DE1719036B1

DE1719036B1 - Waessrige Schmiermittelzubereitungen

Info

Publication number: DE1719036B1
Application number: DE19631719036
Authority: DE
Inventors: Pater Anton Stanley
Original assignee: Union Carbide Corp
Current assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1962-10-02
Filing date: 1963-10-02
Publication date: 1970-11-19
Also published as: NL298691A; BE638004A; US3457173A; GB1074575A

Description

sind hydrolysebeständig und rufen keine Korrosion hervor, beeinträchtigen die Netz- und Schaumverhütungseigenschaften des Schmiermittels nicht und können wirksam in relativ geringer Menge verwendet 5 werden.

Erfindungsgemäß sind die wäßrigen Schmiermittel auf der Grundlage eines Gemisches aus Wasser und einem Mischpolymeren oder auf der Grundlage eines Gemisches aus Wasser, einem Mischpolymeren und

a) mindestens einem Siloxanblock aus mindestens zwei Siloxaneinheiten der allgemeinen Formel

R₆SiO₁

-Vj

Die bekannten Schmiermittel bestehen im allgemeinen aus einer organischen Schmiermittelgrundflüssigkeit z. B. einem Erdöl oder einem Fettsäureesteröl, dem ein oder mehrere Zusatzstoffe wie etwa
Antioxydantien und Korrosionsinhibitoren zugesetzt
wurden. Solche organischen Grundfiüssigkeiten sind
ziemlich kostspielig und besitzen schlechte Wärmetransporteigenschaften, was besonders unerwünscht
ist, wenn die Flüssigkeit in einem Schmiermittel
während Arbeitsgängen verwendet wird, bei denen io 10 bis 200 Gewichtsteilen einer organischen Schmiergroße Hitzemengen durch Reibung, wie beispielsweise mittelflüssigkeit — bezogen auf 100 Gewichtsteile bei Schneidearbeiten, erzeugt werden. Das schlechte Wasser — bestehend aus 1. siliciumfreien Polyoxy-Wärmeleitvermögen der organischen Grundflüssigkeit alkylenverbindungen, 2. Dialkylestern von aliphatikann nachteilige Wirkungen hervorrufen, beispiels- sehen Dicarbonsäuren, 3. Kohlenwasserstoffschmieröl weise kann sich die Flüssigkeit verflüchtigen oder sogar 15 oder einem Fettsäureesters eines Polyalkohole, daentzünden. durch gekennzeichnet, daß das Mischpolymer aus

Es sind auch wäßrige Schmiermittel bekannt, bei
denen Wasser einen Teil oder die Gesamtmenge der
Grundflüssigkeit darstellt und die wegen der niedrigen
Kosten, der guten Wärmetransporteigenschaften und 20
der Feuerungefährlichkeit Vorteile besitzen. Die relativ schlechten Belastungsfestigkeits- und Verschleißfestigkeitseigenschaften dieser wäßrigen Zubereitungen
konnten durch Zusatzstoffe bis zu einem gewissen
Grad überwunden werden. Jedoch sind wegen anderer 25 muß, und in welcher b den Wert 1, 2 oder 3 hat, Eigenschaften dieser Zusatzstoffe diese Entwick- b) mindestens einem Polyoxyalkylenblock aus mindelungen nicht vollständig zufriedenstellend. Entweder stens zwei Oxyalkyleneinheiten der allgemeinen Formel

verleihen sie den Schmiermittelzubereitungen keine r q^, -i ^)

ausreichende Belastungsfestigkeits- oder Verschleißfestigkeitseigenschaften, wie sie für viele Anwendungen 30 in der R' ein Alkylenrest ist, wobei der Polyoxyalkylenverlangt werden, oder sie sind hydrolytisch unbe- block über eine Alkylengruppe oder Arylengruppe an ständig oder wirken korrodierend. Andere Zusatz- den Siloxanblock gebunden ist und eine für PoIystoffe verleihen dem Schmiermittel schlechte Netz- oxyalkylenblöcke übliche Endgruppe aufweist, beeigenschaften oder entwickeln Schaum und einige steht, und daß das Mischpolymer in einer Menge von müssen schließlich in übergroßer Menge verwendet 35 0,2 bis 10 Gewichtsprozent — bezogen auf 100 Gewerden, damit sie wirksam sind. wichtsteile Grundflüssigkeit — in den Schmiermittel-Aus der britischen Patentschrift 789 264 ist die Ver- Zubereitungen enthalten ist.

