POLIALQUENAMINAS CON CARACTERISTICAS DE UTILIZACION MEJORADAS.
Formulación de polialquenamina que comprende, al menos, una polialquenamina en un disolvente,
en donde la formulación presenta, al menos, una de las siguientes características para bajas temperaturas:
a) punto de opacidad (cloud point) inferior o igual a -28ºC (determinado según DIN ISO 3015 o DIN EN 23015)
b) punto de solidificación (pour point) inferior o igual a -27ºC (determinado según DIN ISO 3016); y/o
c) precipitaciones cristalinas menores tras el almacenamiento por un periodo de 1 día a 6 semanas a una temperatura de, aproximadamente, -35ºC;
en donde el disolvente se selecciona entre
L1) al menos, una n- o iso-parafina C10-C14, y
L2) al menos, un n- o iso-nafteno C10-C14, y
en donde L1 y L2 están presentes en una proporción de mezcla de 10:90 a 90:10
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2004/003425.
Solicitante: BASF SE.
Nacionalidad solicitante: Alemania.
Dirección: 67056 LUDWIGSHAFEN, DE.
Inventor/es: BERGEMANN, MARCO, POSSELT, DIETMAR, SCHWAHN, HARALD, DIEHL, KLAUS, WETTLING, THOMAS, FEHR,ERICH,K, SCHMIDTKE,HELMUT.
Fecha de Publicación: .
Fecha Concesión Europea: 30 de Junio de 2010.
Clasificación Internacional de Patentes:
- C08F8/32 QUIMICA; METALURGIA. › C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES. › C08F COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES QUE IMPLICAN UNICAMENTE ENLACES INSATURADOS CARBONO - CARBONO (producción de mezclas de hidrocarburos líquidos a partir de hidrocarburos de número reducido de átomos de carbono, p. ej. por oligomerización, C10G 50/00; Procesos de fermentación o procesos que utilizan enzimas para la síntesis de un compuesto químico dado o de una composición dada, o para la separación de isómeros ópticos a partir de una mezcla racémica C12P; polimerización por injerto de monómeros, que contienen uniones insaturadas carbono-carbono, sobre fibras, hilos, hilados, tejidos o artículos fibrosos hechos de estas materias D06M 14/00). › C08F 8/00 Modificación química por tratamiento posterior (polímeros injertados, polímeros en bloque, reticulados con monómeros insaturados o con polímeros C08F 251/00 - C08F 299/00; de cauchos de dieno conjugados C08C). › por reacción con aminas.
- C09D11/02B
- C10L1/14B
- C10L1/22P10
- C10L1/22P10D
- C10L10/00 C […] › C10 INDUSTRIAS DEL PETROLEO, GAS O COQUE; GAS DE SINTESIS QUE CONTIENE MONOXIDO DE CARBONO; COMBUSTIBLES; LUBRICANTES; TURBA. › C10L COMBUSTIBLES NO PREVISTOS EN OTROS LUGARES; GAS NATURAL; GAS NATURAL DE SINTESIS OBTENIDO POR PROCEDIMIENTOS NO PREVISTOS EN LAS SUBCLASES C10G O C10K; GAS DE PETROLEO LICUADO; USO DE ADITIVOS PARA COMBUSTIBLES O FUEGOS; GENERADORES DE FUEGO. › Uso de aditivos con fines particulares para combustibles o fuegos (empleo de ligantes para fabricación de briquetas de combustibles sólidos C10L 5/10; empleo de aditivos para mejorar la combustión de combustibles sólidos C10L 9/10).
- C10M133/06 C10 […] › C10M COMPOSICIONES LUBRICANTES (composiciones para la perforación de pozos C09K 8/02 ); UTILIZACION DE SUSTANCIAS, YA SEA SOLAS, O COMO INGREDIENTES LUBRICANTES EN UNA COMPOSICION LUBRICANTE (agentes de desmoldeo, es decir, de separación, para metales B22C 3/00, para materias plásticas o para sustancias en estado plástico, en general B29C 33/56, para el vidrio C03B 40/02; lubricantes para textiles D06M 11/00, D06M 13/00, D06M 15/00; aceites de inmersión para microscopia G02B 21/33). › C10M 133/00 Composiciones lubricantes caracterizadas porque el aditivo es un compuesto orgánico no macromolecular que contiene nitrógeno. › con grupos amino unidos a átomos de carbono acíclicos o cicloalifáticos.
