DD238167A3

DD238167A3 - METHOD FOR PRODUCING POLYURA-IN-DEPTHED LUBRICATING FLUIDS

Info

Publication number: DD238167A3
Application number: DD20189076A
Authority: DD
Inventors: Erich Roeckert; Heinz Gadiel; Siegfried Bergmann; Joachim Schmidt; Bruno Marx; Siegmund Pohl; Wolfgang Koecher
Original assignee: Petrolchemisches Kombinat
Priority date: 1976-11-29
Filing date: 1976-11-29
Publication date: 1986-08-13

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von polyharnstoffeingedickten Schmierfluessigkeiten. Das Verfahren soll es ermoeglichen, Eindicker fuer Schmierfluessigkeiten kostenguenstig aus leicht zugaenglichen Rohstoffen herzustellen. Die eingedickten Schmierfluessigkeiten sollen sowohl im Hoch- als auch im Tieftemperaturbereich eine gute Funktionsfaehigkeit fuer breite Anwendungsgebiete aufweisen. Waehrend der Herstellung des Eindickers bzw. des Schmierfettes sollen die Komponenten einer geringen thermischen Beanspruchung unterliegen. Es wurde gefunden, dass derartige Eindicker bzw. Schmierfette hergestellt werden koennen, wenn Monoamine und Diisocyanate im Verhaeltnis der Reaktionsgruppen von 2 zu 0,95 bis 0,98 bei Temperaturen von 40 bis 80C in der Schmierfluessigkeit in situ zur Reaktion gebracht und anschliessend auf Temperaturen von 110 bis 130C erhitzt werden. Gegebenenfalls kann die Schmierfluessigkeit vor dem Einbringen der Reaktionskomponenten mit organischen Loesungsmitteln verduennt werden. Das Loesungsmittel ist nach der Reaktion unter vermindertem Druck zu entfernen. Anwenderbereich der Erfindung ist die Schmierstoffindustrie.The invention relates to a process for the production of polyurea-thickened lubricating liquids. The process should make it possible to produce thickeners for lubricating fluids from easily accessible raw materials in a cost-effective manner. The thickened lubricating fluids should have good functionality for a wide range of applications both in the high and in the low temperature range. During the production of the thickener or the grease, the components should be subject to low thermal stress. It has been found that such thickeners or greases can be prepared when monoamines and diisocyanates in the ratio of the reaction groups of 2 to 0.95 to 0.98 at temperatures of 40 to 80C in the lubricating fluid in situ reacted and then to temperatures be heated from 110 to 130C. Optionally, the lubricating liquid may be diluted with organic solvents prior to introduction of the reaction components. The solvent should be removed under reduced pressure after the reaction. Area of application of the invention is the lubricant industry.

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von polyhamstoffeingedickten Schmierflüssigkeiten, insbesondere zur Herstellung von Schmierfetten, deren Einsatzgebiet sowohl im Tieftemperaturbereich als auch im Hochtemperaturbereich wesentlich erweitert ist.The invention relates to a process for the production of polyurea-thickened lubricating liquids, in particular for the production of lubricating greases, the field of use of which is substantially widened both in the low-temperature range and in the high-temperature range.

Characteristic of the known technical solutions

Es ist bekannt, Fettformulierungen mit Alkali- bzw. Erdalkaliseifen von Karbonsäuren, Aluminiumseifen, Silikagel, Ruß, Bentoniten und diversen organischen polymeren Verbindungen einzudicken. Derart eingedickte Fette besitzen ein genau definiertes Anwendungsgebiet. Es gelingt meist nicht, mehrere Eigenschaften des Schmierstoffes gleichzeitig positiv zu beeinflussen.It is known to thicken fat formulations with alkali or alkaline earth metal soaps of carboxylic acids, aluminum soaps, silica gel, carbon black, bentonites and various organic polymeric compounds. Such thickened fats have a well-defined field of application. It usually fails to affect several properties of the lubricant simultaneously positive.

Es ist aus US-PS 3243372 bekannt, zur Herstellung von Schmierfetten, Eindicker auf der Basis von Polyharnstoffen zu verwenden.It is known from US-PS 3243372 to use for the production of lubricating greases, thickeners based on polyureas.

Zur Herstellung der Eindicker, die einzeln oder in situ erfolgen kann, werden die Ausgangskomponenten Monoamin, Diamin und Diisocyanat im molaren Verhältnis von 2 zu 1 zu 2 umgesetzt.To prepare the thickeners, which can be carried out individually or in situ, the starting components monoamine, diamine and diisocyanate are reacted in a molar ratio of 2 to 1 to 2.

