DE102009005021B4 - Lubricant and its use - Google Patents
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Abstract
Schmiermittel enthaltend organische Verbindungen und Nanometer-Partikel, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den organischen Verbindungen mindestens um eine mesogene Verbindung handelt, die ausgewählt ist unterVerbindungen der allgemeinen Formel Iaworin Aeine 1,4-Cyclohexylen-Gruppe, in der auch eine oder zwei -CH-Gruppen durch -O- ersetzt sein können, eine ein- oder zweifach mit einem Halogen- oder Alkyl-Rest substituierte 1,4-Phenylen-Gruppe, eine 1,4-Bicyclo[2.2.2]octylen-Gruppe, Reine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 20 C-Atomen, in der auch ein oder bis zu sieben nichtbenachbarte -CH-Gruppen durch -O-, ein oder zwei nichtbenachbarte -CH-Gruppen durch -CO-, -COO-, -OOC- ersetzt sein können oder H bedeuten, und Reine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 17 C Atomen ist,und1-(4-Methyl-phenyl)-decan-1,3-dion, 1-(3,4-Dimethyl-phenyl)-heptan-1,3-dion, 1-(4-Octadecyl-phenyl)-pentan-1,3-dion, 1-(4-Ethyl-phenyl)-eicosan-1,3-dion, 1-(4-Butylphenyl)-tetradecan-1,3-dion, 1-(4-Nonyl-phenyl)-4-cyclohexyl-butan-1,3-dion, 1-(4-Ethyl-phenyl)-nonan-1,3-dion.und, dasses sich bei den Nanometer-Partikeln um Oxide des Siliciums, Titans, Zirkons oder Aluminiums und um Sulfide des Molybdäns oder Wolframs handelt, wobeider Anteil der mesogenen organischen Verbindungen 20 bis 99,9 Masseprozent und der Anteil der Nanometer-Partikel 0,1 bis 10 Masseprozent beträgt.Lubricant containing organic compounds and nanometer particles, characterized in that the organic compounds are at least one mesogenic compound selected from compounds of the general formula Iaworin A, a 1,4-cyclohexylene group in which one or two CH groups can be replaced by -O-, a mono- or di-substituted by a halogen or alkyl radical-substituted 1,4-phenylene group, a 1,4-bicyclo [2.2.2] octylene group, pure alkyl Group of 1 to 20 carbon atoms, in which also one or up to seven non-adjacent -CH groups are replaced by -O-, one or two non-adjacent -CH groups by -CO-, -COO-, -OOC- may be or H, and is a pure alkyl group having 1 to 17 C atoms, and is 1- (4-methyl-phenyl) -decane-1,3-dione, 1- (3,4-dimethyl-phenyl) -heptane 1,3-dione, 1- (4-octadecyl-phenyl) -pentane-1,3-dione, 1- (4-ethylphenyl) -eicosane-1,3-dione, 1- (4-butylphenyl) - tetradecane-1,3-dione, 1- (4-nonyl-phenyl) -4-cyclohexyl-butane 1,3-dione, 1- (4-ethyl-phenyl) -nonane-1,3-dione, and that the nanometer particles are oxides of silicon, titanium, zirconium, or aluminum, and sulfides of molybdenum or aluminum Tungsten is, wherein the proportion of mesogenic organic compounds 20 to 99.9 percent by mass and the proportion of nanometer particles 0.1 to 10 percent by mass.
