DE1644862B1

DE1644862B1 - Schmiermittel

Info

Publication number: DE1644862B1
Application number: DE19671644862
Authority: DE
Inventors: Byford Derek Clark; Rudston Stanley George; Blanchard Peter Michael
Original assignee: BP PLC
Current assignee: BP PLC
Priority date: 1966-07-21
Filing date: 1967-07-20
Publication date: 1971-07-15
Also published as: NL6710170A; CH496080A; GB1180387A; BE701643A; SE339064B

Description

Diese Erfindung betrifft synthetische Schmiermittel, die den harten Beanspruchungen, wie sie der Betrieb moderner Flugzeuggasturbinen mit sich bringt, gerecht werden. Insbesondere handelt es sich um ein Schmiermittel dieser Art, das, auf der Grundlage eines hitzebeständigen Esters hergestellt, eine Anzahl Additive enthält, die in erster Linie dazu diesen, dem Grundstoff bei hohen Temperaturen gute Antioxydations-, Antikorrosions-, Belastbarkeits- und Druckaufnahmefähigkeitseigenschaften zu verleihen.

Das Problem der Hitzebeständigkeit läßt sich bei Schmierstoffen für Flugzeuggasturbinen zufriedenstellend durch die Verwendung bestimmter hitzebeständiger Estergrundstoffe erreichen, die gewöhnlich auch eine gute Kältebeständigkeit aufweisen, wobei sie in vielen Fällen bei Temperaturen von —40⁰C oder darunter noch flüssig sind. Wesentlich schwieriger ist jedoch das Problem der Oxydationsfestigkeit und der Korrosionsbeständigkeit, das daraus folgt, daß die Schmiermittel in Berührung mit der Luft bei hohen öltemperaturen wirken müssen (ungefähr 200⁰C). Diese Bedingungen führen zu einer starken Beschleunigung der oxydativen Qualitätsminderung des Schmiermittels, die gewöhnlich seine Viskosität und seinen Säuregehalt sowie die Korrosion oder die Bildung von Ablagerungen auf Metallflächen erhöht. Eine übermäßige Steigerung der Viskosität kann den Schmiermittelfluß zu den Lagern des Motors beeinträchtigen, was zu unzureichender Schmierung beim Anlassen und/oder ungenügender Kühlung während des Laufs des Motors führt. Die Beeinträchtigung des Zustandes eines Motorteils durch übermäßige Korrosion oder Ablagerungen kann ein schlechtes Funktionieren der beweglichen Teile bewirken, während die Bildung übergroßer Mengen ölunlöslicher Stoffe zu einer unzureichenden Schmierung durch Verstopfen der ölkanäle führen kann. Für ein Schmiermittel dieser Art ist es daher sehr erwünscht, wenn es im Betrieb nur eine ganz geringe Neigung zur Zunahme der Viskosität und des Säuregehalts zeigt.

Die diesbezügliche Leistungsfähigkeit eines Schmiermittels wird häufig dadurch ermittelt, daß man es einer Oxydations- und Korrosionsprüfung unterzieht, wobei man eine ölprobe bei großer Hitze mit Prüfstücken aus Metall in Berührung hält und gleichzeitig längere Zeit einen Luftstrom hindurchbläst. Versuchsanordnungen dieser Art findet man in einigen technischen Vorschriften der Regierung und der Hersteller von Schmiermitteln für Flugzeuggasturbinen. Bei einer solchen Versuchsanordnung, die dazu diente, öle auf die Verwendungsfähigkeit bei hohen Temperaturen zu prüfen, setzt man eine Probe von 90 g während 72 Stunden einer Temperatur von 204⁰C und einer Luftstromgeschwindigkeit von 51 pro Stunde aus und benutzt als Prüfstücke Plättchen von 6,45 cm² aus einer Magnesiumlegierung, Aluminiumlegierung, aus Kupfer, Silber und Stahl. Bei einer Abwandlung dieses Verfahrens betragen die Temperatur 218° C und die Prüfdauer 48 Stunden. Bei diesen Versuchsanordnungen zeigen öle mit einer geringen Oxydationsbeständigkeit bei hohen Temperaturen eine starke Zunahme der Viskosität und des Säuregehalts und bewirken, daß bestimmte Metalle, insbesondere Kupfer und Magnesium, angefressen werden.

