DE1091683B - Schmiermittel und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents
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- C10N2020/01—Physico-chemical properties
Description
DEUTSCHES
Die Erfindung betrifft Schmiermittel, welche Polymerisate von Buten-1 eines Molekulargewichtes von
etwa 10000 bis 200000 in Mengen von etwa 0,5 bis 12,0 Gewichtsprozent enthalten. Insbesondere bezieht
sich die Erfindung auf Schmierfette und flüssige Schmiermittel mit einem Gehalt an Polybuten-1, welches in
Gegenwart eines Katalysatorgemisches, bestehend aus einem Reduktionsmittel und einer reduzierbaren Metallverbindung,
polymerisiert wurde. Ferner umfaßt die Erfindung Schmiermittel mit einem Gehalt an Polybuten-1
mit oder ohne Zusatz anderer Verdickungsmittel, denen außerdem geringe Mengen von als Schmiermittelbestandteil
bekannten N-Acyl-p-aminophenolen oder alkylierten N-Acyl-p-aminophenolen zugesetzt sind, um
die Dispergierung des Polybutens-1 in dem Schmieröl zu erleichtern,. ohne daß dabei eine nennenswerte Farbverschlechterung
auftritt.
Es ist bekannt, daß sich Olefine, wie Propylen, Äthylen, Isobutylen usw., bei verhältnismäßig niedrigen Drücken
(d. h. unterhalb etwa 68 atü) polymerisieren lassen, wenn man mit einem Katalysatorgemisch arbeitet, welches
aus verschiedenen Kombinationen reduziei ender Metalle oder reduzierender metallorganischer Veibindungen mit
verschiedenen reduzierbaren Metallverbindungen bestehen kann.
Das mit Hilfe dieses Niederdruckverfahrens hergestellte Polyisobutylen eignet sich jedoch nicht als
Schmierfettverdicker, da es keine festen Schmierfette bildet. Schmierfette, die mit nach dem Niederdruckverfahren
hergestelltem Polyäthylen verdickt sind, besitzen ein schlechtes Haftvermögen an nassen und
trockenen Metalloberflächen und verspritzen bei Einwirkung von Stoß; sie besitzen infolgedessen für viele
Zwecke eine recht beschränkte Anwendbarkeit. Mit Hilfe von nach dem Niederdruckverfahren hergestelltem
Polypropylen erhält man Schmierfette, die fadenziehend und zusammenhängend sind, geringe Haftfähigkeit an
Metalloberflächen zeigen und sich durch die normalen Schmierfettverteilungssysteme der Maschinen schwer
verteilen lassen.
Es wurde gefunden, daß man feste Schmierfette mit gutem Haftvermögen an nassen und trockenen Oberflächen
erhält, wenn man das Polybuten-1 nach der vorliegenden Erfindung als Verdickungsmittel verwendet.
Es wurde weiter gefunden, daß dieses Polybuten-1 sich leicht Schmierfetten beimischen läßt, die bereits Metallseifen,
Metallmischsalze, Seife-Salz-Komplexe oder andere Polymerisate als Verdickungsmittel enthalten, wodurch
das Schmierfett verbessert wird, indem ihm Haftvermögen und die Eigenschaft, nicht zu verspritzen, verliehen
werden, die es vorher nicht besaß.
Nach den älteren katalytischen Verfahren zur Herstellung von Polybuten-1 konnte man nur Polymere von
niedrigem Molekulargewicht, z. B. von etwa 1000, Schmiermittel und Verfahren
zu seiner Herstellung
zu seiner Herstellung
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 36 a,
Patentanwälte
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 17. Januar 1957
V. St. v. Amerika vom 17. Januar 1957
Arnold J. Morway, Clark, N. J.,
Joseph M. Kelley jun., Cranford, N. J.,
Delmer L. Cottle, Highland Park, N. J.,
und Charles William Seelbach, Baton Rouge
(V. St. A.),
sind als Erfinder genannt worden
sind als Erfinder genannt worden
herstellen. Diese Polymeren von niedrigem Molekulargewicht besaßen kaum einen Wert als Fettverdicker. Im
Gegensatz dazu besitzt das erfindungsgemäße Polybuten-1 ein Molekulargewicht (gemessen nach dem Verfahren
von Harris, J. Pol. Science, Bd. 8, 1952, S. 361) im Bereich von etwa 10000 bis 200000, z. B. 20000 bis
160000, und wird mit einem Katalysatorgemisch hergestellt, welches aus einem Reduktionsmittel und einer
reduzierbaren Metallverbindung besteht.
