DE1281617B - Schmieroel - Google Patents
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Description
- Schmieröl Es ist bekannt, daß dialkylierte Derivate üblicher Antioxydationsmittel, wie Diphenylamin und Phenothiazin, in auf Esterbasis aufgebauten synthetischen Schmiermitteln verwendbar sind und nicht, wie Phenothiazin selbst, den Nachteil haben, bei hohen Temperaturen die Bildung ölunlöslicher Stoffe zu bewirken.
- Die mit den dialkylierten Derivaten stabilisierten Schmiermittel erfüllen die Anforderungen von Standardtesten und vermeiden die sogenannte »Phenothiazin-Verschmutzung«.
- Für Gasturbinen von Flugzeugen sind jedoch solche Schmiermittel nötig, die sich bei noch höheren Temperaturen bewähren. Die vorstehend erwähnten dialkylierten Verbindungen entsprechen unter diesen Bedingungen den Anforderungen der Standard-Teste nicht mehr, wie beispielsweise das Verhalten von Schmiermitteln, die dialkylierte Derivate von Diphenylamin oder Phenothiazin enthalten, in dem Oxydations-Korrosions-Test Typ II nach P r a t t und W h i t n e y bei 220 bis 230°C und 48 Stunden zeigt.
- Insbesondere tritt eine starke Korrosion von Magnesium auf, die mit den erfindungsgemäßen Stabilisatoren vermindert wird. Dieser Nachteil wird jedoch vermieden, wenn man synthetischen Schmierölen eine Mono-tert.alkyl-diarylamin der allgemeinen Formel Ar- NH-Ar' worin Ar udn Ar' je einen Phenylrest oder Ar' auch einen Naphthylrest edeuten, wobei entweder Ar oder Ar' mit einem tertiären Alkylrest mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen substituiert ist und Ar oder Ar' gegebenenfalls noch weitere Substituenten tragen kann, zusetzt.
- Als synthetische Schmieröle werden Esteröle, beispielsweise Diester von zweibasischen Säuren und einwertigen Alkoholen, wie Dioctylsebacat oder Dinonyladipat, oder Triester von Trimethylolpropan und einbasischen Säuren oder Gemische einbasischer Säuren, wie Trimethylolpropan-tripelargonat oder Trimethylolpropan-tricaprylat, oder Tetraester des Pentaerythrits und inbasischen Säuren oder Gemische einbasischer Säuren, wie Pentaerythrit-tetracaprylat, oder komplexe Ester einbasischer und zweibasischer Säuren und mehrwertiger Alkohole oder Gemische solcher Verbindungen verwendet.
- Ar und Ar' sind Phenylreste, oder Ar' kann auch ein Naphthylrest sein, die neben dem tertiären Alkylrest noch weiter substituiert sein können. Vorzugsweise sind jedoch Ar und Ar' nicht weiter substituiert. Ar' kann auch ein α-oder p-Naphthylrest sein. Der tertiäre Alkylrest, der direkt an den Alkylkern gebunden ist, enthält 4 bis 12 Kohlenstoffatome und kann beispielsweise tert.BUtyl-(1,1-Dimethyläthyl), tert.Pentyl- (1,1- Dimethylpropyl), tert. Hexyl {1, 1-Dimethylbutyl), erte.Octyl-1(1,1,3,3 -Tetramethylbutyl) oder tert.Dodecyl-(1,1,3,3,5,5-Hexamethylhexyl) sein. Ist der tertiäre Alkylrest an einen unsubstituierten oder substituierten Phenylrest gebunden, so steht dieser vorzugsweise in p-Stellung zur sekundären Aminogruppe. Bei einem sonst unsubstituierten oder einem substituierten Naphthylrest befindet sich die tertiäre Alkylgruppe vorzugsweise in Stellung 4 bei einem a-Naphthylamin und in Stellung 6 bei einem fi-Naphthylamin.
- Beispiele sind: 4-tert.Butyldiphenylamin, N-(p-tert.Butylphenyl)-a-naphthylamin, N-(p-tert.Butylphenyl)-ß-naphthylamin, 4-tert.Pentyl-diphenylamin, N-(p-tert.Pentyl-phenyl)-α-naphthylamin, N-(p-tert.Pentyl-phenyl)-ß-naphthylamin, N-[p-(1, 1-Dimethylbutyl)-phenyl]-α-naphthylamin, N-[p-(1 ,1-Dimethylbutyl)-phenyl]-ß-naphthylamin, 4-(1, 1, 3, 3-Tetramethyl-butyl)-diphenylamin, N- [p-(l 1,3 ,3-Tetramethyl-butylphenyl]--naphthylamin, N-[p-(1, 1, ,3-Tetramethyl-butyl)-phenyl]-ß-naphthylamin, 4-(1,1,3,3,5,5-Hexamethylhexyl)-diphenylamin, N-Cp-(1,1,3,3,5,5-Hexamethylhexyl)-pheny a-naphthylamin, N-[p-(1, ,1,3,3,S'5-Hexamethylhexyl)-phenyl]-ß-naphthylamin.
