DE1054632B

DE1054632B - Schmierfett

Info

Publication number: DE1054632B
Application number: DEE13148A
Authority: DE
Original assignee: Exxon Research and Engineering Co
Current assignee: ExxonMobil Technology and Engineering Co
Priority date: 1955-10-31
Filing date: 1956-10-26
Publication date: 1959-04-09
Also published as: FR1161281A; GB799465A

Description

169/0001*

DEUTSCHES

PATENTAMT

INTERNAT. KL. C 10 C'yfOlU '

E13148IVc/23c

ANMELDE TA G: 26. OKTOBER 1956

BEKANNTMACHUNG DEB ANMELDUNG OND AUSGABE DER AUSLEGESCHBIPT:

9.APRIL 1959

Dk Erfindung betrifft neue und verbesserte Schmierfette, welche plunlösliche Polypropylene enthalten, die durch Polymerisation von .Propylen in Gegenwart eines aus einem Reduktionsmittel und einer reduzierbaren Metallverbindung bestehenden Mischkatalysators hergestellt sind.

Es hat sich gezeigt, daß mit Polypropylen gemäß der Erfindung hergestellte Schmierfette eine außergewöhnlich gute Beschaffenheit, insbesondere überraschend hohe Tropfpunkte (im allgemeinen oberhalb 93° C) aufweisen. Die erfindungsgemäßen, Polypropylen enthaltenden Schmierfette besitzen ausgezeichnete Haftfähigkeit; durch den Zusatz des Polypropylens erhält man ein festes, faseriges, fadenziehendes, anhaftendes Schmierfett von ausgezeichneter Strakturbeständigkeit. Außerdem zeigen die Schmierfette nach der Erfindung im Gegensatz zu denjenigen des Standes der Technik nur eine geringe Neigung zum Spritzen unter Stoß beanspruchung. Weiterhin zerfallen diese Schmierfette nicht unter der Einwirkung von Scherspannungen, ultraviolettem Licht, Sonnenlicht oder hohen Temperaturen, wie es bei den Schmierfetten des Standes der Technik der Fall ist, z. B. denjenigen, die Polybutylen oder Kautschuklatex enthalten. Die erfindungsgemäßen Schmierfette sind infolge ihrer Überlegenheit besonders geeignet zur Schmierung der Federgehängemechanismen von Personen- und Lastwagen. Ferner eignen sie sich zur Schmierung von Maschinen zur Herstellung von Nahrungsmitteln und Textilstoffen, da sie praktisch nicht tropfen und kein öl abscheiden. Die erfindungsgemäßen Schmierfette können noch andere Stoffe oder Zusätze, wie Verdkkungsseifen, Inhibitoren u. dgl., enthalten. Das erfindungsgemäß verwendete Polypropylen kann durch Einwirkung ionisierender Strahlung (z. B. Gammastrahlen) radioaktiver Stoffe in seiner Beschaffenheit verändert werden und infolgedessen den damit hergestellten Schmierfetten neue Eigenschaften verleihen.

Das erfindungsgemäß verwendete Polypropylen wird vorzugsweise hergestellt, indem man Propylen in Gegenwart eines Katalysators polymerisiert, den man durch Mischen einer Verbindung mit reduzierenden Eigenschaften, z. B. einem Aluminiumtrialkyl oder einem Alkylaluminiumchlorid, mit einer reduzierbaren Metallverbindung z. B. der Gruppe IVB, VB, VIB oder VIII des Periodischen Systems erhält. Für die Zwecke der Erfindung eignen sich Polypropylene mit Molekulargewichten von mindestens 10000, vorzugsweise mindestens 20000. Im Rahmen der Erfindung ist es besonders vorteilhaft, den Schmiermitteln Polypropylene mit Molekulargewichten im Bereich von etwa 30000 bis 1 000000, vorzugsweise etwa 30000 bis 500 000, insbesondere 30000 bis 250000, zuzu-Schmierfett

Anmelder:

Esso Research and Engineering Company, Elizabeth, N.J. (V.St.A.)

Vertreter: E. Maemecke, Berlin-Lichterfelde West,

und Dr. W. Kühl, Hamburg 36, Esplanade 36a,

Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 31. Oktober 1955

setzen. Diese Molekulargewichte werden gemessen, indem man die Eigenviskosität bestimmt und diese nach der Beziehung von Harris (J. Pol. Sei., Bd. 8, 1952, S. 361) umrechnet.

