchschnittlich mindestens
etwa 30 Kohlenstoffatomen. Bei einer anderen Ausführungsform
hat PIBSA eine Alkenylsubstituentengruppe mit durchschnittlich mindestens
etwa 40 Kohlenstoffatomen. Bei einer weiteren Ausführungsform
hat PIBSA eine Alkenylsubstituentengruppe mit durchschnittlich mindestens
etwa 50 Kohlenstoffatomen. Bei einer anderen Ausführungsform
hat PIBSA eine Alkenylsubstituentengruppe mit durchschnittlich mindestens
etwa 60 Kohlenstoffatomen. Bei einer weiteren Ausführungsform
hat PIBSA eine Alkenylsubstituentengruppe mit durchschnittlich mindestens
etwa 75 Kohlenstoffatomen. Bei einer weiteren Ausführungsform
hat PIBSA eine Alkenylsubstituentengruppe mit durchschnittlich mindestens
etwa 100 Kohlenstoffatomen.
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Bei
einer Ausführungsform
hat PIBSA eine Alkenylsubstituentengruppe mit durchschnittlich etwa
30 bis etwa 150 Kohlenstoffatomen. Bei einer anderen Ausführungsform
hat PIBSA eine Alkenylsubstituentengruppe mit durchschnittlich etwa
40 bis etwa 100 Kohlenstoffatomen. Bei einer weiteren Ausführungsform
hat PIBSA eine Alkenylsubstituentengruppe mit durchschnittlich etwa
50 bis etwa 75 Kohlenstoffatomen. Bei einer anderen Ausführungsform
hat PIBSA eine Alkenylsubstituentengruppe mit durchschnittlich etwa
70 Kohlenstoffatomen.
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Verfahren
zur Herstellung des mit Alkenyl substituierten Bernsteinsäureanhydrids
sind Fachleuten mit den üblichen
Kenntnissen bekannt. Beispielsweise können die mit Alkenyl substituierten
Bernsteinsäureanhydride
unter Einsatz eines thermi schen Verfahrens, das als "Ene-Chemie" bekannt ist (siehe
US-A-3,361,673), sowie eines Chlorierungsverfahrens (siehe z.B.
US-A-3,172,892) hergestellt werden.
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Polyaziridin
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Das
Polyaziridin ist ein Molekül
mit einer geraden oder verzweigten Kette und ist das Produkt einer Polymerisationsreaktion
von Aziridinmolekülen
(siehe C.R. Dick und G.E. Ham in "Characterization of Polyethylenimine", J. Macromol. Sci. – Chem.
A4: 1301–1314
(1970)). Das Polyaziridin ist im Allgemeinen eine verzweigte Kette;
jedoch kann das Polyaziridin auch Verzweigungen umfassen.
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Bei
einer Ausführungsform
hat das Polyaziridin ein durchschnittliches Molekulargewicht von
etwa 250 bis etwa 5.000. Bei einer anderen Ausführungsform hat das Polyaziridin
ein durchschnittliches Molekulargewicht von etwa 250 bis etwa 3.000.
Bei einer weiteren Ausführungsform
hat das Polyaziridin ein durchschnittliches Molekulargewicht von
etwa 250 bis etwa 1.000. Bei einer anderen Ausführungsform hat das Polyaziridin ein
durchschnittliches Molekulargewicht von etwa 250 bis etwa 800. Bei
einer weiteren Ausführungsform
hat das Polyaziridin ein durchschnittliches Molekulargewicht von
etwa 350 bis etwa 650. Bei einer anderen Ausführungsform hat das Polyaziridin
ein durchschnittliches Molekulargewicht von etwa 400 bis etwa 600.
Bei einer anderen Ausführungsform
hat das Polyaziridin ein durchschnittliches Molekulargewicht von
etwa 400. Bei einer anderen Ausführungsform
hat das Polyaziridin ein durchschnittliches Molekulargewicht von
etwa 600.
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Bei
einer Ausführungsform
beträgt
die durchschnittliche Anzahl der Stickstoffatome pro Molekül des Polyaziridins
etwa 7,0 bis etwa 120,0. Bei einer anderen Ausführungsform beträgt die durchschnittliche
Anzahl der Stickstoffatome pro Molekül des Polyaziridins etwa 7,0
bis etwa 100,0. Bei einer weiteren Ausführungsform beträgt die durchschnittliche
Anzahl der Stickstoffatome pro Molekül des Polyaziridins etwa 7,0
bis etwa 75,0. Bei einer weiteren Ausführungsform beträgt die durchschnittliche
Anzahl der Stickstoffatome pro Molekül des Polyaziridins etwa 7,0
bis etwa 60,0. Bei einer anderen Ausführungsform beträgt die durchschnittliche
Anzahl der Stickstoffatome pro Molekül des Polyaziridins etwa 7,0
bis etwa 50,0. Bei einer weiteren Ausführungsform beträgt die durchschnittliche
Anzahl der Stickstoffatome pro Molekül des Polyaziridins etwa 7,0
bis etwa 35,0. Bei einer anderen Ausführungsform beträgt die durchschnittliche
Anzahl der Stickstoffatome pro Molekül des Polyaziridins etwa 7,0
bis etwa 25,0. Bei einer weiteren Ausführungsform beträgt die durchschnittliche
Anzahl der Stickstoffatome pro Molekül des Polyaziridins etwa 7,0
bis etwa 20,0. Bei einer Ausführungsform
beträgt die
durchschnittliche Anzahl der Stickstoffatome pro Molekül des Polyaziridins
etwa 7,0 bis etwa 18,0. Bei einer anderen Ausführungsform beträgt die durchschnittliche
Anzahl der Stickstoffatome pro Molekül des Polyaziridins etwa 7,5
bis etwa 17,5. Bei einer anderen Ausführungsform beträgt die durchschnittliche
Anzahl der Stickstoffatome pro Molekül des Polyaziridins etwa 8,0
bis etwa 16,0. Bei einer weiteren Ausführungsform beträgt die durchschnittliche
Anzahl der Stickstoffatome pro Molekül des Polyaziridins etwa 8,5
bis etwa 15,5. Bei einer anderen Ausführungsform beträgt die durchschnittliche
Anzahl der Stickstoffatome pro Molekül des Polyaziridins etwa 9,0
bis etwa 15,0.
