DE1520885A1

DE1520885A1 - Verfahren zur Herstellung eines synthetischen Schmieroels

Info

Publication number: DE1520885A1
Application number: DE19641520885
Authority: DE
Inventors: Antonsen Donald Hans; Johnson Robert Harry
Original assignee: Sun Oil Co
Current assignee: Sunoco Inc
Priority date: 1963-10-21
Filing date: 1964-08-18
Publication date: 1970-01-15
Also published as: NL6408358A; US3259667A; DE1520885B2; DE1520885C3; BE651862A; GB1077302A

Description

DA-566

P 15 20 685.2

Beschreibung; zu dar Patentanmeldung der Firma

SUN OIL COMPANY 1608 V/alnut Street, Philadelphia 3, PA., U.S.A.

betreffend
Verfahren zur HersuellunK eines synthetischen Schmieröls

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von synthetischen Schmierölen mit ungewöhnlich hohen Viskositätsindices und niedrigen Giesspunkten durch Polymerisation bestimmter geredkettiger slphs-Olefine mit Hilfe eines besonderen Katelysatorsysteras.

Es gibt verschiedene besondere Anwendungen für Schmieröle, bei denen es sehr erwünscht ist, dass das Öl einen besonders hohen Viskositätsindex, z.3. einen V.l. oberhalb IJO besitzt. Des Cl sollte euch einen niedrigen Giesspunkt, z.B. unterhalb -54,4° G, eine hohe Oxydetion&stsbilitat und Sehniereigenscheften besitzen, welche eine gute Abriebbeständigkeit gewährlei-

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Null©

BADORiQINAl

stan. Bin solchem Anwendungsgebiet ist di3 ächinieiung von Flugzeugdüsen, bei denen besor.dere Bedingungen hinsichtlich niedriger und hoher Temperatur dut'tröten. Aryiore Soeaislanwendun^en, bei den an die Schm:. eraibtel .mit: solchen. Eigenschaften erwünscht sind, sind sutonatische C-atriobeschmierung, hydraulische Vorrichtungen unter hober Terapsrotur, Bremsflüssigkeiten, Insturmentenöle, Getriebesc imieraittel, automatische Kraftlenkungschmiermittel, Blektromotor-Trägerschmierpittel, Fette und Luftspaltanwendungsgiebiete. Schmieröle, die sich vom Erdöl ableiten, zeigen iia allg-eneinen nicht dia Kombination " der gewünschten eigenschaften für diese besonderen Anwendungsformen.

Es ist auch bekannt, geradkettig« alpha-Olefine mit 6 bis 12 C-Atomen mittels Katalysatoren zu polymerisieren, die aus einen Alurainiumalkylsesquichlorid und Titantetrachlorid beßtshi;i _; i'vfe^egcn der Vorschrift bei dem bekannten Verfahren i»t erfindungsgeaäae eine Vorbehandlung der Ausgangsolefine nicht notwendig· Ferner zeichnen sich die nach letzterem Verfahren erhältlichen synthetischen öle durch hohe Viskositätsindices aus.

Nach einem nicht veröffentlichten Verfahren werden geradkettige alpha-Olafine des Cg- bis C,^-Bereichs bei O bis 50° O mit Hilfe eines bestimmten Katalysators polymerisiert, der aus.drei Komponenten und in Gegenwart bestimmter Lösungsmltteltypen hergestellt worden ist. Der Katalysator wird aus

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den folgenden drei Komponenten hergestellt: (1) Alumiriiumalkylsesquichlorid, (2) Titantetrachlorid und (3) entweder ein Oxiran wie Jithylenoxyd oder Propylenoxyd oder ein liehtylalkyläther wie MnethVLlither oder Hethylpropyläther. Lösungsmitteltypen, welche sich als Resktionsmedium ei^nen^ sind gesättigte Kohlenwasserstoffe und verschiedene halogen ierte Kohlenwasserstoffe, v/ie Chlorbonzol und Trichloräthsn.

