DE1644932A1

DE1644932A1 - Schmiermittel-Zubereitungen

Info

Publication number: DE1644932A1
Application number: DE19671644932
Authority: DE
Inventors: Bannister Loren Willard
Original assignee: Monsanto Co
Current assignee: Monsanto Co
Priority date: 1966-12-29
Filing date: 1967-12-28
Publication date: 1971-05-27
Also published as: BE708652A; GB1202039A; NL6717718A; ES348729A1; CH497528A; US3455846A; FR1548219A

Description

DR. EULE DR. BERG DIPL.-ING. STAPF

PATENTANWÄLTE
8 MÜNCHEN 2. HIUBLESTRASSE 21

Pr. EuIb Dr. Berg Dipl.-Ing. Stopf, 8 München 2, HilblestraSe 20 ·

Ihr Zeichen Unser Zeichen Datum

Anwaltsakte; 16 131

MONSANTO' GOtIPANY
St. iouis, Missouri / UoS.Ac

Schmiermittel-Zubereitungen.

Die vorliegende Erfindung betrifft Sclimiermittel-Zubereitungen, welche Gemische von Aryl-Sulfiden der allgemeinen J?orrael

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Gase 0-2318

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ORIGINAL INSPECTED

(b)

(c)

enthalten, worin die überwiegende Menge der Phenylen-Reste jeder Verbindung meta-orientiert vorliegt.

In der Vergangenheit wurden Kohlenwass erst off-Öle und später synthetische Ester-Öle als Schmiermittel für verschiedene Arten von Flugzeug-Motoren, einschließlich der als Turboprop-Motoren bekannten Motoren, verwendet« Die gegenwärtige Entwicklung von Flugzeug-Motoren tendiert jedoch zu dem reinen Strahltriebwerk oder Turbofan, lieben den mechanischen Unterschieden in baulicher Hinsicht zwischen den Turbofan- und Turboprop-Triebwerken, besteht ein bedeutender Unterschied hinsichtlich der Eigenschaften der in diesen Triebwerken erforderlichen Schmiermittel, insbesondere wegen der erhöhten Arbeitstemperaturen. Darüber hinaus besteht sogar innerhalb des Gebietes des Turbofan-Triebwerkbaus allein ein Trend, die Temperaturen, unter welchen ein Schmiermittel arbeiten muß, zu erhöhen. Als Ergebnis

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-eddies er sich kontinuierlich erhöhenden Betriebstemperaturen haben sich die synthetischen Ester-öle bei Verwendung als Schmiermittel als nicht zufriedenstellend erwiesen* obgleich sie in einigen Fällen einfach nur aus Mangel an irgend einem besseren Schmiermittel verwendet wurden«

So werden die Kohlenwasserstofföle in jenen Anwendungsbereichen verwendet, wo die maximale Öl-Temperatur in der Hasse im Bereich von ungefähr 200 bis 275⁰F (93 bis 135°Q) liegt und die Ester-Öle für Anwendungsbereiche, wo Öl-Temperaturen in der Masse von 275 bis 400⁰P (135 bis 2O4°C) gefordert werden· Die gegenwärtige Höhe der Temperatur für 'furbofan-Schnri eriüittel liegt im Bereich von 400 bis 450 F (204 bis 232°G) (öl-Temperatur in der Masse). Jedoch ist es vorauszusehen, daß in absehbarer Zeit Temperaturen im Bereich von 500⁰I¹ (260°C) oder höher allgemein üblich sein werden. .

Da sich die Betriebstemperaturen für Schmiermittel erhöht haben, ist es außerordentlich schwierig geworden, Schmiermittel» die bei diesen höheren Temperaturen über zufriedenstellend lange Zeiträume einwandfrei funktionieren, zu finden. Darüber hinaus sollte daran gedacht werden, daß, während die allgemein in Betracht gezogenen Betriebstemperaturen Öl-Temperaturen in der Masse sind, die tatsächlichen Temperaturen, an den Schmierung erfordernden Stellen über

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die Öltemperatur in der Masse hinausgehen und oft hundert oder mehrere hundert G-rad höher liegen»

Zusätzlich zur Stabilität bei hoher Temperatur oder dem Dauerhaftigkeitsproblem, d»h<, dem Problem ein Schmiermittel zu finden, welches bei so hohen Temperaturen wie 500⁰P (260⁰O) thermisch und oxydativ stabil ist, wird die Lösung dieses Problems weiter durch die Tatsache kompliziert, daß

