DE1292290C2 - Schmieroel - Google Patents

Schmieroel

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DE1292290C2
DE1292290C2 DE1965B0083680 DEB0083680A DE1292290C2 DE 1292290 C2 DE1292290 C2 DE 1292290C2 DE 1965B0083680 DE1965B0083680 DE 1965B0083680 DE B0083680 A DEB0083680 A DE B0083680A DE 1292290 C2 DE1292290 C2 DE 1292290C2
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oil
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BP PLC
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Description

—N H
\ 35 \
R3 RO-P=O (I)
R1 Alkyl-, Cycloalkyl-, Aryl- oder Aralkylreste RO
und R2 und R3 Wasserstoff oder Alkyl-, Cycloalkyl-, Aryl- oder Aralkylreste bedeuten oder 40 in der R Alkylreste mit 1 bis 10 C-Atomen oder Cycloworin auch R1 und R3 zusammen mit dem Stick- alkylreste sind, und einer öllöslichen Phosphorstoffatom einen Ring bilden, der ein zweites verbindung der allgemeinen Formel
Heteroatom enthalten kann, und wobei die
Gesamtzahl der C-Atome im Molekül bis zu 30 Y
beträgt, enthält. 45 \
R1O-P=X (H)
R1O
50 in der X Sauerstoff oder Schwefel, Y R1O— oder
— N
Es ist bereits bekannt, Schmierölen saure Di- 55 \
alkylphosphite oder Dialkylhydrogenphosphite, ge- R3
gebenenfalls in Kombination mit anderen Schmiermittelzusätzen, z. B. phenolischen Verbindungen, R1 Alkyl-, Cycloalkyl-, Aryl- oder Aralkylreste und beizumischen, um die Schmieröle alterungsbestän- R2 und R3 Wasserstoff oder Alkyl-, Cycloalkyl-, diger zu machen und insbesondere gegenüber oxy- 60 Aryl- oder Aralkylreste bedeuten oder worin auch dativen Einflüssen zu stabilisieren (französische Pa- R2 und R3 zusammen mit dem Stickstoffatom einen tentschrift 1299 534, USA.-Patentschrift 31 15 463). Ring bilden, der ein zweites Heteroatom enthalten Es wurde auch schon der Zusatz von sauren Phos- kann, und wobei die Gesamtzahl der C-Atome bis phiten und Phosphaten zur Verhinderung der zu 30 im Molekül beträgt, enthält. Der Anteil des Schaumbildung in Schmiermitteln angegeben (USA.- 65 Zusatzstoffs I im Schmieröl beträgt 0,001 bis 0,5 GePatentschrift 30 33 789). wichtsprozent und der Anteil des Zusatzstoffs II Von modernen Schmiermitteln wird eine Ver- 0,01 bis IO Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,5 bis wendbarkeit bei sehr hohen Temperaturen gefordert, 5 Gewichtsprozent.
Als Beispiele von Phosphorverbindungen der Formel II seien genannt:
1. Phosphate der Formel
R1O
R1O-P=O
R1O
(UI)
worin die Reste R1 die bereits genannte Bedeutung haben und die Summe der C-Atome im Molekül bis zu 30 beträgt Von diesen Phosphaten werden solche bevorzugt, in denen die Reste R1 Alkylreste mit 1 bis IOC-Atomen, Phenylreste oder Tolylreste sind.
2. Thiophosphate der Formel
R1O
R1O-P=S
R1O
(IV)
20
worin die Reste R1 die bereits genannte Bedeutung haben und die Summe der C-Atome im Molekül bis zu 30 beträgt. Von diesen Phosphorthionaten werden solche bevorzugt, in denen die Reste R1 Alkylreste mit 1 bis 10 C-Atomen, Phenylreste oder Tolylreste sind. 3. Amidophosphate der Formel
R1O
R1O
(V)
35
worin die Reste R1, R2 und R3 die bereits genannten Bedeutungen haben und die Summe der C-Atome im Molekül bis zu 30 beträgt. Bevorzugt von diesen Amidophosphaten werden solche, in denen die Reste R1 Alkylreste mit 3 bis 12 C-Atomen (insbesondere C4) sind 4S und R2 für Wasserstoff und R3 für Wasserstoff oder einen Alkyl- oder Cycloalkylrest mit 1 bis 20 C-Atomen, beispielsweise Butyl, Octyl, Lauryl oder Cyclohexyl, steht.
Beispiele besonders bevorzugter Amidophosphate sind N-Laurylamidodibutylphosphat, N-Butylamidodibutylphosphat, N-Octylamidodibutylphosphat und N-Cyclohexylamidodibutylphosphat. Weitere geeignete Amidophosphate sind beispielsweise Amidodibenzyl phosphat, Anilidodibutylphosphat, N-Benzylamidodibutylphosphat und Dibutylphosphatomorpholin.
Eiuige dieser Amidophosphate, beispielsweise die Amidodiphenylphosphate und die Amidodibenzylphosphate, sind ziemlich hochschmelzende Feststoffe, die in Schmierölen nur geringe Löslichkeit haben. Die Löslichkeit dieser Verbindungen kann durch Zusatz einer geringen Menge eines primären oder sekundären Alkyl- oder Cycloalkylamins, beispielsweise des Cyclohexylamine, Dodecylamins oder des Di-n-amylamins, erhöht werden. Es werden jedoch vorzugsweise Amidophosphate verwendet, die zu wenigstens 1 Gewichtsprozent im Schmieröl löslich sind, beispielsweise die Amidodibutylphosphate und andere Amidodialkylphospbate und ihre Derivate.
