DE1088647B

DE1088647B - Schmierfett

Info

Publication number: DE1088647B
Application number: DES56529A
Authority: DE
Inventors: Harry John Andress Jun; Richard Augustine Butcosk
Original assignee: Socony Mobil Oil Co Inc
Current assignee: ExxonMobil Oil Corp
Priority date: 1957-09-13
Filing date: 1958-01-10
Publication date: 1960-09-08
Also published as: GB822452A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schmierfett auf Mineralölbasis mit einem Gehalt an einer Lithiumoder Calciumseife oder einer Mischung von Lithiumoder Calciumseifen von aliphatischen Monocarbonsäuren mit etwa 14 bis 22 Kohlenstoffatomen im Molekül als Verdickungsmittel.

Es besteht ein wachsendes Bedürfnis an Schmierfetten mit ausgezeichneten Schmiereigenschaften, die unter einer Vielzahl von Bedingungen, welche bei modernen technischen Anlagen vorherrschen, benutzt werden können. Beispielsweise ist es notwendig, daß ein Schmierfett bei niedrigen Temperaturen in der Größenordnung von 4° C fließt, ohne daß die Verwendung von Hochdruckgeräten zur Abgabe des Schmierfetts in das zu schmierende System erforderlich ist. Dies ist beispielsweise bei Tankstellen od. dgl. während der Wintermonate in nördlichen Gebieten erforderlich. Schmierfettabgabevorrichtungen (Schmierfettpistolen) arbeiten mit Drücken in der Größenordnung von 3,5 bis 7 kg/cm². Wenn jedoch die vorherrschenden Temperaturen niedriger als etwa 10° C sind, sind derartige Vorrichtungen zur Abgabe von normalen Fahrzeug-Schmierfetten an ein Kraftwagenuntergestell od. dgl. nicht geeignet.

Die Fließeigenschaft eines Schmierfetts wird im allgemeinen in der Technik durch den Ausdruck »Zuführbarkeit« bezeichnet. Dies ist die Fähigkeit eines Schmierfetts, zu der Ansaugseite einer Abgabepumpe mit einer Geschwindigkeit zu fließen, welche wenigstens gleich der Pumpenabgabekapazität ist. Einige Schmierfette lassen sich nicht zufriedenstellend zuführen und bewirken die Bildung eines Hohlraums am Einlaß einer Abgabepumpe.

Eine andere wesentliche Forderung für ein Schmierfett besteht in seiner Widerstandsfähigkeit gegenüber der Einwirkung von Wasser, weil Wasser, gleichgültig, ob es sich um Salzwasser oder Süßwasser handelt, bewirken kann, daß das Schmierfett sich zu einer Flüssigkeit verdünnt, welche von den geschmierten Flächen abläuft. Dies ist von besonderer Bedeutung, soweit es sich um mit Schmierfett geschmierte Maschinenteile bei z. B. Hafenanlagen, an Deck von Schiffen, in Stahlwalzwerken, bei Wasserpumpen aller Art, bei Bergwerksmaschinen oder bei Erdölbohrlochanlagen handelt. In vielen solchen Fällen entwickeln sich verhältismäßig hohe Arbeitstemperaturen, so daß sogar Schmierfette auf Kalkbasis, die gegenüber Wasser stark widerstandsfähig sind, unstabil werden. Obgleich eine Anzahl von Modifizierungsmitteln für verschiedene Schmierfettarten zur Verbesserung ihrer Stabilität vorgeschlagen worden ist, haben solche Modifizierungsmittel im allgemeinen eine oder mehrere andere erwünschte Eigenschaften herabgesetzt.

Schmierfett

Anmelder:

Socony Mobil Oil Company, Inc.,
New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dr. E. Wiegand, München 15,

und Dipl.-Ing. W. Niemann, Hamburg 1, Ballindamm26,

Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 13. September 1957

Harry John Andress jun., Pitman, N. J.,
und Richard Augustine Butcosk, East Hempstead, N. Y.

(V. St. A.),
sind als Erfinder genannt worden

In dieser Beziehung fehlt vielen der bekanntgewordenen Schmierfette die Fähigkeit, Maschinenteile, welche sie schützen sollen, gegen Korrosion in feuchter Luft widerstandsfähig zu machen. Derartige Schmierfette sind außerordentlich hygroskopisch und in dieser Beziehung nicht für Anwendungszwecke erwünscht, wo sie mit der zu schmierenden Oberfläche in Berührung kommen.

Die Erfindung bezweckt die Schaffung eines Schmierfetts mit einem ölartigen Träger, wie Mineralöl, das gute Fließeigenschaften und einen hohen Widerstand gegen Verschlechterung bei Berührung mit Wasser sowie hohen Korrosionswiderstand aufweist.