^ es, da ein Schmiermittel zufriedenstellende Verwendung finden soll in vielen Flugzeug-Triebwerken, bei so niedrigen Temperaturen wie 20 bis O⁰P (-6,67 bis -17,8⁰C) brauchbar sein muße Bs ist daher ersichtlich, daß die gegenwärtige Entwicklung Schmiermittel erforderlich macht, die nicht nur einen außerordentlich weiten flüssigen Bereich aufweisen, sondern auch Schmiermittel, die außerdem bei ziemlich hohen Temperaturen thermisch und oxydativ stabil sind. Darüber hinaus müssen die gegenwärtigen und zukünftigen Schmiermittel natürlich mindestens angemessene Temperatur-Viskositäts-

™ Eigenschaften und zufriedenstellende Schmierwirksamkeit besitzen, deh. die Schmiermittel sollten nicht zu dünn werden bei sehr hohen Temperaturen, denen sie unterworfen werden, noch sollten sie zu dick werden bei den niedrigeren Temperaturen und sollten gleichzeitig in der Lage sein, wenigstens ein Minimum an Schmierwirksamkeit über solche Temperaturbereiche zu schaffen. Im allgemeinen sollten

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solche Schmiermittel nicht zu flüchtig sein und sogar, falls sie etwas flüchtig sein, bei Verdampfung keine bemerkenswerten Ablagerungen zurücklassen, die das einwandfreie !Funktionieren der Triebwerkslager beeinträchtigen. Weitere Eigenschaften, die zufriedenstellende Strahltriebwerks-Schmiermittel aufweisen sollten, sind niedriger Stockpunkt (pour point), verhältnismäßig hoher flammpunkt und autogene Zündungstemperaturen und nur geringe oder gar keine Korrosionswirkung gegenüber Metallen.

Zwei der wichtigsten, zuvor erwähnten Eigenschaften der Strahltriebwerks-Schmiermittel sind die hohe-Temperatur-Stabilität (thermische Stabilität) und hohe-Temperaturoxydative-Stabilitate Hohe Temperatur und oxydative Stabilität kann zumindest auf zwei Arten erzielt werden. So kann ein Schmiermittel verwendet werden, welches von sich aus Stabilität gegenüber Zersetzung aufweist aufgrund von Temperatur und/oder Oxydation, oder es können Additive verwendet werden, welche eine solche Stabilität schaffen. Jedoch ist, bei Temperaturen weit über 40O⁰F (204⁰C) die Stabilisierung organischer Materialien durch die Verwendung von Additiven außerordentlich schwierig, insbesondere mit den derzeit bekannten Additiven«. Oberhalb 40O⁰S¹ (204°0) tritt beispielsweise eine drastische Erhöhung der Oxydationsgeschwindigkeit auf und vermindert sich sehr schnell die .Fähigkeit der meisten Verbindungen, Oxydation organischer

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Materialien zu vermeiden» Tatsächlich, vertauschen viele gegenwärtig benutzte Additive, welche normalerweise als Oxydations-StaMlisatoren bei niedrigeren Temperaturen betrachtet werden, ihre Rollen bei erhöhten Temperaturen und werden zu Prooxydationsmitteln.

Ein weiteres mit der Schmierung verbundenes Problem in Verbindung mit der gegenwärtigen Entwicklung und den Ent-wicklungszielen bei Strahltriebwerken besteht darin, daß sich aus dem erhöhten Schub, der zur Erzielung größerer Geschwindigkeiten und Flughöhen benötigt wird, eine weitere Erhöhung nicht nur der Arbeitstemperaturen sondern auch der iagerdrücke ergibt.

Ein weiteres Problem bei der Erzielung eines Schmiermittels, welches gute Temperatur-Eigenschaften aufweist, besteht darin, daß jene Materialien mit einem niedrigen Kristallisationspunkt auch ein hohes Verdampfungsausmaß bei Temperatuten im Bereich von 400 bis 500⁰S¹ (204 bis 26O°Ö) aufweiseno

Insgesamt gesehen, wie zuvor beschrieben, sollte ein zufriedenstellendes Strahltriebwerks-Schmiermittel eine große Vielzahl von Eigenschaften besitzen. Darüber hinaus sind alle diese Eigenschaften nicht nur schwierig in der gleichen ,Flüssigkeit zu erzielen, sondern einige unter ihnen scheinen sich gegenseitig auszuschließen.