Die Reste R bzw. R1 in den Formeln I bis V können in jedem gegebenen Molekül gleich oder verschieden sein.
Als Grundöle kommen raffinierte Mineralöle aus Erdöl oder synthetische Schmieröle, z. B. organische Ester, Polyester, Polyglykoläther, Polyphenyläther, Kieselsäureester, Siliconöle oder deren Gemische, in Frage. Geeignet sind Mineralöle, die eine Viskosität im Bereich von 3 bis 5OcSt bei 99° C und einen Viskositätsindex im Bereich von 50 bis 110 haben.
Die erfindungsgemäßen Zusätze sind besonders wirksam in Grundölen, die aus einem oder mehreren neutralen Polyestern bestehen oder einen oder mehrere neutrale Polyester enthalten, die eine Viskosität von 1 bis 30, vorzugsweise 1 bis lOcSt bei 98 C haben und durch Umsetzung von
a) einem ein- und/oder mehrwertigen Alkohol mit 5 bis 15, vorzugsweise 5 bis 8 C-Atomen im Molekül, der keine Wasserstoffatome an einem C-Atom in 2-Stellung zu einer —OH-Gruppe enthält, mit
b) einer Mono- und/oder Polycarbonsäure mit 2 bis 14, vorzugsweise 6 bis IOC-Atomen im Mokkül erhalten worden sind.
Die Belastbarkeit der Schmieröle wurde mit dem bekannten Vierkugel-Prüfgerät ermittelt. Die Ergebnisse der Prüfungen sind in den Tabellen 1, 2, 3 und 4 genannt. In den Tabellen wird die Abkürzung MHB für »mittlere Hertz-Belastung« verwendet
Tabelle 1
Grundöl: Di-(2-äthylhexyl)-sebacat
Prüfdauer: 10 Sekunden
Konzentration von Konzentration von MHB
Tritolylphosphat Dibutylphosphit
(Gewichtsprozent) (Gewichtsprozent) (kg)
20
— 0,2 22
5 — 33
5 0,1 44
5 0,05 42
5 0,02 42
Tabelle 2
Grundöl: Raffiniertes Mineralöl SAE90
Prüfdauer: 60 Sekunden
N-Laurylamido- Dibutylphosphit MHB
dibutylphosphat
(Gewichtsprozent! (Gewichtsprozent) (M
23
0,05 24,8
1,5 — 35
1,5 0,05 43,2
Ii. I1.-"-.! r
92^90
Tabelle3
GrundöL· Raffiniertes Mineralöl SAE Brüfdauer: 60 Sekunden
Zusatzstoff (11) Dibutyl- MHB
phoivpbit
'Gewichtsprozent) (Gewichts (kg)
prozent)
— — 27,7
— 0,05 25,8
N-Octylamidodibutyl-
phosphat
U86 — 33,9
1^86 0,05 40,0
Triphenylphosphat
1,304 — 26,8
1,304 0,05 32,1
Triphenylthiophosphat
1,368 — 30,9
1,368 0,05 36,8
Tabelle 4
Grundöl: Komplexer Ester von
Caprylsäure 10 Mol
Trimethylolpropan 4 Mol Sebacinsäure 1 Mol
Prüftemperatur: 200°C (zur Simulierung von hohen Betriebstemperaturen von Zahnrädern) Prüfdauer: 60 Sekunden
Druckaufnehmender Zusatzstoff
Ohne Zusatzstoff Mit Zusatzstoff
Tritolylphosphat 4 Gewichtsprozent
Tritolylphosphat 4,0 Gewichtsprozent Dibutylphosphit 0,5 Gewichtsprozent
Freßgrenzenbelastung, kg Belastung, bei der Festfressen eintritt, kg
Mittlere Hertz-Belastung, kg 11,19
35
130
13,66
55 140 19,33
Versuche wurden auch mit dem bekannten IAE-Zahnrad-Ölprüfgerät durchgeführt. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 5 und 6 genannt.
Tabelle 5 a
Grundöl: Komplexer Ester von
Caprylsäure 10 Mol
Trimethylolpropan 4 Mol Sebacinsäure 1 Mol
Druckaufnehmender Zusatzstoff
Ohne Zusatzstoff
Temperatur, 0C Drehzahl des Antriebsrades pro Minute 2000 Freßbelastung am Belastungshebel, kg 31,5
Mit Zusatzctoff Tritolyl- Tritolylphosphat
phosphat 4,0 Gewichtsprozent
4,0 Gewichts- Dibutylphosphit
prozent 0,0S Gewichtsprozent
200 6000 200 110 6000 200 6000
6000 2000 7,2 2000 2000 22,7 2000 11,8
14,94 15,88 25 35,8 35,15
Tabelle 5 b
Griindöl: Komplexer Ester von
Caprylsäure 10 Mol
Trimethylolpropan 4 Mol Sebacinsäure 1 Mol
Temperatur: 200°C
Drehzahl des Antriebsrades pro Minute: 2000
Druckaufnehmender Zusatzstoff
Tritolylphosphat, Gewichtsprozent ohne 4 2
Dibutylphos'phit, Gewichtsprozent ohne ohne 0,05 0,05
Freßbelastung am Belastungshebel, kg 16 25 33
Tabelle 6
Grundöl: Komplexer Ester von
Caprylsäure 28 Mol
Trimethylolpropan 10 Mol Sebacinsäure 1 Mol
Druckaufnehmender Zusatzstoff Ohne Zusatzstoff 2000 ohne 4 Mit Zusatzstoff 4 Tritolylphosphat 4
ohne ohne Tritolylphosphat 0,05 2,0 Gewichtsprozent ohne
ohne ohne 2,0 Gewichtsprozent ohne Dibutyl phosphat 0,05
16 25 35 0,05 Gewichtsprozent 36
110
Temperatur, C 110 110 6000
Drehzahl des Antriebsrades pro Minute 6000 6000 19,3
Freßbelastung am Belastungshebel, kg 13,61 13,61
Tabelle 7
Grundöl: Komplexer Ester von
Caprylsäure 10 Mol
Trimethylolpropan 4 Mol
Sebacinsäure 1 Mol
Temperatur: 2000C
Drehzahl des Antriebsrades pro Minute:
Druckaufnehmender Zusatzstoff
Tritolylphosphat, Gewichtsprozent
Dibutylphosphit, Gewichtsprozent
Dicyclohexylphosphit, Gewichtsprozent
Fri»nhi»1aKtnntr am Relastuneshebel. ke
Die Werte in den Tabellen zeigen, daß ein synergistischer Effekt bei der Kombination des Phosphits Und der