So Das Schmierfett gemäß der Erfindung, das eine Lithium- oder Calciumseife oder eine Mischung von Lithium- und Galciumseifen von aliphatischen Mono-

• carbonsäuren mit etwa 14 bis 22 Kohlenstoffatomen im Molekül als Verdickungsmittel enthält, ist durch

009 590/373

3 4

einen Gehalt einer geringen Menge eines Imidazoline Die Menge an Seife oder Seifen, die in den neuen

der allgemeinen Formel Schmierfetten vorhanden ist, kann zwischen etwa 5

und etwa 30 Gewichtsprozent, vorzugsweise etwa 7 bis

"aγ CH₂ R' O i5 Gewichtsprozent, betragen.

I . . . I Ii 5 Die in den neuen Schmierfetten vorhandenen Imid-

N„ JST — C₂H₄—(NHCH₂CH₂J_n — N — C—R azole werden durch Umsetzung einer Naphthensäure

C mit einem Äthylenpolyamin erhalten, das durch die

ι allgemeine Formel dargestellt wird:

^R ίο Η

oder I

H₂C CH₂ H₂C CH₂ R' —N-(CH₂CH₂NH)_nH

' .j ρ .__--. ' in welcher R' Wasserstoff oder eine aliphatische

V / ² * \ . ^: 15 Gruppe, vorzugsweise eine aliphatische Gruppe mit

C X' etwa 8 bis 18 Kohlenstoffatomen, bedeutet und η eine

I [ ganze Zahl von wenigstens 1, vorzugsweise von 1 bis 4

R R ist, wobei keine obere Grenze hinsichtlich der Anzahl

von in dem Molekül vorhandenen Äthylenimino-

oder von Gemischen davon gekennzeichnet, wobei η zo gruppen (—C₂H₄NH—) besteht,

gleich 0 oder eine ganze Zahl ist, R Naphthenyl- GeeigneteÄthylenpolyaminesind: Diäthylentriamin,

gruppen mit gleicher oder verschiedener Anzahl von Triäthylentetramin, Tetraäthylenpentamin, Penta-

Kohlenstoffitomen darstellt und R' Wasserstoff oder äthylenhexamin, N-Dodecyldiäthylentriamin, N-Keryl-

eine aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe, Vorzugs- diäthylentriamin (wobei die Kerylgruppe R' von

weise mit etwa 8 bis 18 Kohlenstoffatomen, bedeutet. 25 Kerosin abgeleitet ist und aus einer Mischung von C₉

Es ist gefunden worden, daß die Art der genannten bis C₁₆ mit einem hauptsächlichen Anteil von C₁₄ beKomponenten des Schmierfetts kritisch ist. Schmier- steht). Von diesen Aminen ist, wie gefunden wurde, fette, die Seifen, welche den vorgenannten Ver- das Diäthylentriamin besonders vorteilhaft und stellt dickungsmittel nahe verwandt sind, und die erfin- ein bevorzugtes Reagens dar.

dungsgemäß vorgesehenen Imidazoline enthalten, 3° Mit den vorstehend beschriebenen Polyaminen haben nicht die gewünschten Eigenschaften. Es ist werden Naphthensäuren umgesetzt, die Monocarbonferner gefunden worden, daß Schmierfette, welche die säuren sind, welche aus rohem Erdöl oder Erdölvorgeschriebenen Seifen als Verdickungsmittel und destillaten erhalten werden. Solche Säuren sind be-Reaktionsprodukte enthalten, die dem gemäß der Er- kannt und beispielsweise in »Encyclopedia of Chemical findung vorgesehenen Imidazolin nahe verwandt sind, 35 Technology« (herausgegegeben durch R. F. Kirk und ebenfalls nicht die gewünschten Eigenschaften haben. Mitarbeiter, The Interscience Encyclopedia Inc., New Diese überraschende Feststellung wird durch weiter York), 1952, Bd. 9, S. 241 bis 247, und von Carleton unten angegebene Versuchsergebnisse belegt. Ellis in »The Chemistry of Petroleum Derivatives«

