DE1240610B

DE1240610B - Schmierfett

Info

Publication number: DE1240610B
Application number: DEE22899A
Authority: DE
Inventors: Arnold J Morway
Original assignee: Exxon Research and Engineering Co
Current assignee: ExxonMobil Technology and Engineering Co
Priority date: 1960-01-13
Filing date: 1960-01-13
Publication date: 1967-05-18

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

Int. α.:

ClOm

Deutsche Kl.: 23 c -1/04

Nummer:

Aktenzeichen: Anmeldetag:

Auslegetag:

Ausgabetag:

1 240 610
E22899IVc/23c
13. Januar 1960
18. Mai 1967
23. November 1967

Patentschrift stimmt mit der Auslegeschrift überein

Calciumacetat läßt sich in kolloidaler Teilchengröße in Schmierölen dispergieren. Diese kolloidalen Dispersionen sind jedoch unter den gewöhnlichen Bedingungen der Schmierung ziemlich unbeständig. Sie besitzen nur ein verhältnismäßig gutes Gefüge und eine verhältnismäßig gute Beständigkeit, wenn sie noch das Reaktionswasser enthalten. Entfernt man jedoch das Reaktionswasser, so verliert das Schmierfett sein festes Gefüge und erweicht. Beim Abkühlen des dehydratisierten Schmierfettes setzen sich große Klumpen von zusammengeballten Calciumacetatkristallen aus der kolloidalen Dispersion ab.

Es wurde nun gefunden, daß sich Schmierfette von hoher Beständigkeit und hohen Tropfpunkten herstellen lassen, indem man Calciumacetat in einem Schmieröl, welches eine geringe Menge amorphe Kieselsäure, Kieselsäuregel oder oberflächlich angeesterte Kieselsäure enthält, entstehen läßt oder dispergiert. Solche Schmierfette weisen nicht nur die obengenannten Eigenschaften auf, sondern sie behalten auch ihr festes Gefüge bei, wenn sie dehydratisiert werden.

Aus der deutschen Patentschrift 829 198 sind wasserbeständige Schmiermittel auf Ölgrundlage, insbesondere auf Mineralölgrundlage, bekannt, die als Ver- as dicker anorganische "Gele, wie Kieselsäuregel, und außerdem 1 bis 25 Gewichtsprozent hydrophobe Salze mehrwertiger Metalle organischer Säuren, wie AIuminiumstearat, enthalten. Durch den Zusatz solcher Seifen mehrwertiger Metalle erhalten die Schmierfette eine bessere Widerstandsfähigkeit gegen Wasser und eine erhöhte Wärmebeständigkeit. Wenn aber bei der Herstellung der Schmierfette starke anorganische Säuren, wie Salpetersäure oder Phosphorsäure, verwendet werden, so reagieren diese mit der Seife, und es entstehen Schmierfette, die bei starker mechanischer Beanspruchung (Walkpenetration nach 100 000 Stößen) ihre feste Konsistenz verlieren und halbflüssig werden. Wird aber das mit Kieselsäure verdickte Schmierfett erfindungsgemäß unter Zusatz von Calciumacetat an Stelle einer Seife, wie Aluminiumstearat, hergestellt, so behält es, wie die nachstehenden Ausführungsbeispiele zeigen, auch unter Einwirkung starker mechanischer Beanspruchung eine ausgezeichnete Konsistenz. Außerdem ist Calciumacetat erheblich preisgünstiger als Seifen, wie Aluminiumstearat.

Das erfindungsgemäße Schmierfett, bestehend aus einem mineralischen oder synthetischen Schmieröl, amorpher Kieselsäure, Kieselsäuregel oder mit einem wasserabweisenden Mittel überzogener Kieselsäure bzw. mit einem derartigen Mittel überzogenem Kieselsäuregel und einem Salz einer organischen Säure, ist Schmierfett

Patentiert für:

Esso Research and Engineering Company,

Elizabeth, N. J. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr. K. Th. Hegel, Patentanwalt,

Hamburg 36, Esplanade 36 a

Als Erfinder benannt:
Arnold J. Morway,
Clark, N. J. (V. St. A.)

dadurch gekennzeichnet, daß es als Salz der organischen Säure Calciumacetat enthält.

