DE1468587C - Synthetic lubricants - Google Patents

Synthetic lubricants

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DE1468587C
DE1468587C DE1468587C DE 1468587 C DE1468587 C DE 1468587C DE 1468587 C DE1468587 C DE 1468587C
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oil
dimer
hydrogenated
decene
polymeric
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German (de)
Inventor
LyIe Armstrong Pitman; Seger Francis Michael Metuchen; N.J. Hamilton (V.StA.)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ExxonMobil Oil Corp
Original Assignee
Mobil Oil Corp
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf synthetische Schmiermittel für Flugzeugmotoren.The invention relates to synthetic lubricants for aircraft engines.

Wie dem Fachmann bekannt ist, sind moderne Flugzeuge zum Betrieb in großen Höhen ausgebildet. Dies bedingt natürlich, daß an die in den Motoren verwendeten Schmieröle strengere Anforderungen gestellt werden. Beispielsweise muß das Schmiermittel einen verhältnismäßig niedrigen Fließpunkt und einen . hohen Viskositätsindex besitzen. Es muß auch empfindlich gegenüber chemischen Inhibitoren und Stabilisatoren sein.As is known to those skilled in the art, modern aircraft are designed to operate at high altitudes. Of course, this means that more stringent requirements are placed on the lubricating oils used in the engines will. For example, the lubricant must have a relatively low pour point and a . have a high viscosity index. It must also be sensitive to chemical inhibitors and stabilizers being.

Bei Motoren für Strahltriebwerke tritt ein zusätzliches Problem auf. Solche Motoren sind für einen Betrieb bei hohen Temperaturen vorgesehen. Daher muß das Schmiermittel bei Temperaturen im Bereich von 260° C und mehr wirksam sein und stabil bleiben.An additional problem arises with engines for jet engines. Such engines are for you Operation at high temperatures intended. Therefore, the lubricant must operate at temperatures in the range of 260 ° C and more be effective and remain stable.

Es ist vorgeschlagen worden, synthetische Schmiermittel Tür Spezialanwendungen, beispielsweise bei Flugzeugen, durch Polymerisation von a-Monoolefinen auf thermischem oder katalytischem Wege in Gegenwart von Katalysatoren, wie Di-(tert.)Alkylperoxyd und Friedel-Crafts Katalysatoren einschließlich Bortrifiuorid und Aluminiumchlorid, zu erzeugen. Diese Schmiermittel haben niedrige Fließpunkte.und hohe Viskositätsindizes. Sie sind jedoch bei Schmierbedingungen unter hohen Temperaturen nicht genügend stabil und haben in einigen Fällen eine unzureichende Empfindlichkeit gegenüber Zusatzmitteln. Wenn man sie zur Erhöhung der Stabilität durch Sättigung der olefinischen Doppelbindungen hydrierte, wurde gefunden, daß dadurch der Fließpunkt stark erhöht wird und daß die Schmiermittel dennoch bei hohen Temperaturen instabil sind.It has been suggested that synthetic lubricants be used in special applications, for example in synthetic lubricants Aircraft, through the polymerization of α-monoolefins by thermal or catalytic means in Presence of catalysts such as di- (tert.) Alkyl peroxide and Friedel-Crafts catalysts including Boron trifluoride and aluminum chloride. These lubricants have low pour points. And high viscosity indices. However, they are insufficient in the high temperature lubrication condition stable and, in some cases, have insufficient sensitivity to additives. If you hydrogenated them to increase the stability by saturating the olefinic double bonds, it has been found that this greatly increases the pour point and that the lubricant is nevertheless at are unstable at high temperatures.

Es ist nun gefunden worden, daß neue hochwirksame gesättigte synthetische Schmiermittel aus polymerisiertem Olefin auf einfache und wirtschaftliche Weise hergestellt werden können:It has now been found that new highly effective saturated synthetic lubricants are made from polymerized Olefin can be produced in a simple and economical way:

1. Durch Entfernung des Dimerenanteils eines polymerisierten a-Monoolefins vor der Hydrierung wird ein synthetisches Schmiermittel von niedrigem Fließpunkt, guter Inhibitorempfindlichkeit und hohem Viskositätsindex erzeugt.1. By removing the dimer fraction of a polymerized α-Monoolefins before hydrogenation becomes a synthetic lubricant of low level Pour point, good inhibitor sensitivity and high viscosity index generated.

2. Dieses synthetische Schmiermittel kann durch einfache Wärmebehandlung für die Schmierung bei hohen Temperaturen stabil gemacht werden.2. This synthetic lubricant can be used for lubrication by simple heat treatment can be made stable at high temperatures.

Der allgemeine Zweck der Erfindung besteht darin, verbesserte neue synthetische Schmiermittel aus hydriertem polymerisiertem Olefin zu entwickeln, die erhöhte Inhibitorempfindlichkeit, hohen Viskositätsindex (V.l.) und niedrigen Fließpunkt besitzen. Ein weiterer Zweck der Erfindung ist in der Entwicklung neuer synthetischer Schmiermittel aus hydriertem polymerisiertem Olefin, die thermische Stabilität aufweisen, zu sehen. Ein besonderer Zweck der Erfindung ist die Schaffung hydrierter synthetischer Schmiermittel, die aus polymerisierten a-Monoolefinen hergestellt sind und niedrige Fließpunkte sowie hohe Viskositätsindizes besitzen. Ein anderer spezifischer Zweck der Erfindung ist die Schaffung neuer hydrierter synthetischer Schmiermittel, die aus polymerisierten a-Monoolefinen erzeugt sind und so behandelt wurden, daß sie thermisch stabil sind. Die Vorteile der Erfindung werden für den Fachmann aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich.The general purpose of the invention is to provide improved new synthetic lubricants from hydrogenated polymerized olefin to develop the increased inhibitor sensitivity, high viscosity index (From left) and have a low pour point. Another purpose of the invention is under development new synthetic hydrogenated polymerized olefin lubricants exhibiting thermal stability, to see. A particular purpose of the invention is to provide hydrogenated synthetic lubricants, which are made from polymerized α-monoolefins and have low pour points as well as high Have viscosity indices. Another specific purpose of the invention is to provide new hydrogenated ones synthetic lubricants made from polymerized α-monoolefins and treated in this way that they are thermally stable. The advantages of the invention will become apparent to those skilled in the art from the following detailed description.

Das Verfahren zur Herstellung der neuen synthetischen Schmiermittel umfaßt die Destillation eines synthetischen Schmiermittels aus polymerisiertem normalem «-Monoolefin, wodurch eine Fraktion, welche Dimeres enthält, und eine Rückstandsfraktion, die im wesentlichen frei von Dimeren ist, gebildet wird, und die vollständige Sättigung der Rückstandsfraktion durch Hydrierung. The process for making the new synthetic lubricants involves the distillation of a synthetic lubricant made from polymerized normal «monoolefin, creating a fraction which contains dimers, and a residue fraction which is essentially free of dimers is formed becomes, and the complete saturation of the residue fraction by hydrogenation.

Die Erfindung sieht ferner ein neues thermisch stabiles synthetisches Schmiermittel vor. Das Verfahren zur Herstellung des neuen thermisch stabilen Schmiermittels umfaßt die Destillation eines synthetischen Schmiermittels aus polymerisiertem normalem a-Monoolefin, wodurch, eine Fraktion, die Dimeres enthält und eine Rückstandsfraktion, die im wesentlichen frei von Dimerem ist, erhalten wird, sowie die vollständige Sättigung der Rückstandsfraktion durch Hydrierung und das Erhitzen der so gesättigten Rückstandsfraktion bei einer Temperatur, die zwischen 316 und 37 Γ C liegt. Die Zeitdauer beträgt zwischen etwa einer und etwa 10 Stunden, vorzugsweise beträgt sie bei 3430C 3 Stunden.The invention also provides a new thermally stable synthetic lubricant. The process for the preparation of the new thermally stable lubricant comprises the distillation of a synthetic lubricant from polymerized normal α-monoolefin, whereby a fraction containing dimer and a residual fraction which is substantially free of dimer is obtained, as well as the complete saturation of the Residue fraction by hydrogenation and the heating of the so saturated residue fraction at a temperature between 316 and 37 Γ C. The period of time is between about one and about 10 hours, preferably it is at 343 0 C for 3 hours.

Ein thermisch stabiles synthetisches Schmiermittel gemäß einer anderen Ausführungsform wird durch die Destillation eines synthetischen Schmiermittels aus polymerisiertem normalem «-Monoolefin (wodurch eine Fraktion, die Dimeres enthält und eine Rückstandsfraktion, die im wesentlichen frei .von Dimerem ist, erhalten wird) durch Erhitzen der Rückstandsfraktion auf eine Temperatur zwischen etwa 316 und 371°C (die Zeitdauer liegt zwischen etwa einer und etwa 10 Stunden) und durch die vollständige Sättigung dieser so erhitzten Rückstandsfraktion durch Hydrierung erhalten.A thermally stable synthetic lubricant according to another embodiment is by the distillation of a synthetic lubricant from polymerized normal «monoolefin (whereby a fraction which contains dimers and a residue fraction which is essentially free .von Dimer is obtained) by heating the residue fraction to a temperature between about 316 and 371 ° C (the time is between about one and about 10 hours) and through the full Saturation of this residue fraction heated in this way is obtained by hydrogenation.