Claims (1)

  1. 1 2
    bei denen sie jedoch üblicherweise eine sehr niedrige
    Patentanspruch: Viskosität und em geringes Druckaufnahmevermögen
    besitzen. Man hat schon versucht, die Belastbarkeit
    Schmieröl, enthaltend geringe Mengen einer und das Druckau&ahmevennögen des Schmieröles Kombination von zwei bekannten Schmieröl- 5 durch Beimischung verschiedener Zusatzstoffe zu zusätzen, dadurch gekennzeichnet, verbessern, die an sich für diesem Zweck bekannt daß es eine Kombination aus 0,001 bis 0,5 Ge- sind. Ein bekannter Vorschlag sieht hierfür die wichtsprozent — bezogen auf das Gesamt- Verwendung von Tritolylphosphat, d. h. die Vergemisch — eines Phosphits der allgemeinen Wendung eines aromatischen Phosphorsäureesters, Formel 10 vor.
    Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Zugabe dieser H. bekannten Mittel zur Erhöhung der Belastbarkeit
    \ des Schmieröles mengenmäßig begrenzt ist. Bei
    RO—P O (1) Verwendung größerer Mengen treten unerwünschte
    15 Nebenerscheinungen auf. So führt ein Zusatz von größeren Mengen des Tritolylphosphats zu einer Herabsetzung der Oxydationsstabilität des Schmierin der R Alkylreste mit 1 bis IOC-Atomen oder öles bei hohen Temperaturen, die sich in einem An-Cycloalkylreste sind, und 0,01 bis 10 Gewichts- steigen der Viskosität des Öles bemerkbar macht, so prozent — ebenfalls bezogen auf das Gesamt- 20 daß das öl dann den Anforderungen, die sowohl gemisch — einer öllöslichen Phosphorverbindung von den Herstellern als auch den amtlichen Stellen der allgemeinen Formel aufgestellt wurden, nicht mehr gerecht wird.
    Der Erfindung liegt die Feststellung zugrunde, daß
    Y die gemeinsame Verwendung der im folgenden
    \ 25 beschriebenen Zusatzstoffe zu einer überraschenden
    R1O—P=X (II) Verbesserung des Druckaufnahmevermögens bzw.
    / der Belastbarkeit von Schmierölen führt.
    R1O Gegenstand der Erfindung ist dementsprechend
    ein Schmieröl, enthaltend geringe Mengen einer
    in der X Sauerstoff oder Schwefel, Y R1O— oder 3O Kombination von zwei bekannten Schmierölzusätzen,
    das dadurch gekennzeichnet ist, daß es eine Kom-R2 bination aus einem Phosphit der allgemeinen Formel
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