Die Herstellung des Polypropylens wird in vorliegendem Patent nicht unter Schutz gestellt. Es ist bekannt, Propylenpolymerisate niedrigen Molekulargewichtes mit Borfluorid als Katalysator herzustellen. Diese Polymerisate bestehen überwiegend aus Molekülen mit 3 bis 8 Propyleneinheiten, besitzen Molekulargewichte mit 100 bis 400 und dienen unter anderem als Schmierölzusätze. Zum Verdicken von Schmierölen zu Schmierfetten sind derart niedrig polymere Produkte ungeeignet.

Es ist weiter bekannt, die Polymerisation von Äthylen in Gegenwart einer Sauerstoffverbindung des sechswertigen Molybdäns, welches sich auf aktiviertem jz-Aluminiumoxyd als Träger befindet, durchzuführen; dieser Katalysator kann durch Reduktion des Molybdänoxyds mit einem reduzierenden Gas, wie Wasserstoff, bei mindestens 300° C aktiviert werden. Es handelt sich hier also um ein Katalysatorsystem,

809 789/466

welches ein Polymerisat von anderen Eigenschaften hervorbringt. Bei diesem Verfahren wird in erster Linie Äthylen homopolymerisiert; daneben ist die Mischpolymerisation von Äthylen und Propylen erwähnt. Propylen wird nach diesem Polymerisationsverfahren in so schlechter Ausbeute und derart heterogener Beschaffenheit erhalten, daß es sich nicht zur technischen Verwendung eignet. Im übrigem ist die Herstellung von Schmierfetten mit den nach diesem Verfahren erhaltenen Polymeren nicht erwähnt.

Die Schmiermittel nach der Erfindung enthalten 0,0! BTs 2Ö Gewichtprozent, vorzugsweise 0,5 bis 10 Gewichtsprozent, insbesondere etwa 1 bis 5 Gewichtsprozent Polypropylen, bezogen auf die Gesamtmasse. Ein Zusatz verhältnismäßig geringer Mengen, z. B. 0,01 bis 0,1 Gewichtsprozent, verleiht dem

'/^..Schmieröl klebrige, fadenziehende Beschaffenheit, önne'es erstarren zu lassen. Zur Herstellung von Schmierfetten kann man mit 0,01 bis 20, vorzugsweise 0,05 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmasse, arbeiten. Zur Erzeugung von Schmierfetten setzt man die Polypropylene in hinreichenden Mengen

•^,"ζΰΓ um das Schmieröl bis zur Fettkonsistenz zu verdicken.Pie Polypropylene können jedoch auch mit anderen Fettverdickern, wie Seifen u. dgl.., kombiniert werden, in welchem Fall man vorteilhaft geringere Mengen, z. B. 0,01 bis 2,0 Gewichtsprozent Polypropylen anwendet.

Allgemein enthalten die Schmiermittel nach der Erfindung einen Hauptanteil eines Schmieröles, und zwar eines mineralischen, synthetischen oder pflanzlichen Öles oder eines Gemisches derartiger Öle in beliebiger Zusammensetzung. Im allgemeinen"biWefctasScHmieroI" etwa 6Ό bis"99 Gewichtsprozent des gesamten Schmiermittels. Die Mineralöle können aus paraffini sehen, naphtheni sehen u. dgl. Roherdölen gewonnen sein und können durch Säurewäsche, Lösungsmittelextraktion, Lösungsmi ^!entparaffinierung, Filtration, Erdebehandlung oder nach anderen, für Mineralschmieröle üblichen Verfahren raffiniert sein. Man kann auch Gemis-che synthetischer und mineralischer Schmieröle in beliebigen Mengenverhältnissen verwenden.

Allgemein sollen die mineralischen ader synthetischen öle Viskositäten im Bereich λόπ 2,6 bis 43 cSt bei 98,9° C und Flammpunkte von 177 bis 315° C besitzen. Man kann mit Schmierölen eines Viskositätsindex von 100 oder darüber hinaus arbeiten. Bessere Ausbeuten erhält man jedoch mit Ölen niedrigerer Viskositätsindizes, z. B. unterhalb 60. Für gewisse Anwendungszwecke kann man andere Schmieröle, jwie

^,^pflanzliche und tierische öle, entweder für sich allein oder in Mischung mit mine rauschen und synthetischen

λ_λ ,Öfen verwende'nTÄuch wächshaltige Mineralöle, wie '-' '^J PetrolatumT bilden wertvolle Schmiermittel nach der Erfindung.