Die Herstellung derartiger Katalysatoren und ihre Verwendung bei der Niederdruckpolymerisation von
Olefinen ist in der Literatur z. B. von K. Ziegler und Mitarbeitern beschrieben.
Die Herstellung des Polybutens-1 wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht unter Schutz gestellt.
Zur Herstellung von Schmiermitteln dispergiert man bei höheren Temperaturen, z. B. bei 66 bis 288°C, etwa
0,5 bis 12,0, z. B. 1,0 bis 6,0 Gewichtsprozent Polymeres in einem Mineralschmieröl oder einem synthetischen
Schmieröl. Je nach der Menge und dem Molekulargewicht des Polybutens-1 erhält man hierbei feste Schmierfette
oder flüssige Schmiermittel.
Zu den erfindungsgemäß verwendbaren synthetischen Schmierölen gehören Monocarbonsäureester (ζ. Β. der
Ester von C8-Oxoalkoholen mit C8-Oxosäuren), Dicarbonsäureester
(ζ. B. Di-2-äthylhexylsebacat), Ester von Glykolen (z. B. der C13-Öxosäurediester von Tetraäthylenglykol),
Mischester (z. B. der durch Umsetzung
009 629/390
3 4
von 1 Mol Sebacinsäure mit 2 Mol Tetraäthylenglykol Zur Bildung der Seifen, Seife-Salz-Komplexe und
und 2 Mol 2-Äthylcapronsäure erhaltene Mischester), Mischsalzkomplexe geeignete Fettsäuren hohen Mole-Phosphorsäureester
(z. B. der durch Umsetzung von kulargewichtes oder aliphatische Monocarbonsäuren sind
3 Mol Äthylenglykolmonomethyläther mit 1 Mol Phos- z. B. in der Natur vorkommende, synthetische, subphoroxychlorid
erhaltene Estef Usw.), Hälogenkohlen- 5 stituiefte und unsubstituierte, gesättigte und ungesättigte,
wasserstofföle (z.B. das Polymere Vofl Chlörtrifluör- gemischte und ungemischte Fettsäuren mit etwa 12 bis 30,
äthylen, welches zwölf sich wiederholende Einheiten von z. B. 16 bis 22, C-Atomen je Molekül; Beispiele für solche
Chlortrifluoräthylen im Molekül enthält), Kieselsäure- Säuren sind Stearinsäure, Oxystearinsäuren, wie 12-Oxyalkylester
(z. B. Methylpolysiloxane, Äthylpolysiloxane, Stearinsäure, Dioxystearinsäure, Polyoxystearinsäuren
Methylphenylpolysiloxane, Äthylphenylpolysiloxaneusw.), io oder andere gesättigte Oxyfettsäuren, Arachinsäure,
Schwefligsäureester (z. B. der durch Umsetzung von Oleinsäure, Rizinolsäure, hydrierte Fischölsäuren, TaIg-1
Mol Schwefeloxychlorid mit 2 Mol Äthylenglykolmethyl- säuren.
äther erhaltene Ester usw.), Kohlensäureester (z. B. der Zu den Fettsäuren mittleren Molekulargewichtes
durch Umsetzung von C8-Oxoalkohol mit Kohlensäure- gehören die aliphatischen, gesättigten oder ungesättigten,
äthylester zum Halbester und weitere Umsetzung dieses 15 unsubstituierten Monocarbonsäuren mit 7 bis 10 C-Atomen
Halbesters mit Tetraäthylenglykol erhaltene Ester), im Molekül, wie Caprinsäure, Caprylsäure, die Pelargon-
Mercaptale (z. B. das durch Umsetzung von 2-Äthyl- säuren usw.
