快速鉴别车用汽油清净剂主剂及清净性研究

(.成都产品质量检验研究院有限责任公司，四川成都，6000；.四川省产品质量监督检验检测院，四川成都，6000；.国家石油天然气产品质量监督检验中心，四川成都，6000；.甲骨文(中国)软件系统有限公司，四川成都，6000)

快速鉴别车用汽油清净剂主剂及清净性研究

陈思1吴宇2毛佳伟3王栋4
(1.成都产品质量检验研究院有限责任公司，四川成都，610100；2.四川省产品质量监督检验检测院，四川成都，610100；3.国家石油天然气产品质量监督检验中心，四川成都，610100；4.甲骨文(中国)软件系统有限公司，四川成都，610100)

用中红外光谱仪对市场上的胺类汽油清净剂进行检测，给出了18个汽油清净剂的红外光谱图，通过特征峰分析得出了其主剂成分。利用化学发光法和模拟进气阀沉积物分析法对其中5个汽油清净剂进行了总氮含量和沉积物下降率的测定。本文给出了不同主剂物质的识别原则。结果表明当主剂含有其中之一或者其复合物时，有优良的清净效果，当特征峰不明显且不含氮的汽油清净剂为劣质的胺类清净剂，无明显的清净作用。

胺类清净剂 红外光谱 聚醚胺 聚异丁烯胺 聚异丁烯苯酚曼尼希碱

汽油清净剂，俗称燃油宝，是添加在车用汽油中用来抑制燃油系统内部沉积物的生成的一种具有清净、分散、抗氧和防锈性能的复合汽油添加剂。汽油在发动机内燃烧不完全会形成积炭，从而影响汽油的燃烧效率和汽车行驶速度，同时提升汽油的油耗，缩短发动机寿命，并造成环境污染。现在车用汽油清净剂多为胺类清净剂，其主要成分有主剂聚异丁烯胺、聚醚胺、聚异丁烯苯酚曼尼希碱和载体油(矿物油、聚烯烃或聚醚合成油)，还包含抗氧化剂、抗乳化剂、防锈剂、减磨剂等其他添加剂[1]。其中主剂作为车用汽油清净剂的有效成分，对其清净性能起着决定性的作用。

而市场上销售的燃油宝产品质量参差不齐，有的有效成分含量极低，有的甚至不含有效成分，大部分都是载体油，以次充好，并未起到清净作用，有的甚至导致汽车管路受损，尾气排放加重，而目前我国并未对清净剂主剂进行检测分析，以及建立主剂成分与清净性的相关性。中红外光谱吸收法是近年来发展起来的一种快速分析方法[2]，是目前常见结构分析手段之一，它是由于化合物分子中化学键的震动能级和转动能级的跃迁而产生的，可以通过该技术对主剂成分进行分析，结合化学发光法对含氮量进行检测，通过测定车用汽油清净剂的模拟进气阀沉积物下降率，探索汽油清净剂主剂与清净性能的相关性。

1 实验部分

1.1 仪器

1.1.1 中红外光谱仪

日本岛津公司IR Affinity-1傅里叶中红外光谱仪，带有红外光源，快速傅里叶变换FTIR模块，5mL注射器。

用注射器将车用汽油清净剂注入样品池中，确保样品池中无气泡，然后扫描得到各种车用汽油清净剂样品的中红外光谱图。红外光谱仪扫描参数为：样品池厚度0.025 mm，波数扫描范围4000～400cm-1，扫描次数3次。

1.1.2 总氮分析仪

德国PhotonLab 氮硫测定仪，载气氩140mL/min，载气氧20mL/min，裂解氧450mL/min，臭氧50mL/min，进样量10μL。

1.1.3 模拟沉积物进气阀下降率测定仪

L-2汽油机进气阀沉积物模拟试验机，喷油时间75min，试验时间85min，试验温度174℃。

1.2 实验样品

收集18个市售车用汽油清净剂作为实验对象。

2 结果与讨论

2.1 特征峰的识别

车用汽油清净剂是由主剂和载体油构成，现在市场上大部分的车用汽油清净剂所使用的主剂是聚乙丁烯胺、聚醚胺和聚异丁烯苯酚曼尼希碱。载体油一般是溶剂油、航空煤油和聚醚合成油。

聚醚胺的特征峰包括：1110 cm-1, 1247cm-1和1511cm-1；聚异丁烯胺的特征峰为1230cm-1；聚异丁烯苯酚曼尼希碱的特征峰为1608cm-1[3]。

