DE1520211A1 - Lubricant preparation - Google Patents
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Description
Dipl.-lng-.Dipl.oec publ. .Dipl.-lng-.Dipl.oec publ. .
Telefon 1 8139Telephone 1 8139
THE LUBHIZOi, CORPORATION, Box 3057 Euclid Station, Cleveland 17, Ohio, U.S.A.THE LUBHIZOi, CORPORATION, Box 3057 Euclid Station, Cleveland 17, Ohio, U.S.A.
USA-Priorität vom 17. Hai 1963 aue der USA-Patentanmeldung 231 329U.S. priority dated May 17, 1963 based on U.S. patent application 231,329
Sie Erfindung besieht sich auf neuartige Massen und auf Verfahren au deren Herstellung. Insbesondere besieht eioh die Erfindung auf Hassen, welche als Weichmacher, Reinigungsmittel, Antirostmittel, Emulgatoren und als Zusätze zu Sohmiermittelsubereitungen, Brennstoffen, Kohlenwasserstoffölen und KraftübertragungsflUssigkieiten brauchbar sind.The invention relates to novel compositions and processes for their production. In particular, look at the Invention of hates, which are used as plasticizers, detergents, Anti-rust agents, emulsifiers and as additives to soothing preparations, fuels, hydrocarbon oils and power transmission fluids are useful.
Bei der Rezeptur von Schmiermittelzubereitungen sum Gebrauch in Verbrennungskraftmaschine!!» bei Transmissionen, Getrieben usw. hat man sich mit der Verschlechterung von Schmierölen,When formulating lubricant preparations for use in internal combustion engine !! » in the case of transmissions, gears, etc., one has dealt with the deterioration of lubricating oils,
Case LP - 497 90982 9/1404Case LP - 497 90982 9/1404
insbesondere Mineralölen aehr befasst. Die Verschlechterung dee Öle führt zur Bildung von Produkten, welche gegenüber den Metallf!Lichen, mit denen das öl in Berührung komnt, korrodierend wirken* Die Verschlechterung führt auch zur Bildung von Produkten, welche eich unter Bildung schlamia- und luckiihnlicher Ablagerungen ansammeln· Diese Ablagerungen verursachen ein Steckenbleiben der sich bewegenden Metallteile und behindern deren freie Beweglichkeit. Sie sind eine Hauptursache von Fehlleistungen und vorzeitiger Betriebsstörung der Vorrichtung, welche das Öl schmiert.particularly mineral oils. The deterioration dee oils lead to the formation of products which are opposite the metal pipes with which the oil comes into contact, have a corrosive effect * The deterioration also leads to the formation of products which are calibrated with formation of sludge and luck-like deposits accumulate · These deposits cause the moving metal parts to get stuck and hinder their free movement. You are one The main cause of failure and premature failure of the device that lubricates the oil.
Bs ist bekannt, dasa Wasser eine übliche Verunreinigung lsi Kurbelgehiiusesciajiiierraittel eines Motors 1st. Ss kanu aus der Zersetzung des Scntnieröls stammen, oder aus der Verbrennungskammer als durchgeblasenes Verbrennungsprodukt des Brennstoffes kobiuen» Die Anwesenheit von Wasser im Schmiermittel scheint die Ablagerung eines raayonnaiseUhnlichen ßcalamwes zu fördern. Diese Schlawmart ist stärker zu beanstanden, weil sie an Metalloberflächen zäh anhaftet und durch ölfilter nicht entfernt wird. Wenn der Motor unter solchen Bedingungen ijefaiiren wird, dass die Temperatur des Kurbelgehüuseschraiermittele fortwüurend hoch ist, so wird das Wasser etwa so aehnell entfernt, wie es sich ansammelt und es bildet sich nur eine sehr kleine Menge des raayonnaiseühnlichen üchlararaea. Wenn andererseits die Temperatur des Kurbelgehäuseacnwiermittels abwechselnd hoch und niedrig bzw. übereinstimmend niedrig ist, so sammelt sich Wasser an und eine wesentlicheIt is known that water is a common contaminant Crankcase of an engine 1st. Ss canoe from the Decomposition of the cutting oil originate, or from the combustion chamber kobiuen as a blown product of combustion of the fuel »The presence of water in the lubricant seems to be the deposit of a raayonnaise-like calamwe to promote. This Schlawmart is more objectionable because it adheres tenaciously to metal surfaces and cannot be removed by oil filters. When the engine is in such conditions ijefaiiren that the temperature of the crankcase abrasive means is continuously high, the water is removed about as much as it accumulates and it is formed only a very small amount of the raayonnaise-like üchlararaea. On the other hand, when the temperature of the crankcase ventilator is alternately high and low or correspondingly low, water accumulates and a substantial amount
909829/1404909829/1404
Menge des iaayoruiai β eähnli chen Schlammes wird im Motor abgelagert.Amount of the iaayoruiai β eähnli chen sludge is deposited in the engine.
Hohe Arbeitsteraperaturen sind für eine Maschine eharakteristiscfc welche konsequent mit relativ hoher Geschwindigkeit läuft« Wo jedoch ein Kraftwagen in ereter Linie für Ausfahrten auf fcurssen Entfernungen gebraucht wird, wie sie im Stadtverkehr und Fahrten von zu Hause zur Arbeit charakteristisch sind, erfolgt ein bemerkenswerter Teil des Arbeitens, bevor der Motor seine optimale hohe Temperatur erreicht hat. Bs wird so eine Ideale Umgebung für die Ansauialung von Wasser im Schmiermittel erreicht» Bei dieser Arbeitsweise ist da- Problem mayonnaiseähnliohen Schiamma besonders störend. Der Lösung des Problems ist man näher gekommen durch die Verwendung von Reinigungsmitteln wie Ketallphenolaten und -sulfonaten im Schmiermittel, von denen bekannt ist, dass sie zur Herabsetzung von Ablagerungen in Motoren wirksam sind, welch· in erster Linie bei hohen Temperaturen arbeiten. Unglücklicherweise sind solche bekannten Reinigungsmittel (Detergents) nicht besonders wirksam zur Lösung der Probleme, welche mit dem Arbeiten bei niedriger Temperatur in Verbindung stehen, insbesondere solcher Probleme, welcne in Verbindung nit Kur~ belyeliäuaeschmieraitteln in Maschinen auftreten, welche bei niedrigen oder abwechselnd hohen und niedrigen Te»; eratüren gefahren werden.High working temperatures are characteristic of a machine which consistently runs at a relatively high speed «Where, however, a motor vehicle arrives in the first line for exits fcurssen distances are needed as they are in city traffic and trips from home to work are characteristic, a notable part of the work is done before the Engine has reached its optimal high temperature. Bs will such an ideal environment for the accumulation of water in the Lubricant reached »There is a problem with this way of working mayonnaise-like Schiamma particularly disturbing. The solution to the The problem has come closer through the use of cleaning agents such as ketallphenolaten and -sulfonaten im Lubricants known to be effective in reducing engine deposits, which in work primarily at high temperatures. Unfortunately, such well-known detergents are not particularly effective in solving the problems associated with working at low temperature, especially problems related to treatment belyeliäuaeschmieramittel occur in machines, which at low or alternating high and low Te »; eraturate be driven.
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Ee let demgemiies ein Hauptziel der Erfindung, neuartige Massen su schaffen, welche zur Verwendung als Zusätze (Additives) in Kohlenwasserstoffölen und/oder in SchmiermittelZubereitungen brauchbar bzw. wirksam sind. Kin weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung von Hassen, welche als Reinigungsmittel (Detergents) in Schmiermittelzubereitungen wirksam sind, welche man zur Verwendung in Motoren vorgesehen hat, die bei niedrigen oder bei zeitweilig hohen und niedrigen Temperaturen arbeiten. Weiteres Erfindungsziel ist die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung von Zusätzen, welche als Additives zu Kohlenwasserstoffölen und Schmiermittelzubereitungen brauchbar srlnd« Bin noch weiteres Erfindungsziel iet die Schaffung von Schmiermittelzubereitungen und von Brennstoff Zubereitungen.,Accordingly, one of the main objectives of the invention is novel masses su create which for use as additives in Hydrocarbon oils and / or in lubricant preparations are useful or effective. Another object of the invention is the creation of hates that act as detergents (Detergents) are effective in lubricant formulations which are intended for use in engines that are used at low or work at intermittently high and low temperatures. Another aim of the invention is to create a method for Manufacture of additives, which are used as additives to hydrocarbon oils and lubricant preparations usable srlnd « Still another object of the invention is the creation of lubricant formulations and of fuel preparations.,
Diese und andere Ziele werden erfindungsgemäss erreicht durch Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung phosphorhaltiger Seter, welches sich kennzeichnet durch die Reaktion von einem Mol einer Polyhydroxyverbindung der Formel:These and other objects are achieved according to the invention by Creation of a process for the production of phosphorus-containing seters, which is characterized by the reaction of one mole of a polyhydroxy compound of the formula:
R(OH)x ,R (OH) x ,
In weicher R ein Kohienwaaserstoffradlkai und χ eine ganze Zahl grosser .als 1 ist, mit etwa 0-5 bis χ Mol eines säureerzeugenden Gemisches aus (A) einer bernsteinsäureerzeugenden Verbindung auö der Klasse der kohlenwasserstoffsubstituierten Bernsteinsäuren und deren Halogen!den, Estern und Anhydriden, welche mindestens etwa 50 aliphaticehe Kohlenstoffatome imIn which R is a Kohienwaaserstoffradlkai and χ is an integer greater than 1, with about 0-5 to χ mol of an acid-producing mixture of (A) a succinic acid-producing compound from the class of hydrocarbon-substituted succinic acids and their halogens, esters and anhydrides, which have at least about 50 aliphatic carbon atoms in the
909829/U04909829 / U04
Kohlenv/asaersto/fsubatituenten änfweisen? und (B) einer phosphoxCoal / asaersto / fsubatituenten? and (B) a phosphox
igenf aäureeraeugenden Verbindimg aua der Klasse Phos~ ph-oraäuren, phosphorige Säuren und deren Halogeniden, Estern und Anhydriden, wobei das molare Verhältnis der bernetein-Self-acidifying compound of the class Phos ~ ph-ora acids, phosphorous acids and their halides, esters and anhydrides, where the molar ratio of the
hlti/hlti /
aäureerzeugenden Verbindung und der phosphor/situreerzeugenden Verbindung innerhalb des Bereiches von etwa 0,1:1 bis 10:1 liegt.acid-producing compound and phosphorus / siture-producing Compound is within the range of about 0.1: 1 to 10: 1.
2ü den Polyhydroxyverbindungen, von welchen die erfindungsgeraäsaen phosphorhaltigen Ester abgeleitet sind, zählen hauptsächlich mehrwertige Alkohole und mehrwertige Phenoleο Sie enthalten vorzugsweise weniger als etwa 30 Kohlenstoffatome. Besonders brauchbar sind die mehrwertigen Alkohole mit etwa 2 bis 12 Kohlenstoffatomen und 2 bis etwa 10 Hydroxyradikalen, vorzugsweise mit 3 bis 6 Hydroxyradikalen. Beispiele hierfür sind Alkylenglycole und PoIy(oxyalkylen)-glycole wie Äthylenglycol, Di~(äthylenglycol)» Tri(äthylen~ glycol), Di(propylenglyool), Tri(butylenglycol), Penta-(äthylenglycol) und andere Poly(oxyalkylea)glycole welche durch die Kondensation von 2 oder mehr Molen Äthylenglycol, Propylenglycol, Octylenglycol oder ähnlichen Glycolen mit bis zu etwa' 12 Kohlenstoff atomen im Alkyl enr ad ikal gebildet werden. Zu anderen brauchbaren mehrwertigen Alkoholen zählen Glycerin, Pentaerythrit» 2.4-Hexandiol, Pinacol, Erythrit, Arabit, Sorbit, Mannit, 1.2-Cyoloheiandiol, Xylyienglycol und 1.3.5-Cyolohexantriol. Beispiele mehrwertiger Phenole sind Hydrochinon, Resorcin, 4-Heptyl-1.2-dihydroxybenzol, 1.2-Dihydroxynaphthalin, 4-Polypropen vom2ü the polyhydroxy compounds, of which the erfindungsgeraäsaen Phosphorus-derived esters include mainly polyhydric alcohols and polyhydric phenolsο They preferably contain less than about 30 carbon atoms. The polyhydric alcohols are particularly useful with about 2 to 12 carbon atoms and 2 to about 10 hydroxy radicals, preferably with 3 to 6 hydroxy radicals. Examples are alkylene glycols and poly (oxyalkylene) glycols like ethylene glycol, di ~ (ethylene glycol) »tri (ethylene ~ glycol), di (propylene glycol), tri (butylene glycol), penta- (ethylene glycol) and other poly (oxyalkylea) glycols which are produced by the condensation of 2 or more moles of ethylene glycol, Propylene glycol, octylene glycol or similar glycols with up to about 12 carbon atoms in the alkyl are formed enr ad ikal will. Other useful polyhydric alcohols include glycerine, pentaerythritol, 2,4-hexanediol, pinacol, Erythritol, arabitol, sorbitol, mannitol, 1,2-cyoloheiandiol, Xylyiene glycol and 1,3.5-cyolohexanetriol. Examples of multi-valued Phenols are hydroquinone, resorcinol, 4-heptyl-1,2-dihydroxybenzene, 1,2-dihydroxynaphthalene, 4-polypropene from
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Molekulargewicht 1500 substituiertes 1.2-Dihydroxybenzol, 5~Methyl~8-decyl~1.2-dihydroxynaphthalin und Pyrogallol.Molecular weight 1500 substituted 1,2-dihydroxybenzene, 5 ~ methyl ~ 8-decyl ~ 1,2-dihydroxynaphthalene and pyrogallol.
Zu noch anderen Polyhydroxyverbindungen zählen die Monoester des ölycerina, üorbits, Mamiits oder anderer höherer mehrwertiger Alkohole wie Glycerinmonoacetat, Sorbitmonooleat, Mannitmonopropionat oder dgl. Brauchbar sind auch die Mischpolymeren eines ungesättigten Alkohols mit einer copolymerisierbaren olefinischen Substanz wie Styrol, Vinylether, Vinylacetat, Isobuten, Butadien, Divinylbenaol oder dgl. Die Mischpolymeren enthalten 2 oder mehrere monomere Einheiten, welche von dem ungesättigten Alkohol abgeleitet sind und bilden so die zur Verwendung im erfindungsgemäsasn Verfahren vorgesehenen mehrwertigen Alkohole. Spezifische Beispiele solcher Mischpolymeren sind das Copolymere aua 5 Mol Allylalkohol und einem MoX Styrol mit einem mittleren Molekulargewicht von etwa 2500.Still other polyhydroxy compounds include the monoesters of the ölycerina, üorbits, Mamiits or other higher polyvalent ones Alcohols such as glycerol monoacetate, sorbitol monooleate, Mannitol monopropionate or the like. The copolymers can also be used an unsaturated alcohol with a copolymerizable one olefinic substance such as styrene, vinyl ether, vinyl acetate, isobutene, butadiene, divinylbenaol or the like. The copolymers contain 2 or more monomeric units, which are derived from the unsaturated alcohol are and thus form the for use in the invention Process provided polyhydric alcohols. Specific examples of such interpolymers are the copolymer aua 5 moles of allyl alcohol and a MoX styrene with an average molecular weight of about 2500.
Der Ausdruck "Kohlenwasserstoff", wie er zur Beschreibung des Radikals R in der Formel der Polyhydroxyverbindungen verwendet wird, bezeichnet in der vorliegenden BeschreibungThe term "hydrocarbon" as used to describe the radical R in the formula of the polyhydroxy compounds is used, referred to in the present specification
ein Radikal, welches seiner Natur nach im wesentlichen caa radical which, by its nature, is essentially approx
^ Kohlenwasserstoff ist. Das Radikal kann daher inerte polare^ Is hydrocarbon. The radical can therefore be inert polar
K) Gruppenenthalten vorausgesetzt, dass solche Gruppen nichtK) Groups include provided that such groups do not
■^ in hinreichend grossen Mengen vorhanden sind» um den Kohlen- ^ waseeratoffciiarakter des Radikals in bemerkenswerter Weise zu ändern. Die polaren Gruppen sind beispielsweise Chlor» Brom, Keto, Äther, Aldehyd, Nitro usw. Die ober· Grenze■ ^ are available in sufficiently large quantities »to keep the coal ^ waseeratoffciiarakter of the radical in a remarkable way to change. The polar groups are, for example, chlorine, bromine, keto, ether, aldehyde, nitro, etc. The upper limit
bezüglich der Menge solcher polarer Gruppen in einem Kohlenwasserstoff radikal beträgt gewöhnlich etwa 10^6, bezogen auf das Gewicht dee Kohlenwasserstoffteile dee Radikale. Im Falle von Xthergruppen wie Qxyalkylen- oder Poly(oxyalkylen)-Gruppen kann das Radikal jedoch soviel wie ein Sauerstoffatom für je 2 Kohlenstoffatome enthalten·radically with respect to the amount of such polar groups in a hydrocarbon is usually about 10 ^ 6, based on the weight dee hydrocarbon radicals parts dee. In the case of Xther groups such as hydroxyalkylene or poly (oxyalkylene) groups, however, the radical can contain as much as one oxygen atom for every 2 carbon atoms
Die kohlenwasserstoffsubstltuierten, bernsteinsäureerzeugenden Verbindungen, welche zur Herstellung der phosphorhaltigen Ester brauchbar sind, können die Bernsteinsäuren, Anhydride, Halogenide oder Ester sein, in walchen der Kohlenwasaerstoffoubstitu.ent mindestens etwa 50 aliphatische Kohlenstoffatome enthält. Zu Quellen des Kohlenwasserstoffsubstituenten zählen hauptsächlich die hochmolekularen, im wesentlichen gesättigten Erdölfraktionen und im wesentlichen gesättigten Olefinpolyraeren, insbesondere Polymere von Monoolefinen mit 2 bis 30 Kohlenstoffatomen. Die besonders brauchbaren Polymeren sind die Polymeren von 1-Monoolefinen wie Äthylen, Propen8 1-Buten« Isobuten, 1-Hexen, 1-Ooten, 2-Methyl-i-hepten. 3~Cyelohexyl-1-buten und 2-Methyl-5-propyl~1-hexen. Polymere mittlerer Olafine, d.h. von Olefinen» in welchen die olefinische Bindung nicht in Endatallung steht, sind ebenfalls brauchbar· Sie werden veranschaulicht durch 2-Buten, 3-Penten und 4-Ooten.The hydrocarbon-substituted succinic acid-generating compounds which are useful for preparing the phosphorus-containing esters can be the succinic acids, anhydrides, halides or esters, some of which contains at least about 50 aliphatic carbon atoms. Sources of the hydrocarbon substituent include primarily the high molecular weight, essentially saturated petroleum fractions and essentially saturated olefin polymers, particularly polymers of monoolefins having from 2 to 30 carbon atoms. The particularly useful polymers are the polymers of 1-monoolefins such as ethylene, propene, 8 -butene, isobutene, 1-hexene, 1-ootene, 2-methyl-i-heptene. 3 ~ cyelohexyl-1-butene and 2-methyl-5-propyl ~ 1-hexene. Polymers of medium olafins, ie of olefins in which the olefinic bond is not in the end, are also useful. They are illustrated by 2-butene, 3-pentene and 4-ootene.