Die vorliegende Erfindung stellt eine Verbesserung dieses älteren Verfahrens dar. Dss Verfahren zur Herstellung eines synthetischen Schmieröls, wobai man ein geradkettiges <*-Olefin des Gg- bis C-jp'^ereichs in Abwesenheit eines Lösungsmittels bei O bis 50° C mit einen Katalysator in Berührung bringt, der ein Aluminiumalkylsesquichlorid und Titantetrachlorid im Atomverhältnis Al:Ti von 0,8 bis 2,5 enthält, ist erfindungsgeroäss dadurch gekennzeichnet, dass man ein Kat8lys8torsystem verwendet, das zusätzlich ein Oxiran der allgemeinen Formel

H H

worin R ein Vasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 20 C-Atomen ist oder einen MethylsIkyläther, dessen Alkylgruppe 1 bis 20 C-Atome besitat und pro Atom Titan 0,1 bis 3,0 Mol eines Diens enthält, das mit einer Metallverblndung des Katslys3torsyßtems ein Chelat bilden kenn, wobei man die Menge des Oxirane oder des ilethylalkyläthers so wählt, dass

— 3 —

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If

das Atomverhältnis GrAl zwischen 0,4 und 0,8 liegt und schliesslich aus dem Reaktionsgemisch ein Polyolefinachmieröl mit einem Viskositätsindex oberhalb von 130 isoliert wird.

Des Verfahren gemäss dor vorliegenden Erfindung ist besonders geeignet zur Herstellung von Schmierölen, mit hohem Viskositätsindex und niedrigem Giesspunkt, die kinematische Viskositäten bei 99° G unter 5 ca. aufweisen. Wenn das aus dem Polymerisationsverfahren erhaltene gesamte Schmieröl, des oberhalb von 343° 0 siedet, eine Viskosität unter 15 es. bei 99° C besitzt, ist es zur Herstellung von Spezielölen, wie sie oben erwähnt sind, besser geeignet, als wenn des gesamte ölprodukt oberhalb des 15 cs-Werts liegt. Im allgemeinen ist es besonders vorzuziehen, dass die Viskosität des geaemten, oberhalb 34-3° G siedenden Schmierölprodukts bei 3 bis 10 es bei 99° C liegt. Des vorliegende Verfahren eignet sich zur Herstellung solcher CIa, weil asn mit hochwirksemen Katalysatoren arbeitet.

Nach dem erfindungsgemässen Verfahren werden qualitativ hochwertige synthetische Schmieröle durch Polymerisieren von C^- bis C^-Olefinen i_ffi wesentlichen in Abwessnheit von irgendeinem Lösungsmittel als Reektionsoedium hergestellt. Des eis Ausgangsniateri8l dienende Reaktionsgemische besteht aus dem Olefinmonomer und dem Katalysator mit wenig, wenn überhaupt einem Lösungsmittel. Der Katalysator wird hergestellt aus den gleichen drei Komponenten, wie der Katalysator bei dor oben

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beschriebenen Patentanmeldung, jedoch enthält er zusätzlich eine vierte Komponente, nämlich ein Dien, welches mit einer Metallkomponente des Katalysators ein Ghelst bilden kenn. Das Dion ist eine wesentliche Komponente des KataIysetorsystems,"da beim Fehlen irgendeines Lösungsmittels oder eines Diene ifo Kotalysatorsystem das erhaltene ölige Polymer eine Viskosität besitzt, die beträchtlich höher ist als man sie für den beabsichtigten Anwendungszweck wünscht.