In Strahltriebwerken werden gelegentlich Lager aus Bleilegierungen verwandt, und die Bleikorrosion stellt daher ein besonderes Problem dar. Die Bleikorrosion ermittelt man gewöhnlich in einem besonderen Versuch, der später beschrieben wird.

Ein weiteres schwerwiegendes Problem, dem man bei Schmiermitteln dieser Art gegenübersteht, ist eine ausreichende Belastbarkeit und Druckaufnahmefähigkeit. Dies folgt daraus, daß Estergrundstoffe leichtflüssig genug sind, um den an Schmiermittel dieser Art in bezug auf Kältebeständigkeit zu stellenden Bedingungen zu genügen (z. B. um ein leichtes Anlassen der Motore bei extrem niedrigen Temperaturen zu ermöglichen), bei den Hochtemperatur-Betriebsbedingungen aber sehr dünnflüssig sind und einen Mangel an »Steifigkeit« aufweisen. Zahlreiche Verfahren werden bei der Bestimmung der Belastbarkeit solcher Schmiermittel angewandt, z. B. die bekannten Ryder- und IAE-Getriebemaschinen. Die technischen Vorschriften von Regierungen und Motorenherstellern nennen gewöhnliche Mindestbelastbarkeitseigenschaften.

Man kennt zahlreiche Additive, die geeignet sind, die obengenannten Schwierigkeiten zu verringern, doch ist es bei der Herstellung einer endgültigen Schmiermittelmischung wichtig, daß die jeweilige Kombination von Grundöl und Additiven rein im Gebrauch ist und nicht zu unzulässig hohen Ablagerungen an den Motorteilen führt. Ein Verfahren, die Reinheit eines Öls in dieser Hinsicht zu prüfen, besteht im Plattenverkrustungsversuch, der später noch beschrieben wird. Auch die Menge des sich bei den obengenannten Oxydations- und Korrosionsversuchen gebildeten unauflöslichen Materials liefert noch einen Hinweis für die Reinheit des Öls.

Die vorliegende Erfindung bezweckt in der Hauptsache, ein im Gebrauch reines Schmiermittel zu liefern, das eine hervorragende Oxydationsbeständigkeit und Korrosionsfestigkeit, eine gute Druckaufnahmefähigkeit sowie Dünnflüssigkeit bsi niedrigen Temperaturen aufweist und sich in dieser Hinsieht für die Schmierung moderner Flugzeuggasturbinen eignet.

Die Erfindung betrifft somit ein Schmiermittel auf Basis eines synthetischen Schmieröls, bestehend aus

1. einem Grundöl aus einem flüssigen neutralen Polyester, der durch Einwirkung

a) eines in 2-Stellung zu einer OH-Gruppe kein an ein Kohlenstoffatom gebundenes Η-Atom aufweisenden aliphatischen ein- und/oder mehrwertigen Alkohols mit 5 bis 15, vorzugsweise 5 bis 10 Kohlenstoffatomen je Molekül auf

b) eine aliphatische Mono- und/oder PoIycarbonsäure mit 2 bis 14, vorzugsweise 3 bis 12 Kohlenstoffatomen je Molekül, unter Veresterungsbedingungen in einer oder mehreren Stufen hergestellt worden ist;

2. 0,5 bis 5,0, vorzugsweise 1,5 bis 4,0 Gewichtsprozent eines alkylierten Diphenylamins als Antioxydans, insbesondere einem solchen, bei dem die Alkylgruppen bis zu 14 Kohlenstoffatome enthalten, z. B. ein Dioctyl- oder ein Dinonyldiphenylamin;

3. 0,5 bis 4,5, vorzugsweise 0,5 bis 3,5 Gewichtsprozent eines alkylierten Phenylnaphthylamins als Antioxydans, insbesondere einem solchen, bei dem die Alkylgruppen bis zu 14 Kohlenstoffatome enthalten, z. B. ein Mono- oder Dioctyk oder ein Mono- oder Dinonylphenylnaphthyl-

