DE1644891C - Korrosionsschutzmittel fur Schmier stoffe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Korrosionsschutzmittel für eines öllöslichen Erdalkaüsalzes einer Alkylsulfamido-Schmierstüffe, insbesondere für solche, die als Hoch- carbonsäure und 33 bis 1 Gewichtsprozent Benzatridruckkomponenten Verbindungen des Chlors, Schwe- azol.vorteilhaftalsKorrosionsschutzmittelfürSchinierfels 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 vorhen- :sehen, 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 Schmierstoffen 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 Reibstellen befindlichen 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 ar aktivem Schwefel sowie bei ao für spricht, daß ein ausgeprägter Synergismus vorliegt, einigen Phosphorverbindungen. Diese unerwünschten So wird beispielsweise durch den Zusatt 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 Gewichts-Ölsumpf keinen über 8O⁰C liegenden Temperaturen as teilen eines Mineralöls mit 25^O;„ Chlorparaffinzusatz ausgesetzt wird, im allgemeinen also auf Schneidöle (60°/₀ 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 gtnüber 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 "/„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 P'etrolsulfonsäuren. 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°₀ zu 100 Gewichtsteilen eines Schmierstoffes, be- aliphatischen und cyclischen Sulfonaten mit Alkylarylstehend aus 10 Gewichtsprozent eines chlorierten 40 sulfonaten 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 4 bis 10 Gewichtsprozent erreichenden Korrosionsschutz bis zu 100¹C gegenüber wiesen. Ebenfalls verwendet werden 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 Mortansäure. Auch hier kommen bcsulfonats die Hochdnickeigenschaften des Hochdruck- vorzugt die Bariumsalze zum Einsatz. Es ist ferner additivs (in diesem Falle des Chlorparaffins) erheblich 50 möglich, die (illöslichen Erdalkalisalze, bevorzugt herabgesetzt werden. Das vorstehend angeführte ebenfalls die Bariumsalze, von Alkylsulfamidocarbun-Schmiermittcl ergab so ohne den Korrosionsschutz- säuren der allgemeinen Formel
Zusatz im Zahnradverspannungsprüfstand (FZG- _MU._ru . _rnr>u
Test A 8.3'90 nach DIN 51 354) einen schadensfreien ^K " »««*"«-"*>» · CUUH
lauf bis zur elften Laststufc. während der gleiche SS worin R einen Kohlenwasserstoffrest mit etwa 10 bis Schmierstoff mit einem Zusatz von 1 Gewichtsprozent IS, bevorzugt 13 bis 14 C-Atomen und /1 1 bis 5 be· Bariumpetrolsulfonut schon in der neunten Laststufe deutet, zu verwenden. Es werden insbesondere Salze, zu den ersten Schäden führte. Auch im Vierkugcl· in denen // ■ I ist, verwendet. Die angeführten Sub' apparat nach Shell'Boerlage ist eine Herabsetzung der stanzen können sowohl für sich alleine als auch als Schwcißlait um zwei bis drei Laststufen ini Vergleich 60 Mischungen oder Gemische mit dem Benzotriazol /ti dem Schmierstoff ohne Petrolsulfonauusatz fest/u- kombiniert weiden.

stellen. Die Pelrolsulfonateder übrigen Erdalkalimetalle Die erJindungsgemäß zu verwendenden Korrosions·

verhalten sich ähnlich, die Korrosionsschutzwirkung schutzmiüelkoinbinationen, welche in 100 Gewichts·

ist jedoch geringer als bei den Bariumverbindungen. teilen 67 bis 99 Gewichtsteile der öllöslichen Erdalkali*

l-.s wurde nun gefunden, daü Mischungen, be- «5 salze und dementsprechend 33 bis I Gewichtsteil

