<Desc/Clms Page number 1>
LUBRIFIANT ET PROCEDE POUR LUBRIFIER DES SURFACES A L'AIDE
DE CE LUBRIFIANT.-
La' présente invention est relative, en général, à la lubrification et, en particulier, aux lubrifiants contenant des composés organiques de si- liciumo L'invention concerne également des améliorations apportées à ces lu- brifiants, afin d'en améliorer les caractéristiques et d'en étendre le do- maine d'utilisation.
Les propriétés d'un lubrifiant, qui ont le plus d'importance pour déterminer le succès avec lequel il empêche le frottement dans un palier, sont sa viscosité, son "onctuosité" et sa tension superficielle. D'autres carac- téristiques, qui influencent les qualités d'un lubrifiant sont le point de congélation, l'absence d'impuretés corrosives, particulièrement de celles qui corrodent les métaux et font gonfler le caoutchouc, le point'd'éclair, la ten- sion de vapeur et le résidu de carbone.
La viscosité est la caractéristique la plus importante, étant don- né que le frottement de paliers parfaitement lubrifiés dépend de la viscosité du lubrifiant. Toutefois,on a trouvé que l'onctuosité a sans doute un effet également important sur l'efficience de la lubrification. L'onctuosité ou "corps" d'une huile ne se distingue pas par des essais, tels que viscosité, densité, etc.. Il se peut que la composition d'une couche de lubrifiant à la surface entre le lubrifiant et le métal lubrifié diffère quelque peu de la composition du corps principal du lubrifiant. La couche superficielle diffè- re probablement du corps du lubrifiant, en raison de l'adsorption de lubri- fiant sur la surface avec laquelle il est en contact. Cette tendance à for- mer des couches de surface adsorbées est appelée dans le commerce 1'"onc tuosité".
La tension superficielle d'un lubrifiant détermine la facilité avec laquelle celui-ci "mouille" les surfaces d'un palier et tend à s'infiltrer dans les surfaces en contact l'une avec l'autre, lorsque le mécanisme est au repos. Ainsi, la tension superficielle détermine l'aptitude d'un palier à commencer à fonctionner avec un frottement minimum et le succès avec lequel un lubrifiant sépare complètement les deux parties d'un palier, au point de vue mécanique, lorsque ces parties sont en mouvement.
<Desc/Clms Page number 2>
L'invention a pour objet un lubrifiant présentant une faible vis- cosité dans une large gamme de températures, une tension superficielle élevée, un faible coefficient de frottement et une onctuosité substantielle.
L'invention a encore pour objet un lubrifiant, qui présente un bas point de congélation, c'est-à-dire un lubrifiant qui reste fluide aux bas- ses températures, et qui présentera une tension de vapeur relativement faible.
L'invention a égalementpour objet un lubrifiant, qui aura une ré- action neutre, qui ne corrodera pas les métaux et qui n'exercera qu'une rela- tivement faible action de gonflement sur le caoutchouc naturel ou synthéti- que.
Suivant la présente invention, un lubrifiant, présentant de nou- velles caractéristiques satisfaisant aux objets précisés ci-dessus, comprend un composé de¯silicium. organique choisi dans la catégorie comprenant les pro- duits d'hydrolyse de silicanes organiques et les polymères de ces produits d'hydrolyse.
Dans sa demande de brevet U.S.A. n 141.756 déposée le 10 mai 1937, le demandeur a décrit et revendiqué, à titre de lubrifiants, les silicanes or- ganiques non-hydrolyses en eux-mêmes, possédant la formule générale suivante :
R - Si - N x dans laquelle x désigne 1,2,3 ou davantage, R désigne un radical alcoyle, ary- le, aralcoyle, alcoylaryle, saturé ou non, comprenant au moins deux atomes de carbone, et N désigne de l'hydrogène, un radical hydroxyle, un radical OR ou un autre radical R, la somme des atomes de carbone du composé atteignant au moins huit.