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Bei
einer Ausführungsform
beträgt
die durchschnittliche Anzahl der Stickstoff atome pro Molekül des Polyaziridins
etwa 8,5 bis etwa 9,5. Bei einer anderen Ausführungsform beträgt die durchschnittliche
Anzahl der Stickstoffatome pro Molekül des Polyaziridins etwa 9,5
bis etwa 10,5. Bei einer weiteren Ausführungsform beträgt die durchschnittliche
Anzahl der Stickstoffatome pro Molekül des Polyaziridins etwa 14,5
bis etwa 15,5.
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Bei
einer Ausführungsform
enthält
das Polyaziridin bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr
als 35 % Polyaziridinmoleküle
mit mindestens 8 Stickstoffatomen pro Molekül. Bei einer anderen Ausführungsform
enthält
das Polyaziridin bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr
als etwa 50 % Polyaziridinmoleküle
mit mindestens 8 Stickstoffatomen pro Molekül. Bei einer weiteren Ausführungsform
enthält
das Polyaziridin bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr
als etwa 75 % Polyaziridinmoleküle
mit mindestens 8 Stickstoffatomen pro Molekül. Bei einer anderen Ausführungsform
enthält
das Polyaziridin bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr
als etwa 90 % Polyaziridinmoleküle
mit mindestens 8 Stickstoffatomen pro Molekül.
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Bei
einer Ausführungsform
enthält
das Polyaziridin bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr
als 35 % Polyaziridinmoleküle
mit mindestens 9 Stickstoffatomen pro Molekül. Bei einer anderen Ausführungsform
enthält
das Polyaziridin bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr
als etwa 50 % Polyaziridinmoleküle
mit mindestens 9 Stickstoffatomen pro Molekül. Bei einer weiteren Ausführungsform
enthält
das Polyaziridin bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr
als etwa 75 % Polyaziridinmoleküle
mit mindestens 9 Stickstoffatomen pro Molekül. Bei einer anderen Ausführungsform
enthält
das Polyaziridin bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr
als etwa 90 % Polyaziridinmoleküle
mit mindestens 9 Stickstoffatomen pro Molekül.
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Bei
einer Ausführungsform
enthält
das Polyaziridin bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr
als 35 % Polyaziridinmoleküle
mit mindestens 10 Stickstoffatomen pro Molekül. Bei einer anderen Ausführungsform
enthält
das Polyaziridin bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr
als etwa 50 % Polyaziridinmoleküle
mit mindestens 10 Stickstoffatomen pro Molekül. Bei einer weiteren Ausführungsform enthält das Polyaziridin
bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr als etwa 75 % Polyaziridinmoleküle mit mindestens
10 Stickstoffatomen pro Molekül.
Bei einer anderen Ausführungsform
enthält
das Polyaziridin bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr
als etwa 90 % Polyaziridinmoleküle
mit mindestens 10 Stickstoffatomen pro Molekül.
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Bei
einer Ausführungsform
enthält
das Polyaziridin bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr
als 35 % Polyaziridinmoleküle
mit mindestens 11 Stickstoffatomen pro Molekül. Bei einer anderen Ausführungsform
enthält
das Polyaziridin bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr
als etwa 50 % Polyaziridinmoleküle
mit mindestens 11 Stickstoffatomen pro Molekül. Bei einer weiteren Ausführungsform enthält das Polyaziridin
bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr als etwa 75 % Polyaziridinmoleküle mit mindestens
11 Stickstoffatomen pro Molekül.
Bei einer anderen Ausführungsform
enthält
das Polyaziridin bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr
als etwa 90 % Polyaziridinmoleküle
mit mindestens 11 Stickstoffatomen pro Molekül.
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Bei
einer Ausführungsform
enthält
das Polyaziridin bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr
als 35 % Polyaziridinmoleküle
mit mindestens 12 Stickstoffatomen pro Molekül. Bei einer anderen Ausführungsform
enthält
das Polyaziridin bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr
als etwa 50 % Polyaziridinmoleküle
mit mindestens 12 Stickstoffatomen pro Molekül. Bei einer weiteren Ausführungsform enthält das Polyaziridin
bezogen auf das Ge 2222wicht aller Polyaziridinmoleküle mehr
als etwa 75 % Polyaziridinmoleküle
mit mindestens 12 Stickstoffatomen pro Molekül. Bei einer anderen Ausführungsform
enthält
das Polyaziridin bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr
als etwa 90 % Polyaziridinmoleküle
mit mindestens 12 Stickstoffatomen pro Molekül.
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Bei
einer Ausführungsform
enthält
das Polyaziridin bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr
als 35 % Polyaziridinmoleküle
mit mindestens 13 Stickstoffatomen pro Molekül. Bei einer anderen Ausführungsform
enthält
das Polyaziridin bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr
als etwa 50 % Polyaziridinmoleküle
mit mindestens 13 Stickstoffatomen pro Molekül. Bei einer weiteren Ausführungsform enthält das Polyaziridin
bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr als etwa 75 % Polyaziridinmoleküle mit mindestens
13 Stickstoffatomen pro Molekül.
Bei einer anderen Ausführungsform
enthält
das Polyaziridin bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr
als etwa 90 % Polyaziridinmoleküle
mit mindestens 13 Stickstoffatomen pro Molekül.