In der DT-AS 2121 078 wird vorgeschlagen, die Polyharnstoffe mit einem Überschuß an Diisocyanatgruppen herzustellen, wobei das Verhältnis Monoamin zu Diamin zu Diisocyanat 2 zu 1 zu 2,1 bis 2,5 beträgt.In DT-AS 2121 078 it is proposed to prepare the polyureas with an excess of diisocyanate groups, wherein the ratio of monoamine to diamine to diamine to diisocyanate 2 to 1 to 2.1 to 2.5.

Die Umsetzungsprodukte werden auf Temperaturen oberhalb 150°C erhitzt, dabei ist eine nachteilige Beeinflussung der Grundölkomponenten nicht zu vermeiden.The reaction products are heated to temperatures above 150 ° C, while an adverse effect on the base oil components is unavoidable.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von polyhamstoffeingedickten Schmierflüssigkeiten zu schaffen, welches es gestattet, Schmierfette kostengünstig aus leicht zugänglichen Rohstoffen herzustellen. Darüber hinaus sollen diese Schmierstoffe universell einsetzbar sein.The aim of the invention is to provide a process for the production of polyurea-thickened lubricating liquids, which allows to produce lubricating greases inexpensively from readily available raw materials. In addition, these lubricants should be universally applicable.

Object of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von polyhamstoffeingedickten Schmierflüssigkeiten zu schaffen, das es gestattet, Schmierfette herzustellen, die sowohl im Hoch- als auch im Tieftemperaturbereich eine gute Funktionsfähigkeit für breite Anwendungsgebiete aufweisen. Während der Herstellung des Eindickers bzw. Schmierfettes sollen die Komponenten thermisch gering beansprucht werden.The object of the invention is to provide a process for the production of polyurea-thickened lubricating liquids, which makes it possible to produce lubricating greases which have good operability both in the high and in the low temperature range for a wide range of applications. During the production of the thickener or grease, the components should be subjected to low thermal stress.

Features of the invention

Überraschend wurde gefunden, daß Schmierflüssigkeiten, in denen Polyharnstoffe auf der Basis von Umsetzungsprodukten von aliphatischen und/oder aromatischen Mono- und/oder Diisocyanaten, einzeln oder im Gemisch mit aliphatischen und/oder aromatischen primären und/oder sekundären Mono- und/oder Diaminen in situ eingedickt werden, allein der Aufgabenstellung geforderten Parameter erfüllen, wenn die Reaktionskomponenten Amin und Diisocyanat bei Temperaturen von 40 bis 8O⁰C im Verhältnis der Reaktionsgruppen von 2 zu 0,95 bis 0,98 umgesetzt werden. Nach erfolgter Bildung des linearen Polyharnstoffes wird die Reaktion durch Erhöhung der Temperatur auf 110 bis 130⁰C vervollständigt.Surprisingly, it has been found that lubricating fluids in which polyureas based on reaction products of aliphatic and / or aromatic mono- and / or diisocyanates, individually or in admixture with aliphatic and / or aromatic primary and / or secondary mono- and / or diamines in be thickened situ, meet the task alone required parameters when the reaction components amine and diisocyanate at temperatures of 40 to 8O ⁰ C in the ratio of the reaction groups of 2 to 0.95 to 0.98 are reacted. After the formation of the linear polyurea, the reaction is completed by raising the temperature to 110 to 130 ⁰ C.

Zur Verbesserung der Reaktionsführung ist es möglich, die Schmierflüssigkeit mit organischen Lösungsmitteln zu verdünnen oder die Reaktionskomponenten in organischen Lösungsmitteln zu lösen oder zu suspendieren und mit einem entsprechenden Teil der Schmierflüssigkeit zu mischen und den Eindicker in situ zu erzeugen. Anschließend ist das organische Lösungsmittel unter vermindertem Druck zu entfernen. Nach dem Abkühlen wird das entstandene Produkt in bekannter Weise auf dem Dreiwalzenstuhl egalisiert.To improve the reaction, it is possible to dilute the lubricating fluid with organic solvents or to dissolve or suspend the reaction components in organic solvents and to mix with a corresponding portion of the lubricating fluid and to generate the thickener in situ. Then remove the organic solvent under reduced pressure. After cooling, the resulting product is leveled in a known manner on the three-roll mill.

