DE1594631A1

DE1594631A1 - Multigrade motor oils

Info

Publication number: DE1594631A1
Application number: DE19641594631
Authority: DE
Inventors: Petrovicki Dr Herbert; Kirsch Dr Kurt; Pauer Prof Dr Othmar
Original assignee: Technochemie GmbH Verfahrenstechnik
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1964-11-28
Filing date: 1964-11-28
Publication date: 1971-01-07
Also published as: GB1074919A; NL6515328A; AT260402B; CH480428A; BE672757A; FR1462533A

Description

Zur Herstellung von MehrbereJchs-Motorenölen geht man von paraffinischen Grundölen mit einem Viskositätsindex von über 90, einer Viskosität von unter 5 Centistokes bei 100° C und einem Stockpunkt unter -20° G aus. Obwohl man diese Öle nach verschiedenen Methoden von ihrem natürlichen Gehalt an makrokristallinem Paraffin befreien kann, scheiden sie bei Temperaturen von -18° 0 erneut Paraffine ab.For the production of multi-range engine oils one goes of paraffinic base oils with a viscosity index greater than 90, a viscosity less than 5 centistokes 100 ° C and a pour point below -20 ° G. Although you can get these oils by different methods from their natural one Can free the content of macrocrystalline paraffin, they deposit paraffins again at temperatures of -18 ° 0.

Naphtenbasische Öle zeigen zwar einen guten Stockpunkt bis -40° C und scheiden in der Regel auch bei tiefen Temperaturen keine Paraffine ab. Sie sind jedoch wegen ihres schlechten Viskositäts-Temperaturverhaltens (VI meist unter 4-5, selten bis 65) sowie ihrer hohen Verdampfungsneigung bei niedriger Viskosität als Mehrbereichsgrundöle nicht brauchbar.Naphthenic oils show a good pour point up to -40 ° C and usually also separate at low temperatures no paraffins. However, due to their poor viscosity-temperature behavior (VI mostly below 4-5, they are rare up to 65) as well as their high evaporation tendency at low viscosity not usable as multigrade base oils.

Synthetische UIe, wie Esteröle oder Polymeröle aus Olefinkohlenwasserstoffen, sind zwar in ihren qualitativen Eigenschaften geeignet, jedoch ist ihre Herstellung aufwendig, so dass sie industriell nur für Sonderzwecke anwendbar sind.Synthetic oils, such as ester oils or polymer oils made from olefin hydrocarbons, are suitable in their qualitative properties, but their production is complex, so that they can only be used industrially for special purposes.

Den oben charakterisierten paraffinbasischen Ölen werden durch Zusätze, die die Viskositäts-Temperatureigenschaften verbessern, wie zum Beispiel durch Polyacrylsäureester, Eigenschaften verliehen, die sie sowohl im Winter als.auch im Sommeijbrauchbar machen. Der Viskositätsindex wird dabei zwar bis gegen 140 erhöht, jedoch sind große Anteile an Polyacrylsäureester notwendig. Dies fordert eine Erhöhung des Motorenöladditivgehaltes (Dispersant- und Detergentzusätzen), da die polymeren Acrylsäureester deren WirkungThe paraffin-based oils characterized above are characterized by additives that increase the viscosity-temperature properties improve, for example by polyacrylic acid esters, properties which they give both in winter and make usable in summer. The viscosity index is thereby although increased up to about 140, large proportions of polyacrylic acid ester are necessary. This calls for an increase the motor oil additive content (dispersant and detergent additives), since the polymeric acrylic acid esters are their effects

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stark beeinträchtigen. So können dem Mehrbereichsöl zwar "Heavy-Duty" Eigenschaften verliehen werden, doch findet diese Methode ihre Begrenzung bei hochbelasteten Dieselmotoren, wo auch die so aufgebauten Öle in ihrem motorischen Verhalten nicht mehr entsprechen. Die Druck- und Filmfestigkeit wird nämlich bei hoher thermischer Beanspruchung, wo die polymeren Zusätze nicht mehr beständig sind, auf die Eigenschaften des niedrig viskosen Grundöls reduziert, die für diese Beanspruchung nicht mehr ausreichen.severely affect. In this way, "heavy-duty" properties can be given to the multigrade oil, but it does this method is limited in highly loaded diesel engines, where the oils built up in this way are also in their engine Behavior no longer conform. The compressive and film strength is namely at high thermal stress, where the polymer additives are no longer resistant, reduced to the properties of the low-viscosity base oil that are required for this stress is no longer sufficient.

