DE1594545C3

DE1594545C3 - Schmiermittel und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE1594545C3
Application number: DE1594545A
Authority: DE
Inventors: William J. Wyomissing Davis; Richard C. Sinking Spring Gilles
Original assignee: Ferri Joseph Enrico Shillington Pa (vsta)
Current assignee: Ferri Joseph Enrico Shillington Pa (vsta)
Priority date: 1965-09-09
Filing date: 1966-09-08
Publication date: 1979-05-03
Also published as: DE1594545B2; NL160605C; LU52028A1; NL160605B; CH488005A; DE1594545A1; SE343319B; GB1163123A; BE686676A; NL6612772A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine

i" Schmiermittelmischung und auf ein Verfahren zu ihrer Herstellung. Sie bezieht sich insbesondere auf eine Schmiermittelmischung aus einem Schmiermittel und einem hoch molekularen Polyolefin, die zweckmäßigerweise noch ein niedrig molekulares Polyolefin ent-

i^r> hält.

Seit langer Zeit besteht eine große Nachfrage in der gesamten Industrie nach einem Schmiermittelprodukt, das bei Verwendung als schmierendes Medium in einem Gegenstanddas Schmiermittel freisetzt und dem Gegenstand lang andauernde, selbstschmierende Eigenschaften verleiht. So sind z. B. selbstschmierende Lager in der Automobilindustrie, der Flugzeugindustrie und fast überall, wo Lager verwendet werden, _f äußerst zweckmäßig. Wenn das schmierende Pro- % dukt eine ausreichende mechanische Festigkeit aufweist, um einen Teil der Struktur des Gegenstandes darstellen zu können, für den es Schmiermittel ist, dann wird nicht nur die selbstschmierende Eigenschaft des Gegenstandes erzielt, sondern der Gegenstand

jo kann auch in wirtschaftlicher Weise leicht und ohne die üblichen Herstellungsprobleme hergestellt werden.

Aus der britischen Patentschrift 812213 sind Schmiermittelpräparate bekannt, die ein Mineral-Schmieröl und ein erstes Polymerisat mit einem Molekulargewicht von 64(K)O bis 81000 mittlerem Staudinger-Molekulargewicht und ein zweites Polymerisat mit einem Molekulargewicht zwischen 99000 und 120000 mittlerem Staudinger-Molekulargewicht enthalten.

Weiterhin sind aus der US-PS 3 113 167 Schmiermittelpräparate bekannt, die Olefinpolymerisate der Formel R-CH = CH₂ enthalten, in der R eine Alkylgruppe mit 4 bis 14 Kohlenstoffatomen bedeutet, und die Molekulargewichte von 10000 bis 100000 oder ν mehr aufweisen.

Darüber hinaus sind aus der US-PS 3085978 Schmiermittel bekannt, die ein Erdalkalipetroleumsulfonatundein Polyisobutylen mit einem Molekulargewicht zwischen 1000 und 50000 enthalten.

Keine dieser Patentschriften offenbart jedoch selbstschmierende Präparate in Form von dünnen, schwachen Gelen, geleeartigen Gelen oder festen harten Gelen, die Öle freisetzen. Außerdem offenbaren sie keine festen, starren Gele, die selbstschmierende Lagerungen darstellen und die als Teil des Gegenstandes, den sie schmieren sollen, wie z. B. das Gelenk eines Kugelgelenkes, verwendet werden können.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist also die Schaffung einer Schmiermittelmischung bzw. eines Schmiermittelpräparates, dessen Viskosität über einen weiten Bereich variiert werden kann und das aus einem Schmiermittel und einem Polyolefin mit hohem Molekulargewicht besteht.

Das Ziel wird erfindungsgemäß erreicht durch ein Schmiermittel, bestehend aus einem Mineralschmieröl und einem Polyolefin, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß es

a) als hochmolekulares Polyolefin Polyäthylen, Polypropylen oder Polybutylen oder deren Mischungen mit einem Molekulargewicht von mehrals 1 (K)OOOO bis 5 000000

und gegebenenfalls

b) als niedermolekulares Polyolefin Polyäthylen, Polypropylen, Polybutylen oder deren Mischungen mit einem Molekulargewicht von 1000 bis 1000000

enthält, wobei das hochmolekulare Polyolefin im Schmiermittel in einer Menge anwesend ist, die ausreicht, ein flüssiges, geleeartiges oder festes, hartes Gel zu bilden, das Öl freisetzt.

Die erfindungsgemäße Schmiermittelmischung hat eine ausreichende mechanische Festigkeit, um einen Teil oder die gesamte Struktur eines Gegenstandes zu bilden. Außerdem soll erfindungsgemäß ein Schmiermittelmaterial für einen Gegenstand geschaffen werden, um diesem lang anhaltende, selbstschmierende Eigenschaften zu verleihen. Die erfindungsgemäße Schmiermittelmischung kann gegossen und in situ aufgebaut werden.

