DE1644880C - Schmiermittelgemische auf Organopolysiloxangrundlage - Google Patents

Schmiermittelgemische auf Organopolysiloxangrundlage

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DE1644880C
DE1644880C DE1644880C DE 1644880 C DE1644880 C DE 1644880C DE 1644880 C DE1644880 C DE 1644880C
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Germany
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phosphate
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organopolysiloxane
percent
radicals
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Application number
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English (en)
Inventor
Harry Martin Midland Mich. Schiefer (V.St. A.)
Original Assignee
Dow Corning Corp., Midland, Mich. (V.St. A.)
Publication date

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Description

OR
oder
35
RP(OR)2
worin R die angegebene Bedeutung hat und π 2 oder 3 ist, und gegebenenfalls aus 3) einem Lösungsvermittler bestehen.
2. Schmiermittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens 0,9 Gewichtsteile von Bestandteil (2) in Bestandteil (1) gelöst, enthalten.
3. Schmiermittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Bestandteil (1) mit Triorganosilylgruppen endblockierte 3,3,3-Trifluorpropylmethylpolysiloxane enthalten.
4. Schmiermittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Bestandteil (2) Tris-(2-äthylhexyl)-phosphat, Tributylp'hosphat, Tricresylphosphat und/oder Diisopropylhydrogenphosphit enthalten.
55
Organophosphorverbindungen sind bekannte Schmiermittelzusätze Tür Organopolysiloxane. So wird beispielsweise in der USA.-Patentschrift 2 684 336 die Verwendung eines Gemisches aus Dimethylpolysiloxanen und Trialkylphosphat als Schmiermittel beschrieben. Hierbei werden jedoch im allgemeinen mehr als 10 Gewichtsprozent des Phosphats eingesetzt, was zu Produkten führt, deren thermische Stabilität und andere Eigenschaften im Vergleich mit der Stabilität von reinen Organopolysiloxanen beeinträchtigt sind.
Bei niedrigeren Konzentrationen der Organophosphorverbindung ist nur eine geringe oder überhaupt keine Verbesserung der Schmierfähigkeit von solchen Organopolysiloxanen wie den Dimethyldichlorphenylmethylpolysiloxanen festzustellea Dies ist aus der beobachteten Abnutzung ersichtlich.
Unerwarteterweise wurde nun gefunden, daß unter den Organopolysiloxanen allein Fluoralkylmethylpolysiloxane signifikant verbesserte Abnutzungseigenschaften zeigen, wenn sie mit geringen Mengen an Organophosphorverbindungen vermischt werden.
Gegenstand der vorhegenden Erfindimg aind daher Schmiermittel auf Organopolysiloxangrundlage, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie aus Gemischen
15 aus
(1) 100 Gewichtsteilen Organopolysiloxanölen, die mindestens 70 Molprozent Einheiten der allgemeinen Formel
(RfCH2CH2)CH3SiO,
neben Einheiten der allgemeinen Formeln
(RSiO3/2), (R2SiO) und (R3SiO1/2)
enthalten, worin Rf Perfluoralkylreste mit nicht mehr als 12 C-Atomen und R einwertige, gegebenenfalls halogenierte Kohlenwasserstoffreste bedeuten, und
(2) 0,5 bis 8 Gewichtsteilen Organophosphorverbindungen der allgemeinen Formeln
R„H3_„PO4 R„H3_„PO3
R O
R OR
oder
RP(OR)2
worin R die angegebene Bedeutung hat und η 2 oder 3 ist, und gegebenenfalls aus 3) einem Lösungsvermittler bestehen.