Les produits d'hydrolyse siliciques, employés dans le lubrifiant de la présente invention, sont supérieurs aux silicanes organiques non hydro- lysés et comprennent les composés résultant de l'hydrolyse de silicanes ou de composés de silicum organiques, possédant la formule générale suivante :
R Si M y z dans laquelle R est un radical organique saturé ou non, M désigne un atome d'halogène ou un groupe -OR', y est égal à 1 ou 2 et z est égal à 2 ou 3, la somme de y et de z étant égale à 3 ou 4 et les valences restantes du si- licium, s'il en reste, étant saturées par de l'hydrogène. R et R' peuvent désigner un radical organique, tel qu'un radical alcoyle, aryle, alcoylaryle et aralcoyle.
Les produits de l'hydrolyse des composés organiques de sili- cium suivant l'invention comprennent les silicols, tels que, par exemple, les composés du type (R - SiOH)x ; les éthers silicyliques, tels que, par exemple, les composés du type R - (SiO)x - SiR; les silicones, tels que, par exemple les composés du type (R=SiO)x, x étant égal à 2,3 ou davantage et R désignant un radical organique saturé ou non, tel qu'un radical alcoyle, aryle, alcoy- laryle ou aralcoyle dans tous ces composés. Les polymères organiques au sili- cium suivant l'invention sont des composés résultant de l'hydrolyse prolongée des composés de type Ry Si Mz , qui viennent d'être décrits, et peuvent être des dimères, des trimères ou des polymères plus élevés.
Dans chaque cas, il s'agit cependant de composés contenant deux ou plus de deux atomes de sili- cium liés entre eux par de l'oxygène. Les polymères suivant l'invention parais- sent constituer des composés linéaires ou cycliques des types suivants :
EMI2.1
<Desc/Clms Page number 3>
ou un mélange de deux ou plus de deux de ces composés.
Les composés organiques au silicium, employés selon la présente invention, sont les produits de l'hydrolyse de silicanes organiques, ces pro- duits comprenant les produits d'hydrolyse eux-mêmes et les polymères desdits produits d'hydrolyseo
A titre d'illustration, mais non à titre de limitation de l'in- vention, la nouvelle série de polymères siliciques sera illustrée par l'hy- drolyse des mono-alcoyl-alcoxy-silicanes et mono-alcoyl-halo-silicanes. Il est bien entendu que l'invention n'est pas limitée aux-produits résultant de l'hydrolyse de ces composés.
Ces silicanes peuvent être préparés par n'impor- te quelle réaction appropriée connue des spécialistes, notamment par la réac- tion dite de Grignard ou par action de sodium sur un mélange d'halogénure d'alcoyle et d'halogénure de silicium, selon le schéma suivant :
EMI3.1
Le réactif de Grignard employé peut être n'importe quel halogénure d'alcoyle, métallique approprié, tel que le chlorure de méthyle mangnésien, le bromure d'é- thyle aluminique ou l'iodure de propyle zincique, etc..
On laisse le réactif de Grignard agir sur un composé de silicium en quantité telle que le silicane résultant de la réaction contient au-moins un groupe alcoyle, comme montré dans l'équation suivante :
EMI3.2
Le composé de silicium doit être de ceux, dans lesquels les grou- pes attachés au silicium sont capables d'être dissociés par hydrolyse après la réaction de Grignard, comme décrit ci-après.
Des composés de silicium ap- propriés sont les tetra-ou tri-halosilicanes, les tetra- ou tri-alcoxyl-sili- canes ou les halo-alcoxy-silicanes mixtes, tels que mono-fluoro-trialcoxysili- cane, dibromo- dialcoxy-silicane, trichloro-silicane, tetrachloro-silicane, tetrafluoro-silicane, etc.. et les silicates organiques (esters d'acide sili- cique), tels que les mono-, di-, tri- ou tetra-alcoxy-silicanes notamment les silicates de diéthyle, de triéthyle, de tétraméthyle, etc...