hexylmercaptan mit Formaldehyd erhaltene Mercaptal), Zu den geeigneten Säuren niedrigen Molekulargewichts
Formale (z. B. das durch Umsetzung von C13-Oxoalkohol gehören gesättigte und ungesättigte, substituierte und
mit Formaldehyd erhaltene Formal), synthetische Öle 20 unsubstituierte aliphatische Mono-und Polycarbonsäuren
von der Art der Polyglykole (z. B. die durch Kondensieren mit 1 bis 6 C-Atomen. Hierher gehören z. B. Ameisen-
von Butylalkohol mit 14 Einheiten Propylenoxyd er- säure, Essigsäure, Propionsäure, Furancarbonsäure.Acryl-
haltenen Verbindungen usw.) oder Gemische beliebiger säure, Adipinsäure und ähnliche Säuren einschließlich
der obigen Stoffe in beliebigen Mengenverhältnissen. ihrer Oxyderivate, wie Milchsäure usw. Ameisensäure
Diesen Schmiermitteln kann man auch verschiedene 25 und besonders Essigsäure werden bevorzugt. Gegebenenandere als Schmiermittelbestandteil bekannte Zusätze falls kann man auch mit Gemischen dieser Säuren
(beispielsweise in Mengen von 0,1 bis 10,0 Gewichts- niedrigen Molekulargewichtes arbeiten,
prozent) beigeben, z. B. Schlamminhibitoren, wie Calcium- Die Metallkomponente der Seifen, Salze oder kom-Erdölsulfonat, Oxydationsverzögerer, wie Phenyl-a-naph- plexen Seife-Salz-Verdicker nach der Erfindung kann thylamin, Viskositätsindexverbesserer, wie Polyisobutylen, 30 jedes seifenbildende Metall, wie Aluminium, sein; bevor-Korrosionsinhibitoren, wie Sorbitanmonooleat, Stock- ZUgt werden jedoch Alkalimetalle, wie Lithium, Kalium, punkterniedriger, Farbstoffe, Fettverdicker u. dgl. Natrium, oder Erdalkalimetalle, wie Calcium, Strontium,
prozent) beigeben, z. B. Schlamminhibitoren, wie Calcium- Die Metallkomponente der Seifen, Salze oder kom-Erdölsulfonat, Oxydationsverzögerer, wie Phenyl-a-naph- plexen Seife-Salz-Verdicker nach der Erfindung kann thylamin, Viskositätsindexverbesserer, wie Polyisobutylen, 30 jedes seifenbildende Metall, wie Aluminium, sein; bevor-Korrosionsinhibitoren, wie Sorbitanmonooleat, Stock- ZUgt werden jedoch Alkalimetalle, wie Lithium, Kalium, punkterniedriger, Farbstoffe, Fettverdicker u. dgl. Natrium, oder Erdalkalimetalle, wie Calcium, Strontium,
Das Polybuten-1 kann auch zu Schmierfetten zugesetzt Barium und Magnesium. Gegebenenfalls kann man auch
werden, die bereits mit beliebigen Fettverdickern des Gemische fettbildender Metalle anwenden. Die Metalle
Standes der Technik verdickt sind, z. B. mit Salzen, 35 werden gewöhnlich mit den Säuren in Form von Metall-Seifen,
Seife-Salz-Komplexen, Mischsalzkomplexen, an- basen, wie Hydroxyden, Oxyden, Carbonaten, umgesetzt,
deren verdickend wirkenden Polymerisaten (z. B. Poly- Gegebenenfalls können die als Verdicker dienenden
meren von C2- bis C4-Monoolefinen mit Molekular- Seifen, Seife-Salz-Komplexe oder Mischsalzkomplexe in
gewichten von 10000 bis 200000, wie Polyäthylen) oder dem Schmieröl hergestellt werden, welches bereits das
anorganischen Verdickern, z. B. Ton, Ruß, Kiesel- 40 Polybuten-1 in Dispersion enthält, indem man die
säuregel usw. Der Zusatz von Polybuten-1 verleiht Carbonsäuren und die neutralisierenden Metallbasen zu
derartigen Schmierfetten Haftvermögen und die Eigen- dem das Polybuten-1 enthaltenden Öl zusetzt und das
schaft, nicht zu verspritzen, welche sie vorher nicht Gemisch lange genug auf genügend hohe Temperaturen
besaßen, und macht das Schmierfett beständiger, indem erhitzt, um die Seife und bzw. oder das Salz zu bilden,
er die Abscheidung von Öl während der Lagerung des 45 Seifen bilden sich im allgemeinen beim Erhitzen auf
Fettes verhindert. Das Polybuten-1 kann den Fetten 160 bis 1820C, während man zur Bildung der Komplexe
unmittelbar zugesetzt und durch leichtes Erwärmen üblicherweise auf 204 bis 26O0C erhitzen muß. Gedarin
dispergiert werden; andererseits kann man auch wünschtenfalls kann man auch das Polybuten-1, vorzugseine
Dispersion von Polybuten-1 in einem Schmieröl zu weise bei einer höheren Temperatur, vor, während oder
den anderen Schmierfetten zusetzen, oder man kann der 50 nach der Bildung der Seife oder des Mischsalzkomplexes
Schmieröldispersion von Polybuten-1 andere Verdicker zu dem Gemisch zusetzen. Eine weitere Möglichkeit
zusetzen oder diese anderen Verdicker in der Schmieröl- besteht darin, daß man ein mit Polybuten-1 im Sinne der
dispersion entstehen lassen. Beispiele für solche, mit Erfindung zu einem Schmierfett verdicktes Schmieröl in
Verdickergemischen hergestellten Schmierfette sind kaltem Zustand mit einem Schmierfett mischt, welches eine
Schmierfette, die durch Verdicken eines Schmieröls mit 55 Seife oder einen Seife-Salz-Komplex als Verdicker enthält,
etwa 3,0 bis 35,0 Gewichtsprozent, z. B. 3 bis 20 Gewichts- wobei man ebenfalls zu den verbesserten Schmierfetten
prozent, eines Salzes, einer Seife, eines Mischsalzes oder nach der Erfindung gelangt. In diesem Falle mischt sich
eines Seife-Salz-Komplexes als Verdicker, eines Polymeren die Dispersion von Polybuten-1 in Schmieröl aus-
oder eines anorganischen Verdickers hergestellt sind und gezeichnet mit den anderen Schmierfetten.
