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Hochtropfende wasserbeständige Schmiermittel auf
Schmierölbasis
Die Erfindung betrifft hochtropfende wasserbeständige Schmiermittel auf Schmierölbasis unter Ver- wendung von Seifen natürlicher oder synthetischer Fettsäuren als Eindicker.
Eine technische Forderung an solche konsistente Schmiermittel besteht in einer guten Schmierwirkung bis zu möglichst hohen Temperaturen bei gleichzeitiger Beständigkeit des Fettes gegenüber atmosphärischen Einflüssen.
Während Alkalifette infolge ihres hohen Tropfpunktes die erste Bedingung erfüllen, fehlt ihnen jedoch im allgemeinen, mit Ausnahme einiger spezieller Lithiumfette, die geforderte Wasserbeständigkeit.
Erdalkalifette dagegen mit ihrer hervorragenden Wasserbeständigkeit sind jedoch nur für niedere Temperaturen einsetzbar, da sie niedrige Tropfpunkte besitzen.
Die mangelnde Wasserbeständigkeit der Alkalifette wird dadurch verbessert, dass als Seifenbildner vorwiegend hochmolekulare Fettsäuren mit einem Kettenlängenbereich von C22 an aufwärts angewendet werden und dass die Verseifung unter Zusatz von gegebenenfalls überschüssigen Hydroxyden der 2. und 3. Gruppe des Periodensystems erfolgt. Derartige Fette zeigen ausser einer hohen Tropenfestigkeit noch eine grosse Gleichmässigkeit ihrer Eigenschaften bei der Herstellung und lange Lebensdauer im Betrieb.
In der modernen Schmiertechnik sind jedoch Fette erwünscht, die bei noch höheren Temperaturen gute Schmiereigenschaften bewahren.
Die Erfindung bezweckt die Ausdehnung des Anwendungsbereiches der beiden genannten Schmiermitteltypen (Alkali- und Erdalkalifette) auf noch höhere Temperaturen.
Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Schmiermittel auf Schmierölbasis unter Verwendung von Seifen langkettiger Fett- bzw. Wachssäuren ab C22 durch einen geeigneten Zusatz gegebenenfalls unter Veränderung des Kationenanteils zu modifizieren.
Erfindungsgemäss sind in den Schmiermitteln die hochmolekularen Fett-bzw. Wachssäuren zu 5 bis 80% durch Benzoesäure ersetzt.
Offenbar ist die aus Wachssäuren und Benzoesäure als Anionen gebildete Seifenmizelle und damit zugleich das Schmierfett thermisch stabiler geworden.
Überraschenderweise führt dieser partielle Austausch zu Tropfpunktsteigerungen bis zu 700 gegenüber bisher bekannten Schmiermitteln der genannten Typen.
Diese spezifisch tropfpunktsteigernde Wirkung entfaltet die Benzoesäure bemerkenswerterweise nur bei Fetten, die hochmolekulare Säuren enthalten, jedoch nicht bei Fetten mit natürlichen oder synthetischen Fettsäuren im Kettenlängenbereich bis C22.
Baut man beispielsweise ein derartiges Fett mit Stearinsäure unter Zusatz von Benzoesäure auf, so erhält man nicht die erfindungsgemäss angestrebte Tropfpunktsteigerung, sondern der Tropfpunkt sinkt sogar ab.
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Der bisher schon öfter beschriebene Zusatz von Benzoesäure zu Fetten hat andere Zwecke verfolgt, wie Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit, Verbesserung der Geschmeidigkeit u. a.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung enthalten die Schmiermittel ausschliesslich Kationen der Elemente der 2. und 3. Gruppe des Periodensystems.
Diese Variation gewährleistet eine besonders gute Wasserbeständigkeit.
Beispiel 1 : a) Rezeptur :
EMI2.1
<tb>
<tb> 120 <SEP> kg <SEP> Montansäure
<tb> 40 <SEP> kg <SEP> Benzoesäure <SEP> (d. <SEP> s. <SEP> 30%, <SEP> bezogen <SEP> auf <SEP> Montansäure)
<tb> 840 <SEP> kg <SEP> Maschinenölraff. <SEP> 6, <SEP> 5/50 <SEP>
<tb> Natrium <SEP> aluminatlauge <SEP> 20% <SEP> ig <SEP>
<tb>
b) Herstellung des Schmiermittels :
Die 200/oige Natriumaluminatlauge wird in einem beheizbarenRührkessel auf etwa 900C erhitzt. Anschliessend wird die gesamte Menge auf gleiche Temperatur gebrachter Montansäure unter Rühren eingebracht. Unmittelbar im Anschluss daran wird die Benzoesäure zugegeben. Nach einer kurzen Neutralisierungsreaktion gibt man das Öl hinzu und kocht auf etwa 1050C aus. Das fertige Schmiermittel wird egalisiert.