Lorsque les alcoyl-alcoxyl-silicanes ou les alcoyl-halo-silicanes sont traités par de l'eau, de préférence en présence d'un catalyseur appro- prié, il se produit une hydrolyse et il se forme un polymère de silicium oxy- géné Comme catalyseur, on peut employer un acide ou une base, notamment de l'acide sulfurique, de l'acide chlorhydrique, de l'acide nitrique ou de l'hy- droxyde de sbdium, de l'hydroxyde de potassium et de l'hydroxyde d'ammonium.
Le dérivé de silicium peut être chauffé avec de l'eau à une température com- prise entre 30 et 100 Co La chaleur, bien que non nécessaire, accélère la réaction. En fait, en présence d'eau et sans aucun catalyseur additionnel, la chaleur seule suffit ordinairement à provoquer la réaction, bien que celle-ci ne progresse que lentement. Le temps nécessaire avec ou sans catalyseur varie selon les composés employés et le degré d'hydrolyse désiré.
A la suite de l'hydrolyse initiale, il se forme des silicols, des silicones, des éthers silicyliques et des polymères de ces composés. Si on maintient les conditions d'hydrolyse plus longtemps, de préférence tout en chauffant, la polymérisation peut être poussée plus loin. Un chauffage pro- longé constitue la méthode la plus facile et la plus simple pour accentuer la polymérisation, bien que d'autres méthodes, telles que celle consistant, par exemple, à accroître les pressions de la pression atmosphérique jusqu'à des pressions de 15 à 1000 livres anglaises par pouce-carré, permettent d'ar- river au même but, en permettant une élévation de température Les polymères peuvent être des dimèrses, des trimères, etc.. jusqu'aux polymères très éle- vés et leurs.propriétés varient en conséquence.
Parmi d'autres propriétés, à mesure que la dimension des molécules augmente, la viscosité et le point d'ébullition des polymères sont plus élevés. Suivant le degré de polyméri- sation et suivant la nature et le nombre de"groupes alcoyle substitués, les produits d'hydrolyse vont de liquides fluides à des liquides visqueux.
En gé- néral, les polymères sont liquides et présentent des points d'éclair élevés,
<Desc/Clms Page number 4>
une faible tension de vapeur, une densité d'environ 1 ou inférieure à 1 et un faible point de congélation, celui-ci étant dans certains cas de -90 F et dans de nombreux cas inférieur à -30 Fo
Les produits d'hydrolyse et leurs polymères peuvent être employés seuls, comme lubrifiants et ils peuvent être dilués pour changer, à volonté, leur caractéristiques de viscosité et de fluidité, en les mélangeant à des diluants appropriés et/ou à des lubrifiants connus appropriés.
Parmi les diluants pouvant être employés se trouvent ceux qui sont miscibles au poly- mère silicique, qui présentent une viscosité appropriée et une faible ten- sion de vapeur et qui ne corrodent pas les métaux ni ne font gonfler substan- tiellement le caoutchouc naturel ou synthétique. Comme exemples de tels di- luants, on peut citer les hydrocarbures paraffiniques, les alcools aliphati- ques, le diacétone alcool, l'huile de fusel, les alcools dihydriques, les éthers glycoliques, etc..
Les polymères organiques de silicium donnent des résultats nouveaux et inusuels, lorsqu'on les emploie comme produits d'ad- dition à des lubrifiants connus, tels que, par exemple, des huiles hydrocar- bonées naturelles et des graisses possédant une base paraffinique ou naphté- nique, des huiles végétales et des huiles synthétiques , de même que des graisses fabriquées avec des savons, des acides gras et des esters d'acides gras.
Pour préparer le lubrifiant, on ajoute, à une huile lubrifiante appropriée connue, un ou un mélange de deux ou plus de deux polymères sili- ciques suivant l'invention,.en quantité suffisante pour améliorer la valeur de l'huile, comme lubrifiant, dans la mesure voulue, suivant les conditions dans lesquelles le lubrifiant doit être utilisé. Le demandeur a constaté que la quantité de produit de réaction nécessaire en général n'excède sensiblement pas 50 % en poids du polymère silicique. Des quantités de l'ordre de 3 % ou même de 1% ou moins se sont avérées suffisantes pour améliorer des huiles lu- brifiantes dans une mesure satisfaisante.