Description
Es ist bekannt, dass Gleitlager, die mit isotropen Ölen, die mesogene Verbindungen enthalten, geschmiert werden, die unterhalb der Betriebstemperatur eine flüssigkristalline Phase haben, einen beträchtlich geringeren Reibungsverlust erfahren, verglichen mit Gleitlagern, die mit herkömmlichen Ölen betrieben werden (
Es ist allgemein bekannt, dass Nanometer-Partikel zur Herabsetzung der Reibungskoeffizienten in herkömmlichen, nichtmesogenen Schmiermitteln verwendet werden können. Ein dem oben beschriebenen hydrodynamischen Effekt vergleichbares Verhalten solcher Schmiermittel ist ebenfalls nicht bekannt.It is well known that nanometer particles can be used to reduce the coefficients of friction in conventional non-mesogenic lubricants. A similar behavior of such lubricants described above hydrodynamic effect is also not known.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, die allgemeine technische Einsetzbarkeit der isotropen Schmiermittel, die mesogene Verbindungen enthalten, so zu verbessern, dass sich die ungewohnt niedrigen Reibungskoeffizienten nach weniger Abrieb bis zur Erreichung einer solchen idealen Reibpaarung innerhalb eines Gleitlagers zeigen oder gar eine solche Einlaufphase nicht erforderlich ist. Letzteres würde die Herstellung von Maschinen mit Gleitlagern ermöglichen, die mit Reibungskoeffizienten bei < 0,005 betrieben werden, wo unter gleichen Betriebsbedingungen mit herkömmlichen Schmiermitteln Reibungskoeffizienten in Kauf genommen werden müssen, die bis zu zwei Zehnerpotenzen höher liegen.The object of the present invention was to improve the general technical applicability of the isotropic lubricants containing mesogenic compounds so that the unusually low coefficients of friction show less abrasion until such an ideal friction pairing within a plain bearing or even such a running-in phase is required. The latter would allow the production of machines with plain bearings operated with coefficients of friction <0.005, where under the same operating conditions with conventional lubricants friction coefficients must be accepted which are up to two orders of magnitude higher.
Die vorliegende Erfindung löst die Aufgabe in überraschender Weise durch Zugabe von Nanometer-Partikeln zu isotropen Ölen, die mesogene Verbindungen enthalten. Es wird eine deutliche Herabsetzung des Abriebs in einem Gleitlager bis zur Erreichung des hydrodynamischen Effektes erreicht. Es kann auch gezeigt werden, dass manche mesogene Schmiermittel erst durch Zusatz von Nanometer-Partikeln diesen Effekt erbringen. Weiterhin stellte sich heraus, dass das erfindungsmäßige Schmiermittel auch Anteile von in der Tribologie wesentlichen nichtmesogenen Verbindungen toleriert, was seine technische Einsetzbarkeit deutlich erhöht.The present invention surprisingly achieves the object by adding nanometer particles to isotropic oils containing mesogenic compounds. It is achieved a significant reduction in abrasion in a sliding bearing until the achievement of the hydrodynamic effect. It can also be shown that some mesogenic lubricants only provide this effect by the addition of nanometer particles. Furthermore, it has been found that the lubricant according to the invention also tolerates fractions of non-mesogenic compounds which are essential in tribology, which considerably increases its technical applicability.
In dieser Erfindung wird eine Verbindung als mesogen angesehen, wenn sie als Reinsubstanz enantiotrope oder monotrope flüssigkristalline Phasen bilden kann. Diese Phasen, die im Gegensatz zu isotropen Flüssigkeiten richtungsabhängige physikalische Eigenschaften haben, sind allgemein bekannt
Die Verwendung von Schmiermitteln, die in ihrer flüssigkristallinen Phase angewendet werden, ist seit langem beschrieben (
Zur Lösung der gestellten Aufgabe erwiesen sich mesogene organische Verbindungen der allgemeinen Formeln I und II als grundsätzlich geeignet:
Für die Erfindung werden hier jedoch nur solche Verbindungen der Formel I beansprucht, die Verbindungen der Formel Ia sind
Darüber hinaus werden hier noch nicht unter die Erfindung fallende Verbindungen der allgemeinen Formel Ib beschrieben,
R1 und R2 bedeuten in den Verbindungen der allgemeinen Formel I jeweils unabhängig voneinander vorzugsweise eine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 20 C-Atomen. Vorzugsweise sind sie unverzweigt und bedeuten vorzugsweise Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Octyl, Nonyl, Decyl, Undecyl, Dodecyl, Tetradecyl, Hexadecyl, Octadecyl und Eicosyl. In Formel Ia sind die von Methylbis Heptadecyl- umfassten Alkyl-Gruppen vorzugsweise ebenfalls unverzweigt.In the compounds of general formula I, R 1 and R 2 each independently of one another preferably represent an alkyl group having 1 to 20 C atoms. Preferably, they are unbranched and are preferably methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tetradecyl, hexadecyl, octadecyl and eicosyl. In formula Ia, the alkyl groups included by methyl bis heptadecyl are also preferably unbranched.