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Ss ist daher ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung, neue funktioneile Flüssigkeits-Zubereitungen mit thermischer und oxydativer Stabilität "bei hohen Temperaturen zu schaffen. Darüber hinaus ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, neue Zubereitungen zu schaffen, die außerdem weite Flüssigkeitsbereiche ohne damit verbundenes hohes Verdampfung^ ausmaß zu schaffen, wodurch sie insbesondere zur Verwendung als Strahltriebwerks-Schmiermittel begehrt werden.

Darüber hinaus werden durch die vorliegende Erfindung neue synthetische Schmiermittel-Zubereitungen geschaffen, welche hervorragende Schmierwirksamkeit zusätzlich zu anderen sehr wünschenwerten Eigenschaften aufweisen. Es ist ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung, neue funktioneile Flüssigkeits-Zubereitungen zu schaffen, welche als elektronische Kühlmittel, Kühlmittel und Isolatoren für elektrische Kraftübertragungs-Vorrichtungen, zum Beispiel Transformatoren, Kühlmittel für Atomreaktoren, Diffusionspumpen-Flüssigkeiten, Dämpfungs-Flüssigkeiten, Grundstoffe für Fette, Kraftübertragungs-Flüssigkeiten (hydraulische Flüssigkeiten) und als Filtermedien für Klimaanlagen brauchbar sindo Weitere Merkmale werden dem Fachmann aus der folgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung ersichtlich sein.

Es wurde nunmehr gefunden, daß Zubereitungen, welche die

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zuvor durch die Formeln (a), (b) und (c) dargestellten Aryl-Sulfide enthalten, Eigenschaften aufweisen, die sie für die zuvor aufgeführten Verwendungszwecke gut geeignet machen und insbesondere zur Verwendung beispielsweise als Strahltriebwerks-Schmiermittel, wo thermische und oxydative Stabilität und weiter !"lüssigkeitsbereich erforderlich sind.

Die einzelnen Verbindungen der erfindungsgemäßen Zubereitungen sind mit jeder anderen mischbar und daher können Zubereitungen gemäß dieser Erfindung hergestellt werden, die von jeder anderen hinsichtlich spezifischer Eigenschaften, wie Viskosität und Stockpunkt bariieren. So können erfindungsgemäße Zubereitungen für die jeglichen,* zuvor beschriebenen verschiedenen Zwecke durch Variieren der Anteile eines jeden Bestandteils hergestellt werden, wobei eine optimale Kombine lon von Eigenschaften für jeden verschiedenen Zweck erzielt werden kann-

Es sei bemerkt, daß die hierin verwendete Bezeichnung "Majorität" oberhalb ungefähr 80$ der Gesamtzahl an in dem Gemisch möglichen Bindungen bedeutet und unter der Bezeichnung "geringere Menge" bis zu ungefähr 20?δ der Gesamtzahl von in dem Gemisch möglichen Bindungen zu verstehen sind. So können Gemische ύοϊι durch die obigen Formelη (a), (b) und (q) dargestellten Bestandteilen geringere Mengen von

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von. ortho- und para-Bindungen enthalten. Die ausschließlich meta-Bindungen enthaltenden G-emische von Bestandteilen werden wegen ihrer niedrigeren Kristallisationspunkte bevorzugt. Dementsprechend umfassen "bevorzugte erfindungsgemäße Zubereitungen Gemische von (1) bis(m-Phenylmercaptophenyl)sulfid, (2) 3-Pheno:H:y-3^l-phenylmercaptodiphenylsulfid und (3) bis(m-Phenoxyphenyl)sulfid,

Erfindungsgemäße Zubereitungen, die insbesondere als Strahl- " triebwerks-Sohmiermittel brauchbar sind, werden hergestellt durch Kombinieren der zuvor unter (1), (2) und (3) aufgeführten Bestandteile in Sewichtsprοaent-Bereichen von ungefähr 1 bis ungefähr 4-Qfa von (1), von ungefähr 40 bis ungefähr 80jä von (2) und von ungefähr 1 bis ungefähr 40$ von (3)ο Insbesondere werden Zubereitungen., die die Bestandteile (1), (2). und (3) in einem Gewichtsprozent-Bereich von ungefähr 10 Ms ungefähr 3OfS von (I)₃, von ungefähr 40 bis ungefähr BQfa von (2) und von ungefähr 10 bis I ungefähr 3Q^eß> von (3) umfass en ₅ bevorzugt₃

