DE1186456B - Verfahren zur Herstellung von als Schmiermittel dienenden Estergemischen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: C 07 c Deutsche Kl.: 12 ο -11

Nummer: 1186 456

Aktenzeichen: T19846IV b/12 ο

Anmeldetag: 23. März 1961

Auslegetag: 4. Februar 1965

Wenn man ungesättigte höhermolekulare Fettsäuren, etwa ölsäure oder Leinölfettsäuren, der sogenannten Oxo-Synthese mit anschließender Hydrierung der als Primärprodukte erhaltenen Aldehyde unterwirft, erhä"t man Gemische, die vorzugsweise aus mehrwertigen Alkoholen, insbesondere primären Diolen, bestehen. Man hat bereits vorgeschlagen, diese durchschnittlich 19 Kohlenstoffatome enthaltenden mehrwertigen Alkohole durch Umsetzung mit gesättigten Fettsäuren in hochmolekulare Di- oder Polyester überzuführen, und gelangte so zu Erzeugnissen, die sich je nach der Art der zur Veresterung herangezogenen Carbonsäure als Weichmacher für plastische Massen, als Zusatz zu Kautschuk u. dgl., vor allem aber zur Verwendung als Schmieröl eignen. Sie zeichnen sich bei dem letztgenannten Zweck besonders durch Thermostabilität, sehr gutes Viskositätsverhalten, Widerstandsfähigkeit gegen den zersetzenden Einfluß von Luft bzw. Sauerstoff und schließlich auch durch gute Kältebeständigkeit aus.

Es wurde nun gefunden, daß man derartige Ester mit vor allem noch besserem Viskositätsverhalten und erhöhter Kältebeständigkeit erhält, wenn man die erwähnten, durch Oxo-Synthese und anschließende Hydrierung aus ungesättigten höhermolekularen Fettsäuren erhältlichen Polyolgemische vor ihrer Veresterung einer Behandlung mit Harnstoff unterwirft. Bei dieser Umsetzung, deren Natur nicht geklärt ist, aber wahrscheinlich auf einer Bildung von Komplex- oder Anlagerungsverbindungen aus Harnstoff und gewissen Bestandteilen der Alkoholgemische beruht, entstehen leicht abtrennbare feste Produkte, und man erhält bei der Umsetzung der hiervon befreiten, nunmehr an mehrwertigen verzweigtkettigen Alkoholen reicheren Produkte mit Fettsäuren Ester mit einem um 10 bis 20° C niedrigeren Stockpunkt, die in bezug auf Thermostabilität, Viskositätsverhalten und Beständigkeit gegen zersetzende Einflüsse den Estern aus den nicht mit Harnstoff behandelten Ausgangsalkoholen mindestens ebenbürtig sind.

Die Behandlung der die mehrwertigen Alkohole enthaltenden technischen Ausgangsgemische mit Harnstoff ist technisch leicht durchzuführen. Man versetzt die Gemische mit einer durch Vorversuche leicht zu ermittelnden Menge fein gepulverten Harnstoffs bei gewöhnlicher oder schwach erhöhter Temperatur und trennt dann die aus Harnstoffaddukten des geradkettigen Anteils und Verunreinigungen bestehenden festen Anteile durch Filtrieren und Abpressen oder auch durch Zentrifugieren ab. Bei der anschließenden Veresterung der so an mehrwertigen Alkoholen angereicherten Filtrate verfährt man in an sich üblicher Verfahren zur Herstellung von als Schmiermittel dienenden Estergemischen

Anmelder:

Technochemie G. m. b. H. — Verfahrenstechnik,

Heidelberg, Heiligenbergstr. 1 b

Als Erfinder benannt:
Dr.-Ing. Hermann Zorn, Mannheim;
Dipl.-Chem. Gerhard Frank,
Dossenheim bei Heidelberg

Weise, bedient sich also wasserentziehender Mittel bzw. Katalysatoren, der Hilfe von Halogenwasserstoff u. dgl.

Von Vorteil ist es, die Behandlung der technischen Ausgangsgemische mit Harnstoff zu wiederholen, weil die Endstoffe die erwünschten Eigenschaften, also hohe Schmierwirkung bei tiefstem Stockpunkt und ausgezeichneter Wärmebeständigkeit, um so ausgeprägter zeigen, je gründlicher und öfter die Vorbehandlung der Diolgemische mit Harnstoff erfolgte.

Besonders gute Endstoffe erhält man, wenn man als Carbonsäuren zur Veresterung der Diolgemische solche mit verzweigter Kohlenstoffkette wählt, z. B. Alkylhexan-, -decan- oder -octadecancarbonsäuren, deren Alkylgruppen einige, etwa 2 bis 6 Kohlenstoffatome, gegebenenfalls aber auch bis zu 10 oder 12 Kohlenstoffatome enthalten können.

Die in den folgenden Beispielen angegebenen Teile sind Gewichtsteile, soweit nicht etwa anderes angegeben ist.

