DE1644891B1

DE1644891B1 - Korrosionsschutzmittel fuer Schmierstoffe

Info

Publication number: DE1644891B1
Application number: DE19671644891
Authority: DE
Inventors: Guenter Dr Koenig; Helmut Landau
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1967-05-13
Filing date: 1967-05-13
Publication date: 1971-07-08
Also published as: GB1179374A; FR1561899A; US3625894A

Description

1 2

Die Erfindung betrifft ein Korrosionsschutzmittel für eines öllöslichen Erdalkalisalzes einer Alkylsulf amido-Schmierstoffe, insbesondere für solche, die als Hoch- carbonsäure und 33 bis 1 Gewichtsprozent Benzotridruckkomponenten Verbindungen des Chlors, Schwe- azol,vorteühaftalsKorrosionsschutzinittelfür Schmierfels oder Phosphors enthalten. - . stoffe Verwendung finden können.

Bei modernen Höchstdruckschmierstoffen und stark 5 Nachdem der Einsatz von Benzotriazol als Korrobeanspruchten Mineralölen ist der Zusatz von Korro- sionsschutzmittel insbesondere für Buntmetalle seit sionsschutzmitteln unerläßlich, und zahlreiche Substan- langem üblich ist, es andererseits aber auch bekannt zen sind für diesen Zweck auch schon vorgeschlagen war, daß diese Verbindung gegenüber Stahl keine beworden. Die Problematik für die Wahl eines Korro- merkenswerte Korrosionsschutzwirkung besitzt, war sionsschutzmittels liegt jedoch darin, daß dieses einer- io es überraschend und keineswegs vorherzusehen, daß seits alle unerwünschten Korrosionen von den mit dem sich durch die erfindungsgemäße Verwendung der Schmierstoff in'Berührung kommenden Maschinen- genannten Kombinationen, d.h. durch deren Zugabe teilen fernhält, andererseits aber die Schmierwirkung zu Sehmierstoffen der obenerwähnten Zusammensetnicht ungünstig beeinflußt. Gerade bei Verwendung zung sowie auch zu hochtemperaturbeanspruchten von chlorhaltigen Additiven als Hochdruckzusatz wird 15 Mineralölen, wie z. B. Turbinenölen, ein praktisch vollimmer wieder beobachtet, daß auch die sich außer- ständiger Korrosionsschutz erreichen läßt. Es ist weiterhalb der Reibstellenbefindh'chen Maschinenteile Korro- hin überraschend, daß bereits sehr niedrige Konzentrasionserscheinungen zeigen. tionen der Mischungsbestandteile zur Erzielung eines

Ähnlich liegen die Verhältnisse bei Hochdruck-Addi- vollständigen Korrosionsschutzes ausreichen, was dativen mit einem Gehalt an aktivem Schwefel sowie bei 20 für spricht, daß ein ausgeprägter Synergismus vorliegt, einigen Phosphorverbindungen. Diese unerwünschten So wird beispielsweise durch den Zusatz von 0,1 GeNebenwirkungen beschränken die Verwendbarkeit wichtsteil einer aus 10 Gewichtsteilen eines Bariumjener ansonsten hochwirksamen Additive auf den Ein- petrolsulfonats mit 7°/₀ Barium und aus 1 Gewichtsteil satz in solchen Fällen, in denen der Schmierstoff im Benzotriazol bestehenden Mischung zu 100 Gewichtsplsumpf keinen über 8O⁰C liegenden Temperaturen 25 teilen eines Mineralöls mit 25% Chlorparaffinzusatz ausgesetzt wird, im allgemeinen also auf Schneidöle (60 °/„ Chlorgehalt) ein vollständiger Korrosionsschutz für die Metallbearbeitung und auf mild gedopte bei allen gebräuchlichen Korrosionstesten sowohl ge-Industriegetriebeöle. genüber unlegiertem und legiertem Stahl als auch ge-

Die geschilderten Korrosionserscheinungen beim genüber Nichteisenmetallen bis zu Temperaturen von