Die Reihenfolge der Zugabe der Katalysatorkomponenten zum Monomer ist vorzugsweise: Al-Verbindung, TiOl₁,, Oxiran oder Höthylalicyläther. Das Reaktionsgemi&ch enthält im wesentlichen kein zugegebenes Lösungsmittel 8ls Reaktionsmedium. In manchen l-'ällen kann es bequemer sein, eine oder mehrere der Katalyseborkomponenten gelöst in einem Lösungsmittel wie Hexan zuzugeben. Aber die damit eingeführte Menge 3n Lösungsmittel im Reaktionsgemisch soll nicht wesentlich sein; sie soll z.B. nur 2 bis 10 Vol.-# des zugegebenen Olefinmonomers betragen. Die Reaktion wird auegeführt durch Rühren des Reektionagemisches bei einer Temperatur von 0 bis $0° G, insbesondere bei 15 bis 33° G, bis keine weitere Polymerisation stattfindet, oder bis eine unerwünscht lsngseme Polymerisationsgeschwindigkeit erreicht wird. Der Katalysator wird dann vollständig deaktiviert und von den Kohlenwasserstoffen entfernt; die letzteren können destilliert werden, um gegebenenfalls unumgesetztes Monome? zu isolieren und um des polymere Produkt in solche Fraktionen aufzuteilen, wie sie jeweils gewünscht werden«

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Da man im wesentlichen kein Lösungsmittel im Reaktionssystem verwendet, wird die Isolierung vom Lösungsmittel für erneute Verwendung vermieden oder verringert.

Es ist zur !,rsielung der besten Produkte in guter Ausbeute sehr wichtig, dass die Komponenten des Katslysatorsystoms in bestimmten Hen gen enwesend sind. An erster Stelle sollte des Aluminiumalkylsesquichlorid und das Titantetrachlorid in solchen liengen verwendet werden, dass das Atoniverhältnis von AIrTi im Bereich von 0,8 bis 2,5 und insbesondere von 1,0 bis 1,6 liegt. Wenn des Al;Ti-Verhältnis unterhalb ü,b liegt, können die gewünschten Eigenschaften hinsichtlich Viskosität und Temperatur des Produkts nicht gewährleistet werden, während bei Verhältnissen oberhalb 2,5 diese Eigenschaften für die (de zu schlecht werden, und weil denn eine Neigung zur BiI-dimp: vr. ?θ&t■·■:■", fOljraer-an besteht. An zweiter Stelle ist es tohv -,riobeif?, dt.&a die Me:.ge des Oxirans öler Höthylalkyläth^iS" so l£ö„ Ö.9ÖZ das Atomverhältnis won OjAI innerhalb des Bereichs von C^iI bis 0,6:1 lisgt; ein bevorzugter Bereich liegt bei 0,50 bis G,?.f» Die Verringerung des O?Al-Verhältnisses unterholb 0,4 führt zu schlechteren Vlskositäta-Temperatureigenschsiten beim Raaktionsprodukt, während eine Erhöhung des Verhältnisses auf oberhalb 0,8 eine zu geringe Ausbeute des Produkts verursacht.

Die Menge des Ghelat bildenden Diena sollte im Bereich von 0,1 bis 3.,0 Mol pro Atom Titan liegen. Die Zugabe des Diene,

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in das Katolysato-rsystem verursacht eine Verringerung der Viskosität des öligen Reaktionsprodukte. Es wird genügend Dien verwendet, um die Viskosität des gesamten öligen Produkts, das oberhalb >'+3° 0 siedet, auf unter 15 es bei 99° G und vorzugsweise unterhalb IC es bei 99° O zu verringern. Wenn die Hange das Dlens auf oberhalb 5 Mol pro Atom Titan ansteigt, nimmt did Katelysaterwirksamkeit sb und der Umwandlungsgrad des Monomers wird auf einen unerwünscht geringen Wert herabgesetat. Im allgemeinen zieht man es vor, dass die Menge des Diens bei 0,1 bis 1,0 Mol pro Atom Titan liegt. Bezogen auf des in der Reaktion verwendete Monomer ist die Menge des in das Katalysatorsyatöiii eingearbeiteten Diens gewöhnlich geringer sls 0,5 Gew.-# und vorzugsweise bei etwa 0,02 bis 0,2 %. Das Dien wird mit den anderen Ketelysetorkomponenten durch Chelatbildur.g vereinigt u*-d nimmt an der Reaktion als ein Monomer nicht teil.

