DE1594427B - Schmierfett - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schmierfett, das eine Kombination aus einem Grundöl, einem Verdickungsmittel, gegebenenfalls einem- polaren Strukturmodifikator und Zusatzstoffen enthält. Derartige Schmiermittel mit gutem Gebrauchswert bei 5 hohen Temperaturen bestehen beispielsweise aus einem raffinierten Kohlenwasserstofföl yon Schmiermittelqualität als Grundöl, einem Fettsäuresalz oder einer Fettsäureseife als Verdickungsmittel und anderen Zusätzen, wie Glycerin als polares Strukturmodifizierungsmittel für das Verdickungsmittel oder anderen Zusatzstoffen zur Verbesserung der Oxydationsbeständigkeit, der Hochdruckeigenschaften und der Korrosionsbeständigkeit.

Bislang war es jedoch nicht möglich, ein befriedigendes Schmierfett herzustellen, das allen diesen Anforderungen entsprach, da bei Verbesserung des Schmierfettes in einer Richtung immer Nachteile hinsichtlich einer anderen Eigenschaft in Kauf genommen werden mußten. Ein derartiges Schmierfett mit einem Zusatz von Diarylaminen, z. B. Phenyl-a-naphthylämin, zeigt zwar eine gute Oxydationsbeständigkeit, hat aber schlechte Hochdruckeigenschaften. Andere Schmierfette, die Metallalkyl- oder -arylthiophosphate, wie Zink- oder Cadmiumdialkyl-dithiophosphat, enthal- ²S ten, haben zwar eine bessere Oxydationsbeständigkeit und bessere Hochdruckeigenschaften, erfordern aber den Zusatz von Metallnaphthenaten, wie Bleinaphthenat, zur Verbesserung der korrosionsverhütenden Eigenschaften. Trotz allem war es jedoch nicht möglich, eine befriedigende Kombination aller an ein Schmierfett zu stellenden Eigenschaften zu erzielen.

Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Schmiermittel zu entwickeln, welches sowohl einen guten Gebrauchswert bei hohen Temperaturen als auch gute Hochdruckeigenschaften besitzt und das ferner eine gute Rostschutzwirkung und gute abnutzungsverhütende Eigenschaften aufweist und das weiterhin auf frisch lackierten oder gespritzten Flächen keine Flecken hinterläßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Entwicklung eines Schmierfettes gelöst, welches eine Kombination enthält aus

45

1. einem Grundöl,

2. einem Verdickungsmittel,

3. gegebenenfalls einem polaren Strukturmodifikator,

4. einem Metalldialkylthiophosphat oder einem Metalldiarylthiophosphat oder einem Metallmonoalkylmonoarylthiophosphat, .

5. Salicylsäure oder einem Metallsalz derselben und

6. einer öllöslichen alkylsubstituierten Arylsulfon-. säure.

überraschenderweise hat sich — wie auch aus der Tabelle hervorgeht — gezeigt, daß diese Kombination ein in jeder Hinsicht überlegenes Schmierfett ergibt, während bei Weglassen auch nur einer dieser Komponenten mindestens die eine oder die andere Eigenschaft eingebüßt oder ein Nachteil in Kauf genommen werden muß.

Zwar ist es bekannt, Salicylat als zusätzlichen Eindicker bei mit Tonen oder anderen anorganischen Verdickungsmitteln in Mengen von 1 bis 10 Gewichtsprozent zu verwenden; jedoch wird dadurch nicht die ^6s obige Kombination mit den gemäß Erfindung erzielten Eigenschaften nahegelegt, da die hier vorzugsweise verwendeten Mengenbereiche von 0,1 bis 2% keinen Einfluß auf die Struktur des Seifeneindickers haben und eher als Oxydationsschutz dienen. Derartige Fette mit alleinigem Zusatz von Salicylat versagen beim Timken-Belastungstest und beimTimken-Abnutzungstest.

Bei den erfindungsgemäßen Schmierfetten wird als Verdickungsmittel vorzugsweise eine Lithiumseife, insbesondere Lithium-12-hydroxystearat, meist in einer Menge von 7 bis 12 Gewichtsprozent und vorzugsweise 9 bis 11 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmenge an Grundöl und Verdickungsmittel, in manchen Fällen auch nur bis zu 1 und bis zu 15 Gewichtsprozent verwendet. Bei Verwendung von Aluminiumkomplexverbindungen werden vorzugsweise "6 bis 12 Gewichtsprozent verwendet. Gegebenenfalls kann das Schmierfett noch ein polares Strukturmodifiziermittel, wie Glycerin, in einer auf das Verdickungsmittel bezogenen Menge von bis zu 25 Gewichtsprozent oder in einer auf das Gesamtprodukt bezogenen Menge von bis zu 4 Gewichtsprozent oder Di- und Polyhydroxyverbindungen enthalten, deren Hydroxylgruppen sich an zwei benachbarten oder an durch höchstens 1 Kohlenstoffatom getrennten Kohlenstoffatomen befinden; andere Strukturverbesserungszusätze sind Diole oder Polyalkohole sowie äthoxylierte Derivate von Fettalkoholen, Fettsäuren oder Diolen.