- C10M133/08 C10M 133/00 […] › que contienen grupos hidroxilo.
- C10M133/40 C10M 133/00 […] › Ciclo de seis miembros que contiene solamente carbono y nitrógeno.
- C10M133/48 C10M 133/00 […] › conteniendo el ciclo a la vez nitrógeno y oxígeno.
- C10M133/50 C10M 133/00 […] › Morfolinas.
- C10M133/54 C10M 133/00 […] › Aminas.
- C10M141/04 C10M […] › C10M 141/00 Composiciones lubricantes caracterizadas porque el aditivo es una mezcla de al menos dos compuestos cubiertos por más de uno de los grupos principales C10M 125/00 - C10M 139/00, siendo cada uno de estos compuestos un compuesto esencial. › siendo uno de ellos, al menos, un compuesto orgánico que contiene halógenos.
Clasificación PCT:
- C08F8/30 C08F 8/00 […] › Introducción de átomos de nitrógeno o grupos que contienen nitrógeno.
- C08L23/26 C08 […] › C08L COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones basadas en monómeros polimerizables C08F, C08G; pinturas, tintas, barnices, colorantes, pulimentos, adhesivos D01F; filamentos o fibras artificiales D06). › C08L 23/00 Composiciones de homopolímeros o copolímeros de hidrocarburos alifáticos insaturados que tienen solamente un enlace doble carbono-carbono; Composiciones de derivados de tales polímeros. › modificadas por tratamiento químico posterior.
- C09D11/02 C […] › C09 COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES; ADHESIVOS; COMPOSICIONES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR; APLICACIONES DE LOS MATERIALES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR. › C09D COMPOSICIONES DE REVESTIMIENTO, p. ej. PINTURAS, BARNICES, LACAS; EMPLASTES; PRODUCTOS QUIMICOS PARA LEVANTAR LA PINTURA O LA TINTA; TINTAS; CORRECTORES LIQUIDOS; COLORANTES PARA MADERA; PRODUCTOS SOLIDOS O PASTOSOS PARA ILUMINACION O IMPRESION; EMPLEO DE MATERIALES PARA ESTE EFECTO (cosméticos A61K; procedimientos para aplicar líquidos u otros materiales fluidos a las superficies, en general B05D; coloración de madera B27K 5/02; vidriados o esmaltes vitreos C03C; resinas naturales, pulimento francés, aceites secantes, secantes, trementina, per se , C09F; composiciones de productos para pulir distintos del pulimento francés, cera para esquíes C09G; adhesivos o empleo de materiales como adhesivos C09J; materiales para sellar o guarnecer juntas o cubiertas C09K 3/10; materiales para detener las fugas C09K 3/12; procedimientos para la preparación electrolítica o electroforética de revestimientos C25D). › C09D 11/00 Tintas. › Tintas de impresión (C09D 11/30 tiene prioridad).
- C10L1/22 C10L […] › C10L 1/00 Combustibles carbonosos líquidos. › que contienen nitrógeno.
- C10L10/06 C10L […] › C10L 10/00 Uso de aditivos con fines particulares para combustibles o fuegos (empleo de ligantes para fabricación de briquetas de combustibles sólidos C10L 5/10; empleo de aditivos para mejorar la combustión de combustibles sólidos C10L 9/10). › para facilitar la eliminación del hollín.
- C10M133/54 C10M 133/00 […] › Aminas.
- C10M141/06 C10M 141/00 […] › siendo uno de ellos, al menos, un compuesto orgánico que contiene nitrógeno.
- C10M149/12 C10M […] › C10M 149/00 Composiciones lubricantes caracterizadas porque el aditivo es un compuesto macromolecular que contiene nitrógeno. › Compuestos macromoleculares obtenidos por reacciones distintas a aquellas en las que intervienen solamente enlaces insaturados carbono-carbono.