Die bei den Schmierfetten gemäß der Erfindung vor- (The Chemical Catalog Co., Inc., New York), 1934, gesehenen Seifen sind als Verdickungsmittel bei 40 Kapitel 48, beschrieben. Während alle solche Säuren Schmierfetten auf Mineralölbasis bekannt. Es ist auch benutzt werden können, werden vorzugsweise die bekannt, daß Imidazoline eine korrosionsschützende Naphthensäuren mit einer Säurezahl von etwa 120 bis Wirkung haben. Demgegenüber ist die Erfindung auf 240 verwendet. Solche Säuren haben mittlere Moleein Schmierfett gerichtet, das in Kombination Lithium- kulargewichte von etwa 290 bis 420 und im Durch- und bzw. oder Calciumseifen von aliphatischen Mono- 45 schnitt etwa 7 bis 30 Kohlenstoffatomen je Molekül, carbonsäuren mit etwa 14 bis 22 Kohlenstoffatomen Ausgezeichnete Ergebnisse sind mit einer Naphthenim Molekül und Imidazolin bestimmter Art enthalten. säure mit einer Säurezahl von etwa 200, einem mitt-Es wird hierdurch in unerwarteter Weise die Zuführ- leren Molekulargewicht von etwa 275 bis 300 und barkeit des Schmierfetts, insbesondere bei niedrigen einem Hauptanteil mit 15 bis 20 Kohlenstoffatomen Temperaturen, seine Widerstandsfähigkeit gegenüber 50 je Molekül erhalten worden. Naphthensäuren, die zur Einwirkung von Wasser und der bei seiner Anwen- Zeit im Handel zur Verfügung stehen, sind Mischungen dung erzielbare Korrosionsschutz verbessert. und keine Einzelverbindungen.

Die in dem Schmierfett gemäß der Erfindung vor- Die Imidazoline werden durch Umsetzung von etwa handenen Seifen haben als Metallkomponenten Lithium, 2- bis 4molaren Äquivalenten einer Naphthensäure Calcium oder Kombinationen dieser beiden Metalle. 55 mit lmolare Äquivalent eines Äthylenpolyamins der Die Säurekomponenten sind Monocarbonsäuren mit oben beschriebenen Art erhalten, wobei R' Wasserstoff etwa 14 bis 22 Kohlenstoffatomen je Molekül. Geeig- oder eine aliphatische Gruppe mit weniger als etwa nete Säuren sind Myristin-, Palmitin-, öl-, Stearin-, 7 Kohlenstoffatomen ist; ein bevorzugtes Anteilver-Oxystearin-, Arachin- und Behensäure. Fettstoffe, die hältnis ist 2:1. Es kommen hier jedoch auch Imidsolche Säuren enthalten, kommen ebenfalls in Be- 60 azoline in Betracht, die durch Umsetzung von etwa tracht. Die Fettstoffe können aus pflanzlichen und 1- bis 2molaren Äquivalenten einer Naphthensäure tierischen Fetten und ölen, insbesondere auch Seetier- mit lmolarem Äquivalent des Amins, bei welchem R' ölen, und ihren hydrierten Produkten bestehen, sofern wenigstens etwa 8 Kohlenstoffatome hat, erhalten die in ihnen enthaltenen Säuren hauptsächlich inner- werden; das bevorzugte Anteilverhältnis für die Herhalb des oben angegebenen Bereichs liegen. Stearin, 65 stellung solcher Produkte ist 1 :1.
Talg, Baumwollsaatölsäuren, hydriertes Rizinusöl, Wenn das benutzte Äthylenpolyamin z. B. Dihydriertes Fischöl sind geeignet; es werden jedoch äthylentriämin ist und wenn 2molare Äquivalente Calciumstearat, Lithiumstearat und Mischungen von einer Naphthensäure mit lmolarem Äquivalent des Lithium- und Calciumseifen von C₁₆- bis C₁₈-S äuren· Amins umgesetzt werden, besteht das so erhaltene Rebevorzugt. * 70 aktionsprodukt sehr wahrscheinlich hauptsächlich aus

einem oder mehreren Imidazolinen, die durch die allgemeine Formel

HoC-

-CH₉

H O

N_v

..N-CH₂CH₂N-C-R

dargestellt werden, in welcher R Naphthenyl bedeutet.

Da die zur Verfügung stehenden Naphthensäuren Mischungen sind, einige der Amine ebenfalls Mischungen sind und die molaren Verhältnisse von Säure und Amin gewissen Änderungen unterworfen sind, werden die Erzeugnisse besser als Imidazoline enthaltende Reaktionsprodukte statt als einzelne Verbindungen bezeichnet.

Die hier in Betracht kommenden Imidazoline werden in den Schmierfetten gemäß der Erfindung zweckmäßig in Konzentrationen von wenigstens etwa 1 Gewichtsprozent, jedoch nicht mehr als etwa 3 Gewichtsprozent, vorzugsweise zwischen etwa 1 und 2 Gewichtsprozent, verwendet.

In den folgenden Beispielen sind die hier in Betracht kommenden Imidazoline und andere verwandte Reaktionsprodukte zu Vergleichszwecken wiedergegeben.

Beispiel 1

Eine Mischung von 1,76 Mol (500 Teile) Naphthensäure mit einer Säurezahl von 198 und 0,88 Mol (91 Teile) Diäthylentriamin wurde in Xylollösung 4 Stunden am Rückfluß kühler gekocht. Die Reaktionsmischung wurde dann langsam auf 275° C erhitzt und auf dieser Temperatur gehalten, bis die Entwicklung von Wasser aufhörte (ungefähr 2 Stunden). Es wurde auch Xylol zusammen mit dem Wasser entfernt. Es wurden etwa 2,6 Mol (47 Teile) Wasser gesammelt. Das Reaktionsprodukt enthielt vorwiegend 1-Naphthenamidoäthyl-2-naphthenylimidazoline, entsprechend der Formel

H₉C CH₂ ' O

N.