Beispiele Tür Perfluoralkylreste Rr sind Heptafiuorpropyl-, Perfluorbutyl-, Perfluorisohexyl-, Perfluoroctyl-, Perfluordodecyl- und Trifluormethylreste.
Beispiele für einwertige Kohlenwasserstoffreste R sind Alkylreste, wie Methyl-, Äthyl-, Isopropyl-, 2-Äthylhexyl- und Octadecylreste; aliphatisch ungesättigte Reste, wie Vinyl-, Allyl-, Äthinyl-, Butadienyl- und 4-Hexenylreste; und Arylgruppen enthaltende Reste, wie Phenyl-, Tolyl-, Xenyl-, Naphthyl-, Benzyl- und 2-Phenylpropylreste. Beispiele für einwertige halogenierte Kohlenwasserstoffreste sind 3,3,3-Trifluorpropyl-, Chlorpropyl-, Bromhexyl-, Chlorallyl-, Dibromphenyl-, Chlorphenyl-, α,η,α-Trifluor- und Chlorxenylreste.
Die als Additiva verwendeten Organophosphorverbindungen sind Ester von Phosphaten, Phosphiten, primären Phosphonalen oder sekundären Phospho-
naten. Ester von Phosphaten und Phosphaten sind bevorzugt; sie können als Organophosphorverbindungen klassifiziert werden, die frei von Kohlenstoff-Phosphor-Bindungen sind.
Gegebenenfalls können Lösungsvermittler für die Organophosphorverbindungen, wie Glyzerintrioctoat, in den erfindungsgemäBen Schmiermittelgemischen mitverwendet werden. Vermutlich sind solche Organophosphorverbindungen, die löslich sind oder löslich gemacht werden können, in niedrigeren Konzentrationen wirksamer, als weniger lösliche Verbindungen. So unterstützt beispielsweise Tris-(3,3,3-trifluorpropyl)-phosphat die Schmierfähigkeit der erfindungsgemäß verwendbaren Orgpnopolysiloxanöle bereits in so geringen Konzentrationen, wie 0,25 bis 0,5 Gewichtsprozent
Schmiermittelgemische, worin mindestens 0,9 Gewichtsteile von Bestandteil (2) in Bestandteil (1) gelöst sind, sind daher bevorzugt.
Als Bestandteil (1) sind Polymerisate von 3,3,3-Trifluorpropylmethylsiloxan, die mit Triorganosilyl-, vorzugsweise Trimethylsilylgruppen, endblockiert sind, bevorzugt.
Als Bestandteil (2) sind Tris-(2-äthylhexyl)-phosphat, Tributylphosphat, Tricresylphosphat und/oder Diisopropylhydrogenphosphit bevorzugt.
Beispiel 1
Organophosphor-Schmiermittelzusätze wurden zu einem mit Trimethylsilyl-endblockierten 3,3,3-Trinuorpropylmethylpolysiloxan mit einer Viskosität von 232oSt/25°C zugegeben und diese Mischungen dann 2 Stunden bei 1200UpM bei 2050C in einem Vierkugel-Abnutzungsprüfgerät nach Shell getestet.
Die Eigenschaften des Zusatzmittels, die zugegebenen Gewichtsprozente, bezogen auf das Gewicht des Siloxanols, die auf die vier Kugeln angewendete Belastung und der daraus resultierende Schrammendurchmesser auf den Kugeln wurden gemessen:
Zusatzmittel
Zugabe
Tris-2-äthylhexylphosphat
Tris-2-äthylhexyl-
phosphat
ίο Tricresylphosphat .
Tricresylphosphat .
Tricresylphosphat .
Triäthylphosphat .
Trioctylphosphat .
Trioctylphosphat .
Tris-(/?-chloräthyl)-phosphat
1,5 1,5 1,5 3 3 10
Belastung in kg
10 40
4 10 40 40 40 40
40
Schrammendurchmesser in mm
0,52
0,65 0,51 0,64 0,94 0,87 0,65 0,94
1,19
Zum Vergleich wurden folgende Versuche durchführt: Die unten aufgeführten Schmiermittel wurden Stunden bei 1200UpM bei 2050C in einem Vierkugel-Abnutzungsprüfgerät nach Shell getestet. Die
auf die vier Kugeln in dem Prüfgerät angewendete Belastung und der daraus resultierende Schrammendurchmesser wurden gemessen:
Zusammensetzung