Der in der Beschreibung verwendete Ausdruck »hoher Viskositätsindex« bezieht sich auf Viskositätsindizes von etwa 125 und mehr. Der Ausdruck »synthetische Schmiermittel aus polymerisiertem normalem «-Monoolefin« bezieht sich auf synthetische Schmiermittel, die durch Polymerisation von normalen a-Monoolefinen, enthaltend 6 bis 12 C-Atome entweder thermisch oder katalytisch in Gegenwart eines Di-(tert.)Alkylperoxyds oder eines Friedel-Crafts-Katalysators einschließlich Bortrifiuorid und Aluminiumchlorid unter milden Bedingungen hergestellt werden. Der Ausdruck schließt Polymerisate aus, die in Gegenwart anderer Peroxyde, wie Diacylperoxyden hergestellt wurden, wobei die Polymerisate strukturelle Elemente des Peroxydkatalysators enthalten. Es ist gefunden worden, daß Polymerisate, die in Gegenwart eines Di-(tert.)Alkylperoxyds hergestellt wurden, keine strukturellen Elemente des Peroxydkatalysators enthalten. Daher sind die letzteren Polymerisate thermisch polymerisierten Olefinen nahezu äquivalent. Bei Verwendung von Friedel-Crafts-Katalysatoren, müssen die Polymerisationsbedingungen verhältnismäßig mild sein.The term "high viscosity index" used in the specification refers to viscosity indices of about 125 and above. The expression "Synthetic polymerized normal" monoolefin lubricants "refers to synthetic ones Lubricants obtained by polymerizing normal α-monoolefins containing 6 to 12 carbon atoms either thermally or catalytically in the presence of a di (tert.) alkyl peroxide or a Friedel-Crafts catalyst including boron trifluoride and aluminum chloride produced under mild conditions will. The term excludes polymers that are in the presence of other peroxides, such as diacyl peroxides were prepared, the polymers containing structural elements of the peroxide catalyst. It is it has been found that polymers prepared in the presence of a di- (tert.) alkyl peroxide, no structural elements of the peroxide catalyst contain. The latter polymers are therefore almost equivalent to thermally polymerized olefins. When using Friedel-Crafts catalysts, the polymerization conditions must be proportionate be mild.

Zur Erzeugung der synthetischen Schmiermittel gemäß der Erfindung, die hohe Viskositätsindizex, niedrige Fließpunkte und gute Inhibitorempfindlichkeit aufweisen, ist die Auswahl des normalen a-Monoolefinmonomeren wichtig. Das beste und besonders bevorzugte Monomere ist 1-Decen. Für die Polymerisation des 1-Decen verwendet man das verhältnismäßig reine Monomere oder eine Olefin- oder Kohlenwasserstoffmischung, die reich an i-Decen ist. Es ist jedoch auch gefunden worden, daß Mischungen von normalen a-Monoolefinen, die zwischen etwa 6 und 12 Kohlenstoffatome besitzen, verwendet werden können, wenn der mittlere Wert der Kettenlänge des Olefins etwa 10 Kohlenstoffatome beträgt. So ergibtTo produce the synthetic lubricants according to the invention, the high viscosity index, Having low pour points and good inhibitor sensitivity is the choice of normal α-monoolefin monomer important. The best and most preferred monomer is 1-decene. For polymerization des 1-decene is used the relatively pure monomer or an olefin or Hydrocarbon mixture rich in i-decene. However, it has also been found that mixtures normal alpha monoolefins containing between about 6 and 12 carbon atoms can be used can when the mean value of the chain length of the olefin is about 10 carbon atoms. So results

beispielsweise eine Mischung aus gleichen Teilen 1-Hexen, 1-Octen, 1-Decen und 1-Dodecen ein zufriedenstellendes Schmiermittel gemäß der Erfindung.for example a mixture of equal parts of 1-hexene, 1-octene, 1-decene and 1-dodecene is satisfactory Lubricants according to the invention.

Die thermisch polymerisierten Olefine, die hierzu brauchbar sind, sind in der USA.- Patentschrift 2 500166 beschrieben. Die Polymerisation wird allgemein bei Temperaturen, die zwischen etwa 260 und 399° C liegen, während eines Zeitraumes zwischen etwa 20 Stunden und 1 Stunde ausgeführt. Vorzugsweise wird die Polymerisation bei Temperaturen ausgeführt, die zwischen etwa 316 und 371° C liegen.The thermally polymerized olefins useful for this purpose are disclosed in U.S. Patent 2,500,166 described. The polymerization will generally take place at temperatures comprised between about 260 and 399 ° C are performed for a period between about 20 hours and 1 hour. Preferably the polymerization is carried out at temperatures comprised between about 316 and 371 ° C.

In der USA.-Patentschrift 2 500 166 sind die ole-' finischen Reaktionskomponenten normale a-Monoolefine, die zwischen 6 und 12 Kohlenstoffatome je Molekül besitzen. Geeignete Olefine sind beispielsweise 1-Hexen, 1-Octen, 1-Nonen, 1-Decen und 1-Dodecen. Die olefinische Reaktionskomponente kann aus im wesentlichen reinen normalen a-Monoolefinen, Mischungen von Olefinen und/oder Paraffinen, welche wesentliche Mengen an normalen a-Monoolefinen enthalten oder Mischungen von normalen a-Monoolefinen, die zwischen 6 und 12 Kohlenstoffatome besitzen, bestehen.In U.S. Patent 2,500,166 the ole- ' Finnish reaction components are normal α-monoolefins, which have between 6 and 12 carbon atoms each Own molecule. Suitable olefins are, for example, 1-hexene, 1-octene, 1-nonene, 1-decene and 1-dodecene. The olefinic reaction component can consist of essentially pure normal α-monoolefins, Mixtures of olefins and / or paraffins which contain substantial amounts of normal α-monoolefins or mixtures of normal α-monoolefins containing between 6 and 12 carbon atoms own, exist.

Die polymeren öle, die durch Polymerisation der normalen a-Monoolefine in Gegenwart eines Di-(tert.)Alkylperoxydkatalysators hergestellt werden, sind in der USA.-Patentschrift 2 937 129 beschrieben. Die olefinische Reaktionskomponente besteht aus einem normalen a-Monoolefin oder Mischungen davon, vorzugsweise solchen, die zwischen 7 und 12 Kohlenstoffatome je Molekül enthalten. Beispiele dafür sind: 1-Hepten, 1-Octen, 1-Decen und 1-Dodecen. Der Katalysator ist ein Di-(tert.)Alkylperoxyd, vorzugsweise ein niederes Di(tert.)Alkylperoxyd. Ein leicht erhältlicher und besonders bevorzugter Katalysator ist das Di-(tert.)Butylperoxyd. Die verwendete Menge an Peroxydkatalysator liegt zwischen etwa 0,01 und 0,3 Mol je Mol normaler a-Monoolefin-Reaktionskomponente. Die Arbeitstemperatur ist die Aktivierungstemperatur des Peroxydkatalysators und liegt zwischen etwa 100 und etwa 2000C. Die Reaktionszeit . liegt, allgemein zwischen etwa 1 Stunde und etwa 6 Stunden.The polymeric oils made by polymerizing normal α-monoolefins in the presence of a di (tertiary) alkyl peroxide catalyst are described in U.S. Pat. No. 2,937,129. The olefinic reaction component consists of a normal α-monoolefin or mixtures thereof, preferably those which contain between 7 and 12 carbon atoms per molecule. Examples are: 1-heptene, 1-octene, 1-decene and 1-dodecene. The catalyst is a di (tert.) Alkyl peroxide, preferably a lower di (tert.) Alkyl peroxide. A readily available and particularly preferred catalyst is di (tert.) Butyl peroxide. The amount of peroxide catalyst used is between about 0.01 and 0.3 moles per mole of normal α-monoolefin reactant. The working temperature is the activation temperature of the Peroxydkatalysators and lies between about 100 and about 200 0 C. The reaction time. is generally between about 1 hour and about 6 hours.