Die Verbindungen der Formel Ia stehen bekanntlich im Gleichgewicht mit ihrer bevorzugten Keto-Enol-Form. Die Verbindungen der allgemeinen Formel Ia können durch eine allgemein bekannte Claisen-Kondensation aus einem substituierten Acetophenon und einem Carbonsäureester in Anwesenheit von starken Basen hergestellt werden, beispielhaft gezeigt im zum 1-(4-Methyl-phenyl)-decan-1,3-dion führenden Syntheseschema 1:
Weitere nach Syntheseschema 1 hergestellte beispielhafte Verbindungen sind 1-(3,4-Dimethylphenyl)-heptan-1,3-dion, 1-(4-Octadecyl-phenyl)-pentan-1,3-dion, 1-(4-Ethyl-phenyl)-eicosan-1,3-dion, 1-(4-Butyl-phenyl)-tetradecan-1,3-dion, 1-(4-Nonyl-phenyl)-4-cyclohexyl-butan-1,3-dion. Die Verbindungen der Formel Ia können auf Grund ihres tautomeren Gleichgewichtes Salze und Komplexe bilden, die innerhalb der Erfindung zu den mesogenen Verbindungen gezählt werden. Geeignete Vertreter der Formel Ia können auch durch allgemein bekannte Kondensationsreaktionen von 4-Alkyl-cyclohexyl-methyl-ketonen mit Carbonsäurealkylestern zu 1-(4-Alkyl-cyclohexyl)-alkan-1,3-dionen hergestellt werden. Weitere 1,3-Diketone der übergeordneten allgemeinen Formel I sind die bekannten, nicht von der Erfindung umfassten flüssigkristallinen Cyclohexyl-Derivate
Verbindungen der Formel Ib sind allgemein bekannt. Hierzu zählen die Verbindungsklassen
Die di-substituierten Cyclohexylen-Gruppen der Verbindungen der Formel I haben vorzugsweise die Trans-Konfiguration.The di-substituted cyclohexylene groups of the compounds of formula I preferably have the trans configuration.
Eine nicht von der Erfindung umfasste, bereits für mesogene Schmiermittel eingesetzte Verbindungsklasse der Formel II (
Nicht von der Erfindung umfasst sind Hexakis[thioalkyl]benzole in denen R3 jeweils unabhängig voneinander unverzweigte Alkyl-Gruppen mit 4 bis 12 C-Atomen sind.Not encompassed by the invention are hexakis [thioalkyl] benzenes in which R 3 are each, independently of one another, unbranched alkyl groups having 4 to 12 C atoms.
Weitere nicht von der Erfindung umfasste Verbindungen der allgemeinen Formel II sind die Ester der Trimesinsäure IIb und der Cyclohexan-hexacarbonsäure IIc, die durch allgemein bekannte Veresterungsmethoden, ausgehend von den kommerziell erhältlichen Säuren, erhältlich sind.
Gemische, die einen kleineren Anteil der hier als mesogen bezeichneten Verbindungen und einen größeren Teil bekannter flüssigkristalliner Verbindungen enthalten, können flüssigkristalline Phasen bilden. So haben Mischungen von 20% einer Verbindung der Formel la mit 80% des bekannten Vertreters der Formel Ic mit R1 Pentyl und R4 Ethyl Übergangstemperaturen von der nematischen zur isotropen Phase zwischen 40 und 60°C. Verbindungen der allgemeinen Formel II gelten als mesogen, wenn eine Mischung aus 20 Masseteilen dieser Substanz mit 80 Masseteilen 11- [Pentakis-(4-propylphenyl-ethinyl)-phenoxy]undecan-1-ol (Verbindung III)
Die im erfindungsmäßigen Schmiermittel enthaltenen Nanometer-Partikel können sehr verschiedene Formen und mannigfaltige chemische Zusammensetzungen haben (vgl. D. Vollath, Nanomaterials: An Introduction to Synthesis, Properties and Application, Wiley-VCH Verlag, 2008, Weinheim). Innerhalb der vorliegenden Erfindung sind Nanometer-Partikel Teilchen, die aus Bauelementen bestehen, deren Größe in mindestens einer Dimension unterhalb von 100 nm liegt. Beispielsweise bestehen null-dimensionale Nanometer-Partikel aus Titan(IV)- oxid, Aluminiumoxid oder Zirkonium(IV)-oxid, eindimensionale aus Molybdän(IV)-sulfid oder Wolfram(IV)-sulfid und zwei-dimensionale Nanometer Partikel aus dünnen Schichten von z. B. Silikaten, wie nanoskalige Bentonite. All diese sind als Komponenten des erfindungsmäßigen Schmiermittels geeignet. Außerdem eignen sich sog. aggregierte Nanometer-Partikel, die aus sphärischen Primärteilchen mit Durchmessern von unter 100 nm aufgebaut sind. Beispiele sind die pyrogenen Kieselsäuren oder die Fällungskieselsäuren, aggregierte Partikel aus Titandioxid. Die Partikel aus pyrogenen Kieselsäuren und o. g. Metalloxiden