,N — CH₂CH₂NHC — R

in welcher R Naphthenyl ist.

Beispiel 2

Bei diesem Beispiel war die Arbeitsweise die gleiche wie bei Beispiel 1, jedoch betrug das Molverhältnis von Naphthensäure zu Diäthylentriamin etwa 1 :1 statt 2 :1. Es wurden 200 Teile Säure mit 72,8 Teilen Amin benutzt. Die Naphthensäure war die gleiche wie diejenige, die bei dem Beispiel 1 benutzt wurde. Es wurden 2 Mol (36 Teile) Wasser gesammelt. Das Produkt enthielt vorwiegend l-Aminoäthyl-2-naphthenylimidazoline, entsprechend der Formel

Beispiel 3

Eine Mischung von 1,76 Mol (500 Teile) Naphthensäure mit einer Säurezahl von 198 und 0,88 MoI (129 Teile) Triäthylentetramin wurde in Xylollösung

'5 4 Stunden am Rückflußkühler gekocht. Die Reaktionsmischung wurde dann langsam auf 300° C erhitzt und auf dieser Temperatur gehalten, bis die Wasserentwicklung aufhörte (etwa 2 Stunden). Es wurde wieder Xylol mit dem Wasser entfernt. Es wurden etwa

ίο 3,2 Mol (57 Teile) Wasser gesammelt. Das Reaktionsprodukt enthielt vorwiegend Äthylen-l,l'-bis 2-naphthenylimidazoline entsprechend der Formel

Hr rjT τχ r γτι

N N-CH₈CH₂-N_n -N

σ^κ c

R R

in welcher R Naphthenyl ist.

Beispiel 4

Eine Mischung von 1,09 Mol (300 Teile) Naphthensäure (Säurezahl 203) und 0,545 Mol (103 Teile) Tetraäthylenpentamin wurde in Xylollösung 4 Stunden am Rückflußkühler gekocht. Die Reaktionsmischung wurde dann langsam auf 275° C erhitzt und auf dieser Temperatur gehalten, bis kein Wasser mehr entwickelt wurde (etwa 2 Stunden). Es wurden etwa 1,7 Mol (31 Teile) Wasser gesammelt. Das Reaktionsprodukt enthielt hauptsächlich 1-Naphthenamidotriäthylendiimino-2-naphthenylimidazoline, entsprechend der Formel

-CH₉

N_x

N-(C₂H₄)NH(C₂H₄)NH(C₂H₄)NHC-R

in der R Naphthenyl ist.

Beispiel 5

Eine Mischung von 1 Mol (282 Teile) ölsäure und 0,5 Mol (51,5 Teile) Diäthylentriamin wurde in Xylollösung 4 Stunden am Rückflußkühler gekocht. Die Reaktionsmischung wurde dann langsam auf 275° C erhitzt und auf dieser Temperatur gehalten, bis die Wasserentwicklung aufhörte. Das Reaktionsprodukt enthielt vorwiegend l-Octadecenylamidoäthyl-2-octadecenylimidazoline, entsprechend der Formel

H₉C-

CH₉.

,N-CH₉CH₉NHC-R

H₂C-

-CH₃

,,N-CH₂CH₂NH₂

in welcher R Naphthenyl ist.

in der R Octadecenyl ist.

Beispiele von Schmierfetten gemäß der Erfindung sind in den nachstehenden Beispielen 6 bis 10 angegeben. Zu Vergleichszwecken sind andere Fette in den Beispielen 11 bis 15 beschrieben.

Beispiel 6

Dieses Beispiel veranschaulicht die Herstellung eines Lithiumseifen-Schmierfetts mit einem Gehalt

7 8

einer geringen Menge einer Calciutnseife. Das Fett Beispiel⁰·

wurde aus den folgenden Stoffen hergestellt: Ein technisches Calciumtalg-Schmierfett von

Staufferfettart wurde benutzt. Ein derartiges Schmier-Gewichtsprozent fett ist z.B. von Klemgard in »LubricatingGreases:

Palmitinsäure 0,66 5 Their Manufacture and Use«, New York, Reinhold

Stearinsäure 8,55 Publishing Corp., 1937, beschrieben.

ölsäure 0,29 Es wurde 1 Gewichtsprozent des Reaktionsprodukts

Lithiumhydroxydmonohydrat 1,15 gemäß Beispiel 1 dem Schmierfett nach der im Bei-

Kalkmehl 0,45 spiel 7 beschriebenen Arbeitsweise einverleibt.