Polymerisierte normale a-Monoolefinöle können leicht in Gegenwart von Friedel-Crafts-Katalysatoren unter verhältnismäßig milden Bedingungen hergestellt werden. Wie dem Fachmann bekannt ist, verursachen strenge Arbeitsbedingungen insbesondere mit einigen der bevorzugten Friedel-Crafts-Katalysatoren unerwünschte Nebenreaktionen, Isomerisation, Harzbildung usw. Es ist weiter zu beachten, daß sämtliche Friedel-Crafts-Katalysatoren nicht völlig äquivalent in der Art der erzeugten öle sind. Die Auswahl des Katalysators und die Art der Reaktionsbedingungen zur Erzeugung von polymeren Schmiermitteln hängt sehr von der gewünschten Viskosität ab:Polymerized normal α-monoolefin oils can easily prepared in the presence of Friedel-Crafts catalysts under relatively mild conditions will. As is known to those skilled in the art, severe working conditions cause particularly with some of the preferred Friedel-Crafts catalysts, undesired side reactions, isomerization, resin formation etc. It should also be noted that all Friedel-Crafts catalysts are not entirely equivalent are in the nature of the oils produced. The selection of the catalyst and the type of reaction conditions for the production of polymeric lubricants depends very much on the desired viscosity:

Die Polymerisation von 1-Decen (oder dessen Äquivalent) mit einem AlCl3-Katalysator bei Temperaturen unterhalb von etwa 70° C ergibt Schmieröle mit einer kinematischen Viskosität von 25 bis 45 cSt bei 99° C. Allgemein werden diese öle durch allmähliches Mischen des Olefins mit 1 bis 3 Gewichtsprozent (bezogen auf die gesamte Olefinbeschickung) AlCl3 während einer Zeitdauer von 2 bis 6 Stunden hergestellt. Eine bevorzugte Arbeitsweise umfaßt die zusätzliche Zugabe des Olefins zu einer Aufschlämmung des Katalysators in einem inerten Kohlenwasserstoff, beispielsweise n-Heptan.The polymerization of 1-decene (or its equivalent) with an AlCl 3 catalyst at temperatures below about 70 ° C gives lubricating oils with a kinematic viscosity of 25 to 45 cSt at 99 ° C. In general, these oils are made by gradually mixing the olefin with 1 to 3 weight percent (based on total olefin feed) AlCl 3 over a period of 2 to 6 hours. A preferred procedure involves the additional addition of the olefin to a slurry of the catalyst in an inert hydrocarbon such as n-heptane.

Die Polymerisation von 1-Decen (oder dessen Äquivalent) in Gegenwart von AlCl3 bei Temperaturen von 100 bis 200° C ergibt öle, welche eine kinematische Viskosität von etwa 12 cSt, gemessen bei 99° C, besitzen. Eine zur Ausführung geeignete Arbeitsweise besteht darin, AlCl3 rasch dem Olefin zuzusetzen und die Temperatur plötzlich auf 1500C oder höher ansteigen zu lassen. Unter diesen Bedingungen verläuft die Polymerisation leicht in einem solchen Ausmaß,The polymerization of 1-decene (or its equivalent) in the presence of AlCl 3 at temperatures of 100 to 200 ° C gives oils which have a kinematic viscosity of about 12 cSt, measured at 99 ° C. An apparatus suitable for execution operation is quickly add AlCl 3 and the olefin to suddenly raise the temperature to 150 0 C or higher rise. Under these conditions the polymerization easily proceeds to such an extent that

ίο daß der größte Anteil des Olefins verbraucht ist, bevor die Reaktionsmischung den Siedepunkt von Decen erreicht.ίο that most of the olefin has been consumed, before the reaction mixture reaches the boiling point of decene.

Im Falle einer mit BF3 katalysierten Polymerisation ist die Anwendung von Druck oder eines Katalysatorbeschleunigers oder Katalysatorpromoters nötig, um synthetische Schmiermittel hoher Qualität zu erzeugen. Geeignete Beschleuniger oder Promoter sind ein BF3-Decanol-Komplex, Decanol, Essigsäure und ein Essigsäure-BFj-Komplex. Allgemein wird die Polymerisation bei Temperaturen unter 600C bei einer Gesamtreaktionszeit von etwa 2 bis 4 Stunden ausgeführt. Bei Ausführung der BF3-Polymerisation unter Druck wird eine Reaktionszeit von 2 bis 4 Stunden verwendet. Der Druck, gemessen in Werten des BF3-Drucks, kann zwischen etwa 0,7 und 35,9 atü oder höher liegen. In beiden Fällen der mit BF3 katalysierten Polymerisation von 1-Decen oder dessen Äquivalent werden polymere öle erzeugt, die kinematische Viskositäten von etwa 3 bis 6 cSt bei 99° C aufweisen.In the case of BF 3 catalyzed polymerization, the use of pressure or a catalyst accelerator or promoter is necessary to produce high quality synthetic lubricants. Suitable accelerators or promoters are a BF 3 -decanol complex, decanol, acetic acid and an acetic acid-BFj complex. In general, the polymerization is carried out at temperatures below 60 ° C. for a total reaction time of about 2 to 4 hours. When the BF 3 polymerization is carried out under pressure, a reaction time of 2 to 4 hours is used. The pressure, measured in terms of the BF 3 pressure, can be between about 0.7 and 35.9 atmospheres or higher. In both cases of the BF 3- catalyzed polymerization of 1-decene or its equivalent, polymeric oils are produced which have kinematic viscosities of about 3 to 6 cSt at 99.degree.

Wie vorstehend ausgeführt, wird die Inhibitorempfindlichkeit des synthetischen Schmiermittels aus polymerisiertem n-a-Monoolefin durch Sättigung des synthetischen Schmiermittels durch Hydrierung weitgehend erhöht. Eine solche Behandlung erhöht jedoch ungünstigerweise den Fließpunkt des Schmiermittels.As stated above, the inhibitor sensitivity of the synthetic lubricant is made polymerized n-a-monoolefin due to saturation of the synthetic lubricant by hydrogenation elevated. However, such treatment unfavorably increases the pour point of the lubricant.

Beispiel 1example 1

Eine Mischung von 3100 g (22,14 Mol) 1-Decen und 160 g (1,10 Mol) Di-(tert.)Butylperoxyd wurde in einem Reaktionsgefäß 5 Stunden lang auf eine Temperatur von 150° C erhitzt. Das so erhaltene Reaktionsprodukt wurde erst bei Atmosphärendruck und dann bei 60 mm absolutem Druck destilliert, um nicht umgesetztes 1-Decen zu entfernen. Das zurückbleibende polymere ölprodukt hatte die in Tabelle I angegebenen Eigenschaften.A mixture of 3100 g (22.14 mol) 1-decene and 160 g (1.10 mol) di (tert.) Butyl peroxide was in a reaction vessel heated to a temperature of 150 ° C for 5 hours. The reaction product thus obtained was first at atmospheric pressure and then distilled at 60 mm absolute pressure to remove unreacted 1-decene. The one left behind polymeric oil product had the properties given in Table I.

B ei s ρ ie I 2B ei s ρ ie I 2

Das polymere ölprodukt von Beispiel 1 wurde hydriert, um die olefinischen Doppelbindungen zu sättigen. Die Hydrierung wurde gemäß üblicher Arbeitsweisen unter Verwendung einer Schüttelbombe mit einem Nickel-auf-Kieselgur-Katalysator (20 g je 100 g öl) ausgeführt. Der anfängliche Wasserstoffdruck betrug 105,5 atü. Die Temperatur wurde 3 Stunden lang auf 1490C gehalten, danach wurde langsam gekühlt.The polymeric oil product of Example 1 was hydrogenated to saturate the olefinic double bonds. The hydrogenation was carried out in accordance with customary procedures using a shaking bomb with a nickel-on-diatomaceous earth catalyst (20 g per 100 g of oil). The initial hydrogen pressure was 105.5 atmospheres. The temperature was kept at 149 ° C. for 3 hours, followed by slow cooling.

Beispiel 1example 1 Beispiel 2Example 2 KV bei 99°C, cSt
KV bei 380C, cSt
VI
KV at 99 ° C, cSt
KV at 38 0 C, cSt
VI
9,47
56,92
139
<-54
700
9.47
56.92
139
<-54
700
9,12
52,92
141
+ 1,7
680
9.12
52.92
141
+ 1.7
680
Fließpunkt, 0C
Molgewicht, berechnet
Pour point, 0 C
Molecular weight, calculated

Aus den Werten in Tabelle I ist ersichtlich, daß die Hydrierung des polymeren Öls keine wesentliche Wirkung auf die Viskositätseigenschaften des Öls hat. Andererseits wurde der Fließpunkt um etwa 55,6° C erhöht.It can be seen from the data in Table I that the hydrogenation of the polymeric oil is not substantial Has an effect on the viscosity properties of the oil. On the other hand, the pour point became around 55.6 ° C elevated.

Beispiel 3Example 3

Teile des in den Beispielen 1 und 2 angegebenen synthetischen Schmiermittels wurden mit bekannten Oxydationsinhibitoren gemischt. Jede Mischung wurde der Laboratoriumsoxydationsprüfung (B-IOA) unterzogen. Die dazugehörigen Werte der Mischungen und die Prüfungsergebnisse sind in Tabelle II aufgeführt. Parts of the synthetic lubricant given in Examples 1 and 2 have been known Mixed oxidation inhibitors. Each mixture was subjected to the laboratory oxidation test (B-IOA). The associated values of the mixtures and the test results are listed in Table II.