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Auch Mischpolymerisate der Olefine wie den obengenannten mit anderen uiaohpolyinerieierbaren olefinischen 3ubatanzen wie aromatischen Olefinen, cyclischen Olefinen und Polyolefinen, elnd brauchbar. Zu solchen Mischpolymerisaten zählen beispielsweise diejenigen, welche hergestellt sind durch Polymerisieren von: Isobuten uit Styrol, Isobuten mit Butadien, Propen mit Isopren, Äthylen mit Piperylen, Isobuten mit Chloropren, Isobuten mit p-Methylstyrol, 1-Hexeti mit 1.3-Hexadien, 1-Octen mit 1-Hexen, 1-Heρten mit 1-Penten» 3~Methyl-1-buten alt 1-Octen, 3.3-Dimethyl-1-p«nten mit 1-Hexen, Isobuten mit Styrol und Piperylen usw·Also copolymers of olefins such as those mentioned above with other polymerizable olefinic substances such as aromatic olefins, cyclic olefins and polyolefins are useful. Such copolymers include for example those which are made by polymerizing: isobutene uit styrene, isobutene with Butadiene, propene with isoprene, ethylene with piperylene, isobutene with chloroprene, isobutene with p-methylstyrene, 1-hexeti with 1,3-hexadiene, 1-octene with 1-hexene, 1-heρten with 1-pentene » 3-methyl-1-butene or 1-octene, 3,3-dimethyl-1-p "nten with 1-hexene, isobutene with styrene and piperylene, etc.
Die relativen ilengen der Monoolefine zu den anderen Monomeren in den Mischpolymerisaten beeinflussen die Stabilität und die öllösliohkeit der von solchen Mischpolymerisaten abgeleiteten Endprodukte. Daher sollten aus Gründen der öllttsllohkeit und der Stabilität, die eur Verwendung in dieser Erfindung vorgesehenen Mischpolymerisate im wesentlichen aliphatisch und in wesentlichen gesättigt «ein, d.h. sie sollten mindestens etwa 80, vorzugsweise aindestene etwa 95 Oew.tf Einheiten enthalten» welche sich von den aliphatischen Monoolefinen ableiten und nicht mehr al· etwa 5* on olefinischen Bindungen,besoden auf dl· Oeeaatsanl dor Kohlenstoff· an-Kohlenatoff-Kovalentbindungen,enthalten. In den meisten Fällen sollt· der Prosentgehalt an olefinisch·« Bindungen geringer sein al· etwa $t der ueeamtgahl an Kohlenstofflohlenstoff-KoTalentblndungen. ^0 0RIGJNAL The relative amounts of the monoolefins to the other monomers in the copolymers influence the stability and the oil solubility of the end products derived from such copolymers. Therefore, for reasons of oil solubility and stability, the copolymers provided for use in this invention should be essentially aliphatic and essentially saturated, ie they should contain at least about 80, preferably at least about 95 units, which differ from the aliphatic Derive monoolefins and contain no more than about 5 * of olefinic bonds, especially on the carbon-to-carbon covalent bonds. In most cases the prosentic content of olefinic bonds should be less than about $ t the total amount of carboniferous co-talents. ^ 0 0RIGJNAL
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Zu spezifischen Beispielen solcher Hischpolyjnsrisate suhlen das Copolymere von (auf das Gewicht bezogen) 95',' Isobuten mit 5/« Styrol, das Terpolymers von B&fi Iaobuten mit Υ,Ό Piperylen und I^ Chloropren,das Terpolymere von 9i>V» Isobuten mit 2;j 1-Buten umt % 1-Hexen, das Terpolymers von QiX* Isobuten ta!t 10·/» 1-Penten und 10$ 1-0cten, dus Copolymere von 8O5i 1-Hexen und 2Oi* 1-Hepten, das Terpolyraere von 905* Isobuten mit 2*,» Cyolohexen und S^ Propen, und das Copolymere von 80$ Äthylen und 20^ propen.Specific examples of such Hischpolyjnsrisate the copolymers of suhlen (based on weight) 95 ',' isobutene with 5 / "styrene, the terpolymer of B & fi Iaobuten with Υ, Ό piperylene and I ^ chloroprene terpolymers of 9i> V» isobutene with 2; 1-butene around % 1-hexene, the terpolymer of QiX * isobutene ta! T 10 · / »1-pentene and 10 $ 1-octene, the copolymers of 805i 1-hexene and 20i * 1-heptene, the Terpolymers of 905 * isobutene with 2 *, "Cyolohexene and S ^ propene, and the copolymer of 80 $ ethylene and 20 ^ propene.
Zu einer anderen. Quelle das Kohlenwaaeeretoffradikale zählen gesättigte aliphatisohe Kohlenwasserstoffe wi· hoohraffinisrte, farblos· Paraffinölt eit holiee Holt- kulargewioht odtr synthetische Alkane, wit alt durch Hydrierung dtr obtn genannten hochmolekularen Olefinpolymeren oder hochmolekularer oltfinischer Substanzen erhalten werden.To another. The source of the carbon dioxide radicals includes saturated aliphatic hydrocarbons such as high-molecular-weight olefinic, colorless, paraffin-oil-heavy or synthetic alkanes, but can be obtained by hydrogenation of the high-molecular-weight olefinic polymers or high-molecular-weight olefinic substances.
Die Verwendung von Olefinpolyaeren mit Molekulargewichten VQA etwa ?5O bis $000 ist bevorzugt. Ea wurde gefunden, dass h'jheraolökulare Olefinpolymere oit Molekulargewichten von etwa 10 000 bis etwa tOO 000 oder höher dem Endprodukt der Erfindung viskositätsindexverbessernde Eigenschaften, verleihen. Die Verwendung solcher höhermolekularer Olefinpoly- :aeren ist oft erwünscht. Se sei beaerkt, data dtr Kohlen- The use of olefin polymers having molecular weights VQA about 50 to $ 000 is preferred. It has been found that higher molecular weight olefin polymers of from about 10,000 to about 1,000,000 or greater impart viscosity index improving properties to the final product of the invention. The use of such higher molecular weight olefin polymers is often desirable. It should be noted that data dtr coal
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wasserstoffflubatituent in der bernsteinsäureerseugenden Verbindung ebenfalls inerte polare Gruppen enthalten kann. So kann er in dieser tiinsioht ein Radikal sein, welches im wesentlichen Kohlenwasserstoffoharakter trägt, wie in obiger Beschreibung des Kohlenwasserstoffradikale R der Polyhydroxyverbindungen«hydrogen substituent in the succinic acid-sucking compound can also contain inert polar groups. He can in this ti insioht be a radical which carries essentially Kohlenwasserstoffoharakter, as in the above description of the hydrocarbon radicals R of the polyhydroxy "
Die in obigem Verfahren brauchbaren bernsteinsäureereeugenden Verbindungen sind vorzugsweise im wesentlichen kohlenwasserstoff substituierte Bernsteinsäuren und Anhydride. Biese Sucoinverbindungen sind leicht zugänglich aus der Reaktion von Maleinsäureanhydrid mit einem hochmolekularen Olefin oder einem chlorierten Kohlenwasserstoff wie dem oben be» schriebenen Olefinpolymeren. Die Reaktion besteht in dem blossen Erhitzen der beiden Reaktionsteilnehmer bei einer Temperatur von etwa 100 bis 20O0C. Das Reaktionsprodukt ist ein AlkenylhernsteinsUureanhydrid. Die AlkenylgruppeThe succinic acid neutralizing compounds useful in the above process are preferably essentially hydrocarbyl substituted succinic acids and anhydrides. These sucoin compounds are easily accessible from the reaction of maleic anhydride with a high molecular weight olefin or a chlorinated hydrocarbon such as the olefin polymer described above. The reaction consists in the mere heating the two reactants at a temperature of about 100 to 20O 0 C. The reaction product is a AlkenylhernsteinsUureanhydrid. The alkenyl group kann zur Alkylgruppe hydriert sein· Das Anhydrid kann durchcan be hydrogenated to the alkyl group · The anhydride can be through
zu/ Behandlung mit Wasser oder Dampf der entsprechenden Säureto / treatment with water or steam of the corresponding acid hydrolysiert werden. Durch Reaktion mit beispielsweise Phosphorhaiogenid, Phenolen oder Alkoholen können sowohl das Anhydrid als auch die Säure zu dem entsprechenden Säure» halogenid oder Ester umgewandelt werden.be hydrolyzed. By reaction with, for example, phosphorus halide, phenols or alcohols, both the anhydride and the acid are converted to the corresponding acid halide or ester.
kann man in der oben veranschaulichten Reaktion zur Herstellungcan be found in the preparation reaction illustrated above der Sucoinverbindungen andere Kohlenwasserstoffe benutzen,the sucoin compounds use other hydrocarbons,
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welche einen aktivierenden polaren Substltuenten enthalten, d.h. einen Substituenten, welcher in der Lage ist, das Kohlenwasserstoffmolekül in Bezug auf die Reaktion mit Maleinsäure oder -anhydrid zu aktivieren. Solche polaren Substituents sind beispielsweise Sulfid-, Bisulfid-, Kitro-, Mercaptan-, Brom-, Keton- oder Aldehydradikal. Zu Beispielen solcher polar substituierten Kohlenwasserstoffe mahlen Polypropensulfid, Bi-polylsobuten-dlsulfid, nitriertes Mineralöl, Blpolyäthylensulfid, bromiertes Polyäthylen usw. Zu einer anderen Methode, welche zur Herstellung der Bernsteinsäuren und -anhydride brauchbar ist, eählt di« Reaktion von Itaoonsäure «it einem hochmolekularen Olefin oder eine» polar substituierten Kohlenwasserstoff bei einer Temperatur, welche gewöhnlich im Bereich von etwa 10O0O bie etwa 2000O liegt.which contain an activating polar substituent, ie a substituent which is capable of activating the hydrocarbon molecule with respect to reaction with maleic acid or anhydride. Such polar substituents are, for example, sulfide, bisulfide, kitro, mercaptan, bromine, ketone or aldehyde radicals. Examples of such polar substituted hydrocarbons include polypropylene sulfide, bipolysobutene sulfide, nitrated mineral oil, high-density polyethylene sulfide, brominated polyethylene, etc. Another method which can be used for the production of succinic acids and anhydrides is the reaction of itaoonic acid with a high molecular weight olefin or a "polar-substituted hydrocarbon at a temperature usually in the range of about 10O bie 0 O 0 O is about 200.
Bio Säurehalogenide der Bernstelnsäuren können hergestellt werden durch die Umeetsung der Säuren oder ihrer Anhydride mit einen Halogenlerungsnittel wie Phosphortribromid, Phosphorpentaohlorid oder Thionylchlorid. Bie Beter solcher Säuren können einfach bereitet werden durch die Reaktion der Säuren oder ihrer Anhydride mit einem Alkohol oder einer phenolleohen Verbindung wie Methanol, Äthanol, Octadeeanol, Cyclohexanol, Phenol, Maphthol, Ootylphenol ttaw. BIe Teresterung wird g·- wähnlioh gefördert durch die Verwendung eines alkalischen Katalysators wie Hatriujshydroxyd oder I*trlue*lkoholat, oder eines sauren Katalysator· wie Schwefelsaere. Bie Iat«r des alkoholischen bsw. des phenolieohen teile des BeterradikaleBio acid halides of succinic acids can be produced are caused by the conversion of the acids or their anhydrides with a halogenating agent such as phosphorus tribromide, phosphorus pentachloride or thionyl chloride. I pray for such acids can be prepared simply by reacting the acids or their anhydrides with an alcohol or a phenol oil Compound such as methanol, ethanol, octadeeanol, cyclohexanol, Phenol, maphthol, ootylphenol ttaw. The teresterification is g - wähnlioh promoted by using an alkaline Catalyst such as Hatriujshydroxyd or I * trlue * lkoholat, or an acid catalyst · such as sulfuric acid. Bie Iat «r des alcoholic bsw. of the phenolieohen part of the prayer radicals
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scheint geringen Einfluss auf die Brauchbarkeit tine· solchen Esters ale Reaktion*teilneh*er in oben beschriebenes Frosees zu haben.seems to have little effect on the usefulness of tine · such Esters ale reaction * participates * in the above-described Frosees to have.
Die in obigem Verfahren aur Bildung der «rfindungsgeasssen phoephorhaltigen Beter brauchbaren phosphornaltlgen säure* erzeugenden Reaktionsteilnehmer können Säuren»Anhydride, Euter oder Halogenide »ein· Me phoephorhaltigen Säuren können Phosphorsäure«, und phosphorige Säuren elneohlleeelloh der oxyphosphorsäuren, der Thlophosphorsäuren wie auch der gemischten Gxythiophosphoreäuren (d.h. derjenigen» welche sowohl Sauerstoff ale auch Schwefel enthalten) eeln. Daher ist "eine Phosphorsäure" als Gattungsbegriff aufzufassen, um die Klasse zu bezeichnen, welohe aue Phosphorsäure (R*PO^)t Tetrathiophoephorsäure (H»P3.), MonotMophoephoreäurt (H»PO,3), Bithiophoephorsaure (H5PO5S2) und frithiophoephoreäure (H«F03·) besteht. Bs sei bemerkt, daee die Säuren, welohe sowohl Sauerstoff ale auoh Schwefel enthalten, weiterhin durch die Art charakterisiert werden können, in welcher der Sauerstoff oder Schwefel an das Fhosphoratom der Säure angegliedert ist. Die hier verwendete Nomenklatur folgt im wesentlichen derjenigen, welche von der American Chemical and Engineering Hew·, Band 30» Vr. 43, 27. Oktober 1952 vorgeschlagen wurde. Oenäss dieser Honenklatur 1st beispielsweise eine Monothiophoephorsäurs» in welcher das Sohwefelatoa nur an das Phosphorates gekettet ist (d.h. -P(S)(OH)), eine Shionphosphorsäure, wohingegen ihr Isomeres, in welchem das Sohwefelaton sowohl an dasThe reactants which can be used in the above process for the formation of the "invented phosphorus-containing beers" can generate phosphorus-containing acid * acids such as "anhydrides, udders or halides" an that is, those which contain both oxygen and sulfur. Therefore, "a phosphoric acid" is to be understood as a generic term to denote the class which includes phosphoric acid (R * PO ^) t tetrathiophoephoric acid (H »P3.), MonotMophoephoric acid (H» PO, 3), bithiophoephoric acid (H 5 PO 5 S 2 ) and frithiophoephoreic acid (H «F03 ·). It should be noted that acids, which contain both oxygen and sulfur, can further be characterized by the manner in which the oxygen or sulfur is attached to the phosphorus atom of the acid. The nomenclature used here essentially follows that used by American Chemical and Engineering Hew ·, Volume 30 »Vr. 43, October 27, 1952. According to this hone nomenclature there is, for example, a monothiophoephoric acid in which the sulfuric acid is only chained to the phosphorate (ie -P (S) (OH)), a shion phosphoric acid, whereas its isomer, in which the sulfuric acid is linked to both the
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Phosphorate« al· auch an «In Wasseratoffatoa an&wgliedert let (d.h. -P(O)(SH)), eint Kiiolpfcoephoreättre. ist, Oeaäee dieser Homenklatur iet die 21nbe«lehung der fhloanalogen auoh nur zugelassen, wenn 0attungaau»drUoke verwendet werden und dl« apesifisohen Bezeichnungen wie Diootylphoaphoraäure und Diphenylphoaphorigo Säur« bestehen sich nur auf Oxoverbindungen, d.h· auf(0otyl-O2P(0)(0H) bew. (Ootyl^gPOH. Veranaohauliohend aei ferner geaalt, daee wPhosphorsäure" H«FO. beschreibt, wohingegen "Phosphorsäuren" die Oxy» und Thioeäuren sein kennen· So umfaaaen die DiaUcylphoephoreäuren, d.h. die DiaUcyleeter der Fhoaphoraäurens Dialicylphoephorsäure ((AlJCyX-O)2P(O)(OH)9 Dialkyltetrathiophoephoraäure ((Al)CyI-S)2-P(S)(SH)), O.O-Dialkyldithiophoaphoreäure ((AlJCyI-O)2P(S)(SH)), O.S-Dialkyldithionphoephoraäure ((Alkyl-0)(AIkJl-S)PiS)(OH)), 0.S-Dialkyldithiolphoaphoraäure((A13cyl-0) (Alkyl-S)P(O)(SH)), O.S-DiaUcyltrithiophosphoraäure ((A13cyl-O)(Alkyl-S)P(S)(8H)), uaw.Phosphorate "al · also an" In Wasseratoffatoa an & w links let (ie -P (O) (SH)), unites Kiiolpfcoephoreättre. is, the refusal of the floanalogues is only permitted if this homenclature is used, and the apesific names such as diootylphoaphoric acid and diphenylphoaphorigo acid ”only consist of oxo compounds, that is, (0otyl-O 2 P (0 ) (0H) bew. (Ootyl ^ GPOH. Veranaohauliohend aei also basked, daee w phosphoric acid and Thioeäuren "" phosphoric "the oxy H FO. describes, whereas" be "know · How umfaaaen the DiaUcylphoephoreäuren, ie the DiaUcyleeter the Fhoaphoraäurens Dialicylphoephorsäure ( (AlJCyX-O) 2 P (O) (OH) 9 dialkyltetrathiophoephoric acid ((Al) CyI-S) 2 -P (S) (SH)), OO-dialkyldithiophoaphoreic acid ((AlJCyI-O) 2 P (S) (SH )), OS-dialkyldithionophoraic acid ((alkyl-0) (AIkJl-S) PiS) (OH)), O.S-dialkyldithiolphoaphoraic acid ((A13cyl-0) (alkyl-S) P (O) (SH)), OS -DiaUcyltrithiophosphoraäure ((A13cyl-O) (Alkyl-S) P (S) (8H)), etc.