0,05 bis 10,0 Gewichtsprozent, z. B. 0,1 bis 5,0 Gewichts- 60 B i ' 1 1
prozent, Polybuten-1 enthalten, wobei sämtliche Ge-
0,05 bis 10,0 Gewichtsprozent, z. B. 0,1 bis 5,0 Gewichts- 60 B i ' 1 1
prozent, Polybuten-1 enthalten, wobei sämtliche Ge-
wichtsprozentangaben auf die Gesamtgewichtsmenge des Herstellung des Polymeren
Schmierfettes bezogen sind. Die Salz- und Seifenverdicker Ein Gemisch aus 49 ecm n-Heptan und einem PoIywerden durch Neutralisieren einer Fettsäure mit einer merisationskatalysator aus Aluminiumtriäthyl und Titan-Metallbase hergestellt. Seife-Salz- oder Mischsalzverdicker 65 tetrachlorid (ein in der Niederdruckpolymerisation erhält man durch Neutralisieren einer Fettsäure hohen bekannter Katalysator) wird in eine 1,81 fassende, aus Molekulargewichtes und bzw. oder einer Fettsäure korrosionsbeständigem Stahl bestehende Bombe einmittleren Molekulargewichtes und einer Fettsäure nie- geführt, die zuvor mit Stickstoff ausgespült war. 379 g drigen Molekulargewichtes mit Metallbasen, im all- kondensiertes Buten-1 wird in das Reaktionsgefäß unter gemeinen Alkali- oder Erdalkalibasen. 70 einem Stickstoffdruck von 27 atü aus einem Vorrats-
Schmierfettes bezogen sind. Die Salz- und Seifenverdicker Ein Gemisch aus 49 ecm n-Heptan und einem PoIywerden durch Neutralisieren einer Fettsäure mit einer merisationskatalysator aus Aluminiumtriäthyl und Titan-Metallbase hergestellt. Seife-Salz- oder Mischsalzverdicker 65 tetrachlorid (ein in der Niederdruckpolymerisation erhält man durch Neutralisieren einer Fettsäure hohen bekannter Katalysator) wird in eine 1,81 fassende, aus Molekulargewichtes und bzw. oder einer Fettsäure korrosionsbeständigem Stahl bestehende Bombe einmittleren Molekulargewichtes und einer Fettsäure nie- geführt, die zuvor mit Stickstoff ausgespült war. 379 g drigen Molekulargewichtes mit Metallbasen, im all- kondensiertes Buten-1 wird in das Reaktionsgefäß unter gemeinen Alkali- oder Erdalkalibasen. 70 einem Stickstoffdruck von 27 atü aus einem Vorrats-
behälter eingespreßt, der in einem aus festen Kohlendioxyd
und Isopropanol bestehenden Bad gekühlt wird. Das Reaktionsgefäß wird etwa 43 Stunden hin- und
herbewegt und auf etwa 810C bei einem Druck von 49 atü
gehalten. Hierauf wird das Reaktionsgefäß auf Zimmertemperatur erkalten gelassen, von Überdruck entlastet,
geöffnet und mit 99%igem Isopropylalkohol gefüllt, tun den Katalysator zu entaktivieren und in Lösung zu
bringen.
Das Gemisch wurde aus dem Reaktionsgefäß entfernt und mehrere Stunden in dem Isopropanol unter Rückfluß
erhitzt, bis das Produkt fast weiße Farbe annahm. Dann wurde das Gemisch gekühlt und nitriert. Das abfiltrierte
weiße Polymere wurde zunächst an der Luft und dann bei 700C in einem Vakuumofen getrocknet. Es wurden
13,3 g festes Polymerisat mit einer grundmolaren Viskositätszahl von 1,27 erhalten, was nach der Harrisschen
Beziehung für Polyäthylen einem Molekulargewicht von 45000 entspricht. Dieses Polymere wurde zur
Herstellung verschiedener Schmiermittel nach der Erfindung verwendet.