Die amorphe Kieselsäure oder das Kieselsäuregel, die vorzugsweise in Mengen von etwa 1 bis 4 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtschmierfett, angewandt werden, bewirken die Stabilisierung der kolloidalen Dispersion des Metallsalzes der aliphatischen Carbonsäure in dem Schmieröl und verhindern die Zusammenballung desselben in großen Klumpen.

Es kann vorteilhaft sein, die Kieselsäure oder das Kieselsäuregel zuvor mit wasserabweisenden Mitteln, z. B. Butylalkohol, zu überziehen, die. dem fertigen Schmierfett eine stärker wasserabweisende Beschaffenheit verleihen.

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Schmierfette wird die amorphe Kieselsäure oder das Kieselsäuregel unter Rühren ohne Erwärmen in dem Mineralschmieröl dispergiert. Zu der Dispersion wird Kalkhydrat zugesetzt, und dieses wird mit der Dispersion des Kieselsäuregels in dem Mineralöl zu einer glatten Dispersion verrührt. Dann wird unter fortgesetztem Rühren die Säure zugesetzt, wobei die Masse nicht erhitzt wird. Wenn die Reaktionstemperatur abgesunken ist, wird das Fett in einer Gaulin-Homogenisiervorrichtung oder in einer Morehouse-Mühle homogenisiert. Fettzusätze üblicher Art, wie Phenyl- «-naphthylamin, können diesen Schmierfetten zugesetzt werden, solange sie noch heiß sind.

Das als Medium zum Dispergieren des erfindungsgemäßen Verdickers dienende Schmieröl kann jedes beliebige der an sich bekannten Schmieröle sein. Man

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kann hierfür Erdöldestillate naphthenischer oder Die erfindungsgemäßen Verdicker haben sich auch paraffinischer Herkunft mit Viskositäten von etwa als besonders wertvoll erwiesen, wenn Mineralsäuren, 2,6 bis 55 cSt bei 98,9⁰C oder Gemische solcher Öle wie Salpetersäure und Schwefelsäure, zusammen mit verwenden. Auch tierische und pflanzliche Öle sind Essigsäure zur Herstellung der erfindungsgemäßen verwendbar. Dispergiert man die Kieselsäure und das 5 Schmierfette verwendet werden. Als starke änorga-Calciumacetat zunächst in einer geringen Menge nische Säuren kann man auch Phosphorsäure und Mineralschmieröl, so kann man auf diese Weise auch Salzsäure verwenden. Arbeitet man mit den üblichen beständige Schmierfette mit synthetischen Schmier- Seifen als Verdicker oder Stabilisiermittel in Verbinölen, z. B. Kohlenwasserstoffpolymerisaten, Diestern, dung mit starken anorganischen Säuren, so reagieren Komplexestern, Formalen, Mercaptalen, Polyalkylen- io die Säuren mit der Seife. Kieselsäure wird jedoch durch oxyden, Silikonen usw., herstellen. Insbesondere eignen starke anorganische Säuren nicht beeinflußt, sich zur Herstellung der erfindungsgemäßen Schmier- Wenn die erfindungsgemäßen Schmierfette unter fette synthetische Öle, wie Di-2-äthylhexylsebacat, Verwendung anorganischer Säuren, wie Salpetersäure Di-C₈-oxoazelat und andere verzweigtkettige Diester und Schwefelsäure, hergestellt werden, so liegt deren von Dicarbonsäuren sowie auch aus Glykolen, Di- 15 Menge im allgemeinen im Bereich von etwa 0,5 bis carbonsäuren und einwertigen Alkoholen oder Mono- 10 Gewichtsprozent, vorzugsweise etwa 5 bis 10 Gecarbonsäuren gewonnene Komplexester. Im allge- wichtsprozent, des gesamten Schmierfettes. Schmiermeinen beträgt die Menge des Schmieröles etwa 50 bis fette im Rahmen der Erfindung können etwa 5 bis 90 Gewichtsprozent, vorzugsweise etwa 55 bis 85 Ge- 20 Gewichtsprozent, vorzugsweise etwa 8 bis 15 Gewichtsprozent der Gesamtmenge des Schmierfettes. 20 wichtsprozent, Metallsalze von anorganischen Säuren Die Menge des Calciumacetats liegt im Bereich von ■ enthalten. Die Schmierfette können weiterhin an sich etwa 5 bis 40 Gewichtsprozent, vorzugsweise von etwa bekannte Zusätze, wie Oxydationsverzögerer, Stock-10 bis 25 Gewichtsprozent, der Gesamtmenge des punkterniedriger, Korrosionsschutzmittel und Hoch-Schmierfettes, druckzusätze, enthalten.