Erfiiicliingsgeiaäöe Zubereitungen köinisii hergestellt werden durch Mischen clsr einsslnen BestaEäteile nates⁵ ent sprechendem Vermisohen zur Irsieiung ©ines homogen©;! O-eiaisoliee oder sie können hergestellt werdon durch llsii-stsmig von ^iilorplieziyl-piieiiyl-sulfid und Giilc-r-phsiiyl^phsnyi^ä^jlier, v/ariii die Majorität clss? Halogenatozss ±n der Ma ta= S-fe θ llung

Jb44932 -10-

vorliegt mit Natrium-sulfid in Mol-Verhältnissen von ungefähr 1-2:1-2:1,5-2, wie dies nachfolgend in Beispiel 1, worin alle Teile Gewichtsteile sind, veranschaulicht wird»

Beispiel 1

In ein geeignetes ReaJttionsgefäß wurde ein Gemisch aus 90 Seilen m-Ohlorphenyl-phenyl-äther, 79,4 Seilen m-Chlorphenyl-phenyl-sulfid, 61,4 Seilen 61 folgern liatrium-sulfidhydrat und 260 Seilen H-Methylpyrrolidon eingebracht» Das sich ergebende Gemisch wurde auf 210°ö erhitzt, Wasser und niedrig siedende Stoffe wurden gesammelt während die Semperatur anstiege Bas Reaktionsgemiseh wurde 1S Stunden lang auf 210 bis 2"?5°O gehalten das lösungsmittel wwcäe dann abdestilliert und Wasser wurde zugesetzte Die organische Schicht wurde abgetrennt, mit Wasser gewaschen und destilliert und ergab eine Ausbeute von 100 Γ :i;;n des Produkts, welches einen Siedepunkt von 200 hls 25v" C (0,1 mm) hatte« Das Produkt war ein Gemisch aus 28 öewiehtspvozant bisfm-Phenylmeroaptophenyl)siilfid» 50 Gewichtsprozent -;-Pheno3cy-3^t-phenyliaercaptodiphenyl-sulfid und 22 Gewichtspi^:asent bis (m-Phenoxyphenyl) sulf id. >

Die einaslBSB. Bestandteile 6er 2ubereitxmgsn dieser Erfindung kö. ■ · ri hsffges'beii-ö wsruia äuro^ ünsetsuag 5:..:^.?.s Alkal

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metallsalzes von einem Thiophenol oder Phenol mit einem geeigneten Halogenid in einem geeigneten Oarboxamid-Lösungsmittel, wie !!,Ef'-Dimethylacetamid oder U-Methyl-2-pyrrolidon. bei Temperaturen im Bereich von 100 bis 250⁰O, vorzugsweise jedoch 160 bis 230⁰G. Die einzelnen Bestandteile der Zubereitungen dieser Erfindung können außerdem hergestellt werden durch die Ullman-Synthese durch Umsetzung eines Alkalimet all-phenats oder Thiophenats und einem geeigneten Halogenid in Gegenwart von Kupfer bei Temperaturen im Bereich von 180 bis 260⁰O.

Die Herstellung der einzelnen Bestandteile der erfindungsgemäiBen Zubereitungen wird durch die folgenden nicht-beschränkenden Beispiele veranschaulicht.

Beispiel 2
Herstellung von bis(m-Phenylmercaptophenyl)sulfid.

In ein geeignetes Reaktionsgefäß, welches mit Rührvorrich.-tuiigen, Hilfsmitteln sur Messung der Temperaturen der Reaktionsmasse und der Dampf-Temperaturen, Erhitzungsvorrichtungen, Reaktionspartner und Produkt Einlaß- und Auslaßvorrichtungen und außerdem mit einem Rückfluß-Kühler ausgestattet war, wurde ein G-emisch aus 44 g Thiophenol und 26 g , 86^igem Kalium-hydroxyd in 150 ml Dimethylacetamid eingex

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bracht. Das Gemisch wurde zur Gewinnung des Kaliumsalzes von Thiophenol und zur Entfernung von Reaktionswasser erhitzt. Das Gemisch wurde auf ungefähr 120⁰O abgekühlt und 59f2 g bis(m-Bromphenyl)sulfid wurden eingebracht und das sich ergebende Gemisch wurde ungefähr 14 Stunden lang auf 165 bis 170⁰C erhitzt» Dann ließ man sich die Reaktionsmasse auf Zimmertemperatur abkühlen und anschließend wurde sie mit 200 ml 12,5$igem Natrium-hydroxyd gewaschen» Die fe organische Schicht wurde abgetrennt, mit Benzol verdünnt, dann mit Wasser gewaschen und unter Vakuum getrocknet. Der Rückstand verfestigte sich und wurde aus einem Isopropanol-Benzol-Gemisch unter Bildung von bis(m-Phenylmercaptophenyl).sulfid umkristallisiert.