ORIGINAL INSPECTED

amin, wobei die Gesamtkonzentration von 2 und 3 zwischen 1,0 und 8,0, vorzugsweise 2,0 und 6,0 Gewichtsprozent liegt und das Gewicht von 2 vorzugsweise das Ein- bis Zehnfache, spezieil das Zwei- bis Vierfache, des Gewichts von 3 beträgt;

4. 0,005 bis 1,5, vorzugsweise 0,01 bis 0,5 Gewichtsprozent eines Kupferpassivators;

5. 0,5 bis 5,0, vorzugsweise 1,0 bis 4,0 Gewichtsprozent eines neutralen, organischen Phosphats der allgemeinen Formel (RO)₃PO, in der R ToIyI-. Phenyl-, Xylylgruppen oder Alkyl- bzw. Cycloalkylgruppen mit bis zu 10 Kohlenstoffatomen sind, und

6. 0,01 bis 5,0, vorzugsweise 0,01 bis 1,0 Gewichtsprozent eines Polymeren als Dispergiermittel und gegebenenfalls aus

7. 0,01 bis 1,0, vorzugsweise 0,05 bis 0.25 Gewichtsprozent eines Bleikorrosionsinhibitors und gegebenenfalls aus

8. 0,005 bis 0,5, vorzugsweise 0,02 bis 0,1 Gewichtsprozent eines Amins der allgemeinen Formel

R⁴(R⁵)NR⁶

in der R⁴ und R⁵ Alkylgruppen mit 1 bis 4 C-Atomen und R⁶ eine Alkaryl- oder hydroxylsubstituierte Alkarylgruppe mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen bedeuten, als Additiv zur hydrolytischen Stabilitätsverbesserung und gegebenenfalls aus

9. bis zu 25 Teilen pro 1 Million Teile eines Antischaummittels.

Die Additivkonzentrationen in dieser Beschreibung basieren auf dem Estergrundstoff. Es versteht sich, daß das Gemisch mehr als ein Glied einer jeden der angegebenen Gattungen von Bestandteilen enthalten kann.

Das Grundöl besteht aus einem hitzebeständigen Polyester der oben beschriebenen Art. Unter »Polyester« ist ein Ester zu verstehen, der mindestens zwei Esterbindungen pro Molekül besitzt; er schließt daher Diester, wie Neopentylglykoldipelargonsäureester und Di-(2,2,4-trimethylpentyl)-sebazinsäureester ein. Der Ausdruck »neutral« ist so zu verstehen, daß es sich um ein vollständig verestertes Produkt handelt.

Es versteht sich, daß bei der oben beschriebenen Veresterungsreaktion mehr als eins der erwähnten Reaktionsmittel, z. B. eine Mischung von Monocarbonsäuren, verwandt werden können. Das neutrale Estererzeugnis der Veresterungsreaktion besteht jedenfalls manchmal aus einer Mischung verschiedener Estermoleküle, weshalb der Ausdruck »Polyester« unter diesem Gesichtspunkt zu verstehen ist.

Geeignete Säuren und Alkohole, die bei der Bereitung des Polyesters Verwendung finden können, sind beispielsweise Caprylsäure, Capronsäure, Caprinsäure, önanthsäure, Pelargonsäure, Valeriansäure. Pivalinsäure, Propionsäure, Buttersäure, 2-Äthylcapronsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure, 2,2.4-Trimethylpentanol, Neopentylalkohol, Neopentylglykol, Trimethyloläthan, Trimethylolpropan, Trimethylolbutan, Pentaerythrit und Dipentaerythrit.

Die besonders geeigneten Polyester sind erstens die Ester des Trimethylpropans, Trimethyloläthans, Trimethylolbutans, Pentaerythrits und/oder Dipentaerythrits mit einer oder mehreren Monocarbonsäuren, die 3 bis 10 Kohlenstoffatome enthalten, insbesondere eine oder mehrere der im vorigen Absatz genannten.

und zweitens kompliziertere Ester, z. B. solche, die aus Trimethylolpropan, Sebazin- und/oder Azelainsäure sowie einer oder mehrerer Monocarbonsäuren mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen, insbesondere aus einer oder mehreren der im vorigen Absatz genannten, hergestellt sind. Das Trimethylolpropan und die Dicarbonsäure läßt man am besten im Molverhältnis von 1:0,05 bis 0,75, vorzugsweise 1:0,075 bis 0,4. reagieren, wobei die Menge der Monocarbonsäure ausreicht, um ein Carboxyl-Hydroxyl-Gleichgewicht in den Reaktionsmitteln zu erhalten.