Als Aminkomponente werden bevorzugt Aminobenzol, substituierte Aminobenzole, Napthylamine, 4,4'-Diphenylmethandiamin,Toluylendiamin und aliphatische Amine der Kettenlänge C2 bis Ci₉ einzeln oder im Gemisch eingesetzt. Bevorzugte Isocyanate sind Hexamethylendiisocyanat, Touylendiisocyanat, Phenylisocyanat sowie 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat einzeln oder im Gemisch. Als Schmierflüssigkeiten werden vorzugsweise Mineralöle, Polyolester, Polyalkylbenzole, Dicarbonsäureester, synthetische Kohlenwasserstofföle, flüssiges Paraffin DAB 7, Siloxane und Polyglykole eingesetzt.The amine component preferably used are aminobenzene, substituted aminobenzenes, naphthylamines, 4,4'-diphenylmethanediamine, tolylenediamine and aliphatic amines of the chain length C 2 to C ₉ individually or in a mixture. Preferred isocyanates are hexamethylene diisocyanate, Touylendiisocyanat, phenyl isocyanate and 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, individually or in a mixture. As lubricating liquids, preference is given to using mineral oils, polyol esters, polyalkylbenzenes, dicarboxylic acid esters, synthetic hydrocarbon oils, liquid paraffin DAB 7, siloxanes and polyglycols.

embodiments example 1

150 kg 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat werden in einem Rührgefäß zu 600 kg Hydrauliköl 50-10 unter Rühren gegeben. Nach dem Erhitzen auf 6O⁰C gibt man 114kg Anilin, gelöst in 400kg Hydrauliköl 50-10 zu. Die Mischung dickt sofort ein. Unter ständigem Rühren wird auf 120°C erhitzt und 30 Minuten bei dieser Temperatur gerührt. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur wird das Produkt zweimal im Dreiwalzenstuhl gewalzt. Das entstehende blaßgelbliche Fett hat die in der Tabelle angegebenen Kennwerte.150 kg of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate are added in a stirred vessel to 600 kg of hydraulic oil 50-10 with stirring. After heating to 6O ⁰ C is added 114kg of aniline dissolved in 400 kg hydraulic oil to 50-10. The mixture thickened immediately. With constant stirring is heated to 120 ° C and stirred for 30 minutes at this temperature. After cooling to room temperature, the product is rolled twice in the three-roll mill. The resulting pale yellowish fat has the characteristics given in the table.

Example 2

70kg 2,4; 2, 6-Toluylendiisocyanat werden in einem Rührgefäß mit 535kg eines Mineralöles (Hydro 50-10) gemischt und auf 40°C erwärmt. Bei dieser Temperatur setzt man 80kg Anilin in einem Guß zu. Die Mischung dickt sofort ein und wird wie im Beispiel 1 aufgearbeitet.70kg 2.4; 2, 6-Toluylene diisocyanate are mixed in a stirred vessel with 535 kg of a mineral oil (Hydro 50-10) and heated to 40 ° C. At this temperature, 80kg of aniline are added in one pour. The mixture thickened immediately and is worked up as in Example 1.

Example 3

160kg Anilin werden in einem Rührgefäß mit 802,8kg Hydrauliköl 50-10 unter Rühren vermischt und auf 40⁰C erwärmt. Bei dieser Temperatur setzt man 140 kg 2,4; 2,6-Toluylendiisocyanat in einem Guß zu. Das sofort eindickende Produkt wird wie im Beispiel 1 aufgearbeitet.160kg aniline are mixed in a stirred vessel with 802,8kg hydraulic oil 50-10 with stirring and heated to 40 ⁰ C. At this temperature, one sets 140 kg 2.4; 2,6-toluene diisocyanate in one pour. The immediately thickening product is worked up as in Example 1.

