DE1003902B - Schmierfett - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Schmierfette enthalten eine Schmierölgrundlage und ein Verdickungsmittel. Das Verdickungs- bzw. Gelierungsmittel ist gewöhnlich eine Seife einer Fettsäure oder eine Oxyfettsäure. Mit steigender Temperatur sind Seifen einer Phasenveränderung unterworfen, so daß die mit Seife gelierten Schmierfette bei höherer Temperatur erweichen und schließlich sich verflüssigen.

Es sind schon anorganische Kolloide als Gelierungsmittel in Schmierfetten verwendet worden. Schmierfette, die solche Verdickungsmittel enthalten, können ihre Konsistenz über einen weiteren Temperaturbereich beibehalten.

Ein organisches Gelierungsmittel enthaltende Schmierfette haben jedoch im allgemeinen nur geringe Beständigkeit gegenüber Wasser. Um solche Schmierfette in dieser Hinsicht zu verbessern, sind oberflächenaktive Stoffe, wie langkettige Amine, Amide, Ammoniumsalze und Salze höherer Fettsäuren einverleibt worden.

Es ist nun gefunden worden, daß aliphatische Verbindungen, die mindestens 1 Halogenatom und mindestens 1 Epoxy-Sauerstoffatom enthalten, ebenfalls zur Verbesserung der Wasserbeständigkeit von ein anorganisches Gelierungsmittel enthaltenden Schmierfetten verwendet werden können. Diese aliphatischen Verbindungen haben den zusätzlichen Vorteil, daß sie gleichzeitig auch das Korrosionsverhalten dieser Schmierfette verbessern. Dies ist besonders der Fall, wenn die Schmierfette auf hochempfindliche Stahlflächen aufgebracht werden.

Der Ausdruck »Epoxy-Sauerstoffatom« bedeutet ein Sauerstoffatom, welches in einer Gruppe von der Struktur

C —

Schmierfett

vorliegt.

Beispiele geeigneter aliphatischer Verbindungen sind: 1,2-Epoxy-3-chlorpropan (Epichlorhydrin), 2, 3-Epoxy-4-chlorbutan, 1,2-EpOXy-S-ISOPrOPyI-S-IOdPrOPaH, 1, 2-Epoxy-4-chlorbutan, 1, 2-Epoxy-S-chlorpentan, 1, 2-Epoxy-3-methyl-3-chlorpropan, l,2-Epoxy-3, 3-dimethyl-3-chlorpropan, 1,2-Epoxy-2-methyl-3-brompropan, 2, S-Epoxy^-methyl-l-chlorhexan, 1,2-Epoxy-4-methyl-5-brompentan.

Diese Verbindungen werden den Schmierfetten in kleinen Mengen zugesetzt. Die verwendete Menge hängt unter anderem von der gewünschten Verbesserung der Wasserbeständigkeit und von der Menge des in dem Schmierfett enthaltenen anorganischen Gelierungsmittels ab. Im allgemeinen liegt die Menge der aliphatischen Verbindung zwischen 0,01 und 3 Gewichtsprozent, berechnet auf das gesamte Schmierfett. In vielen Fällen verleiht eine Menge von 0,05 bis 0,5 Gewichtsprozent, insbesondere von etwa 0,1 Gewichtsprozent, den Schmierfetten befriedigende Eigenschaften.

Anmelder:

N. V. De Bataafsche Petroleum
Maatschappij, Den Haag

Vertreter: Dr. K. Schwarzhans, Patentanwalt,
München 38, Romanplatz 9

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 2. Mai 1955

Ronald Sowerby Teale, Beaconsfield, Bucks

(Großbritannien), Hans Seeles, Hamburg,
und Helmut Richard Karl Ferdinand Rolf Konau,