Lors de la préparation du lubrifiant, on peut obtenir une solution homogène ou une suspension stable du polymère si- licique suivant l'invention, dans l'huile, en agitant le mélange à des tempé- ratures normales ou élevées, ou bien on peut dissoudre le polymère silicique dans un solvant approprié et ajouter la solution résultante à l'huile, le sol- vant étant subséquemment éliminé par évaporation, si nécessaire.
Les exemples suivants serviront à illustrer l'invention, mais ne doivent pas être considérés comme la limitant.
Exemple I.
On prépare du mono-n-amyl-tri-méthoxy-silicane en faisant réagir 393 grammes de chlorure de n-amyle magnésien (réactif de Grignard) avec 457 grammes de silicate de méthyle dissous dans de l'éther éthylique, en chauffant le produit au reflux pendant trois heures et en chassant le n-amyl-tri-métho- xy-silicane par distillation à une température comprise entre 135 et 200 G.
Le produit est hydrolysé par chauffage à 90 C de 96,1 grammes de n-amyl-tri- méthoxy-silicane avec 27,1 grammes d'eau pendant douze minutes, après quoi les deux couches disparaissent et un liquide homogène est produit. Après quel- ques minutes de chauffage supplémentaire, le liquide se sépare en une couche huileuse et en une couche aqueuse. Après avoir chassé l'eau et un peu d'al- cool méthylique par distillation, on obtient 65 grammes d'un polymère silici- que, qui se présente sous.forme d'une huile visqueuse. 50 parties en volume du polymère silicique huileux ainsi produit sont ajoutées à 50 parties d'une huile hydrocarbonée, telle que l'huile dénommée "Gulf" n 501, possédant un indice de viscosité de 58.
Le lubrifiant résultant a un indice de viscosité de 145, ce qui le rend propre à une variété d'usages plus grande que celle qui est possible avec l'huile "Gulf" seule.
Si 5 parties en volume de ce même polymère sont ajoutées à 95 parties d'une huile pour moteur S.A.E. n 20, l'aptitude à supporter des charges de l'huile passe de 40 à 280 livres anglaises, lorsqu'elle est me- surée sur une machine "Timken" de type connu, utilisée pour mesurer les valeurs de pression excessives d'huiles.
<Desc/Clms Page number 5>
Exemple 11
Le produit de l'hydrolyse aqueuse de di-amyl-di-alcoxy-silicane est préparé comme décrit ci-dessus et 8 parties du polymère, bouillant entre 180 et 340 C (sous une pression de 5 mm), sont ajoutées à 92 parties d'huile "Gulf" n 501 L'indice de viscosité de l'huile passe ainsi de 58 à 135.
Parmi les avantages imprévus de l'emploi des polymères siliciques organiques seuls, comme lubrifiants, on peut citer les suivants : large gamme de viscosités, tension superficielle élevée, faibles points de congélation et tensions de vapeurs relativement basses. Les polymères siliciques suivant l'invention ont un faible coefficient de frottement et révèlent une onctuosi- té substantielle, c'est-à-dire une bonne tendance à former des couches adsor- bées sur des surfaces métalliques. Toutefois, les polymères siliciques, uti- lisés comme lubrifiants, ne corrodent pas les métaux et exercent une faible action de gonflement sur le caoutchouc naturel ou synthétique.
Lorsque les polymères siliciques suivant l'invention sont employés en combinaison avec des huiles, la combinaison présente les nouvelles carac- téristiques suivantes a) la combinaison a une aptitude à supporter des charges beaucoup plus élevée que l'huile pure et est donc capable de résister à des pressions excessives de valeur beaucoup plus élevée; b) la combinaison possède un indice de viscosité beaucoup plus é- levé que l'huile seule, et c) la composition est stable pendant de longues périodes, sans ré- véler aucune séparation des ingrédients.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
<Desc / Clms Page number 1>
LUBRICANT AND METHOD FOR LUBRICATING SURFACES USING
OF THIS LUBRICANT.