Bei der Laboratoriumsoxydationsprüfung (B-IOA) wird eine 25-cm-Probe des Prüföls in ein 200 χ 25 mm-Prüfrohr zusammen mit 100 cm2 im Sandstrahlgebläse behandeltem Eisendraht, 4,8 cm2 poliertemIn the laboratory oxidation test (B-IOA), a 25 cm sample of the test oil is polished in a 200 χ 25 mm test tube together with 100 cm 2 of 4.8 cm 2 of iron wire that has been sandblasted

Kupferdraht, 5,5 cm2 poliertem Aluminiumdraht und 1,06 cm2 polierter Bleioberfläche eingebracht. Das Rohr wird in einem Aluminiumblockbad auf 163° C gehalten. Durch das Prüföl wird 24 Stunden lang trockene Luft mit einer Geschwindigkeit von 101 je Stunde geleitet. Nach Beendigung der Prüfperiode werden die Erhöhung der Neutralisationszahl (N. Z.) (ASTM D-974), die prozentuale Erhöhung der Viskosität, gemessen bei 380C, die Menge des gegebenenfalls aufgetretenen Schlamms und der Gewichtsverlust der Bleiprobe in Milligramm aufgezeichnet.Copper wire, 5.5 cm 2 polished aluminum wire and 1.06 cm 2 polished lead surface were introduced. The tube is held at 163 ° C in an aluminum block bath. Dry air is passed through the test oil for 24 hours at a rate of 101 per hour. After completion of the test period the increase in the neutralization number (NZ) (ASTM D-974), the percent increase in viscosity, measured at 38 0 C, the amount of the optionally occurred slurry, and the weight loss of the lead specimen is recorded in milligrams.

Tabelle IITable II

·■· ■ ZusatzstoffeAdditives KeineNone N. Z.-
A ntAiI
NZ-
A ntAiI
öl vonoil from Beispiel 1example 1 Bleilead -- N. Z.
Anteil
NZ
portion
öl von Beispiel 2oil from example 2 Schlammmud Bleilead
Inhibitor 162, 1%Inhibitor 162.1% /AlHCIl/ AlHCIl % Visk.% Visc. verlustloss keinernone % Visk.% Visc. verlustloss Acryloid794, 1%Acryloid794.1% 9,99.9 Änderungmodification Schlammmud (mg)(mg) 8,78.7 Änderungmodification keinernone (mg)(mg) OD 561, 1%; Quinazarin,OD 561, 1%; Quinazarin, 7,27.2 KV bei 38° CKV at 38 ° C 2121 8,98.9 0,490.49 KV bei 38° CKV at 38 ° C Spurensense 0,1% (techn.)0.1% (techn.) 10001000 keinernone 130130 570570 0,40.4 OD 561, 1%; Quinazarin,OD 561, 1%; Quinazarin, 2,92.9 436436 keinernone 254254 0,000.00 6,86.8 keinernone 0,1% (umkrist.)0.1% (recryst.) 44,544.5 206206 0,20.2 OD 561, 1% AgeriteHiOD 561, 1% agerite Hi 0,230.23 164164 keinernone 0,000.00 5,55.5 keinernone Par, .0,5% Acryloid 794,Par, .0.5% Acryloid 794, 0,20.2 Tricosyl P.A.N. 1%Tricosyl P.A.N. 1% 1,31.3 8,78.7 keinernone 0,120.12 5,15.1 keinernone Tricosyl P.A.N. 10%Tricosyl P.A.N. 10% 0,40.4 6,96.9 17,517.5 keinernone - 7,97.9 - 4,14.1 1,11.1 viela lot - 232232 keinernone - 70,670.6 136136 keinernone 34,034.0

Die in den Mischungen verwendeten und in Tabelle II aufgeführten Zusatzstoffe waren im Handel erhältliche Oxydationsinhibitoren und Stabilisatoren. »Inhibitor 162« ist eine Mischung von Mono- und Di-lorol (C12)-estern der Orthophosphorsäure. »Acryloid 794« ist ein Polymethacrylat V. I.-Verbesserer. »O. D. 561« ist Cadmiumdiamyldithiocarbamat. »Agerite Hi Par« ist eine Mischung von Phenyl-/ϊ-naphthylamin, Isopropoxy-diphenylamin und Diphenyl-p-phenylendiamin. »Tricosyl P.A.N.« ist Tricosylphenyl-a-naphthylamin. Die angeführten Ansätze der Zusatzstoffe sind für Schmierölansätze charakteristisch. The additives used in the blends and listed in Table II were commercially available antioxidants and stabilizers. "Inhibitor 162" is a mixture of mono- and di-lorol (C 12 ) esters of orthophosphoric acid. "Acryloid 794" is a polymethacrylate VI improver. "OD 561" is cadmium diamyl dithiocarbamate. »Agerite Hi Par« is a mixture of phenyl- / ϊ-naphthylamine, isopropoxy-diphenylamine and diphenyl-p-phenylenediamine. "Tricosyl PAN" is tricosylphenyl-a-naphthylamine. The listed approaches of the additives are characteristic of lubricating oil approaches.

Aus den Werten von Tabelle II ist ersichtlich, daß das hydrierte synthetische Schmiermittel größere Empfindlichkeit gegenüber Inhibitoren aufweist. Wie vorstehend ausgeführt, ist dieser Vorteil jedoch durch die ungünstige Erhöhung des Fließpunktes beeinträchtigt. Bei einer Ausführungsform der Erfindung sind die Vorteile eines hydrierten synthetischen Schmiermittels und des niedrigen Fließpunkts durch einfache Fraktionierung des synthetischen Schmiermittels erhalten worden.From the values in Table II it can be seen that the hydrogenated synthetic lubricant is larger Has sensitivity to inhibitors. As stated above, however, this advantage is through affects the unfavorable increase in the pour point. In one embodiment of the invention The advantages of a hydrogenated synthetic lubricant and low pour point are through simple fractionation of the synthetic lubricant has been obtained.

überraschenderweise und im Gegensatz zur üblichen Erwartung wurde gefunden, daß der Dimerenanteil des synthetischen Schmiermittels aus polymerisiertem normalem a-Monoolefin den hohen Fließpunkt verursacht. Daher wird ein hydriertes, synthetisches Schmiermittel von niedrigerem Fließpunkt erhalten, wenn man eine Fraktion des synthetischen Schmiermittels aus polymerisiertem normalem a-Monoolefin, welches das Dimere enthält, durch Destillation entfernt. Der so erhaltene Rückstand wird dann hydriert, um die olefinischen Doppelbindungen zu sättigen. Der Dimerenschnitt kann der Polymerisationsstufe zusammen mit frischer Monomerenbeschickung wieder zugeführt werden. Gegebenenfalls können die gleichen Ergebnisse erzielt werden, wenn man zuerst das synthetische Schmiermittel aus polymerisiertem Olefin hydriert und dann das Dimere entfernt. Diese Arbeitsweise ist jedoch weniger erwünscht, da das Dimere nun gesättigt ist und in diesem Fall nicht zu einer Wiederzuführung in die Polymerisationsstufe zur Verfugung steht. Das bedeutet, wenn für das gesättigte Dimere keine Verwendung besteht, einen Verlust bei dem Verfahren.Surprisingly and contrary to the usual expectation, it was found that the dimer fraction polymerized normal α-monoolefin synthetic lubricant to the high Flow point caused. Hence, it becomes a hydrogenated synthetic lubricant of lower pour point obtained by using a fraction of the synthetic lubricant from polymerized normal α-monoolefin, which contains the dimer, removed by distillation. The residue thus obtained is then hydrogenated to saturate the olefinic double bonds. The dimer cut can Polymerization stage are fed back together with fresh monomer charge. Possibly The same results can be achieved if you first run the synthetic lubricant polymerized olefin hydrogenated and then removed the dimer. However, this way of working is less desirable. since the dimer is now saturated and in this case not to be fed back into the polymerization stage is available. That means if there is no use for the saturated dimer there is a loss in the process.

Das nachfolgende Beispiel veranschaulicht eine Hydrierungs- und Destillationsarbeitsweise bei Verwendung von 1-Decen als Olefinbeschickung.The following example illustrates a hydrogenation and distillation procedure when in use of 1-decene as an olefin feed.

Beispiel 4Example 4

Unter Anwendung der im Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise werden 3100 g (22,14 Mol) 1-Decen polymerisiert, wobei 160 g (1,10 Mol) Di-(tert.)Butylperoxydkatalysator verwendet werden. Die Polymerisation wurde 5 Stunden lang bei 1500C ausgeführt. Nicht umgesetztes 1-Decen wurde durch Destillation entfernt. Die Eigenschaften des so erhaltenen polymeren Öls (bezeichnet als rohes polymeres öl) sind im wesentlichen die von Beispiel 1.Using the procedure described in Example 1, 3100 g (22.14 mol) of 1-decene are polymerized, 160 g (1.10 mol) of di (tert.) Butyl peroxide catalyst being used. The polymerization was carried out at 150 ° C. for 5 hours. Unreacted 1-decene was removed by distillation. The properties of the polymeric oil thus obtained (referred to as crude polymeric oil) are essentially those of Example 1.

Dieses polymere.öl wurde einer Destillation unterworfen um einen Schnitt, der im wesentlichen ausThis polymeric oil was subjected to distillation around a cut that is essentially made up of

Dimeren besteht und der unter einem Druck von lmm Hg bis zu 1800C siedet, zu entfernen. Das zurückbleibende öl (bezeichnet als »destilliertes polymeres öl«) hatte die in Tabelle III aufgeführten Eigenschaften. Dimers and which boils up to 180 0 C under a pressure of 1 mm Hg, to remove. The remaining oil (referred to as "distilled polymeric oil") had the properties listed in Table III.