Hamburg-Ohlsdorf,
sind als Erfinder genannt worden

Obwohl die genannten Verbindungen die Korrosionseigenschaften der Schmierfette verbessern, wird im allgemeinen noch eine weitere, wenn auch unter Umständen geringere Verbesserung dieser Eigenschaften durch Zugabe eines weiteren Antikorrosionsmittels erzielt. Die für diesen Zweck bevorzugt verwendeten, an sich bekannten Antikorrosionsmittel sind die aliphatischen Polycarbonsäuren, die eine oder mehrere Alkyl- oder Alkenylgruppen mit mindestens 3 Kohlenstoffatomen enthalten, und die entsprechenden Thiosäuren sowie die Amide, Anhydride und Ester dieser Säuren. Beispiele geeigneter Säuren sind Malon-, Bernstein-, Glutar-, Adipin-, Pimelin-, Sebacin-, Azelain-, Wein-, Zitronen-, Malein- und Citraconsäure, welche durch Alkyl- und Alkenylgruppen der vorerwähnten Art substituiert sind, insbesondere durch solche mit 10 bis 18 Kohlenstoffatomen. Beispiele geeigneter Amide und Ester sind die Monoamide von alkylsubstituierten Bernsteinsäuren, die Monooleylester von alkenylsubstituierten Bernsteinsäuren und die Monooctylester von alkylsubstituierten Sebacinsäuren.

Wenn zusätzliche Antikorrosionsmittel zugefügt werden, so verwendet man diese in kleinen Mengen, zweckmäßigin Mengen von 0,01 bis 3 Gewichtsprozent und besonders bevorzugt in Mengen von 0,05 bis 1 Gewichtsprozent, berechnet auf das gesamte Schmierfett.

Als Schmierölgrundlage wird im allgemeinen ein mineralisches Schmieröl verwendet. Die benutzten mineralischen Schmieröle können beliebiger Herkunft sein,

60» 838/36*

3 4

und ihre Eigenschaften können innerhalb weiter Grenzen Zusätze können dem Schmierfettgemisch in jedem

schwanken. Die Viskosität Hegt im allgemeinen im Bereich Stadium des Prozesses einverleibt werden, vorausgesetzt

von 1 bis 50° Engler bei 50°, und der Viskositätsindex natürlich, daß man nicht eine solche Arbeitsstufe wählt,

liegt zwischen 0 und 80. Es können aber auch Öle mit daß die Zusatzstoffe im weiteren Verlauf des Prozesses

einer Viskosität und einem Viskositätsindex außerhalb 5 ausgewaschen oder zerstört werden,

dieser Grenzen verwendet werden. Gewünschtenfalls kann Es wurden drei Schmierfette von folgender Zusammen-

das Schmiervermögen der Schmierfette erhöht werden setzung hergestellt:

durch Zugabe von fetten Ölen oder von Fettsäuren, wie _{A gi Q Gewichtsprozent} Mineralöl

Ölsäure. In gewissen Fallen ist es zweckmäßig, als Schmier- η η Siliciumdioxvd

ölbasis ein synthetisches Schmieröl als solches oder io g qq'q " ™. ,.., ^

gemischt mit einem mineralischen Schmieröl zu ver- ······ , „

wenden. Beispiele geeigneter synthetischer Schmieröle _n'i " υ · τ,ι τ, j ·

. , . ■ ■ , r\T n τ χ. α.· τ. τ- j. U,l „ Jtoicnlornydrm

sind polymerisierte Olefine, aliphatische Ester von q qq ο Mineralöl

Dicarbonsäuren, z.B. Di-(2-äthylhexyl)-sebazat, orga- _g'_Q " Siliciumdioxvd

iiische Phosphate, z. B. Trikresylphosphat und Trioctyl- 15 q\ " Eüichlorhvdrin

phosphat, Polyoxyalkylenverbindungen, z.B. Propylen- ^₁ " Antikorrosionsmittel

oxydpolymensate, Mischpolymensate aus Propylenoxyd

und Äthylenoxyd, Trimethylenglykolpolymerisate und Das Mineralöl war ein Schmieröl mit einer Viskosität

die veresterten und verätherten Derivate solcher Poly- von 19° Engler bei 50°, welches durch Destillieren und merisate sowie halogenierte Kohlenwasserstoffe, z. B. 20 Extraktion aus einem venezolanischen Rohöl erhalten Fluorkohlenwasserstoffe und chloriertes Diphenyl. worden war.