W Der Stockpunkt der so hergestellten Mehrbereichsöle lässt sich trotz der großen Mengen an VI- und Stockpunkt-Verbesserern von mehr als 4$ bezogen auf das Grundöl, nicht wesentlich unter -30° C drücken, und die Paraffinausscheidung setzt nicht viel unter der Temperatur, bei der sie beim Grundöl beginnt, ein. Verbesserungen sind allenfalls von -18 auf -21° C möglich. Sofern diese öle in der Kälte manipuliert, also zum Beispiel gepumpt werden sollen, wirkt sich diese W Despite the large amounts of VI and pour point improvers of more than 4 $ based on the base oil, the pour point of the multigrade oils produced in this way cannot be reduced significantly below -30 ° C, and the paraffin precipitation does not add much below the temperature which starts with the base oil. At best, improvements from -18 to -21 ° C are possible. If these oils are to be manipulated in the cold, for example pumped, this has an effect

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Ausscheidung störend aus, da die öle bei längerer Lagerung in der Kälte (z.B. bei -23° C) fest werden.Elimination is disturbing because the oils are stored for a long time solidify in the cold (e.g. at -23 ° C).

Es wurde nun gefunden, dass man Mehrbereichsmotorole, die sich gleich gut für Otto- wie für Dieselmotore verwenden lassen, erhält, wenn man paraffinbasische Öle, die von makrokristallinem Paraffin befreit sind und eine Viskosität von unter 5 Centistokes bei 100° G, vorzugsweise zwischen 4 und 5 Centistokes bei 100° C, einen Viskositätsindex (VI) über 90 und einen Stockpunkt unter -15° C, beziehungsweise einen höheren VI und einen höheren Stockpunkt haben, mit naphtenbasischen ölen von einer Viskosität über 5,6 Centistokes bei 100° C, vorzugsweise zwischen 6 und 7 Centistokes, einem VI zwischen 45 und 65 und einem Stockpunkt unter -35° C mischt und Mittel zur Verbesserung des Viskositätsindex zugibt. Den ölen sind dann noch im üblichen Rahmen HD-Additives zuzusetzen, also zwischenIt has now been found that one can use multigrade motors that can be used equally well for gasoline and diesel engines, if you use paraffin-based oils made by macrocrystalline paraffin and a viscosity of less than 5 centistokes at 100 ° G, preferably between 4 and 5 centistokes at 100 ° C, a viscosity index (VI) over 90 and a pour point below -15 ° C, or a higher VI and a higher pour point, with naphthenic oils with a viscosity above 5.6 centistokes at 100 ° C, preferably between 6 and 7 centistokes, a VI between 45 and 65 and a pour point below -35 ° C and means to improve the Viscosity index admits. HD additives must then be added to the oils within the usual scope, i.e. between

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etwa 4,5 und 6% und für höhere Beanspruch noch darüber.about 4.5 and 6% and even more for higher demands.

Das Verhältnis von paraffinbasischem zu naphtenbasischem Anteil soll in den Grenzen 1 : 5 und 1 : 1 liegen. Man erhält 30 Mehrbereiehs-Motorenöle, die der SAE-Klassifizierung 10 W/20 entsprechen, also eine Viskosität zwischen 1,310 und 2,620 Centistokes bei -18° C und von 5,6 bis 9 »4 Centistokes bei 100° C aufweisen. Der Stockpunkt der neuen Öle kann mit Hilfe von Polyacrylsäureestern oder deren Derivaten bis auf unter -4-0 G gesenkt werden, ohne dass eine lästige Paraffinausscheidung auftritt oder auch nur beginnt. Sie sind somit insbesondere in ihren Kälteeigenschaften den bekannten Mehrbereichs-Motorenölen deutlich überlegen.The ratio of paraffinic to naphthenic The proportion should be between 1: 5 and 1: 1. You get 30 multi-range engine oils with the SAE classification 10 W / 20, i.e. a viscosity between 1.310 and 2.620 centistokes at -18 ° C and from 5.6 to 9.4 centistokes at 100 ° C. The pour point of the new oils can be determined with the help of polyacrylic acid esters or their derivatives can be reduced to below -4-0 G without being an annoyance Paraffin excretion occurs or just begins. They are therefore particularly in their low-temperature properties Clearly superior to known multigrade engine oils.