(a)
(b)
(C)
Zusatzmittel
Zugabe in %
Keines
Keines
Keines
Dioctylhydrogen-
phosphit
Dioctylhydrogen-
phosphit
Dioctylhydrogen-
phosphit
Diisopropylhydro-
genphosphit
Diisopropylhydro-
genphosphit
Diisopropylhydro-
genphosphit
Tri-n-butyiphosphat
Tri-n-butylphosphal
Tri-n-butylphosphat
Tris-2-äthylhex ylphosphat
5
5
5 5
Belastung in kg
4 10 40
10
40
10
40
10
40
Schrammendurchmesser in mm
45 (d)
0,58 0,65 1,68
0,54 0,61 0,79 0,35 0,48
0,78 0,52 0,58 0,62
0,47 (e)
(0
Dimethylpolysiloxan mit einer Viskosität von
100cSt/25°C .·
95,8 Gewichtsprozent von (a) + 4,2 Gewichtsprozent
Trioctylphosphat
90 Gewichtsprozent von (a) + 10 Gewichtsprozent
Trioctylphosphat
Ein neutralisiertes, flüssiges Hydrolysat aus 84,5 Gewichtsteilen Dimethyldichlorsilan, 8,5 Gewichtsteilen Tetrachlorphenyltrichlorsilan und 7,0 Gewichtsteilen
Trimethylchlorsilan
95 Gewichtsprozent von (d) + 5 Gewichtsprozent Tricresylphosphat
95 Gewichtsprozent von (d) + 5 Gewichtsprozent Trioctylphosphat
Schrammendurchmesser in mm bei
10 kg Belastung
0,63
0,85
1,39
40 kg äelastung
>2,0
>2,0
2,07 .2,26 1,90
B e i s ρ i e 1
■Die folgenden Schmiermittelzusätze wurden zu einem mit Trimethylsilylgruppen endblockierten 3,3,3-Trifluorpropylmethylpolysiloxan mit einer Viskosität von 100cSt/25°C zugegeben und '/2 Stunde mit einer Belastung von 20 kg bei 1200 UpM .bei 2050C in einem Vierkugel-Abnutzungsprüfgerät nach Shell getestet.
Hierbei wurden folgende Ergebnisse erhalten:
Zusatz Zugalie
iti Gewichts
prozent
Schranunen-
durchmesser
in mm
Keiner ■ 1
2
0,90
0,46
0,50
Tris-(3,3,3-trifluorpropyl)-
phosphii
Tris-(3,3,3-trifluorpropyl)-
phosphat
6 Zusatz Zugabe Schrammen
in Gewichts durchmesser
5
1 Gewichtsprozent Tricresyl-
prozent in mm
phosphat + 2 Gewichts
prozent eines Fettsäure
triesters von Trimethylol-
lo propan als Lösungs
vermittler
1 0,66
B e i s ρ i e 1 3
Es wurden folgende Mengen von einer der unten aufgeführten Organophosphorverbindungen zu 100 g eines Polysiloxanöls der Formel
(Cl2C6H3SiO3Z2)
zugegeben:
CH3 F9 10
SiO
CH2
CH2C4
CH3 SiO
• I
CH2 CH2CF3 CH3
SiO
C3H7
CH=CH,
O172SiC6H5
CH1
CH2 C7F15
Menge Organophosphorverbindung
4g 6g 2g
1,5 g
3 g 5g
6g 5g 5g
5g 5g
Dibromphenylhydrogenphosphat
Tris-(2-phenylpropyl)-phosphit
Verbindung der Formel CF3CH2CH2 P(OCH3J2
Verbindung der Formel ^CF3 —<^ y»CH2\ POC8H
Bis-(äthylhexyl)-2-äthylhexylphosphonat Verbindung der Formel CH2=CHCH2P(OC12H25)2
Cyclohexylbenzylhydrogenphosphat Triphenylphosphat
Biphenylyldibutylphosphat
/—\ Verbindung der Formel (
> P(OC8H17),
O
Tri-(p-l-bulylphenyl)-phosphat
Diese Schmiermittel zeigten eine verbesserte Schmierfähigkeit.

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Schmiermittel auf Organopolysiloxangrundlage, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus Gemischen aus
(1) 100 Gewichtsteilen Organopolysiloxanölen, die mindestens 70 Molprozent Einheiten der allgemeinen Formel
. (RfCH2CH2)CH3-SiO,
neben Einheiten der allgemeinen Formeln
(RSiO3/2), (R2SiO) und
enthalten, worin Rr Perfluoralkylreste mit nicht mehr als 12 C-Atomen und R einwertige, gegebenenfalls halogenierte Kohlenwasserstoffreste bedeutet, und
0,5 bis 8 Gewichtsteilen Organophosphorverbindungen der allgemeinen Formeln
R„H3_„PO4 RnH3_nPO3

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