Oxydationsinhibitor *) 0,2 io

Naphthenisches Mineralöl, 750 Se- ' Beispiel 10

künden (SUS) bei 38° C 88,70 Ein Schmierfett, das Lithium-12-oxystearat und

*) Eine Mischung von Mono- und Diheptyldiphenyhminen. Lithiumseifen enthielt, wurde benutzt. Dieses Schmierfett hatte die folgende Zusammensetzung:

Das Lithium-Calciumseife-Fett ohne das Reaktions- 15 Gewichtsprozent

produkt gemäß Beispiel 1 wurde wie folgt hergestellt: St a ' " 182

Die Gesamtmenge an Säuren, Lithiumhydroxyd 12-Oxvstearinsäure" 728

und Kalkmehl wurde mit etwa einem Drittel des Öls Lithiumhydroxydmonohydrat".'.'.'.'.'.'. lisO

m einen Fettkessel eingebracht. Die Beschickung Oxydationsinhibitor 0,75

wurde gerührt und wahrend einer Zeitdauer von ao _M^_eralöl 5OO Sekunden (SUS) bei

2 Stunden auf eine Temperatur von etwa 204 C er- 300 q 88 85

hitzt. Die Erhitzung wurde dann unterbrochen. Der '

Rest des Mineralöls wurde bei etwa 26° C in den Es wurde nach der im Beispiel 6 beschriebenen

Kessel gegeben. Das sich ergebende Produkt wurde Arbeitsweise hergestellt.

während einer Zeitdauer von etwa 2 Stunden auf etwa 25 Es wurde 1 Gewichtsprozent des Reaktionsprodukts 93° C abgekühlt. Der Oxydationsinhibitor wurde zu- gemäß Beispiel 1 dem Schmierfett nach der im Beigesetzt. Das Produkt wurde auf 71° C gekühlt und in spiel 7 beschriebenen Arbeitsweise einverleibt.
Behälter gefüllt. -in

Ein Teil des Fetts wurde auf einer Dampfplatte bei Beispiel 11

143 bis 149° C erhitzt. Das Reaktionsprodukt von 30 Ein Schmierfett, das Lithiumstearat und Natrium-Beispiel 1 wurde dem Fett in einer Menge von 1 Ge- stearat enthielt, wurde benutzt; es hatte die folgende wichtsprozent zugegeben und in das Fett bei 149° C Zusammensetzung:

mittels eines Spachtels eingearbeitet. Das sich er- Gewichtsprozent

gebende Produkt wurde dann auf eine Glasplatte ge- Stearinsäure 10 90

bracht und mit einem Spachtel bearbeitet um es ab- 35 Lithiumhydroxydmonohydrat".'.'.'.'.'.'. ΐ!δ1

zukuhlen und die Imidazoline und das Fett mitem- Ätznatron 0 29

ander weiterzumischen. Das sich ergebende Fett Oxydationsinhibitor"'.'.'. Y.'.'.'.'.'.'.'.'.'.'.'. θ',59

wurde dann als homogen und fertig zur Prüfung an- Mineralöl, 750 Sekunden (SUS) bei

gesehen. 38⁰C 86,71

Beispiel 7 _Das Schmierfett wurde durch Mischen der Säure Ein Lithium-Calciumseife-Schmierfett, das wie im mit etwa einem Drittel des Öls hergestellt. Die Mi-Beispiel 6, jedoch ohne das Reaktionsprodukt gemäß schung wurde auf etwa 82° C erhitzt. Es wurden Beispiel 1 hergestellt war, wurde auf einer Dampf- Lithiumhydroxyd und Ätznatron zugesetzt. Die sich platte erhitzt, und das Reaktionsprodukt gemäß Bei- 45 ergebende Mischung wurde auf etwa 204° C erhitzt, spiel 1 wurde, wie im Beispiel 6 beschrieben, zugegeben. und der Rest des Öls und das Antioxydationsmittel Es wurden verschiedene Mengen des gleichen Re- wurden zugegeben. Dann wurde das Produkt erneut aktionsprodukts im Bereich von 0,5 bis 10 Gewichts- auf 204° C erhitzt. Es wurde dann auf 27° C abkühlen prozent dem Schmierfett zugesetzt, um verschiedene gelassen. Das so erhaltene Fett wurde auf einem Zusammensetzungen für die Prüfung zu erhalten. 50 Dreiwalzen-Farbwalzwerk gewalzt.

^ . ·ιο Es wurde wieder 1% des Reaktionsprodukts von

Beispiel ö Beispiel 1 nach der Arbeitsweise gemäß Beispiel 7 ein-

Es wurde ein Lithiumstearat-Schmierfett der fol- verleibt.

genden Zusammensetzung benutzt: ._ . . , _Ar.