Die in der vorliegenden Anmeldung in Verbindung mit einem Gegenstand verwendete Bezeichnung »selbstschmierend«, ζ. B. für ein Lager, gibt an, daß eine kontinuierliche oder periodische Zufuhr eines Schmiermittels zu einem Gegenstand von einer äußeren Quelle her nicht notwendig ist. Die Prozentsätze der in der vorliegenden Anmeldung verwendeten, unterschiedlichen Materialien sind alle auf das Gesamtgewicht des erfindungsgemäßen Präparates bezogen. Die hier verwendete Bezeichnung »Molekulargewicht« bezieht sich auf das durchschnittliche Molekulargewicht. Die hier verwendete Bezeichnung »hohes Molekulargewicht« betrifft ein Molekulargewicht von über etwa 1,0 X H)⁶ bis etwa 5,0 X K)''. Die hier verwendete Bezeichnung »niedriges Molekulargewicht« bezieht sich auf ein Molekulargewicht von 1 000000 oder weniger, z. B. zwischen etwa 1000 und 100000.

Es wurde festgestellt, daß ein Gelpräparat aus einem Polyolefin mit einem hohen Molekulargewicht (vorteilhafterweise in Mischung mit einem Polyolefin mit niedrigem Molekulargewicht) und einem Schmiermittel ein lang anhaltendes Schmiermedium ist. Je höher das Molekulargewicht des Polyolefins und je höher die Menge des Polyolefins mit hohem Molekulargewichtim Präparat sind, um so fester und viskoser ist das Gelpräparat. So variieren die physikalischen Eigenschaften des Präparates in Abhängigkeit vom Molekulargewicht des Polyolefins und der Menge an Polyolefin mit hohem Molekulargewicht im Präparat, und sie liegen zwischen einem dünnen, schwachen, sich wie eine Flüssigkeit verhaltenden Gel bis zu einem festen, zähen, harten Gel, das wie ein Feststoff aussieht und wirkt. Das zwischen dem schwachen und dem harten Gel liegende Präparat kann als geleeartiges Gel bezeichnet werden. Bei der Lagerung kann das Präparat das Schmiermittel so lange, wie dies gewünscht wird, bewahren. Bei der Verwendung, z. B. als Schmiermedium für einen Gegenstand, wie ein festes Schmiermittel in einem Lager, setzt das Präparat das Schmiermittel kontinuierlich und allmählich für die Lebensdauer des Gegenstandes frei und verleiht diesem lang anhaltende, selbstschmierende Eigenschaften. Das feste, harte Gel kann gegebenenfalls so hergestellt und angepaßt werden, daß es als Teil der Struktur des Gegenstandes, für den es das Schmiermedium darstellt, wirkt. So kann die Schmiermittelmischung bzw. das Schmiermittelpräparat z. B. den Gelenkteil eines aus Kugel und Gelenk bestehenden Kugelgelenkes bilden und gleichzeitig die Kugeloberfläche schmieren.

^r> Die im Gelpräparat verwendete Menge an Polyolefin mit hohem Molekulargewicht hängt von der gewünschten Viskosität, Zähigkeit und Festigkeit des Präparates ab. Das Gel ist, wie oben ausgeführt, um so viskoser und fester, je höher die Menge an Polyolefin mit hohem Molekulargewicht im Präparat ist. Das Gel verhält sich z. B. wie eine Flüssigkeit, wenn bis zu etwa 1 % an Polyolefin mit hohem Molekulargewicht verwendet wird; es wirkt wie ein gelatinöses, geleeartiges Präparat, wenn etwa 1-5% des Polyolefins mit hohem Molekulargewicht verwendet werden; und es ist hart und wirkt wie ein Feststoff, wenn etw 5—90% oder mehr, vorzugsweise etwa 8—40%, eines Polyolefins mit hohem Molekulargewicht zur Bildung des Gels verwendet werden.

Überraschenderweise wurde festgestellt, daß die Mitverwendung eines Polyolefins mit niedrigem Molekulargewicht im erfindungsgemäßen Gelpräparat die Schmiermittel bewahrenden und Schmiermittel freisetzenden Eigenschaften des Gels verbessert. Eine solche Verbesserung der Schmiereigenschaft des Gels ist besonders vorteilhaft, wenn das Präparat ein festes, hartes Gel ist und als Teil der Struktur eines selbstschmierenden Gegenstandes, z. B. eines Lagers, verwendet werden soll.

3ü Der im Gelpräparat verwendete Bereich des Molekulargewichtes des Polyolefins mit niedrigem Molekulargewicht ist zweckmäßig wesentlich niedriger als der des Polyolefins mit hohem Molekulargewicht und liegt vorzugsweise zwischen etwa 10000 bis etwa

i^r> K)OOOO.

Die zur Bildung eines dünnen, schwachen Gels zu verwendende Menge an Polyolefin mit niedrigerem Molekulargewicht kann variieren; die bevorzugte Menge liegt jedoch unter etwa 1 %, so daß die Gesamtmenge an Polyolefin im Präparat nicht mehr als etwa 1 % beträgt. Die Menge an Polyolefin mit niedrigem Molekulargewicht im geleeartigen Präparat und im harten Gelpräparat kann variieren; bevorzugt wird jedoch die Verwendung von bis zu etwa 10%, bzw. bis zu etwa 40% des Polyolefins mit niedrigem Molekulargewicht.

Die Schmiermittelmenge zur Herstellung des dünnen, schwachen Gels, des geleeartigen Gels und des harten Gels kann über einen weiten Bereich variieren.

Bevorzugt wird jedoch die Verwendung von etwa 99% oder mehr, von etwa 85 bis 88% bzw. von etwa 10 bis etwa 95% an Schmiermittel.