Clasificación antigua:
- C08F8/30 C08F 8/00 […] › Introducción de átomos de nitrógeno o grupos que contienen nitrógeno.
- C08L23/26 C08L 23/00 […] › modificadas por tratamiento químico posterior.
- C09D11/02 C09D 11/00 […] › Tintas de impresión (C09D 11/30 tiene prioridad).
- C10L1/22 C10L 1/00 […] › que contienen nitrógeno.
- C10L10/06 C10L 10/00 […] › para facilitar la eliminación del hollín.
- C10M133/54 C10M 133/00 […] › Aminas.
- C10M141/06 C10M 141/00 […] › siendo uno de ellos, al menos, un compuesto orgánico que contiene nitrógeno.
- C10M149/12 C10M 149/00 […] › Compuestos macromoleculares obtenidos por reacciones distintas a aquellas en las que intervienen solamente enlaces insaturados carbono-carbono.
Fragmento de la descripción:
Polialquenaminas con características de utilización mejoradas.
La presente invención se refiere a formulaciones de polialquenaminas que comprenden, al menos, una polialquenamina en un disolvente, con características de utilización mejoradas, especialmente, características mejoradas para bajas temperaturas; un procedimiento para la obtención de dichas formulaciones, así como la utilización de dichas formulaciones en compuestos de combustible y lubricantes, especialmente, combustibles, para la mejora del efecto purificador del sistema de entrada de tales combustibles.
Estado actual de la técnica
Los carburadores y sistemas de entrada de motores Otto, pero también los sistemas de inyección para la dosificación de combustible se ven muy afectados por las impurezas originadas por partículas de polvo del aire, radicales hidrocarburo de la cámara de combustión y los gases de ventilación de la carcasa del cigüeñal conducidos al carburador. Dichos residuos desplazan la relación de aire y combustible en la marcha en vacío y en la parte inferior del área de carga parcial, de modo que la mezcla se hace más magra, la combustión, incompleta y por ello, las partes de hidrocarburos sin quemar o parcialmente quemadas en el gas de escape se hacen mayores. La consecuencia es el incremento en el consumo de la gasolina.
Para evitar dichas desventajas, se conoce el procedimiento de utilizar aditivos para el combustible para mantener limpias las válvulas y los carburadores o sistemas de inyección de motores Otto (ver, por ejemplo: M. Rossenbeck en Katalysatoren, Tenside, Mineralöladditive (Catalizadores, tensioactivos, aditivos de aceites minerales), Eds. J. Falbe, U. Hasserodt, pág. 223, Ed. G. Thieme, Stuttgart 1978). Dichos aditivos para combustibles, de acción superficial, en general son denominados "detergentes". En el área de compuestos para lubricantes a menudo se utilizan los denominados "dispersantes" como aditivos de acción superficial, en donde aquellos también son adecuados, en parte, para la implementación como detergentes en compuestos de combustibles.
Las polialquenaminas pertenecen al conjunto de los aditivos para combustibles más difundidos. Se encuentran en el conjunto de los aditivos detergentes y se caracterizan por un excelente efecto de mantenimiento o de limpieza en el motor, especialmente, en los sistemas de entrada de combustible del motor.
Las polibutilaminas y las poliisobutilaminas, los procedimientos para su obtención y su utilización en compuestos de combustibles y lubricantes se conocen, por ejemplo, por las memorias EP-A 0 244 616 y EP-A 0 277 345.
Las polialquenaminas, como las polibutenamidas o poliisobutenaminas mencionadas usualmente no son producidas en sustancia sino en presencia de un disolvente de reacción inerte. Éste no es extraído de la mezcla de reacción tras finalizar la reacción. Dado que no interfiere en los procesos de combustión en el motor, permanece en el aditivo en sí para combustibles.
Sin embargo, los productos convencionales de polialquenaminas, que contienen disolventes, presentan problemas en cuanto al comportamiento a bajas temperaturas. Presentan, por ejemplo, una tendencia a la conformación de sedimentaciones debido a la cristalización de los componentes de parafina del disolvente.