Eine weitere Verbesserung der neuen Öle erreicht man, wenn man synthetische Öle, wie Diesteröle, vorzugsweise solche, die aus Diolen und verzweigten Monocarbonsäuren aufgebaut sind, oder Polymeröle, zum Beispiel gewonnen durch Polymerisation von Äthylen, mit einer Viskosität zwischen 3 und 7 Centistokes bei 100° C in Anteilen bis zu 15% oder 20% zusetzt.A further improvement in the new oils can be achieved if synthetic oils such as diester oils, preferably those built up from diols and branched monocarboxylic acids or polymer oils, for example obtained by polymerizing ethylene, with a viscosity between 3 and 7 Centistokes at 100 ° C in proportions up to 15% or 20% clogs.

Diese Zusätze bewirken eine weitere Verbesserung der Viskositäts- Temperatureigenschaften, so dass man in der Lage ist, ohne die Zusätze von VI-Verbesserern erhöhen zu müssen, Mehrbereichsöle z.B. der SAE-Klassen 10 W/30 oder 10 W/40 herzustellen.These additives cause a further improvement in the viscosity-temperature properties, so that one is able to without having to increase the addition of VI improvers, multigrade oils e.g. of SAE classes 10 W / 30 or 10 W / 40 to manufacture.

Man kann auch umgekehrt von einer begrenzten Menge synthetischer Öle, zum Beispiel 15%» ausgehen und sich dadurch die Ölauswahl, insbesondere der Naphtenölkomponenten, erleichtern. So kann man naphtenbasische öle höherer Viskosität mit besserem Verdampfunprsverhalten einsetzen als oben beschrieben, oder man kann paraffinische Öle mit höherem Flammpunkt und etwas geringerem Stockpunkt mitverwenden. Die endgültigen Mehrbereichsöle zeigen dann eine iirhöhung der Druckbeständig-Conversely, a limited amount of synthetic can also be used Oils, for example 15% »run out and thereby the oil selection, especially the naphthenic oil components. So you can use naphthenic oils with higher viscosity better evaporation behavior than described above, or you can use paraffinic oils with a higher flash point and use a slightly lower pour point. The final multigrade oils then show an increase in pressure resistance.

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Claims

keit, rc "ÖG: iero ^ division, ^ orin ^ ore ochaumneigung and above all a clean inner piston. In addition, you can reduce the .-. narrow ier :: i) -jidditives, which is especially important there, full of high thermal and mechanical stress, such as in diesel engines with iOifcharging. One can also reduce the range of \ f ± disruptors, since the above-mentioned synthetic ules have excellent viscosity-temperature properties (Vl from 1yU - 160) The new oil body with multi-range oils can thus serve as the base oil for numerous single-range oils, for example, starting from a '\ ^ <· // 20, a 10 W /') <j or 10 W / 4-O Thus it is possible to create a r; inhuii; n-iiehrber'iicLsül for both gasoline and diesel engines

1. Heiirbereichsmoborenöl, besteilend from a mixture (a; of dewaxed paraffinic Vienna with a Viskorsit'Jt below 5 centistokes at 1LU G °, a ^ ir .kositätsinlex over) .. ■ and a iitockpunkt below -15 ° 0, or a higher viscosity index and a higher, dry point, unc (b) naphthenic oils with a viscosity above 5 »'S centistokes at 100 ° G, a viscosity index between 45 and 65 and a pour point below -35 ° C, the ratio being paraffinic oil to naphthenic Ll is between 1: b and 1: 1, in addition to (c) a content of viscosity index improvers adapted to a respective mixing ratio.

2. Hehrbereichsmotorenöl according to claim 1, characterized by an addition of 5 to 20Sj of a synthetic oil on the Based on higher molecular weight diesters or olefin polymers, whose viscosity is between 3 and 7 centistokes at 100 ° C and whose viscosity index is over 130.

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