können auch an ihren Oberflächen in bekannter Weise durch organische Reste modifiziert sein.The nanometer particles contained in the lubricant according to the invention can have very different forms and diverse chemical compositions (compare D. Vollath, Nanomaterials: An Introduction to Synthesis, Properties and Application, Wiley-VCH Verlag, 2008, Weinheim). Within the present invention, nanometer particles are particles consisting of devices whose size is less than 100 nm in at least one dimension. For example, zero-dimensional nanometer particles consist of titanium (IV) oxide, aluminum oxide or zirconium (IV) oxide, one-dimensional molybdenum (IV) sulfide or tungsten (IV) sulfide and two-dimensional nanometer particles of thin layers of z. As silicates, such as nanoscale bentonites. All of these are suitable as components of the inventive lubricant. In addition, so-called. Aggregated nanometer particles are suitable, which are composed of spherical primary particles with diameters of less than 100 nm. Examples are the fumed silicic acids or the precipitated silicas, aggregated particles of titanium dioxide. The particles of fumed silicas and o. G. Metal oxides can also be modified on their surfaces in known manner by organic radicals.
Die nichtmesogenen organischen Verbindungen, die im erfindungsgemäßen Schmiermittel enthalten sein können, sind vorzugsweise Komponenten herkömmlicher Schmiermittel, wie der aus Erdöl gewonnenen Mineralöle und der synthetischen Öle, wie Esteröle, oder Polyethylenglykol-Derivate (s. Übersicht in Ullmans Enzykl. der technischen Chemie, 4. Aufl., Bd. 20). Zu den nichtmesogenen organischen Verbindungen zählen auch übliche Additive, wie Oxidationsinhibitoren, Detergentien, Hochdruckzusätze, Reibminderer, Schaumverhütungsmittel und Korrosionsinhibitoren. Weitverbreitet ist die Schmierung mit Schmierfetten. Die zur Erzeugung einer fettähnlichen Konsistenz dem Schmiermittel beigefügten Verdickungsmittel, wie Gelbildner oder Partikel aus Polymeren werden innerhalb der Erfindung zu den nichtmesogenen organischen Verbindungen gezählt. Dem erfindungsmäßigen Schmiermittel können zur Verbesserung der Einlaufeigenschaften der Maschinenlager anorganische Verbindungen, die - wie das herkömmliche Molybdän(IV)-sulfid - nicht zu den Nanometer-Partikeln zählen, beigefügt werden.The non-mesogenic organic compounds which may be present in the lubricant of the invention are preferably components of conventional lubricants, such as petroleum-derived mineral oils and synthetic oils, such as ester oils, or polyethylene glycol derivatives (see review in Ullmans Enzykl Ed., Vol. 20). The non-mesogenic organic compounds also include conventional additives, such as oxidation inhibitors, detergents, high pressure additives, friction reducers, anti-foaming agents and corrosion inhibitors. The lubrication with greases is widespread. The thickening agents, such as gelling agents or particles of polymers, added to the lubricant to produce a grease-like consistency, are counted among the non-mesogenic organic compounds within the invention. The invented lubricant may be accompanied by inorganic compounds which, like the conventional molybdenum (IV) sulfide, do not belong to the nanometer particles in order to improve the shrinkage properties of the machine bearings.
Zur Herstellung des erfindungsmäßigen Schmiermittels werden seine Komponenten bei Raumtemperatur innig verrührt, unter Rühren auf 80°C erwärmt und dann auf Raumtemperatur abgekühlt. Zur Beseitigung von Agglomeraten zwischen den Nanometer-Partikeln, wie sie insbesondere bei pyrogenen Kieselsäuren vorkommen, hat sich eine intensive Behandlung des Schmiermittels mit Ultraschall bewährt.To prepare the lubricant according to the invention, its components are intimately stirred at room temperature, heated to 80 ° C. with stirring and then cooled to room temperature. To eliminate agglomerates between the nanometer particles, as they occur in particular in fumed silicas, an intensive treatment of the lubricant with ultrasound has proven.