Das Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Präparates ist einfach und besteht darin, daß man ein Polyolefin mit hohem Molekulargewicht, oder zweckmäßiger, ein Polyolefin mit hohem und eines mit niedrigem Molekulargewicht mit einem Schmiermittel mischt, die Mischung auf eine ausreichend hohe Temperatur, um ein Schmelzen und Mischen der Komponenten zu bewirken, so lange erhitzt, daß man eine homogene, dicke, fließbare Mischung aus Polyolefin und Schmiermittel erhält. Nach dem Abkühlen bildet die homogene Mischung das erfindungsgemäße Gelpräparat. Die Viskosität und Festigkeit des Präparates hängen, wie oben angegeben, vom Molekulargewicht der verwendeten Polyolefine und ihren Mengen ab.

Die im erfindungsgemäßen Verfahren zum Erhit-

zen einer Mischung aus einem Polyolefin und einem Schmiermittel angewendeten Temperaturen sind ausreichend hoch, um ein Schmelzen und Mischen der Komponenten der Mischung zu bewirken. Im allgemeinen liegen die verwendeten Temperaturen zwischen etwa 115—232° C; die Temperaturen sollten jedoch nicht so hoch sein, daß sie eine thermische Zersetzung bewirken. Die Abkühltemperaturen der erfindungsgemäßen Präparate liegen in einem Bereich, der zur Bildung des gewünschten Gels ausreicht, d. h. im allgemeinen zwischen etwa 93-150° C.

Während des Erhitzens einer Mischung aus Polyolefin und Schmiermittel wird die Mischung vorzugsweise gerührt, um ein besseres Mischen zu bewirken, so daß sich das Polyolefin nicht von der Mischung absetzt. Zur Herstellung der Mischung ist jedes übliche Verfahren, z. B. in einer üblichen Strangpresse, geeignet.

Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen, harten, zähen Gelpräparates besteht darin, daß man zuerst ein homogenes, fließbares, dünnes, schwaches Gelpräparat erfindungsgemäß herstellt und dann ein Polyolefin mit hohem Molekulargewicht mit einem schwachen Gelpräparat zu einer Dispersion mischt. Diese dispergierte Mischung wird dann auf eine zum Schmelzen der Mischung ausreichende Temperatur, vorzugsweise zwischen etwa 105-232° C, erhitzt. Nach Abkühlen auf eine zum Verfestigen ausreichende Temperatur bildet die erhitzte Mischung das gewünschte harte Präparat. Die Abkühltemperatur kann vorzugsweise zwischen etwa 93-150° C liegen. Die im schwachen Gelpräparat dispergierte Menge an Polyolefin mit hohem Molekulargewicht sollte zur Bildung der gewünschten Härte und Zähigkeit für das Gel ausreichen. In jedem Fall sollte die Gesamtmenge an Polyolefin mit hohem Molekulargewicht im harten Gel die gleiche sein, wie sie oben für ein erfindungsgemäßes, hartes Gelpräparat angegeben wurde.

Das oben beschriebene, bevorzugte Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen, harten, zähen Gelpräparates ist besonders zweckmäßig, da es dadurch leicht ist, das harte Gelpräparat als einen Teil der Struktur eines selbstschmierenden Gegenstandes, wie z. B. ein Lager, herzustellen. Auf diese Weise ist das harte Gelpräparat nicht nur ein Strukturteil des Gegenstandes, sondern es setzt das Schmiermittel kontinuierlich und allmählich für die gesamte Lebensdauer des Gegenstandes frei und verleiht diesem lang anhaltende, selbstschmierende Eigenschaften. Zur Verarbeitung des harten Präparates als Teil der Struktur eines Lagers wird z. B. eine dispergierte Mischung aus einem erfindungsgemäßen, schwachen Gelpräparat und einem Polyolefin mit hohem Molekulargewicht in oben beschriebener Weise hergestellt und zum Füllen des Raumes zwischen dem inneren und äußeren Ring des Lagers, d. h. im Raum, in welchem die Kugelelemente eines Lagers angebracht sind, verwendet. Das mit der dispergierten Mischung gefüllte Lager wird auf eine Temperatur zwischen 115-232° C erhitzt. Dann wird die dispergierte Mischung im Lager auf eine zum Verfestigen der Mischung ausreichende Temperatur abgekühlt, wodurch ein harter, fester Teil des Lagers gebildet wird. Das harte Gel im Lager eliminiert die Notwendigkeit für einen Träger für die Kugelelemente und schmiert das Lager. Ein solches Lager kann in üblicher Weise, z. B. als Träger des Schaftes in einem Elektromotor, verwendet werden.

Für Verwendungszwecke, wie z. B. die elektrische Isolierung von Kabeln und als Einbettungsmaterial für elektronische Komponenten kann das Präparat gegössen und in situ geformt werden. Das erfindungsgemäße Präparat hat eine hohe Durchschlagsspannung und selbstheilende Eigenschaften; mit bestimmten Zusätzen, wie Bor, ist es ein Abschirmmaterial für Kernreaktoren. In Abhängigkeit von seinen physikalischen Eigenschaften kann das erfindungsgemäße Präparat auch auf vielen anderen Gebieten verwendet werden. So eignet sich z. B. das schwache, wie eine Flüssigkeit sich verhaltende Gelpräparat zum Schmieren von Rädergetrieben oder als Motorenöl, das Abnutzung und Rißbildungeines Motors wesentlich verringert. Das gelatinöse, geleeartige Präparat eignet sich zum Schmieren poröser oder nicht-poröser Manschetten-, Kugel- oder Walzenlager.