Gemäß der Erfindung werden dem Schmiermittel Antioxydantien zugesetzt, und zwar in Form eines Zweikomponentensystems. Bei vielen der wirkungsvollsten Antioxydantien für Hochtemperaturschmierstoffe stellte sich heraus, daß sie im Betrieb zu unzulässigen Ablagerungen und Schlammbildung führten und eine Korrosion von Kupfer und Magnesium verursachten. Das alkylierte Diphenylamin verwendet man wegen seiner Sauberkeit im Betrieb und der langanhaltenden Güte. Mono- und Di-C₁-C₁₄-alkyldiphenylaminen gibt man den Vorzug, insbesondere p.p'-Dioctyldiphenylamin. Der Wirkungsgrad des Antioxydans bei Kurzzeit-Oxydationsprüfungen wird durch ein alkyliertes Phenylnaphthylämin. vorzugsweise ein Mono- oder Di-C₁-C^-alkylphenylnaphthylamin. insbesondere ein Monooctylphenylnaphthylamin, erhöht. Die Verbindung erwies sich als sehr zufriedenstellend, um die Viskositätszunahme während der Oxydationsprüfung einzuschränken, und verursacht geringfügige Schlammgewichte.

Die Kupfer-Passivierungsmittel stellen eine wohlbekannte Klasse von Materialien dar, deren Aufgabe es ist, den Umfang, in dem Kupfer durch korrodierende Substanzen angegriffen wird, zu verringern. Das in dem Schmiermittel gemäß der Erfindung benutzte Kupfer-Passivierungsmittel muß selbstverständlich im Grundstoff löslich sein. Die Wirkung dieses Additivs besteht darin, daß es die Korrosion am Material von Motorenteilen verringert, wenn diese über lange Zeiträume in Gegenwart von Luft dem Schmiermittel ausgesetzt sind. Die Wirksamkeit von Metall- Passivierungsmitteln kann in den oben beschriebenen Oxydations- und Korrosionsprüfungen gemessen werden. Kupfer ist bei solchen Versuchen das gefährlichste Material, und es stellte sich heraus, daß, wenn sich dieses Material wirkungsvoll passivieren läßt, die Korrosion der anderen vorhandenen Metalle — von Blei abgesehen — vernachlässigbar gering ist. Zu den geeigneten Sorten von Kupfer-Passivatoren gehören:

1. die des Azoltyps, wie Imidazol, Pyrazol, Triazol und ihre Derivate, z. B. Benzotriazol, Methylbenzotriazol, Äthylbenzotriazol, Butylbenzotriazol, Dodecylbenzotriazol, Methylen-bis-benzotriazol und Naphthotriazol;

2. Salicylaldehyd-Semicarbazon und seine C₁-C₂₀-Alkylderivate, z. B. Methyl- und Isopropylsalicylaldehydsemicarbazon;

6c 3. Kondensationsprodukte von Salicylaldehyd- und Hydrazinderivaten sowie Fettsäuresalze solcher Kondensationsprodukte. Ein besonders geeignetes Hydrazinderivat ist Aminoguanidin, und geeignete Fettsäuren sind solche, die 2 bis 24 Kohlenstoffatome besitzen.

Besonders wirkungsvolle Kupfer-Passivatoren sind Methylen-bis-benzotriazol und Salze von 1-Salicylaldehydaminoguanidin und Fettsäuren mit 13 bis

18 Kohlenstoffatomen, ζ. B. Palmitinsäure. Wenn das Grundöl R:

Schmiermittel zur Verwendung in Motoren bestimmt Ein Ester, der durch Verestern von Pentaerythrit, ist, die Teile aus Bleilegierungen enthalten, ist es önanthsäure und 2-Äthylcapronsäure im Molwünschenswert, der Mischung ein Bleikorrosions- verhältnis von 1:3:1 in Abwesenheit eines verhütungsmittel beizugeben, gewöhnlich in einer 5 Katalysators hergestellt wird.
Konzentration von 0,01 bis 1,0, vorzugsweise 0,05 Die in den Gemischen verwandten Additive waren bis 0,25 Gewichtsprozent. folgende:

Geeignete Korrosionsverhütungsmittel sind C₁-C₂₀- DODPA = ρ,ρ'-Dioctyldiphenylamin.