Außer dem Polypropylen können die Schmiermittel nach der Erfindung auch noch andere Zusätze enthalten. Man kann z. B. mit Schmierölen arbeiten, die geringe Mengen (z. B. 0,1 bis 10 Gewichtsprozent)

^.2-Schlarnminhibitoren, _z. B. Calcium - Erdölsulfonat,

$.? -rOxydationsverzögerer, z. B. Phenvl-a-naghthylamin, Viskositätsindexverbesserer, z. B. Polyisobutylen, Fließpunkterniedriger, z. B. Kondensationsprodukte

#£" von chloriertem Wachs und Naphthalin, Farbstoffe, * VerdickerT'Öxydationsverzögerer, wie Phenyl-a-naph-

■5"3'^Jthylamin, Korrosionsinhibitoren, wie Sorbitanmonooleat, enthalten. Außerdem können die erfindungsgemaßen Schmierfette zusätzlich zu dem Polypropylen noch andere Verdicker aufweisen. Vorzugsweise enthalten die Schmierfette nach der Erfindung geringe Mengen (z. B. 1 bis 25 Gewichtsprozent, vorzugsweise 5 bis 20 Gewichtsprozent) Metallseifen, Metallsalze^ und bzw. oder Metallseife-Salz-Komplexverbindungen (z. B. solche, beHIehen das MoTverhältnis von Salz zu Seife im Bereich von 1:1 bis 25:1, vorzugsweise von 5 : 1 bis 10 : 1 liegt). Diese Verdicker sind an sich bekannt. Derartige Seifen und Salze werden vorzugsweise aus Fettsäuren oder Carbonsäuren, vorzugsweise Monocarbonsäuren, hergestellt. Die Seifen und

ίο Seife-Salz-Komplexe (die man durch Erhitzen auf 232 bis 288° C erhält) werden vorzugsweise in Konzentrationen von 5 bis 20 Gewichtsprozent, bezogen auf das Schmierfett, angewandt. Man kann diesen Schmierfetten auch noch andere Verdicker, wie Ruß, Silicagel, Polyäthylen (eineiTMolekulargewichtes von lUUOü bis"' 20ΌΌΌ0Γvorzugsweise von 15 000 bis 25 000, angewandt in Konzentrationen von 0,1 bis 10,0 Gewichtsprozent, vorzugsweise 1,0 bis 5,0 Gewichtsprozent), Ton usw., einverleiben.

ao Die das Polypropylen als Verdicker enthaltenden Schmierfette nach der Erfindung werden hergestellt, indem man eine geringe, zur Verdickung ausreichende Menge des Polypropylens, vorzugsweise bei höherer Temperatur, z. B. bei 65 bis 288° C, vorzugsweise bei 93 bis 232° C, in einem Schmieröl dispergiert. Gegebenenfalls kann man Seifen und bzw. oder Seife-Salz-Komplexverbindungen oder andere Schmierfettverdicker in dem das Polypropylen in Dispersion enthaltenden Schmieröl herstellen. Dies erreicht man z.B., indem man die Carbonsäuren und die neutralisierenden Metallbasen zu dem das Polypropylen enthaltenden Öl zusetzt und das Gemisch bis zur Bildung der Seife und bzw. oder des Salzes erhitzt. Soll das fertige Schmierfett eine Seife-Salz-Komplexverbindung enthalten, so erhitzt man das Gemisch vorzugs\veise auf eine Temperatur im Bereich von 232 bis 288° C, um die Bildung der Komplexverbindung zu bewirken. Das Polypropylen kann der Masse vor, während oder nach der Bildung der Seife oder der Seife-Salz-Komplexverbindunig zugesetzt werden, und zwar vorzugsweise bei höherer Temperatur. Das mit Polypropylen bis zu Fettkonsistenz verdickte Schmieröl kann auch mit einem Schmierfett gemischt werden, welches einen Seife-Salz-Verdicker enthält, wodurch man ebenfalls zu verbesserten Schmierfetten gelangt. In diesem Fall mischt sich die Dispersion des Polypropylens in dem Schmieröl ausgezeichnet mit den anderen Schmierfetten und wirkt als Stabilisiermittel, indem sie die ölausscheidung bei der Lagerung verhindert. Der-

So artige Schmierfette lassen sich herstellen, indem man das Polypropylen in einem Schmieröl, wie einem Mineralschmieröl, in Konzentrationsbereichen von beispielsweise 5 bis 10 Gewichtsprozent dispergiert. Die Dispersion wird dann mit einem Schmierfett des Standes der Technik gemischt, wobei das Polypropylen als Stabilisiermittel wirkt und dem Schmierfett Haftfähigkeit, fadenziehende Beschaffenheit und die Eigenschaft verleiht, nicht zu spritzen. Man kann z.B. mit Vorteil geringe Mengen, wie beispielsweise 0,5 bis 10,0 Gewichtsprozent, der Dispersion des Polypropylens im öl zu Schmierfetten zusetzen, die mit Seifen und bzw. mit Seife-Salz-Komplexverbindungen verdickt sind.