- Die Mono-tert. alkyl-diarylamine können beispielsweise durch Umsetzung entsprechender Diarylamine mit 1- oder 2-Alkylenen bei 100 bis 2500 C oder mit entsprechenden tertiären Alkylhalogeniden bei 25 bis 50°C jeweils in Gegenwart von Friedel-Crafts-Katalysatoren erhalten werden.
- Den erfindungsgemäßen Schmierölen können noch andere übliche Zusätze, beispielsweise Mittel zur Verbesserung des Viskositätsindexes oder den Stockpunkt herabsetzende Zusätze, Antikorrosionsmittel, z. B.
- Benztriazol, zugesetzt werden.
- Die erfindungsgemäßen Zusätze werden den Schmierölen in Mengen von 0,1 bis 10, vorzugsweise 1,5 bis 4 Gewichtsprozent, zugesetzt.
- In den Beispielen verhalten sich Gewichtsteile zu Volumteilen wie Kilogramm zu Litern. Wenn nicht anders angegeben, beziehen sich Prozente auf das Gewicht.
- Beispielel und 2 Bekannte und erfindungsgemäße Zusätze in Trimethylolpropantripelargonat, oxydations-Korrosions-Test Typ II nach P r att und Whit n e y (48 Stunden lang).
- Das Schmiermittel wird bei diesem Test in Gegenwart von Proben von Stahl bei einer Temperatur von 260°C trockener Luft mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 5 1/h ausgesetzt. Tabelle I
Viskositäts- Ge- Gewichtsveränderung Bei- zunahme Schlamm Zusatz wichts- der Stahlprobe bei 38°C mg mg/cm2 kein .................. - 31,7 16 +0,08 +0.07 Diphenylamin.................. 1,0 9,5 343 +0,08 +0,28 Phenothiazin.................. 1,0 12,9 617 +0,11 +0,16 Di-tert.ocylphenothiazin 2, 0 2,0 14,9 11 +0,63 +0,71 N-phenyl-a-naphthylaniin .................. 1,0 9,2 . 274 +0,07 +0,12 Di-tert. ocytyldiphenylamin.................. 2,0 19,4 10 +0,65 +0,55 1 N-(p-tert.Octyl-phenyl)-ac-naphthylamin 1,5 17,0 10 +0,19 +0,20 2 N-(p-tert.Octyl-phenyl)-ß-naphthylamin . . . . . . . 1,5 8,8 1 +0,03 +0,01 - Das Schmiermittel wird bei diesem Test in Gegenwart von Proben von Magnesiumlegierung, Aluminiumlegierung, Kupfer, Silber und Stahl einer Tempe- ratur von 220°C und trockener Luft mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 5 1/h ausgesetzt. Jede der Schmiermittelproben enthält den jeweils in Tabelle II angegebenen Anteil an Diarylamin und Behztriazol ; Die Versuchsergebnisse Sind in Tabelle II aufgeführt ebenso wie die von Vergleichsversuchen, in denen das Schmiermittel entweder keinen Zusatz oder einen solchen von vorbekannten Antioxydantien enthält. Tabelle II
Viskosi- Ge- tätszu- Gewichtsveränderung der Proben in mg/cm2 Bei- Schlamm Zusatz wichts- nahme spiel prozent in % Mg- Al- bei 38°C Cu Ag Stahl mg Legierung legierung kein .................. - 246,2 21, -19,80 +0s03 0,65 +0,03 +0s03 Diphenylamin.............. 2,0 35,4 80,2 -4,75 0,00 -0,69 +0,01 0,00 N-Phenyl-α-naphthylamin... ... 2,0 26,5 50,9 + 0,03 +0,07 -1,57 +0,03 +0,04 N-Phenyl-ß-naphthylamin.... 2,0 23,9 20.0 +0,03 0.00 -0,83 +0,08 +0,06 Di-tert.octyldiphenylamin . . . 4,0 352 2,8 -3,83 -0,01 -0,44 +0,04 +0,01 + Benztriazol .................. 0,5 Phenothiazine .................. 2,0 30,2 376,5 + 0,14 +0,07 -0,22 +0,18 +0,08 3,7-tert.Octyl-phenothiazin .. 4,0 40,6 3,0 - 0,41 -0,01 -0,62 -0,03 -0,01 + Benztriazol ......... 0,5 3 Mono-tert.octyldiphenylamin 3,0 37,5 - 3,0 - 0,20 -0,02 - -0,15 -0,01 +0,01 +Benztriazol.................. 0,5 4 Mono-tert. octyl-N-phenyl- α-naphthylamin.................. 3,0 29,0 1,0 0,00 0,00 -0,10 0,00 -0,01 +Benztriazol.................. 0,5 5 Mono-tetr.octyl-N-phenyl- ß-napthylamin.................. 3,0 27,6 0,8 -0.05 -0,01 -0,16 -0,01 +0.01 +Benztriazol.................. 0,5 - Die in den Vergleichsversuchen verwendeten dialkylierten Diarylamine hemmen zwar die Schlammbildung, üben jedoch auf Magnesium eine sthrke Korrosionswirkung aus.