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Bei
einer Ausführungsform
enthält
das Polyaziridin bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr
als 35 % Polyaziridinmoleküle
mit mindestens 14 Stickstoffatomen pro Molekül. Bei einer anderen Ausführungsform
enthält
das Polyaziridin bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr
als etwa 50 % Polyaziridinmoleküle
mit mindestens 14 Stickstoffatomen pro Molekül. Bei einer weiteren Ausführungsform enthält das Polyaziridin
bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr als etwa 75 % Polyaziridinmoleküle mit mindestens
14 Stickstoffatomen pro Molekül.
Bei einer anderen Ausführungsform
enthält
das Polyaziridin bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr
als etwa 90 % Polyaziridinmoleküle
mit mindestens 14 Stickstoffatomen pro Molekül.
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Bei
einer Ausführungsform
enthält
das Polyaziridin bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr
als 35 % Polyaziridinmoleküle
mit mindestens 15 Stickstoffatomen pro Molekül. Bei einer anderen Ausführungsform
enthält
das Polyaziridin bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr
als etwa 50 % Polyaziridinmoleküle
mit mindestens 15 Stickstoffatomen pro Molekül. Bei einer weiteren Ausführungsform enthält das Polyaziridin
bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr als etwa 75 % Polyaziridinmoleküle mit mindestens
15 Stickstoffatomen pro Molekül.
Bei einer anderen Ausführungsform
enthält
das Polyaziridin bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr
als etwa 90 % Polyaziridinmoleküle
mit mindestens 15 Stickstoffatomen pro Molekül.
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Bei
einer Ausführungsform
enthält
das Polyaziridin bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr
als 35 % Polyaziridinmoleküle
mit mindestens 16 Stickstoffatomen pro Molekül. Bei einer anderen Ausführungsform
enthält
das Polyaziridin bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr
als etwa 50 % Polyaziridinmoleküle
mit mindestens 16 Stickstoffatomen pro Molekül. Bei einer weiteren Ausführungsform enthält das Polyaziridin
bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr als etwa 75 % Polyaziridinmoleküle mit mindestens
16 Stickstoffatomen pro Molekül.
Bei einer anderen Ausführungsform
enthält
das Polyaziridin bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr
als etwa 90 % Polyaziridinmoleküle
mit mindestens 16 Stickstoffatomen pro Molekül.
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Bei
einer Ausführungsform
enthält
das Polyaziridin bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr
als 35 % Polyaziridinmoleküle
mit mindestens 20 Stickstoffatomen pro Molekül. Bei einer anderen Ausführungsform
enthält
das Polyaziridin bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr
als etwa 50 % Polyaziridinmoleküle
mit mindestens 20 Stickstoffatomen pro Molekül. Bei einer weiteren Ausführungsform enthält das Polyaziridin
bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr als etwa 75 % Polyaziridinmoleküle mit mindestens
20 Stickstoffatomen pro Molekül.
Bei einer anderen Ausführungsform
enthält
das Polyaziridin bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr
als etwa 90 % Polyaziridinmoleküle
mit mindestens 20 Stickstoffatomen pro Molekül.
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Bei
einer Ausführungsform
enthält
das Polyaziridin bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr
als 35 % Polyaziridinmoleküle
mit mindestens 25 Stickstoffatomen pro Molekül. Bei einer anderen Ausführungsform
enthält
das Polyaziridin bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr
als etwa 50 % Polyaziridinmoleküle
mit mindestens 25 Stickstoffatomen pro Molekül. Bei einer weiteren Ausführungsform enthält das Polyaziridin
bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr als etwa 75 % Polyaziridinmoleküle mit mindestens
25 Stickstoffatomen pro Molekül.
Bei einer anderen Ausführungsform enthält das Polyaziridin
bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr als etwa 90 % Polyaziridinmoleküle mit mindestens
25 Stickstoffatomen pro Molekül.
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Bei
einer Ausführungsform
enthält
das Polyaziridin bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr
als 35 % Polyaziridinmoleküle
mit mindestens 35 Stickstoffatomen pro Molekül. Bei einer anderen Ausführungsform
enthält
das Polyaziridin bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr
als etwa 50 % Polyaziridinmoleküle
mit mindestens 35 Stickstoffatomen pro Molekül. Bei einer weiteren Ausführungsform enthält das Polyaziridin
bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr als etwa 75 % Polyaziridinmoleküle mit mindestens
35 Stickstoffatomen pro Molekül.
Bei einer anderen Ausführungsform
enthält
das Polyaziridin bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr
als etwa 90 % Polyaziridinmoleküle
mit mindestens 35 Stickstoffatomen pro Molekül.
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Bei
einer Ausführungsform
enthält
das Polyaziridin bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr
als 35 % Polyaziridinmoleküle
mit mindestens 50 Stickstoffatomen pro Molekül. Bei einer anderen Ausführungsform
enthält
das Polyaziridin bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr
als etwa 50 % Polyaziridinmoleküle
mit mindestens 50 Stickstoffatomen pro Molekül. Bei einer weiteren Ausführungsform enthält das Polyaziridin
bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr als etwa 75 % Polyaziridinmoleküle mit mindestens
50 Stickstoffatomen pro Molekül.
Bei einer anderen Ausführungsform
enthält
das Polyaziridin bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr
als etwa 90 % Polyaziridinmoleküle
mit mindestens 50 Stickstoffatomen pro Molekül.
-
Bei
einer Ausführungsform
enthält
das Polyaziridin bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr
als 35 % Polyaziridinmoleküle
mit mindestens 60 Stickstoffatomen pro Molekül. Bei einer anderen Ausführungsform
enthält
das Polyaziridin bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr
als etwa 50 % Polyaziridinmoleküle
mit mindestens 60 Stickstoffatomen pro Molekül. Bei einer weiteren Ausführungsform enthält das Polyaziridin
bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr als etwa 75 % Polyaziridinmoleküle mit mindestens
60 Stickstoffatomen pro Molekül.
Bei einer anderen Ausführungsform
enthält
das Polyaziridin bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr als
etwa 90 % Polyaziridinmoleküle
mit mindestens 60 Stickstoffatomen pro Molekül.