Herstellung von Schmierfett
5 Gewichtsprozent Polymeres (Molekulargewicht 45 000) werden zu 95 Gewichtsprozent eines naphthenischen
Schmieröles einer bei 98,9° C gemessenen Viskosität von 9 cSt zugesetzt. Das Gemisch wird 1 Stunde auf etwa
163° C erhitzt. Beim Erkalten bildet sich ein festes, beständiges, haftfähiges Schmierfett.
Nach dem Verfahren des Beispiels 1 wird ein PoIybuten-1
mit einem Molekulargewicht von 22 000 hergestellt, indem 290 g Buten-1 42 Stunden bei 80° C und 55,7 atü
polymerisiert werden. Es werden 46 g Polybuten-1 mit
den folgenden Eigenschaften erhalten:
Grundmolare Viskositätszahl 0,71
(was nach der Harrisschen Beziehung
für Polyäthylen einem Molekulargewicht
von 22000 entspricht)
für Polyäthylen einem Molekulargewicht
von 22000 entspricht)
Erweichungspunkt 95° C
Schmelzpunkt 107°C
Dichte 0,873
Löslich in Heptan
Aus diesem Polybuten-1 wird ein Schmierfett durch Erhitzen von 5 Gewichtsprozent Polybuten und 95 Gewichtsprozent
eines naphthenischen Schmieröls einer bei 98,9° C gemessenen Viskosität von 9 cSt während
1 Stunde auf 163° C hergestellt.
Ein Schmierfett ähnlich demjenigen des Beispiels 2 wird unter Verwendung von 1 Gewichtsprozent Polybuten-1
(Molekulargewicht 22000) und 99 Gewichtsprozent Schmieröl hergestellt.
Ein Schmierfett wird aus 3 Gewichtsprozent Polybuten-1 (Molekulargewicht 22000), 3 Gewichtsprozent
eines bei Niederdruck hergestellten Polyäthylens mit einem Molekulargewicht von 200000 und 94 Gewichtsprozent
Mineralschmieröl hergestellt, indem die beiden Polymeren in dem Schmieröl 2 Stunden auf 204° C
erhitzt werden.
Ein Schmierfett ähnlich demjenigen des Beispiels 4 wird hergestellt, wobei jedoch das Polyäthylen ein
Molekulargewicht von 20000 hat und nach einem Hochdruckverfahren hergestellt worden war.
Ein Schmierfett wird aus 66,6 Gewichtsprozent des Produktes nach Beispiel 2 (5,0 Gewichtsprozent Polybuten-1
in Mineralöl), 20,0 Gewichtsprozent Eisessig und 13,4 Gewichtsprozent Kalkhydrat hergestellt. Das Kalkhydrat
wird in die aus Mineralöl und Polybuten-1
ίο bestehende Dispersion eingerührt, bis sich eine glatte,
gleichmäßige Aufschlämmung gebildet hat. Dann wird das Gemisch auf 88° C erhitzt und die Essigsäure unter
Rühren zugesetzt. Schließlich wird das Gemisch unter Rühren erkalten gelassen und das Schmierfett in einer
Morehouse-Mühle homogenisiert.
Durch Mischen von 2,5 Gewichtsprozent des Produktes
des Beispiels 1 (d. h. 5 Gewichtsprozent Polybuten-1 in Mineralöl) und 97,5 Gewichtsprozent eines mit einem
Calciumacetatkomplex verdickten Schmierfettes bei Zimmertemperatur wird ein Schmierfett hergestellt.
Das mit dem Calciumacetatkomplex verdickte Schmierfett hat die folgende Zusammensetzung:
Gewichtsprozent
Gewichtsprozent
Hydrierte Fischölsäuren 2,0
Hydriertes Rizinusöl 2,0
Eisessig ..'. 8,0
Kalkhydrat 6,0
Phenyl-a-naphthylamin 0,5
Naphthenisches Mineralschmieröl einer Viskosität von 9 cSt bei 98,9° C 81,5
100,0
Es wird ein Schmierfett von genau der gleichen Zusammensetzung wie das Fett nach Beispiel 7 hergestellt,
wobei jedoch das Polybuten-1 in den Fettkessel in Form eines trockenen festen Stoffes zusammen mit dem Kalk
und dem Mineralöl bei der Bildung der Aufschlämmung aufgegeben wurde.
Die Zusammensetzungen und Eigenschaften der nach Beispiel 1 bis 8 hergestellten Schmierfette sind in den
Tabellen I und II zusammengestellt.