Das destillierte polymere öl wurde durch Hydrierung in Berührung mit einen Nickelkatalysator gesättigt. Die verwendeten Bedingungen waren die gleichen wie diejenigen von Beispiel 2.The distilled polymer oil was made by hydrogenation saturated in contact with a nickel catalyst. The conditions used were those same as those of Example 2.

Das Produkt (bezeichnet als »hydriertes, destilliertes polymeres öl«) hatte die in Tabelle III aufgeführten Eigenschaften.The product (referred to as "hydrogenated distilled polymeric oil") had those listed in Table III Properties.

Tabelle IIITable III

Destilliertes
polymeres öl
Distilled
polymer oil
Hydriertes,
destilliertes,
polymeres öl
Hydrogenated,
distilled,
polymer oil
KV bei 99° C, cSt
KV bei 38° C, cSt
V. I
KV at 99 ° C, cSt
KV at 38 ° C, cSt
V. I.
14,62
109,5
130
-48
880
14.62
109.5
130
-48
880
14,85
114,97
128
- 37
890
14.85
114.97
128
- 37
890
Fließpunkt, 0C
Molekulargewicht
Pour point, 0 C
Molecular weight

Aus den Werten in Tabelle III ist ersichtlich, daß die Entfernung der Dimerenfraktion den Fließpunkt stark erniedrigt. Es ist zu beachten, daß der Fließpunkt sogar nach der Hydrierung des getoppten, polymeren Öls niedrig war.From the values in Table III it can be seen that the removal of the dimer fraction sets the pour point severely humiliated. It should be noted that the pour point even after hydrogenation of the topped polymer Oil was low.

Wie vorstehend erwähnt, kann das Diniere entweder vor oder nach der Hydrierung entfernt werden. Dies wird durch das nachfolgende Beispiel veranschaulicht. As mentioned above, the dine can be removed either before or after the hydrogenation. This is illustrated by the example below.

Beispiel 5Example 5

Ein thermisches polymeres öl wurde durch Erhitzen von 1337 g (9,55 Mol) 1-Decen bei einer Temperatur von etwa 343° C während 10 Stunden bei einem maximalen Druck von 7,03 atü hergestellt. Das Produkt wurde getoppt, um nicht umgesetztes 1-Decen zu entfernen, wobei ein polymeres öl blieb. Dieses öl wurde dann einer Destillation bei etwa 145° C unter einem Druck von 3 mm Hg unterworfen, um das Decendimere zu entfernen. Der Rückstand (bezeichnet als »polymeres öl ohne Dimes«) hatte die in Tabelle IV aufgeführten Eigenschaften.A thermal polymeric oil was obtained by heating 1337 g (9.55 moles) of 1-decene at a temperature of about 343 ° C for 10 hours at a maximum pressure of 7.03 atü. The product was topped to remove unreacted 1-decene, leaving a polymeric oil. This oil was then subjected to distillation at about 145 ° C under a pressure of 3 mm Hg, to remove the decendimer. The residue (referred to as "polymeric oil without dimes") had the properties listed in Table IV.

Dieses dimerenfreie öl wurde über einem Nickelkatalysator unter den üblichen im Beispiel 2 beschriebenen Bedingungen hydriert. Das sich ergebende öl (»dimerenfreies, hydriertes, polymeres öl«) hatte die in Tabelle IV angegebenen Eigenschaften.This dimer-free oil was over a nickel catalyst hydrogenated under the usual conditions described in Example 2. The resulting oil ("dimer-free, hydrogenated, polymeric oil") the properties given in Table IV.

Da der Fließpunkt nicht zufriedenstellend war, wurde das hydrierte polymere öl bis zu einer Dampftemperatur von 230° C bei einem Druck von 1 mm Hg destilliert, um das Decendimere zu entfernen. Das Rückstandsöl (hydriertes, polymeres Rückstandsöl) hatte die in Tabelle IV angegebenen Eigenschaften.Since the pour point was unsatisfactory, the hydrogenated polymer oil became up to a vapor temperature distilled from 230 ° C at a pressure of 1 mm Hg to remove the decene dimer. The residual oil (hydrogenated polymeric residual oil) had the properties shown in Table IV.

Tabelle IVTable IV

KV bei 99°QcSt..
KV bei 38°C,cSt..
KV at 99 ° QcSt ..
KV at 38 ° C, cSt ..

Polymeres,
öl ohne
Dimeres
Polymer,
oil without
Dimers

7,11
41,71
7.11
41.71

Dimerenfreies,
hydriertes,
polymeres
öl1)
Dimer-free,
hydrogenated,
polymer
oil 1 )

7,39
43,50 '
7.39
43.50 '

Hydriertes, polymeres Rückstandsöl Hydrogenated, polymeric residual oil

9,18
61,16
9.18
61.16

') Die Entfernung des Dimeren wurde als unvollständig befunden.') The removal of the dimer was found to be incomplete.

Polymeres
öl ohne
Dimeres
Polymer
oil without
Dimers
Dimeren
freies.
hydriertes,
polymeres
öl1)
Dimers
free.
hydrogenated,
polymer
oil 1 )
Hydriertes,
polymeres
Rück
standsöl
Hydrogenated,
polymer
Back
standing oil
>
1
>
1
134
- 51
0,8403
(36,9.)
134
- 51
0.8403
(36.9.)
134
- 12,2
0,8363
(37,7)
134
- 12.2
0.8363
(37.7)
128
- 45,6
128
- 45.6
Fließpunkt, °C
Spezifisches
Gewicht
Pour point, ° C
Specific
Weight

') Die Entfernung des Dimeren wurde als unvollständig befunden.') The removal of the dimer was found to be incomplete.

Aus den in Tabelle IV enthaltenen Werten ist ersichtlich, daß das Dimere vor oder nach der Hydrierungsstufe entfernt werden kann.From the values given in Table IV it can be seen that the dimer was before or after the hydrogenation step can be removed.

Die vorstehenden Beispiele bezogen sich auf polymere öle, die durch thermische Polymerisation von 1-Decen in Gegenwart von Di-(tert.)Butylperoxyd hergestellt worden sind. Sehr zufriedenstellende Produkte erhält man auch aus Polymeren, die durch Polymerisation von 1-Decen oder dessen Äquivalenten in Gegenwart von Friedel-Crafts-Katalysatoren hergestellt worden sind.The above examples related to polymeric oils, which by thermal polymerization of 1-decene in the presence of di (tert.) Butyl peroxide have been prepared. Very satisfactory products is also obtained from polymers obtained by polymerizing 1-decene or its equivalents have been prepared in the presence of Friedel-Crafts catalysts.

Beispiel 6Example 6

Ein Reaktionsgefäß wurde mit 3000 g eines 1-Decen beschickt und in ein Kühlbad eingebracht. Eine Gesamtmenge von 26 g AlCl3 wurde in kleinen Anteilen während einer Zeitdauer von 95 Minuten zugegeben. Während dieser Zeitdauer wurde die Temperatur der Reaktionsmischung auf 20 bis 36° C gehalten. Danach wurde die Reaktionsmischung filtriert, um den festen Katalysator zu entfernen. Das Filtrat wurde mit Ammoniak gespült, um gelöste Aluminiumverbindungen zu entfernen und filtriert. Der Spülarbeitsgang wurde wiederholt. Das letzte Filtrat wurde destilliert, um nicht umgesetztes Monomeres zu entfernen und einer Destillation bis zu 132° C bei einem Druck von 0,5 mm Hg unterworfen, um das Dimere zu entfernen. Das verbleibende restliche polymere öl hatte die in Tabelle V angegebenen Eigenschaften.A reaction vessel was charged with 3000 g of a 1-decene and placed in a cooling bath. A total of 26 g of AlCl 3 was added in small portions over a period of 95 minutes. During this period, the temperature of the reaction mixture was maintained at 20 to 36 ° C. Thereafter, the reaction mixture was filtered to remove the solid catalyst. The filtrate was rinsed with ammonia to remove dissolved aluminum compounds and filtered. The rinsing operation was repeated. The final filtrate was distilled to remove unreacted monomer and subjected to distillation up to 132 ° C at a pressure of 0.5 mm Hg to remove the dimer. The remaining polymeric oil had the properties given in Table V.