B ei sp ie I 1
Ein Schmierfett wird aus den folgenden Bestandteilen hergestellt:

Zusammensetzung Gewichtsprozent

Eisessig 20,0

Kieselsäuregel 3,3

Kalkhydrat.. ·. 13,4

Phenyl-a-naphthylamin 0,5

Mineralschmieröl, Viskosität 9cSt bei 98,9 ⁰C 62,8

Herstellung Dispersion von Kieselsäuregel in dem öl. Hierauf

wird die Essigsäure unter Rühren zugesetzt. Es bildet

Das Mineralschmieröl und das Kieselsäuregel wer- 40 sich fast sofort ein festes Fett, wobei die Temperatur den unter Rühren in einen Fettkessel eingegeben und auf 93 ⁰C steigt. Hierauf gibt man Phenyl-«-naphthylzu einer verhältnismäßig glatten Dispersion des Kiesel- amin zu und rührt weiter, bis die Temperatur absinkt, säuregels in dem öl verarbeitet. Dann setzt man das Schließlich wird das Schmierfett in einer Gaulin-Kalkhydrat zu und vermischt es gründlich mit der Homogenisiervorrichtung homogenisiert.

Beispiel 2 Zusammensetzung Gewichtsprozent

Eisessig 14,0

Amorphe Kieselsäure 3,3 Kalkhydrat 15,4

85%>g^e Phosphorsäure 6,0

Phenyl-«-naphthylaniin 0,5 Mineralschmieröl, Viskosität9cStbei98,9°C 61,0

Dieses Schmierfett wird ähnlich wie dasjenige nach Beispiel 1 hergestellt, jedoch unter Verwendung eines Gemisches von Essigsäure und Phosphorsäure.

B e i s ρ i e 1 3 Zusammensetzung Gewichtsprozent

Eisessig 14,0

Mit Butylalkohol behandeltes Kieselsäuregel 3,1 Kalkhydrat 15,1

70%ige Salpetersäure 8,6

Phenyl-a-naphthylamin 0,6 Mineralschmieröl, Viskosität 9 cSt bei 98,9 ⁰C 58,6

Das Schmierfett wird ähnlich wie nach Beispiel 1 hergestellt, jedoch unter Verwendung eines Gemisches von Essigsäure und Salpetersäure. Die Eigenschaften der gemäß den Beispielen 1 bis 3 hergestellten Schmierfette sind in der Tabelle angegeben.

Eigenschaften Schmierfett nach Beispiel

1 I 2 I

Aussehen

Penetration bei 25° C, mm/10

Ruhpenetration

Walkpenetration nach 60 Stößen

Walkpenetration nach 100 000 Stößen

Tropfpunkt, ⁰C ,

Gewichtsverlust beim Auswaschen mit Wasser, % ...

Phasenänderungen bis 204° C

Schmierdauer, Stunden

(121°C —10 000 U/min)

Oxydationsprüfung nach Norma — Hoffman,

Stunden bis zum Druckabfall um 0,35 kg/cm²

Die obigen Werte zeigen, daß amorphe Kieselsäure, Kieselsäuregel und verwandte Stoffe auf kolloidale Dispersionen von Calciumacetat in Schmierölen eine stabilisierende Wirkung haben.

Claims

Patentanspruch:

Schmierfett, bestehend aus einem mineralischen oder synthetischen Schmieröl, amorpher Kiesel-Ausgezeichnetes, glattes Fett

260
300
330

300 310 360

280

320

350
>260

' 10 I 10 I 0

Wird etwas dünner nach Verlust des Wassers

>600

230

säure, Kieselsäuregel oder mit einem wasserabweisenden Mittel überzogener Kieselsäure bzw. mit einem derartigen Mittel überzogenem Kieselsäuregel und einem Salz einer organischen Säure, dadurch gekennzeichnet, daß es als Salz der organischen Säure Calciumacetat enthält.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 829 198.

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