55 Beispiel 12

Gewichtsprozent Ein Natriumstearat-Natriumoleat-Schmierfett der

Hydrierte Sojafettsäuren 13,00 folgenden Zusammensetzung wurde benutzt:

Lithiumhydroxydmonohydrat 1,92 Gewichtsprozent

Oxydationsinhibitor 0,60 «icänrp 71S

Mineralöl, 100 Sekunden (SUS) bei 60 Q_tf ^säure 7 15

oQo ι- cm AQ oteannsauie /,10

^{38 C} ⁸⁴'⁴⁸ Glycerin 1,70

~ _T „ . „ , . _r , , , Ätznatron 2,50

• Das Lithiumstearat-Schmierfett wurde nach der Mineralöl, 300 Sekunden (SUS) bei

gleichen Arbeitsweise, wie sie im Beispiel 6 beschrie- 000 ^ 8150

ben ist, hergestellt. Es ist zu beachten, daß in diesem 65 · · · ,

Schmierfett kein Calcium vorhanden war. Die Säuren, Glycerin, Ätznatron und etwa ein

Es wurde 1 Gewichtsprozent des Reaktionsprodukts Drittel des Mineralöls wurden erhitzt und in einem

gemäß Beispiel 1 dem Lithiumstearat-Schmierfett ent- Schmierfettkessel bei etwa 149° C während einer

sprechend der im Beispiel 7 beschriebenen Arbeits- Zeitdauer von etwa 2 Stunden gerührt. Etwa die

weise einverleibt. 70 Hälfte des Restes des Mineralöls wurde langsam zu-

gegeben. Die Erhitzung wurde unterbrochen. Der verbliebene Teil des Mineralöls" wurde langsam, zugesetzt, während sich die Mischung auf 93°'C abkühlte.-Das sich ergebende Schmierfett wurde dann abgepackt.

Gemäß der Arbeitsweise nach Beispiel 7 wurde 1 Gewichtsprozent des Reaktionsprodukts gemäß Beispiel 1 dem Schmierfett einverleibt .

Beispiel 13

Das Lithium-Calcium-Schmierfett, das kein Reäktiorisprodukt aus Säure und Amin enthielt, wie es im Beispiel 7 beschrieben wurde, wurde benutzt. Zu diesem wurde 1 Gewichtsprozent des Reaktionsprodukte gemäß Beispiel 2 zugegeben.

Beispiel 14 ■

Das Lithium-Calcium-Schmierfett, das im Beispiel 3 benutzt wurde, wurde mit 1 Gewichtsprozent des Reaktionsprodukts gemäß Beispiel 5 verwendet. Die Mischung wurde nach der im Beispiel 7 beschriebenen Arbeitsweise hergestellt ■""; ·: -■ ·· ';ύΐ\■>-

..·.-: Beispiel 15

Das im Beispiel· 13 benutzte' Lithium-Calcium-Schmierfett wurde mit ί Gewichtsprozent eines Petroleumsulfonats verwendet. Der letztgenannte Stoff bestand aus einem Natriumsälz mit einem mittleren Molekulargewicht von etwa 300. Das Schmierfett und das Sulfonät wurden nach der im Beispiel 7 beschriebenen Arbeitsweise gemischt. .. . .

Es. wurden verschiedene Prüfungen mit den vorstehend beschriebenen Zusammensetzungen vorgenommen, um ihre Eigenschaften zu bestimmen/

Die Zuführbarkeit wurde nach der folgenden Arbeitsweise bestimmt: 18 kg des zu untersuchenden Schmierfetts wurden in eine Fetttrommel eingebracht. Die Trommel wurde auf eine Temperatur von 2,8 bis 3,3° C gekühlt. Eine Fettpumpe, die ebenfalls auf diese Temperatur gekühlt war, wurde.in die Trommel gebracht. Die Einlaßseite der Pumpe wurde in das Fett getaucht. Die Pumpe war eine Lincoln Airline Lubrigun, Modell Nr. 81 694; sie arbeitete mit einem Druck von 6,3 kg/cm². Das Schmierfett wurde von der Pumpe über einen biegsamen Schlauch (210 cm Länge, 6 mm Innendurchmesser), ein Regelventil und eine aus einem Kupferrohr (30 cm Länge, 1,6 mm Innendurchmesser) bestehende Drossel in einen Behälter abgegeben. Das Schmierfett wurde kontinuierlich gepumpt, bis der Fettfluß infolge Hohlraumbildung an dem Pumpeneinlaß aufhört. Die Gesamtmenge des gepumpten Schmierfetts vor der Hohlraumbildung wurde gewogen. Das Gewicht des so gepumpten Schmierfetts in bezug auf die am Einlaß der Pumpe zur Verfügung stehende Menge, ausgedrückt in Prozent des gepumpten Fetts, wird als Maß der Zuführbarkeit des geprüften Schmierfetts genommen. Ein höherer Wert zeigt eine bessere Zuführbarkeit an.