-
Bei
einer Ausführungsform
enthält
das Polyaziridin bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr
als 35 % Polyaziridinmoleküle
mit mindestens 75 Stickstoffatomen pro Molekül. Bei einer anderen Ausführungsform
enthält
das Polyaziridin bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr
als etwa 50 % Polyaziridinmoleküle
mit mindestens 75 Stickstoffatomen pro Molekül. Bei einer weiteren Ausführungsform enthält das Polyaziridin
bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr als etwa 75 % Polyaziridinmoleküle mit mindestens
75 Stickstoffatomen pro Molekül.
Bei einer anderen Ausführungsform
enthält
das Polyaziridin bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr
als etwa 90 % Polyaziridinmoleküle
mit mindestens 75 Stickstoffatomen pro Molekül.
-
Bei
einer Ausführungsform
enthält
das Polyaziridin bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr
als 35 % Polyaziridinmoleküle
mit mindestens 100 Stickstoffatomen pro Molekül. Bei einer anderen Ausführungsform
enthält
das Polyaziridin bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr
als etwa 50 % Polyaziridinmoleküle
mit mindestens 100 Stickstoffatomen pro Molekül. Bei einer weiteren Ausführungsform
enthält
das Polyaziridin bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr
als etwa 75 % Polyaziridinmoleküle
mit mindestens 100 Stickstoffatomen pro Molekül. Bei einer anderen Ausführungsform
enthält das
Polyaziridin bezogen auf das Gewicht aller Polyaziridinmoleküle mehr
als etwa 90 % Polyaziridinmoleküle mit
mindestens 100 Stickstoffatomen pro Molekül.
-
Bei
einer Ausführungsform
ist das Polyaziridin ein Gemisch, in dem das vorherrschende Polyaziridinmolekül mindestens
etwa 7 Stickstoffatome pro Molekül
aufweist. Bei einer Ausführungsform
ist das Polyaziridin ein Gemisch, in dem das vorherrschende Polyaziridinmolekül mindestens
etwa 8 Stickstoffatome pro Molekül
aufweist. Bei einer Ausführungsform
ist das Polyaziridin ein Gemisch, in dem das vorherrschende Polyaziridinmolekül mindestens
etwa 9 Stickstoffatome pro Molekül
aufweist. Bei einer Ausführungsform
ist das Polyaziridin ein Gemisch, in dem das vorherrschende Polyaziridinmolekül mindestens
etwa 10 Stickstoffatome pro Molekül aufweist. Bei einer Ausführungsform
ist das Polyaziridin ein Gemisch, in dem das vorherrschende Polyaziridinmolekül mindestens
etwa 11 Stickstoffatome pro Molekül aufweist. Bei einer Ausführungsform
ist das Polyaziridin ein Gemisch, in dem das vorherrschende Polyaziridinmolekül mindestens
etwa 12 Stickstoffatome pro Molekül aufweist. Bei einer Ausführungsform
ist das Polyaziridin ein Gemisch, in dem das vorherrschende Polyaziridinmolekül mindestens
etwa 13 Stickstoffatome pro Molekül aufweist. Bei einer Ausführungsform
ist das Polyaziridin ein Gemisch, in dem das vorherrschende Polyaziridinmolekül mindestens
etwa 14 Stickstoffatome pro Molekül aufweist. Bei einer Ausführungsform
ist das Polyaziridin ein Gemisch, in dem das vorherrschende Polyaziridinmolekül mindestens
etwa 15 Stickstoffatome pro Molekül aufweist. Bei einer Ausführungsform
ist das Polyaziridin ein Gemisch, in dem das vorherrschende Polyaziridinmolekül mindestens etwa
16 Stickstoffatome pro Molekül
aufweist. Bei einer Ausführungsform
ist das Polyaziridin ein Gemisch, in dem das vorherrschende Polyaziridinmolekül mindestens
etwa 20 Stickstoffatome pro Molekül aufweist. Bei einer Ausführungsform
ist das Polyaziridin ein Gemisch, in dem das vorherrschende Polyaziridinmolekül mindestens
etwa 25 Stickstoffatome pro Molekül aufweist. Bei einer Ausführungsform
ist das Polyaziridin ein Gemisch, in dem das vorherrschende Polyaziridinmolekül mindestens
etwa 35 Stickstoffatome pro Molekül aufweist. Bei einer Ausführungsform
ist das Polyaziridin ein Gemisch, in dem das vorherrschende Polyaziridinmolekül mindestens
etwa 50 Stickstoffatome pro Molekül aufweist. Bei einer Ausführungsform
ist das Polyaziridin ein Gemisch, in dem das vorherrschende Polyaziridinmolekül mindestens
etwa 60 Stickstoffatome pro Molekül aufweist. Bei einer Ausführungsform
ist das Polyaziridin ein Gemisch, in dem das vorherrschende Polyaziridinmolekül mindestens
etwa 75 Stickstoffatome pro Molekül aufweist. Bei einer Ausführungsform
ist das Polyaziridin ein Gemisch, in dem das vorherrschende Polyaziridinmolekül mindestens
etwa 100 Stickstoffatome pro Molekül aufweist.
-
Das
Polyaziridin kann durch jedes in der Technik bekannte Verfahren
hergestellt werden.
-
Außerdem ist
das Polyaziridin im Handel erhältlich:
Beispielsweise können
geeignete Polyaziridine von Sigma-Aldrich und BASF (vertrieben unter
dem Handelsnamen Lupasol®) bezogen werden.