Beispiel7Example7

Ein Reaktionsgefäß wurde mit 300 g 1-Decen beschickt, und 3 g AlCl3 wurden auf einmal zugegeben. Die Temperatur der Reaktionsmischung stieg innerhalb von 4 Minuten von 26 auf 150° C an. Ein Wasserbad wurde an das Reaktionsgefäß angelegt, um die Wärme zu entfernen. Nach 40 Minuten betrug die Temperatur 8O0C. Die Reaktionskomponenten wurden 1 Stunde lang auf 80° C gehalten. Das rohe Produkt wurde filtriert, um den festen Katalysator zu entfernen. Das Filtrat wurde zuerst mit wäßrigem Natriumhydroxyd (5%) und dann mit Wasser gewaschen und filtriert. Das Produkt wurde destilliert, um nicht umgesetztes Monomeres zu entfernen, und das Dimere wurde durch Destillation bei einer Temperatur bis 210° C unter einem Druck von 1 mm Hg entfernt. Das verbleibende polymere öl hatte die Eigenschaften, wie sie in Tabelle V aufgezeigt sind.A reaction vessel was charged with 300 g of 1-decene and 3 g of AlCl 3 was added all at once. The temperature of the reaction mixture rose from 26 to 150 ° C. within 4 minutes. A water bath was placed on the reaction vessel to remove the heat. After 40 minutes the temperature was 8O 0 C. The reactants were held for 1 hour at 80 ° C. The crude product was filtered to remove the solid catalyst. The filtrate was washed first with aqueous sodium hydroxide (5%) and then with water and filtered. The product was distilled to remove unreacted monomer, and the dimer was removed by distillation at a temperature up to 210 ° C under a pressure of 1 mm Hg. The remaining polymeric oil had the properties as shown in Table V.

Beispiel 8Example 8

Ein Reaktionsgefäß wurde mit 3000 g 1-Decen beschickt und Bortrifluoridgas würde bei 24° C eingeführt. Nach 15 Minuten wurden 90 g eines Essigsäure-BF3-Komplexes der Reaktionsmischung zuge-A reaction vessel was charged with 3000 g of 1-decene and boron trifluoride gas was introduced at 24 ° C. After 15 minutes, 90 g of an acetic acid-BF 3 complex were added to the reaction mixture

209 628/37209 628/37

setzt. Im Verlauf von 5 Stunden stieg die Temperatur nur auf 38° C an und sank dann auf 3O0C ab. Das Kohlenwasserstoffmaterial in dem Gefäß wurde abgetrennt und mit 100 ecm konzentriertem NH4OH neutralisiert. Dann wurde das öl mit Wasser gewaschen und filtriert. Das Monomere und das Diniere wurden durch Destillation bis 2000C bei einem Druck von 1 mm Hg entfernt. Das verbleibende polymere öl wurde in eine bei 200 bis 222° C bei einem Druck von 1 mm Hg siedende Fraktion übergeführt. Wie allgemein im Fall von mit BF3 katalysierten polymeren Produkten ist das Trimere ein ebenso gutes synthetisches Schmiermittel, wie das restliche ölprodukt. Die Eigenschaften des Trimeren-Schnittes und des restlichen Öls sind in Tabelle V aufgeführt.puts. In the course of 5 hours, the temperature rose only to 38 ° C and then dropped to 3O 0 C. The hydrocarbon material in the vessel was separated and neutralized with 100 cc of concentrated NH 4 OH. Then the oil was washed with water and filtered. The monomers and the dimers were removed by distillation up to 200 0 C at a pressure of 1 mm Hg. The remaining polymeric oil was converted into a fraction boiling at 200 to 222 ° C. at a pressure of 1 mm Hg. As is generally the case with BF 3 catalyzed polymeric products, the trimer is as good a synthetic lubricant as the remainder of the oil product. The properties of the trimer cut and residual oil are listed in Table V.

Beispiel 9Example 9

Dieses Beispiel veranschaulicht die Herstellung von polymeren öl aus einer Mischung von 1-Olefinen, die im Mittel 10 Kohlenstoffatome besitzen. In ein Reaktionsgefäß wurde eine Beschickung eingebracht, die, bezogen auf das Gewicht, 25% 1-Hexen, 25% 1-Octen, 25% 1-Decen und 25% 1-Dodecen enthielt. Während einer Zeitdauer von 3 Stunden wurden 1,4 Gewichtsprozent des Decanol-BF3-Komplexes in zwei Anteilen zugegeben. Die Reaktionstemperatur lag zwischen 5 und 29° C. Das Produkt wurde gewaschen und filtriert. Dann wurde es getoppt, um das Monomere zu entfernen, und bei einem Druck von 0,4 mm Hg bis zu 1900C destilliert, um die Dimeren zu entfernen.This example illustrates the preparation of polymeric oil from a mixture of 1-olefins having an average of 10 carbon atoms. A charge was placed in a reaction vessel containing, by weight, 25% 1-hexene, 25% 1-octene, 25% 1-decene, and 25% 1-dodecene. 1.4 percent by weight of the decanol-BF 3 complex was added in two portions over a period of 3 hours. The reaction temperature was between 5 and 29 ° C. The product was washed and filtered. Then it was topped to remove the monomer and distilled at a pressure of 0.4 mm Hg up to 190 ° C. to remove the dimers.

Aus dem verbleibenden öl wurde ein schweres Destillat (hauptsächlich Trimeres) entfernt, welches bei einem Druck von 0,4 mm Hg bei 190 bis 224°C siedet. Die Eigenschaften dieses Destillats und des polymeren Rückstandsöls sind in Tabelle V aufgeführt.A heavy distillate (mainly trimer) was removed from the remaining oil, which boils at 190 to 224 ° C at a pressure of 0.4 mm Hg. The properties of this distillate and the residual polymer oil are listed in Table V.

Tabelle VTable V

6
Rückstand
6th
Residue
7
Rückstand
7th
Residue
KV bei 99°C, cSt
KV bei 38°C, cSt
V. I
KV at 99 ° C, cSt
KV at 38 ° C, cSt
V. I.
31,85
296,8
126
-48
31.85
296.8
126
-48
11,86
84,84
128
-54
11.86
84.84
128
-54
Fließpunkt, 0C Pour point, 0 C

Beispielexample

jj CC. TrimeresTrimeres RückstandResidue 2,772.77 6,406.40 TrimeresTrimeres Produktproduct 11,0611.06 37,9337.93 3,693.69 102102 127127 16,2216.22 131131 RückstandResidue 6,836.83 42,3042.30 125125

Beispiel 10Example 10

Ein polymeres öl, hergestellt wie im Beispiel 7 beschrieben, wurde unter Verwendung der Arbeitsweise von Beispiel 2 hydriert. Die zugehörigen Eigenschaften des hydrierten polymeren Öls sind in Tabelle VI aufgeführt.A polymeric oil, prepared as described in Example 7, was prepared using the procedure from Example 2 hydrogenated. The related properties of the hydrogenated polymeric oil are shown in Table VI listed.

Beispiel 11Example 11

Eine Zusammensetzung von trimerem und polymerem Rückstandöl, wie sie im Beispiel 8 hergestellt war, wurde unter Anwendung der Arbeitsweise von Beispiel 2 hydriert. Die entsprechenden Eigenschaften des hydrierten polymeren Öls sind in Tabelle VIA composition of trimeric and polymeric Residual oil as prepared in Example 8 was prepared using the procedure of Example 2 hydrogenated. The corresponding properties of the hydrogenated polymeric oil are shown in Table VI

aufgeführt. . . ,listed. . . ,

6 Beispiel 12 6 Example 12

Das vereinigte polymere öl von Beispiel 9 wurde unter Anwendung der Arbeitsweise, wie sie im Beispiel 2 beschrieben ist, hydriert. Die entsprechenden Eigenschaften des hydrierten polymeren Öls sind in Tabelle VI aufgeführt.The combined polymeric oil of Example 9 was prepared using the procedure as described in Example 2 is hydrogenated. The corresponding properties of the hydrogenated polymeric oil are in Table VI listed.

Es ist vorstehend erwähnt worden, daß es sich bei den hier erzeugten synthetischen Schmiermitteln um neue Materialien handelt. Diese Schmiermittel besitzen eine Vielzahl von Eigenschaften, die bisher in den gebräuchlichen Mineralschmierölen nicht aufgefunden wurden. Zu Vergleichszwecken sind in Tabelle VI die Eigenschaften zweier typischer Mineralschmieröle mit aufgenommen. Beide öle wurden aus Erdölausgangsmaterialien für Schmierölzwecke durch übliche Lösungsmittelextraktion, Entwachsen und Filtrierarbeitsweisenu gewonnen, öl A stammt aus einem paraffinischen Grundmaterial, öl B aus einem naphthenischen Grundmaterial.It has been mentioned above that the synthetic lubricants produced herein are deals with new materials. These lubricants possess a variety of properties that were previously found in the common mineral lubricating oils were not found. For comparison purposes, in Table VI includes the properties of two typical mineral lubricating oils. Both oils were out Petroleum feedstocks for lubricating oil purposes by conventional solvent extraction, dewaxing and Filtration procedures u obtained, oil A originates from a paraffinic base material, oil B from a naphthenic base material.