Wie sich aus den folgenden Tabellen ergibt, erhält man beim Zusatz von Polybuten-1 zu einem Schmieröl ein
nicht verspritzendes Schmierfett mit ausgezeichnetem Haftvermögen an Metall (Beispiele 1 und 2) oder, wenn
man geringere Mengen zusetzt, zähflüssige Schmiermittel (Beispiel 3). Das Polybuten-1 mischt sich gut mit anderen
als Fettverdicker verwendeten Polymeren zu nicht verspritzenden Schmierfetten von ausgezeichneter Haftfähigkeit
an Metall (Beispiele 4 und 5). Beispiel 6 erläutert die Anwendung von Polybuten-1 zusammen mit einem Salz
als Verdicker, während die Beispiele 7 und 8 die Anwendung von Polybuten-1 zusammen mit Seife-Salz-Komplexverdickern
erläutern. In allen Fällen bildete sich ein ausgezeichnetes, nicht verspritzendes Fett mit vorzüglichem
Haftvermögen an Metall sowohl unter nassen als auch unter trockenen Bedingungen.
Es hat sich weiter herausgestellt, daß ein Zusatz geringer Mengen von als Schmiermittelbestandteil bekannten
N-Acyl-p-aminophenolderivaten zusammen mit dem Polybuten-1 eine leichtere Dispergierung des PoIy-
butens-1 in dem Öl bei nur geringer oder gar keiner Farbverschlechterung
des Mineralöls gestattet. Die N-Acylp-aminophenolderivate
haben keinen nachteiligen Einfluß auf die Schmiermittel und verbessern sogar im Falle
der mit Aluminiumseifen gedickten Schmierfette deren Strukturbeständigkeit.
Bestandteile
in Gewichtsprozent
in Gewichtsprozent
Polybuten-1 (Molekulargewicht 45000)
Polybuten-1 (Molekulargewicht 22000) Polyäthylen (Molekulargewicht 200000)
Polyäthylen (Molekulargewicht 20000)
Kalkhydrat
Eisessig
Hydrierte Fischölsäuren
Hydriertes Rizinusöl
Phenyl-a-naphthylamin
Mineralöl
2 | 3 | Beispiel | 4 | 5 | 6 | 7 | |
1 | _ | _ | . | 0,13 | |||
5,0 | 5,0 | 1,0 | 3,0 | 3,0 | 3,3 | — | |
— | .—. | 3,0 | — | — | — | ||
— | .— | 3,0 | — | — | |||
.— | 13,4 | 5,85 | |||||
— | — | •— | — | 20,0 | 7,80 | ||
— | . . | . | — | — | 1,95 | ||
— | — | — | .—. | — | 1,95 | ||
— | — | — | — | — | .— | 0,49 | |
— | 95,0 | 99,0 | 94,0 | 94,0 | 63,3 | 81,83 | |
95,0 | |||||||
5,85 7,80 1,95 1,95 0,49 81,83
Eigenschaften | 1 | 2 | — | 3 | Beispiel 4 j 5 |
ausge | 6 | 7 | 8 |
Aussehen | ausge | ausge | dickes, | ausge | zeichnetes | ausge | ausge | ausge | |
zeichnetes | zeichnetes | *** | zähflüssiges | zeichnetes | glattes | zeichnetes | zeichnetes, | zeichnetes | |
glattes | glattes | thixotropes | glattes | Fett | glattes | faden | glattes, | ||
Fett | Fett | Gel | Fett | Fett | ziehendes, | etwas | |||
anhaftendes | faden | ||||||||
Fett | ziehendes | ||||||||
Fett | |||||||||
Penetration bei | |||||||||
25° C, mm/10 | 295 | ||||||||
Ruhpenetration | 300 | 340 | —■ | 285 | 300 | 275 | 280 | ||
Walkpenetration | 305 | ||||||||
nach 60 Stoßen | 400 | 360 | — | 300 | 315 | 285 | 285 | ||
Walkpenetration | |||||||||
nach | 345 | ||||||||
100 000 Stoßen | — | — | — | 310 | 49 | 360 | 295 | 320 | |
Tropfpunkt, °C | 49 bis 54 | 49 bis 54 | — | 121 | >260 | >260 | >260 | ||
Haftvermögen an | |||||||||
Metall | ausge | ||||||||
trocken | ausge | ausge | — | ausge | zeichnet | ausge | ausge | ausge | |
zeichnet | zeichnet | zeichnet | verdrängt | zeichnet | zeichnet | zeichnet | |||
naß | ausge | ausge | verdrängt | Wasser | ausge | ausge | ausge | ||
zeichnet | zeichnet | Wasser | unlöslich | zeichnet | zeichnet | zeichnet | |||
Wasserlöslichkeit | unlöslich | unlöslich | — | unlöslich | löslich | unlöslich | unlöslich | ||
AFBMA—NLGI- | |||||||||
Kugellager- | |||||||||
Schmierprüfung | ausge | ||||||||
bei 25° C | ausge | ausge | — | ausge | zeichnet | ausge | ausge | ausge | |
zeichnet | zeichnet | zeichnet | schmilzt | zeichnet | zeichnet | zeichnet | |||
bei 104,4° C | schmilzt | schmilzt | — | ausge | bei 660C | * | ausge | ausge | |
zeichnet | zeichnet | zeichnet | |||||||
Fahrgestell | %* | ||||||||
schmierung | ausgezeichnet, | — | ** | ** | ** | ** | |||
anhaftend, | |||||||||
kein Verspritzen | |||||||||
Hochdruckwert | |||||||||
bei der Timken- | |||||||||
Prüfung, | — | ||||||||
40 lbs Belastung | — | — | — | genügt | — | — | |||
Prüfung | *** | ||||||||
auf Verspritzen | *** | — | *** | *** | *** | *** | |||
Ausgezeichnet, kein Verspritzen. *** Verspritzt nicht.