Beispiel 3
Herstellung von 3-Phenoxy-3'-phenylmercaptodiphenyl-sulfid.

Inein geeignetes Reaktionsgefäß wurden 14g Wasser und 70 g 85$iges Kalium-hydroxyd eingebracht und das sich ergebende Gemisch wurde auf 110 0 erhitzt und hiernach wurden 125 g Phenol hinzugefügte Dann wurden 15 ml Toluol zugesetzt und das Wasser wurde durch azeotrope Destillation entfernt bis zur Erzielung einer Gefäß-Temperatur von 265°0, Die Reaktionsmasse wurde dann auf 240⁰C abgekühlt und 2 g Kupfer-II-ohlorid wurden hinzugefügt. Die Reaktionsmasse

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wurde dann mäßig erhitzt unter langsamer Hinzugäbe von 329 g m-(m-Phenylmercaptophenylmercapto)phenyl-chlorid. Die Reaktionsmasse wurde dann 6 Stunden lang auf 255 bis 26O⁰O erhitzt und abgeschreckt. Anschließend wurde eine wässrige Schicht abgetrennt, mit Toluol extrahiert und der Extrakt wurde mit der organischen Schicht kombiniert. Das organische Material wurde mit Wasser extrahiert, filtriert und das Toluol wurde abgestrippt unter Bildung von 233 g 3-Phenoxy-3'-phenylmercaptodiphenyl-sulfid, welches einen Siedebereich von 236 bis 240 0 bei 0,1 mm Quecksilber hatte.

Beispiel 4
Herstellung von bis(m-Phenoxyphenyl)sulfid.

G-emäß dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren wurden 163,5 Teile m-Ghlorphenyl-phenyl-äther mit 61,4 Teilen 6i$igem Natrium-sulfid-hydrat in 260 Teilen H-Methylpyrrolidon zur Erzielung von bis(m-Phenoxyphenyl)sulfid umgesetzt.

Das folgende Beispiel wird aufgeführt zur Veranschaulichung der Herstellung einer Zubereitung dieser Erfindung umfassend ein Gemisch von Verbindungen, die eine Majorität von ifleta-Bindungen enthalten.

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-14-Beispiel 5

Gemäß dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren wurde ein Gemisch, aus 397,3 Teilen m-Chlordiphenyl-sulfid, 452,4 Teilen eines isomeren Gemisches von Ghlordiphenyl-äther, enthaltend ungefähr 80 Gewichtsprozent des ausschließlich meta-gebundenen läomers, wobei der Rest ortho- und paraisomere sind, 309 Teilen öligem Ifatrium-sulfid-hydrat und 1250 ml N-Methy!pyrrolidon umgesetzt zur Bildung bei fraktionierter Destillation einer Hauptfraktion, welche ungefähr 22 Grewoja bis(m-Phenoxyphenyl)sulfid, 2,05 Gew.$ 3-Phenoxy-4^l-phenaxy-diphenyl-sulfid, 45 Gew<>$ m-Phenoxyphenyl-m-phenylmercaptOphenyl-sulfid, 1,6 Gew.^ m-Phenylmercaptophenyl-p-phenoxyphenyl-sulfid, 28,25 Gewo^ bis(m-Phenylmercapto)sulfid und ungefähr 1,1 Gew„$£ höher siedender Materialien enthielt-

ψ Die einzelnen, durch die obigen Formeln aufgeführten Verbindungen haben viele Eigenschaften, die für ein Strahltriebwerks-Schmiermittel benötigt werden. Andererseits hat jede der Verbindungen irgend einen Nachteil, welcher durch Kombination derselben unter Bildung erfindungsgemäßer Zubereitungen beseitigt werden kann.

Einige der Eigenschaften, die oft zur Bestimmung der Eignung einer Flüssigkeit als Strahltriebwerks-Schmiermittel

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gemessen werden und das zu dieser Bestimmung verwendete Verfahren werden nachfolgend aufgeführt.

Eigenschaft Verfahren

Viskosität ASTM D-445-61

Stockpunkt ASTM D-97

Verdampfungsverlust ASTM D-972 (modifiziert

(hinsichtlich der Temperatur ).