Por la memoria WO 00/47698 se conoce una formulación de poliisobutenamina, en donde se utiliza la poliisobutenamina, obtenida hidroformilación y posterior aminación reductiva con amoniaco del poliisobuteno altamente reactivo con Mn = 1000 g/mol, y la dilución hasta obtener porcentajes en peso iguales con parafina C10-C14.
Por la memoria WO 01/85874 se conoce una formulación de poliisobutenamina con Mn = 1000 g/mol, disuelta en mezcla de n-parafinas con una viscosidad < 20 cm2/seg a 20ºC, que es mezclada adicionalmente con un aceite base mineral y un portador sintético de óxido de butileno.
Por la memoria WO 97/23586 se conoce la obtención de una poliisobutenamina en donde se convierten 300 g de poliisobuteno (Mn = 1000 g/mol), 300 g de Mihagol M, 402 g de una solución acuosa de amoniaco, al 25%, así como 0,13 g de un catalizador especial de rodio en un autoclave agitado.
Es objeto de la presente invención presentar formulaciones novedosas de polialquenaminas con características mejoradas para bajas temperaturas.
Breve descripción de la invención
Sorprendentemente, se descubrió que mediante la selección adecuada de disolventes se obtiene una formulación de polialquenaminas que presenta características de utilización notablemente mejoradas, especialmente, en el caso de características para bajas temperaturas.
Dichas características para bajas temperaturas mejoradas se manifiestan en un punto de opacidad (cloud point, CP) más bajo, un punto de solidificación (pour point, PP) más bajo y/o una estabilidad mejorada de almacenamiento para bajas temperaturas.
A pesar de la modificación del sistema de solvente se descubrió, sorprendentemente, que en cuanto a la obtención a escala industrial no se requiere ninguna modificación de las plantas de producción presentes o de los catalizadores utilizados. Con el mismo flujo volumétrico, la presente invención permite la fabricación de una cantidad notablemente mayor de la polialquenamina realmente efectiva utilizada como aditivo. Con la misma cantidad utilizada de aditivo (polialqueno disuelto en disolvente) se lograron efectos notablemente mejorados en pruebas en motores en comparación con el estado actual de la técnica.
Un primer objeto de la invención es una formulación de polialquenamina que comprende, al menos, una polialquenamina en un disolvente, en donde la formulación presenta, al menos, una de las siguientes características para bajas temperaturas:
en donde el disolvente es definido como en la reivindicación 1.
Preferentemente, la formulación presenta un punto de solidificación en el rango de -27 a -55ºC, por ejemplo, entre -30 y -50ºC, y un punto de opacidad en el rango de -28 a -51ºC, por ejemplo, entre -33 y -45ºC.
Preferentemente, el disolvente presenta una densidad (a 15ºC, ASTM D 4052, EN ISO 12185-1996) en el rango de 650 a 810 kg/m3, por ejemplo, entre 720 y 820 o 740 y 810 kg/m3 y/o una viscosidad (a 20ºC, ASTM D 445) en el rango de 1,0 a 5,0 mm2/s, por ejemplo, entre 1,6 y 2,0 o 1,7 y 1,9 mm2/s.
El disolvente es seleccionado entre mezclas de
en donde L1 y L2 están presentes en una proporción de mezcla de 10:90 a 90:10.
La proporción de polialqueno de la polialquenamina contenida en la formulación es el producto de polimerización de monómeros olefínicos C2-C6 iguales o diferentes, de cadena lineal o de cadena ramificada, preferentemente, polimerizados estadísticamente.
El polialqueno utilizado para la obtención de la polialquenamina presenta un peso molecular de media numérica Mn de 200 a 10.000, por ejemplo, 500 a 5000 u 800 a 1200, u 850 a 1100, por ejemplo, aproximadamente 1000.
En un modo de ejecución especialmente preferido, el polialqueno está derivado de i-buteno o una mezcla de monómeros que contiene i-buteno, por ejemplo, una mezcla de i-buteno y hasta, aproximadamente, 20% en peso de n-buteno. Preferentemente, el polialqueno es un poliisobuteno (PIB).