Das harte Gelpräparat kann nicht nur, wie oben angegeben, zur Bildung des selbstschmierenden Lagers verwendet werden, sondern eignet sich auch zur Herstellung verschiedener Gegenstände, wie Gelenken in Kugelgelenken. Die Gelenkherstellung nach bekannten Verfahren erfordert eine hohe Genauigkeit, die diese Verfahren kostspielig macht. Ein wirtschaftliches und leichtes Verfahren zur Gelenkherstellung wurde darin gefunden,· daß man einen Behälter mit der dispergierten Mischung des schwachen Gelpräparates und einem Polyolefin mit hohem Molekulargewicht füllt, die dispergierte Mischung im Behälter auf etwa 105-232° C zur Erzielung einer homogenen Mischung erhitzt, die Kugel in den Behälter einsetzt, so daß die homogene Mischung die Kugeloberfläche oder jeden gewünschten Teil derselben

-!5 bedeckt und die homogene Mischung auf eine zu ihrer Verfestigung ausreichende Temperatur abgekühlt, wodurch ein hartes und festes Gelenk um die Kugel unter Bildung des Kugelgelenkes erhalten wird, das leicht aus dem Behälter entfernbar ist. Das so hergestellte Kugelgelenk ist für seine gesamte Lebensdauer selbstschmierend und hat eine ausreichende Festigkeit, um als Gelenk des Kugelgelenkes für jeden üblichen Verwendungszweck desselben fungieren zu können.

Selbstverständlich können dem erfindungsgemäßen Präparat die verschiedenen, in Schmiermitteln üblicherweise verwendeten Zusätze zugefügt werden. Es können auch ancfere Zusätze, wie Pigmente und Farbstoffe, verwendet werden. Es wurde festgestellt, daß die Zugabe einer geringen Menge eines geeigneten, fein zerteilten Füllmittels zum erfindungsgemäßen, harten Präparat jede mögliche Dimensionsunbeständigkeit, wie Schrumpfung, des Präparates verhindert. Solche Füllmittel sind z. B. Nylon-Pulver, dessen Herstellung in den US-Patentschriften 2 693 278 und 3002542 beschrieben ist, Polyacrylcarbonat und Polyacetal. Die Menge des fein zerteilten Füllmittels kann über einen weiten Bereich variieren und sollte zur Erzielung des gewünschten Ergebnisses ausreichen; bevorzugt wird jedoch die Verwendung von etwa 1-20% des Füllmittels.

Die erfindungsgemäß verwendeten Polyolefine sind Polyäthylen, Polypropylen und Polybutylen, wobei • Polyäthylen bevorzugt wird. Die Polyolefine können einzeln oder als Mischung verwendet werden. Obgleich der Molekulargewichtsbereich eines Polyolefins mit hohem Molekulargewicht von über 1,0 X 10⁶ bis 5,0 X 10⁶ variieren kann, wird ein Molekulargewicht-

bereich von über 1,0 X 10⁶ bis 3,5 X 10⁶ bevorzugt. Polyäthylene mit hohem Molekulargewicht sind z. B. solche mit einer Teilchengröße von etwa 0,42 mm und einem Molekulargewicht von etwa 3 X 10⁶; solche mit einem Schmelzindex von 0,00, einer Teilchengröße von weniger als 0,15 mm und einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 1,5 X 10⁶ bis etwa 2,5 X 10⁶. Solche mit einem Schmelzindex von 0,00, einer Teilchengröße von weniger als 0,42 mm und einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 1,5 X 10⁶ bis etwa 2,5 X 10⁶; oder solche mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von über 2 X 10⁶ und einem Schmelzindex von 0,01.

Der Schmelzindex des Polyolefins mit hohem Molekulargewicht kann in einem weiten Bereich, z. B. zwischen 0,00 bis etwa 1,0 oder höher, variieren; die besten Ergebnisse werden jedoch erzielt, wenn der Bereich zwischen 0,00 und weniger als 0,1, gemessen gemäß ASTM D1238-62T, liegt. Die Polyolefine mit hohem Molekulargewicht können nach jedem üblichen Verfahren hergestellt werden. Ein Verfahren zur Herstellung der Polyolefine mit hohem Molekulargewicht erfolgt z. B. unter Verwendung von Ziegler Katalysatoren gemäß dem Buch »Polyäthylene« von R.A.V. Raff und J.B. Allison, Seite 78 (1956). "

Beispiele von Polyäthylenen mit niedrigem Molekulargewicht sind solche mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 2000, einem spez. Gewicht von 0,92, einer Viskosität von 180 cps bei 140° C und einem Schmelzpunkt von 104—108° C; solche mit einem Molekulargewicht von 500, einem spez. Gewicht von 0,92, einer Viskosität von 4000 cps bei 142° C und einem Schmelzpunkt von 107-111° C; solche mit einem Molekulargewicht von 1500, einem spez. Gewicht von 0,91, einer Viskosität von 100 cps bei 140° C und einem Schmelzpunkt von 99-103° C; solche mit einem Schmelzindex von 7, einem spez. Gewicht von 0,92 und einem Molekulargewicht von 23000; und solche mit einem Schmelzindex von 22, einem spez. Gewicht von 0,915 und einer durchschnittlichen Teilchengröße von weniger als 20 Micron. Die Polyolefine mit niedrigem Molekulargewicht können nach verschiedenen, bekannten Verfahren hergestellt werden.