Oxydation und Korrosion Federal Test Method Stan-(0 und 0) dard 791, Method 5208,4

(modifiziert hinsichtlich der Temperatur)

Darüber hinaus wurde der Lösungspunkt der Zubereitung dieser Erfindung außerdem gemessene Weil die Zubereitungen der vorliegenden Erfindung Gemische mit weiten Schmelzpunktbereichen sind, wurden die Lösungspunkte bestimmt.

Lösungspunkte wurden bestimmt durch Einbringen einer Versuchs- Zubereitung in ein mit einem Rührer ausgestattetes Rohr und, während die Rührvorrichtung in Betrieb ist, ließ man eine auf einer Temperatur von 16 bis 23⁰J¹ (-9,44 bis -5f00 G) gehaltene Lösung durch die Ummantelung zirkulieren. Diese Temperatur wurde als hoch genug erachtet zur Vermeidung von Glas-Bildung und als niedrig genug zur Be-

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schleunigung potentieller Kristallisation. Nachdem eine Versuchszubereitung ungefähr einen Tag lang gerührt worden war wurden Kristallisationskeime von einem der Bestandteile zugesetzte Jene Gemische, die nach einer Woche nicht kristallisierten wurden auf Zimmertemperatur erwärmt um die Flüssigkeiten gießbar zu machen und wurden in kleine Flaschen mit Deckeln eingebracht» Die Flaschen wurden dann bei O⁰F (-17,O⁰G) und -30⁰F (-34,4°O) gelagert. In jedem Fall wurde, nach Einleitung der Kristallisation der Behälter nach und nach unter Rühren erhitzt und die Temperatur erhitzt, bei welcher sich das letzte Kristall auflöste₀ Unter Verwendung der zuvor beschriebenen Versuche und Verfahren wurden Eigenschaften von verschiedenen, hierin verwendeten Verbindungen bestimmt und solche Eigenschaften werden nachfolgend in Tabelle I aufgeführt.

Tabelle I

Eigen- bis (in-Phenyl- 3-Phenoxy-3^f- bis(m-Pheschaft mercaptophenyl) phenylmercapto noxyphenyl)

sulfid diphenyl-sulfid sulfid

Viskosität, Gs, 21O°F/99°G. 100°F/37,8°C

Schmelzpunkt ⁰G

6,19 60,37

6,24 62,5

-4'

6,03 62,23

27-29

-17-

1644332

Tabelle I (Ports_o)

Eigen- bis(m-Phenyl- 3-Ehenoxy-3*- bis(m-Pheschaft mercaptophenyl) phenylmercapto noxyphenyl)

sulfid diphenyl-suiifid sulfid

Verdampfungsverlust 6 1/2 Stunden bei 5OO°F/26O°G

8fo

16,47»

32,496

Sehmierwirksamkeit Shell 4-Kugel-Test Abnutzuhg g, 15 Minuten

400⁰F/ 204 0 1200 UpH

Stahl auf Stahl 40 leg Last 50 kg Last

1,39 1,35

1,14
0,86

0,930 0,967

Offensichtlich bestehen viele Kriterien, welche zur Beurteilung bestimmter Zubereitungen dahingehend, ob sie gegenüber den Bestandteilen solcher Zubereitungen verbessert sind, herangezogen werden können» Darüber hinaus werden unterschiedliche Kriterien bei unterschiedlichen Anwendungsbereichen verwendet. Beispielsweise kann man sagen, daß alle Strahltriebwerks-Schmiermittel gute hohe-Temperatur-otabilität haben sollten, obgleich ein spezifischer Anwendungsbereich eines Strahltriebwerk-Schmiermittels

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außerdem einen Lösungspunkt von höchstens 5Q⁰F (10,O⁰O) erfordert, während bei einem anderen Anwendungsbereich ein Verdampfungsverlust von nicht größer als 25% gefordert wird. In einem anderen Anwendungsbereich mögen beachtliche Hoch-Druck-Eigenschaften gefordert werden, während in einem anderen Anwendungsbereich Viskositäts-Gharakteristiken von besonderer Bedeutung sind. Außerdem werden viele Anwen-~ dungsbereiche eine Kombination von Eigenschaften erfordern,, Natürlich müssen in allen diesen verschiedenen Anwendungsbereichen die nicht besonders hervorgehobenen Eigenschaften dennoch gewissen Minimum-Standard-Vorrschriften genügen. Als Ergebnis der hier beschriebenen Situtation ist es oft schwierig und manchmal unmöglich, Schmiermittel-Zubereitungenmit all den vom Maschinenhersteller ins Auge gefaßten Eigenschaften zu schaffen,, Die schließlich für einen bestimmten Anwendungsbereich ausgewählten Zubereitungen sind daher oft ein Kompromiß hinsichtlich einiger Eigenschaften.