Die für die Zwecke der Erfindung bevorzugten Oxirane sind Äthylenoxyd und Propylenoxyd. Jedoch können auch andere Oxirane, welche unter die obige Formel fallen, verwendet werden, z.B. 1,2-Epoxyderiv8te von Buten, n-Pentan, Isopentan, n-Hexan, Isohexanen, Oktanen, Dekanen, Dodekanen, Getan, Octsdeoanen und dergl.

Wenn die sauerstoffhaltige Komponente des Katalyaatorsyatems ein Möthylalkyläther ist, kenn die Alkylgruppe irgendeine derjenigen ßein, die oben für die Oxiranverbindungen angegeben

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BAD

sind. Beispiele sind Dimethyläther, Methyläthyläther, Methylpropyläther, Methylisobutyläther, Hethylhexyläther, Methyldecyläthor und dergl..

Die aluminiumhaltige Komponente des Kotalysator.system3 muss ein Sesquichlorid sein, de die gewünschten Ergebnisse nicht erholten werden, wenn entweder ein Aluminiumdialkylmonochlorid oder ein Aluminiumalkyldichlorid verwendet wird. Die Alkylgruppe im Sesquichlorid kann 1 bis 10 Kohlenstoffetome enthalten und ist vorzugsweise eine geradkettige Alkylgruppe. Das Sesquichlorid kann verzweigtkettige Alkylgruppen wie Isobutyl oder Isopentyl enthalten, doch wird dies nicht bevorzugt. Beispiele für geeignete Alkylgruppen in Sesquichlorid sind Methyl, Äthyl, Propyl, η-Butyl, n-Hexyl, n-Octyl und n-Decyl.

Wie oben erwähnt, ist das bei der Herstellung des Katalysetorsy&teas verwendete Dien ein solches, welche· mit einer Metellkomponente des Katalysatorsystems ein Chelat bilden kann. £ine Chelstbildung dürfte eher mit den Titanatomen als mit den Aluminiumetomen stattfinden; die Fähigkeit für die Chelatbildung hängt von der Dienstruktur ab, und zwer in der Weise, dass dar Abstand »wischen den Doppelbindungen im Molekül innerhalb bestimmter Grenzen, liegt, so dass des Metallatom (Titan) an jeder Doppelbindungsstel-lung koordiniert werden kann. Es gibt verschiedene Typen von Dienen, welche eine solche Struktur aufweisen und infolgedessen als

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Chelatbildner in das Katalysatorsystem eingearbeitet werden können. Diese Verbindungen sind in der Tebelle I als Typen A₁ 3 und C aufgeführt und in verschiedene Untergruppen aufgeteilt. Der Typ Λ stellt konjugierte Diene dar, von denen jedes ein Chelet bilden kann, gleichgültig, ob die Doppelbindung in Ringen oder in Ketten vorliegt. Der Typ B umfasst Diene, bei denen die Bindung einen 1,4-Abstsnd hat und wenigstens eine Doppelbindung in einem Ring anwesend ist. Der hier verwendete Ausdruck "1,4-Abstand" bedeutet, dass ein Kohlenstoffatom zwischen einem Kohlenstoffatom auftritt, welches einer Doppelbindung benachbart ist und einem Kohlenstoffatom, welches dem anderen benachbart ist, gleichgültig ob di· letzteren beiden Kohlenstoffatome Im Molekül gelegen sind. Typ C besteht aus Dienen, bei denen die Doppelbindungen einen 1,5-* Abstand besitzen, wobei sich wenigstens eine Doppelbindung in einem Ring befindet und die »weite Doppelbindung eine cis-Stellung sut anderen einnimmt. Der hler verwendete Auedruck "1,5-Ab8tand* bedeutet, dew zwei Kohlenstoffatoae zwischen ' einen Kohlenstoffeton liegen, welches einer Doppelbindung benachbart ist und ein Kohlenetoffatom der anderen Doppelbindung benachbart ißt* gleichgültig wo die letzteren beiden Kohlenstoffatome im Molekül liegen*