Geeignete Verdickungsmittel sind die bekannten anor- Das Siliciumdioxyd war ein durch Verbrennen von mit

ganischen Geherungsmittel. Es können kolloidale anorga- Siliciumtetrachlorid gesättigtem Wasserstoff in Luft nische Oxyde, Hydroxyde, Sulfide, Sulfate, Silikate und erhaltenes kolloidales Siliciumdioxyd. Carbonate, wie Siliciumdioxyd, Aluminiumoxyd, Magne- 25 Das Antikorrosionsmittel war eine durch eine Alkenylsiumoxyd, Calciumoxyd, Kupfersulfid, Calciumsulfat und gruppe mit 18 Kohlenstoffatomen substituierte Bernstein-Gemische dieser Stoffe, insbesondere Gemische von säure.

Siliciumdioxyd mit Magnesiumoxyd, sowie synthetische Zwecks Herstellung des Schmierfettes wurde das öl

Zeolite und natürliche Tone, wie Hectorit und Bentonit, allmählich unter dauerndem Rühren auf das Siliciumverwendet werden. Das Gelierungsmittel wird in einer 30 dioxyd aufgegossen. Bei Herstellung der Schmierfette B zur Verdickung der Schmierölgrundlage zu der ge- und C wurden Epichlorhydrin bzw. Antikorrosionsmittel wünschten Schmierfettkonsistenz ausreichenden Menge vorher in dem Öl gelöst. Das so erhaltene Gemisch wurde verwendet. Die Menge des Gelierungsmittels liegt im zweimal durch eine Walzenmühle hindurchgeschickt, allgemeinen zwischen 2 und 20 Gewichtsprozent, berechnet Penetration, Wasserbeständigkeit und Korrosionsauf das gesamte Schmierfett. 35 eigenschaften der Schmierfette wurden geprüft.

Gewünschtenfalls können kleinere Mengen, z. B. 0,01 Die Penetration wurde bestimmt nach der ASTM-

bis 5 Gewichtsprozent, berechnet auf das gesamte Schmier- Methode D 217-48 (sogenannte Walkpenetration), fett, anderer, an sich bekannter Zusatzstoffe den Schmier- Die Wasserbeständigkeit der Schmierfette wurde nach

fetten zwecks Verbesserung bestimmter Eigenschaften dem sogenannten Glasstreifentest geprüft. Nach diesem einverleibt werden. Als solche Zusätze können z. B. Anti- 40 Test wird eine Schmierfettschicht von 100 mm Länge, Oxydationsmittel, insbesondere phenolische Antioxyda- 10 mm Breite und 1 mm Dicke auf einen Glasstreifen von tionsmittel, wie Alkylphenole, z. B. 2, 6-Di-tert.-butyl- 160 mm Länge und 15 mm Breite aufgetragen. Der Glas-4-methylphenol, und Amine, wie Phenyl-a-naphthylamin, streifen wird in einen engen hohen Becher eingeführt, der Hochdruckzusatzstoffe, wie Schwefel, Bleinaphthenat, mit 100 cm³ destilliertem Wasser gefüllt ist. Ein Teil der und sulfurierte und bzw. oder chlorierte Fette oder fette 45 Schmierfettschicht soll über das Wasser herausragen, so Öle und Zähigkeitserhöhende Mittel, wie Kautschuk und daß das Maß der Veränderung des Schmierfettes besser Polyisobutylen, erwähnt werden. abgeschätzt werden kann. Man läßt den Streifen in dem

Die Schmierfette können nach einer der bekannten Wasser 48 Stunden bei 20° stehen. Nach dieser Zeit wird Arbeitsweisen hergestellt werden. Zum Beispiel kann eine bestimmt, wie stark das Wasser sich getrübt und wie das flüchtige Siliciumverbindung, wie Siliciumtetrachlorid, in 50 Schmierfett sich emulgiert oder zersetzt hat. der Dampfphase verbrannt werden, wodurch ein kollo- Zwecks Prüfung der Korrosionseigenschaften wurden

