DE1010685B

DE1010685B - Zusaetze fuer Schmieroele auf Mineraloelbasis

Info

Publication number: DE1010685B
Application number: DEB39152A
Authority: DE
Inventors: Dr Hans Engel; Dr Walter Simon
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1956-02-16
Filing date: 1956-02-16
Publication date: 1957-06-19

Description

Zusätze. für Schmieröle auf Mineralölbasis E s wurde bereits vorgeschlagen, Nitroarylthiocy anate Schmierölen zur Verbesserung ihres Schmiervermögens unter hohen Drücken, insbesondere Schneidölen, zuzusetzen. Diese Stoffe sowie ihre Hydrolyse- und Oxydationsprodukte besitzen keine korrodierenden Eigenschaften.
Es ist ferner bekannt, für die Schmierung von Dieselmotoren sogenannte Hochleistungsöle anzuwenden, die im allgemeinen als Heavy-Duty-Öle oder HD-Öle bezeichnet werden. Diese Hochleistungsöle sind mineralische Motorenschmieröle mit Zusätzen von Detergents (Dispergiermittel, die im Öl entstehende oder hineingelangende Verunreinigungen in Schwebe halten und so den Motor rein erhalten) und Inhibitoren (die die Oxydation des Schmieröles und die Korrosion im Motor zurückdrängen). Eine große Gruppe von Verbindungen, die auf Grund ihres Inhibitorcharakters und zum Teil auch eines gewissen Dispergiervermögens in HD-Ölen Verwendung gefunden haben, sind die Umsetzungsprodukte von Phosphorsulfiden, z. B. Phosphorpentasulfid, mit reaktionsfähigen organischen Verbindungen, z. B. ungesättigten Kohlenwasserstoffen, Alkoholen, ein-und mehrwertigen Phenolen und ihren Derivaten, Aminen oder Sulfhydrylv erbindungen. Alle diese Phosphorsulfidumsetzungsprodukte werden meist nach völliger oder teilweiser Neutralisation mit basisch wirkenden Metallverbindungen oder Stickstoffbasen oder nach Veresterung mit Alkoholen angewandt.
Während die HD-Öle mit den genannten Zusätzen in Dieselmotoren allen Anforderungen genügen, können tie in Ottomotoren bei Verwendung der heute üblichen verbleiten Vergaserkraftstoffe unter besonders starker Belastung eine Korrosion an Bleibronzelagern bewirken.
Es wurde gefunden, daß solche Lagerschädigungen vermieden werden, wenn man den HD-Ölen neben den Phosphorsulfidumsetzungsprodukten von reaktionsfähigen organischen Stoffen geringe Mengen Nitroarylthiocyanate zusetzt, HD-Öle der in Betracht kommenden Art sind beispielsweise in den Patentschriften 896 349, 914 007, 865 339, 934184, 934185 beschrieben sowie Gegenstand der Patente 941125, 941678, 942 582, 944 678 und 948 075. Sehr geeignet sind auch HD-Öle der in den Patentschriften 843 281, 923 984 und 929 383 angegebenen Art sowie gemäß Patent 946 649, ferner entsprechende Öle, die Metallverbindungen von Alkylphenolsulfiden statt von Alkylphenolsulfidestern enthalten.
Da sich die Nitroarylthiocyanate in manchen, besonders in stark paraffinischen Grundölen nicht leicht, dagegen im allgemeinen in den HD-Ölen besser lösen, ist es oft zweckmäßig, zunächst die HD-Öle herzustellen und darin die Nitroarylthiocyanate zu lösen. In vielen Fällen ist es vorteilhafter, die genannten Thiocyanate in den HD-Zusätzen, die meist aus konzentrierten Lösungen der wirksamen Stoffe in Mineralöl bestehen, unter Erwärmung zu lösen und diese konzentrierten Lösungen dann mit dem heißen Grundöl zu vermischen: Mitunter kann es auch zweckmäßig sein, Lösungsvermittler anzuwenden: Als Lösungsvermittler kommen z. B, in Frage: Alkyl= äther von Glykolen oder Polyglykolen (z. B. Dodecyl-Mono-, Di- oder Triglykoläther), Nitrokohlenwasserstoffe (z. B. Nitrobenzol), Fettsäureester (z. B, Butylester von Paraffinoxydationsfettsäuren), hochmolekulare Amine (z. B. Abietinylamin, Octodecenyldiäthariölamin) sowie andere Stoffe mit gutem Lösevermögen und guter Löslichkeit in Mineralölen.
Im allgemeinen genügen Mengen von weniger als 1 °/ö an Nitroarylthiocyanaten, um eine Lagerkorrosion auch unter starker Belastung zu vermeiden. Schon 0,05 Ge= wichtsprozent, berechnet auf Gesamtöl, zeigen meist eine deutliche Wirkung.
Mit anderen in gleicher Richtung wirksamen Stoffen, z. B. mit Nitroarylgruppen enthaltenden Thioharnstoffen, wie sie Gegenstand der Patentanmeldung B 35712 IVd/ 23c sind, lassen sich die Nitroarylthiocyanate mit besonderem Vorteil zusammen verwenden, wobei sich diese beiden Gruppen von Verbindungen gegenseitig in ihrer Wirkung steigern.
Als geeignete Nitroarylthiocyanate kommen z. B. p-Nitrophenylthiocyanat und 2, 4-Dinitrophenylthiocyanat in Betracht.
Beispiel Ein mit verbleitem Benzin (0,04 Volumprozent Bleitetraäthyl) betriebener Ottomotor wurde mit HD-Öl geschmiert, dessen Temperatur auf 130° gehalten wurde, um die Korrosionswirkung des Öles gegenüber den Bleibronzelagern einer scharfen Prüfung zu unterziehen. Nach 8stündigem Einlaufen begann jeweils der eigentliche Prüflauf; nach 24- und 48stündigem Betrieb wurde der Lagergewichtsverlust bestimmt. Die Daten fier Prüfläufe wurden in der untenstehenden Tabelle zusammengestellt.
Als Grundöl diente ein durch selektive Lösungsmittelraffination hochgereinigtes Motorenschmieröl aus deutschem Rohöl vom Viskositätsbereich SAE 20. Diesem 01 war als ND-Zusatz ein Gemisch aus 5 Teilen eines Detergerits auf Octylphenolsulfidbasis (Bariumverbindung) und 4 Teilen eines "Oxydätions- und Korrosionsverhinderers auf Dialkyldithiophosphorsäureester-Basis (Zinksalz aus Cocosalkohol-Phosphorpentasulfid-Umsetzungsprodukt) in solcher Menge zugegeben, daß das HD-Öl 0,4 Gewichtsprozent Asche enthielt.