Der Anteil an mesogenen Verbindungen im erfindungsmäßigen Schmiermittel liegt zwischen 20 und 99,9%. Vorzugsweise liegt er zwischen 40 und 99,8%, besonders bevorzugter Weise liegt er zwischen 50 und 99,8%. Der Anteil an Nanometer-Partikeln beträgt zwischen 0,1 und 10%. Bevorzugt ist der Anteil 0,2 bis 5%, besonders bevorzugter Weise liegt Anteil von Nanometer-Partikeln zwischen 0,2 und 2%. Der Anteil an nichtmesogenen organischen Verbindungen kann zwischen 0 und 79,9% liegen. Bevorzugt ist ein Anteil von 1 bis 59,8% und besonders bevorzugt ein solcher von 2 bis 49,8%.The proportion of mesogenic compounds in the lubricant according to the invention is between 20 and 99.9%. It is preferably between 40 and 99.8%, more preferably between 50 and 99.8%. The proportion of nanometer particles is between 0.1 and 10%. Preferably, the proportion is 0.2 to 5%, more preferably, the proportion of nanometer particles is between 0.2 and 2%. The proportion of non-mesogenic organic compounds can be between 0 and 79.9%. Preferably, a proportion of 1 to 59.8% and particularly preferably from 2 to 49.8%.
Die Prüfvorrichtung (Zeichnung 1a) gestattet es, den Einfluss der Komponenten des erfindungsmäßigen Schmiermittels auf den Abrieb des Lagermaterials und den Eintritt des hydrodynamischen Effektes zu überprüfen. In Anlehnung an den sog. Brugger-Test zur Prüfung von Schmiermitteln im Mischreibungsgebiet (DIN 51347) bei Raumtemperatur als Umgebungstemperatur wird ein mit einem Drehlager verbundener Stahlzylinder (St37 nach DIN, Durchmesser 12 mm, Gesamtlänge 200 mm, variable Teillängen I1 und I2) mit einem von einer Masse von 2 kg ausgeübten Gewicht auf eine mit 3 Umdrehungen pro Sekunde rotierende Stahlwalze (9S28K nach DIN, Durchmesser 25 mm) gepresst. Die an der Berührungsstelle mit der Walze gemessene Kraft beträgt 45 N. Für eine Messung reichen wenige Tropfen des Schmiermittels, die in die Berührungsstelle gegeben werden. Im Gegensatz zum Brugger-Test ist die anfängliche Flächenpressung geringer, das Muster des Abriebs auf dem Stahlzylinder wird jedoch über eine sehr viel längere Zeit verfolgt. Durch Anhalten des Antriebes der Walze und Umschwenken des Zylinders kann die Abriebfläche ausgemessen werden und anschließend durch Wiederauflage und Erneuerung des Schmiermittels der zeitliche Verlauf der Ausdehnung des Musters verfolgt werden. Die Fläche A des Abriebs auf dem Zylinder wird als eine ebene Ellipse mit den Achsen a und b, die mit einer Messlupe abgemessen werden, approximiert (Zeichnung 1b).The test device (drawing 1a) makes it possible to check the influence of the components of the lubricant according to the invention on the abrasion of the bearing material and the occurrence of the hydrodynamic effect. Based on the so-called Brugger test for testing lubricants in mixed friction area (DIN 51347) at room temperature as ambient temperature, a steel cylinder connected to a pivot bearing (St37 to DIN, diameter 12 mm, total length 200 mm, variable partial lengths I 1 and I 2 ) with a weight applied from a mass of 2 kg to a rotating at 3 revolutions per second Steel roller (9S28K to DIN, diameter 25 mm) pressed. The force measured at the point of contact with the roller is 45 N. For a measurement, a few drops of lubricant are sufficient, which are placed in the contact point. In contrast to the Brugger test, the initial surface pressure is lower, but the pattern of abrasion on the steel cylinder is tracked over a much longer time. By stopping the drive of the roller and swinging the cylinder, the abrasion surface can be measured and then tracked by repositioning and renewal of the lubricant, the time course of the expansion of the pattern. The surface A of the abrasion on the cylinder is approximated as a plane ellipse with the axes a and b, which are measured with a measuring magnifier (drawing 1b).