Erfindungsgemäß kann jedes Schmiermittel verwendet werden, das handelsüblich verfügbar ist und bei Verwendung des Präparates eine schmierende Viskosität besitzt. Das Schmiermaterial kann ein Kohlenwasserstofföl, ein Fett oder ein Mineralöl sein oder diese enthalten. Das Kohlenwasserstofföl kann mit einem Lösungsmittel extrahiertes oder raffiniertes Öl sein. Solche Kohlenwasserstofföle sind z. B. reine Kohlenwasserstofföle, welche einen Antischaumzusatz, Rost- und Oxydationsinhibitoren enthalten und eine Viskosität von 150,2 SUS bei 38° C besitzen (SAE Nr. 10); öle mit einer Viskosität von 250-280 SUS bei 38 C und einem spez. Gewicht von 0,87-0,88 (SAE Nr. 20); reguläre Motorenöle (SAE Nr. 10), reine Kohlenwasserstofföle ohne Zusätze mit einer Viskosität von 610 SUS bei 38° C (SAE Nr. eo 40); reine Kohlenwasserstofföle ohne Zusätze mit einer Viskosität von 305 SUS bei 38° C (SAE-Nr. 20); reine Kohlenwasserstofföle mit Zusätzen, Antischaummittel, Rost- und Oxidationsinhibitoren und Viskositäten von 105 SUS bei 38° G (SAE weniger als Nr. 20); und Kohlenwasserstofföle (SAE Nr. 90).

Die folgenden Beispiele veranschaulichen die vorliegende Erfindung, ohne sie zu beschränken.

Beispiel 1

Etwa 4,5 1 eines Öls (SAE Nr. 20) das 0,25% eines Polyäthylens mit einem Molekulargewicht von 23 000 und 0,25% eines Polyäthylens mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 1,5 X 10⁶ bis 2,5 X 10⁶ enthielten, wurden gemischt und zur Bildung eines homogenen, niedrig viskosen Gels auf 150° C erhitzt. Nach Abkühlen auf 93° C wurde das Gel viskoser und war homogen und fließbar. Dieses Produkt wurde als Motoröl verwendet und in das Motorkurbelgehäuse eines alten, abgenutzten Automobiles, Baujahr 1957 gegeben. Die Verbrennungswirksamkeit des Automobiles erhöhte sich um 50% und sein Ölverbrauch verringerte sich um einen Faktor von 10. Wird das Produkt als Motorenölzusatz in einem Automobil verwendet, so wird die Verbrennungswirksamkeit erhöht und der Ölverbrauch verringert.

Beispiel 2

6,5 g Polyäthylen mit einem Molekulargewicht von 23 000 wurden mit 91,5 g eines Motorenöls (SAENr. 10) in einem Becher gemischt und auf 82° C erhitzt. Die Viskosität der Mischung war etwa die gleiche wie die des Öles. Diese Mischung wurde auf Zimmertemperatur abgekühlt, und es wurden 2 g eines Polyäthylens mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 1,5 X 10⁶ bis 2,5 X 10⁶ zur Bildung einer Dispersion der Polyäthylene und des Öles damit gemischt. Dann wurde die Dispersion langsam unter Rühren im Becher auf 150° C erhitzt. Nach etwa 3 Minuten hatte sich eine homogene Mischung gebildet, die zu einem geleeartigen, ölbewahrenden, homogenen Gel abgekühlt wurde.

Beispiel 3

91,5 g reguläres Motorenöl, (SAE Nr. 10), 6,5 g eines Polyäthylens mit einem Molekulargewicht von 23 000 und 2,0 g eines Polyäthylens mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 1,5 X 10⁶ bis 2,5 X 10⁶ wurden gründlich gemischt. 27,2 kg/std dieser Mischung wurden durch eine 3,75 cm Thermatic-Strangpresse mit einem Schraubendurchmesser von 3,75 cm und einer Zylinder-Temperatur von 132° C und einer Düsentemperatur von 177° C geleitet. Das Produkt war bei Zimmertemperatur ähnlich wie das Produkt von Beispiel 2.

Beispiel 4

91,5 eines reinen (SAE Nr. 20) Kohlenwasserstofföles ohne Zusätze mit einer Viskosität von 305 SUS bei 38° C, 6,5 g eines Polyäthylens mit einem Molekulargewicht von 23000 und 2,0 g Polyäthylen mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 1,5 X 10⁶ bis 2,5 X 10⁵ wurden gründlich gemischt; 9,07 kg/std dieser Mischung wurden durch eine 3,75-cm-Thermatic-Strangpresse mit einer Zylindertemperatur von 204° C und einer Düsentemperatur von 177° C geleitet. Das Produkt war bei Zimmertemperatur ähnlich wie dasjenige von Beispiel 2.

Beispiel 5

92 g eines Petroleumöles ohne Zusätze und Inhibitoren (SAE Nr. 20), 4 g eines Polyäthylens mit einem Molekulargewicht von 23 000 und 4 g eines Polyäthylens mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 1,5 X 10⁶ bis 2,5 X 10⁶ wurden gründlich ge-

909 618/14

mischt; 9,07 kg/std dieser Mischung wurden wie in Beispiel 3 durch dieselbe Strangpresse geleitet. Bei Zimmertemperatur war das Produkt ähnlich wie dasjenige von Beispiel 2, jedoch etwas stärker zusammenhängend und fester.