Tabelle VITable VI

1010 1111th Beispielexample Ol AOl A öl Boil B 10,5210.52 4,204.20 1212th 4,894.89 4,004.00 KV bei 99°C, cStKV at 99 ° C, cSt 73,3873.38 20,0920.09 6,696.69 28,0228.02 22,422.4 KV bei 38° C, cStKV at 38 ° C, cSt 128128 132132 40,7440.74 107107 7070 V. I V. I. <-54<-54 <-54<-54 126126 + 3,9+ 3.9 -29-29 Fließpunkt, 0CPour point, 0 C 249249 235235 -51-51 221221 180180 Flammpunkt, 0CFlash point, 0 C 277277 260260 249249 Feuertest, 0C ...Fire test, 0 C ... 274274

Aus den Werten in Tabelle VI ist ersichtlich, daß die synthetischen Schmiermittel gemäß der Erfindung eine Vielzahl von erwünschten Eigenschaften einschließlich hohem Viskositätsindex, niedrigem Fließpunkt und hohem Flammpunkt haben. Diese Eigenschaften treten nicht alle in den gebräuchlichen Erdölschmiermitteln auf. So hat öl A einen verhältnismäßig hohen Viskositätsindex (obwohl er dennoch weniger als 125 beträgt), aber einen hohen Fließpunkt, öl B andererseits hat einen ziemlich niedrigen Fließpunkt (er ist dennoch höher als — 51,1°C) jedoch einen niedrigen Viskositätsindex. In beiden Fällen sind die Flammpunkte niedriger.From the values in Table VI it can be seen that the synthetic lubricants according to the invention a variety of desirable properties including high viscosity index, low pour point and have a high flash point. These properties do not all appear in common petroleum lubricants on. Oil A has a relatively high viscosity index (although it is still less than 125) but has a high pour point, oil B on the other hand has a rather low pour point (it is still higher than -51.1 ° C) but one low viscosity index. In both cases the flash points are lower.

Die vorstehend beschriebenen hydrierten polymeren Rückstandsölprodukte sind ausgezeichnete Schmiermittel für viele Zwecke. Sie besitzen auch ausgezeichnete Empfindlichkeiten gegenüber Inhibitoren. Jedoch sind, wie vorstehend erwähnt, die Anforderungen an Schmiermittel für die Hochtemperaturschmierung von Strahltriebsmotoren sehr hoch. Für solche Anwen-The hydrogenated polymeric residual oil products described above are excellent lubricants for many purposes. They also have excellent inhibitor sensitivities. However are, as mentioned above, the requirements for lubricants for high temperature lubrication of Jet propulsion engines very high. For such users

düngen sind die vorstehend beschriebenen synthetischen polymeren öle nicht genügend stabil. Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung wurden Schmierstoffe entwickelt, die sich infolge ihrer Stabilität als für. die Hochtemperaturarbeitsweise besonders geeignet erwiesen. Sie werden durch eine einfache thermische Behandlung der hydrierten polymeren Rückstandsöle hergestellt.the synthetic polymeric oils described above are not sufficiently stable when fertilizing. According to Another embodiment of the invention, lubricants have been developed which, as a result of their stability as for. the high temperature mode of operation proved particularly suitable. You will go through a simple thermal treatment of the hydrogenated polymeric residual oils produced.

Die thermische Behandlung wird durch Erhitzen des polymeren Öls auf Temperaturen zwischen etwa 316 und etwa 371°C während einer Zeitdauer, die in umgekehrter Weise zwischen etwa 1 und etwa 10 Stunden liegt, ausgeführt. Bevorzugte Bedingungen sind eine 3stündige Behandlung bei 343° C. Vorzugsweise wird das öl während der thermischen Behandlung unter Stickstoffatmosphäre gerührt. Es ist gefunden worden, daß die thermische Behandlungsweise zu jedem Zeitpunkt zwischen der Herstellung des fertigen wärmestabilen synthetischen polymeren Schmiermittels ausgeführt werden kann. So werden beispielsweise gemäß der nachstehenden Stufenfolge stabile Schmiermittel erzeugt:The thermal treatment is carried out by heating the polymeric oil to temperatures between about 316 and about 371 ° C for a period of time that is inversely between about 1 and about 10 hours is executed. Preferred conditions are a 3 hour treatment at 343 ° C. Preferred the oil is stirred under a nitrogen atmosphere during the thermal treatment. It is found been that the thermal treatment mode at any point in time between the manufacture of the finished heat stable synthetic polymeric lubricant can be run. For example produces stable lubricants according to the following sequence of stages:

A. Polymerisation von 1-Olefin, Entfernung des Dimeren, Hydrierung und Wärmebehandlung, oder Polymerisation von 1-Olefin, Wärmebehandlung, Entfernung des Dimeren und Hydrierung, oder Polymerisation von 1-Olefin, Entfernung desA. Polymerization of 1-olefin, removal of the Dimers, hydrogenation and heat treatment, or polymerization of 1-olefin, heat treatment, Removal of the dimer and hydrogenation, or polymerization of 1-olefin, removal of the

Feuertest, 0C Fire test, 0 C

Spezifisches Gewicht
(Er.API)
specific weight
(Er.API)

Beispiel
13(A) 13(B)
example
13 (A) 13 (B)

Dimeren, Wärmebehandlung und Hydrierung.Dimers, heat treatment and hydrogenation.

3030th

Die Herstellung des polymeren Öls kann mit einer Hydrierungsstufe vervollständigt werden, auch wenn die Folge A angewendet wird. Die thermische Behandlung verursacht gewöhnlich ein gewisses Kracken zu Olefinen; es ist daher erwünscht, irgendwelche öle-{mischen Bindungen, die sich gebildet haben können, zu sättigen.The preparation of the polymeric oil can be completed with a hydrogenation step, even if the sequence A is applied. The thermal treatment usually causes some cracking to olefins; it is therefore desirable to mix any oils To saturate bonds that may have formed.

Beispiel 13Example 13

293293

0,8989 0,84080.8989 0.8408

(26,1)(26.1)

Beispiel 14Example 14

Ein trimeres Decenöl, das wie im Beispiel 8 hergestellt war, wurde durch etwa 3 Stunden langes Erhitzen auf etwa 343° C thermisch behandelt. Das so behandelte öl wurde unter Verwendung der im Beispiel 2 beschriebenen Arbeitsweise hydriert. Die entsprechenden Eigenschaften des hydrierten behandelten Öls sind in Tabelle VIII angegeben.A trimeric decene oil made as in Example 8 was obtained by about 3 hours Heat treated to about 343 ° C. The oil treated in this way was made using the im Procedure described in Example 2 hydrogenated. The corresponding properties of the hydrogenated treated Oils are given in Table VIII.

Beispiel 15Example 15

Ein polymeres Decen-Rückstandsöl, das wie im Beispiel 8 hergestellt war, wurde durch etwa 3 Stunden langes Erhitzen auf etwa 343° C thermisch behandelt. Das so behandelte öl wurde unter Verwendung der im Beispiel 2 beschriebenen Arbeitsweise hydriert. Entsprechende Eigenschaften des hydrierten behandelten Öls sind in Tabelle VIII angegeben.A residual decene polymeric oil prepared as in Example 8 was obtained in about 3 hours long heating to about 343 ° C thermally treated. The oil treated in this way was made using the Procedure described in Example 2 hydrogenated. Corresponding properties of the hydrogenated treated Oils are given in Table VIII.

Beispiel 16Example 16

Ein polymeres Decenöl, das im Beispiel 6 hergestellt war, wurde durch 3 Stunden langes Erhitzen auf etwa 343° C thermisch behandelt. Das so behandelte öl wurde unter Verwendung der im Beispiel 2 beschriebenen Arbeitsweise hydriert. Entsprechende Eigenschaften des hydrierten behandelten Öls sind in Tabelle VIII aufgeführt.A polymeric decene oil prepared in Example 6 was obtained by heating for 3 hours thermally treated to about 343 ° C. The oil so treated was made using those described in Example 2 Hydrogenated mode of operation. Corresponding properties of the hydrogenated treated oil are in Table VIII listed.

Tabelle VIIITable VIII

4040

1414th Beispiel
15
example
15th
1616
KV bei 99° C, cSt
KV bei 38° C, cSt
KV bei -400QcSt ...
V. I
KV at 99 ° C, cSt
KV at 38 ° C, cSt
KV at -40 0 QcSt ...
V. I.
3,60
15,93
2 092
125
-54
210
229,5
3.60
15.93
2 092
125
-54
210
229.5
7,07
43,03
12 805
129
-54
251,5
279,5
7.07
43.03
12 805
129
-54
251.5
279.5
11,75
86,48
48 177
126
-45,6
260
285
11.75
86.48
48 177
126
-45.6
260
285
Fließpunkt, °C
Flammtest, °C
Feuertest, °C
Pour point, ° C
Flame test, ° C
Fire test, ° C

Ein rohes olefinisches polymeres öl wurde, wie im Beispiel 1 beschrieben, aus 1-Decen hergestellt. Es wurde zur Entfernung des Dimeren destilliert. Das Rückstandsöl wurde dann unter den üblichen Bedingungen (204° C usw.) hydriert. Dieses Material 45 (öl A) hatte die in Tabelle VII angegebenen Eigenschaften. Eine andere Menge von polymerem Decenöl wurde wie öl A hergestellt. Es wurde dann durch 3 Stunden langes Erhitzen auf etwa 340° C thermisch behandelt. Es trat Gasentwicklung auf, wodurch die 50 Flüssigkeit gerührt wurde. Das sich ergebende öl (öl B) hatte die in Tabelle VII angegebenen Eigenschaften. Dieses öl war durch Destillieren unter Aus den Werten von Tabelle VIII ist ersichtlich, atmosphärischen Bedingungen und im Vakuum frei daß gemäß der Erfindung wärmestabilisierte synthetivon flüchtigen Komponenten. 55 sehe öle geschaffen werden. Durch Vergleich ihrerA crude olefinic polymeric oil was prepared as described in Example 1 from 1-decene. It was distilled to remove the dimer. The residual oil was then used under the usual conditions (204 ° C etc.) hydrogenated. This material 45 (Oil A) had the properties given in Table VII. A different amount of polymeric decene oil was made like Oil A. It was then through Heat treated for 3 hours at about 340 ° C. There was evolution of gas, whereby the 50 Liquid was stirred. The resulting oil (Oil B) had the properties given in Table VII. This oil was obtained by distillation below. From the values in Table VIII it can be seen atmospheric conditions and in vacuo that according to the invention heat-stabilized synthetivon volatile components. 55 see oils being created. By comparing theirs

Eigenschaften mit denjenigen von öl A und B (Tabelle VI) ist für den Fachmann ersichtlich, daß diese neuen Schmiermittel eine Vereinigung von Eigenschaften aufweisen, die Schmieröle auf Erdölbasis nicht besaßen. Properties with those of oil A and B (Table VI) it is apparent to the person skilled in the art that these new lubricants have a combination of properties that did not possess petroleum-based lubricating oils.