En otro modo de ejecución especial de la formulación acorde a la invención, la polialquenamina es una poliisobutenamina (PIBA), derivada de un poliisobuteno con, al menos, una de las siguientes características:
Reivindicaciones:
1. Formulación de polialquenamina que comprende, al menos, una polialquenamina en un disolvente, en donde la formulación presenta, al menos, una de las siguientes características para bajas temperaturas:
en donde el disolvente se selecciona entre
en donde L1 y L2 están presentes en una proporción de mezcla de 10:90 a 90:10.
2. Formulación acorde a la reivindicación 1, con un punto de solidificación en el rango de -27 a -55ºC y/o un punto de opacidad en el rango de -28 a -51ºC.
3. Formulación acorde a una de las reivindicaciones anteriores, en donde el disolvente presenta una densidad (a 15ºC, ASTM D 4052, EN ISO 12185-1996) en el rango de 650 a 900 kg/m3 y/o una viscosidad (a 20ºC, ASTM D 445) en el rango de 1,0 a 5,0 mm2/s.
4. Formulación acorde a una de las reivindicaciones anteriores, en donde la proporción de polialqueno de la polialquenamina es el producto de polimerización de monómeros olefínicos C2-C6 iguales o diferentes, de cadena lineal o de cadena ramificada.
5. Formulación acorde a la reivindicación 4, en donde el polialqueno presenta un peso molecular numérico medio de 200 a 10.000.
6. Formulación acorde a la reivindicación 5, en donde el polialqueno está derivado de de i-buteno o de una mezcla de monómeros que contiene i-buteno.
7. Formulación acorde a la reivindicación 6, en donde el polialqueno es un poliisobuteno (PIB).
8. Formulación acorde a una de las reivindicaciones anteriores, en donde la polialquenamina es una poliisobutenamina (PIBA), derivada de un poliisobuteno con, al menos, una de las siguientes características:
9. Formulación acorde a una de las reivindicaciones 1 a 7, en donde la polialquenamina es el producto de reacción de un polialqueno con una amina de la siguiente fórmula general I
en donde
R1 y R2 son, independientemente entre sí, H, un radical alquilo C1-C18, alquenilo C2-C18, cicloalquilo C4-C18, alquilo-arilo C1-C18, hidroxi-C1-C18-alquilo, poli(oxialquilo), poliaminas de polialquileno o polialquileniminas; o son, junto con el átomos de nitrógeno al cual están enlazados, un anillo heterocíclico.
10. Formulación acorde a una de las reivindicaciones 1 a 7, en donde se utiliza como PIBA el producto de reacción de la hidroformilación y posterior aminación reductiva de PIB reactivo.
11. Formulación acorde a una de las reivindicaciones anteriores, en donde el disolvente es el disolvente de proceso de la hidroformilación y la posterior aminación reductiva de PIB reactivo.
12. Formulación de PIBA que contiene PIBA en una mezcla que comprende un disolvente acorde a la definición en una de las reivindicaciones 1 a 3, en donde contiene PIBA en una proporción de, al menos, 63% en peso, en relación al peso total de la mezcla.
13. Composición de combustible o lubricante, que comprende, en una cantidad principal de un combustible o lubricante, una proporción de acción lubricante de una formulación acorde a una de las reivindicaciones anteriores.
14. Utilización de una formulación acorde a una de las reivindicaciones 1 a 12,
15. Utilización acorde a la reivindicación 14 como aditivo para la mejora del efecto purificador del sistema de entrada de un combustible para un motor Otto.
16. Paquete aditivo que comprende una formulación acorde a una de las reivindicaciones 1 a 12, eventualmente, en combinación con, al menos, otro coaditivo.
17. Utilización de una mezcla de disolvente de L1 y L2 según la definición acorde a una de las reivindicaciones 1 a 3 para la mejora del comportamiento a bajas temperaturas de PIBA.
18. Procedimiento para la obtención de una formulación de polialquenamina acorde a una de las reivindicaciones 1 a 12, en donde
19. Procedimiento acorde a la reivindicación 18, en donde en el paso a) se obtiene una solución, cuya proporción de disolvente es de, como máximo, 40% en peso, en relación al peso total de la solución.
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