Das eingesetzte Metalldialkyl- oder -diarylthiophosphat ist vorzugsweise ein öllösliches Zinkdialkyldithiophosphat, wie Zink-isobutyl-amyl oder Zinkäthylisobutyl-isopropyl-dithiophosphat, die vorzugsweise, bezogen auf die Gesamtmenge Grundöl, Verdickungsmittel und Strukturmodifikator in Mengen von 0,2 bis 5,0 Gewichtsprozent eingesetzt werden. . An Stelle eines Dialkyl- oder Diarylthiophosphats kann auch ein Metall-monoalkyl-monoaryl-thiophosphat, z.B. Zinkisobutylphenyl-dithiophosphat, verwendet werden. Das Thiophosphat muß dabei vollständig verestert sein, so daß die beiden Kohlenwasserstoffreste an den Sauerstoffatomen im Thiophosphatrest aus Alkylresten und/oder Arylresten bestehen. .

Als Salicylsäuresalz werden insbesondere Bleisalicylat, aber auch andere Salze, wie Mono- oder Dl· lithiumsalicylat oder freie Salicylsäure, verwendet, die vorzugsweise, bezogen auf die Gesamtmenge an Grundöl, Verdickungsmittel und gegebenenfalls Strukturmodifikator, in Mengen von 0,1 bis 5,0 Gewichtsprozent und vorzugsweise 0,25 bis 4,0 Gewichtsprozent eingesetzt werden.

Die dritte Komponente, die öllösliche alkylsubstituierte Arylsulfonsäure oder deren Salz und irisbesondere ein Erdalkalisalz einer alkylsubstituierten Naphthalinsulfonsäure mit 2 bis 22 Kohlenstoffatomen je Alkylrest wird in einer auf die Gesamtmenge an Grundöl, Verdickungsmittel und Strukturmodifikator bezogenen Menge von 0,1 bis 5,0 Gewichtsprozent zugesetzt. Bevorzugt werden Bariumsalze, jedoch können auch andere Salze, wie Calcium- oder Magnesiumsulfonate oder Alkalisalze oder freie Sulfohsäure oder Aminsalze, in äquivalenten Mengen verwendet werden.

Beispiele 1 bis 25

Zur Herstellung eines mit etwa 10 Gewichtsprozent Lithium-12-hydroxystearat verdickten Schmierfettes wurden die folgenden Grundsubstanzen vermischt, wobei als Grundöl eirrniitXosüngimTttel extrahiertes

3 ■ 4

Naphthenkohlenwasserstofföl mit einer Viskosität Timken-Belastungstest (Spalte II):
von 450 Saybolt-Sekunden bei 37,8⁰C verwendet nach Fed. M. 791 — 6505;

wurde:

Timken-Abnutzungstest (Spalte III):
Gewichtsteile ₅ nach Fed. M. 791 — 6505;

Hydroxystearinsäure 10,00

Lithiumhydroxyd (LiOH · H₂O).... 1,43 EMCOR-Korrosionstest (Spalte-IV):

Grundol 87,57 _nach DIN-Methode 5 Γ802; die Korrosion wurde

Glycerin · ¹^⁰ nach 7 Tagen und in einigen Fällen nach 12 und

ίο 21 Tagen gemessen;

Dieses Schmierfett wurde in einzelnen Proben mit C₁^₁-. ~ . , ■ , , ™ '. - ,„ _1x .,,.

verschiedenen Mengen der Komponenten A, B und C, ^SKF"^Tf bej hoher Temperatur (Spalte V):
nämlich mit ⁿ DIN-Methode 51806, auf 28 Tage aus

gedehnt.

15 .'

A. Zinkdialkyldithiophosphat, in dem der eine Alkyl- Die Werte der Tabelle zeigen deutlich, daß bei

rest aus einem Isobutylrest und der andere aus alleiniger Verwendung der Komponente A eines Zink-

einem Amylrest bestand, dialkyldithiophosphats zwar gute Hochdruckeigen-

u'-m · 1· 1 _t j schäften und gute Abnutzungsbeständigkeit erzielt

a. meisaiicyiat una _{2o werdeil) daß man aber die} g_Ute Oxydationsbeständig-

C. Bariumdi-nonylnaphthalinsulfonat ^keit> 8^ute Korrosionsbeständigkeit und die guten

Eigenschaften bei hohen Temperaturen erst erhalt, wenn man ein Salicylat und ein Alkylarylsulfonat

versetzt und den folgenden Testen mit den in der zusetzt. Diese Ergebnisse sind insofern bemerkensfolgenden Tabelle aufgeführten Ergebnissen unter- 25 wert, als die Kombination der Wirkungen der Gemischworfen: komponenten ohne nachteilige Auswirkung auf die

anderen Eigenschaften des Schmiermittels erzielt wird.