Zur Herstellung der erfindungegemäaaen phoephorhaltigen Sater aind die Anhydride, Seter und Halogenide der phoaphorhaltigen Säur«ebenfalle brauchbar. Die Anhydride der phoephorhaltigen Säuren sind besonders erwUnaeht. Sie werden veranaohaulioht durch Phoephorpentoxyd, Phoephorpentasulfid, Phoephorheptaaulfld, Phoephoreesquiaulfid und Phoephoroxyeuifid. Beiapiele für die Anhydride der organischen phoaphorhaltigen Säuren sind die Anhydride der Diphenylphoaphoraäure uew. Zu den Halogeniden der phoephorhaltigen SäurenFor the production of the phoophore-containing sater according to the invention aind the anhydrides, seters and halides of those containing phoaphor Acid can also be used. The anhydrides of the phosphoric acids are particularly mentioned. They are veranaohaulioht by Phoephorpentoxyd, Phoephorpentasulfid, Phoephorheptaaulfld, Phoephoreesquiaulfid and Phoephoroxyeuifid. Examples of the anhydrides of organic phosphoric acids are the anhydrides of diphenylphosphoric acid and the like. To the halides of the phosphoric acids
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aählen beispielsweise PhOBphortrichlorid, Phosphorpentaohlorid, Thiöphoepho»ehlorid, Phorphortribromld, Diphenylphosphorohlorid, 0.0'-Sl(ehlorphenyl)thiophosphorohlorid, 0.0'-Diphenylthiophoapherchlorld und Diphenylphosphortriohlorid.For example, phosphorus trichloride, phosphorus pentahloride, thiophosphorus chloride, phosphorus tribromide, diphenylphosphorus chloride, 0.0'-S (chlorophenyl) thiophosphorus chloride, 0.0'-diphenylthiophoapherchlorld and diphenylphosphorus triochloride.
Die Ester der phosphorhaltigen Säuren können die vollständig vereaterten Säuren oder tellveresterten Säuren sein· Die letzteren sind auch bekannt als saure Kater, d.h. zumindest ein Teil der Säure ist nicht verestert. Sie werden veranschaulicht durch die mono- oder die di-veresterten Phosphor- bzw· phosphorigen Säuren· Der Bewerten kann von einen Kohlenwaeseratoffradlkal abgeleitet sein» gewöhnlich von einen solchen, welohes weniger ale etwa 30 und voraugaweise etwa 1 bis etwa £4 aliphatisch© Kohlenstoffatone aufweist» Die Kohlenwasserstoffradikale kOnnen ' inerte polare Gruppen enthalten, wie sie vorstehend beschrieben sind· Beispiele sind Methyl, Xthyl, Chlormethyl, o-Chlorphenyl, p-]3romphenyl9 OC-Chlornaphthyl, B-Eeptylnaphthyl, o.p-Diaethoxyphenyl, Tolyl, Isobutyl, Octadeoyl, 4-Chlor-2-heptadecyl, Eicosyl, Kapbthyl, Benzyl» Chlorbensyl, 2-Phenyläthyl, Cyclohexyl, Cyclopentyl, 2-Methylcyclohexyl, das von FoIypropen mit einem Molekulargewicht von 1500 abgeleitete Kohlen» wasserstoffradikal, das von Polyisobuten mit einem Molekulargewicht von 5000 abgeleitete Kohlenwasserstoffradikal, Behenyl, Stearyl, Oleyl, Allyl, Propargyl, o-Heptylphenyl, 2.4.6-Trinethylphenylv 2-Meroaptophenylf m-Nitrophenyl, Methoxytetra-The esters of the phosphorus acids can be the completely esterified acids or the esterified acids. The latter are also known as acidic cats, ie at least part of the acid is not esterified. They are illustrated by the mono- or di-esterified phosphoric or phosphorous acids. The rating can be derived from a carbon atom, usually from one which has less than about 30 and preferably about 1 to about £ 4 aliphatic carbon atoms The hydrocarbon radicals can contain inert polar groups as described above. Examples are methyl, xthyl, chloromethyl, o-chlorophenyl, p-] 3romophenyl, 9 OC-chloronaphthyl, B-eeptylnaphthyl, op-diaethoxyphenyl, tolyl, isobutyl, octadeoyl , 4-chloro-2-heptadecyl, eicosyl, caphyl, benzyl, chlorobensyl, 2-phenylethyl, cyclohexyl, cyclopentyl, 2-methylcyclohexyl, the hydrocarbon radical derived from foIypropen with a molecular weight of 1500, that of polyisobutene with a molecular weight of 5000 derived hydrocarbon radical, behenyl, stearyl, oleyl, allyl, propargyl, o-heptylphenyl, 2,4.6-trinethylphenylv 2-meroaptophenyl f m-nitrophenyl , Methoxytetra-
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äthoxy-methyl, IO-Keto-1-octadeoyl, mit Polyisobuten rom Molekulargewicht 1000 substituiertes Phenyl» Xenyl, 5-Haphthyl-2-decyl, 10-Toly]r1-8tearyl und 9-10-MohlorstearylradiJcal·ethoxy-methyl, IO-keto-1-octadeoyl rom with polyisobutene of 1000 molecular weight substituted phenyl "xenyl, 5-Haphthyl-2-decyl, 10-Toly] r1-8tearyl and 9-10 MohlorstearylradiJcal ·
Sie gewöhnlich verwendeten Seter sind beispielsweise* Phosphor» säuremethylester, Phosphorsäurediaethylester, Phosphorsäure« trimethyieater, der O-Hethylester der Thiolphoaphoraäure, der Dicyclohexyl«ater der Phosphorsäure9 der O.O'-Dioyclohexylester der Dithiophoaphorsäure, der Dicyclohexylester der Tetrathiophoaphorsäure, der O-Gyclohexyl-S-decyleeter der Monothiophoaphorsäure» der O.O'-Diphenyleater der Monothiolphosphorsäure, der Triphenylester der Phoaphoreäiue, der Triphenylester der phoaphorigen Säure» der Tritolylester der Phoaphoraäure, der Mootadecyleater der phosphorigen Säure, der Trinaphthylester der phosphorigen Säure, der Trlnaphthyleeter der Phosphorsäure, der O.O*-Binaphthyleeter der Monotiiionphoephorsäure, der O.O'-Dinaphthylester der Thiolphoephoraäure, der Di(heptylphenyl)ester der Phosphorsäure, der bia-(Uichlorphenyl)eater der phosphorigen Säure, der S-Ben*ylester der Monothiolphosphorsäure, der S.S'-diiphenyläthylJeater der Dithiophosphorsäure, der O.S-Didecyleater der Trithiolphosphorsäure, der S.S'-Didodecyleater der Trithiolphosphorsäure, der Diphenylester der Tetrathiophoaphoraiiure, der O-Dodecyl-S-phenyleater der Monothiolphoaphorsäure, der O.O'-Biieooctylester der Dithiophosphorsäure, der Di(nitrophenolester der Phosphorsäure, der O.0*-Di(nitrophenyl)«ster der Dithiophosphorsäure, der 0.0'-Di(oethoxyphenyl)eater derThe commonly used esters are, for example, phosphoric acid methyl ester, phosphoric acid diethyl ester, phosphoric acid trimethyl ester, the O-methyl ester of thiolphoaphoraic acid, the dicyclohexyl ater of phosphoric acid 9, the O.O'-dioyclohexyl ester of dithiophoaphoric acid, the tetraphylohexyl dicyclohexyl ester of phosphoric acid -S-decyleeter of monothiophoaphoric acid »the O.O'-diphenyleater of monothiolphosphoric acid, the triphenyl ester of phosphorus acid, the triphenyl ester of phoaphoric acid» the tritolyl ester of phoaphoric acid, the mootadecyl ester of phosphorous acid, the trinaphthyl ester of phosphorous acid, the OO * -Binaphthylester of Monotiiionphoephorsäure, the O.O'-Dinaphthylester of Thiolphoephoraäure, the Di (heptylphenyl) ester of the phosphoric acid, the bia- (Uichlorphenyl) eater of the phosphorous acid, the S-Ben * ylester of the Monothiolphosphorsäure, the S. S'-diiphenyläthylJeater of dithiophosphoric acid, the OS-didecyleate he of the trithiolphosphoric acid, the S.S'-didodecyl ester of the trithiolphosphoric acid, the diphenyl ester of the tetrathiophoaphoretic acid, the O-dodecyl-S-phenyleater of the monothiolphophoric acid, the O.O'-biieooctyl ester of the dithiophosphoric acid, the di (nitrophenol of the phosphoric acid, the di (nitrophenol) ester of the phosphoric acid. 0 * -Di (nitrophenyl) eater of dithiophosphoric acid, of 0.0'-di (oethoxyphenyl) eater of
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Dithiophoaphoraäure, der 0.O'-Di(methoxyphenyl)eater der Dithiophoephorsäure, der 3)i(heptylphenyl-(O-C2H^)2o)eBter deP Phoaphoraäure, der M(methyl-(0-O5H7-)15)eater der Phosphorsäure, der Deeyl-ootadecylester der Phosphorsäure, der Di (4-keto-1-deoyl)ester der Phosphorsäure, der Di(polyisobuteneMolekulargewicht 1500)-substituierte Phenyl)eater der Phosphorsäure, der 0.0*-Di(polypropen(Molekulargewioht 300)-substituierte Haphthyl)eater der Dithiophoaphorsäure, und der Oleyleater der Phosphorsäure.Dithiophoaphoraic acid, the 0.O'-Di (methoxyphenyl) eater of dithiophoephoric acid, the 3) i (heptylphenyl- (OC 2 H ^) 2 o) eBter deP Phoaphoraic acid, the M (methyl- (0-O 5 H 7 -) 15 ) eater of phosphoric acid, the deeyl-ootadecyl ester of phosphoric acid, the di (4-keto-1-deoyl) ester of phosphoric acid, the di (polyisobuteneMolecular weight 1500) -substituted phenyl) eater of phosphoric acid, the 0.0 * -di (polypropene ( Molecular weight 300) -substituted haphthyl) eater of dithiophoaphoric acid, and the oleyl ester of phosphoric acid.
Die Seter der Phosphorsäure und der Thiophoaphoraäuren werden erhalten durch die Reaktion von Phenol oder einem Alkohol mit Phosphorsäure oder einer Thiophosphorsäure oder einem Anhydrid der Säure wie Phosphorpentoxyd, Phosphorpentasulfid oder Phoaphoroxysulfid. Die Reaktion wird gewöhnlich durch einfachea Vermischen der Reaktionsteilnehmer bei einer Temperatur oberhalb etwa 5O0C, vorzugweise zwischen etwa 80 und 1500C, durchgeführt. In vielen Fällen neigen jedoch die Ester der Phosphorsäuren dazu, sich bei hohen Temperaturen zu zersetzenο Daher ist es oft erwünscht, ein längeres Sinwirkenlassen von Temperaturen oberhalb etwa 15O0C auf das Reaktionegemisch zu vermeidenο Hau kann bei der Reaktion ein Lösungsmittel verwenden, um das Vermischen der Reaktionsteilnehmer zu erleichtern und um die Reaktionstemperatur zu steuern.» Das Lösungsmittel kann Benaol, Naphtha, Chlorbenzol, Mineralöl, Kerosin, Cyclohexan, oder Tetrachlorkohlenstoff sein« Sin Lösungsmittel, welches in der Lage ist, mit Wasser ein relativThe seters of phosphoric acid and thiophoaphora acids are obtained by the reaction of phenol or an alcohol with phosphoric acid or a thiophosphoric acid or an anhydride of the acid such as phosphorus pentoxide, phosphorus pentasulphide or phosphorus oxysulphide. The reaction is usually carried einfachea mixing the reactants at a temperature above about 5O 0 C, preferably between about 80 and 150 0 C is performed. In many cases, however, the esters of phosphoric acids tend to be at high temperatures to zersetzenο Therefore, it is often desirable to provide a longer Sinwirkenlassen of temperatures above about 15O 0 C to the Reaktionegemisch to vermeidenο Hau can be used in the reaction, a solvent to the mixing to facilitate the reaction participants and to control the reaction temperature. " The solvent can be benaol, naphtha, chlorobenzene, mineral oil, kerosene, cyclohexane, or carbon tetrachloride. A solvent which is able to interact with water relatively
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niedrig siedendes azeotropes Gemisoh «u bilden» trägt ferner sur Entfernung von Wasser bei der Veresterung eines Alkohole oder Phenole nit dem Reaktionateilnehmer der phoaphorhaltlgen Säure bei ο Die relativen Mengen des Alkohol - baw· Phenolteilnehmer θ und des Saurereaktionsteilnehmers beeinflussen die Beschaffenheit dee erhaltenen Estera· Beispielsweise neigen äquimolare Mengen eines Alkohole und Phosphorsäure zur Herbeiführung der Bildung eines Monoesters der Phosphorsäure, wo-low-boiling azeotropic Gemisoh "u form" also contributes sur removal of water in the esterification of an alcohol or phenols with the reaction participant of the phoaphorhaltlgen Acid at ο The relative amounts of the alcohol - baw · phenol participant θ and the acid reactant influence the texture of the obtained estera · For example, tend equimolar amounts of an alcohol and phosphoric acid to bring about the formation of a monoester of phosphoric acid, where-
hingegen die Anwendung einee molaren Überschusses des Alkoholreaktionsteilnehners im Reaktionsgemisch dazu neigt, den Anteil an Diester oder Trieater im Produkt au erhöhen« In den meistenhowever, the use of a molar excess of the alcohol reactant in the reaction mixture tends to reduce the proportion increase in diesters or trieaters in the product
is* der Säure sein und e%n solches Gemisch'aus wirtschaftlichenis * the acid and e% n such a mixture of economic
Die Reaktion eines Alkohols oder Phenole mit Phosphorpenta~ sulfid führt gewöhnlich sum O.O'-Diester der Dithiophoe-The reaction of an alcohol or phenol with phosphorus penta ~ sulfide usually leads to the O.O'-diester of the dithiophoe-
'm.'m.
phorsäure, Sine solche Reaktion umfasst 4 Mol des Alkohols bzw. Phenols je Mol Phosphorpentaaulfid und kann innerhalb des Temperaturbereiches von etwa 500O bis au etwa 2500C durchgeführt werden. So besteht die Herstellung von 0.0*-Di-n-hexyldithiophosphoraäure in der Reaktion von Phoaphorpentasulfid mit 4 Mol n-Hexylalkohol bei etwa 10O0C für etwa 2 Stunden. Es wird Schwefelwasserstoff freigesetzt und der Rückstand ist die definierte Säure. Die Behandlung der Dithiophosphorsäure mit Wasser oder Dampf entfernt eines oder beide Sohwefel-phoric acid, Sine such reaction involves 4 moles of the alcohol or phenol per mole Phosphorpentaaulfid and can be carried out within the temperature range of about 50 0 O au to about 250 0 C. Thus, the preparation of 0.0 * di-n-hexyldithiophosphoraäure in the reaction of Phoaphorpentasulfid with 4 moles of n-hexyl alcohol at about 10O 0 C for about 2 hours. Hydrogen sulfide is released and the residue is the defined acid. Treatment of phosphorodithioic acid with water or steam removes one or both of
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atone lind wandelt das Produkt in die entsprechende Monothlophosphorsüure oder Phosphorsäure um.atone lind converts the product into the corresponding monothlophosphoric acid or phosphoric acid.
Die Beter der Tetrathiophosphorsäure können hergestellt werden durch eine erste Reaktion eines Mercaptans oder Thiophenols nit PSOl. oder PSBr, unter Bildung eines Zwischenproduktes t welches entweder ein Trithiophosphorhalogenid bzw. Trlester der !Petrathiophosphorsäure 1st, und die nachfolgende Reaktion des Zwischenproduktes mit Schwefelwasserstoff oder Hatrlumhydrosulfld« Sie Ester der Trithiophoephoraäuren werden erhalten durch die Behandlung der Ester der Tetrathlophosphorsäuren mit Wasser oder Dampf.The compounds of tetrathiophosphoric acid can be prepared by a first reaction of a mercaptan or thiophenol with PSOl. or PSBr, to form an intermediate which is either a Trithiophosphorhalogenid or Trlester the! Petrathiophosphorsäure t 1st, and the subsequent reaction of the intermediate with hydrogen sulfide or Hatrlumhydrosulfld "Ester the Trithiophoephoraäuren be obtained by treatment of esters of Tetrathlophosphorsäuren with water or steam.
Die Ester der phosphorigen Säuren werden erhalten durch die Reaktion eines Alkohols oder Phenols mit phosphoriger Säure oder einen Phosphortrihalogenid wie Phorphortribronid oder PhosphortriChlorid und die oben vermerkte Reaktion erfordert gewöhnlich sorgfältig gesteuerte Bedingungen wie niedrige Temperatur, damit sich eine wesentliche Ausbeute der Seter der phosphorigen Säuren ergibt« Unter anderen Bedingungen kann die Reaktion eines Alkohole oder Phenols mit einem Phosphortrihalogenid zu einer Phosphorsäure bzw. Beter führen. Solche Ester unterliegen leicht der Umlagerung zu Phosphonsäuren und Estern.The esters of phosphorous acids are obtained by the Reaction of an alcohol or phenol with phosphorous acid or a phosphorus trihalide such as phosphorus tribronide or phosphorus trichloride and the reaction noted above Usually carefully controlled conditions such as low temperature to allow a substantial yield of the setter of phosphorous acids gives «Under other conditions the reaction of an alcohol or phenol with a Phosphorus trihalide lead to a phosphoric acid or Beter. Such esters are easily subject to rearrangement to form phosphonic acids and esters.
Die Reaktion, durch welche die erfindungsgemässen phosphorhaltigen Ester erhalten werden, kann einfach bewirkt werdenThe reaction by which the phosphorus-containing esters of the present invention are obtained can be easily effected
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durch Vermischen eines Polyhydroxyreaktioneteilnehmer« alt den bernsteinsäureerzeugenden und den phosphorhaltigen säureerzeugenden Reaktionsteilnehmern bei der gewünschten Temperatur. Die Verwendung eines inerten Lösungsmittels bei der Reaktion ist nicht erforderlich, jedoch oft erwünscht, insbesondere wenn ein hoohviskoser oder fester Reaktion»» teilnehmer im R-eaktionsgemisch zugegen ist· Bas bei der Reaktion brauchbare inerte Lösungsmittel kann ein Kohlenwasserstoff sein wie Bensol, Toluol, Naphtha, Cyclohexan, η-Hexan, oder Mineralöl.by mixing a polyhydroxy reactant «old the succinic acid-producing ones and the phosphorus-containing ones acid generating reactants at the desired temperature. The use of an inert solvent the reaction is not necessary, but is often desirable, especially if a highly viscous or solid reaction »» Participant in the reaction mixture is · Bas at the Inert solvents that can be used for the reaction can be a hydrocarbon such as benzene, toluene, naphtha, cyclohexane, η-hexane, or mineral oil.