Einsatz der genannten Schmierstoffe lassen sich, wie 30 etwa 170° C erzielt, und selbst bei Anwesenheit von

seit geraumer Zeit bekannt und beispielsweise in der 1 bis 2 °/o Wasser im Schmierstoff ist noch keine Korro-

deutschen Auslegeschrift 1115 395 beschrieben ist, sion zu beobachten.- —

durch den Zusatz von Erdalkalipetrolsulfonaten, ins- Unter Erdalkalipetrolsulfonaten werden handelsübbesondere aber den Zusatz von Calzium-und Barium- liehe öllösliche Salze aus Erdalkalioxyden bzw. Hypetrolsulfonat, welcher allerdings in relativ hohen 35 droxyden und Petrolsulfonsäuren, wie sie z. B. bei der Mengen erfolgen muß, verhindern. So bewirkt bei- Raffination von rohen Erdölen mit Schwefelsäure, spielsweise die Zugabe von 1 bis 2 Gewichtsteilen eines Oleum, Chlorsulfonsäure oder SO₃ anfallen und welche Bariumpetrolsulfonats mit einem Ba-Gehalt von etwa chemisch gesehen ein undefinierbares Gemisch aus 7 % zu 100 Gewichtsteilen eines Schmierstoffes, be- aliphatischen und cyclischen SuIfonaten mit Alkylarylstehend aus 10 Gewichtsprozent eines chlorierten 4° sulf onaten darstellen, verstanden. Als besonders geParaffins (60 % Chlor) und 90 Gewichtsprozent Mine- eignet haben sich Bariumpetrolsulfonate mit einem ralöl (Normalschmieröl nach DIN 51 501) einen aus- Bariumgehalt von etwa A bis 10 Gewichtsprozent erreichenden Korrosionsschutz bis zu 100° C gegenüber wiesen. Ebenfalls Verwendetwerden können, wenngleich Wälzlagerstahl (105 Cr 5) und Tiefziehblech, welcher auch mit nicht ganz so gutem Ergebnis, öllösliche Erdjedoch nur so lange gewährleistet ist, wie kein Wasser 45 alkalisalze von Fettsäuren mit 10 bis 36 Kohlenstoffin das Schmiermittel gelangt. Ein weiterer Nachteil bei atomen oder auch von Gemischen solcher Säuren, z. B. der Verwendung eines solchen Schmiermittels besteht Salze der Laurinsäure, Ricinolsäure, Palmölfettsäure, darin, daß durch die hohe Konzentration des Petrol- Behensäure und Montansäure. Auch hier kommen besulfonats die Hochdruckeigenschaften des Hochdruck- vorzugt die Bariumsalze zum Einsatz. Es ist ferner additive (in diesem Falle des Chlorparaffins) erheblich 50 möglich, die öllöslichen Erdalkalisalze, bevorzugt herabgesetzt werden. Das vorstehend angeführte ebenfalls die Bariumsalze, von Alkylsulfamidocarbon-Schmiermittel ergab so ohne den Korrosionsschutz- säuren der allgemeinen Formel
zusatz im Zahnradverspannungsprüfstand (FZG- _mntr
Test A 8,3/90 nach DIN 51 354) einen schadensfreien ^K' 0O₂NH(CM₂)K · COOH
Lauf bis zur elften■* Laststufe, während der gleiche 55 worin R einen Kohlenwasserstoffrest mit etwa 10 bis Schmierstoff mit einem Zusatz von 1 Gewichtsprozent 18, bevorzugt 13 bis 14 C-Atomen und η 1 bis 5 be-Bariumpetrolsulfonat schon in der neunten Laststufe deutet, zu verwenden. Es werden insbesondere Salze, zu den ersten Schäden führte. Auch im Vierkugel- in denen η = 1 ist, verwendet. Die angeführten Subapparat nach Shell-Boerlage ist eine Herabsetzung der stanzen können sowohl für sich alleine als auch als Schweißlast um zwei bis drei Laststufen im Vergleich 60 Mischungen oder Gemische mit dem Benzotriazol zu dem Schmierstoff ohne Petrolsulf onatzusatz festzu- kombiniert werden.

stellen. DiePetrolsulfonate der übrigen Erdalkalimetalle Die erfindungsgemäß zu verwendenden Korrosionsverhalten sich ähnlich, die Korrosionsschutzwirkung Schutzmittelkombinationen, "welche in 100 Gewichtsist jedoch geringer als bei den Bariumverbindungen. teilen 67 bis 99 Gewichtsteile der öllöslichen Erdalkali-