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Tabelle I Konjugierte Diene

(1) Mit beiden Doppelbindungen in einer Kette

(2) Mit beiden Doppelbindungen in einem Ring

O) Mit" einer Doppelbindung in einer Kette und einer Doppelbindung in einem Hing Mit den Doppelbindungen in verschiedenen Ringen

1,4-Dienο alt wenigstens einer Doppelbindung in einen Ring

(1) Mit der enderen Doppelbindung in einer Kette

(2) Mit der anderen Doppelblndung in einem anderen Ring

(3) Mit beiden Doppolbindungen im gleichen Ring

1,5-Diene mit wenigstens einer Doppelbindung In einem Ring und Doppelbindungen, welche ein· cis-Stellung zu jeder anderen einnehmen.

(1) Mit der anderen Doppelbindung in einer Kette

(2) Mit der anderen Doppelbindung in einem anderen Ring

(3) Mit beiden Doppelbindungen im gleichen Ring

- 10 -9 0 S 8 8 3 / 1 5 8 3 _8AD original

Typische Beispiele von Dienen des Type A, B und C sind die verschiedenen Untergruppen, welche in der Tabelle II zusammen mit den Strukturformeln für die angegebenen Diene aufgeführt sind. Aussor den Dienen der Tebelle II gibt es viele andere Diene, welche mit einer Metsllkomponente des Katalysators ein Chelat bilden können, vorausgesetzt, dass sie in die Klassifikation der Tabelle I sich einordnen lassen. Auch h8logensubstituierte Diene der In der Tabelle I angegebenen Strukturen sind in gleicher 'weise zur Cheletbildung mit den Katalysator befähigt und können daher als Äquivalent zu den Dienkohlenwaeserstoffen für die Zwecke der Erfindung angesehen werden.