Die Reaktion, durch welche die erfindungsgemäsaen phosphor*· haltigen Ester erhalten werden, kam ausgeführt werden, indem man die Polyhydroxyverbindung, die kohlenwaeserstoffsubst>tuierte, bernsteinsäureerzeugende Verbindung, und die phoephorhaltige säureerzeugende Verbindung bei einer Tempera!» r oberhalb etwa 10O0C, vorssugsweise zwischen etwa 125 und 25O0C mischt. Die optimale Reaktions.temperatur hängt in gewissem Ausmass von der Natur der speziell verwendeten Reaktionen ab* Wenn beispielsweise die bernsteinsäureerzeugende Verbindung und die phosphorhaltige säureerzeugende Verbindung relativ reaktionsfähige Säuren baw. Säureanhydride sind, so kann die Reaktionstemperatur unterhalb etwa 2Ö0°C liegen. Wenn andererseits die säureerzeugenden Reaktionsteilnehmer Ester sind wie die Diraethylester der kohlenwasserstoffsubstituierten Bernsteinsäuren und Triphenylester der Phosphor- oder phosphorigen Säuren, so wird die Reaktionstemperatur oftThe reaction by which the phosphorus-containing esters according to the invention are obtained was carried out by adding the polyhydroxy compound, the hydrocarbon-substituted, succinic acid-producing compound, and the phosphorus-containing acid-producing compound at a temperature! " r above about 10O 0 C, preferably between about 125 and 250 0 C mixes. The optimal reaction temperature will depend to some extent on the nature of the particular reactions used. Are acid anhydrides, the reaction temperature can be below about 20 ° C. On the other hand, when the acid generating reactants are esters such as diraethyl esters of hydrocarbyl-substituted succinic acids and triphenyl esters of phosphoric or phosphorous acids, the reaction temperature often becomes
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20O0C oder höher Bein. Die Maximaltesiperatür für dae Verfahren wird durch den Zersetzungspunkt des Reaktionagemieohee beetimmt. Sr überaohreitet 3000C selten·20O 0 C or higher leg. The maximum limit for the process is determined by the decomposition point of the reaction chemistry. Sr overalls 300 0 C seldom
Bas aus dem erflndungsgemäesen Verfahren eich ergebende Produkt ist gewöhnlich ein komplexe» Gemisch von Estern, welches aioh vom Polyhydroxyreaktionsteilnehmer durch die Veresterung einiger seiner Hydroxygruppen mit der bernsteinsäureerzeugenden Verbindung, und die Veresterung einiger anderer Hydroxygruppen mit den phosphorhaltigen säureerzeugenden Verbindungen ableitet. So ist das erfindungsgemässe Produkt ein komplexes Gemisch von Estern, gekennzeichnet durch die Anwesenheit von Esterradikalen sowohl des Bernsteinsüureestertyps, als auch des Estertyps der phoshporhaltigen Säure, ^ie genaue Zusammensetzung des Produktes ist nicht ganz klar. Demgemäse lässt sich das Produkt am besten an Hand des Verfahrens beschreiben, durch welches es gebildet wird.Bas calibrated from the method according to the invention The product is usually a complex mixture of esters, which aioh from the polyhydroxy reactant through the Esterification of some of its hydroxyl groups with the succinic acid generating one Compound, and the esterification of some other hydroxyl groups with the phosphorus-containing acid-generating ones Connections derives. This is how it is according to the invention Product a complex mixture of esters, characterized by the presence of both ester radicals of the amber acid ester type, as well as the ester type of phosphoric acid, ^ ie the exact composition of the Product is not entirely clear. Accordingly, it can be Best describe the product by the process by which it is made.
Die Zusammensetzung des erflndungsgemäsoen Produktes hängt meistenteils von den relativen Mengen der im Verfahren verwendeten drei Reaktionsteilnehmer ab. Aus Gründen der Nutzbarkeit und der Stöchiometrie der.Veresterung, liegt die Gesamtmenge an bernsteinsäureersseugendem Reactionsteilnehmer und phosphorhaltigern βäureerzeugenden Reaktionsteilnehmer, welche je Mol des Polyhydroxyreatkionsteilnehmers zu verwenden sind, gewöhnlich im Bereich von etwa 0,5 MolThe composition of the product according to the invention depends mostly on the relative amounts of those used in the process three respondents. For reasons of usability and the stoichiometry of the esterification, the Total amount of succinic acid-sucking reactants and phosphorus-containing β-acid-producing reactants, which per mole of the polyhydroxy reaction participant are to be used, usually in the range of about 0.5 moles
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bis zu β ο vi el Molen wie die Ansah! der Hydroxyradikale inner·» halb der Molekülaretruktur dee Polyhydroxy realctioaateilnehmers. Pemer sind die relativen Mengen an berneteinsäureerzeugendem Reaktioneteilnehmer und phoaphorhaltigem säureerzeugenden Reaktioneteilnehmer gewöhnlich dergestalt, daea sie im Bereich molarer Verhältnisse von etwa 0,1:1 hie ssu etwa 10x1 liegen. Sei Reaktionen mit einem Mol einer Tetrahydroxyverbindung wie Pentaerythrit, kann man ein Gemisch aus bernsteinsäureerzeugende Reaktioneteilnehmer und phosphorhaltigem säureerzeugenden Reaktioneteilnehmer in solcher Menge anwenden, daes die kombinierte Menge der beiden eäureerzeugenden Reaktioneteilnehmer im Bereich zwischen etwa 0,5 und etwa 5 Mol liegt und daea dae molare Verhältais dee bernsteinaäureerzeugenden Reaktionateilnehmers zum phosphorhalt igen eäureerzeugenden Reaktlonsteilnehiser sicii von etwa 0,1:1 bia etwa 10:1 bewegt. Andere auegedrückt,up to β ο vi el moles like the Ansah! the hydroxy radical inside · » half of the molecular structure of the polyhydroxy reaction participant. Pemer are the relative amounts of succinic acid generating Reactants and phosphorous acid-generating reactants usually in such a way that because they are in the range of molar ratios of about 0.1: 1 ssu are about 10x1. Be reactions with a mole of one Tetrahydroxy compound, such as pentaerythritol, can be a mixture of succinic acid-generating reactants and Apply phosphorus-containing acid-generating reactant in such an amount that it is the combined amount of the two Acid-generating reactants in the range between about 0.5 and about 5 moles and the molar ratio the amber acid-producing reaction participant to the Phosphorus-containing acid-producing reaction parts hiser sicii moved from about 0.1: 1 to about 10: 1. Others expressed,
fü»
kann man jedea Mol einee Tetrahydroxyrsaktionsteilnehmers
etwa 0,05 Mol bis etwa 3,6 Mol eines bernsteinsäureerzeugenden
Reaktionsteilnehmers und etwa 0,05 bia etwa 3,6 Mol eines
phosphorhaltigen säureerzeugenden Reaktionsteilnehmers verwenden,
vorausgesetzt, dass das molare Verhältnis des bernateinsäureerzeugenden
Reaktionsteilnehmex'S und des phos~
phorhaltigen säureerzeugenden Reak'Sionsteilnehmers innerhalb
des Bereiches von etwa 0,1:1 bis zu etwa 10:1 liegt» Die
bevorzugten Mengen der drei Reaktionateilnehmer sind derarts
daß ein Mol des Polyhydroxyreaktionsteilnehmers mit etwa
0,5 Mol bis etwa 1 Mol eines bemsiieinsäureerzeugenden .NS"
one can use every mole of a tetrahydroxy reactant about 0.05 moles to about 3.6 moles of a succinic acid-generating reactant and about 0.05 to about 3.6 moles of a phosphorus-containing acid-generating reactant, provided that the molar ratio of the succinic acid-generating reactant is x'S and the phos ~ phorhaltigen acid generating Reak'Sionsteilnehmers within the range of about 0.1: 1 "the preferred amounts of the three Reaktionateilnehmer s are such that one mole of Polyhydroxyreaktionsteilnehmers with about 0.5 mole to about 1 mole of a bemsiieinsäureerzeugenden: 1 up to about 10 degrees.
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Reale ti one teilnehme re und etwa 1 Hol bis 3 Mol einer phosphorhaltlgen säureerzeugenden Verbindung verwendet wird· Ein spezifisches Beispiel der bevorzugten erfindungegemässen Produkte ist ein Produkt, welches durch die Reaktion von 1 Hol Pentaerythrit mit 1 Hol eines Bernsteinsäureanhydrids und 2 Mol eines Triarylphosphits erhalten wird.Real ti one take part and about 1 to 3 moles of a phosphorus content acid generating compound is used · A specific example of the preferred invention Products is a product which is produced by the reaction of 1 hol of pentaerythritol with 1 hol of a succinic anhydride and 2 moles of a triaryl phosphite is obtained.
Wenn ein Reaktionsteilnehmer ein Gemisch aue 2 oder mehreren Einzelverbindungen ist, z.B. handelsübliche mehrwertige Alkohole, welohe aus einem Gemisch von 3-, 4-, 5- oder höherwertigen Alkoholen bestehen, so kann das Molekulargewicht das mittlere Molekulargewicht sein, welches aus der Elementaranalyse des Gemisches veranschlagt wird. In ähnlicher Weise wird im Falle eines kohlenwasaerstoffeubetituierten BernBteinsäureanhydrids, bei welchen sich der Kohlenwasserstoff subs ti tuent von einem Gemisch ableitet, beispielsweise von Olefinpolytaeren, das Molekulargewicht aus der Azidität bzw. der potentiellen Azidität des Anhydride veranschlagt» d.ho es wird das Doppelte des Jtquivalentgewichtes genoomen, welches sich auf die Siiurezahi gründet, wie man sie durch eine Standardmathode zur Bestimmung der Azidität von Carbonsäuren oder Anhydriden bestimmt. Das Molekulargewicht einee Bernsteinsäuree3ters kann in gleicher Weise aue der potentiellen Azidität veranschlagt werden, wie man sie durch seine Verseifungazahl bestimmt. Ss sei ferner bemerkt, dass die untere Grenze von etwa 0,5 Mol für die kombinierten Mengen der beißen säureerjseiigenden Reaktio-isteiraehmer ^e Mol desWhen a reactant is a mixture of 2 or more individual compounds, e.g. commercially available polyvalent compounds Alcohols, welohe from a mixture of 3-, 4-, 5- or higher alcohols exist, so the molecular weight be the average molecular weight estimated from the elemental analysis of the mixture. In a similar way Manner is substituted in the case of a hydrocarbon Succinic anhydride, in which the hydrocarbon subs ti tuent derived from a mixture, for example of Olefinpolytaeren, the molecular weight from the acidity or the potential acidity of the anhydride is estimated »i.e. double the equivalent weight will be which is based on the number of acids obtained by a standard method for determining the acidity of carboxylic acids or anhydrides. The molecular weight of a succinic acid can in the same way as the potential Acidity as determined by its saponification number. It should also be noted that the lower limit of about 0.5 moles for the combined amounts of the acidic reactants, moles of the
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Polyhydroxyreaktionsteilnehmere sich auf die Stöchiometrie stur Veresterung von nur einer der Hydroxygruppen dee PoIyhydroxyreaktionsteilnehaere gründet» wohingegen die obere Grenze der Molanzahl χ für die kombinierten Kengen der beiden säureerzeugenden Reaktioneteilnehmer je MoX des Polyhydroxyreaktioneteilnehmera nit der Anzahl χ Hydroxygruppen aiob «uf die Stöohionetrie der Veresterung aller Hydroxygruppen d·*- FolyhydroxyreeJctioneteilnehnere gründet.Polyhydroxy reactants affect stoichiometry The stubborn esterification of only one of the hydroxyl groups forms the polyhydroxy reactants, whereas the upper one Limit the number of moles χ for the combined characteristics of the two acid-generating reaction participants per MoX of the polyhydroxy reaction participant with the number of χ hydroxyl groups aiob «uf the disturbance of the esterification of all hydroxyl groups d * - FolyhydroxyreeJction participates in establishing.
Zu einer bevorzugten Art der Durchführung des erfindungsgeoässen Verfahrens gehört das Umsetzen eines Polyhydroxyreaktionsteilnehmers mit dem bernstelnsäureerzeugenden Eeaktioneteilnehmer unter Bildung eines teilveresterten Zwischenproduktes, und darauffolgende Umsetaung des Zwiecr «nproduktes nit einem phoephorhaltigen eUureerseugenden Reactions teilnehmer· Wenn das Verfahren in dieeer Weise durohgefUh ^ wird, so bewirkt man die erste Stufe, d.h. die Bildung dee teilvereeterten Zwischenproduktes, vorzugsweise bei einer Temperatur «wischen etwa 100 und 200°0 und die zweit· Stufe, d.hp die Reaktion des Zwischenproduktes mit den phoephorhaltigen Reaktionsteilnehmer, kann bei einer Temperatur von etwa 80 bis etwa 25O0G durchgeführt werden. Diese besondere Durchführungeart des erfindungegemässen Verfahrene ist bevorzugt, weil gefunden wurde, dass die sich daraus ergebenden Produkte für die Zwecke dieser Erfindung,wie in Kohlenwasserstofföl» und SchmiermittelEueammensetsungenybesondere brauchbar sind ο A preferred way of carrying out the process according to the invention includes the reaction of a polyhydroxy reaction participant with the succinic acid-producing reaction participant with the formation of a partially esterified intermediate product, and the subsequent conversion of the biscuit product with a phosphorus-containing e-acid-sucking reaction, if the process participates in the same way the first stage, ie the formation of the partially fermented intermediate product, preferably at a temperature between about 100 and 200 ° 0 and the second stage, i.e. the reaction of the intermediate product with the phosphorus-containing reactants, can be carried out at a temperature of about 80 to about 250 0 G can be performed. This particular way of carrying out the process according to the invention is preferred because it has been found that the products resulting therefrom are particularly useful for the purposes of this invention, such as in hydrocarbon oil and lubricant oil sets ο
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Zu einer anderen wahlweisen Durchführungsart dee erfindungagemässen Verfahrens zählt ein erstes Umsetzen des PoIyhydroxyreaktionsteilnehmers mit einem phoephorhaltigen säureerzeugenden Reaktionsteilnehmer unter Bildung eines teilveresterten Zwischenproduktes und ein darauffolgendes Umsetzen des Zwischenprodukteβ mit dem berneteinsöureerseugenden Reaktionsteilnehmer. In dieser Hinsicht erlaubt das Verfahren weitere Variationen bei der Bildung des Zwischenproduktes einer Polyhydroxysubstanz, welche mit einer phosphorhaltigen Säure teilverestert worden ist* 3o kann beispielsweise die Reaktion von Phosphorsäure mit einem Epoxyd, insbesondere einem Alkylenoxyd wie Äthylen» oxy ei, Propylenoxyd, Hexylenoxyd oder Epichlorhydrin zu einem teilveresterten Glycol führen, dohc zu einem Glycol mit einer freien Hydroxygruppe und einer Hydroxygruppen welche durch die Veresterung mit Phosphorsäure zu einer Phosphorsäure«· estergruppe umgewandelt worden.ist. Bin spezifischeres Beispiel ist die Reaktion von 1 Hol Phosphorsäure mit 3 Hol Propylenoxyd, welche zur Bildung des Tri(hydroxypropyl)esters der Phosphorsäure führt. Dieser Tri(hydroxypropyl)ester kann dann zur Reaktion mit einem bernateinsäureerzeugenden Reaktionsteilnehmer verwendet werden, um die phoephorhaltigen Ester der vorliegenden Erfindung zu bilden»Another optional way of performing the method according to the invention includes a first reaction of the polyhydroxy reactant with a phosphorus-containing one acid generating reactants to form a partially esterified intermediate and a subsequent one Reaction of the intermediate product with the amino acid sucking reactant. Allowed in this regard the method further variations in the formation of the Intermediate product of a polyhydroxy substance, which with a phosphorus acid has been partially esterified * 3o, for example, the reaction of phosphoric acid with an epoxy, especially an alkylene oxide such as ethylene » oxy egg, propylene oxide, hexylene oxide or epichlorohydrin in one partially esterified glycol lead, dohc to a glycol with a free hydroxyl group and one hydroxyl group which through the esterification with phosphoric acid to a phosphoric acid «· ester group has been converted. A more specific example is the reaction of 1 hol of phosphoric acid with 3 hol Propylene oxide, which leads to the formation of the tri (hydroxypropyl) ester of phosphoric acid. This tri (hydroxypropyl) ester can then to react with a succinic acid generator Reactants used to contain the phoephorous To form esters of the present invention »
In einigen Fällen wird die Bildung der phoephorhaltigen Ester nach dem erfindungegemässen Verfahren durch die Gegenwart eines Vereafcerungakatalysatora im Verfahren erleichtert«In some cases, the formation of the phosphorus-containing esters according to the process according to the invention by the Presence of a refinement catalyst in the process facilitated "
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PUr diesen Zweck sind die bekannten Veresterungskatalysatoren brauchbare Beispiele hierfür sind Titantetrachlorid, Aluminiumchlorid, Titantetrafluorid, Bortrifluorid, Aluminiumtribromid, Kaliumäthylat, Hatriunaethylat, Oalciumphenolat, Natriumhydroxyd, Calciumoxyd, Benzolsulfonaäure, ToluolBulfonaaure usw. Oft ist eine kleine Menge wie 0,001 öew,# des Katalysators ausreichend, um die Veresterung des erflndungsgemäasen Verfahrens zu fördern. Die Katalysatormenge kann sich bis zu etwa 1 Gew.56 des Verfahrensgemieches bewegen·The known esterification catalysts are used for this purpose useful examples are titanium tetrachloride, aluminum chloride, titanium tetrafluoride, boron trifluoride, Aluminum tribromide, potassium ethylate, hatriunaethylate, calcium phenolate, sodium hydroxide, calcium oxide, benzenesulfonic acid, Toluene sulfonic acid, etc. Often a small amount such as 0.001 öew, # of the catalyst is sufficient to effect the esterification of the according to the invention to promote method. The amount of catalyst can be up to about 1% by weight of the process mixture move·