Beispiel 6

Beispiel 5 wurde unter Verwendung von Lagerinfusionsöl, wiederholt. Das Produkt war ähnlich wie in Beispiel 5.

Beispiel 7

94,5 g des in Beispiel 5 verwendeten Petroleumöles, 2,75 g eines Polyäthylens mit einem Molekulargewicht von 23 000 und 2,75 g eines Polyäthylens mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 1,5 X 10⁶ bis 2,5 XlO⁶ wurden gemischt und dann bei einer Temperatur von 150-166° C und 1,19-1,33 kg/cm² durch einen Wärmeaustauscher geleitet. Das Produkt war eine dicke, zusammenhängende Flüssigkeit, die nach dem Abkühlen homogen und geleeartig wurde. Dieses geleeartige Produkt wurde durch einen üblichen Fleischwolf geleitet, wodurch ein glattes, fettartiges Gel erhalten wurde.

Beispiel 8

96 g des in Beispiel 5 verwendeten Petroleumöles, 2,0 g eines Polyäthylens mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 1,5 X 10⁶ bis 2,5 X 10⁶ und 2,0g eines Polyäthylens mit einem Molekulargewicht von 23000 wurden gemischt und langsam auf 150° C erhitzt. Das Mischverfahren bei 150° C wurde eine Stunde fortgesetzt. Dann wurde die heiße Mischung in einen Behälter gegossen und auf Zimmertemperatur abgekühlt. So wurde ein stabiles, öl-bewahrendes und ziemlich glatt aussehendes, geleeartiges Produkt erhalten.

Beispiel 9

Beispiel 8 wurde unter Weglassen des Polyäthylens mit niedrigem Molekulargewicht wiederholt. Das Produkt war ähnlich wie dasjenige von Beispiel 8; seine öl-bewahrenden Eigenschaften waren jedoch nicht ebenso gut.

Beispiel 10

35 g eines Polyäthylens mit einem Molekulargewicht von 1,5 X 10⁶ bis. 2,5 X 10° wurden mit 65 g eines Kohlenwasserstofföles, welches einen Antischaumzusatz, Rost- und Oxidationsinhibitoren enthielt und eine Viskosität von 150,2 SUS bei 38° C hatte (SAENr. 10), bei Zimmertemperatur gemischt. Die Mischung wurde in den Raum zwischen den inneren und äußeren Ringen eines Kugellagers bis zum Bedecken der Kugeln gegossen. Dann wurde das Lager oben und unten mit Aluminiumplatten abgedeckt und 45 Minuten in einem Druckluftofen auf 177⁰C^. erhitzt, worauf das Lager auf Zimmertemperatur abgekühlt wurde. Die Mischung im Lager hatte sich zu einem zähen, öl-abgebenden, harten Präparat verfestigt. Die Kugeln im Lager hatten eine freie und wirksame Bewegung, und das Lager war selbstschmierend.

Beispiel 11

67 g des Öles von Beispiel 10 und 33 g eines Polyäthylens mit einem Molekulargewicht von 1,5XlO⁶ bis 2,5 X 10⁶ wurden bei Zimmertemperatur ge

mischt. Die Mischung wurde in ein 15,9 mm X 14 cm Glasrohr gegossen, dann wurden beide Enden des Rohres abgedeckt. Das gefüllte Rohr wurde 40 Minuten bei 177° C in einen vorerhitzten Druckluftofen gelegt, aus dem Ofen entfernt, 5 Minuten bei Zimmertemperatur abgekühlt und in einem Wasserbad abgeschreckt. Das erhaltene Gelpräparat wurde aus dem Rohr entfernt; es war glatt, zäh, biegsam und ohne Hohlstellen und hatte die Form des Rohres angenommen.

Beispiel 12

75 g des Öles von Beispiel 4 und 25 g eines Polyäthylens mit einem Molekulargewicht von 1,5 X 10⁶ bis 2,5 XlO⁶ wurden gründlich gemischt und 5 Minuten bei 150° C in einem Druckluftofen gehalten. Dann wurde die Mischung aus dem Ofen entfernt und auf Zimmertemperatur abgekühlt. Es wurde ein starkes, einheitliches, festes Produkt erhalten.

Beispiel 13

Beispiel 12 wurde unter Verwendung eines Polyäthylens mit einem Molekulargewicht von 3 X 10⁶ wiederholt, wobei praktisch die gleichen Ergebnisse wie in Beispiel 12 erzielt wurden.

Beispiel 14

8,4 g eines Polyäthylens mit einem Molekulargewicht von 1,5 X 10⁶ bis 2,5 X 10⁶, 8,4 g eines Nylon-Pulvers und 83,2 g des Öls von Beispiel 10 wurden bei Zimmertemperatur gemischt und die Mischung in den ringförmigen Raum eines auf 177° C vorerhitzten Kugellagers gegossen. Das gefüllte Lager wurde dann 45 Minuten bei 177° C in einen Druckluftofen gelegt, auf 93 ° C abgekühlt, und so wurde im Lager ein zähes, öl-abgebendes, hartes Gel erhalten, das die Kugelbewegung nicht hinderte. Nach 6 Monaten wurde keine Schrumpfung des harten Gels im Lager festgestellt.