Die vorliegende Erfindung schafft Zubereitungen, die mindestens eine verbesserte Eigenschaft aufweisen im Vergleich zu einigen Eigenschaften der einzelnen Bestandteile solcher Zubereitungen, die solche Zubereitungen für. verschiedene Anwendungsbereiche besser geeignet machen, insbesondere als Strahltriebwerks-Schmiermittel.

• Einige Eigenschaften einer typischen Zubereitung dieser

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Erfindung werden nachfolgend in Tabelle II aufgeführt. Ein gemäß dem Beispiel 1 hergestelltes Gemisch wurde verwendet und die verschiedenen Eigenschaften wurden wie zuvor beschrieben bestimmt.

Tabelle II

Eigenschaft

Ergebnis

Viskosität, Gs. 21O°F/99°O 100°]f/37tö⁰G

Losungspunkt G Stockpunkt ^Oj?/°C

Verdampfimgsverlust (6 1/2 Stunden bei 500 F/260 0} 760 min)

SciiiUierwirksamkeit Shell 4-Kugel-Test Abnutzung (2,15 Minuten, 400 ϊ/204 C, 1200 UpH Stahl auf Stahl

40 kg Last 50 kg Last

0 und G Test

jQ0°g/260^QG Viskositäts-Veränderung

Kupfer-Korrosion mg/cm

6,1 5,9

28 5/-15.Ο

0,913 0,992

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Aus dem zuvor gesagten ist ersichtlich, daß die vorliegende Erfindung für den Fachmann neue Zubereitungen schafft, die für viele Zwecke geeignet und insbesondere als Strahltriebwerks-Schmiermittel brauchbar sind. Darüber hinaus ist es ersichtlich, daß die erfindungsgemäßen Zubereitungen einzigartige Eigenschaften ebenso wie außergewöhnliche Kombinationen von Eigenschaften besitzen.

Obgleich die zuvor beschriebenen Zubereitungen im allgemeinen ganz gut geeignet sind für die meisten Anwendungsbereiche könnte es· außerdem wünschenswert sein, kleine Mengen verschiedener anderer Additive mit bestimmten i*unktionen zuzusetzen, wie Viskositätsindexverbesserer, zum Beispiel einen polymerisierten Methacrylatester, ein alkyliertes Polystyrol, oder die Polyäther-Kondensationsprodukte von Äthylen-oxyd oder Propylen-oxyd, oder beide, mit einem Glykol wie Äthylen-glykol, Propylen-glykol, Butandiol, usw., oder mit einem aliphatischen Alkohol, wie Butanol, Oetanol, Decanol, Trideeanol, usw., Stockpunkterniedriger» Oxydationsinhibitoren, Abrieb mindernde und Schmierwirksamkeit erhöhende Mittel, Antischaummittel, wie die Silikon-Polymerisate, und dergleichen*

Wenn auch die vorliegende Erfindung im Hinblick auf ver schiedene spezielle Beispiele und Ausführungsformen beschrieben worden ist, so ist die doch nicht hierauf be-

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schränkt und dem Fachmann ersichtliche Variationen und
Veränderungen derselben können, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen, vorgenommen werden» So können beispielsweise die Zubereitungen dieser Erfindung zusätzlich zu den durch die Formeln (a), (b) und (c) dargestellten Verbindungen von ungefähr 25 bis ungefähr 75 Gewichtsprozent vier- und fünf-Ringe aufweisende Polyphenyl-äther enthalten, welche dargestellt werden können durch die allgemeine Formel |

worin m 2 oder 3 ist, wie bis(m-Phenoxyphenyl)äther, m-Phenoxyphenyl-p-phenoxyphenyl-äther, m-bis(m-Phenoxyphenoxy)-benzol, m-^Cm-Phenoxy phenoxy) (p-phenoxyphenoxy)_7benzol, p-^(p-Phenoxyphenoxy) (m-phenoxy phenoxy) J7benzol, p~bis-(m-Phenoxyphenoxy)benzol, m-(p-Phenoxyphenoxy)benzol und o-bis(m-Phenoxyphenoxy)benzol, durch die allgemeine Formel