2.2汽油清净剂的红外谱图

图1 18个样品的中红外光谱图

图2 主剂为聚醚胺的汽油清净剂中红外光谱图

图3 主剂为聚异丁烯胺和聚醚胺与聚异丁烯苯酚曼尼希碱二元复合物的汽油清净剂中红外光谱图

图4 主剂为聚醚胺和聚异丁烯胺二元复合物的汽油清净剂中红外光谱图

图5 主剂为聚醚胺、聚异丁烯胺复合物和聚异丁烯苯酚曼尼希碱三元复合物的汽油清净剂中红外光谱图

图6 主剂不含聚醚胺、聚异丁烯胺和聚异丁烯苯酚曼尼希碱的汽油清净剂样品2165

图1是18个样品的中红外光谱图，含不同主剂的样品特征峰各异。在图2中，汽油清净剂2161、2164、2166、2207的红外光谱图中特征峰为1110cm-1,1511cm-1和1247cm-1，表明这4个汽油清净剂的主剂为聚醚胺。在图3中，汽油清净剂2169在1230cm-1处有特征峰，在1511cm-1和1608cm-1处都没有特征峰，表明这两种清净剂主剂中只含有聚异丁烯胺，样品2204和2206的红外光谱图中特征峰有1110cm-1,1511cm-1和1247cm-1，表明主剂是聚醚胺，除此之外，在1608cm-1处还有个特征峰，表明主剂中还含有聚异丁烯苯酚曼尼希碱，是二元复合物。在图4中，样品2163、2167、2171、2199、2201在1110cm-1,1511cm-1和1247cm-1和1230cm-1处有特征峰，表明主剂是由聚醚胺和聚异丁烯胺两种物质复合而成。在图5中，样品2170、2173、2177、2198、2336在1110cm-1,1511cm-1、1247cm-1、1230cm-1和1608cm-1都有特征峰，表明主剂中含有聚醚胺、聚异丁烯胺和聚异丁烯苯酚曼尼希碱三种物质，是三种物质复合而成。在图6中，汽油清净剂2165在1110cm-1和1247cm-1有特征峰，但是在1511cm-1处没有特征峰，表明其不含有聚醚胺；同时，1608cm-1和1230cm-1处也未见特征峰，表明其中不含有聚异丁烯胺和聚异丁烯苯酚曼尼希碱。在1110cm-1处有陡而强的特征峰，是由C-O-C基团引起的，表明其中含有大量的聚醚物质。

2.3汽油清净剂总氮含量和模拟进气阀沉积物下降率

如表1,汽油清净剂2165中不含氮，模拟进气阀沉积物下降率为17.7%，清净效果不明显，结合其红外光谱图(如图6)，表明，该样品中含有大量的聚醚合成油，但没有具有清净作用的主剂，所以无明显的清净效果。

样品2207的主剂为单一的聚醚胺，进气阀沉积物下降率为83.5%，2167的主剂为聚醚胺和聚异丁烯胺的二元复合物，进气阀沉积物下降率为83.5%，两个样品氮含量差别不大，特征峰面积和峰高类似，所以清净性能相似。2198和2170的主剂为聚醚胺、聚异丁烯胺和聚异丁烯苯酚曼尼希碱复合而成，在红外光谱图中(如图5)可以得到，样品2170在1110cm-1,1511cm-1、1230cm-1、1247cm-1和1608cm-1的五个特征峰的峰高和峰面积都大于样品2198在同样位置特征峰的峰高和峰面积，即样品2170的主剂含量高于2198的主剂含量，结合表1中样品2170的模拟进气阀沉积物下降率明显优于样品2198，可以得出2170因为主剂含量(聚醚胺、聚异丁烯胺和聚异丁烯苯酚曼尼希碱含量)高于样品2198，所以清净性能更加优越。

表1 样品的总氮含量和模拟进气阀沉积物下降率

3 结论

本实验采用红外光谱法、化学发光法和模拟进气阀沉积物分析法对市面上18个车用汽油清净剂进行检测，得出以下结论：

(1)主剂物质的识别原则，通过红外光谱的特征峰识别，聚醚胺的特征峰包括：1110 cm-1, 1247cm-1和1511cm-1；聚异丁烯胺的特征峰为1230cm-1；聚异丁烯苯酚曼尼希碱的特征峰为1608cm-1。根据红外光谱图中特征峰的识别，本实验中的4个样品主剂为聚醚胺，1个为聚异丁烯胺，5个为聚醚胺和聚异丁烯胺的复合物，2个为聚醚胺和聚异丁烯苯酚曼尼希碱的复合物，5个为聚醚胺、聚异丁烯胺和聚异丁烯苯酚曼尼希碱的三元复合物。1个样品无明显特征峰且不含氮，为劣质的汽油清净剂。

(2)主剂含量高且多元复合的车用汽油清净剂清净性能较优。

[1] 张金龙,许宁,徐建良.聚醚胺类汽油清净剂应用研究[J].广东化工,2011，38(9)：47-48，79.

[2] 毛佳伟,郭桦,邹勇.中红外光谱法快速测定汽油中的甲缩醛[J].化工时刊，2014,28(2)：32～33.

[3] 徐玲,任成龙.中红外光谱法快速鉴别车用汽油清净剂的清净性能[J].广东化工,2017,351(44)：106-111，13.

TheReaserchofRapidIdentificationoftheMainAgentandPurificationofVehicleGasolineDetergent

ChenSi1,WuYu2,MaoJiawei3，WangDong4
(1.ChengduProductsQualityInspectionInstituteCo.,Chengdu610100,Sichuan,China; 2.SichuanInstitutionofProductQualitySupervision&Insection,Chengdu610100 ,Sichuan,China; 3.ChinaNationalQualitySupervision&InspectionCenterForPetrolemandNaturalGas,Chengdu610100,Sichuan,China; 4.Oracle(China)SoftwareSystemsCO.,Ltd. ,Chengdu610100 ,Sichuan,China)

The main agent components of 18 gasoline detergents were obtained through the analysis of the characteristic peak ofthe infrared spectrogram. The value of total nitrogen content and simulated inlet valve sediment drop rate of 5 gasoline detergents, which were determined by chemiluminescence and simulated inlet valve sediment test method.This paper presents the principle of recognition of main agent in the gasoline detergents. The results give the gasoline detergents has a good clean effect when it contents one or more kinds of main agent, but it has no effect when the characteristic peak of the infrared spectrogram of gasoline detergent is not obvious and the nitrogen content of which is none.

amine detergent; infrared spectrum; polyether amine; polyisobutylene amine; polyisobutylene phenol mannichine

搭建信息交流平台，开拓信息服务渠道。