Die nachfolgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern, ihren Umfang jedoch nicht einschränken.

Beispiel 1

Es wurden drei Schmierfette hergestellt und auf ihre Beschaffenheit untersucht. Schmierfett Nr. 1 ent-

hielt Polypropylen und war nach der Erfindung hergestellt. Schmierfett Nr. 2 enthielt Polybutylen und Schmierfett Nr. 3 Kautschuklatex. Die Schmierfette Nr. 2 und 3 sind Schmierfette des Standes der Technik.

A. Zusammensetzung der Schmierfette

Zusammensetzung, Gewichtsprozent

Schmierfett
Nr. 2

Nr. 3

Tierisches Fett

Kalkhydrat

Wasser

Mineralöl

Polypropyle-rakonzemtrat * .
Γ Polybutyleokonzentrat * . ."Π
[ Kautschuklatexkonze-ntrat *,

* 6 Gewichtsprozent wirksamer Bestandteil.

Ais tierisches Fett wurde Schweinefett verwendet. Das Mineralöl war ein maphtbenisches öl mit einer Viskosität von 8,8 cSt bei 98,9° C. Das für das Schmierfett Nr. 2 verwendete Polybutylenkonzentrat enthielt als wirksamen Bestandteil 6,0 Gewichtsprozent Polyisobutylen eines Molekulargewichtes von 40000, im übrigen das oben beschriebene Mineralschmieröl. Das in dem Schmierfett Nr. 3 verwendete Kautschuklatexkonzentrat enthielt als wirksamen Bestandteil 6,0 Gewichtsprozent Kautschuklatex, während der Rest des Konzentrates aus dem oben beschriebenen Mineralschmieröl bestand. Das in dem Schmierfett Nr. 1 verwendete Polypropylenkonzentrat enthielt als aktiven Bestandteil 6 Gewichtsprozent Polypropylen nach der Erfindung und bestand zum Rest ebenfalls aus dem oben beschriebenen Mineralschmieröl. Das Polypropylenkonzentrat wurde hergestellt, indem das Polypropylen in dem Mineralschmieröl durch 2 Stunden langes Erhitzen unter Rühren auf etwa 205° C und anschließendes Abkühlen auf Zimmertemperatur

100,0

mit einer Kühlungsgeschwindigkeit von etwa 5,5° C je Minute dispergiert wurde.

B. Herstellung der Schmierfette

Die drei Schmierfette wurden unter gleichen Bedingungen hergestellt. Die Hälfte des Mineralöls und des tierischen Fettes wurde in einen dampf beheizten Kessel aufgegeben und unter Rühren auf 65° C erwärmt. Dann wurde das Kalkhydrat zugesetzt und die Masse auf 150° C erhitzt. Sodann wurde auf 99° C gekühlt und eine geringe Menge (etwa 1,0 Gewichtsprozent) Wasser zugesetzt. Hierauf wurde der Rest des Öls und des Verdickungszusatzes (d. h. Polypropylen, Polybutylen T>zw. Kautschuklatex) zugegeben.

C. Eigenschaften der Schmierfette

Die drei Schmierfette wurden einer Anzahl von Prüfungen unterworfen. Die Ergebnisse waren die folgenden:

Eigenschaften

	Schmierfett	Nr. 3	300
Nr. 1 nach der Erfindung	Nr. 2	haftfähiges, fadenziehendes Schmierfett	305
ausgezeichnetes,		300	Fadenbildung und
300	305	Haftfähigkeit
305	noch fadenziehend	verloren
Fadenbildung und		Fadenbildung
Haftfähigkeit		größtenteils verloren
unverändert	Fadenbildung	vorzüglich
Fadenbildung	vollständig verloren	spritzt
größtenteils erhalten	vorzüglich
vorzüglich	spritzt
vorzüglich

Aussehen

ASTM-Penetration bei 25° C, mm/10

Ruhpenetration

Walkpeneraition nach 60 Stoßen

Sonnenlichtprüf uiig

Scherprüfung

Spritzprüfung

Spritzprüfung naiCh der Scherprüfung

Die Sonnenlichtprüfung wurde ausgeführt, indem das Fett in einer Schichtdicke von 6,35 mm 24 Stunden dem unmittelbaren Sonnenlicht oder 8 Stunden ultravioletter Bestrahlung ausgesetzt wurde.