- Beispieleb bis 12 Bekannte und erfindungsgemäße Zusätze in komplexen Estern aus Sebacinsäure, Caprylsäure und Tri- methylolpropan, Oxydations-Korrosions-Test Typ II nach Pratt und Whitney.
- Das Schmiermittel wird 48 Stunden lang bei einer Temperatur von 2200 C in Gegenwart von Proben aus Magnesiumlegierung, Aluminiumlegierung, Kupfer, Silber oder Stahl und trockener Luft mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 51/h ausgesetzt. Jede Schmiermittelprobe enthält den in Tabelle III angegebenen Anteil an Zusätzen. Tabelle III
Viskosi- Bei- Zusatz ge- tätszu- Schlamm Gewichtsveränderung der Proben in mg/cm2 @@@@@ @@@@@ @@@@@ sipel prozent in % Mg- Al- bei 38°C Cu Ag Stahl mg Legierung Legierung kein . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . - 113,0 10,700 -51,27 +0,05 -0,08 +0,07 -0,14 Phenothiazin .................. 2,0 134,0 850 + 0,02 +0,02 -0,38 +0,02 +0,09 Diphenylamin .................. 2,0 209,0 280 - 0,02 -0,03 -1,02 +0,01 -0,02 4,4'-tert,Octyl-diphenylamin 4,0 57 0 34 - 6,90 -0,04 -0,62 -0,08 -0,02 +Benztriazol.................. 0,5 6 N-tert.Butyl-phenyl-α-naph- thylamin 2, 5 . . . . . . . . . . . . . . . 2,5 173 3,4 +0,05 +0,06 -0,07 +0,06 0,00 + Benztriazol .................. 0,5 7 N-tert.Pentyl-phenyl-α-naph- thylamin.................. 2,5 21,4 27,7 -0,10 -0,17 -0,15 -0,16 -0,07 +Benztriazol.................. 0,5 8 N-tert. Hexyl-phenyl-αnaph- thylamin ..... 2,5 230 0,6 + 0,02 0,00 -0,09 0,00 +0,03 + Benztriazol.................. 0,5 9 N-tert. Hexyl-phenyl-oc-naph- thylamin . . . . . . . . . . . . . . . . 3,0 207 4,3 - 0,01 0,00 -0,08 -0,01 +0,01 + Benztriazol 0, 5 10 N-tert.Butyl-phenyl-ß-naph- thylamin . . . . . . . ....... 2,5 177 0,5 + 0,05 +0,08 +0,08 +0,07 +0,07 + Benztriazol 0, 5 11 N-tert.Pentyl-phenyl-ß-naph- thylamin.................. ..... 2,5 + Benztriazol.................. 0,5 10,2 1,0 -0,01 0.00 +0,01 -0,0# +0,01 12 N-tert. Hexyl-phenyl-ß-naph- thylamin ..... 3,0 23,8 2,8 + 0,03 +0,05 +0,05 +0,06 +0,01 + Benztriazol 0,5 Viskosi- Ge- tätszu- Gewichtsveränderung der Proben in mg/cm2 wichts- nahme spiel prozent in % Mg- Al- bei 38°C Cu Ag Stabl mg Legierung Legierung kein.................. - 142,8 228 -37,89 +0,04 -1,38 +0.03 +0,02 Phenothiazin .................. 1,0 0,8 80 + 0,01 +0,01 +0,01 +0,03 +0,05 3,7-tert. Octyl-phenothiazin .. 2,0 5,8 7 0,00 +0.01 -4,92 -0,13 +0,02 4,4'-tert. Octyl-diphenylamin . 2,0 10,3 - - 0,04 -0,06 -5,74 -0,02 -0,06 13 N-tert.Octyl-phenyl-α-naph- thylamin .................. 1,5 4,2 - + 0,17 - 0,02 - 0,12 - 0,04 - 0,05 14 N-tert. Octyl-phenyl-ß- naph- thylamin .................. 1,5 3,2 0,7 - 0,01 -0,05 -0,10 -0,02 -0,01
Claims (1)
- Patentanspruch : Schmieröl auf der Basis von synthetischen Ölen, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Mono-tert. alkyl-diarylamin der allgemeinen Formel Ar-NH-Ar' worin Ar und Ar' je einen Phenylrest oder Ar' auch einen Naphthylrest bedeuten, wobei entweder Ar oder Ar' mit einem tertiären Alkylrest mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen substituiert ist und Ar oder Ar' gegebenenfalls noch weitere Substituenten tragen kann, enthält.
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