Ein Lithium-Calciumseife-Schmierfett, das demjenigen gemäß Beispiel 6 ähnlich war, jedoch 6 statt 9,5% Seife enthielt, wurde dieser Prüfung unterWorfen. Dieses Fett enthielt kein Imidazolin aus einer Naphthensäure und einem Äthylenpolyamin. Etwa 17,5% der Fettbeschickung wurden aus der Trommel gepumpt, bevor Hohlraumbildung eintrat. Im Gegensatz dazu war ein anderes Lithium-Calciumseife-Schmierfett, das demjenigen gemäß Beispiel 6 entsprach, jedoch 7% Seife und 1% des Reaktionsprodukts gemäß Beispiel 1 enthielt, hinsichtlich der Zuführbarkeit weit überlegen. 61% dieses Schmierfetts wurde so entfernt, bevor Hohlraumbildung eintrat. Dieser Unterschied, * 61% im Gegensatz zu 17,5%, ist mit Rücksicht auf die verschiedenen Seifengehalte der'untersuchten Fette sogar noch ausgesprochener. Man würde-erwartet haben, daß ein Schmierfett von niedrigerem Seifengeha.lt bessere Zuführbarkeitseigenschafteri besitzt als ein Schmierfett von entsprechender Zusammensetzung^ aber höherem Seifengehalt. -

■ Wasserwiderstand.

Bei dieser Prüfung wurden 20 g eines Schmierfetts in einem Becher von; 7,5 cm Durchmesser benutzt. Destilliertes Wasser wurde dem Fett in Teilmengen von 1 ecm (5 %) zugegeben, und das Fett wurde dann mit einem glatten Rührer mit einer Geschwindigkeit von etwa 1700 U/min während einer Zeit von 1 bis 2 Minuten durchgearbeitet. Es wurde dann weiteres Wasser zugegeben und die Arbeitsweise wiederholt, bis in dem Schmierfett nach der Bearbeitungszeitdauer Wasser sichtbar war. Ein Wert von weniger als 100 bei dieser _: Prüfung zeigt ein zufriedenstellendes Schmierfett an.

Die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle I wiedergegeben: ■

Tabelle I

	Art der Seife	I	Nä-Stearat-	Imidazo	"Wässetabsorptioii (O. S. 1350)
		Li-Stearat I	Oleat	lin ent
Beispiel		■ ' ί Ca-S tear at I	Li-Ca-Stearat	haltendes Reak tions-
		Li-12-Oxy- I stearat und <		produkt,	°/o
	Li-Ca-Stearat j	Li-Stearat I	Li-Ca-Stearat I	Gewichts	40 60
		r	Li-Ca-Stearat \	prozent	40
6		Li-Na-Stearate {	keins 1	55
		1	keins	55
	Li-Ca-Stearat ■ <	0,5	60
		0,75	100+ Körper*)
7		1	100 + Körper
		3	100 + Körper
	4	100 + Körper
	8	15 ■ 20
	10	55 50
8	keins 1	55 on
9	keins 1	yu
10	keins	100 + Körper
	1	100, kein
		Körper**)
11	keins	. 70+ Körper 100, kein
	1	Körper **) -
12	keins	40 105, stößt
	1	Wasser aus
13	keins I	40 125 + Körper.-
	X	40 100
14	keins 1
15	keins 1

*) Behält Schmierfettkonsistenz.
**) Verliert Schmierfettkonsistenz. - .

Die in Tabelle I wiedergegebenen Ergebnisse zeigen, daß das Reaktionsprodukt gemäß Beispiel 1

009 590ß73

	Art der Seife	Imidazolin	CRC-Korro sionstest
		enthaltendes
Beispiel		Reaktions produkt,
	Li-Ca-Stearat j	Gewichts	Rost kein Rost
	• f	prozent	Rost
6	Li-Ca-Stearat \	keins 1	Rost Rost
	i	keins	kein Rost
7	Ca-Stearat j	0,5 0,75	Rost kein Rost
	Li-12-Oxystearat J	1	Rost
9	und Li-Stearat \	keins 1	kein Rost
10	Li-Ca-Stearat _: i	keiiis	Rost kein Rost
	" Li-Ca-Stearat \	1	Rost kein Rost
13		keins 1	Rost
14 "	Li-Ca-Stearat i	keins 1	kein Rost
	keins
15	1

Die in Tabelle II wiedergegebenen Ergebnisse zeigen, daß das Imidazolin enthaltende Reaktionsprodukt gemäß Beispiel 1 (Näphthensäure—Diäthylentriamin, Molverhältnis 2:1) in Konzentrationen von etwa 1 Gewichtsprozent in den angeführten Schmierfetten wirksam ist.