Die Scherprüfung wurde ausgeführt, indem das Fett durch eine technische, mit Luft betriebene Fettpumpe gepumpt wurde, wobei eine Zerknadel verwendet wurde, die in einen Alemitsitz hineinpaßte, der seinerseits an einem verstellbaren Abstandsbügel befestigt war. Das überschüssige Schmierfett aas dem Nadelsitz wurde auf Spritzen untersucht.
Die Spritzfülirung wurde ausgeführt, indem man das flache Ende eines Hammers, auf welchem 5 g des zu untersuchenden Schmierfettes verteilt waren, auf einen Amboß fallen ließ. Die Fallhöhe des Hammers betrug 61 cm. Der Schlag des Hammers auf den Amboß genügt, um das Fett über eine beträchtliche Entfernung hinweg verspritzen zu lassen (ähnlick wie

es in einem Kraftfahrzeuggehänge geschieht, wenn der Wagen über Schlaglöcher hinwegfährt), wenn es keine genügende Haftfähigkeit und Kohäsion besitzt. Das Spritzen wird von dem Aufschlagpunkt aus gemessen. Ein Verspritzen über eine Strecke von weniger als 76 mm hinweg wird als sehr gut bewertet. Im allgemeinen verspritzt das Fett, wenn es nicht in einem Umkreise diese Radius bleibt, über eine beträchtliche Strecke hinweg.

Aus den obigen Prüfergebnässen ersieht man, daß das Polypropylen enthaltende Fett Nr. 1 nach der Erfindung den Fetten Nr. 2 und 3 des Standes der Technik beträchtlich überlegen war. Das Fett Nr. 1 ergab bei sämtlichen Prüfungen ausgezeichnete Ergebnisse, während das Fett Nr. 3 bei der Sonnenlichtprüfung versagte. Die Fette Nr. 2 und 3 versagten bei der Scherprüfung und bei der im Anschluß an die Sch erprüf »ng ausgeführten Spritzprüfung.

j Beispiel 2

In diesem Beispiel wurden die Zusatzstoffe des Beispiels 1 zu einem mit einer Seife-Salz-Kompkxverbindung verdickten Schmierfett zugesetzt, wodurch drei verschiedene Schmierfette erhalten wurden. Fett

ίο Nr. 4 enthielt das im Beispiel 1 beschriebene Polypropylenkonzentrat nach der Erfindung, während die Fette Nr. 5 und 6 das im Beispiel 1 beschriebene PoIybutylenkonzentrat bzw. Kautschuklatexkonzentrat enthielten. Die Fette besaßen die folgenden Zusammen-Setzungen:

Zusammensetzung Gewichtsprozent	Nr. 4 nach der Erfindung	Schmierfett Nr. 5	Nr. 6
Mit Komplexverbindung verdicktes Schmierfett Podypropvlenkonzenitrat * Polybutylenkomzöntrai: * Kautsdiuklatexkonzentrat *	99,0 1,0	99,0 1,0	99,0 1,0
100,0	100,0	100,0

* 6 Gewichtsprozent wirksamer Bestandteil.

Das Schmierfett, zu welchem die drei verschiedenen Zusätze zugesetzt wurden, hatte die folgende Zusammensetzung :

Bestandteile	Gewichts prozent
Eisessig Hydriertes Rizinusöl Hydrierte Fi'S'dhöJsäuren * Kalkhydrat Phenyl-a-naphthylaimin Miimeraksdimieröl **	8,0 2,0 2,0 6,0 0.5 81,5
100,0

* Hydrierte Fischölsäuren eines etwa der Stearinsäure entsprechenden Molekulargewichts mit einem Titer (Erstarrungspunkt) von 51.

** Das gleiche wie im Beispiel 1.

Die Herstellung dieses Fettes erfolgte folgendermaßen: Die hydrierten Fischölsäuren, das hydrierte Ricinusöl, das Kalkhydrat und das Mineralöl wurden in einen direkt beheizten Kessel aufgegeben und vollständig gemischt. Nach Bildung einer glatten Dispersion wurde die Essigsäure z-ugesetzt und das Gemisch auf 238° C erhitzt. Das Fett wurde dann schnell auf 121°C gekühlt, worauf das Phenyl-a-naphthylamin zugesetzt und die Mischung weiter auf 80° C gekühlt, homogenisiert und verpackt wurde.