Wenn ein Bernsteinsäureester oder ein Ester einer phosphorhaltigen Säure mit einem Polyhydroxy«aktionsteilnehmer umgesetzt wird, so ist die Reaktion eine Umesterung, d.h. der Ersata des Esterradikale, welches ursprünglioh im Bernsteinsäureesterreaktionsteilnehmer oder im Phosphorsäureesterreaktionsteilnehmer anwesend war, durch ein Esterradikal, welches sioh vom Polyhydroxyreaktionsteilnehmer ableitet. Wenn beispielsweise ein Dimethylester einer Bernsteinsäure zur Reaktion mit einem teilverestarten Glycerin verwendet wird, welch letzteres durch die Umsetzung von Glycerin mitIf a succinic acid ester or an ester of a phosphoric acid is reacted with a polyhydroxy reaction participant, the reaction is a transesterification, ie the replacement of the ester radical which was originally present in the succinic acid ester reaction participant or in the phosphoric acid ester reaction participant, by an ester radical which is derived from the polyhydroxy reaction participant. For example, if a dimethyl ester of succinic acid is used to react with a partially esterified glycerol, the latter by the reaction of glycerol with
Phosphorpentoxyd gebildet wird, so entsteht das erfindungsgemäß8β Produkt durch Umesterung, wobei eines oder beide Methylradikale des Succinreaktionstellnehmers durch Radikale ersetzt werden, welche sich von dem teilveresterten Olycerin^ Zwischenprodukt ableiten und Methanol tritt als NebenproduktPhosphorus pentoxide is formed, the product according to the invention is formed by transesterification, one or both of which Methyl radicals of the succinic reactant are replaced by radicals, which are derived from the partially esterified Olycerin ^ Derive intermediate product and methanol occurs as a by-product
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auf· Wenn Triphenylphenylphosphit zur Reaktion mit einem teilvereaterten Glycerin verwendet wird, welch letzteres durch Umeetaung von Glycerin und einer polyisobutensubstituierten Berneteineäure gebildet ist, so entsteht daa erfinäungsgemässe Produkt durch Umesterung, wobei eines oder mehrere Phenylradikale des Triphenylphosphita durch Beterradikale ersetzt werden, welche sich von dem teilvereeterten Glyoerinzwischenprodukt ableiten und es entsteht als Nebenprodukt Phenol. Bas letztere kann an Umesterungsreaktionen beteiligt Bein, zu welchen beispielsweise die im folgenden veranschaulichte zählt, wobei R* im wesentlichen ein Kohlenwasserstoff radikal ist:on · When triphenylphenyl phosphite reacts with a partially etherified glycerol is used, the latter being formed by the conversion of glycerol and a polyisobutene-substituted succinic acid, the product according to the invention is produced by transesterification, with one or several phenyl radicals of the triphenylphosphite are replaced by hetero radicals, which differ from the partially petrified Derive glycerine intermediate product and phenol is formed as a by-product. The latter can take part in transesterification reactions involved leg, which includes, for example, the one illustrated below, where R * is essentially a hydrocarbon radical:
V0 +2HO-OH2-CH(OH)-Ch2OH —fr / V 0 + 2HO-OH 2 -CH (OH) -Ch 2 OH -fr /
R«-CH-C-O-CH2-CH(OH)-Ch2OH jR 'is -CH-CO-CH 2 -CH (OH) -CH 2 OH j
CH-S-O-CH2-CH(OH)-Ch2OH CH2-O-O-CH2-CH(OH)-CH2OhCH-SO-CH 2 -CH (OH) -Ch 2 OH CH 2 -OO-CH 2 -CH (OH) -CH 2 Oh
0 R»-CH-C* -O-OH9--CH(OH)-CH«-O-P(OC^H1.)0 R "-CH-C * -O-OH 9 --CH (OH) -CH" -OP (OC ^ H 1. )
CH2-C-O CH2-CH(OH)-CH20-P(OC6H5)2 0CH 2 -CO CH 2 -CH (OH) -CH 2 0-P (OC 6 H 5 ) 2 0
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. - 27 -. - 27 -
Die obigen phosphorhaltig»!! Seter können ferner mit teilver-βstertee Glycerin reagieren, tut stärker komplexe Produkte wie polymere Substanzen zn bilden. In ähnlicher Weise führt die Verwendung eines Bernsteinsäurehalogenide (wie das DiChlorid einer polyisobutensubstltuierten Bernsteinsäure) oder eines Phoaphorsäurehalogenlds (vie Phosphorpentoxyd oder Phr- iortriohlorid) mit einem teilveresterten Polyhydroxyavriaoh. aprodukt, sum Aue tauch des Halogenradikale des Reaktionen ei1-nehmers gegen ein Eaterradikal, welohes eich von dem teilvereaterten Polyhydroxyswlschenprodukt ableitet· Beispielsweise kann die Reaktion eines Bernsteinsäuredichlorida mit Äthylenglycol und Phosphorpentoxyd wie folgt Tor sich gehen;The above contain phosphorus »!! Seter can further teilver-βstertee glycerol react does more complex products as zn form polymeric substances. The use of a succinic acid halide (such as the dichloride of a polyisobutene-substituted succinic acid) or a phosphoric acid halide (such as phosphorus pentoxide or phr iorotriochloride) with a partially esterified polyhydroxyavria leads in a similar manner. A product, sum also the halogen radical of the reaction of the recipient against an eater radical, which is derived from the partially inhaled polyhydroxy wash product. For example, the reaction of a succinic acid dichloride with ethylene glycol and phosphorus pentoxide can go as follows;
4 HO-C2H4-OH + P2O5 -> 2(HO-C2H4-O-)2P(0)(OH) + H2O4 HO-C 2 H 4 -OH + P 2 O 5 -> 2 (HO-C 2 H 4 -O-) 2 P (O) (OH) + H 2 O
R»-CH-CMJl
j
CH9-C-Cl R »-CH-CMJl
j
CH 9 -C-Cl
CH2-C-O-C2H4-O"^ 0)(OH)(OC2H4OH) 0CH 2 -COC 2 H 4 -O "^ 0) (OH) (OC 2 H 4 OH) 0
Die folgenden Beispiele reranechauliohen das erflndungsgemässe Verfahren·The following examples illustrate the process according to the invention Procedure·
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man 156 Seile (auf das Gewicht bezogen, 1-molare Menge) Pentaerythrit au einem Gemisch aus 1130 Seilen (1-molare Menge) polyieobutenaubatituiertee Bernsteinsäureanhydrid mit einer Säure sab.1 von 99 (hergestellt durch Erhitzen eines ohlorierten Polyisobutene mit einem Molekulargewicht von und einem Chlorgehalt von 4,4# mit 20^igem molaren Überschuss von Maleinsäureanhydrid bei 2050C) und 830 Seilen eines Mineralöls hinzusetzt und das sich ergebende Gemisch 5 Stunden bei 15O0C und 5 Stunden bei 200 bis 21O0C erhitzt und das Produkt filtriert« Bas Nebenprodukt (Wasser) wird während des Erh.itzens abdestilliert. Bus Filtrat ist eine 40#ige ö!lösung des teilvereeterten EsterZwischenproduktes. Zu 1020 Seilen dieses Filtrate setzt man 310 Teile (0,5 molare Menge ^e molarer Menge verwendeten Pentaerythrits) Sripiienylphosphit hinzu. Bas Gemisch wird iO Stunden bei 180 bis 19O°C und dann bei 180°0/20mm erhitzt, wobei als Nebenprodukt der Umesterung 96 Seile Phenol abdeetillieren. Das Piltrat ist eine 33#Lge öllöeung des piiosphorhaltigen Esters mit einem Phosphorgehalt von 2156 ropes (based on weight, 1 molar amount) of pentaerythritol from a mixture of 1130 ropes (1 molar amount) polyieobutenaubatituiertee succinic anhydride with an acid sab.1 of 99 (prepared by heating an chlorinated polyisobutenes with a molecular weight of and one chlorine content adds 4.4 # washed with 20 ^ molar excess of maleic anhydride at 205 0 C) and 830 cables of a mineral oil and the resulting mixture heated for 5 hours at 15O 0 C and 5 hours at 200 to 21O 0 C and the product filtered «The by-product (water) is distilled off during heating. Bus Filtrat is a 40 # oil solution of the partially esterified ester intermediate. 310 parts (0.5 molar amount of pentaerythritol used) of sipiienyl phosphite are added to 1020 cords of this filtrate. Bas mixture is heated iO hours at 180 to 19O ° C and then at 180 ° 0 / 20mm, wherein abdeetillieren as a byproduct of transesterification ropes 96 phenol. The piltrate is a 33 # liquid solution of the phosphorus-containing ester with a phosphorus content of 2
Es wird eine polyisobutensubstituierte Bernsteinsäure hergestellt, indem man Haieinsäureanhydrid mit einem chlorierten Polyisobuten eines Molekulargewichtes von 1500 und eines Chlorgehaltes von 4,4$ bei 20O0C erhitzt, um das polyieobutensubetltuierte Bernsteinsäureanhydrid mit einer Säurezahl von 96 zu bilden, mit einem Mineralöl mischt, und das AnhydridA polyisobutene-substituted succinic acid is prepared by heating sharkic anhydride with a chlorinated polyisobutene with a molecular weight of 1500 and a chlorine content of 4.4 $ at 20O 0 C to form the polyisobutene-substituted succinic anhydride with an acid number of 96, and mixing with a mineral oil the anhydride
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mit Waaser bei 90 tie 11O0C hydrolysiert. Ee wird ein teilverestertes Propylenglycol bereitet, indem man bei 80 bie 1100C zu der obigen Bernsteinsäure tropfenweise Propylen« oxyd (0,5 Mol Bernsteinsäure je Mol Propylenoxyd) hinzusetzt» das sich ergebende Gemisch auf 100°C/7mm erhitzt* den Rückstand mit einer zusätzlichen Menge Mineralöl mischt, um eine 50#ige öllösung herzustellen, und dann die öllösung filtriert. Ein Gemisch aus 1733 Teilen der obigen öllösung dee teilver« esterten Propylenglyeols und 91 ieilen Triphenylphaephit wird 7,5 Stunden bei 150 bis 1600C erhitzt, wobei 57 Teile Phenol abdestillieren.Der Eückatarvd wird zur Bildung einer 50#igen Öllösung mit Mineralöl verdünnt und filtriert. Das Illtrat iat eine öllösung einea phosphorhaltigen Esters mit einem Phosphorgehalt von 0with Waaser at 90 tie 11O 0 C hydrolyzed. Ee is prepared a partially esterified propylene glycol, by reacting at 80 bie 110 0 C to the above succinic acid dropwise propylene 'oxide (0.5 mole succinic acid per mole of propylene oxide) adds "the resulting mixture to 100 ° C / 7mm heated * to the residue mix an additional amount of mineral oil to make a 50 # oil solution, and then filter the oil solution. A mixture of 1733 parts of the above oil solution teilver dee "esterten Propylenglyeols and 91 ieilen Triphenylphaephit is heated for 7.5 hours at 150 to 160 0 C, whereby 57 parts of phenol abdestillieren.Der Eückatarvd is diluted to form a 50 # oil solution with mineral oil and filtered. The Illtrat iat an oil solution of a phosphorus-containing ester with a phosphorus content of 0
Bie Öllösung (1890 Teile) des teilveresterten Propylenglycole von Beispiel 2 und Phosphorpent0x5d (46 Teile) werden bei 230C gemischt. Das Gemisch wird 7 1/2 Stunden bei 50 bis 600C erhitzt und dann auf 6O°C/5mm erhitzt. Da» Gemisch wird filtriert. Das Pll trat ist eine öllösung eines phosphor·» haltigen Esters·Bie oil solution (1890 parts) of the partially esterified propylene glycols of Example 2 and Phosphorpent0x5d (46 parts) are mixed at 23 0 C. The mixture is heated for 7 1/2 hours at 50 to 60 0 C and then heated to 6O ° C / 5mm. The mixture is filtered. The PIL is an oil solution of a phosphorus-containing ester
Bin Gemisch aus 670 Teilen Pentaerythrit und 2670 Tüllen des polyiaobutensubetituierten BernsteinsUureanliydride von Beispiel 1 (0,5 Mol. je Mol Pentaerythrit) in 2194 TeilenA mixture of 670 parts of pentaerythritol and 2670 spouts of polyiaobutene-substituted amber, ureanlihydride of Example 1 (0.5 mol. Per mol of pentaerythritol) in 2194 parts
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Mineralöl wird iß 3 Stunden auf 1900C und dann 8 Stunden bei 190 bis 200°C erhitzt. Durch das Ssmiseb, wird 0,5 Stunden Stickstoff geblasen und es wird filtriert. Das Filtrat iet eine 4ö#ige öllöeung eines teureresterten Pentaerythrit». Zu 2935 !Peilen der obigen lösung und 1060 Teilen Mineralöl setzt man 284· feile Piiosphorpentoxyd (0*8 molare Mengen je molarer Menge dee verwendeten Pentaerytitrite) hinzu* Das sich ergebende Gemisch wird 5 Stunden bei 11$ bis 1200G erhitzt und filtrierte Daß Filtrat ist eine 25#ige Öllöeung eines phoephorhaltigen Bsters mit einem Hiaepüorgehalt von 1,2$«Mineral oil is heated ISS 3 hours at 190 0 C and then for 8 hours at 190 to 200 ° C. Nitrogen is blown through the Ssmiseb for 0.5 hours and it is filtered. The filtrate is a 4-hole oil solution of an expensive esterified pentaerythritol. To 2935! Sight of the above solution and 1060 parts of mineral oil are employed 284 · feile Piiosphorpentoxyd (0 * 8 molar quantities per molar quantity dee Pentaerytitrite used) added * The resulting mixture is heated for 5 hours at $ 11 to 120 0 G, and filtered That Filtrate is a 25 # oil solution of a phoophore-containing Bster with a Hiaepüor content of $ 1.2 «
Bei 500C wird ein Geadeen auß 1 Mol Itiiylenglycol, 0,5 Mol Phosphorpentoxyd und 0,5 Hol eines mit Polyisobuten vom Molekulargewicht 60 000 substituierten Bernsteinsäureanhydrid» (Süurezahl 10Öt hergestellt durch Umeeuzung vtm Maleinsäureanhydrid mit einem chlorierten Polyiaobutan elnea Molekulargewichtes von 60 000 und eines Chlorgehaltes von 4,3$ bei 2050O) im dreifachen Volumen eines Mineralöle bereitet und dann 10 Stunden bei 120 bis 14O0G erhitzt.At 50 0 C is a Geadeen Auss Itiiylenglycol 1 mole, 0.5 mole of phosphorus pentoxide and 0.5 Get a polyisobutene with a molecular weight of 60,000 substituted succinic anhydride "(Süurezahl 10Ö t vtm prepared by Umeeuzung maleic anhydride with a chlorinated Polyiaobutan elnea molecular weight of 60, 000 and a chlorine content of $ 4.3 at 205 0 O) in three times the volume of a mineral oil and then heated at 120 to 14O 0 G for 10 hours.
Es wird ein teilverestertes Octylenglyeol hergestellt, indem man 1 Mol Octylenglycol mit 0»5 Mol eines mit Polypropen vom Molekulargewicht 1500 substituierten Bernsteineäureanhydrids mit einer Sawrezahl von »OC bei 200 Ms 220°C umsetzt„ Das Produkt --drd mit ei 1^n gleichen :>!wtcht anA partially esterified octylene glycol is produced by 1 mole of octylene glycol with 0 »5 moles of one with polypropene with a molecular weight of 1500 substituted succinic anhydride with a saw rate of »OC at 200 Ms 220 ° C implements “The product --drd with ei 1 ^ n identical:>! wcht an
9 0 3 8 2 9./ 1 4 0 49 0 3 8 2 9. / 1 4 0 4
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Dodecan und Phosphorsäure ( 1 Hol je Hol verwendeten Ootylenglycols) gemischt. Bas eich ergebende Gemisoh wird 6 Stunden bei 10O0C erhitzt, wobei Wasser als Hebenprodukt der Veresterung abdestilliert. Der Rücketand ist eine Lösung eines phosphorhaltigen Beters.Dodecane and phosphoric acid (1 hol per hol ootylene glycol used) mixed. Bas calibration resulting Gemisoh is heated for 6 hours at 10O 0 C, water being distilled off as the esterification product lifting. The back tand is a solution of a phosphorus-containing prayers.
Ein Gemisch aus 1 Mol des polyiaobutensubstituierten Ben * steinsäureanhydrids von Beispiel 1 und 1 Hol Glycerin im zweifachen Volumen des Gemisches Toluoljwird bei Rückflusstemperatur (1100C) erhitzt« wobei Wasser durch azeotrope Destillation entfernt wird. Zu dem Rückstand setzt man 0t5 Hol Phosphorpentasulfid hinzu und das Gemisch wird 4 Stunden bei 90 bis 1100C erhitzt. Dann wird Toluol durch Vakuumdestillation entfernt. Der Rückstand ist ein phoaphorhaltiger Ester.Steinsäureanhydrids heating a mixture of 1 mole of the polyiaobutensubstituierten Ben * of Example 1 and 1 Hol glycerol in a two-fold volume of the mixture Toluoljwird at reflux temperature (110 0 C), "wherein water is removed by azeotropic distillation. 0 t of 5 ha of phosphorus pentasulphide are added to the residue and the mixture is heated at 90 to 110 ° C. for 4 hours. Then toluene is removed by vacuum distillation. The residue is a phosphorus-containing ester.
Es wird ein teilverestertes Propylenglycol hergestellt, indem man 1 Mol Phosphorsäure alt 3,3 Hol Propylenoxyd umsetzt« wobei das Nebenprodukt (Wasser) abdestilliert wird. Zu 390 g diese» teilveresterten Propylenglyoole setzt man 200 g Toluol und 14-95 g des polyisobutensubstituierten Bernsteinsäureanhydrids von Beispiel 1 hinzu. Das Gemisch wird 8 Stunden bei 158 bis 1630C* und dann bei 160°G/1-2mm erhitzt. Der Rückstand wird mit 1200 g Mineralöl gemischt und erhitzt, um Toluol abzudestillieren. Der Rücketand wird filtriert. Das Filtrat ist eine Öllösung eines phosphorhaltigen Esters mit einemA partially esterified propylene glycol is produced by reacting 1 mole of phosphoric acid or 3.3% propylene oxide, with the by-product (water) being distilled off. 200 g of toluene and 14-95 g of the polyisobutene-substituted succinic anhydride from Example 1 are added to 390 g of these partially esterified propylene glycols. The mixture is heated for 8 hours at 158 to 163 0 C * and then at 160 ° G / 1-2mm. The residue is mixed with 1200 g of mineral oil and heated to distill off toluene. The residue is filtered. The filtrate is an oil solution of a phosphorus-containing ester with a
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Be wird ein teilverestertes Sorbit hergestellt» indem man 1 Mol Sorbit und 1 Mol Phosphorpentoxyd bei 110 bis 15O0C erhitat. Bas Zwischenprodukt wird in. farblosem Paraffinöl aufgelöst und mit 2,5 Hol des polyisobutensubatituierten Bernateinaäureanhydrida von Beispiel 1 gemischt. Das sioh ergebende Gemisch wird 7 Stunden bei 2000C erhitzt und filtriert. Be is produced a partially esterified sorbitol "by erhitat 1 mole of sorbitol and 1 mole of phosphorus pentoxide at 110 to 15O 0 C. The intermediate product is dissolved in colorless paraffin oil and mixed with 2.5% of the polyisobutene-substituted amberateic anhydride from Example 1. The resulting mixture is heated at 200 ° C. for 7 hours and filtered.