Die Schmierfette gemäß der Erfindung können auch andere Zusatzstoffe enthalten, ohne ihre erwünschten Eigenschaften zu verlieren. So können die Schmierfette z. B. Schmierfett-Antioxydationsmittel, wie Amine, Phenole oder Sulfide, und die Schmierfähigkeit verbessernde Mittel, wie freies Fett, freie Fettsäuren, Ester von Alkyl- und bzw. oder Arylsäiiren, sulfurierte Fette, Bleiseifen oder Molybdändisulfid, enthalten. Diese Zusatzstoffe setzen den Schmierwert der hier

(Naphthensäuren—Diäthylentriamin, Molverhältnis 2:1) in Konzentrationen von etwa 0,5 bis zu etwa 3 Gewichtsprozent in einem Lithium-Calciumseife-Schmierfett wirksam ist. Es ist auch wirksam in einem Lithiumstearat-Schmierfett, einem Calciutnstearat-Schmierfett und einem Lithiumoxystearat-Lithiumstearat-Schmierfett. Es ist nicht wirksam in einem Lithiumstearat-Natriumstearat-Schmierfett und einem Natriumstearat-Natriumoleat-Schmierfett. Die Ergebnisse zeigen auch (Beispiel 13), daß das Calcium- ω Lithiumseife-Schmierfett mit einem Reaktionsprodukt aus Näphthensäure und Diäthylentriamin mit einem Molverhältnis von 1:1 nicht zufriedenstellend ist. Entsprechend zeigt Beispiel 14, daß ein Ölsäure-Reaktionsprodukt nicht die Eigenschaft besitzt, das Lithium-Calciumseife-Schmierfett zu verbessern. Beispiel 15 zeigt, daß ein Petroleumsulfonat unwirksam ist.

Korrosionsprüfung

Es wurde eine weitere Prüfung ausgeführt, um die Wirksamkeit eines Schmierfetts hinsichtlich der Verhinderung der Korrosion von Metallteilen, auf welche das Fett aufgebracht wird, zu messen. Dies ist der CRC-Korrosionstest mit freiem Wasser, der in MiIi- as tary Specification MIL-G-25013 A beschrieben ist. Die Prüfung 4.3.2.2 bis 4.3.2.2.4 ist als der Lager-Korrosionstest bekannt.

Diese Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle II angegeben.

Tabelle II

in Betracht gezogenen Schmierfette nicht herab; diese Materialien dienen vielmehr dazu, ihre üblichen Eigenschaften dem Schmierfett zu erteilen.

Die Schmierfette gemäß der Erfindung sind für einen weiten Bereich technischer Anwendung geeignet. Einige von ihnen z. B. als Mehrzwecke-Schmierfette für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, geeignet und können als Schmiermittel für Radlager oder als Wasserpumpenfett dienen. Andere sind technische Mehrzweckefette und können als Schmierfette für Gleitlager und als reibungsherabsetzende Fette bei normal belasteten und stark belasteten Maschinen und Anlagen dienen. Im allgemeinen umfassen die hier in Betracht gezogenen Schmierfette den Bereich von halbflüssigen Arten, die als Textilmaschinen-Schmiermittel geeignet sind, bis zu festen blockartigen Arten, die bei der Schmierung von Maschinen in Stahlwalzwerken, Papiermühlen, Zementmühlen usw. benutzt werden können.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Schmierfett auf Mineralölbasis mit einem Gehalt an einer Lithium- oder Cälciumseife oder einer Mischung von: Lithium- und Calciumseifen von aliphatischen Monocarbonsäuren mit etwa 14 bis 22 Kohlenstoffatomen im Molekül, gekennzeichnet durch einen Gehalt einer geringen Menge eines Imidazoline der allgemeinen Formel

40

55

60

65 H, C-

-CH₃

R' O

N,.

oder

— C₂H₄- (NHCH₂CH₂),,- N — C— R

HX-

N_v

-CH₂ H₂C
^N-C₂H₄-N.

-CH,

oder von Gemischen davon, wobei η gleich 0 oder eine ganze Zahl ist, R Näphthenylgruppen mit gleicher oder verschiedener Anzahl von Kohlenstoffatomen darstellt und R'Wasserstoff oder eine aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe, vorzugsweise mit etwa 8 bis 18 Kohlenstoffatomen, bedeutet.

2. Schmierfett nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die R-Gruppen der Imidazoline verschieden sind und 15 Tais 20 Kohlenstoffatome enthalten.

3. Schmierfett nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Gehalt Von etwa 1 bis 3 Gewichtsprozent, vorzugsweise 1 bis 2 Gewichtsprozent, des Imidazoline bzw! Imidazolingemisches, bezogen auf das gesamte Schmierfett.

4. Schmierfett nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verdickungsmittel aus einer Seife von Stearinsäure oder einer Oxystearinsäure besteht.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften- Nr. 2 599 384, 2 581 132, 2 668 100, 2 655 476, 2 711 393.