The present invention relates, in general, to lubrication and, in particular, to lubricants containing organic silicon compounds. The invention also relates to improvements made to these lubricants, in order to improve their characteristics and to extend its field of use.
The properties of a lubricant, which are most important in determining how well it prevents friction in a bearing, are its viscosity, "smoothness" and surface tension. Other characteristics, which influence the qualities of a lubricant are the freezing point, the absence of corrosive impurities, especially those which corrode metals and cause rubber to swell, the flash point, the vapor pressure and carbon residue.
Viscosity is the most important characteristic, since the friction of perfectly lubricated bearings depends on the viscosity of the lubricant. However, it has been found that lubricity probably has an equally important effect on the efficiency of lubrication. The lubricity or "body" of an oil is not distinguished by tests, such as viscosity, density, etc. It may be that the composition of a lubricant layer on the surface between the lubricant and the lubricated metal. differs somewhat from the composition of the main body of the lubricant. The surface layer probably differs from the lubricant body, due to the adsorption of lubricant on the surface with which it is in contact. This tendency to form adsorbed surface layers is referred to in the trade as "lubricity".
The surface tension of a lubricant determines how easily it "wets" the surfaces of a bearing and tends to seep into surfaces in contact with one another when the mechanism is at rest. Thus, surface tension determines the ability of a bearing to start operating with minimum friction and the success with which a lubricant completely separates the two parts of a bearing, mechanically, when those parts are in motion. .
<Desc / Clms Page number 2>
The object of the invention is a lubricant having low viscosity over a wide temperature range, high surface tension, low coefficient of friction and substantial lubricity.
A further subject of the invention is a lubricant which has a low freezing point, that is to say a lubricant which remains fluid at low temperatures, and which will exhibit a relatively low vapor pressure.
The invention also relates to a lubricant, which will have a neutral reaction, which will not corrode metals and which will exert only a relatively weak swelling action on natural or synthetic rubber.
According to the present invention, a lubricant, exhibiting novel characteristics satisfying the objects specified above, comprises a compound of silicon. organic selected from the category comprising hydrolysis products of organic silicanes and polymers of these hydrolysis products.
In his U.S. Patent Application No. 141,756 filed May 10, 1937, the Applicant described and claimed, as lubricants, organic silicanes unhydrolyzed per se, having the following general formula:
R - Si - N x in which x denotes 1,2,3 or more, R denotes an alkyl, aryl, aralkyl, alkylaryl radical, saturated or not, comprising at least two carbon atoms, and N denotes hydrogen, a hydroxyl radical, an OR radical or another R radical, the sum of the carbon atoms of the compound being at least eight.
The silicic hydrolysis products, employed in the lubricant of the present invention, are superior to unhydrolyzed organic silicans and include compounds resulting from the hydrolysis of silicas or organic silicon compounds, having the following general formula:
R If M yz in which R is a saturated or unsaturated organic radical, M denotes a halogen atom or a group -OR ', y is equal to 1 or 2 and z is equal to 2 or 3, the sum of y and where z is equal to 3 or 4 and the remaining valences of silicon, if any remain, being saturated with hydrogen. R and R 'can denote an organic radical, such as an alkyl, aryl, alkylaryl and aralkyl radical.
The products of the hydrolysis of organic silicon compounds according to the invention include silicols, such as, for example, compounds of the type (R - SiOH) x; silicyl ethers, such as, for example, compounds of the type R - (SiO) x - SiR; silicones, such as, for example compounds of the (R = SiO) x type, x being equal to 2.3 or more and R denoting a saturated or unsaturated organic radical, such as an alkyl, aryl or alkylaryl radical or aralkyl in all of these compounds. The organic silicon polymers according to the invention are compounds resulting from the prolonged hydrolysis of the compounds of the Ry Si Mz type, which have just been described, and may be dimers, trimers or higher polymers.