Die Schmierfette Nr. 4, 5 und 6 wurden nach dem gleichen Verfahren hergestellt, indem einfach die vorher zubereitete Dispersion des Polymerisats in dem öl dem mit dem Seife-Salz-Komplex verdickten Schmierfett während der Herstellung, jedoch nach der Homogenisierung zugemischt wurde.

Diese drei Schmierfette lieferten die folgenden Prüfergebnisse:

Nr. nach der Erfindung Schmierfett

Nr. 5

Nr. 6

Nach dem Erhitzen auf 205° C
und Erkalten

Spri'tzprüfuing

Haftfähigkeit und

Fadenbildung bleibt

praktisch erhalten

Bleibt innerhalb eines Umkreises \*on 76 mm Haftfähigkeit und

Fadenbildung im

wesentlichen verloren

verspritzt

Haftfähigkeit und
I Fadenbildung im
wesentlichen verloren

verspritzt

Aus den obigen Prüfungen ersieht man, daß das Fett Nr. 4 nach der Erfindung bei der Erhdtzungsprüfung und bei der Spritzprüfung ausgezeichnete Ergebnisse !lieferte, während die Fette Nr. 5 und 6 diese beiden Prüfungen nicht bestanden.

Beispiel 3

Die folgenden beiden Schmierfette wurden hergestellt und geprüft: Zusammensetzung,
Gewichtsprozent

Polypropylen

Polyäthylen A

Mineralschmieröl

Phenyl-a-naphthylamin

Schmierfett
Nr. 7 nach
der Erfindung

5.0

94.5
0,5

Nr. 8

8,0

91,5

0,5

100,0

	Schmierfett	Nr. 8
Eigenschaften	Nr. 7 nach	Aveich,
	der Erfindung	butterartig
Αιι,ςςίβίτ&η	faserig.	<49
	haftfähig
Tropfpunkt, ⁰C	113
Penetration		280
bei 25° C, mm/10
Ruhpenetration	295	300
Walkpienetr ati on
nach 60 Stößen	302	340
Walkpenetra/tion		0
nach 100 000 Stößen ...	321
Wasserlösilichkeit	0
OxydationsprüfiMig nach
Norma-Hoffmann,		>400
Stunden bis zum Druck
abfall um 0,07 kg/cm² ...	>400

Schmierfett Nr. 7 nach der Erfindung war faserig und haftfähig, während Schmierfett Nr. 8 ein weiches, butterartiges Gefüge hatte. Ferner sieht man, daß das Fett Nr. 7 nach der Erfindung einen um ungefähr 64° C höheren Tropfpunkt aufwies als das Fett Nr. 8.

Beispiel 4

Das folgende Schmierfett wurde nach der Erfindung hergestellt:

Zusammensetzung Gewichtsprozent	Schmierfett Nr. 9
Dispersion von. Polypropylen Dispersion von Polyäthylen A	25 75
100

Die Polypropylendispersion enthielt 5 Gewichtsprozent des im BeISp¹IeI 1 beschriebenen Polypropylens, dispergiert in 95 Gewichtsprozent des ebenfalls im Beispiel 1 beschriebenen Mineralschmieröls. Die Dispersion von Polyäthylen A enthielt 5 Gewichtsprozent Polyäthylen A (vgl. Beispiel 3) und 95 Gewichtsprozent des gleichen Mineralschmieröls. Diese PoIymerisatdispersionen wurden durch 2 Stunden langes Erhitzen des Mineralöls mit den Polymerisaten unter Rühren auf 205° C hergestellt. Schmierfett Nr. 9 wurde durch einfaches Mischen der Polyäthylendispersion und der Polypropylendispersion unter Rühren hergestellt.

Schmierfett Nr. 9 wurde nach der AFBMA-NLG-Lagerprüfung untersucht, 'die nach der Veröffentlichung in »N.L. G. I. Spokesman«, Januar 1949, S. 11,

Das in diesem Beispiel verwendete Mineralöl war das gleiche wie im Beispiel 1. Das Polyäthylen A (das •dem Fett Nr. 8 zugesetzt wurde) hatte eine Molekulargewicht von etwa 18000 und war im Handel erhältliches Polyäthylen. Das für das Fett Nr. 7 verwendete Polypropylen war dasjenige des Beispiels 1.