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Verfahren zur Herstellung
der Zusammensetzung
-
Bei
einer Ausführungsform
geht es um ein Verfahren zur Herstellung einer neuartigen Zusammensetzung.
Dieses umfasst das In-Kontakt-Bringen oder Umsetzen des (a) mit
Alkenyl substituierten Bernsteinsäureanhydrids mit einem durchschnittlichen
Molekulargewicht von etwa 250 bis etwa 3.000 wie vorstehend beschrieben
und (b) dem Polyaziridin mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht
von etwa 250 bis etwa 5.000 wie vorstehend beschrieben.
-
Das
mit Alkenyl substituierte Bernsteinsäureanhydrid und das Polyaziridin
können
in einem Molverhältnis
von etwa 1,0 : 1,0 bis etwa 2,5 : 1,0 umgesetzt werden. Bei einer
Ausführungsform
können
das mit Alkenyl substituierte Bernsteinsäureanhydrid und das Polyaziridin
in einem Molverhältnis
von etwa 1,1 : 1,0 bis etwa 2,3 : 1,0 umgesetzt werden. Bei einer
anderen Ausführungsform
können
das mit Alkenyl substituierte Bernsteinsäureanhydrid und das Polyaziridin
in einem Molverhältnis
von etwa 1,2 : 1,0 bis etwa 1,9 : 1,0 umgesetzt werden. Bei einer
weiteren Ausführungsform
können
das mit Alkenyl substituierte Bernsteinsäureanhydrid und das Polyaziridin
in einem Molverhältnis
von etwa 1,4 : 1,0 umgesetzt werden. Bei einer anderen Ausführungsform
können
das mit Alkenyl substituierte Bernsteinsäureanhydrid und das Polyaziridin
in einem Molverhältnis
von etwa 1,8 : 1,0 umgesetzt werden.
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Zusammensetzungen
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Die
erfindungsgemäßen neuartigen
Zusammensetzungen enthalten das Reaktionsprodukt aus (a) einem mit
Alkenyl substituierten Bernsteinsäureanhydrid mit einem durchschnittlichen
Molekulargewicht von etwa 250 bis etwa 3.000 und (b) einem Polyaziridin
mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 250 bis etwa
5.000. Bei einer Ausführungsform
ist das Reaktionsprodukt aus (a) dem mit Alkenyl substituierten Bernsteinsäureanhydrid
mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 250 bis etwa
3.000 und (b) dem Polyaziridin mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht
von etwa 250 bis etwa 5.000 in einer Kraftstoffzusammensetzung enthalten.
Bei einer anderen Ausführungsform
wird das Reaktionsprodukt aus (a) dem mit Alkenyl substituierten
Bernsteinsäureanhydrid
mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 250 bis etwa
3.000 und (b) dem Polyaziridin mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht
von etwa 250 bis etwa 5.000 als Additiv formuliert, z.B. als Konzentrat,
und kann ggfs. einer Kraftstoffzusammensetzung zugesetzt werden,
ehe diese mit dem Motor wie einem Dieselmotor und/oder einer Einspritzvorrichtung,
darunter einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung zugesetzt wird.
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Bei
einer Ausführungsform
ist das Reaktionsprodukt aus (a) einem mit Alkenyl substituierten
Bernsteinsäureanhydrid
mit dem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 250 bis etwa
3.000 und (b) einem Polyaziridin mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht
von etwa 250 bis etwa 750 in einer Kraftstoffzusammensetzung wie
einer Dieselkraftstoffzusammensetzung enthalten.
-
Wenn
man eine erfindungsgemäße Kraftstoffzusammensetzung
formuliert, wird das Reaktionsprodukt aus (a) dem mit Alkenyl substituierten
Bernsteinsäureanhydrid
mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 250 bis etwa
3.000 und (b) dem Polyaziridin mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht
von etwa 250 bis etwa 5.000 in ausreichender Menge verwendet, um
die Bildung von Ablagerungen in einem Motor, d.h. einem Kompressioszündungsverbrennungsdieselmotor
zu verringern oder zu hemmen. Daher kann die Kraftstoffzusammensetzung
eine kleinere Menge des Reaktionsprodukts, um die Bildung von Ablagerungen
am Motor zu steuern oder zu verringern, und eine größere Menge
eines Kohlenwasserstoffs enthalten. Bei einer Ausführungsform
siedet der Kohlenwasserstoff im Bereich von Dieselkraftstoff.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
enthält
die Kraftstoffzusammensetzung bezogen auf den Wirkstoff eine Menge
des Reaktionsprodukts von etwa 10 bis etwa 10.000 ppm (Gewichtsteile
Reaktionsprodukt pro Millionen Teile Kraftstoff plus Reaktantenprodukt).
Bei einer anderen Ausführungsform
enthält
die Kraftstoffzusammensetzung bezogen auf den Wirkstoff etwa 50
bis etwa 1000 ppm. Bei einer weiteren Ausführungsform enthält die Kraftstoffzusammensetzung
bezogen auf den Wirkstoff etwa 100 bis etwa 500 ppm.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
wird das Reaktionsprodukt aus (a) dem mit Alkenyl substituierten Bernsteinsäureanhydrid
mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 250 bis etwa
3.000 und (b) dem Polyaziridin mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht
von etwa 250 bis etwa 5.000 als Additiv, z.B. als Konzentrat formuliert,
und kann ggfs. vor dem Kontakt mit dem Motor wie einem Dieselmotor
und/oder der Einspritzvorrichtung einschließlich einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung
einer Kraftstoffzusammensetzung zugesetzt wer den. Das Reaktionsprodukt
aus (a) dem mit Alkenyl substituierten Bernsteinsäureanhydrid
mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 250 bis etwa
3.000 und (b) dem Polyaziridin mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht
von etwa 250 bis etwa 5.000 kann mit einem Träger im Additiv formuliert werden.