Beispiel 15

8,4 Polyäthylen mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 1,5 X 10⁶ bis 2,5 X 10⁶,8,4 g eines Nylon-Pulvers und 83,2 g Öl (SAE Nr. 90) wurden gemischt und bis zur Bildung eines kautschukartigen Gels auf 193° C erhitzt. Das Gel wurde langsam bis zur Verfestigung abgekühlt. Das Produkt war ein festes, hartes Gel.

Beispiel 16

2 g Polyäthylen mit einem Molekulargewicht von 3 X 10°, 75 g des Öls von Beispiel 4, 11 g eines Polyäthylens mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 1,5 X 10° bis 2,5 X 10⁶ und 8 g eines Nylon-Pulvers wurden gemischt und die Mischung bis zur Bildung eines dicken Gels auf etwa 177 ° C erhitzt. Das Gel wurde abgekühlt, bis es sich bei etwa 93° C verfestigte. Das Gel wurde 6 Monate bei Zimmertemperatur stehen gelassen und zeigte keine Dimensionsveränderungen.

Beispiel 17

71,7 g des Öles von Beispiel 10 und 0,7 g eines Polyäthylens mit einem Molekulargewicht von 23 000 wurden gründlich gemischt und bis zum Lösen des Polyäthylens im öl erhitzt. Die Mischung wurde auf Zimmertemperatur abgekühlt, dann wurden 27,6 g eines Polyäthylens mit einem Molekulargewicht von

1,5 X ΙΟ⁶ bis 2,5 X ΙΟ⁶ zugefügt und gründlich damit vermischt. So wurde eine cremige, gießbare, dicke, dispergierte Mischung erhalten.

Ein Kugellager wurde in etwas öl (SAE Nr. 40) getaucht,dann in einen Behälter gegeben und in einem Ofen 15 Minuten auf 150° C vorerhitzt. Dann wurde das Lager aus dem Ofen entfernt, und der Raum zwischen den inneren und äußeren Ringen wurde mit der die Kugel enthaltenden dispergierten Mischung gefüllt. Dann wurde das Lager 45 Minuten erneut in den Ofen von 150° C zurückgeführt. Das Lager wurde auf etwa 93° C abgekühlt; die dispergierte Mischung verfestigte sich zu einem harten Gel, in dem die Kugeln vollständig frei rotieren konnten. Das Lager war selbstschmierend, und das harte Gel im Lager bewahrte das ÖL

Beispiel 18

75 g öl (SAE Nr. 40), 0,375 g eines Polyäthylens mit einem Molekulargewicht von 23 000,0,375 g eines Polyäthylens mit einem Molekulargewicht von 1,5 X 10⁶bis2,5 X 10⁶ und 8 g eines getrockneten Nylon-Pulvers wurden gemischt und unter Rühren der Mischung auf 150° C erhitzt, Die erhitzte Mischung wurde auf etwa 93° C abgekühlt und bildete ein fließbares, schwaches Gelprodukt, dem bei Zimmertemperatur 12 g eines Polyäthylens mit einem Molekulargewicht von 1,5 X 10⁶ bis 2,5 X 10⁶ zugefügt und gründlich eingemischt wurden. So wurde eine dispergierte Mischung aus dem Produkt und dem Polyäthylen erhalten. Ein Kugellager wurde in etwas Öl (SAE Nr. 40) getaucht, in einen Behälter gegeben und 15 Minuten in einem Ofen bei 150° C vorerhitzt. Das Lager wurde auf dem Ofen entfernt, und der Raum zwischen den inneren und äußeren Ringen wurde mit der dispergierten Mischung gefüllt, die die Kugeln umhüllte. Dann wurde das Lager weitere 45 Minuten in den Ofen bei 150° C gegeben. Nach Abkühlen auf etwa 93 ° C hatte sich die dispergierte Mischung verfestigt; die Kugeln konnten vollständig frei darin rotieren. Das Lager war selbstschmierend, und die verfestigte Mischung darin bewahrte das öl. Nach 6 Monaten wurde keine Schrumpfung der Mischung im Lager festgestellt.

Beispiel 19

81,7 g des Öls von Beispiel 10 und 1,5 g eines Polyäthylens mit einem Molekulargewicht von 23000 wurden unter Erhitzen auf 93° C gemischt. Die Mischung wurde auf Zimmertemperatur abgekühlt. Dann wurden 8,4 g eines Nylon-Pulvers und 8,4 g eines Polyäthylens mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 1,5 X 10⁶ bis 2,5 X 10⁶ zugefügt, gründlich eingemischt und 15 Minuten auf 177° C erhitzt; anschließend wurde langsam auf Zimmertemperatur abgekühlt. Das Produkt war ein zäher, starker Feststoff. Es wurde 6 Monate stehen gelassen und hatte nach dieser Zeit noch sein öl bewahrt.

Beispiel 20

99 g des Öls von Beispiel 4, 0,5 g eines Polyäthylens mit einem Molekulargewicht von 1,5 X 10⁶ bis 2,5 X 10⁶ und 0,5 g eines Polyäthylens mit einem Molekulargewicht von 23 X 10³ wurde gemischt und erhitzt. Nach dem Abkühlen bildete die Mischung ein Gel. 75 g dieses Gels wurden mit 12 g eines Polyäthylens mit einem Molekulargewicht von 1,5 X 10⁶ bis 2,5XlO⁶ und 13 g eines Nylon-Pulvers gemischt. Die Mischung wurde in eine Form gegossen und dann 30 Minuten auf 163° C erhitzt. Nach dem Abkühlen war das Produkt ein zähes, hartes Gel.