Zur Herstellung des Schmierfettes Nr. 7 wurde das Polypropylen zu dem Mineralschmieröl zugesetzt, das Gemisch auf 216° erhitzt, etwa 15 Minuten auf dieser Temperatur gehalten, dann mit Phenyl-a-naphthylamin versetzt, schnell gekühlt und zu 5 cm dicken Schichten in Pfannen vergossen.

Fett Nr. 8 wurde praktisch ebenso hergestellt wie Schmierfett Nr. 7, jedoch mit dem Unterschied, daß die Erhitzungstemperatur 190° C betrug.

Beide Fette wurden dann mit den folgenden Ergebnissen geprüft:

ausgeführt wird. Zu Vergleichszwecken wurde das Schmierfett Nr. 8 des Beispiels 3 der gleichen Prüfung unterworfen. Bei 27° C lieferten die Schmierfette Nr. 8 und 9 bei dieser Lagerpriifung beide ausgezeichnete Ergebnisse. Bei 66 und 93° C jedoch schmolz das Schmierfett Nr. 8 und versagte mithin bei dieser Prüfung, während das Fett Nr. 9 nach der Erfindung auch bei diesen höheren Temperaturen eine ausgezeichnete Schmierung ergab.

Beispiel 5

Das folgende Schmierfett wurde nach der Erfindung hergestellt:

Schmierfett Nr. 10	Gewichts prozent
Polyäthylen B Polypropylen ao Pfaenyl-a-napihthylamin Mineralschmieröl	2,5 2,5 0,5 .T 94,5
100,0

Das Polypropylen und das Mineralöl waren die 25. gleichen wie im Beispiel 1. Polyäthylen B, ein im Handel erhältliches Produkt, hatte ein Molekulargewicht von etwa 20 000.

■ Schmierfett Nr. 10 wurde hergestellt, indem das Polypropylen und das Mineralöl unter Rühren 1 Stunde auf 232° C erhitzt wurden, worauf das Polyäthylen zugesetzt und das Geroisch noch 1 Stunde weitergerührt, dann mit Phenyl-a-naphthylamin versetzt und verhältnismäßig schnell gekühlt wurde, indem das flüssige Schmierfett in Schichten von 5 cm Höhe in Pfannen gegossen wurde.

Bei der Prüfung lieferte das Fett Nr. 10 die folgenden Ergebnisse:

Eigenschaften

vorzügliches,
haftfähiges,

faseriges

Schmierfett

107

290
300
320

unverändert;
wie das ursprüngliche Fett

Das Schmierfett Nr. 10 war also ein ausgezeichnetes Fett von vorzüglichem Aussehen, hohem Tropfpunkt und außergewöhnlich guten Ergebnissen bei der Scherprüfung.

Beispiel 6

Das folgende Schmierfett wurde nach der Erfindung hergestellt:

Aussehen

Tropfpunkt, ⁰C

Penetration bei 25° C, mm/10

Ruhpenetraition

Walkpenatratioii ,

nach 60 Stößen

Walkpenetrati on

nach 100 000 Stößen

Zerfall (Fadenbildung nach der
Scherprüfung)

Schmierfett Nr. 10

Zusammensetzung, Gewichtsprozent	70	Schmierfett Nr. 11
Polypropylendispersion Mit Komptexverbkidung verdicktes Schmierfett	2,5 97,5
100,0

809 789/466

Die obige Polypropylendispersion enthielt 2,5 Gewichtsprozent des im Beispiel 1 beschriebenen Polypropylens und 97,5 Gewichtsprozent des im Beispiel 1 angegebenen Mineralschmieröls. Die Dispersion wurde durch 2 Stunden langes Erhitzen und Verrühren der beiden Bestandteile miteinander auf 205° C und anschließendes Abkühlen hergestellt. Das mit der Kotnplexverbindung verdickte Schmierfett war das gleiche wie im Beispiel 2. Das erfindungsgemäße Schmierfett Nr. 11 wurde hergestellt, indem die Komponenten unter nur geringer Erwärmung (38° C) miteinander vermischt wurden, bis die Polypropylendispersion sich vollständig in dem Schmierfett verteilt hatte. Man erhielt ein ausgezeichnetes, fadenziehendes Fett mit einem Tropfpunkt oberhalb 260° C.