Beispiele für alkylierte N-Acyl-p-aminophenole sind
N - η - Valeryl - 4 - amino - 3 - decylphenol, N - η - Pent anoyl 4-amino-3-octylphenol,
N-n-Propanoyl^amino-S-pentylphenol,
N-n-Pentanoyl-4-amino-2,6-di-tert.butylphenol und N-n-HexoyM-amino^-hexylphenol.
Die N-Acyl-p-aminophenolverbindungen können in
Mengen von 0,005 bis 5,0 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,01 bis 3,0 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gewichtsmenge von Polybuten-1, zugesetzt werden. Die N-Acylp-aminophenolverbindungen
können vor der Zugabe des
ι uyib
Polybuten-1 in dem Schmieröl oder dem Schmierölgemisch gelöst oder aber zusammen mit dem Polybuten-1 zugesetzt
werden. Die Verwendung von N-Acyl-p-aminophenolverbindungen wird in den folgenden Beispielen
erläutert.
Polybuten-1 wird in Gegenwart eines Katalysatorgemisches aus Aluminiumtriäthyl und Titantetrachlorid
in n-Heptan polymerisiert. Das Polymerisat von Polybuten-1 hat folgende Eigenschaften:
Grundmolare Viskositätszahl 2,5
(was nach der Harrisschen Beziehung für Polyäthylen einem Molekulargewicht
von 160 000 entspricht)
von 160 000 entspricht)
Erweichungspunkt 90° C
Schmelzpunkt 104° C
Dichte 0,881 ao
(A) 5,0 Gewichtsprozent dieses Polybuten-1 (Molekulargewicht
160 000) werden zu 95,0 Gewichtsprozent eines naphthenischen Mineralöls einer bei 98,9° C gemessenen
Viskosität von 9 cSt zugesetzt. Das Gemisch wird unter Rühren auf 188° C erhitzt und 2 Stunden auf dieser
Temperatur gehalten, bis das Polymere vollständig dispergiert ist.
10
(B) 5,0 Gewichtsprozent Polybuten-1 (Molekulargewicht T 60 000) mit einem Gehalt von etwa 0,1 Gewichtsprozent
N-Lauryl-p-aminophenol (bezogen auf die Gewichtsmenge desPolybutens-1) werden zu 95,0Gewichtsprozent
Mineralöl zugesetzt. Das Gemisch wird unter Rühren Va Stunde nur auf 165° C erhitzt, um das Polymere
vollständig zu dispergieren.
(B) Durch Mischen von 8,0 Gewichtsprozent Lithium-12-oxystearat,
1,0 Gewichtsprozent Polybuten-1 mit einem Gehalt von 0,1 Gewichtsprozent N-Lauryl-p-aminophenol
und 91,0 Gewichtsprozent Mineralöl wird eine Aufschlämmung hergestellt. Diese wurde durch Erhitzen
auf 204° C zu einem Schmierfett verarbeitet, welches dann rasch in dünnen Schichten gekühlt wird.
DurchMischen von 8,0Gewichtsprozent Lithium-12-oxystearat,
1,0 Gewichtsprozent Polybuten-1 und 91,0 Gewichtsprozent Mineralöl wird eine Aufschlämmung hergestellt.
Diese wird auf 204° C erhitzt und dann schnell gekühlt. Das gekühlte Gemisch enthält jedoch Klumpen
von nicht dispergiertem, zusammengeballtem Polymerem. Es wird daher nochmals auf 204° C erhitzt und I Stunde
auf dieser Temperatur gehalten, um das Polymere vollständig in Lösung zu bringen. Dann wird das Gemisch
rasch in dünnen Schichten auf Raumtemperatur gekühlt.
