DD299532A5 - Verfahren zur additivierung von schmierstoffen mit ep-zusaetzen - Google Patents

Abstract

Die Herstellung von hochbelastungsfaehigen Schmierstoffen ist durch die Verwendung von Kombinationen bestehend aus Thioglykolsaeureestern und aromatischen Nitroverbindungen charakterisiert. Die Kombination hat einen synergistischen Effekt, so dasz damit legierte Schmierstoffe ein hervorragendes Lasttragevermoegen mit guter Rezepturstabilitaet und Kupferkorrosionsfreiheit aufweisen. Die Anwendung erfolgt vorrangig in Schmiermitteln zum Betrieb von Getrieben, Hydrauliken und Lagern.{Schmierstoffe; EP-Zusaetze; Thioglykolsaeureester; aromatische Nitroverbindungen; Synergismus; Lasttragevermoegen; Kupferkorrosionsfreiheit; Stabilitaet; Getriebe- und Hydraulikschmiermittel}

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren für Schmierstoffe durch Additivierung mit einer Zusatzkombination, die insbesondere in Getriebe- und Hydraulikölen vorteilhaft einzusetzen ist.

Charakteristik des bekennten Standes der Technik

Es ist bekannt, zur Schmierung von Maschinen und Aggregaten den dafür verwendeten Schmierölen Schwefel- oder Schwefelverbindungen zuzusetzen, um damit verbunden eine Erhöhung der Druckaufnahmefähigkeit der Öle zwecks Senkung des Verschleißes während des Betriebes zu erreichen. Der Schwefel bildet auf der Metalloberfläche eine Reaktionsschicht, die dem Verschleiß entgegenwirkt. Die Wirksamkeit derartiger Schwefelverbindungen hängt in entscheidendem Maße von der Reaktionsfähigkeit und dem Gehalt des Schwefels ab.

So ist bekannt, daß organische Polysulfide diesen Ansprüchen am besten gerecht werden, wobei die Wirksamkeit mit steigendem Schwefelgehalt wächst. Bekannt sind Schwefelverbindungen mit 5 bis 50% Schwefelgehalt. Die Herstellung und Anwendung derartiger Polysulfide wird in GB-PS 2016419 sowie in US-PS 4204969 beschrieben.

Es ist weiterhin bekannt, daß durch Zugabe organischer Nitroverbindungen in Kombination mit schwefelhaltigen EP-Zusätzen ein synergistischer Effekt im Lasttragevermögen auftritt. Dieser synergistische Effekt wird von MÜLLER (Schmierungstechnik 1986, H3, S.84) für reibungsmindernde Schmierstoffzusätze dargestellt. Beispielsweise werden synergistische Wirkungen bei Kombinationen von Sulfanen (Disulfiden) und Sulfonen vom Typ der Dicyclopentadien-Trithiolane mit Nitroaromaten beschrieben. Weitere synergistische Wirkungen werden für Thioharnstoffe, organische Halogenverbindungen, Dithiophosphorsäurederivate u.a. angegeben. Dagegen tritt bei Kombination mit organischen Estern und Säuren als zusätzlichen funkiionellen Gruppen im System Nitrogruppen/Schwefelverbindungen Antagonismus auf. Beispielsweise wird von MÜLLER bei der Testung von 1 % Trithiolandodecylester auf der Almen-Wieland-Maschine eine Absenkung des Lasttragevermögens durch Zugabe von 0,5% Dinitrotoluol von 12500N auf 6500N festgestellt.

Diese gegensätzlichen Erscheinungen werden damit erklärt, daß Ester- und Nitrogruppen eine gleichsinnige elektronegative Ladungsfunktion ausüben und somit infolge gegenseitiger Abstoßung die chemischen Schichtbildungsreaktionen auf der Metalloberfläche stören. Damit wird grundsätzlich von einem Antagonismus der Kombination von Zusätzen aus organischen, schwefelhaltigen Estern und Nitroaromaten ausgegangen. ' ,

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Additivierung von Schmierstoffen mit einer EP-wirksamen Additivekombination in geringer Konzentration.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unlegierten oder legierten Schmierstoffen eine EP-wirksame Additivekombination zuzumischen, die den Schmierstoffen sowohl ein hervorragendes Lasttragevermögen bei sehr guter Rezepturstabilität als auch ausgezeichnete Kupferkorrosionseigenschaften verleiht und es erforderlichenfalls darüber hinaus gestattet, die wirksame Konzentration der EP-Zusätze im Schmierstoff zu verringern.

Erfindungsgemäß ist das Verfahren zur Additivierung von Schmierstoffen mit EP-Zusätzen durch Vermischen des unlegierten oder legierten Schmierstoffs mit 0,1 % bis 10Ma.-% einer Additivekomtf nation aus aromatischen Nitroverbindungen in Mono- und/oder Disubstitution und schwefelorganischen Verbindungen im M/isseverhältnis 1:2 bis 1:100 im wesentlichen dadurch charakterisiert, daß als schwefelotganische Verbindungen Thioglykolsäureester mit einer Alkylkohlenstoffanzahl von C₄ bis C₁₈ sowohl in normaler als auch in Isostruktur oder deren Gemische eingesetzt werden. Optimale Wirkungs- und Anwendungseigenschaften zeigen solche Ester im Alkylkohlenstoifanzahlbereich von C₆ bis C₁₂.