• 11 -

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(Tabelle II

Typ Chemische Bezeichnung

A-I Butadien

A-I Isopren

A-I 2,4-Hexedien

A-rl 2,4-Dimethyl-l,3-pent0dien

A-2 Cyclopentadien

A-2 5-Hethyl-l,3~hex8dien

A-2 1,3-Octedien

A-2 4-Pentyl-l,3-cyclobutadien

Λ-2 Bicyclo-/f 4,4,0 _7-l,

A-3 1-Vinyl-cyclohexen

A-3 2-Äthyliden-eyelohexen

A-3 2-Vinyl-£"4_t4,0_7-decen-l

— x2 -

809883/1583 Formel

C-C-C-O C

G-C-G-C C-C-C-C-C-¹C C C

I I

cO

Γ2

-C-G-C-G-O

O-C-0

-C-0

Typ Chemische Bezeichnung

A-4 Ι,Ι'-Dicyclopenten

Λ-4 Dicyclo-/ 4,4,C /~dec8dien-l,8

A-4 2,3,4,5,9_f10,ll,13-0ctahydrobenzonephthen

B-I' 2-Vinyl-cyclohex8n B-I 3--^;"thyliden-cyclohexen

B-I p-Henthe-1,4(8)-dien Formel

CO

Q.0-0

•0-0

B-I . p-Menths-2,8-dien

B-2 Bicyelofa«z-l_t2'-en B-2 Spiro-(4,5)-dece-l,9-di«n

B-2 (Dicyclohexen-l»1'-yl)-methan B-2 2,6-Pent8ldi·η

-0»C

OG

B-2 l_f2,7*8,9.1O-Hex3hydronapath8lln

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^βΑ° original

Typ Chemische Bezeichnung

B-3 1-Hethy1-2,5-cyclohexedien

B-3 1,4-Cyclooctadien 3_t5»6,7t8_t9-Hexahydronaphth8lin

E-3 Norbornedien

O-X 3-yinyl-cyclopenten

3-lBopropenyl-cyclohexen

C-I ^-Athyliden-cyclohepten

0-1 l-(3-Cyclohexenyl)-2-cyclopentyl-Xthylen

C-I Lioontn

0-2 l,2'-Cyclopentenyl-ntthon Formel

,5 /deoe-l_t8-dleii

C-2 1,4,7,8,9,10-Hexenydtonephthelin

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OO

C-G

C-C

|J).C-0

ο—α

C-C

οο

BAD ORIGINAL Typ Chemische Bezeichnung

Formel

0-2 2,3,4,6,7,8,9,10,12,13-Decahydroantheceii

C-3 1,5-Getadien

C-3 Bicyclo/ 4,2,1 /nons-2,6>-dien

~ 15 -

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Bel Polymerisationen, die bisher unter Verwendung von Katalysatoren des Ziegler-Typs durchgeführt worden sind, netnan im allgemeinen als Reaktionsmedium ein Lösungsmittel verwendet, selbst wenn dia polymeren Produkte Flüssigkeiten Bind. jäs würde normalerweise zu erwarten sein, dass des Fehlen eines Lösungsmittels die Kstalysetorwirkseökeit erheblich verringert, weil die Kstalysetoraktivität mit der Zeit abzunehmen beginnt und die Abnahme von der Ketalysa/bcrkonzentration abhängig ist. Das vorliegende Verfahren ist hiervon eine Ausnahme, weil «in Lösungsmittel nicht verwendet wird und dennoch die Wirksamkeit im wesentlichen nicht abnimmt, hech dam eingangs erwähnten älteren Verfahren ergibt die Verwendung eines solchen Katalysetors beim Polymerisieren von geradkettigen Og- bis O^g"*⁹^*¹⁸*" Olefinen in Abwesenheit eines Lösungsmittels im allgemeinen ein öliges Produkt mit unerwünscht hoher Viskosität. Das gesamte ölige Produkt, welches oberhalb 34-3° C siedet, hat im allgemeinen eine kinematisch· Viskosität beträchtlich oberhalb 15 es bei 99° C. Io Gegensatz hierzu erhält joea alt dem vorliegenden Katelvsstoreyeten, bti den als viert· Komponente ein Chelet bildendes Dien eingearbeitet ist, wenn es in Abwesenheit eines Lösungsmittels verwendet wird, insgesamt Ölige Produkte mit Viskositäten im gewünschten Bereich von 3 bis 1$ es bei 99° 0. Obwohl Diene normalerweise als Gifte für Katalysatoren vom Ziegler-Typ engesehen werden, ist ihre Einarbeitung in des Kstalysatorsyßtem für des vorliegende Verfahren in kleinen angegebenen Mengen zu der Herstellung von Clen, welche die gewünschte Viskosität besitzen, ohne nennenswerten Verlust der

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Katslysetorwirkssmkeit. Des Weglassen eines Lösungsmittels sue dem Reaktionssysteci macht das Zurückgewinnen des Lösungsmittels überflüssig und verbessert somit erheblich die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens.

Die folgenden Beispiele erläutsrn dss erfindungsgemässe Verfahren:

Beispiel 1

Eo wurden mehrere Ansätze in einem mit einem Rührwerk versehenen Reaktionegefäes durchgeführt, um die Wirksamkeit * von Isopren bei verschiedenen Konzentrationen in dem KeteLysetorsystem bei der Polymerisetion von Okten-1 zu zeigen. Bei jedem Ansatz wurde des Resktionegefäas und das Okten-1 vor der Verwendung sorgfältig getrocknet. Dee Reektionsgenisch wurde durch Zugeben der folgenden Substanzen in den Reektionsreum in der angegebenen Reihenfolge hergestellt: 300 g Okten-1, 6,6 al einer 1,0 aolaren Hexenlöeung von Aluainiuaäthyleesqui-· Chlorid, 5t 3 ^Dl einer 1,0 molaren Hexenlösung von TiOl^, 3,3 al einer 1,0 aoleren Hexanlösung von Propylenooyd und Isopren in solchen Mengen, daes sich ein Holverh&ltnis von Isopren zu TiGl₄ ergab, wie es in der Tabelle III angegeben ist. Dee Atoa* verhältnis von Al:Ti war 1,25 und das 0:Al-Verhältnis wer bei allen Ansätzen 0,5» Bas Gewiehtsrerhältnis das Auagangsmonoaere zu TiCl^ war 500:1. Jede Reaktion wurde bei 30° C insg·- aant 20 Stunden lang durchgeführt. Der Katalysator wurde dann durch Zugeba von 4 g He^OO^ unc. Zugabe von 5 al "Wasser unter