Die thermische Stabilität von Schmiermitteln, die zur Schmierung von Motoren für StrahltriebwerkeThe thermal stability of lubricants used to lubricate engines for jet engines

KV bei 99° C cSt 16,79 11,15 bei hohen Temperaturen verwendet werden, wird aufKV at 99 ° C cSt 16.79 11.15 used at high temperatures is on

KV bei 38°c' cSt 1352 7514 verschiedene Weise bestimmt. Es sind verschiedeneKV at 38 ° c 'cSt 1352 7514 determined in different ways. They are different

' ' ' 65 Versuchsweisen vorgeschlagen worden. Eine besteht'' '65 experimental modes have been suggested. One exists

v·· · · 12Ί li darin, daß man das öl im Kreislauf der Wärme v · } · · · · 12Ί li that the oil is in the cycle of heat

Fließpunkt, °C — 45,6 — 20 aussetzt, wenn es bei erhöhten Temperaturen überPour point, ° C - 45.6 - 20 when exposed at elevated temperatures above

Flammtest, ° C 266 — eine umlaufende Scheibe gepumpt wird.Flame test, ° C 266 - a rotating disk is pumped.

Tabelle VIITable VII

Beispiel ·
13(A) 13(B)
Example ·
13 (A) 13 (B)

Prüfung mit umlaufender ScheibeTesting with a rotating disc

Die Grundversuchsvorrichtung, die zur Bestimmung der thermischen Stabilität verwendet wird, ist in einer Veröffentlichung der American Society of Mechanical 5 Engineers in »The Oxydation of Lubricating Oils at High Temperatures«, von A. L. W i 11 i a m s und E. A. O b e r r i g h t anläßlich der ASME-ASLE Lubrication Conference, New York, N. Y., vom 20. bis 22. Oktober 1959, beschrieben. Die Prüfvorrichtung ίο wurde abgeändert, um eine Messung der Gasbildung zu erzielen, welche auf den thermischen Abbau des Prüföls zurückzuführen ist.The basic test device used to determine thermal stability is in a Publication of the American Society of Mechanical Engineers in “The Oxydation of Lubricating Oils at High Temperatures «, by A. L. W i 11 i a m s and E. A. O b e r r i g h t on the occasion of the ASME-ASLE Lubrication Conference, New York, N.Y., October 20-22, 1959. The test device ίο was modified in order to obtain a measurement of the gas formation which is based on the thermal degradation of the Test oil is due.

Zur Prüfung der thermischen Instabilität wurde das Luftzirkulationssystem von dem Sauerstoffbehälter getrennt. Ein Barometer mit U-Rohr wurde an seiner Stelle angebracht. Das Zirkulationssystem wurde durch gründliches Spülen mit Stickstoff gefüllt. Sobald das System die Prüftemperatur erreichte, wurde öl in die Scheibe gepumpt. Das System wurde auf atmosphärischen Druck eingestellt und dann erneut abgedichtet. Sobald das heiße öl auf die heiße Scheibe gepumpt wurde, wurde der Druckanstieg durch das Zersetzungsgas in gleichmäßigen Abständen von 5 Minuten gemessen. Die Raumtemperatur wurde durch ci^r K';^rrrn':n£.~ Vcr^tpit gehalten, um Druckänderungen auf Grund von Veränderungen der Raumtemperatur zu vermeiden!To test the thermal instability, the air circulation system was separated from the oxygen tank. A barometer with a U-tube was installed in its place. The circulation system was filled by purging thoroughly with nitrogen. As soon as the system reached the test temperature, oil was pumped into the disc. The system was brought to atmospheric pressure and then resealed. As soon as the hot oil was pumped onto the hot disk, the pressure increase due to the decomposition gas was measured at regular intervals of 5 minutes. The room temperature was determined by ci ^ r K '; ^ rrrn ': n £. ~ Vcr ^ tpit kept to avoid pressure changes due to changes in room temperature!

Bei dieser Prüfung wurde die Spinnscheibe bei 2500 Umdrehungen je Minute gedreht. Die Temperatur der Scheibe wurde auf 274° C gehalten. Während des Betriebs wurde das öl in einem dünnen Film über die Scheibe, welche der hohen Temperatur ausgesetzt war, geleitet. Bei thermischem Abbau des Öls tritt in dem Manometersystem ein Druckanstieg auf, der von den gebildeten Gasen herrührt.In this test, the spinning disk was rotated at 2500 revolutions per minute. The temperature the disk was held at 274 ° C. During operation, the oil was in a thin Film passed over the disc, which was exposed to the high temperature. With thermal degradation of the Oil, a pressure rise occurs in the pressure gauge system, which is due to the gases formed.

B e i s ρ i e 1 17B e i s ρ i e 1 17

Die öle A und B, wie sie im Beispiel 13 und in Tabelle V angegeben sind, wurden der Prüfung mit umlaufender Scheibe unterworfen. Die entsprechendenThe oils A and B, as shown in Example 13 and in Table V were subjected to the rotating disc test. The corresponding

Ergebnisse, ',ausgedrückt;, iri mm^-ptgckänstieg je· Stünde, sif£d^waS;:folgt5';,; V". „Results, ', expressed ;, iri mm ^ -ptgckänstieg je · Stands, sif £ d ^ waS; : follows5 ';,; V "."

DlDl Druckanstieg mm/StundePressure increase mm / hour öl A .oil A. 72 '72 ' öl B...oil B ... 22

Aus den Werten von Beispiel 17 ist ersichtlich, daß gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung außerordentlich wärmestabile Schmiermittel erzeugt worden sind.From the values of Example 17 it can be seen that extremely heat stable lubricants have been produced in accordance with this embodiment of the invention are.

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Dimerenfreie synthetische Schmiermittel mit einem Fließpunkt bis etwa — 45,6° C, einem Viskositätsindex von wenigstens etwa 125 und einem hohen Flammpunkt, dadurch gekennzeichnet, daß diese Schmiermittel durch Polymerisation von normalem, 6 bis 12 C-Atome enthaltendem a-Monoolefin, Entfernung des Dimeren und Hydrierung oder durch Polymerisation von normalem, 6 bis 12 C-Atome enthaltendem a-Monoolefin, Entfernung des Dimeren, Hydrierung und Wärmebehandlung oder durch Polymerisation von normalem, 6 bis 12 C-Atome enthaltendem a-Monoolefin, Entfernung des Dimeren, Wärmebehandlung und Hydrierung oder durch Polymerisation von normalem, 6 bis 12 C-Atome enthaltendem a-Monoolefin, Wärmebehandlung, Entfernung des Dimeren und Hydrierung hergestellt worden sind.1. Dimer-free synthetic lubricants with a pour point of up to about -45.6 ° C, a viscosity index of at least about 125, and one high flash point, characterized by that these lubricants are produced by the polymerization of normal 6 to 12 carbon atoms α-monoolefin, removal of the dimer and hydrogenation or by polymerization of normal α-monoolefin containing 6 to 12 carbon atoms, removal of the dimer, hydrogenation and heat treatment or by polymerization of normal 6 to 12 carbon atoms containing α-monoolefin, removal of the dimer, heat treatment and hydrogenation or by polymerization of normal 6 to 12 carbon atoms containing a-monoolefin, heat treatment, removal of the dimer and hydrogenation have been. 2. Schmiermittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es aus 1-Decen als u-Monoolefin hergestellt worden ist.2. Lubricant according to claim 1, characterized in that it consists of 1-decene as a u-monoolefin has been made. 3. Schmiermittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einer Mischung aus 25 Gewichtsprozent 1-Hexen, 25 Gewichtsprozent 1-Octen, 25 Gewichtsprozent 1-Decen und 25 Gewichtsprozent 1-Dodecen als a-Monoolefinkomponente hergestellt worden ist.3. Lubricant according to claim 1, characterized in that it consists of a mixture of 25 percent by weight 1-hexene, 25 percent by weight 1-octene, 25 percent by weight 1-decene and 25 percent by weight 1-dodecene as a-monoolefin component has been made.

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