Bs wird ein mit Olefinpolymerem substituiertes Bernsteinsäureanhydrid hergestellt, indem man 1f2 Mol Maleinsäure» anhydrid mit 1 Mol eines Copolymeren aus 75 Mol# Propylen und 25 Mol$ Äthylen mit einem mittleren Molekulargewicht von 10 000, bei 200 bis 2200C erhitzte Zu einer Lösung des obigen Anhydrids im gleichen Gewicht Mineralöl^setzt man bei 250C ' 2 Mol Keopentylglyeol und 1 Mol phosphorige Säure hinzu. Das Gemisch wird 2 Stunden auf 12O0C und dann. 5 Stunden bei bis 1800C erhitzt, wobei Wasser durch. Destillation entfernt wird ο Der Rückstand wird filtriert o Bas JPiltrat ist eine Öllösung eines phosphorhaltigen Esterso Bs is made substituted with Olefinpolymerem succinic anhydride by reacting 1 f 2 moles of maleic 'anhydride with 1 mole of a copolymer of 75 mole # propylene and 25 mol $ ethylene having an average molecular weight of 10 000 at 200 heated to 220 0 C to a solution of the above anhydride in the same weight mineral oil ^ one adds phosphorous acid at 25 0 C '2 moles Keopentylglyeol and 1 mol. The mixture is 2 hours at 12O 0 C and then. Heated for 5 hours at up to 180 ° C., with water through. Distillation is removed o The residue is filtered o Bas JPiltrat is an oil solution of a phosphorus-containing ester o
Beispiel 11 . . ·. Example 11 . . ·.
Nach der Arbeitsweise des Beispiels 10 wird ein haltiger Ester hergestellt aus einem Reaktionsgemisoh von Following the procedure of Example 10, a containing ester is prepared from a reaction mixture of
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0,1 Mol eines Bernsteinsäureanhydride» welches mit einem Ieobuten-styrol-Copolymeren (Isobuten:Styrol gewichtsmäsaig 95:5, mittleres Molekulargewicht 2000) substituiert ist, 1 Hol Di(äthylenglyool) und 0,5 Mol Phosphoroxychlorid·0.1 mol of a succinic anhydride »which with a Ieobutene-styrene copolymers (isobutene: styrene by weight 95: 5, average molecular weight 2000) is substituted, 1 hol of di (ethylene glycol) and 0.5 mol of phosphorus oxychloride
Nach der Arbeitsweise des Beispiele 10 wird ein phosphorhai tiger Ester gewonnen aus einem Reaictionsgemleoh von 0,5 Mol des polyisobutensubstituierten Bernsteinsäureanhydrids von Bei8piel 1, 1 Mol Tri(äthylenglycol) und 0,1 Mol Birnethylphosphit.Following the procedure of Example 10, a phosphorus-tiger ester is obtained from a Reaictionsgemleoh of 0.5 mol of the polyisobutene-substituted succinic anhydride from Example 1, 1 mol of tri (ethylene glycol) and 0.1 mol Methyl phosphite.
Nach der Arbeitsweise von Beispiel 10 wird ein phosphorhaltiger Ester hergestellt aus einem Reatetionagemiach von 1 Mol des polyieobutensubstituierten Bernsteinsäureanhydrids von Beispiel 1, 0,5 Mol Triäthylphosphit und 1 Mol eines Copolymeren aus 5 Mol Allylalkohol und 1 Mol Styrol mit einem Molekulargewicht von 1100.Following the procedure of Example 10, a phosphorus-containing ester is prepared from a Reatetionagemiach of 1 mole of the polyobutene-substituted succinic anhydride of Example 1, 0.5 mole of triethyl phosphite and 1 mole of one Copolymers of 5 moles of allyl alcohol and 1 mole of styrene with a molecular weight of 1100.
Es wird ein phosphorhaltiger Seter hergestellt, indem man ein Gemisch des teilveresterten Pentaerythrits (40#ige 01-lösung) und Diphenyldithiophoephorsäureehlorid (2 Mol je Mol Pentaerythrit) bei 150 bis 1800C erhitzt»A phosphorus-containing setter is produced by heating a mixture of the partially esterified pentaerythritol (40 # 01 solution) and diphenyldithiophoephoric acid chloride (2 moles per mole of pentaerythritol) at 150 to 180 ° C »
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Be wird ein phosphornaltiger Eater hergestellt, indem man zunächst bei 120 bis 20O0C 1 Hol des polyisobutensubstituierten Bernsteinaäur©anhydride von Beispiel 1 und 1 Mol Mannit« monooleat unter Bildung eines teilveresterten Manriitzwiachenproduktes erhitzt und dann daa Zwischenprodukt bei 2000C mit 3 KoI Di(heptylpheny^phosphorchlorid (d.h. (CyH1CC6H4O)2PCl) in einem gleichen Volumen Mineralöl erhitzt. A phosphorous eater is produced by first heating at 120 to 20O 0 C 1 hol of the polyisobutene-substituted succinic anhydride from Example 1 and 1 mol of mannitol monooleate to form a partially esterified Manriitz wax product and then heating the intermediate product at 200 0 C with 3 K di di (heptylpheny ^ phosphorus chloride (ie (CyH 1 CC 6 H 4 O) 2 PCl) heated in an equal volume of mineral oil.
Ss wird ein phosphorfcaltiger Ester hergestellt, indem man zunächst bei 100 bis 1800C 1 Mol das polyiaobutensubstituiertei: Bernateinsaureaiitiydrids von Beispiel 1 und 1 Mol Glycerin in 1000 g Mineralöl erhitzt und dann bei 150 bis 2000C das obige Rea&tionegemiseh mit 0,5 Mol des Anhydrides der Diäthylphosphorsäure (d.h. (O2H5O)2P(O)-O-P(O)(OC2H3)) erhitat, A phosphorus ester is produced by first heating 1 mol of the polyiaobutene-substituted: Bernateinsaureaiitiydrids from Example 1 and 1 mol of glycerol in 1000 g of mineral oil at 100 to 180 0 C and then at 150 to 200 0 C the above reaction mixture with 0.5 mol of the anhydride of diethylphosphoric acid (ie (O 2 H 5 O) 2 P (O) -OP (O) (OC 2 H 3 )),
Bs wird ein phoephorhaltiger Ester hergestellt durch ?2rhitaen von 1 Mol des polyisobuteiisubetituierten Bernsteinsäureanhydrids van Beispiel 1 und 1 Mol Sorbit, in welchem eine Hydroxygruppe mit ölsäure verestert ist und ein anderes Eydroxyradikal durch ein Tatra(oxypropylan)radikal substituiert worden* ist, bei 140 bis 18O0C, mischen der obigen Sealctionamaasö mit einem gleichen Volumen Mineralöl undA phosphorus-containing ester is prepared by adding 1 mol of the polyisobutene-substituted succinic anhydride from Example 1 and 1 mol of sorbitol in which a hydroxyl group is esterified with oleic acid and another hydroxyl radical has been substituted by a Tatra (oxypropylan) radical * at 140 to 180 0 C, mix the above Sealctionamaasö with an equal volume of mineral oil and
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dann. Erhitzen der üllöeung mit einen Mol O.O-Di(4-methyl~ 2-pentyl)dithiophosphorsaure bei 100 bis 1200C.then. Heating the üllöeung with a mole OO-di (4-methyl ~ 2-pentyl) dithiophosphorsaure at 100 to 120 0 C.
Bin phosphorhaltiger Ester wird wie folgt hergestellt: Ein teilverestertes Resorcin (gebildet durch. Erhitzen von 0,75 Hol des polyisobutensubstituierten Bernateinaäurea — hydride von Beispiel 1 mit 1 Hol Resorcin in 1000 g Diphenyläther als Verdünnungemittel bei 100 bis 20O0C) und Phosphorpentoxyd (0,1 Mol ;Je Mol Resorcin) werden 5 Stunden bei 150 bis 1600C erhitzt.A phosphorus-containing ester is produced as follows: A partially esterified resorcinol (formed by heating 0.75 hol of the polyisobutene-substituted bernatein acid hydride from Example 1 with 1 hol of resorcinol in 1000 g of diphenyl ether as a diluent at 100 to 20O 0 C) and phosphorus pentoxide (0 , 1 mol; per mol of resorcinol) are heated at 150 to 160 ° C. for 5 hours.
Es wird ein phoaphorhaltiger Ester hergestellt nach der Arbeitsweise des Beispiels 18 mit der Ausnahme, dass auf molarer Basis das Resorcin durch 4-Heptyl-1.2-dihydrox5 benzol ersetzt wird.A phoaphor-containing ester is produced according to the Procedure of Example 18 with the exception that on a molar basis the resorcinol is replaced by 4-heptyl-1,2-dihydrox5 benzene is replaced.
Ss wird ein phoaphorhaltiger Ester hergestellt nach der Arbeitsweise des Beispiels 18 mit der Ausnahme, dass das Resorcin auf molarer Basis durch 1.2-Dihydroxynaphthalin ersetzt wird.A phoaphor-containing ester is produced according to the Procedure of Example 18 with the exception that the resorcinol on a molar basis by 1,2-dihydroxynaphthalene is replaced.
Die erfindungsgemässen phosphorhaltigen Ester sind für mannigfaltige Zwecke brauchbar, wozu Pestizide, Weichmaoher, Rostinhibierungsmittel zur Metallbehandlung, Korroaiona-The phosphorus-containing esters of the invention are for various purposes, including pesticides, softeners, rust inhibitors for metal treatment, corrosion
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inhibierungemittel, Höchetdruckmittel, Antiversohleiaenittel und Reinigungsmittel zählen.inhibition agents, high pressure agents, anti-slip agents and detergents count.
Bine Hauptanwendung solcher Produkte let die Verwendung ale Schmiermittelzusätze. Erfindungsgemass wurde festgestellt, dass bei der Verwendung für diesen Zweck die Wirksamkeit der Produkte» einem Schmiermittel eine spezifische Eigenschaft zu verleihen» in enger Beziehung zu der Grosse dee Kohlenwasserstoffsubetituenten in den fcohlenwäeeeretoffaubstituierten bernstelneäureerzeugenden Verbindungen steht» von welchen sich die phoaphorhaltigen Beter ableiten. Inabesondere wurde gefunden» dass Produkte» in welchen der im wesentlichen einen Kohlenwasserstoff ausmachenden Substituent mehr als etwa 50 aliphatisch^ Kohlenstoffatome enthält» für die Zwecke der vorliegenden Erfindung besonders wirkeam sind.The main application of such products is their use all lubricant additives. According to the invention it was found that when using for this purpose the effectiveness of the products »to give a lubricant a specific property» in close relation to the size the hydrocarbon substituents in the carbon-substituted groups amernstelic acid-producing compounds » from which the phoaphoric worshipers derive. In particular, it was found that “products” in which of the substituents which essentially make up a hydrocarbon contains more than about 50 aliphatic ^ carbon atoms » particularly effective for the purposes of the present invention are.
Die Schmieröle» in welchen die erfindungegemässen substituierten Polyamine als Zusätze brauchbar sind» können synthetischen, tierischen, pflanzlichen oder mineralischen Ursprungs sein. Gewohnlich werden mineralische Schmiermittel wegen ihrer Verfügbarkeit, ihrer allgemeinen Vortrefflichkeit und ihrer niedrigen Kosten bevorzugt· Für bestimmte Anwendungen können Öle bevorzugt werden, welche einer derThe lubricating oils »in which the according to the invention substituted Polyamines which are useful as additives »can be synthetic, animal, vegetable or mineral Be of origin. Mineral lubricants become common because of their availability, their general excellence and their low cost preferred. For certain applications, oils containing any of the
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anderen drei Gruppen angehören. Beispielsweise werden synthetische Polyesteröle wie Sidodecyladipat und Si-2-äthylkoxyliebaeat oft als Schmiermittel für Düsenmaschinen bevorzugt. Normalerweise sind die bevorzugten Sohmiermittelöle flüssige Öle im Viakositätsbereioh von etwa 40 Saybolt Universal Seconde bei 380C bis etwa 2Ö0 Saybolt Universal Seconds bei 990G.belong to other three groups. For example, synthetic polyester oils such as sidodecyl adipate and Si-2-ethylkoxyliebaeate are often preferred as lubricants for jet engines. Normally, the preferred liquid oils are Sohmiermittelöle in Viakositätsbereioh of about 40 Saybolt Universal seconde at 38 0 C to about 2Ö0 Saybolt Universal Seconds at 99 0 G.
Sie Konsentration der phoaphorhaltigen Seter als Additives in Schmiermitteln liegt gewöhnlich im Bereich zwischen etwa 0,01 und etwa 15 Gew.#. Sie optimalen Konzentrationen für eine besondere Anwendung sind in grossem Ausmaas von der Betriebsart abhängig, welcher das Schmiermittel unterworfen wird. So können beispielsweise Schmiermittel für den Gebrauch in Benzinmotoren etwa 0,5 bis etwa 10j6 des Zusatzes enthalten, wohingegen Schmiermittelzubereitungen zur Verwendung in Getrieben und Sieseimotoren soviel wie 20$ oder sogar noch mehr des Additives enthalten können. Schmiermittel zum Gebrauch im Öl-Brennstoff -Gemisch für Zweitaktmaschinen können etwa 1# bis des Zusatzes enthalten.You Consentration of the phoaphorhaltigen Seter as Additives in lubricants is usually in the range between about 0.01 and about 15 wt. #. You optimal concentrations for a particular application are in large measure of the operating mode to which the lubricant is subjected. For example, lubricants for use in gasoline engines about 0.5 to about 10j6 of the additive, whereas lubricant preparations for use in gearboxes and diesel engines may contain as much as $ 20 or even more of the additive. Lubricants for use in the oil-fuel mixture for two-stroke engines can be about 1 # to of the addition included.
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Sie Erfindung beabsichtigt auch die Anwesenheit anderer Zusätze in den Sohniermittelsubereltungen. Zu solohen Zusätzen zählen beispielsweise ergänzende Reinigungs-» mittel des aschehaltlgen Type, Yiekositätelndexverbessernde Mittel, den Stookpunkt herabsetzende Mittel» Antischaummittel, Huchatdruokmlttel, Rostinhibierungsmittel und zusätzliche Mittel, welche Oxydation und Korrosion hemmen.You invention also contemplates the presence of others Additions in the sonic agent revelations. To solo Additives include, for example, supplementary cleaning agents of the ash-containing type, yiekosing improvers Agents, agents reducing the stook point »antifoam agents, Huchatdruokmlttel, rust inhibitors and additional agents that inhibit oxidation and corrosion.
Beispiele der aachehaltigen Reinigungsmittel sind öllöeliohe neutrale und baslache Salze von Alkali- oder Erdalkalimetallen mit Sulfonsäuren« Carbonsäuren oder organischen Phosphorsäuren, welche sich durch nlndestens eine direkte Kohlenstoff -Phosphor- Bindung kennzeichnen, beispielsweise solche, welche durch Behandlung eines Olefinpolymeren (beispielsweise Polyisobuten mit einem Molekulargewicht von 1000) mit einen Phosphorierungemittel wie Phosphortrichlorid, Phosphor-Examples of the cleaning agents containing oil are oil-oil-free neutral and basic salts of alkali or alkaline earth metals with sulfonic acids, carboxylic acids or organic phosphoric acids, which are characterized by at least one direct carbon-phosphorus bond, for example those obtained by treating an olefin polymer (e.g., polyisobutene having a molecular weight of 1000) with a Phosphorizing agents such as phosphorus trichloride, phosphorus
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heptasulfid, Phosphorpentasulfid, PhoephortriChlorid und Schwefel, weisser Phosphor und Schwefelhalogenid, oder Phosphorthiochlorid hergestellt werden. JHe am häufigsten verwendeten Salze οöleher Säuren sind die SaIae des Hatriume, Kaliums, Lithiums, Galeturns, Magnesiums, Strontiums und Bariums.heptasulfide, phosphorus pentasulfide, PhoephortriChlorid and Sulfur, white phosphorus and sulfur halide, or Phosphorothiochloride are produced. JHe most common The salts of oleic acids used are the saIae of Hatriume, Potassium, Lithium, Galeturns, Magnesiums, Strontiums and Barium.
Der Ausdruck "basisches Sals* bezeichnet die Metallsalze, in welchen das Metall in etöobiometrisoh grOsseren Mengen vorhanden ist als das organische Siiureradikal. Zu άβη gewöhnlich angewendeten Methoden sur Herstellung der basischen Salze gehört das Srhitsen einer Mineralöllösung einer Su ire mit einem etochiometriechen Überschuss eines metallhaltigen Neutralisierungemittels wie Metalloxyd, -hydroxyd,-oarboaat, -bioarbonat oder -eulfid bei einer Temperatur von etwa 5"°C und das Filtrieren der sich ergebenden Masse. Die Anwendung eines "Förderers" bei der neutralisation zur Unterstützung der Einverleibung eines grossen Metallüberschusses ist ebenfalls bekannt. Zu Beispielen, von Verbindungen, welche als Förderer brauchbar sind, zählen phenoliache Substanzen wie Phenol, Naphthol, Alkylphenol, Thiophenol, geschwefeltes Alkylphenol und KondensationepTodukte von Formaldehyd mit einer phenol!aohen Substans; Alkohole wie Methanol, 2-Propanol, Octylalkohol, Celloeolve, Garbitöl, Xthylenglyool, Stearylalkohol und Oyclohexylalkohol; Amine wie Anilin, Phenylendiamin, Phenothiaein, Phenyl-ß-naphthylamin undThe expression "basic salt" refers to the metal salts in which the metal is present in etoobiometrically larger amounts than the organic acid radical. Methods commonly used for the preparation of the basic salts include making a mineral oil solution of a su ire with an etochiometric excess of a metal-containing neutralizing agent like metal oxide, -hydroxyd, -oarboaat, -bioarbonat or -eulfid at a temperature of about 5 "° C and filtering the resulting mass. The use of a "promoter" in neutralization to aid in the incorporation of a large excess of metal is also known. Examples of compounds useful as promoters include phenolic substances such as phenol, naphthol, alkylphenol, thiophenol, sulfurized alkylphenol, and condensation products of formaldehyde with a phenolic substance; Alcohols such as methanol, 2-propanol, octyl alcohol, celloeolve, garbit oil, xethylene glycol, stearyl alcohol and cyclohexyl alcohol; Amines such as aniline, phenylenediamine, phenothiaein, phenyl-ß-naphthylamine and
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Bodecylamin. Sine besondere wirksame Methode zur Herstellung der basischen Salze besteht in dem Vermischen einer Säure mit einem Überschuss eines basischen Erdalkalimetallneutralisierungsmittels, einer phenolischen Förderverbindung und einer kleinen Menge Wasser und dem "Carbonisieren** (Versetzen mit Kohlensäure) des Gemisches bei einer erhöhten Temperatur wie 60 bis 2000O.Bodecylamine. One particularly effective method of making the basic salts is by mixing an acid with an excess of a basic alkaline earth metal neutralizing agent, a phenolic promoting compound, and a small amount of water and "carbonizing" the mixture at an elevated temperature such as 60 to 200 0 O.