Zusammensetzungen und Eigenschaften der Produkte der Beispiele 9 bis 12 sind in Tabelle III zusammengefaßt.
9(A) | 9(B) | 10 (A) | Beispiel | ί | 0,4995 | I 11 (A) | — | H(B) | 12 | |
10 (B) | 0,0005 | I | — | |||||||
Bestandteile | 5,0 | — | ||||||||
in Gewichtsprozent | — | 8,0 | ||||||||
Polybuten-1 | 5,0 | 4,995 | 0,999 | 1,0 | ||||||
(Molekulargewicht 160000) | — | 0,005 | — | 94,5 | 92,0 | 0,001 | — | |||
N-Lauryl-p-aminophenol .. | — | — | 5,0 | ! — | — | |||||
Aluminiumstearat | — | — | — | klares, | ausge | 8,0 | 8,0 | |||
Lithium-12-oxystearat .... | glattes | zeichnet | ||||||||
Naphthenisches Mineralöl | 95,0 | 95,0 | 95,0 | Gel | glatt | 91,0 | 91,0 | |||
(Viskosität 9 cSt bei 98,9° C) | 154 | 171 | ||||||||
Eigenschaften | sehr | klar, | klares, | ausge | dunkelrotes | |||||
Aussehen | dunkel | bernstein | glattes | 300 | 295 | zeichnet | weiches | |||
farbig | Gel | glatt | Fett | |||||||
124 | 124 | 154 | 330 | 298 | 171 | 171 | ||||
Tropfpunkt, 0C | ||||||||||
Penetrationbei25°C,mm/10 | 265 | 265 | 300 | 340 | 312 | 285 | 330 | |||
Ruhpenetration | ||||||||||
Walkpenetration | 275 | 268 | halbflüssiüT | 290 | 350 | |||||
nach 60 Stoßen | ||||||||||
Walkpenetration | 290 | 275 | 310 | wird nach | ||||||
nach 100 000 Stoßen ... | gut | schlecht | 10 000 | |||||||
Stoßen | ||||||||||
flüssig | ||||||||||
festes Fett | — | |||||||||
Haftvermögen | ausge | ausge | schlecht | behält Haft | — | gut | gut | |||
an Metalloberflächen | zeichnet | zeichnet | vermögen | |||||||
und | ||||||||||
Dispergierprüfung mit dem | — | — | verflüssigt | Kohäsion | — | — | ||||
Lincoln-Gerät (Lincoln Gun) | — | — | — | — | — | |||||
Fahrgestellschmierung .... | ||||||||||
009 629/390
Claims (4)
1. Schmiermittel auf Grundlage eines überwiegenden Anteils eines Schmieröles, dadurch gekennzeichnet,
daß es etwa 0,5 bis 12,0 Gewichtsprozent Polybuten-1 eines Molekulargewichtes von etwa 10 000 bis 200 000
enthält.
2. Schmiermittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als Polybuten-1 ein Polymerisat von
Buten-1 enthält, welches in Gegenwart eines aus einem Reduktionsmittel und einer reduzierbaren Metallverbindung
bestehenden Katalysatorgemisches hergestellt ist.
30
3. Schmieimittel nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß es, bezogen auf die Gewichtsmenge an Polybuten-1, außerdem etwa 0,01 bis
5,0 Gewichtsprozent eines als Schmieimittelbestandteil
bekannten N-Acyl-p-aminophenolderivates der Stiukturformel
R1 HO
HO
—N—C—R
enthält, in welcher R eine Alkylgruppe mit 10 bis 24 C-Atomen und R1 und R2 Wasserstoff atome oder
Alkylgiuppen mit 2 bis 8 C-Atomen bedeuten.
4. Verfahren zur Herstellung von Schmiermitteln nach Anspiuch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man
das Polybuten-1 in dem Schmieröl in Gegenwart von 0,01 bis 5,0 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gewichtsmenge
an Polybuten-1, eines N-Acyl-p-aminophenolderivats der Strukturformel
R1 H O
R1 H O
HO
— N — C — R
durch Erhitzen dispergiert, in welchei R eine Alkylgruppe
mit 10 bis 24 C-Atomen und R1 und R2
Wasserstoffatome oder Alkylgruppen mit 2 bis 8 C-Atomen bedeuten.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 947 420, 942 524, 935 923, 952 999;
Deutsche Patentschriften Nr. 947 420, 942 524, 935 923, 952 999;
USA.-Patentschiiften Nr. 2 692 257, 2 731 452.
© 009 629/390 10.60
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