Bei einer Ausführungsform
ist der Träger
ein flüssiges
Trägerfluid.
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Typischerweise
enthält
das Additiv etwa 30 bis etwa 80 Gew.-% Reaktionsprodukt aus (a)
dem mit Alkenyl substituierten Bernsteinsäureanhydrid mit einem durchschnittlichen
Molekulargewicht von etwa 250 bis etwa 3.000 und (b) dem Polyaziridin
mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 250 bis etwa 5.000
als Additiv. Bei einer Ausführungsform
enthält
das Additiv etwa 50 bis etwa 70 Gew.-% Reaktionsprodukt aus (a)
dem mit Alkenyl substituierten Bernsteinsäureanhydrid mit einem durchschnittlichen
Molekulargewicht von etwa 250 bis etwa 3.000 und (b) dem Polyaziridin
mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 250 bis etwa
5.000.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
kann das Additiv etwa 20 bis etwa 70 Gew.- % des Trägers umfassen.
Bei einer anderen Ausführungsform
kann das Additiv etwa 30 bis etwa 50 Gew.-% des flüssigen Trägerfluids
enthalten.
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Im
Allgemeinen beträgt
das Gewichtsverhältnis
des Trägers
zur neuartigen Zusammensetzung, die das Reaktionsprodukt aus (a)
dem mit Alkenyl substituierten Bernsteinsäureanhydrid mit einem durchschnittlichen
Molekulargewicht von etwa 250 bis etwa 3.000 und (b) dem Polyaziridin
mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 250 bis etwa
5.000 enthält,
bezogen auf den Wirkstoff etwa 0,3 : 1 bis etwa 2 : 1. Bei einer
Ausführungsform
beträgt
das Gewichtsverhältnis
des Trägers
zur neuartigen Zusammensetzung, die das Reaktionsprodukt aus (a)
dem mit Alkenyl substituierten Bernsteinsäureanhydrid mit einem durchschnittlichen
Molekulargewicht von etwa 250 bis etwa 3.000 und (b) dem Polyaziridin
mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 250 bis etwa
5.000 enthält,
bezogen auf den Wirkstoff etwa 0,5 : 1 bis etwa 1 : 1. Die Bezugsgröße "Wirkstoff' schließt nicht
ein: das Gewicht (i) des nicht umgesetzten mit Alkenyl substituierten Bernsteinsäureanhydrids
oder der Polyaziridinmoleküle,
die mit dem Produkt wie hergestellt und verwendet assoziiert sind
und darin verbleiben, und (ii) etwaiger Lösungsmittel, die bei der Herstellung
der neuartigen Zusammensetzung entweder während oder nach ihrer Bildung,
aber vor Zugabe des Trägers,
verwendet werden.
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Der
Anteil des verwendeten Trägers
in Bezug auf die das Reaktionsprodukt aus (a) dem mit Alkenyl substituierten
Bernsteinsäureanhydrid
mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 250 bis etwa 3.000
und (b) dem Polyaziridin mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht
von etwa 250 bis etwa 5.000 enthaltende neuartige Zusammensetzung
im erfindungsgemäßen Additivpaket
ist derart, dass die das verdünnte
Additiv enthaltende Kraftstoffzusammensetzung bei Verbrauch in einem
Motor wie einem Dieselmotor im Vergleich zu der Sauberkeit des gleichen
Motors, der mit der gleichen Kraftstoffzusammensetzung, aber ohne
den Träger
mit der neuartigen Zusammensetzung betrieben wird, für größere Sauberkeit
sorgt.
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Alternativ
ist der Anteil des verwendeten Trägers in Bezug auf die das Reaktionsprodukt
aus (a) dem mit Alkenyl substituierten Bernsteinsäureanhydrid
mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 250 bis etwa
3.000 und (b) dem Polyaziridin mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht
von etwa 250 bis etwa 5.000 enthaltende neuartige Zusammensetzung
im erfindungsgemäßen Additivpaket
derart, dass die das verdünnte
Additiv enthaltende Kraftstoffzusammensetzung bei Verbrauch in einer
Einspritzvorrichtung wie einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung im
Vergleich zu der Sauberkeit der gleichen Einspritzvorrichtung, die
mit der gleichen Kraftstoffzusammensetzung, aber ohne den Träger mit
der neuartigen Zusammensetzung betrieben wird, für größere Sauberkeit sorgt.
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Die
zur Formulierung der bevorzugten erfindungsgemäßen Kraftstoffe verwendeten
Additive können einzeln
oder in verschiedenen Unterkombinationen in den Kraftstoff, wie
z.B. einen Dieselkraftstoff, eingemischt werden. Bei einer Ausführungsform
werden alle Komponenten unter Verwendung eines Additivkonzentrats
gleichzeitig gemischt, da dies die Vorteile der durch die Kombination
von Bestandteilen bereitsgestellten wechselseitigen Kompatibilität ausnutzen
kann, wenn diese in Form eines Additivkonzentrats vorliegen. Auch verringern
sich durch Verwendung des Konzentrats die Mischzeit und die Möglichkeit
von Mischfehlern.
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Neben
dem Reaktionsprodukt aus (a) dem mit Alkenyl substituierten Bernsteinsäureanhydrid
und dem Polyaziridin können
die Kraftstoffzusammensetzungen und/oder Additivkonzentrate ggfs.
noch weitere Komponenten enthalten. Zum Beispiel können die
Kraftstoffzusammensetzungen und/oder Additivkonzentrate ein oder
mehrere der folgenden Substanzen enthalten: Zündbeschleuniger, Reibungsmodifiziermittel,
Detergenzien, Dispergiermittel, Antioxidantien, Wärmestabilisierungsmittel,
Korrosionsinhibitoren, Mittel gegen Anlaufen, Metalldesaktivatoren,
Schaumbremser, Verschnittmittel, Mittel, mit denen Pakete kompatibel
gemacht werden, Mitteln zu Verbesserung der Schmierfähigkeit,
antistatische Additive, Additive für die Kaltfließfähigkeit,
Demulgatoren und dergleichen.