Alkylgallussaureester, Neopentylglykoldisebazinsaure- MOPBN = Monooctylphenylbetanaphthylamin.

estei-Sebacinsäure und Chimzann. Propylgallat wird ,o _{SAGp = SaJz} vo/fsalicylaldehydaminoiiua-

der Vorzug gegeben, da es die anderen Eigenschaften _{nidin und dne Mischu}^ _von p_eü.

des Schmiermittels nicht beeinflußt. _{säuren mit 13 bis i8} Kohlenstoff-

Als Belastbarkeitsadditiv wird dem Tritolylphos- atomen

phat der Vorzug gegeben. Triphenylphosphat, Phe- _{pG =} p_ropYi_gan_at

_nyl_Tolylphosphate,Trixylylphosphat,Tributylphos- 15 _{TTp = T}ritolylphosphat

phat und Tricyclohexylphosphat sind ebenfalls wir- _{DISp =} D^^gier-Mischpolymer von N-Vi-

kungsvoll. c,. ·, .,, _1T,- nylpyrrolidon und einem Methacryl-

Die Reinheit des Schmiermittels wird durch Em- säureester (Molekulargewicht 60000

Schluß von Dispergierpolymeren verbessert. Geeignete ^₈ -^q qqq\

Polymere sind Acrylat- und Methacrylatpolymere, 20

Mischpolymere von N-Vinylpyrrolidon mit Acrylaten Die Anteile (in Gewichtsteilen) der Bestandteile und Methacrylaten sowie Mischpolymere von N-Vi- der Gewichte sind in Tabelle 1 aufgeführt, die au3ernylpyrrolidon mit Olefinen. Die Polymeren oder dem die kinetische Viskosität in Centistokes der VerMischpolymeren müssen selbstverständlich im Ester- bindungen bei 99 und -40⁰C, die ASTM-Neigung, grundstoff löslich sein. Die am besten geeigneten 25 den Stockpunkt (⁰C) und den Entzündungspunkt unter ihnen haben gewöhnlich Molekulargewichte CO enthält.

zwischen 1000 und 1 000 000, vorzugsweise 5000 und Die Mischungen wurden auf Oxydationsbeständig-

500 000. Die genannten Acrylate und Methacrylate keit, Korrosionsfestigkeit, Belastbarkeit und Reinheit

sind vorzugsweise solche, die von Acryl- oder Meth- in Versuchen, wie sie in den Vorschriften von Re-

acrylsäure und einwertigen Alkoholen mit 1 bis 24, 30 gierung und Motorenherstellern für Schmiermittel

vorzugsweise 4 bis 18 Kohlenstoffatomen, abgeleitet für Gasturbinen moderner Düsenflugzeuge enthalten

sind. sind, geprüft.

Die hydrolytische Widerstandsfähigkeit des

Schmiermittels gemäß der Erfindung kann, wenn ge- Tabelle 1

wünscht, durch Zusatz von 0,005 bis 0,5, vorzugsweise 35

0,02 bis 0,1 Gewichtsprozent eines Mittels zur hydro- Zusammensetzung
lytischen Stabilitätsverbesserung erhöht werden. Hier-

für eignen sich aliphatische oder aliphatisch/aroma- Grundöl N

tische Amine mit bis zu 30 Kohlenstoffatomen oder Grundöl Q

deren Hydroxylderivate, vorzugsweise tertiäre Amine. 40 Grundöl R

Die für diesen Zweck am besten geeigneten Amine ηODPA sind die der allgemeinen Formel

R⁴(R⁵)NR^{6 SAGP}

^V _. 45 PG

TTP
wobei R⁴ und R^s Alkylgruppen mit 1 bis 4 Kohlen- „ "

Stoffatomen und R⁶ eine Alkaryl- oder hydroxy- ^Ulär

substituierte Alkarylgruppe mit bis zu 20 Kohlen- Viskosität bei 99 C .