Die Herstellung eines Betergente aus basischem Sulfonat wird nachfolgend veranschaulicht: Ein Gemsich aua 490 Teilen (auf das Gewicht bezogen) Mineralöl, 110 Teilen Wasser, 61 Teilen Heptylphenol, 340 Teilen Bariummahoganyaulfonat und 227 Bariumoxyd, wird 0,5 Stunden bei 1000C und dann auf 150 0 erhitzt· Dann lässt man Kohlendioxyd in das Gemisch perlen, bis das Gemisch im wesentlichen neutral ist. Bas Gemi30h wird filtriert und man findet, dass das Fitrat einen Sulfatasche^ehalt von 25$ aufweist.The preparation of a prayer Gente of basic sulfonate is illustrated below: A Gemsich aua 490 parts (by weight) mineral oil, 110 parts of water, 61 parts of heptylphenol, 340 parts Bariummahoganyaulfonat and 227 barium oxide, it is for 0.5 hours at 100 0 C and then heated to 150 0 · Then carbon dioxide is bubbled into the mixture until the mixture is essentially neutral. The mixture is filtered and it is found that the Fitrat has a sulphate ash content of $ 25.
Die Herstellung eines basischen Bariumsalzes einer Phosphor«· säure wird nachstehend veranschaulicht: Ein Polyisobuten mit einem Molekular gewicht von 50 000 wird mit 10 Gew. 1^ Phosphorpentasulfid 6 Stunden bei 2000C gemischt. Bas sich ergebende Produkt wird durch Behandlung mit Bampf bei 1600C Hydrolysiert, wobei sich ein saures Zwischenprodukt ergibt. Bas saure Zwischenprodukt wird dann zu einem basischen Salz umgewandelt, indem man mit dem Zweifachen seines Volumens an Mineralölt 2 Mol Bariumhydroxyd und 0,? Mol Phenol vermischtThe preparation of a basic barium salt of a phosphorus «· acid is illustrated below: A polyisobutene weight of 50,000 with a molecular is mixed for 6 hours at 200 0 C with 10 percent by 1 ^ phosphorus pentasulfide.. Bas resulting product is purified by treatment with Bampf at 160 0 C hydrolyzed to give results in an acidic intermediate. The acidic intermediate product is then converted to a basic salt by adding 2 moles of barium hydroxide and 0.? Moles of phenol mixed
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und dae Gemisch bei 15O0C unter Bildung einee flüssigen Produktes oarboniaiert.oarboniaiert and dae mixture at 15O 0 C to form einee liquid product.
Die phoaphorhultigen Seter sind insbesondere vorgesehen zur Verwendung In Kombination mit Höchstdruck« und korrosionshemsenden Zusätzenwie Metalldithiooarbanaten, Xanthaten, den Dithl©phosphaten der Metalle der Gruppe II und deren Epoxydaddukte, gehinderten Phenolen, geschwefelten Cyoloalkanen, Dialkylpolyeulfiden, geschwefelten Fettestem, phoaphorgesohwefelten Fettestern» Erdalkalisalaen ulkylierter Phenole» DIalkylphosphites Iriarylphosphiten und Katern der Dithiophoaphorsäuren. Kombinationen der erfindungsgemiiasen phosphorhaltig·!! Ester alt obenerwähnten Zueüteen sind insbesondere erwünscht für den Gebrauch in Schmiermitteln, welche überragende Höchstdruck- und oxydationsinhibierende Eigenschaften aufweisen müssen.The phoaphorhultigen Seter are particularly intended for use in combination with high pressure "and korrosionshemsenden Zusätzenwie Metalldithiooarbanaten, xanthates, the Dithl © phosphates of Group II metals and their Epoxydaddukte, hindered phenols, sulfurized Cyoloalkanen, Dialkylpolyeulfiden, sulfurized fatty esters, phoaphorgesohwefelten fatty esters" Erdalkalisalaen ulkylierter phenols »DIalkylphosphites Iriarylphosphiten and Katern der Dithiophoaphorsäuren. Combinations of the phosphorus-containing · !! Esters of the above-mentioned formulas are particularly desirable for use in lubricants which must have outstanding extreme pressure and oxidation-inhibiting properties.
Die Dithiophosphate der Metalle der Gruppe II sind die Salze von Säuren der Formel:The group II metal dithiophosphates are the salts of acids of the formula:
H1 H 1
H2 H 2
in welcher R1 und Hg im wesentlichen Kohlenwasserstoffradikale sind ο Beispiele tor Metallen zur Bildung solcher Salze sindin which R 1 and Hg are essentially hydrocarbon radicals ο examples of metals for forming such salts
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Barium, Calcium, Strontium, Zink und Cadmium. Die Barium- und Zinkdithiophosphate sind besonders bevorzugt« Die im wesentlichen einen Kohlenwasserstoff bildenden Radikale in der Dithiophosphoraäure sind vorzugsweise Alkylradikale niederen oder mittleren Molekulargewichtes und Alkylphenylradikale, d.h. solche, welche in der Alkylgruppe etwa 1 bis etwa 30 Kohlenetoffatome aufweisen. Zu veranschaulichenden Alkylradikalen zählen: Äthyl, Methyl, laopropyl, Isobutyl, η-Butyl, sec.»Butyl, die verschiedenen Amylalkohole, n-Hexyl-methylisobutyl-oarbinyl, Heptyl, 2-Äthylhexyl, Diisobutyl, Isooctyl, Nonyl, Behenyl, Decyl usw. Veranschaulichende niedere Alkylpheny!radikale sind: Butylphenyl, Amylphenyl, Di-amylphenyl, Octylphenyl usw. Cycloalkylradikale Bind ebenfalls brauchbar und zu diesen zählen in der Hauptsache Cyclohexyl und die niederen Alkyl-cyclohexylradikale. Andere im wesentlichen einen Kohlenwasserstoff ausmachende Radikale sind ebenfalls brauchbar wie beispielsweise Tetradeoyl, Octadecyl, Sicosyl, Butylnaphthyl, Hexylnaphthyl, Octylnaphthyl, Cyclohexylphenyl, Naphthenyl usw· Viele substituierte Kohlenwasserstoffradikale sind auch brauchbar, beispielsweise Chlorpentyl, Dichlorphenyl und Dichlordecyl.Barium, calcium, strontium, zinc and cadmium. The barium and zinc dithiophosphates are particularly preferred «The essentially hydrocarbon-forming radicals in the dithiophosphoric acid are preferably alkyl radicals low or medium molecular weight and alkylphenyl radicals, i.e. those which are in the alkyl group from about 1 to have about 30 carbon atoms. Illustrative alkyl radicals include: ethyl, methyl, laopropyl, isobutyl, η-butyl, sec. »butyl, the various amyl alcohols, n-Hexyl-methylisobutyl-oarbinyl, heptyl, 2-ethylhexyl, diisobutyl, Isooctyl, nonyl, behenyl, decyl, etc. Illustrative lower alkylphenyl radicals are: butylphenyl, Amylphenyl, di-amylphenyl, octylphenyl, etc. cycloalkyl radicals Bind can also be used and these are the main ones Cyclohexyl and the lower alkyl cyclohexyl radicals. Other essentially hydrocarbon radicals are also useful, such as tetradeoyl, Octadecyl, Sicosyl, Butylnaphthyl, Hexylnaphthyl, Octylnaphthyl, cyclohexylphenyl, naphthenyl, etc. Many substituted hydrocarbon radicals are also useful, for example chloropentyl, dichlorophenyl and dichlorodecyl.
Wie man zu den Dithiophosphorsüuren gelangt, aus welchen die Salze der Metalle der Gruppe II der Erfindung hergestellt werden, ist dem Fachmann bekannt. Sie werden gewonnen durch*die Reaktion von Phosphorpentasulfid mit einem Alkohol oder Phenol., Sa werden 4 Mol äes Alkohols oder PhenolsHow to get to the dithiophosphoric acids, from which the salts of the Group II metals of the invention are known to those skilled in the art. You are won by * the reaction of phosphorus pentasulfide with a Alcohol or phenol., Sa become 4 moles of alcohol or phenol
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je Mol Phosphorpentasulfid umgesetet, wobei die Uiaeeteung innerhalb des Temperaturbereiches τοη etwa 50 bis etwa 2000O durchgeführt werden kann· So besteht die Herstellung von Q.O-Di-n-hexyldithiophosphorsaure in der Uraesisung τοη Phosphorpentasulfid mit 4 Mol n-Hexylalkohol bei etwa 1000C,per mole of phosphorus pentasulfide reacted, the Uiaeeteung can be carried out within the temperature range τοη about 50 to about 200 0 O. The production of QO-di-n-hexyldithiophosphoric acid consists in the uresis τοη phosphorus pentasulfide with 4 moles of n-hexyl alcohol at about 100 0 C, wobei die üasetaung etwa 2 Stunden dauert. Ss wird U waseeretoff freigeaetet und der Rückstand ist die definie te Säure. Die Herstellung des Zink- oder Barlrmsalses dieser Säure kann bewirkt werden durch Reaktion mit Zinkoxyd oder Bariumoxyd. Bs 1st einfaches Vermischen und Erhitssen der beiden Reaktioneteilnehmer ausreichend, damit die Reaktion stattfindet und das eich ergebende Produkt ist für die Zwecke der vorliegenden Erfindung hinreichend rein.the training takes about 2 hours. Ss becomes U waseeretoff released and the residue is the defined Acid. The manufacture of zinc or barrels of this Acid can be produced by reaction with zinc oxide or barium oxide. B's is simply mixing and heating the two Reaction participant sufficient for the reaction to take place and the calibrating product is for the purposes of the present invention is sufficiently pure.
Besonders brauchbare Dithiοphosphate der Metalls der Gruppe II können aus Dithiophoaphorsäuren hergestellt werden, w.*ei diese wiederum durch die Reaktion τοη Phosphorpsntasulfld Bit ßeeiachen der Alkohole gewonnen werden. Die Verwendung solcher Oeadsche ermöglicht die Verwendung billigerer Alkohole, welche selbst keine öllöalichen Dithiophosphoraäuren ergeben. So kann aan ein Gemisch aus IeopropyVund Hexylalkoholen Terwenden, um sin sehr wirksames öXltSsllohes Metalldlthiophosphat m erseugen. Aus dsm gleichen Grunde können Gemische einfacher Dithiophoaphorsäuren (d.h. Säuren, wslchs aus eisern Alkohol hergestellt wurden) mit ZinkoxydParticularly useful dithio phosphates of the group metal II can be prepared from dithiophoreous acids, w. * Ei this in turn by the reaction τοη Phosphorpsntasulfld Bit ßeeiachen the alcohols are obtained. The usage Such Oeadsche enables the use of cheaper alcohols which themselves are not oil-soluble dithiophosphoric acids result. A mixture of prophylaxis and hexyl alcohols can be used to create a very effective oil solution Suck metal thiophosphate. For the same reason mixtures of simple dithiophoreous acids (i.e. acids, what were made from iron alcohol) with zinc oxide
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oder Bariunoxyd umgesetst werden» um weniger kostspielige» öllöallene Sals« au erseugen« or Bariunoxyd be umgesetst "öllöallene by less costly" Sals "au erseugen"
Zu einer anderen Klasse der Thiophosphatausütee, welche «ur Verwendung in den erfindungegemässen Sohmiennittelaubereit- ungen vorgesehen sind, zählen die Addukte der oben beschriebenen Hetalldithlophosphate mit einem Epoxyd. Die «ur Bereitung solcher Addukte brauchbaren Hetalldithiophosphate sind meistens die Zinkdithiophosphate. Die Epoxyde können Alkylenoxyde oder Arylalkylenoxyde sein«, Beispiele der Arylalkylenoxyde sind Styroloxyd, p-Äthylstyroloxyd, X-Methylstyroloxyd, 3-ß-Naphthyl~1«5-butylenoxyä, m-Itodecylstyroloxyd, und p-Chlorstyroloxyd. Zu den Alkylenoxyden aiihlen hauptsächlich die niederen Alkylenoxyde, in denen das Alkylenradikal 6 oder weniger Kohlenstoffatome enthält. Beispiele solcher niederen Alkylenoxyde sind Äthylenoxyd, Propylenoxyd, f 1.2-Butenoxydt Triraethylenoxyd, Tetramethylenoxyd, Butadienmonoepoxyd, 1.2~Hexenoxyd und Propylenepichlorhydrin. Zu anderen hier brauchbaren Bpoxyden zählern beispielsweise Butyl-9»10~epoxystearat, epoxydiertee Soyabohnenöl, epoxydlertes Tungöl und epoxydiertee Copolymereβ aua Styrol mit Butadien. Another class of Thiophosphatausütee that "for use are provided in the Ungen erfindungegemässen Sohmiennittelaubereit- include the adducts of Hetalldithlophosphate described above with an epoxy. The metal dithiophosphates which can be used for the preparation of such adducts are mostly zinc dithiophosphates. The epoxides can be alkylene oxides or arylalkylene oxides, examples of the arylalkylene oxides are styrene oxide, p-ethyl styrene oxide, X-methyl styrene oxide, 3-β-naphthyl ~ 1-5-butyleneoxy, m-itodecyl styrene oxide, and p-chlorostyrene oxide. The alkylene oxides mainly include the lower alkylene oxides in which the alkylene radical contains 6 or fewer carbon atoms. Examples of such lower alkylene oxides are ethylene oxide, propylene oxide, 1,2-f Butenoxyd t Triraethylenoxyd, Tetramethylenoxyd, Butadienmonoepoxyd, 1.2 ~ Hexenoxyd and Propylenepichlorhydrin. Other epoxies which can be used here include, for example, butyl-9-10-epoxystearate, epoxidized soybean oil, epoxidized tung oil and epoxidized copolymers including styrene with butadiene.
Das Addukt kann durch einfaches Vermischen des Dithiophosphats und des Epoxyda gewonnen werden. Die Reaktion 1st gewöhnlich exotherm und kann Innerhalb welter Temperatur·- grenzen von etwa O0C bis et v/a 2000C ausgeführt werden.The adduct can be obtained by simply mixing the dithiophosphate and the epoxy. The reaction is usually exothermic and may 1st Within Welter temperature · - limits from about 0 ° C to et v / a 200 0 C are performed.
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Well die Reaktion exotherm ist, wird sie am besten ausgeführt, indem man einen Reaktionsteilnehmer, gewöhnlich das Epoxyd, in kleinen Anteilen zum anderen Heaktionateilnehmer hinzusetzt, um eine bequeme Steuerung der Reaktionetemperatur au erzielen. Me Reaktion kann in einem Löeungmittel wie Benzol, Mineralöl, Naphtha oder n-Hexan aufgeführt werden.Since the reaction is exothermic, it is best carried out by passing one reactant, usually the epoxy, in small proportions to the other reactant added for convenient control of the reaction temperature au achieve. Me reaction can take place in a solvent such as benzene, mineral oil, naphtha, or n-hexane are listed.
Sie chemische Struktur des Addukteβ iat nicht bekannt. Mehr als ein Mol, bisweilen so viel wie 4 Mol des Epoxyda können mit dem Pithiοphosphat kombiniert werden, um brauchbare Produkte zu bilden. Jedoch wurde gefunden, dass Addukte, welche durch die Reaktion von einem Mol des Dithiophoaphata mit etwa 0,25 Mol bis etwa 1 Mol eines niederen Alkylenoxide, insbesondere Ä'thylenoxyd und Propylenoxyd gewonnen werden, besonders brauchbar und daher bevorzugt sind.The chemical structure of the adduct is unknown. More than a mole, sometimes as much as 4 moles of the epoxyda can can be combined with the pithio phosphate to be useful Forming products. However, it has been found that adducts, which by the reaction of one mole of the Dithiophoaphata with about 0.25 mole to about 1 mole of a lower alkylene oxide, in particular ethylene oxide and propylene oxide are obtained, are particularly useful and are therefore preferred.
Die Sohmiermittelzubereitungen können Metalldetergentzusätze in Mengen enthalten, welche gewöhnlich im Bereich von etwa 0,1 bis etwa 20 Gew.# liegen. Bei einigen Anwendungen, beispielsweise beim Schmieren von Marinedieselmotoren, können die Schmlermittelzubereltungen ao viel wie 30fi eines Hetalldetergentzusatzes enthalten. Sie können andere Zusätze wie Höchstdruckzueatsmittel, viakositätsindexverbessemde MIttel und den Stockpunkt herabsetzende Mittel je In Mengen enthal- * ten, welche innerhalb des Bereiches von etwa 0,1ji bis etwa 10*5 liegen Λ The soaking agent formulations can contain metal detergent additives in amounts which are usually in the range of about 0.1 to about 20 wt. #. In some applications, such as marine diesel engine lubrication, the lubricant compositions may contain as much as 30% of a metal detergent additive. They can contain other additives such as extreme pressure additives, viscosity index improving agents and agents reducing the pour point, each in amounts which are within the range from about 0.1ji to about 10 * 5 Λ
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Sie folgenden Beispiele veranschaulichen die Sohaieralttelaubereltungen der vorliegenden Erfindung, wobei sich alle Prosentangaben auf das Gewicht bessiehen:The following examples illustrate the clothing old clothes of the present invention, all of which Prosent information on the weight:
MineralsohmierBl SAB 30 mit einem Gehalt an O,755& des Produktes von Beispiel 2 und 0,156 phosphor als Bariumealz der Di-n~nonyldi thiopho sphorsäure.MineralsohmierBl SAB 30 with a content of O, 755 & des Product of Example 2 and 0.156 phosphorus as barium salt of di-n ~ nonyldi thiophosphoric acid.
MineralBohoieröl SAl 10W-30 mit einem Gehalt an O,4$ dee Produktes des BeispieleMineralBohoieröl SAl 10W-30 containing O, 4 $ dee product of Examples
Mineralechmierul SAS 90 mit einem Gehalt an 0,1# des Produktes von Beispiel 4 und 0,155t des Zinksalzee eines äquimolaren Gemieohes aus Di~cyolohexyl~dithlopho8phorsäure und Di-iaobutyl-dithiophoephorsäure.Mineralechmierul SAS 90 containing 0.1 # of the product of Example 4 and 0.155t of the zinc salt of an equimolar Mixtures of di ~ cyolohexyl ~ dithlopho-phosphoric acid and di-iaobutyl-dithiophoephoric acid.