-Bei der Prüfung des HD-Öles allein, d. h. nur mit einem Gehalt an dem Detergent und dem Phosphorsulfidumsetzungsprodukt, sowie mit Zusätzen wurden folgende Werte erhalten:

Zusatzstoffe

Menge Lagerverschleiß

Versuchslauf- (m

A# Gewichts- g)

Nr. 1

Prozent

nach @ nach

a b

a I b 24 Stunden I 48 Stunden

1 - - - - etwa 60 *)

2 2, 4-Dinitrophenylthio- - 0,1 -- 40 -*)

cyanat

3 desg1. - 0,2 - 28 163

4 desgl. - 0,5 - 30 212

5 2, 4-Dinitrophenylthio- Di-(m-nitrophenyl)-thio- 0,2 0,3 6 35

cyanat harnstoff

6 desgl. desgl. 0,25 0,35 3 33

7 - Di-(m-nitrophenyl)-thio- - 0,2 14 76

- harnstoff

8 - - desgl. - 0,4 7 38

*j Wurde nach 24 Stunden wegen zu hohem Verschleiß abgebrochen.

Der- erste Prüflauf stellt den Blindversuch dar. Die Versuche 2 bis 4 zeigen, daß durch Zusatz der erfindungsgemäß anzuwendenden Stoffe eine beträchtliche Verminderung des Lagerverschleißes erzielt wird. Aus den Versuchen 5 und 6 geht hervor, daß die Nitroarylthiocyanate,-mit Di-(m-nitrophenyl)-thioharnstoff kombiniert, eine gesteigerte ausgezeichnete korrosionsmindernde Wirkung aufweisen. Aus den Versuchen- 7 und 8 ist ,zu ersehen, daß die Zugabe von Di- (m-nitrophenyl)-thioharnstoff, die im, vorliegenden Patent nicht beansprucht wird, für sich eine in der gleichen Richtung liegende Verbesserung bewirkt; die jedoch nicht an diejenige der Kombinationen gemäß den Versuchen 5 und 6 heranreicht.

Claims

R&TENTANSPRÜCIIE 1. Verwendung von Nitroarylthiocyanaten in Verbindung mit Umsetzungsprodukten von Phosphorsulfiden mit reaktionsfähigen organischen Stoffen als Zusätze für Schmieröle auf Mineralölbasis.
2. Verwendung einer Mischung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen weiteren Gehalt an Nitroarylthioharnstoffen gemäß Patentanmeldung B 35712 1Vd/23 c.
3. Verwendung einer Mischung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch einen weiteren Gehalt an bekannten Dispergiermitteln für Motoröl-Verunreinigungen (Detergents) auf Alkylphenol- oder Alkylphenolsulfidbasis.