Beispiel 1

100 Teile eines technischen Diolgemisches mit der durchschnittlichen Kohlenstoffzahl 19, erhalten durch Einwirkung von Wasserstoff und Kohlenoxyd auf Ölsäure in Gegenwart eines Kobaltkatalysators und anschließende Hydrierung, wird bei Raumtemperatur in 1000 Raumteilen Methanol gelöst, die Lösung mit 300 Teilen gepulvertem Harnstoff versetzt und das erhaltene Gemisch auf -5⁰C abgekühlt. Die hierbei ausgeschiedenen festen Anteile, enthaltend etwa 10 Teile (geradkettiger Anteil) der ursprünglich eingesetzten Diolmenge, werden abfiltriert. Dann wird, das Filtrat mit weiteren 100 Teilen Harnstoff versetzt und wieder auf —5°C abgekühlt. Diese Behandlung

509 507/365

Claims (2)

3 4 wird wiederholt und dann aus dem Filtrat das Metha- wärmen auf 500C gemischt. Die klare Lösung wird nol durch Destillation entfernt. Das so erhaltene Diol- auf Raumtemperatur abgekühlt und von den ausgemisch wird durch Waschen mit 100 Teilen 1 %iger geschiedenen festen Anteilen, enthaltend 50 bis Salzsäure von gelöstem Harnstoff befreit. Es werden 100 Teile geradkettiger Bestandteile des eingesetzten auf diese Weise 80 Teile eines gereinigten Diolge- 5 Diolgemisches, abfiltriert; danach wird das Methanol misches erhalten, die mit 90 Teilen 2-Äthylcapron- aus dem Filtrat abdestilliert; dabei scheidet sich der säure unter Zusatz eines Katalysators, wie Schwefel- restliche Harnstoff ab und wird abfiltriert. Nun wird säure oder p-Toluolsulfonsäure, und 200 Teilen Benzol das Filtrat mit 500 Teilen 1 %iger Salzsäure gewaschen als Wasserschleppmittel in üblicher Weise verestert und gleichzeitig Benzol (300 Teile) zugegeben. Dabei werden. Man erhält nach der üblichen Aufarbeitung io löst sich der Harnstoff im salzsauren Wasser und das 125 Teile eines Estergemisches, das einen Stockpunkt Diolgemisch im Benzol. Die benzolische Lösung wird von -690C und neben vorzüglichen Schmieröleigen- getrocknet und das Benzol abdestilliert; man erhält so schäften eine ungewöhnlich hohe Thermostabilität auf- 400 bis 450 Teile eines Diolgemisches mit einem Stockweist. Beispielsweise bleibt die Viskosität (25, 32 cSt punkt von —15°C. Dieses wird mit 650 Teilen bei 37,8° C) bei viermaligem Erhitzen auf 360°C wäh- 15 9,10-Dimethylstearinsäure verestert. Das erhaltene rend jeweils 6 Stunden praktisch unverändert, nämlich Estergemisch hat einen Stockpunkt von — 610C. 23,17 cSt. Wenn man den Ester unter Sauerstoffausschluß 6 Stunden auf 37O0C erhitzt, findet man für die Vis- Viskositätsdaten: kositäten bei 37,8 ° C vorher und nachher die folgenden 200C 53,71 cSt 20 Werte: SOS ?SS Vor der Erhitzung 26,3 cSt 990C:::::::::::::::::::::"" SiSes* Nach der Erhitzung 2o,2Cst Viskositätsindex 137 Patentansprüche: Stockpunkt —69 C 25 F

1. Verfahren zur Herstellung von als Schmier-

Das unbehandelte Diolgemisch ergab nach gleich- mittel dienenden Estergemischen aus mehrwertige

artiger Veresterung mit 2-Äthylcapronsäure ein Ester- primäre" Alkohole enthaltenden Gemischen, die

gemisch mit folgenden Viskositätsdaten: durch Oxo-Synthese aus ungesättigten Fettsäuren

20°c 51 5 cSt ³° und anschließende Hydrierung der Primärprodukte

3gοC 243 cSt (Aldehyde) erhalten wurden, mit gesättigten Fett-

50° Q 15 9 _cst säuren, dadurch gekennzeichnet, daß

99 ο £ 4*9 cSt ^man ^'^e Alkoholgemische vor ihrer Veresterung

......_., ' ' ... einer Behandlung mit Harnstoff unterwirf t.

V_ISkositatsmdex J^ 35

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn-

btockpunlct -43 C zeichnet, daß man das Diolgemisch vor der Ver-

. . esterung in methanolischer Lösung mit Harnstoff

^{B e l s} P *^{e l 2} behandelt, das gebildete Addukt durch Kühlen aus

500 Teile des im Beispiel 1 als Ausgangsstoff ver- der Lösung abscheidet und in an sich bekannter

wendeten Diolgemisches werden mit 750 Teilen Harn- 40 Weise, vorzugsweise durch Abfiltrieren, von der

stoff und 2000 Teilen Methanol unter Rühren und Er- Lösung des Diolgemisches trennt.

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