Stoffatomen sind. Eine bevorzugte Verbindung ist 50 Viskosität bei — 40⁰

2,6-Ditertiärbutyl-4-dimethylaminomethylphenol. ASTM-Neigung

Ein sehr geringer Anteil eines Antischäummittels (99 bis 38°C)

(bis zu 25 ppm) kann, wenn gewünscht, dem Schmier- Stockpunkt, ⁰C

mittel noch zugesetzt werden, z. B. ein Silicon. ' ''

Es folgt nun die Beschreibung einiger Beispiele 55 von Schmiermitteln gemäß der Erfindung:

In diesen Gemischen wurden drei Grundöle ver- . , , . ....

wandt, und zwar: Oxydations- und Korrosionsprüfung

Grundöl N: Diese Prüfung wurde, wie vorhin beschrieben,

Ein komplexer Ester, der durch Verestern von 60 durchgeführt bei einer Temperatur von 218° C, einer

Caprylsäure, l,l,l-Trimethylolpropan(TMP)und Prüfdauer von 48 Stunden und einer Luftströmungs-

Sebacinsäure im Molverhältnis 28 :1:1 und in geschwindigkeit von 5 1 pro Stunde.

Abwesenheit eines Katalysators hergestellt wird. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt, in

Grundöl Q: der auch die wünschenswerten Grenzwerte für die

Ein komplexer Ester, der durch Verestern von 65 betreffende ölsorte enthalten sind. Die Tabelle gibt

Caprylsäure, TMP und Sebacinsäure im Mol- weiterhin die Ergebnisse, die bei vier im Handel

verhältnis 28:10:1 unter Verwendung eines erhältlichen ölen für Flugzeuggasturbinen erzielt

Katalysators hergestellt wird. wurden, und zwar P, Q, R und S, die auf Grund der

100

3,0

1,0

0,1

2,0

0,1

5,41

9,440

0,699

-54

257

100

3,0
1,0

0,1
0,1

2,0
0,1
5.40
9,380

0,700
-54

257

100 3,0 1,0 0,1 0,1 2.0 0.1 5.26 15.600

0.732

-57

268

Spezifikation eines Motorenherstellers, die einen sol- erzielten Ergebnisse denen für die öle P, Q, R und S

chen Oxydations- und Korrosionsversuch enthält, nicht nachstehen und daß die öle A, B und C sauberer

anerkannt wurden. Die Spezifikation gilt für Turbinen- sind als die zugelassenen öle, wie aus der Menge des

öl der Type 2, d. h. eine hochwertige Art Turbinenöl. bei dem Versuch angefallenen unlöslichen Materials

Es ist zu erkennen, daß die für die öle A, B und C 5 hervorgeht.

Tabelle

Viskositätszunahme
bei 38^:C, %

Zunahme des Säuregehalts, mg K O H/g ...

Mg-Ge wichtsveränderung,
mg/cm²

Al-Gewichtsveränderung,
mg/cm-

Cu-Gewichtsveränderung.
mg/cm²

Ag-Gewichtsveränderung,
mg'cm²

Fe-Gewichtsveränderung.
mg, cm²

Unlösliche Bestandteile,
mg

A	B
37	39
3,5	3,6
-0,02	-0,01
-0,02	-0.01
-0,07	-0.15
-0,06	-0,03
+0,02	+0,01

45

1,5

-0.02 -0,02 -0,07 -0,05 -0,02

öl

47 2,5 -7,1 -0,02 -1,9

-0,02 1,0

0	R
31.5	24,5
1.5	2,0
—	+0,02
+ 0,03	-0,01
-0,03	-0,26
+0,02	+0,03
5,0	2,3

2,2
-0,02

-0,08

-0,01

+0,02

Spuren

Grenzwerte

nicht mehr als 50 nicht mehr als 5

+0,3 bis -0,3

Bleikorrosionsprüfung

Diese Werte wurden in der Weise ermittelt, daß man eine ölprobe bei 190⁰C 5 Stunden lang einem Luftstrom aussetzte, der mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 28 1 pro Stunde hindurchblies; in dem öl war ein Kupferplättchen eingetaucht. In dem öl wurde eine Bleiplatte rotieren lassen; der Gewichtsverlust am Ende des Versuchs wurde bestimmt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 3 aufgeführt. Als ein gutes öl der in Frage kommenden Art ist ein solches anzusehen, bei dem der Gewichtsverlust nicht größer als 6,0 mg/6,45 cm² ist.