Beispiel 21

99 g des Öls von Beispiel 10, 0,5 g eines Polyäthylens mit einem Molekulargewicht von 1,5 X 10⁶ bis 2,5 X 10⁶ und 0,5 g eines Polyäthylens mit einem Molekulargewicht von 23000 wurden gemischt und auf 150° C erhitzt. 77,8 g der erhitzten Mischung wurde auf Zimmertemperatur abgekühlt und mit 13,4 g Polyäthylen mit einem Molekulargewicht von 1,5 X 10⁶ bis 2,5 X 10⁶ und 8,8 g eines Nylon-Pulvers gemischt. Es wurde eine dispergierte Mischung erhalten, die gründlich gemischt, in eine Form gegossen und dann 60 Minuten auf 150° C erhitzt wurde. Nach dem Abkühlen wurde ein hartes, homogenes Gelpräparat mit den Dimensionen der Form erhalten, das nach 6 Monaten keine Schrumpfung zeigte.

Beispiel 22

Im vorliegenden Beispiel wurde kein Poyolefin mit hohem Molekulargewicht verwendet. Eine Mischung aus 80 g Öl (SAE Nr. 10) und 3 g eines Polyäthylens mit einem Molekulargewicht von 5000 wurde auf 150° C erhitzt. Es wurde eine dünne, niedrig viskose Flüssigkeit erhalten. Dieses Produkt war nach Abkühlen auf Zimmertemperatur ein gedicktes, durchscheinendes öl, von dem ein Teil des Polyäthylens . ausfiel.

Beispiel 23

Im Verfahren von Beispiel 22 wurden der auf 150° C erhitzten Mischung 8,4 g eines Polyäthylens mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 1,5 X IO⁶ bis 2,5 X 10⁶ zugegeben. Nach dem Abkühlen wurde ein hartes, zähes Gel erhalten.

-^Beispiel 24

Im vorliegenden Beispiel wurde kein Polyolefin mit hohem Molekulargewicht verwendet. 65 g öl (SAE Nr. 10) und 35 g eines Polyäthylens mit einem Molekulargewicht von 23000 wurden unter Erhitzen auf 150° C gemischt. Es wurde eine nicht-klebende, flüssige Lösung erhalten. Nach Abkühlen derselben auf Zimmertemperatur bildet sich ein schwacher Feststoff. Innerhalb von 10 Stunden schied sich ein wesentlicher Teil des Öles langsam vom Feststoff ab und hinterließ einen Kuchen, der leicht zu einem Pulver zerkrümelt werden konnte.

Claims

Patentansprüche:

1. Schmiermittel, bestehend aus einem Mineralschmieröl und einem Polyolefin, dadurch gekennzeichnet, daß es

a) als hochmolekulares Polyolefin Polyäthylen, Polypropylen oder Polybutylen oder deren Mischungen mit einem Molekulargewicht von mehr als 1000000 bis 5 000000

und gegebenenfalls

2. Schmiermittel gemäi3 Anspruch 1 in Form eines flüssigen Gels, dadurch gekennzeichnet, daß es das hochmolekulare Polyolefin in einer Menge bis zu etwa 1 % enthält.

3. Schmiermittel gemäß Anspruch 1 in Form eines gelee-artigen Gels, dadurch gekennzeichnet, daß es als hochmolekulares Polyolefin Polyäthylen in einer Menge von 1 bis 5% enthält.

4. Schmiermittel gemäß Anspruch 1 in Form eines festen, harten Gels, dadurch gekennzeichnet, daß es als hochmolekulares Polyolefin Polyäthylen in einer Menge von 5 bis 90% enthält.

5. Schmiermittel gemäß den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es als niedermolekulares Polyolefin mit einem Molekulargewicht zwischen 10000 und 100000 Polyäthylen enthält.

6. Schmiermittel gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es weniger als 1 % eines Polyolefins mit einem Molekulargewicht von 1000000 oder weniger enthält.

7. Schmiermittel gemäß Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß es bis zu 10% eines Polyolefins mit einem Molekulargewicht von 1000000 oder weniger enthält.

8. Schmiermittel gemäß Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß es bis zu 40% eines Polyolefins mit einem Molekulargewicht von 1000000 oder weniger enthält.

9. Schmiermittel gemäß den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich ein fein zerteiltes Füllmittel in einer Menge von 1 bis 20% enthält.

10. Schmiermittel gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß es als fein zerteiltes Füllmittel Nylonpulver enthält.

11. Verfahren zur Herstellung eines Schmiermittels gemäß den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man das hochmolekulare Polyolefin einem Mineralschmieröl zusetzt, dann die erhaltene Mischung so lange auf eine solche Temperatur erhitzt, daß deren Komponenten schmelzen und sich vermischen, und schließlich die erhitzte Mischung auf eine Temperatur zwischen etwa 93° C und 150° C abkühlt.

12. Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß man niedrigermolekulares Polyolefin und hochmolekulares Polyolefin in das Mineralschmieröl einbringt, schließlich die so erhaltene Mischung so lange auf eine solche Temperatur erhitzt, bis die Komponenten schmelzen und sich vermischen.

13. Verwendung von Schmiermitteln gemäß den Ansprüchen 1 bis 10 zur Herstellung von selbstschmierenden Gegenständen.