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BAD ORiGlNAt

gründlichein Vermischen zum Rea'ctionsgeinisch deaktiviert; dann wurde filtriert. Das Filtrat wurde von nicht-polymerisiertem Oleton befreit und das Polymerprodukt zur Entfernung des Dimers im Vakuum destilliert, um das Triiner und höhere Polymere als Rückstand zu erhalten. Dieser Rückstand stellt das gesamte eiprodukt dar, welches oberhalb 34J⁰ 0 bei Atmosphärendruck siedet. Die Ergebnisse von sechs Ansätzen einschliesslich eines Ansatzes, bei dem kein Dien verwendet wurde, sind in der Tabelle III zusammengestellt. Die Spalte mit der Überschrift "Prozentuale Un Wandlung" gibt die gessrate prozentuale Gewichtsmenge en Okten-1 wieder, welche in höher Bolekulere Verbindungen einschliesslich der Dimes» umgewandelt wurde. Die Spalte mit der [Überschrift "Prozentualer Anteil an Dimer" gibt in Gewichtsprozent den Anteil des Diners im gesamten polymeren Produkt wieder, welcher aus dem Dimer und den höheren Polymeren besteht.

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Ansstz I zeigt, dass der Katalysator ohne ein Chelat bildendes Dien eine gute Umwandlung des Ausgengsmonomers bewirkt, aber dass die Viskosität dee gesainten öligen Produkts oberhalb 34-3° C beträchtlich höher let ale es für das Her-. stellen von speziellen ölprodukten erwünscht ist, welche im Bereich nach der vorliegenden Erfindung liegen. Die anderen Ansätze zeigen, dass die Einarbeitung eines Chelat bildenden Diene im Katalysatorsystem zur Verringerung der Viskosität des öligen Produkts auf einen gewünschten Wert beitragen. Diese Verringerung wird ohne eine zu ungünstige Einwirkung 8uf die Wirksamkeit des Kst8lysatorsysteine erreicht. Die Ansätze 2 bis 4 zeigen, dass bei einea Molverhältnis von Isopren zu TiOl^ bis zu 1:1 wenig .Einfluss euf die prozentuale Umwandlung besteht» Venn des Verhältnis auf 3:1 erhöht wird, so erfolgt eine wesentliche Herabsetzung der Umwandlung, aber der Katalysator bleibt noch brauchbar wirksam» Bei Verhältnissen oberhalb 3:1 fällt die Katelysatoraktivitat auf unerwünscht niedrige Werte. Die Zahlen zeigen, dass aan 1* ellgemeinen vorziehen raues, bei einem Molverhältnis voa. Dien zu TiCl^ zu arbeitön, welches 1:1 nicht übersteigt. Die Giesspunkte für eile diaerfreien öligen Produkte der Tabelle III lagen niedriger eis -56,7° C.

Beispiel 5

Eine Reihe von Ansätzen wurden la der gleichen Weise wie beim vorhergehenden Beispiel durchgeführt mit der Abweichung, dass

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Norbornadien anstelle von Isopren als Chelat bildendes Dien im Katalysetorsystem verwendet wurde. Das Reaktionsprodukt
v.urde in der gleichen Weise aufgearbeitet und die Versuchaergebnisse sind in der Tabelle IV zusammengestellt. Vierte
für den Ansatz sus Tabelle III, bei dem kein Dien verwendet wurde, wurden zum Vergleich wiederholt.