Es wurde nun gefunden, daß Mischungen, be- 65 salze und dementsprechend 33 bis 1 Gewichtsteil

stehend aus 67 bis 99 Gewichtsprozent eines Erdalkali- Benzotriazol enthalten, werden durch Lösen des Benzo-

petrolsulfonats und/oder eines öllöslichen Erdalkali- triazole in den geschmolzenen Erdalkalisalzen her-

salzes einer Fettsäure mit 10 bis 36 C-Atomen und/oder gestellt. Sie werden den zu schützenden Schmiermitteln

ORIGINALIWSPECTED

Claims

3 4

im allgemeinen in Mengen zwischen 0,1 und 2, bevor- zum Teil mit Lochfraß. Die Buntmetalle waren deutlich

zugt 0,25 bis 1 Gewichtsprozent, bezogen auf die Ge- angefressen. Der Zusatz von 2,5 Gewichtsteilen des

samtmenge des Schmiermittels, einverleibt. Bariumpetrolsulf onats an Stelle der Korrosionsschutz-

Im folgenden sollen die besonderen Eigenschaften mischung ergab zwar eine sichtbare Herabsetzung der

der beschriebenen Korrosionsschutzmischungen an 5 Korrosionen im Vergleich zu dem nicht inhibierten

Hand eines Beispiels dargestellt werden: Schmierstoff, aber die Eisen- und Buntmetalle waren

. . . immer noch stark korrodiert.

Beispiel _{EirL ZuS}atz von 0,5 Gewichtsteilen Benzotriazol an

Es wurde ein Korrosionsschutzmittel durch Lösen Stelle der Korrosionsschutzmischung brachte lediglich von 1,0 Gewichtsteü Benzotriazol in 10,0 Gewichts- io eine etwas geringere Korrosion an den Buntmetallen im teilen eines auf 80⁰C erwärmten Bariumpetrolsulfo- Vergleich zu dem nicht inhibierten Schmierstoff, nats (7 % Ba) hergestellt. Von dieser Mischung Es konnte weiterhin festgestellt werden, daß die wurden sodann 0,25 Gewichtsteile in einem Schmier- Hochdruckeigenschaften des mit der Korrosionsstoff, bestehend aus 74,75 Gewichtsteilen Mineralöl Schutzmischung gemäß vorliegender Erfindung be-(naphthenbasisch, Viskositätsklasse SAE 90) und 15 handelten Schmierstoffes weder im FZG-Test A 8,3/90 25,00 Gwichtsteilen Chlorparaffin, mit 60 Gewichts- noch im Vierkugelapparat nach Shell-Boerlage beeinprozent Chlor eingearbeitet. Zur Prüfung der Korro- trächtigt wurden, während bei Zusatz von 2,5°/₀ des sionsschutzwirkung wurde in 100 Gewichtsteilen dieser Bariumpetrolsulf onats die Schadenslaststufe im FZG-Mischung 1 Gewichtsteü Wasser mechanisch einemul- Test um zwei Stufen und die Schweißlast im Viergiert. 20 kugelapparat um zwei Laststufen herabgesetzt wurden.

In 150 g des so vorbehandelten Schmierstoffes wurde Als Vergleich diente hierbei das nicht inhibierte

nun ein Tiefziehblechstreifen (1,5 · 20 · 0,1 cm), eine Schmiermittel.
Wälzlagerkugel (% Zoll Durchmesser, Stahl 105 Cr 5)

ein Kupferstreifen (5· 1-0,1 cm) und ein Messing- Patentanspruch:
streifen (5 · 1 · 0,1 cm) eingetaucht. Das Tiefziehblech 25

wurde indirekten galvanischen Kontakt mit der Kugel Verwendung von Mischungen, bestehend aus 67

gebracht. Die gesamte Anordnung wurde während bis 99 Gewichtsprozent eines Erdalkalipetrolsulf o-

100 Stunden bei 100° in einen Wärmeschrank ge- nats und/oder eines öllöslichen Erdalkalisalzes

stellt. Nach Ablauf der Testzeit konnten an keinem der einer Fettsäure mit 10 bis 36 C-Atomen und/oder

eingesetzten Metalle Korrosionen festgestellt werden. 30 eines öllöslichen Erdalkalisalzes einer Alkyl-

Bei Vergleichsprüfungen mit dem Schmiermittel sulfamidocarbonsäure xmd aus 33 bis 1 Geohne Korrosionsschutzzusatz waren die Eisenmetalle wichtsprozent Benzotriazol, als Korrosionsschutzuber den gesamten eingetauchten Teil stark korrodiert, mittel für Schmierstoffe.