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.'ie 3,3'-bis-Phenoxy-biphenyl

und durch die Formel

wie 1,2,4-Triphenoxybenzol

iiid Gemische und Kombinationen von (a) bis (c).,

So ist es möglich, daß Gemische der zuvor unter (c) beschriebenen Polyphenyl-äther verwendet werden können zur Schaffung der erfindungsgemäßen Zubereitungen« Beispielsweise hat sich herausgestellt, daß Gemische von Polyphenyläthern, in welchen die nicht-endständigen Phenylenringe durch Sauerstoffatome in der meta- und/oder para-Stellung gebunden sind, besonders geeignet sind. Beispiele solcher bevorzugten Polyphenyl-äther-Zubereitungen sind jene, die, in Gewichtsprozent, von ungefähr 0 bis 6^ o-bis(m~Phenoxy-

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phenoxy)benzol (1), ungefähr 40 bis 85$ m-bis(m-Phenoxyphenoxy)benzol (2), ungefähr 0 bis 40$ m-/"{m-Phenoxyphenoxy)(p-phenoxyphenoxy)_7benzol (3), ungefähr O bis 12jb p-bis(m-Phenoxyphenoxy)benzol (4), ungefähr 0 bis V-£~ ( p-Phenoxyphenoxy) (m-phenoxyphenoxy) ^Jherizol ( 5) und ungefähr 0 bis 6$ m-bis(p-Phenoxyphenoxy)benzol (6) enthalten«. Typische Beispiele solcher bevorzugten Zubereitungen werden nachfolgend aufgeführt. Die in Klammern stehende Zahl bezieht sich auf die zuvor unter derselben Nummer aufgeführten Verbindung.

Typische Zubereitungen

Bestandteil	A	Zubereitungen, &ewe$ Bestandteile	G	D
	O	B	5	4,5
(D	63	6	80	43,5
(2)	31	82	4	40
(3)	O	O	11	4
(4)	O	12	0	8
(5)	6	O	O	0
(6)	O

Insbesondere brauchbare Zubereitungen können hergestellt werden durch Zugabe zu den erfindungsgemäßen Zubereitungen

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ORIGINAL !MSPECTED

eines Gemisches von Polyphenyl-äthern bestehend aus, in Gewichtsprozent, ungefähr 65$ m-bis(m-Phenoxyphenoxy)-benzol, ungefähr 3Ofo m^Cm-Phenoxyphenoxy) (p-phenoxyphenoxy)_7benzol und ungefähr 5?£ m-bis(p-Phenoxyphenoxy)-benzol.

-25-

109822/U7?

Claims

Patentansprüchei

1, Zubereitung, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Gemisch von Aryl-sulfiden der allgemeinen Formeln

(a)

(b)

tir.d

(C)

worin die Majorität der Phenylen-Reste jeder Verbindung meta-orientiert ist, enthalte

2. Zubereitung gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß (a) bis(m-Phenylmercaptophenyl)sulfid ist.

3. Zubereitung gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß (b) 3-Phenoxy-3^!i-phenylmercaptodiphenyl-sulfid ist.

Zubereitung gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß (c) bis(m-Phenoxyphenyl)3ulfid ist.

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5· Zubereitung gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß (a) bis(m-Phenylmercaptophenyl)sulfid, (b) 3-Phenoxy-3'-phenylinercaptodiphenyl-sulfid und (c) bis-(m-Phenoxypheny1)sulfid isto

6ο Zubereitung gemäß Patentanspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Gewichtsprozent-Bereiche von (a) zu (b) zu (c) ungefähr 1-40:40-60:1-40 sind.

7» Zubereitung gemäß Patentanspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Gewichtsprozent-Bereiche von (a) zu (b) zu (c) ungefähr 25-35:45-55:15-25 sind.

8. Zubereitung, dadurch gekennzeichnet, daß sie

Ao Aryl-Sulfide der allgemeinen Formeln

(a)

(b)

Una

w j

Β· Polyphenyl-äther der Gruppe bestehen4 aus vier- und

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fünf Ringe aufweisenden Polyphenyl-äthern und Gemische hiervon enthalte

9· Zubereitung gemäß Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß B ein Gemisch ist, bestehend aus, in Gewichtsprozent, ungefähr 65$ m-bis(m-Phenoxyphenoxy)benzol, ungefähr 3O96 m-^~(m-Phenoxyphenoxy) (p-phenoxyphenoxy)_7"" benzol und ungefähr 5⁰A m-bis(p-Phenoxyphenoxy)benzol»

Oo Zubereitung gemäß Patentanspruch 9i dadurch gekennzeichnet, daß B von ungefähr 25 bis ungefähr 75 Gewichtsprozent der Gesamtzubereitung umfaßt.

109827/U72

ORIGINAL INSPECTED