Das in dieser Beschreibung erwähnte Polypropylen ist bei Temperaturen unterhalb 60° C in den Schmierölen, die den Hauptanteil der erfindungsgemäßen Schmiermittel ausmachen, praktisch unlöslich. Aus wirtschaftlichen Gründen enthalten die Schmiermittel nach der Erfindung im allgemeinen ein Mineralschmieröl als Grundlage; in diesen Fällen soll das verwendete Polypropylen in derartigen Ölgrundlagen unterhalb 60° C praktisch unlöslich sein. Bei dem Polymerisationsverfahren kann sich zusammen mit dem ölunlöslichen Polypropylen auch eine gewisse Menge öllösliches Polypropylen bilden. Dieses öllösliche Polypropylen kann den erfindungsgemäßen Schmiermitteln ebenfalls zugesetzt werden, oder man kann gegebenenfalls das etwa bei der Polymerisationsreaktion entstandene öllösliche Polypropylen von den ölunlöslichen Polypropylen trennen, bevor man das letztere den Schmiermitteln zusetzt. Im allgemeinen wird man den letzteren Weg wählen. Zu diesem Zwecke arbeitet man bei dem Polymerisationsverfahren vorzugsweise mit einem Verdünnungsmittel (z. B. n-Heptan) und gewinnt das ölunlösliche Polymerisat aus dem Reaktionsgemisch einfach durch Filtrieren. In diesem Falle bleibt das öllösliche Polypropylen im Filtrat. Röntgenstrahlenanalysen haben gezeigt, daß das öllösliche Polypropylen im wesentlichen amorph ist, während das ölunlösliche Polypropylen im wesentlichen kristallin ist. Im allgemeinen ist Polypropylen weniger löslich in Nichtkohlenwasserstoffschmierölen (wie den synthetischen ölen, z. B. den komplexen Estern) als in KohlenwasserstofF-schmierölen.

Claims

Patentansprüche:

1. Schmierfett auf Grundlage eines Hauptanteils eines Schmieröls mit einem Gehalt an Polypropylen, dadurch gekennzeichnet, daß es eine geringe, zur Verdickung ausreichende Menge eines praktisch vollständig ölunlöslichen Polypropylens enthält, welches durch Polymerisation von Propylen in Gegenwart eines durch Mischen eines Reduktionsmittels mit einer reduzierbaren Metallverbindung erhaltenen Polymerisationskatalysators hergestellt ist.

2. Schmierfett nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polypropylen ein Molekulargewicht von mindestens 10000 hat.

3. Schmierfett nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Polypropylen durch Polymerisation von Propylen in Gegenwart einer reduzierend wirkenden Aluminiumverbindung, wie Aluminiumhydrid oder Organoaluminiumverbindungen, und einer reduzierbaren Verbindung eines Metalls der Gruppe IVB, VB, VIB oder VIII des Periodischen Systems im Molverhältnis von Aluminiumverbindung zu Schwermetallverbindung im Bereich von 1:1 bis 12:1 erhalten wurde.

4. Schmierfett nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Polypropylen durch Polymerisation von Propylen in Gegenwart eines durch Mischen von Aluminiumtriäthyl oder Aluminiumdiäthylchlorid mit Titantetrachlorid im Molverhältnis von 3 :1 bis 8 :1 erhaltenen Polymerisationskatalysators hergestellt ist.

5. Schmierfett nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Polypropylen ein Molekulargewicht zwischen 10000 und 1000000, vorzugsweise zwischen 30000 und 250 000, hat.

6. Schmierfett nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es 0,1 bis 20, vorzugsweise 0,5 bis 10 Gewichtsprozent Polypropylen enthält.

7. Schmierfett nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es zu 1 bis 25 Gewichtsprozent aus einer Fettsäureseife eines_ Erdalkalimetalls besteht. " ~"

8. Schmierfett .nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Fettsäure der Seife 12 bis 30 Kohlenstoffatome im Molekül enthält.

9. Schmierfett nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß es zu 1 bis 25 Gewichtsprozent aus einer Erdalkaliseife-Salz-Komplexverbindung von Carbonsäuren besteht.

10. Schmierfett nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Seife sich von Fettsäuren mit 12 bis 30 Kohlenstoffatomen im Molekül ableitet.

11. Schmierfett nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Salz sich von einer Fettsäure mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen im Molekül ableitet.

12. Schmierfett nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Molverhältnis von Salz zu Seife in der Komplexverbindung im Bereich von 1 :1 bis 25 :1 Hegt.

13. Schmierfett nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem Polyäthylen enthält.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 2 508 744, 2 692 257.