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Aus diesen '/erten lassen sich im wesentlichen die gleichen Schlussfolgerungen ziehen, die beim vorhergehenden Beispiel erörtert wurden.

Beispiel 5

Wenn der Ansatz Nr, 8 (Verhältnis von Dien zu I¹ICl^ ■ 1,0) wiederholt wurde mit der Abweichung, d8Ss Lioonen anstelle von Norbomadien verwendet wurde, liessen sich im wesentlichen die gleichen Ergebnisse hinsichtlich der prozentualen Umwandlung und der Vickositätseigenschaften des Reaktionspro- ™ dukte erzielen.

Wenn anstelle von Isopren oder Norbornadien andere Diene des in der Tabelle I angegebenen Type verwendet wurden, oder wenn anstelle von Propylenoxyd endere Oxirane oder Hethylelkyläther als sie hier angegeben sind, verwendet wurden, wurden, analoge Ergebnisse beobachtet. In gleicher Weise wurden gleichartige Ergebnisse ertielt, wenn ander« geradkettig· alpha-Olefine anstelle von Okten-lcTtrwendet wurden, λ

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung oines synthetischen Schmieröle, wobei man ein geradkettlges «-Olefin des CU- bis Ο,^-Ββ-reiche in Abwesenheit eines Lösungsmittels bei 0 bis 50° C mit einem Katalysator in Berührung bringt, der ein Aluminiumalkylsesquichlorid und Titantetrachlorid im Atomverhältnis Al:Ti von 0,d bis 2,5 enthält, dadurch gekenn zeichnet, dass ήβη ein Kotslysatorsystem verwendet, des zusätzlich ein Oxiran der allgemeinen Formel

HH

worin E ein. V/asserstoffstom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 20 C-Atomen ist oder einen Methylslkyläther, dessen Alkylgruppe 1 bis 20 C-Atome besitzt und pro Atom Titan 0,1 bis 3,0 Mol eines Diene enthält, des mit einer Hetellverbindung des Ketalysatorsystems ein öhelet bilden kenn, wobei man die Menge des Oxirane oder dee Hethylelkylöthere so wählt, dass d8S Atomverhältnis O:Al zwischen 0,4 und 0,6 liegt und schliesslich aus dem Reaktibnsgemisch ein.Polyolefinschaieröl mit einem Viskositätsindex oberhalb von 130 isoliert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man das Verhältnis von OtAl zwischen 0,5 bis 0,7 wählt.

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3» Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass men das Verhältnis von Al:Ti zwischen 1,0 bis 1,6 wählt.

4. Verfahren n.--ch Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, dass nan 0,1 bis 1,0 Mol Dien pro Atom Titen verwendet.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch g e k e η η zeichnet, dass men els Aluminiuasesquichlorid AIuminiumäthylsesquichlorid verwendet. '

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis % dadurch g e k e η η - ζ ei c h η e t, dese man als sauerstoffhaItige organische Verbindung Propylenoxyd oder Äthylenoxyd verwendet.

7· Verfahren nach Anspruch 1 bis 6_t dadurch g e k β η η -κ θ i c h η e t, d»ss man die Reaktion bei 15 bia 35° C durchführt.

8· Verfahren nach Anspruch 1 bis 7* dadurch gekennzeichnet, daes man als Dien ein konjugiertes Diolefin, insbesondere Isopren, verwendet»

9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daes man ein Dien verwendet, bei dem sieh wenis^Efcene eine Doppelbindung in einem Hing und die beiden Doppelbiniungen in 1,4-Stellung befinden·

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10. Verfahren nach Anspruch 9» dadurch gekennzeich net, dass men Norbornedien verwendet.

11. Vorfahren nach Anspruch 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, dass Q£n ols Dien ein cis-Dien mit wenigstens Giner Doppolbindung in einem Ring verwendet, wobei sich die beiden Doppelbindungen in 1,5-Stellung befinden.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gokennzeich

net, dass man Limonen verwendet.

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