-
Diese
Erfindung ist anwendbar auf den Betrieb von Motoren (z.B. Motoren,
die in elektrischen Stromerzeugungsanlagen, Pumpstationen, Antrieben
für Automobile,
LKWs, Straßenbaugeräten, Militärfahrzeugen usw.
verwendet werden). Außerdem
ist die Erfindung auf den Betrieb von Einspritzvorrichtungen anwendbar, wie
z.B. Kraftstoffeinspritzvorrichtungen. Folglich umfasst eine Ausführungsform
der Erfindung ein Verfahren zur Verringerung der Menge an Ablagerungen
in einem Motor, welches umfasst: das In-Kontakt-Bringen des Motors
mit einer Kraftstoffzusammensetzung, die umfasst: eine größere Menge
eines Kohlenwasserstoffs und eine kleinere Menge einer Zusammensetzung,
die das Reaktionsprodukt aus (a) einem mit Alkenyl substituierten
Bernsteinsäureanhydrid
mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 250 bis etwa
3.000 und (b) einem Polyaziridin mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht
von etwa 250 bis etwa 5.000 enthält. Bei
einer anderen Ausführungsform
umfasst die Erfindung ein Verfahren zur Verringerung der Menge von
Ablagerungen in einem Dieselmotor, welches umfasst: das In-Kontakt-Bringen
des Motors mit einer Kraftstoffzusammensetzung, die umfasst: eine
größere Menge
eines im Bereich von Dieselkraftstoff siedenden Kohlenwasserstoffs
und eine kleinere Menge einer Zusammensetzung, die das Reaktionsprodukt
aus (a) einem mit Alkenyl substituierten Bernsteinsäureanhydrid
mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 250 bis etwa
3.000 und (b) einem Polyaziridin mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht
von etwa 250 bis etwa 5.000 enthält.
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Eine
weitere Ausführungsform
der Erfindung umfasst ein Verfahren zur Verhinderung des Verstopfens von
Einspritzvorrichtungen, welches umfasst: das In-Kontakt-Bringen einer Einspritzvorrichtung
mit einer Kraftstoffzusammensetzung, die umfasst: eine größere Menge
eines Kohlenwasserstoffs und eine kleinere Menge einer Zusammensetzung,
die das Reaktionsprodukt aus (a) einem mit Alkenyl substituierten
Bernsteinsäureanhydrid
mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 250 bis etwa
3.000 und (b) einem Polyaziridin mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht
von etwa 250 bis etwa 5.000 enthält.
Bei einer weiteren Ausführungsform
umfasst die Erfindung ein Verfahren zur Verhinderung des Verstopfens
von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen, umfassend: das In-Kontakt-Bringen einer
Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit einer Kraftstoffzusammensetzung,
die umfasst: eine größere Menge
eines Kohlenwasserstoffs und eine kleinere Menge einer Zusammensetzung,
die das Reaktionsprodukt aus (a) einem mit Alkenyl substituierten
Bernsteinsäureanhydrid
mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 250 bis etwa
3.000 und (b) einem Polyaziridin mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht
von etwa 250 bis etwa 5.000 enthält.
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Eine
weitere Ausführungsform
der Erfindung umfasst die Verwendung einer Zusammensetzung, die das
Reaktionsprodukt aus (a) einem mit Alkenyl substituierten Bernsteinsäureanhydrid
mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 250 bis etwa
750 und (b) einem Polyaziridin mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht
von etwa 250 bis etwa 5.000 enthält.
Bei einer Ausführungsform
wird die Zusammensetzung als Detergens verwendet. Bei einer anderen
Ausführungsform
wird die Zusammensetzung dazu verwendet, die Menge an Ablagerungen
in einem Dieselmotor zu verringern. Bei einer weiteren Ausführungsform
wird die Zusammensetzung dazu verwendet, das Verstopfen von Einspritzvorrichtungen
zu verringern.
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Bei
einigen Ausführungsformen
kann die Reaktion zwischen (a) dem mit Alkenyl substituierten Bernsteinsäureanhydrid
mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 250 bis etwa
3000 und (b) dem Polyaziridin mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht
von etwa 250 bis etwa 750 in der Trägerflüssigkeit ablaufen. In anderen
Fällen
wird das vorher hergestellte Reaktantenprodukt mit einer geeigneten
Menge der Trägerflüssigkeit
gemischt. Auf Wunsch kann das Reaktantenprodukt in einem geeigneten
Lösungsmittel
oder einer Trägerflüssigkeit
hergestellt und dann mit einer zusätzlichen Menge der gleichen
oder einer anderen Trägerflüssigkeit
gemischt werden.
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Beispiele
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Die
folgenden Beispiele dienen der Veranschaulichung, sollen aber nicht
einschränkend
sein. Auch andere geeignete Modifikationen und Abwandlungen der
Vielzahl von Bedingungen und Parameter, die man auf diesem Gebiet
normalerweise findet und die für
Fachleute offensichtlich sind, liegen im Rahmen der Erfindung.
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Beispiel 1
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162,96
g (0,172 Äquivalente)
PIBSA (Äquivalentgewicht
von 950) wurden in einen 500 ml-Kolben gegeben, der mit einer Dean-Stark-Falle
und einer Stickstoffspülung
ausgerüstet
war. Das PIBSA wurde auf etwa 150°C
erwärmt.
Dann gab man über
einen Zeitraum von 17 Minuten 54,38 g (0,129 Mol) Polyaziridin (Molekulargewicht
423) zu. Das Polyaziridin kann unter einem leichten Vakuum zugesetzt
werden. Das Verhältnis
der Äquivalente
von PIBSA zu den Mol Polyaziridin in der Reaktion betrug 1,3 zu
1.