Mineralsohmieröl SAS 30 mit einem Gehalt an 2# des Produktes ▼on Beispiel 4«Mineral simmering oil SAS 30 with a content of 2 # of the product ▼ on example 4 «
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einer Ditniophosphorsäure, welche durch Uasetaung vona ditniophosphoric acid, which by Uasetaung von
p-Butylphenol und 4O?6 (Hol) n-Pentgrlalkohol hergestellt let·p-Butylphenol and 4O? 6 (Hol) n-Pentgrl alcohol produced let
Hineralaohmieröl SAS 50 mit. einem Gehalt an 3# des Produktes von Beispiel 4 und Ο,ΐίό Phosphor als Caloiumealz dee Dihexjridi thiopbosphats.Hineralaohmieröl SAS 50 with. a content of 3 # of the product of Example 4 and Ο, ΐίό phosphorus as Caloiumealz dee Dihexjridi thiopbosphats.
ootyldithiophosphat und V& Sulfataaohe als Bariummahoganyootyldithiophosphate and V & sulfataaohe as barium mahogany sulfonat»sulfonate »
Beiepiel Example XX
Mineralschmieröl SAE !K) mit einem Gehalt an 5% de« Produktes ▼on Beispiel 10, O,1£ Phosphor ale Zinksais eines Gemisches äquimolarer Kengen von Ui-isopropyldithiophosphorsäure und Di-n-decyldlthiophoapiioreäure, und 2,5# SuIf at asche alsMineral lubricating oil SAE! K) with a content of 5% of the "product" on Example 10, 0.1 £ phosphorus ale zinc as a mixture of equimolar amounts of ui-isopropyldithiophosphoric acid and di-n-decyldlthiophoapioreic acid, and 2.5 # sulfate ash as
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basisches Bariuiadetergent, hergestellt duroh Carbonisieren bei 15O0C eines Gemisches, welches aus Mineralöl, Bariumdidodecylbenzolaulfonat und 1,5 Mol Bariumhydroxyd besteht, In Gegenwart einer kleinen Menge Wasser und 0,7 Mol Octylphenol als Förderer«basic Bariuiadetergent prepared duroh carbonizing at 15O 0 C a mixture consisting of mineral oil, and 1.5 mol Bariumdidodecylbenzolaulfonat barium hydroxide, In the presence of a small amount of water and 0.7 mol of octylphenol as a promoter "
Mineralschmieröl SAE 10W-30 mit einem Gehalt an 6$ des Produktes des Beispiels 17, 0,075$ Phosphor als Zinkdl-n-octyldithiophosphat, und 5$ des Bariumsalzes einer sauren Masse« welche durch Reaktion von 1000 Teilen eines Polyisobutene mit einem Molekulargewicht von 60 000 mit 100 Seilen Phoeptaorpentasulfid bei 2000O und Hydrolysieren des Produktes mit Dampf bei 1500C hergestellt wurde.Mineral lubricating oil SAE 10W-30 with a content of 6 $ of the product of Example 17, 0.075 $ phosphorus as zinc-n-octyldithiophosphate, and 5 $ of the barium salt of an acidic mass "which is obtained by reacting 1000 parts of a polyisobutenes with a molecular weight of 60,000 with 100 ropes of Phoeptaorpentasulfid at 200 0 O and hydrolyzing the product with steam at 150 0 C was produced.
MineralschmieröX SAB 10 mit einem Gehalt an 2$ des Produktes von Beispiel 20,0,075^ Phosphor als Addukt von Zinkdicyclo» hexyldithlophosphat, behandelt mit 0,3 Mol Äthylenoxyd, 2% geschwefelten Spermöle mit einem Schwefelgehalt von 10$, 3,5^ eines Poly-(alkylmethacrylats) als Viskositäalndexverbesserer, 0,02',J eines Poly-(alkylmethacrylats) als den Stockpunkt herabsetzendes Mittel, 0,003$ eines Poly-(alkylalloxare)als Antiachaummittel.MineralschmieröX SAB 10 with a content of 2 $ of the product of Example 20,0,075 ^ phosphorus as an adduct of zinc dicyclohexyldithlophosphate, treated with 0.3 mol of ethylene oxide, 2% sulphurized sperm oils with a sulfur content of 10 $, 3.5 ^ of a poly - (alkyl methacrylate) as a viscosity index improver, 0.02 ', J of a poly (alkyl methacrylate) as a pour point depressant, $ 0.003 of a poly (alkylalloxare) as an anti-foam agent.
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Mineralschmieröl SAB 10 mit einen Gehalt an 1,53* des Produktes von Beispiel 19, O,O?5£ Phosphor als Addukt, welches durch Erhitsen von ZinJcdinonyldithiophoephat Bit 0,25 KoI 1«2~Ηβχβη-oatyd bei 1200C erhalten wurde» eine» geschwefelten Methyl-Mineral lubricating oil with a content of SAB 10 1.53 * of the product of Example 19, O, O? 5 £ phosphorus as an adduct obtained by Erhitsen of ZinJcdinonyldithiophoephat Bit 0.25 Koi 1 '2 ~ Ηβχβη-oatyd at 120 0 C »A» sulphurized methyl ester der Tallöleäure mit eine» Sohvefelgehalt vonEsters of tall oleic acid with a »Soap content of 6£ eines Polybuten-Viakoeitäteindexverbeeserere, 0,005£ eines£ 6 of a polybutene viscosity index verbeeserere, £ 0.005 of one
Mineralechmieröl SAB 20 mit einen Gehalt an 1,5J* des Produktes von Beispiel 2, 0,5^ Didodecylphoephit, Ti» eines geschwefelten Spermöle mit einem Schwefelgehalt von 9£t einen basischen Calciunreinigungsmittel, hergestellt durch Carbonisieren eines Gemisches aus Mineralöl, Calciunmahoganysulfonat und 6 Hol Calciumhydroxid in Gegenwart eines äquimolaren Gemisches (10% des Gemisches) von Methylalkohol und n-Butylalkohol als Förderer bei Rückfluss temperatur.Mineral lubricating oil SAB 20 with a content of 1.5% of the product of Example 2, 0.5 ^ didodecylphosphite, Ti »of a sulphurized sperm oil with a sulfur content of 9%, a basic calcium impurity, produced by carbonizing a mixture of mineral oil, calcium mahoganysulphonate and 6 Get calcium hydroxide in the presence of an equimolar mixture (10% of the mixture) of methyl alcohol and n-butyl alcohol as a promoter at reflux temperature.
MineralschmierSl SAB 10 mit einem Gehalt an 25^ des Produktes von Beispiel 13» ο»ο79έ Phosphor als Zinkdiootyldithiophosphat, 2?s eines Bariuoreinigungsmittels, hergestellt durch neutralisieren des hydrolysieren Eeaktionsproduktes aus einem Polypropylen (Molekulargewicht 2000) mit 1 Mol Phosphor-MineralschmierSl SAB 10 with a content of 25 ^ of the product from Example 13 »ο» ο79έ phosphorus as zinc diootyldithiophosphate, 2? S of a barium detergent made by neutralizing the hydrolyzing reaction product of a Polypropylene (molecular weight 2000) with 1 mol of phosphorus
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pentasulfid und 1 NoX Schwefel, wobei ait Bariumhydroxyd neutralisiert wird» 3# eines Bariumeulfonatreinigungemittel«, hergestellt durch Carbonisieren einer Mineralöllösung von Mahoganysäure und einen 500#Lgen stöchionetrisohen überschuss an Bariumhydroxid in Gegenwart von Phenol als Förderer bei 180 O1 3# eines ergänzenden asoheloaen Detergent» hergestellt durch Copolymer!sieren eines Gemisches aus 95 Gew.56 Deoylraethacrylaf und 5 Gew»# Diäthylaninoäthylacrylat.pentasulfide and 1 NOX sulfur, where a with barium hydroxide is neutralized "3 # of a barium eulfonate cleaning agent", produced by carbonizing a mineral oil solution of mahogany acid and a 500 # Lgen stoichiometric excess of barium hydroxide in the presence of phenol as a promoter at 180 ° 1 3 # of a complementary asoheloaen detergent Produced by copolymerizing a mixture of 95% by weight of deoylraethacrylate and 5% by weight of diethylaninoethyl acrylate.
Mineralβohmleröl SA£ 30 ctit einem Gehalt an 2/* des Produktes von Beispiel 20, 0,1# Phosphor als Zinkdi«n~hexyldithiophoe~ phat» 1O^ elnee chlorierten Paraffinwaohaes mit einem Chlorgohalt von 4(¥, 2$ Dibutyltetraeulfid, 2*4 geschwefelten Bipentens, 09&t Oleyleaid, 0,003'* eines Antlsohautonittels, 0»O2^ eines den Stockpunkt herabsetzenden Hittelft und 3^ eines Vislcositätslndexverbeaeerere·Mineral ohmler oil SA £ 30 ct with a content of 2 / * of the product of Example 20, 0.1 # phosphorus as zinc di "n ~ hexyldithiophosphate" 1O ^ elnee chlorinated paraffin wax with a chlorine content of 4 (¥, 2 $ dibutyl tetra sulfide, 2 * 4 sulphurized bipentens, 0 9 & t oleyleaid, 0.003 '* of an anti-sustaining agent, 0 »O2 ^ of a part which lowers the pour point and 3 ^ of a viscosity index verbeaeerere ·
Mineraleohmieröl SAB 10 mit einem Gehalt an 3ca des Produktes von Beispiel 5, 0,075^ Phosphor als Zinksalz einer Dithiophosphorsäure, hergestellt durch die Reaktion von Phoaphorpentasulfid mit einem ä^uimolaren Gemisch aus n-Butylalkohol und BodecylaDcohol, 3i> eines Bariiimreinigungsiaittele, hergestellt durch Carbonisieren einer HineralöllösungiMineral ohmic oil SAB 10 with a content of 3 c a of the product of Example 5, 0.075 ^ phosphorus as the zinc salt of a dithiophosphoric acid, produced by the reaction of phosphorus pentasulfide with an equimolar mixture of n-butyl alcohol and bodecylaDcohol, 3i> a Bariiimreinigungsiaittele, produced by Carbonizing a Hineral Oil Solutioni
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welche ein Mol Spereöl, O96 Hol Octylphenol, 2 Hol Bariumoxyd und ein· kleine Kens· Wasser enthält, bei 15O0C.which contains a mole of spere oil, O 9 6 hol octylphenol, 2 hol barium oxide and a small kens water, at 150 0 C.
phosphat.phosphate.
Mineralsohmieröl 8AE 30 »it einen Gehalt an yf> des Produkte* von Beispiel H und O,1£ Phosphor als Zinkdi-(ieobutylphenyl)dithiophoephat.Mineral oil 8AE 30 with a content of yf> of the product * of Examples H and O, 1 £ phosphorus as zinc di (ieobutylphenyl) dithiophoephate.
ron Beispiel 9«ron example 9 «
nineralachBleröl SA35 90 alt eine« Gehalt an 35* des Produktes von Beispiel 11 und 0,2^ Phosphor als Reaktionsprodukt von 4 NoI Terpentin mit 1 Mol Phosphorpentasulfid«nineralachBleröl SA35 90 alt a «content of 35 * of the product of Example 11 and 0.2 ^ phosphorus as a reaction product of 4 NoI turpentine with 1 mol of phosphorus pentasulphide «
Mineralactuoieröl SAB 90 alt einen Gehalt an yf> des Produktes von Beispiel 12 und 0,2* 4.4'-Kethylen-bie~(2o6-di-tertbuty!phenol).Mineralactuoieröl SAB 90 has a content of yf> of the product of Example 12 and 0.2 * 4.4'-Kethylen-bie ~ (2o6-di-tert-butylphenol).
BAD ORIGINAL 909829/H04 ORIGINAL BATHROOM 909829 / H04
Mineralachmieröl SAB 30 nit einem Gebalt an 2j& des Produktes ▼on Beispiel 13 und O,1£ Phosphor als Phenyläthyi-di-cyclohexyl- dithiophoephat.Mineral lubrication oil SAB 30 with a share of 2 years of the product ▼ on Example 13 and 0.1 £ phosphorus as Phenyläthyi-di-cyclohexyldithiophoephat.
Mineralechmieröl SAS 90 nit einem Gehalt an 5£ des Produktes von Beispiel 1 und 14 des Calciumsalses des geschwefelten !Phenols« erhalten durch die Reaktion von 2 Mol Heptylphenol und 1 Hol Schwefel.Mineral lubricating oil SAS 90 containing £ 5 of the product of Examples 1 and 14 of the calcium salsa of the sulphurized "Phenol" obtained by the reaction of 2 moles of heptylphenol and 1 haul of sulfur.
Sie oben angegebenen Schmiermittel sind lediglich veranschaulichende Ausftthrungeformen. Der Rahmen der Erfindung uasohliesst die Verwendung sowohl aller der vorstehend veranschaulichten Zusätze als auch anderer Zusätze in dem breiten Bahnen derThe lubricants given above are merely illustrative embodiments. The scope of the invention includes the use of all of the additives illustrated above as well as other additives in the broad web of US Pat
hier beschriebenen Erfindung.invention described here.
Me Brauchbarkeit der erfindungsgemässen phosphorhaltigen Ester als Additives in Sohmiermitteläubereitungen, wird durch die Ergebnisse eines Oxydatione- und Reinigungsteats veranschaulicht, wobei eine 350cm5-Probe des Schmiermittels, welches 0,001 Gew.£ Blsennaphthenat und 1,5 Gew.* des au testenden, luaungsnittelfreien Zusatees enthält, in eine 5,1 χ 38,lon (2 χ 1finches) BorsilikatrÖhre gebracht wird. In das Testul taucht eine 34,925 x U9,225mn (1 3/8x5 7/3 inches) Stahlplatte SAB 1020 ein. Die Probe wird dann fürThe usefulness of the phosphorus-containing esters according to the invention as additives in soaking agent preparations is illustrated by the results of an oxidation and cleaning test, using a 350 cm 5 sample of the lubricant, which contains 0.001% by weight of bubble naphthenate and 1.5% by weight of the chemical-free additive contains, placed in a 5.1 χ 38, lon (2 χ 1finches) borosilicate tube. A 34,925 x U9,225mn (1 3 / 8x5 7/3 inches) steel plate SAB 1020 is immersed in the testul. The sample is then used for
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eine festgelegte Zeitdauer bei 149 C erhitet, während man Luft mit einer Geschwindigkeit von 10 Litern je Stunde durch sie perlen lässt. Die oxydierte Probe wird auf 49°0 gekühlt, mit Ö,5# Vasser homogenisiert, 24 8tunden bei Raumtemperatur stehengelassen und dann bei 2Om Hg Brück durch swei Schichten Whataan-Piltrierpapier filtriert. Das Gewicht des mit Naphtha gewaschenen und getrockneten lriederschlages wird als Mad für die Wirksamkeit des Additives genommen, die Oxydation su inhibieren und den während des Tests gebildeten Schlamm IU dispergieren. Je grosser das Gewicht des niederschlage*, um so weniger wirkeam das Additiv. BIe Ergebnisse dee Teets sind in der folgenden Tabelle I geaelgt. Bas in dem Test verwendete Srundöl des Schmiermittels ist ein herkömmliches raffiniertes Hid-Continent-Mineralul mit einer Viskosität von etwa 200 Saybolt Universal Seconds bei 380C.heated for a set period of time at 149 C while bubbling air through them at a rate of 10 liters per hour. The oxidized sample is cooled to 49 ° 0, homogenized with 0.55 # water, left to stand for 24 8 hours at room temperature and then filtered through two layers of Whataan pilgrim paper at 20 m Hg. The weight of the washed with naphtha and dried lriederschlag is taken as the Mad for the effectiveness of the additive, inhibit the oxidation su and disperse the sludge formed during the test IU. The greater the weight of the precipitate *, the less effective the additive will be. The results of the tea are shown in Table I below. Bas is used in the test of the lubricant Srundöl a conventional refined Hid-Continent-Mineralul having a viscosity of about 200 Saybolt Universal Seconds at 38 0 C.
mg Aufschlämmung je 100cmJ mg slurry per 100cm J
Der Wirkungsgrad der substituierten Polyamine als Detergent* «usätse in Schmiermitteln für Dieselmotoren, welche unter relativ schweren Bedingungen arbeiten» wird durch die Ergebnisse (Tabelle II) des CRC~L-1-Haeohinentest8 demonstriert,The effectiveness of the substituted polyamines as detergents * Uses in lubricants for diesel engines, which under relatively severe working conditions »is demonstrated by the results (Table II) of the CRC ~ L-1 Haeohinentest8,
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» 54 ~»54 ~
welcher auch, als Caterpillar IE Seat bekannt let. Bel diesen Test wird die Schmiere!ttelzusammenseteung la Kurbelgehäuse eines Viertakt-iDieselmotorB verwendet, welcher ein Kompressionsverhältnls von 15:1 besitzt und 120 Stunden unter den folgenden Bedingungen gefahren wird: Geschwindigkeit 100 U/mlnj BTD-Input je Hinute 2900 bis 3000; Belastung 20 Bremspferdestärken; Temperatur des Wassermantels 79 bis 820C; öltemperatür 60 bis 660C. Bs wird ein Dieselbrennstoff verwendet,which is also known as the Caterpillar IE Seat. For this test, the lubricant composition of the crankcase of a four-stroke diesel engine is used, which has a compression ratio of 15: 1 and is driven for 120 hours under the following conditions: speed 100 rev / mlnj BTD input per hour 2900 to 3000; Load 20 horsepower; Temperature of the water jacket 79 to 82 0 C; oil temperature 60 to 66 0 C. A diesel fuel is used, welcher einen Schwefelgehalt von entweder 1# oder 0>4£ aufweist. Bas Schmiermittel wird ausgewertet gemüse (1) Kolbensauberkeit (Bewertungsskala von 100, wobei 100 keine Ablagerung anseigt und 0 schwere Ablagerungen aneeigt) und (2) Ausmass der Elnganfüllung.which has a sulfur content of either 1 # or 0> 4 £. The lubricant is evaluated based on vegetable (1) piston cleanliness (rating scale of 100, with 100 indicating no deposit and 0 indicating heavy deposits) and (2) Extent of the Elngan filling.
\ β. Hineralsohmlerul SAE 30 alt einem Gehalt an 1,68£ des Produktes von Beispiel 1 -\i» \ β. Hineralsohmlerul SAE 30 old with a content of 1.68 pounds of the product of Example 1 - \ i » 97,097.0
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