Wie bekannt, sind als aromatische Nitroverbindungen sowohl Mono- als auch Dinitroaromaten geeignet. Die Aromaten können durch weitere Reste wie Alkyl-, Halogen- oder Estergruppen substituiert sein. Besonders geeignet sind beispielsweise Nitrobanzen, Nitrotoluen und Dinitrotoluen. Das Verhältnis Nitroaromat:Thioglykolsäureester beträgt 1:2 bis 1:100.

Für die Herstellung der ölrezepturen sind sowohl mineralische öle als auch synthetische öle geeignet. Als mineralische öle können solche auf Basis von Erdölen, Teerölen usw. verwendet werden, wie sie nach den bekannten Raffinationsverfahren hergestellt werden. Es sind weiterhin tierische, pflanzliche und synthetische öle, wie beispielsweise Olefinpolymere, Esteröle und Polyalkylenglykole, verwendbar.

Weiterhin ist auch die Verwendung anderer bekannter Zusätze in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Einsatz der Kombination aus Nitroaromaten und Thioglykolsäure6stern möglich. So können, wie bekannt, Detergentzusätze, VP/erbesserer, Oxidationsinhibitoren, Korrosionsinhibitoren usw. eingesetzt werden.

Überraschend wurde gefunden, daß bei der Verwendung einer Kombination aus Estern der Thioglykolsäure mit aromatischen Nitroverbindungen in Schmierstoffen ein sehr starker synergistischer Effekt bezüglich des Lasttragevermögens auftritt. Der von MÜLLER festgestellte antagonistische Effekt für Kombinationen Ester/Nitroaromaten (Schmierungstechnik 1986, H 3, S. 84) trifft für die Ester der Thioglykolsäure als schwefelorganische Esterkomponente nicht zu. So werden im Lasttragevermögen, gemessen Im VKA, sehr hohe Werte erhalten. Die öllösungen bleiben stabil, und es ist keine Kupferkorrosion zu verzeichnen. Damit kann die Konzentration der Additivekombination Im Mineralöl zur Erzielung eines hohen Lasttragevermögons abgesenkt werden bzw. es können außerordentlich hohe Lasttragewerte erreicht werden.

Ausfuhrungsbeisplele Anhand dnr nachstehenden Beispiele soll die Erfindung näher erläutert werden: Beispiel 1

In einem entparaffinieren Mineralolhydroraffinat der Viskositätslage 60mm V bei 5O⁰C werden 3Gew.-% Thioglykolsäure-2-ethylhexylester sowie 0,1 Gew.-% m-Dinitrobenzen gelöst. Diese Lösung weist einen überdurchschnittlichen VKA-Wert von 3600N auf, bleibt stabil und klar und zeigt einen Kupferkorrosionswert nach TGL18622 von 0.

Beispiel 2

In einem entparaffinierten Mineralolhydroraffinat der Viskositätslage60mmV bei 60°C werden 3 Gew.-% Thioglykolsäure-n· hexylester sowie 0,1 Gew.-% m-Dinitrobenzen gelöst. Der VKA dieser Lösung beträgt 3700N. Die Lösung bleibt stabil und klar und zeigt einen Kupferkorrosionswert nach TGL18622 von 0.

Darstellung des synergistischen Effektes der erfindungsgemäßen Kombination	ölrezeptur nach Beispiel 1	Beispiel 2	3%Thioglykolsäureester ohne Dinitrobenzene Thioglykolsäure-2- Thioglykolsäure-n- ethylhexylester hexylester	2400 0 sehr gut
Anwendunge eigenschaften	3600 0 sehrgut	3700 0 sehr gut	2300 0 sehrgut
Lasttragevermögen VKA(N) Cu-Kcrrosion n. TGI. 18622 ölstabilität

Claims (2)

1. Verfahren zur Additivlerung von Schmierstoffen mit EP-Additives durch Vermischen des unlegierten oder legierten Schmierstoffes mit 0,1 bis 10Ma.-% einer Additivekombination aus aromatischen Nitroverbindungen in Mono- und/ode.Disubstitution und schwefelorganischen Verbindungen im Masseverhältnis 1:2 bis 1:100, gekennzeichnet dadurch, daß in der Additivekombination als schwefelorganische Verbindungen Thioglykolsäureester mit einer Alkylkohlenstoffanzahl von C₄ bis Ci₈ sowohl in normaler als auch in Isostruktur oder deren Gemische eingesetzt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß in der Additivekombination als schwefelorganische Verbindungen Thioglykolsäureester mit einer Alkylkohlenstoffanzahl von C₆ bis C₁₂ sowohl in normaler als auch in Isostruktur oder deren Gemische eingesetzt werden.