In each case, however, they are compounds containing two or more silicon atoms linked together by oxygen. The polymers according to the invention appear to constitute linear or cyclic compounds of the following types:
EMI2.1
<Desc / Clms Page number 3>
or a mixture of two or more of these compounds.
The organic silicon compounds, employed according to the present invention, are the products of the hydrolysis of organic silicanes, these products comprising the hydrolysis products themselves and the polymers of said hydrolysis products.
By way of illustration, but not by way of limitation of the invention, the new series of silicic polymers will be illustrated by the hydrolysis of mono-alkyl-alkoxy-silicanes and mono-alkyl-halo-silicanes. It is understood that the invention is not limited to the products resulting from the hydrolysis of these compounds.
These silicanes can be prepared by any suitable reaction known to specialists, in particular by the so-called Grignard reaction or by the action of sodium on a mixture of alkyl halide and silicon halide, depending on the method. following diagram:
EMI3.1
The Grignard reagent employed can be any suitable metal alkyl halide, such as methyl mangnese chloride, ethyl aluminum bromide or zinc propyl iodide, etc.
The Grignard reagent is allowed to act on a silicon compound in an amount such that the silicane resulting from the reaction contains at least one alkyl group, as shown in the following equation:
EMI3.2
The silicon compound should be one in which the silicon attached groups are capable of being dissociated by hydrolysis after the Grignard reaction, as described below.
Suitable silicon compounds are tetra- or tri-halosilicanes, tetra- or tri-alkoxyl-silicans or mixed halo-alkoxy-silicans, such as mono-fluoro-trialkoxy-silican, dibromodialkoxy-. silicane, trichloro-silicane, tetrachloro-silicane, tetrafluoro-silicane, etc ... and organic silicates (esters of silicic acid), such as mono-, di-, tri- or tetra-alkoxy-silicans, in particular silicates of diethyl, triethyl, tetramethyl, etc ...
When the alkyl-alkoxyl-silicans or the alkyl-halo-silicanes are treated with water, preferably in the presence of a suitable catalyst, hydrolysis occurs and an oxygenated silicon polymer is formed. As the catalyst, an acid or a base can be employed, in particular sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid or sbdium hydroxide, potassium hydroxide and sodium hydroxide. ammonium hydroxide.
The silicon derivative can be heated with water to a temperature between 30 and 100 Co. Heat, although not necessary, accelerates the reaction. In fact, in the presence of water and without any additional catalyst, heat alone is usually sufficient to bring about the reaction, although the reaction proceeds only slowly. The time required with or without a catalyst will vary depending on the compounds employed and the degree of hydrolysis desired.
As a result of the initial hydrolysis, silicols, silicones, silicyl ethers and polymers of these compounds are formed. If the hydrolysis conditions are maintained longer, preferably while heating, the polymerization can be carried further. Prolonged heating is the easiest and simplest method of enhancing polymerization, although other methods, such as that of, for example, increasing pressures from atmospheric pressure to pressures of 15. at 1000 English pounds per square inch, achieves the same goal, by allowing a rise in temperature. Polymers can be dimers, trimers, etc. up to very high polymers and their properties. vary accordingly.
Among other properties, as the size of molecules increases, the viscosity and boiling point of polymers are higher. Depending on the degree of polymerization and the nature and number of substituted alkyl groups, the products of hydrolysis range from fluid liquids to viscous liquids.
In general, the polymers are liquid and have high flash points,
<Desc / Clms Page number 4>
low vapor pressure, a specific gravity of about 1 or less than 1 and a low freezing point, this being in some cases -90 F and in many cases less than -30 Fo
The hydrolysis products and their polymers can be used alone, as lubricants, and they can be diluted to change their viscosity and fluidity characteristics at will, by mixing them with suitable diluents and / or with suitable known lubricants.