Example 4

150g 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat werden in einem Rührgefäß zu einem Gemisch aus 800g eines Mineralölraffinates der Viskosität bei 5O⁰C von 11OcSt und 300ml Butanon gegeben und unter Rühren auf 50⁰C erhitzt. Dazu gibt man 100g Anilin und 40g eines Gemisches primärer Alkylamine der Kettenlänge C₁₆ bis Ci₉, die in 820g Mineralölraffinat und 200ml Butanon gelöst wurden. Die Temperatur wird zunächst auf 7O⁰C erhöht. Nach dem Eindicken der Mischung wird unter Rühren die Temperatur auf 12O⁰C gesteigert und 30 Minuten bei dieser gehalten. Das abdampfende Lösungsmittel gewinnt man durch Kondensation zurück. Die im eingedickten Medium verbleibenden Lösungsmittelrückstände werden unter vermindertem Druck abdestilliert. Das erkaltete Produkt wird in bekannter Weise auf dem Dreiwalzenstuhl egalisiert.150 g of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate are added in a stirred vessel to a mixture of 800 g of a mineral oil of viscosity at 5O ⁰ C of 11OcSt and 300 ml of butanone and heated to 50 ⁰ C with stirring. To this are added 100 g of aniline and 40 g of a mixture of primary alkyl amines of chain length C ₁₆ to C _9, which were dissolved in 820g Mineral oil and 200 ml of butanone. The temperature is first raised to 7O ⁰ C. After thickening the mixture, the temperature is increased to 12O ⁰ C with stirring and held for 30 minutes with this. The evaporating solvent is recovered by condensation. The residual solvent in the thickened medium are distilled off under reduced pressure. The cooled product is leveled in a known manner on the three-roll mill.

Example 5

In einem Rührgefäß wird eine Suspension aus 100 g 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat und 300 ml Benzol hergestellt. Bei 50 °C werden zu dieser Suspension 500g eines Mineralölselektivraffinates der Viskosität 7OcSt bei 50 °C hinzugefügt. In einem zweiten Rührgefäß stellt man eine Suspension aus 65,6g Anilin, 30g eines Gemisches primärer Alkylamine der Kettenlänge Ci₆ bis Cig, 200ml Benzol und 580g Mineralölselektivraffinat her. Beide Mischungen werden auf 70°C erwärmt und die Aminmischung in dünnem Strahl zu der Diisocyanatkomponente gegeben. Das Produkt dickt sofort ein. Unter vermindertem Druck wird nunmehr kontinuierlich auf 120⁰C erhitzt und 30 Minuten bei dieser Temperatur gerührt. Das entweichende Benzol wird kondensiert und zurückgewonnen. Nach dem Kaltrühren des Produktes wird es zweimal im Dreiwalzenstuhl egalisiert.In a stirred vessel, a suspension of 100 g of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate and 300 ml of benzene is prepared. At 50 ° C., 500 g of a mineral oil raffinate of viscosity 7OcSt at 50 ° C. are added to this suspension. A suspension of 65.6 g of aniline, 30 g of a mixture of primary alkylamines of chain length C ₆ to C 18, 200 ml of benzene and 580 g of mineral oil selective raffinate are prepared in a second stirred vessel. Both mixtures are heated to 70 ° C and the amine mixture is added in a thin stream to the diisocyanate component. The product thickened immediately. Under reduced pressure is now continuously heated to 120 ⁰ C and stirred for 30 minutes at this temperature. The escaping benzene is condensed and recovered. After the product has been cold-rolled, it is equalized twice in the three-roll mill.

RuhepenetrationStatic penetration WalkpenetrationWorked penetration Olabscheidungoil separation TropfpunktDropping point EindrickeranteilEindrickeranteil mm"¹ mm " ¹ mm"¹ mm " ¹ %% ⁰C ⁰ C %% Beispiel 1example 1 346346 328328 19,1219,12 >200> 200 20,8820.88 Beispiel 2Example 2 365365 369369 29,429.4 >200 .> 200. 21,921.9 Beispiel 3Example 3 265265 269269 11,5611.56 >200> 200 27,227.2 Beispiel 4Example 4 216216 241241 7,57.5 >200> 200 1515 BeispieleExamples 267267 287287 10,210.2 >200> 200 1515

Claims

-1- Z38 157

Invention claims:

1. A process for the preparation of polyurea-thickened lubricating fluids, characterized in that monoamines and diisocyanates in the ratio of the reaction groups of 2 to 0.95 to 0.98 at temperatures of 40 to 80 ⁰ C in the lubricating fluid in situ reacted and then to temperatures be heated from 110 to 130 "C.

2. The method according to item 1, characterized in that the lubricating liquid optionally diluted with organic solvents before introducing the reaction component and the solvent is removed after the reaction under reduced pressure from the lubricating fluid.

3. The method according to item!, Characterized in that the reaction components are optionally dissolved or suspended in an organic solvent and mixed with a corresponding portion of the lubricating fluid and the organic solvent is removed after the reaction under reduced pressure from the lubricating fluid.