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

ßetrolMilfiniaf* und/oder eines ullöslichen Brdulkali- triazole in den geschmolzenen Erdnlkulisalzen her·

salze» einer I etlsauro mil 10 bis 3ft (''Atomen und/oder gestellt. Sie werden den zu schützenden Schmiermitteln

im uligemeinen in Mengen zwischen 0,1 und 2, bevorzugt 0,25 bis 1 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmenge des Schmiermittels, einverleibt.

im folgenden sollen die besonderen Eigenschaften der beschriebenen Korrosionsschutzmischungen an Hand eines Beispiels dargestellt werden:

Beispiel

Es wurde ein Korrosionsschutzmittel durch Lösen von 1.0 Gewichisteil Benzotriazol in 10,0 Gewichtsteilen eines auf 80° C erwärmten Bariumpetrolsulfonats (7°/₀Ba) hergestellt. Von dieser Mischung wurden sodann 0,25 Gewichtsteile in einem Schmierstoff, bestehend aus 74,75 Gewichtsteilen .Mineralöl (naphthenbasisch, Viskositätsklasse SAE 90) und J5,00 Gwichtsteilen Chlorparaffin, mit 60 Gewichtsprozent Chlor eingearbeitet. Zur Prüfung der Korrosionsschutzwirkung wurde in 100 Gewichtsteilen dieser Mischung 1 Gewichtsteil Wasser mechanisch einemuligiert.

In 150 g des so vorbehandellen Schmierstoffes wurde nun ein Tiefziehblechstreifen (1,5 -20-0,1 cm), eine Wälzlagerkugel («/₂ Zoll Durchmesser, Stahl 105 Cr 5) ein Kupferstreifen (5-1-0,1cm) und ein Messingstreifen (5 · 1 · 0,1 cm) eingetaucht. Das Tiefziehblech wurde in direkten galvanischen Kontakt mit der Kugel gebracht. Die gesamte Anordnung wurde während 100 Stunden bei 100° in einen Wärmeschrank gejtellt. Nach Ablauf der Testzeit konnten an keinem der eingesetzten Metalle Korrosionen festgestellt werden.

Bei Vergleichsprüfungen mit dem Schmiermittel ohne Korrosionsschutzzusatz waren die Eisenmetalle iber den gesamten eingetauchten Teil stark korrodiert.

zum Teil mit Lochfraß. Die Buntmetalle waren deutlich angefressen. Der Zusatz von 2,5 Gewichtsteilen des Bariumpetrolsulfonats an Stelle der Korrosionsschutzmischung ergab zwar eine sichtbare Herabsetzung der Korrosionen im Vergleich zu dem nicht inhibierten Schmierstoff, aber die Eisen- und Buntmetall-· waren immer noch stark korrodiert.

Ein Zusatz von 0,5 Gewichrsteilen Benzotriazol an Stelle der Korrosionsschutzmischung brachte lediglich

ίο eine etwas geringere Korrosion an den Buntmetallen im Vergleich zu dem niclnt inhibierten Schmierstoff. Es konnte weiterhin festgestellt werden, daß die Hochdruckeigenschaften des mit der Korrosionsschutzmischung gemäß vorliegender Erfindung behandelten Schmierstoffes weder im FZG-Test Λ 8.3 90 noch im Vierkugelapparai nach Shell-Boerlage beeinträchtigt wjrden. während bei Zusatz von 2,5° ₀ des Bariumpetrolsulfonats die Schad^nslaststufe im FZG-Test um zwei Stufen und die Schweißlast im Vierkugelapparat um zwei LaststuSen herabgesetzt wurden. Als Vergleich diente hierbei das nicht inhibierte Schmiermittel.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verwendung von Mischungen, bestehend aus 67 bis 99 Gewichtsprozent eines Erdaikalipetrolsuifonats und oder eines öllöslichcn Erdalkalisalzes einer Fettsäure mit 10 bis 36 C-Atomen und oder eines öllöslichen Erdalkalisalzes einer AiKyI-sulfamidocarbonsäure und aus 33 bis 1 Gewichtsprozent Benzotriazol. als Korrosionsschutzmittel für Scnmierstoffe.