idales Siliciumdioxyd gebildet wird, welches in der die Schmierfette in einer dünnen Schicht auf Stahlplatten Schmierölgrundlage in behebiger Weise, z. B. durch aufgetragen. Die Stahlplatten waren Original-Herbert-Mahlen, dispergiert werden kann. Man kann auch von Prüfplatten, welche von der Firma Herbert (Coventry) einem Hydrogel ausgehen und das Wasser aus diesem mit 55 speziell für die Durchführung von Korrosionsprüfungen Hilfe einer niedrigsiedenden organischen Flüssigkeit, wie hergestellt werden. Die Platten wurden gemäß der VorMethyl- oder Äthylalkohol oder Aceton, verdrängen, schrift IP125-49 (T) (»Standard Methods for Testing worauf das Gel über die kritische Temperatur der Flüssig- Petroleum and its Products«· herausgegeben vom Institute keit erhitzt und die Flüssigkeit verdampft wird. Das ent- of Petroleum, London Wl, 26 Portland Place) vorstehende sogenannte Aerogel wird dann in der Schmieröl- 60 behandelt. 2 g des zu prüfenden Schmierfettes wurden grundlage dispergiert. Man kann auch das in einem auf die so vorbehandelten Platten gebracht und dann Hydrogel vorhandene Wasser durch eine mit Wasser und durch Reiben unter mäßigem Druck mit einem Tampon mit Öl mischbare Flüssigkeit verdrängen und dann (zusammengewickelter Lappen) gleichmäßig über die wiederum diese Flüssigkeit mit Hilfe der Schmierölbasis ganze Platte verteilt. Der Tampon war vorher mit dem verdrängen. In den meisten Fällen wird mehr als eme 65 gleichen Schmierfett getränkt worden. Die Platten wurden organische Flüssigkeit verwendet. Das Wasser wird dann für 4 Wochen in einem Glaskasten bei 40° in einer beispielsweise zuerst mit Alkohol oder Aceton aus- Atmosphäre von 100 ⁰J₀ relativer Feuchtigkeit so gelagert, getrieben, worauf diese Flüssigkeit mit Pentan verdrängt daß sie vor dem an den Glaswänden kondensierenden und das Pentan schließlich mit Hilfe der Schmierölbasis bzw. abtropfenden Wasser geschützt waren. Nach diesem ausgetrieben wird. Die in dem Schmierfett erwünschten 70 Zeitraum wurde die Korrosion der Platten beurteilt.

Die Ergebnisse der Versuche sind in Tabelle zusammengestellt.	Pene tration	Wasser beständigkeit	der nachstehenden
Schmier fett	205 207 210	schlecht1) gut2) gut2)	Korrosion der Platten
A B C	schwach bis mittelmäßig sehr schwach Spuren

ίο

^J) Das Schmierfett zersetzte sich vollständig.

') Das Schmierfett zersetzte sich überhaupt nicht; es zeigte nur eine sehr schwache Neigung zum Emulgieren; das Wasser war noch klar.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE: 1S

1. Schmierfett, bestehend aus einem Schmieröl, insbesondere einem Mineralschmieröl, welches durch ein anorganisches Gelierungsmittel, wie Siliciumdioxyd, zur Schmierfettkonsistenz verdickt ist, ge- ao kennzeichnet durch einen geringen Gehalt, Vorzugsweise 0,01 bis 3 Gewichtsprozent, berechnet auf da^s gesamte Schmierfett, an einer aliphatischen Verbindung, die mindestens 1 Halogenatom und 1 Epoxy-Sauerstoffatom enthält.

2. Schmierfett nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die halogenhaltige aliphatische Verbindung mit mindestens 1 Epoxy-Sauerstoffatom Epichlorhydrin ist.

3. Schmierfett nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch einen weiteren geringen Gehalt, vorzugsweise 0,01 bis 3 Gewichtsprozent, berechnet auf das gesamte Schmierfett, an einer an sich als Antikorrosionsmittel bekannten aliphatischen Polycarbonsäure, die eine oder mehrere Alkyl- oder Alkenylgruppen mit mindestens 3 Kohlenstoffatomen im Molekül aufweist, oder einer entsprechenden Thiosäure oder einem Amid, Anhydrid bzw. Ester einer solchen Säure.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentanmeldungen D 3782 IVd/23c (Patent 865); D 3783 IVd/23c (Patent 935 448).

© 609 838/369 2.57