Tabelle 3

Blei-Gewichtsveränderung,
mg/6,45 cm²

öl

-0,20

-0,26

Druckaufnahmefähigkeitsprüfung

Das Schmiermittel A wurde in der bekannten Ryder-Getriebemaschine mit einem Zahnradsatz geprüft, die im öl eingetaucht sind. Die Prüftemperatur betrug 74° C; die Zahnräder ließ man mit 10 000 U/min laufen, während stufenweise hydraulisch eine Last aufgebracht wurde. Man mißt an jedem Zahn den Abnutzungsgrad, und der Unzulänglichkeitspunkt des Öls ist erreicht, wenn durchschnittlich 22,5% der Gesamtzahnfläche abgenutzt ist.

Das Ergebnis ist in Tabelle 4 festgehalten, die außerdem das Ergebnis für ein öl (A¹) der gleichen Zusammensetzung wie öl A gibt mit der Ausnahme, daß das Belastbarkeitsadditiv TTP weggelassen wurde, sowie für ein handelsübliches öl P.

	Ryder-Wert ppi ..	Tabelle 4	öl A¹	P
35		2,270	2,422

	A
	2,870

45

60

65 Weitere Belastbarkeitsprüfungen wurden unter Benutzung der bekannten IAE-Getriebemaschine durchgeführt, wobei ein Zahnradsatz mit dem zu prüfenden öl bei bestimmten höheren Temperaturen besprüht wird; die Zahnräder läßt man mit einer bestimmten Drehzahl laufen, während eine Last aufgebracht wird. Die Last, bei der eine Abnutzung der Zahnräder festgestellt wird, wird notiert. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 festgehalten.

50	Temperatur C	Tabelle	5	Last bei öl A	Abr
	110 110 200	Drehzahl U/min	28,1 16,3 16,8
55	2000 6000 2000
	lutzung in kg öl B
28,6 16,8 16,3

Plattenverkrustungsprüfung

Die Reinheit der Schmiermittel wurde weiterhin in dieser Prüfung bestimmt. Dabei wird das öl auf eine beschwerte Aluminiumplatte gespritzt, die 8 Stunden lang auf 316° C erhitzt wird, worauf die Art und das Gewicht der Ablagerung notiert werden.

Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 festgehalten. Ein öl, das eine Ablagerung von nicht mehr als 10 mg hinterläßt, kann für die in Frage kommende Sorte

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als außerordentlich gut angesehen werden. Auch für die vier obengenannten handelsüblichen öle P, Q, R und S sind die Ergebnisse aufgezeichnet worden. Dabei ist festzustellen, daß die öle A, B und C viel reiner sind als die handelsüblichen öle.

Tabelle 6

öl	Gewicht der Ablagerung in mg	Art der Ablagerung
A	8,0	gelbe Lackschicht
		braune Bänder
B	9,0	sehr dünne goldfarbene
		Lackschicht
C	7,0	sehr dünneügoldfarbene
		Lackschicht
P	79	dicke, harte, schwarze
		Verkokung
Q	82	dicke, harte, schwarze
		Verkokung
R	74	dicke, weiche, schwarze
		Ablagerung
S	13	hellbraune, dünne
		Lackschicht

1. Schmiermittel auf Basis eines synthetischen

IO

Lagertest

Beide öle wurden einem lOOstündigen Lagertest bei einer öltemperatur von 227° C und einer Lagertemperatur von 260⁰C ausgesetzt. Die Ergebnisse waren bei beiden ausgezeichnet, besonders hinsichtlich der Sauberkeit der Lagerteile nach dem Test, was als Beweis für die sehr geringe Ablagerungsund Verschlammungsneigung dieser öle gelten kann.