Among the diluents which may be employed are those which are miscible with the silicic polymer, which have a suitable viscosity and low vapor pressure, and which do not corrode metals or substantially swell natural or synthetic rubber. . As examples of such diluents, there may be mentioned paraffinic hydrocarbons, aliphatic alcohols, diacetone alcohol, fusel oil, dihydric alcohols, glycol ethers, etc.
Organic silicon polymers give new and unusual results when employed as additives to known lubricants, such as, for example, natural hydrocarbon oils and greases having a paraffinic or naphtha base. - nique, vegetable oils and synthetic oils, as well as fats made with soaps, fatty acids and fatty acid esters.
To prepare the lubricant, one or a mixture of two or more silicic polymers according to the invention is added to a suitable known lubricating oil, in an amount sufficient to improve the value of the oil, as a lubricant. to the desired extent, depending on the conditions under which the lubricant is to be used. The Applicant has found that the amount of reaction product required in general does not substantially exceed 50% by weight of the silicic polymer. Amounts on the order of 3% or even 1% or less have been found to be sufficient to improve lubricating oils to a satisfactory extent.
In preparing the lubricant, a homogeneous solution or a stable suspension of the silicone polymer according to the invention can be obtained in oil by stirring the mixture at normal or elevated temperatures, or it can be dissolved. silicic polymer in an appropriate solvent and adding the resulting solution to the oil, the solvent subsequently being removed by evaporation, if necessary.
The following examples will serve to illustrate the invention, but should not be considered as limiting it.
Example I.
Mono-n-amyl-tri-methoxy-silicane is prepared by reacting 393 grams of n-amyl magnesium chloride (Grignard reagent) with 457 grams of methyl silicate dissolved in ethyl ether, heating the product. at reflux for three hours and expelling the n-amyl-tri-methoxy-silicane by distillation at a temperature between 135 and 200 G.
The product is hydrolyzed by heating 96.1 grams of n-amyl-tri-methoxy-silicane with 27.1 grams of water at 90 ° C. for twelve minutes, after which the two layers disappear and a homogeneous liquid is produced. After a few minutes of additional heating, the liquid separates into an oily layer and an aqueous layer. After having removed the water and a little methyl alcohol by distillation, 65 grams of a silicon polymer are obtained, which is in the form of a viscous oil. 50 parts by volume of the oily silicic polymer thus produced are added to 50 parts of a hydrocarbon oil, such as the oil called "Gulf" No. 501, having a viscosity index of 58.
The resulting lubricant has a viscosity index of 145, which makes it suitable for a variety of uses greater than that which is possible with "Gulf" oil alone.
If 5 parts by volume of this same polymer are added to 95 parts of an S.A.E. No. 20, the ability to withstand loads of oil increases from 40 to 280 lbs. when measured on a "Timken" machine of known type used to measure excess pressure values of oils. .
<Desc / Clms Page number 5>
Example 11
The product of the aqueous hydrolysis of di-amyl-di-alkoxy-silicane is prepared as described above and 8 parts of the polymer, boiling between 180 and 340 C (under a pressure of 5 mm), are added to 92 parts. of oil "Gulf" n 501 The viscosity index of the oil thus goes from 58 to 135.
Among the unanticipated advantages of using organic silicic polymers alone as lubricants are the following: wide range of viscosities, high surface tension, low freezing points and relatively low vapor tensions. The silicic polymers according to the invention have a low coefficient of friction and exhibit substantial smoothness, that is to say a good tendency to form adsorbed layers on metal surfaces. However, silicic polymers, used as lubricants, do not corrode metals and exert little swelling action on natural or synthetic rubber.
When the silicic polymers according to the invention are employed in combination with oils, the combination exhibits the following new characteristics: a) the combination has an ability to withstand much higher loads than pure oil and is therefore able to withstand at excessive pressures of much higher value; b) the combination has a much higher viscosity index than the oil alone, and c) the composition is stable for long periods without showing any separation of the ingredients.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.