Zeichnung 2 zeigt in Form eines Diagramms den Verlauf der Abriebfläche A in mm2 mit der Zeit t in h (Stunden) für einige Schmiermittel. Der hydrodynamische Effekt manifestiert sich dadurch, dass sich mit zunehmender Zeit keine Zunahme von A mehr ergibt. Ah bedeutet für diesen Fall den Grenzwert der Abriebfläche.Drawing 2 shows in the form of a diagram the course of the abrasion surface A in mm 2 with the time t in h (hours) for some lubricants. The hydrodynamic effect is manifested by the fact that with increasing time no increase of A results. A h means the limit of the abrasion surface for this case.
Die nachfolgenden Beispiele sollen zeigen, dass sich die Fläche Ah bei Verwendung des erfindungsmäßigen Schmiermittels im Vergleich zu einem Schmiermittel, der dieselben mesogenen Verbindungen jedoch ohne Zusatz von Nanometer-Partikeln enthält, verringert. Herkömmliche Schmiermittel, auch mit Zusatz der Nanometer-Partikel, zeigen unter den gewählten Bedingungen keinen hydrodynamischen Effekt. Es ergibt sich auch, dass manche Schmiermittel, die mesogene organische Verbindungen enthalten, aber sich unter den vorgenannten Bedingungen wie herkömmliche Schmiermittel verhalten, erst durch den Zusatz von Nanometer-Partikeln einen hydrodynamischen Effekt zeigen.The following examples are intended to show that the area A h is reduced when using the lubricant according to the invention in comparison with a lubricant which contains the same mesogenic compounds but without the addition of nanometer particles. Conventional lubricants, even with the addition of nanometer particles, show no hydrodynamic effect under the selected conditions. It also turns out that some lubricants which contain mesogenic organic compounds but behave like conventional lubricants under the above-mentioned conditions only show a hydrodynamic effect by the addition of nanometer particles.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern, ohne sie zu begrenzen. Vor- und nachstehend bedeuten Prozentangaben Masseprozent. Alle Temperaturen sind in °C angegeben.The following examples are intended to illustrate the invention without limiting it. Above and below are percentages by mass. All temperatures are given in ° C.
Beispiel 1 (erfindungsgemäß)Example 1 (according to the invention)
Eine Mischung aus 20% 1-(4-Ethyl-phenyl)-nonan-1,3-dion und 80% 1-[4-(4-trans-Pentyl-cyclohexyl)-phenyl]-pentan-1,3-dion hat einen Phasenübergang bei 52°C. Einige Tropfen eines Schmiermittels bestehend aus 99,8% 1-(4-Ethyl-phenyl)-nonan-1,3-dion und 0,2% des Oxidationsinhibitors 2,6-Di-tert.-Butyl-p-kresol (BHT) werden in die Berührungsstelle zwischen Prüfzylinder und Walze der vorbeschriebenen Prüfvorrichtung (Zeichnung 1) gebracht. In Zeitintervallen zwischen 5 und 12 h werden die Abriebflächen A ermittelt (Zeichnung 2, Kurve a). Das Schmiermittel zeigt einen hydrodynamischen Effekt. Der Grenzwert für die Abriebfläche Ah ergibt sich zu 6,0 mm2. Ein Schmiermittel bestehend zu 98,8% aus demselben Diketon, 0,2% BHT und 1,0% der pyrogenen Kieselsäure Aerosil 380 (Evonik Degussa GmbH) mit einem mittleren Durchmesser der Primärteilchen von 7 nm als Nanometer-Partikel ist eine oberhalb von 0°C isotrope, trübe Flüssigkeit, die beim Stehenlassen über 48 h mit bloßem Auge keine Sedimentation der Partikel der pyrogenen Kieselsäure erkennen lässt. Die sich unter den vorstehend beschriebenen Bedingungen ergebenden Abriebflächen A sind aus Zeichnung 2, Kurve b ersichtlich. Ah ergibt sich zu 2,2 mm2, was eine deutliche Verkleinerung gegenüber dem von Nanometer-Partikeln freien Schmiermittel bedeutet.A mixture of 20% 1- (4-ethyl-phenyl) -nonane-1,3-dione and 80% 1- [4- (4-trans-pentyl-cyclohexyl) -phenyl] -pentane-1,3-dione has a phase transition at 52 ° C. A few drops of a lubricant consisting of 99.8% of 1- (4-ethyl-phenyl) -nonane-1,3-dione and 0.2% of the