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Die
Reaktion lief ungefähr
2 Stunden bei 155°C
weiter. Die Reaktion kann unter einem leichten Vakuum ablaufen.
Während
der Reaktion wurde das Nebenprodukt Wasser durch den Stickstoffstrom
entfernt. Das resultierende Produkt war eine braune zähflüssige Flüssigkeit.
Ein Infrarotspektrum zeigte, dass das Produkt sowohl Imid- als auch
Amidkomponenten enthielt.
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Beispiel 2
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196,08
g (0,206 Äquivalente)
PIBSA (Äquivalentgewicht
von 950) und 64,88 g Toluol wurden in einen 500 ml-Kolben gegeben,
der mit einer Dean-Stark-Falle und einer Stickstoffspülung ausgerüstet war.
Als das PIBSA und das Toluol vollständig vermischt waren, gab man
53,02 g (0,123 Mol) Polyaziridin (Molekulargewicht 423) zu. Das
Verhältnis
der Äquivalente
von PIBSA zu den Mol Polyaziridin in der Reaktion betrug 1,7 zu
1.
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Das
Reaktionsgemisch wurde auf 155 bis 160°C erwärmt und etwa 3 Stunden auf
diesem Wert gehalten. Während
der Reaktion wurde das Nebenprodukt Wasser durch azeotrope Destillation
mit Toluol entfernt. Nach Abschluss der Reaktion wurde Toluol durch
Destillation unter einer Stickstoffspülung entfernt. Das resultierende
Produkt war eine braune zähflüssige Flüssigkeit.
Ein Infrarotspektrum zeigte, dass das Produkt sowohl Imid- als auch
Amidkomponenten enthielt.
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Beispiel 3
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172,47
g (0,182 Äquivalente)
PIBSA (Äquivalentgewicht
von 950) und 49,35 g Toluol wurden in einen 500 ml-Kolben gegeben,
der mit einer Dean-Stark-Falle und einer Stickstoffspülung ausgerüstet war.
Als das PIBSA und das Toluol voll ständig vermischt waren, gab man
41,90 g (0,099 Mol) Polyaziridin (Molekulargewicht 423) zu. Das
Verhältnis
der Äquivalente
von PIBSA zu den Mol Polyaziridin in der Reaktion betrug 1,8 zu
1.
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Das
Reaktionsgemisch wurde auf 155 bis 160°C erwärmt und etwa 2,5 Stunden auf
diesem Wert gehalten. Während
der Reaktion wurde das Nebenprodukt Wasser durch azeotrope Destillation
mit Toluol entfernt. Nach Abschluss der Reaktion wurde Toluol durch
Destillation unter einer Stickstoffspülung entfernt. Das resultierende
Produkt war eine braune zähflüssige Flüssigkeit.
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Beispiel 4
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145,47
g (0,153 Äquivalente)
PIBSA (Äquivalentgewicht
von 950) und 74,94 g Toluol wurden in einen 500 ml-Kolben gegeben,
der mit einer Dean-Stark-Falle und einer Stickstoffspülung ausgerüstet war.
Als das PIBSA und das Toluol vollständig vermischt waren, gab man
70,78 g (0,117 Mol) Polyaziridin (Molekulargewicht 600) zu. Das
Verhältnis
der Äquivalente
von PIBSA zu den Mol Polyaziridin in der Reaktion betrug 1,3 zu
1.
-
Das
Reaktionsgemisch wurde auf 140 bis 145°C erwärmt und etwa 4 Stunden auf
diesem Wert gehalten. Während
der Reaktion wurde das Nebenprodukt Wasser durch azeotrope Destillation
mit Toluol entfernt. Nach Abschluss der Reaktion wurde Toluol durch
Destillation unter einer Stickstoffspülung entfernt. Das resultierende
Produkt war eine braune zähflüssige Flüssigkeit.
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Beispiel 5
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126,16
g (0,060 Mol) PIBSA (Äquivalentgewicht
von 2120) und 114,42 g Toluol wurden in einen 500 ml-Kolben gegeben,
der mit einer Dean-Stark-Falle und einer Stickstoffspülung ausgerüstet war.
Als das PIBSA und das Toluol vollständig vermischt waren, gab man
32,36 g (0,054 Mol) Polyaziridin (Molekulargewicht 600) zu. Das
Verhältnis
der Äquivalente
von PIBSA zu den Mol Polyaziridin in der Reaktion betrug 1,1 zu
1.
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Das
Reaktionsgemisch wurde auf 160 bis 165°C erwärmt und etwa 5 Stunden auf
diesem Wert gehalten. Während
der Reaktion wurde das Nebenprodukt Wasser durch azeotrope Destillation
mit Toluol entfernt. Nach Abschluss der Reaktion wurde Toluol durch
Destillation unter einer Stickstoffspülung entfernt. Das resultierende
Produkt war eine braune zähflüssige Flüssigkeit.
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Beispiel 6
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Die
Zusammensetzungen der Beispiele 1 bis 5 wurden mit Zusammensetzungen
verglichen, die das Reaktionsprodukt von PIBSA und TEPA im XUD9-Test
enthielten. Die Ergebnisse des Tests sind in der folgenden Tabelle
gezeigt. Tabelle
1: Ergebnisse des XUD9-Tests
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Die
Ausführungsformen
der Erfindung umfassen einen oder mehrere der vorstehend beschriebenen Aspekte.
Selbstverständlich
können
verschiedene Abwandlungen vorgenommen werden, ohne den Rahmen der
Erfindung zu verlassen. Folglich liegen auch andere Ausführungsformen
im Rahmen der folgenden Ansprüche.
-
Alle
hier zitierten Patente und Veröffentlichungen
werden durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit in diese Anmeldung aufgenommen.