Claims

Patentansprüche: 40 Schmieröls, bestehend aus

1. einem Grundöl aus einem flüssigen neutralen Polyester, der durch Einwirkung .

a) eines in 2-Stellung zu einer OH-Gruppe kein an ein Kohlenstoffatom gebundenes Η-Atom aufweisenden aliphatischen ein- und/oder mehrwertigen Alkohols mit

5 bis 15 Kohlenstoffatomen je Molekül auf

b) eine aliphatische Mono- und/oder PoIycarbonsäure mit 2 bis 14 Kohlenstoffatomen je Molekül unter Veresterungsbedingungen in einer oder mehreren Stufen hergestellt worden ist;

2. 0,5 bis 5,0 Gewichtsprozent eines alkylierten Diphenylamine als Antioxydans;

3. 0,5 bis 4,5 Gewichtsprozent eines alkylierten Phenylnaphthylamins als Antioxydans, wobei die Gesamtkonzentration von 2 und 3 zwischen 1,0 und 8,0, vorzugsweise 2,0 und 6,0 Gewichtsprozent liegt;

4. 0,005 bis 1,5 Gewichtsprozent eines Kupferpassivators;

5. 0,5 bis 5,0 Gewichtsprozent eines neutralen organischen Phosphats der allgemeinen Formel (RO)₁PO, in der R Tolyl-, Phenyl-,

55

60 Xylylgruppen oder Alkyl- und Cycloalkylgruppen mit bis zu 10 Kohlenstoffatomen sind, als Belastbarkeitsadditiv;

6. 0,01 bis 5,0 Gewichtsprozent eines Dispergierpolymeren aus gegebenenfalls

7. 0,01 bis 1,0, vorzugsweise 0,05 bis 0,25 Gewichtsprozent eines Bleikorrosionsinhibitors und aus gegebenenfalls

R⁴(R⁵)NR⁶

worin R⁴ und R⁵ Alkylgruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und R⁶ eine Alkaryl- oder hydroxysubstituierte Alkarylgruppe mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen bedeutet, als Additiv zur hydrolytischen Stabilitätsverbesserung und aus gegebenenfalls

9. bis zu 25 Teilen pro 1 Million Teile eines Antischaummittels.

2. Schmiermittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als Polyester einen Ester des Trimethylolpropans, Trimethyloläthans, Trimethylolbutans, Pentaerythrits und/oder Dipentaerythrits mit einer oder mehreren Monocarbonsäuren, 3 bis 10 Kohlenstoffatome aufweisend, enthält.

3. Schmiermittel nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß es als Polyester einen komplexen Ester aus Trimethylolpropan, Sebacin- und/oder Azelainsäure und einer oder mehreren Monocarbonsäuren mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen enthält.

4. Schmiermittel nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es als Bestandteil 2 ein Mono- oder Di-C₁-C₁₄-alkyldiphenylamin und als Bestandteil 3 ein Mono- oder Di-Cj-C₁₄-alkylphenylnaphthylamin enthält, wobei der prozentuale Anteil von 2 1,5 bis 4 Gewichtsprozent und von 3 0,5 bis 3,5 Gewichtsprozent beträgt.

5. Schmiermittel nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es als Bestandteil 4 Methylen-bis-benzotriazol, Benzotriazol, Methylbenzotriazol,Äthylbenzotriazol,Butylbenzotriazol, Dodecylbenzotriazol, Naphthotriazol und/oder Salze von 1-Salicylaldehydaminoguanidin und einer oder mehrerer Fettsäuren mit 13 bis 18 Kohlenstoffatomen enthält, wobei der prozentuale Anteil von 4 0,01 bis 0,5 Gewichtsprozent beträgt.

6. Schmiermittel nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es als Bestandteil 6 ein Acrylat- oder ein Methacrylatpolymeres, ein Mischpolymeres von N-Vinylpyrrolidon mit einem Acrylat oder Methacrylat oder ein Mischpolymeres eines Olefins mit einem Acrylat oder Methacrylat in einer Menge von 0,01 bis 1,0 Gewichtsprozent enthält, wobei das Polymere oder Mischpolymere ein Molekulargewicht von 1000 bis 1 000 000, vorzugsweise von 5000 bis 500 000, aufweist.

7. Schmiermittel nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es als Bestandteil 7 ein Q-Qo-Alkylgallat, Neopentylglykoldisebacat, Sebacinsäure oder Chinizarin enthält.