Beispiel 2 (nicht-erfindungsgemäß)Example 2 (not according to the invention)
Eine 20%ige Lösung von Hexakis[thiooctyl]benzol in Verbindung III hat einen (monotropen) Übergang zwischen der isotropen und einer diskotischen Phase oberhalb von 40°C. in der mit dieser reinen Verbindung geschmierten vorbeschriebenen Prüfvorrichtung ergibt sich ein hydrodynamischer Effekt bei einer Fläche Ah von 11,2 mm2. Ein Schmiermittel bestehend aus 99,8% Hexa-kis[thiooctyl]benzol und 0,2% Aerosil 380 ist eine bis auf -15°C unterkühlbare Flüssigkeit und ergibt in der Prüfvorrichtung einen Grenzwert der Fläche Ah bereits bei 7,1 mm2.A 20% solution of hexakis [thiooctyl] benzene in Compound III has a (monotropic) transition between the isotropic and a discotic phase above 40 ° C. in the above-described test device lubricated with this pure compound, a hydrodynamic effect results for an area A h of 11.2 mm 2 . A lubricant consisting of 99.8% hexa-kis [thiooctyl] benzene and 0.2% Aerosil 380 is a supercooling liquid which can be supercooled down to -15 ° C. and gives a limit of the area A h at 7.1 mm 2 in the test apparatus ,
Beispiel 3 (nicht-erfindungsgemäß)Example 3 (not according to the invention)
Ein Schmiermittel bestehend zu 99,8% aus der Verbindung 4-(trans-4-Heptyl-cylohexyl)-pentylbenzol (Übergang von der smektischen B-Phase zur isotropen Phase bei 18°C) und 0,2% BHT zeigt in der vorgenannten Prüfvorrichtung keinen hydrodynamischen Effekt, weil die Abriebfläche auch nach 65 h ansteigt (Zeichnung 2, Kurve c). Ein Schmiermittel bestehend zu 97,8% aus demselben Kohlenwasserstoff, 0,2% BH% und 2,0% des Pigmentrußes Spezialschwarz 4 (Evonik Degussa GmbH) mit einem mittleren Durchmesser der Primärteilchen von 25 nm als Nanometer-Partikel zeigt dagegen einen Grenzwert Ah von 12,6 mm2 (Zeichnung 2, Kurve d), was gleichbedeutend mit dem Eintreten des hydrodynamischen Effektes ist.A lubricant consisting of 99.8% of the compound 4- (trans-4-heptyl-cylohexyl) -pentylbenzene (transition from the smectic B phase to the isotropic phase at 18 ° C) and 0.2% BHT shows in the aforementioned Testing device no hydrodynamic effect, because the abrasion surface increases even after 65 h (Figure 2, curve c). A lubricant consisting of 97.8% of the same hydrocarbon, 0.2% BH% and 2.0% of the carbon black special black 4 (Evonik Degussa GmbH) with a mean diameter of the primary particles of 25 nm as nanometer particles, however, shows a limit A. h of 12.6 mm 2 (Figure 2, curve d), which is synonymous with the occurrence of the hydrodynamic effect.
Beispiel 4 (nicht-erfindungsgemäß)Example 4 (not according to the invention)
Das als Schmiermittel verwendbare nichtmesogene Mineralöl Nujol (Plough, Inc.) zeigt unter den vorstehend beschriebenen Bedingungen auch nach 65 h deutlich ansteigende Abriebflächen A. Dasselbe gilt für ein Schmiermittel bestehend aus 98% Nujol, 1% Aerosil 380 und 1% Spezialschwarz 4.The non-mesogenic mineral oil Nujol (Plow, Inc.), which can be used as a lubricant, shows markedly increasing wear surfaces A even after 65 hours under the conditions described above. The same applies to a lubricant consisting of 98% Nujol, 1% Aerosil 380 and 1% special black 4.
Beispiel 5 (nicht-erfindungsgemäß)Example 5 (not according to the invention)
Ein Schmierstoff bestehend aus
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