Oxydationstest (Spalte I): Darüber hinaus hinterläßt das die drei Zusatzstoffe

nach ASTM-Methode D 942, der Druckabfall enthaltende Schmiermittel keine Flecken auf neu wurde nach 100 Stunden gemessen; 30 gespritzten Flächen von Autokarosserien od. dgl.

	Zusatzstoff,	B	C	■■■■''■ ι . . ■ . kg/cm2	II kg .	III .. mg	Tage	Test	y .	0C	»Cage«- Abnutzung mg :	Gesamt bewertung
	Ge wich tsprozen t	0,0	0,0	0,98	4,5.	,3	7		110	2450	4'
Beispiel		—	—		9,1	0,3	7	IV. Bewertung	110	700	3
	A	—	—		11,3	0,3	7	3	120	500	2 bis 3
■ 1	0,0	■■■:—-	—		11,3	1,0	7	2 bis 3	120	400	2 bis 3
2	0,25		—·■·		15,9	1,5	7	2 bis 3	120	400	2 bis 3
3	0,50	-—	—		22,7	1,5	7	2 bis 3	120	400	2 bis. 3
■ 4	1,00		—		22,7	2,0	7	3	120	400	2 bis 3
5	2,00	0,2	—	0,56	6,8	0,2	7	3	110	1400	3 bis 4
6	2,50	1,0	—	0,35	6,8	3	7	3	120	760	31
. 7	5,00	5,0	—	0,21		4	7	2 bis 3	120	600	3
8	—	—	0,1	0,98			7	2 bis 3	110	2000	4
9	—	:	0,3	—	4,5	3,0	21	3	110	2000	4
10	—	-. ■	1,0	—	4,5	3	21	1	110	2000	4
11	:	■	5,0	1,12			21	0,1	110	2000	4
12		0,2	:	0,21	11,3	0,1	7	0	130	150	2 bis 3
13		0,2		0,14 bis 0,21	15,9		7	0	130	100	2 bis 3
14		0,3		0,14	15,9		7	2	130	<100	2 bis. 3
15	0,2	0,5	—	0,105	15,9	ί	7	2	130	»negativ	■2
16	0,5	1,0		0,07	18,1	1	7	2	130	abgenutzt	1 bis 2
17	0,5	5,0		0,035	22,7	1	7	2	130		negativ
18	1,0	—	0,5	0,21	15,9	—	7	2 bis 3		400	2 bis 3
19	2,5	—■	0,5	0,21	18,1	—	7	2 bis 3		400	2 bis 3
20	5,0	0,25	0,1	0,105 bis 0,14	13,6	1,5	21	0		170	2 bis 3
21	1,0	1,0	0,5	<0,07	18,1	1	21	1		<100	1
22	2,0	5,0	5,0	0,035	22,7	<1	21	0 bis 1	120	abgenutzt	negativ
23	0,25							0	120
24	2,5					0	130
25	5,0						140
		140

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Schmierfett, enthaltend eine Kombination aus

1. einem Grundöl,

2. einem Verdickungsmittel,

3. gegebenenfalls einem polaren Strukturrnodifikator,

4. einem Metalldialkylthiophosphat oder einem Metalldiarylthiophosphat oder einem Metallmonoalkylmonoarylthiophosphat,

' 5.. Salicylsäure oder einem Metallsalz derselben und

6. einer öllöslichen alkylsubstituierten Arylsulfonsäure oder einem Metallsalz derselben.

2. Schmierfett nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als Thiophosphat ein öllösliches Zinkdialkyldithiophosphat, vorzugsweise Zink-isobutyl-amyl- oder Zink-äthylisobutyl-isopropyl-dithiophosphät, als Verdickungsmittel ein Lithiumsalz einer Fettsäure, vorzugsweise Lithium-12-hydroxystearat und Bleisalicylat enthält.
■ .3. Schmierfett nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es, bezogen auf die Gesamtmenge an Grundöl und Verdickungsmittel, ■7 bis 12 Gewichtsprozent Lithium-12-hydroxystearat, 0,2 bis 5,0 Gewichtsprozent Thiophosphat,' 0,1 bis 5,0 Gewichtsprozent Salicylsäure oder SaIicylat und 0,1 bis 5 Gewichtsprozent Sulfonat, insbesondere ein Erdalkalisalz einer alkylsubstituierten Naphthalinsulfonsäure mit 2 bis 22 Kohlenstoffatomen je Alkylrest, enthält.

4. Schmierfett nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es 0,5 bis 4,0 Gewichtsprozent eines polaren Strukturmodifikators, insbesondere Glycerin, enthält.