Die Salze der Benzoesäure können aber auch erst kurz vor der Fertigstellung des Fettes zugegeben werden. c) Kenndaten :
EMI2.2
<tb>
<tb> Tropfpunkt <SEP> nach <SEP> Ubbelohde <SEP> 2300C
<tb> Ruhpenetration <SEP> nach <SEP> Richardson/250C <SEP> 220 <SEP> - <SEP> 250 <SEP> mm. <SEP> 10-1 <SEP>
<tb> Konsistenz <SEP> nach <SEP> Boeck/1500C <SEP> 1000 <SEP> p/cm/10 <SEP> sec
<tb> Konsistenz <SEP> nach <SEP> Boeck/1800C <SEP> 500 <SEP> p/cm/10 <SEP> sec
<tb>
Beispiel 2 : a) Rezeptur :
EMI2.3
<tb>
<tb> 180 <SEP> kg <SEP> Montansäure
<tb> 90 <SEP> kg <SEP> Benzoesäure <SEP> (50%, <SEP> bezogen <SEP> auf <SEP> Montansäure)
<tb> 730 <SEP> kg <SEP> Adipinsäurebutylenglykolester <SEP> 2, <SEP> 5 <SEP> E/20 C <SEP>
<tb> Natriumaluminatlauge
<tb>
b) Herstellung des Schmiermittels : wie im Beispiel l. c) Kenndaten :
EMI2.4
<tb>
<tb> Tropfpunkt <SEP> 2000C
<tb> Ruhpenetration/250C <SEP> 120-150 <SEP> mm. <SEP> 10- <SEP>
<tb> Konsistenz <SEP> nach <SEP> Boeck/1500C <SEP> 1500 <SEP> p/cm/10 <SEP> sec
<tb> Konsistenz <SEP> nach <SEP> Boeck/180 C <SEP> 900 <SEP> p/cm/10 <SEP> sec
<tb> Konsistenz <SEP> nach <SEP> Boeck/2000C <SEP> 500 <SEP> p/cm/10 <SEP> sec
<tb>
Beispiel 3 : a) Rezeptur :
EMI2.5
<tb>
<tb> 108 <SEP> kg <SEP> Montansäure <SEP> = <SEP> 13, <SEP> 07% <SEP>
<tb> 27 <SEP> kg <SEP> Benzoesäure <SEP> (20%, <SEP> auf <SEP> Montansäure <SEP> bezogen) <SEP> = <SEP> 3, <SEP> 27% <SEP>
<tb> 615 <SEP> kg <SEP> Maschinenölraffinat <SEP> 6, <SEP> 5/50 <SEP> = <SEP> 74, <SEP> 41% <SEP>
<tb> 76, <SEP> 55 <SEP> kg <SEP> Ba <SEP> (OH) <SEP> 2. <SEP> 8 <SEP> HO <SEP> (99%ig) <SEP> = <SEP> 9,26% <SEP>
<tb>
b) Herstellung des Schmiermittels :
Die Hälfte des Öls wird auf 950C erwärmt. Dann wird die auf die gleiche Temperatur gebrachte Montansäure zugegeben.
Anschliessend gibt man das in Wasser aufgeschlämmte Ba(OH)2 unter ständigem Rühren langsam zu und kocht bis auf eine Endtemperatur von 110 C mit einem Wassergehalt von zirka zo aus.
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c) Analysedaten :
EMI3.1
<tb>
<tb> Tropfpunkt <SEP> 163 C
<tb> Ruhpenetration/200C <SEP> 220 <SEP> mm. <SEP> 10-1 <SEP>
<tb> Walkpenetration <SEP> 60 <SEP> Hub/20 C <SEP> 238 <SEP> mm <SEP> 10-1 <SEP>
<tb> Konsistenz/200C <SEP> 1250 <SEP> p
<tb> Konsistenz/100 C <SEP> 250 <SEP> p
<tb> Wasserbeständigkeit/20 C <SEP> beständig
<tb> Wasserbeständigkeit/500C <SEP> beständig <SEP>
<tb> Wqsserbeständigkeit/100 C <SEP> beständig
<tb> Ölabscheidung <SEP> 0
<tb> Korrosionstest <SEP> inaktiv
<tb>
PATENTANSPRÜCHE :
1.
Hochtropfende wasserbeständige Schmiermittel auf Schmierölbasis unter Verwendung von Seifen hochmolekularer Fett-bzw. Wachssäuren mit einer Kettenlänge von mindestens 22 C-Atomen und gegebenenfalls Metallhydroxyd-Überschuss, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Säuren zu 5-80% durch Benzoesäure ersetzt sind.