wendung von Polyalkoxypolysiloxanen, die aus Alka- Die Alkylreste R der Siloxaneinheit gemäß Formel

nolen mit 1 bis 16 Kohlenstoffatomen und SiCl₄ im (1) enthalten vorzugsweise 1 bis 30 Kohlenstoffatome. Verhältnis 2:1 bis 4 : 1 und Umsetzen des Reak- 40 Diese Reste können in einer beliebigen Siloxaneinheit tionsgemisch.es in Wasser in Gegenwart von Picolinen oder im gesamten Siloxanblock untereinander gleich hergestellt sind, als Schmiermittelzusatz bekannt. oder auch voneinander verschieden sein. Der Wert b

in der Formel kann in den verschiedenen Siloxaneinheiten im Siloxanblock der gleiche oder auch ein ver-45 schiedener Wert sein. Jeder Siloxanblock enthält zumindest zwei durch die Formel (1) dargestellte Einbesteht, in welcher R ein Alkyl- oder Arylrest oder eine Alkylen- oder Arylengruppe bedeutet, wobei mindestens eine Alkylen- oder Arylengruppe vorhanden sein

Diese Verbindungen sind jedoch hydrolytisch instabil und können daher nicht in wäßrigen Schmiermittelgemischen verwendet werden.

Aus der USA.-Patentschrift 2 796 406 sind ferner bestimmte Polysiloxanester der Formel

HO — Si —O — R' —O-

heiten, wobei zumindest ein Rest R ein Alkylen- oder Arylenrest ist und das Verhältnis der Kohlenwasserstoffreste zu den Siliciumatomen 1 : 1 bis 3 : 1 beträgt. 50 Der zweiwertige Kohlenwasserstoffrest, der den Polyoxyalkylenblock mit der Siloxaneinheit hydrolysestabil verbindet, ist vorzugsweise ein Alkylenrest mit 2 bis 4 aufeinanderfolgenden Kohlenstoffatomen. Vertreter von Siloxaneinheiten mit unmittelbar an

in der R langkettige Kohlenwasserstoffreste und R' ein 55 Silicium gebundenen zweiwertigen Kohlenwasserstoff-Alkylenrest ist und χ den Polymerisationsgrad angibt, Substitutionsresten werden durch Einheiten der For-

mit einem Molekulargewicht von 3000 bis 500 000 bekannt, die als Zusatz in Mineralölschmiermitteln als Stockpunktserniedriger brauchbar sind. Wegen der Bindung des Alkylenrestes an das Siliciumatom über 60 ein Sauerstoffatom sind jedoch auch diese Stoffe hydrolytisch instabil und in wäßrigen Schmiermitteln und

unbrauchbar.
Es wurde nun festgestellt, daß bestimmte Siloxan-

Polyoxyalkylen-Blockmischpolymerisate den Schmier- 65 mittelzubereitungen bessere Belastungsfestigkeits- und

Verschleißfestigkeitseigenschaften verleihen als ähnliche bisher verwendete Zusätze. Diese Zusatzstoffe CH₃

mein veranschaulicht:

[-CH_aCH₂SiO_1>5]

CH₃

— CH₂CHCH₈SiO₁₁₅J

CH₃

— CH₃CH₂SiO_n., —

3 4

Die zweiwertigen Kohlenwasserstoffreste sind also sprechend Formel (1), dann sind die Mischpolymere

einerseits über eine Silicium-Kohlenstoff-Bindung an relativ schwierig herzustellen.

ein Siliciumatom des Siloxanblocks und andererseits Zusätzlich zu den durch Formel (1) dargestellten

über eine Kohlenstoff-Sauerstoff-Bindung an ein Einheiten kann ein Siloxanblock auch Siloxanein-

Sauerstoffatom des Oxyalkylenblocks gebunden. Hier- 5 heiten der allgemeinen Formel durch wird bei den erfindungsgemäß zu verwendenden

Blockmischpolymerisaten eine Hydrolysestabilität in ^f

der wäßrigen Zubereitung erreicht zugleich mit einer _ (l__a)

verbesserten Schmierfähigkeit, insbesondere eine RgSiO₄ ^ (<.+/>

höhere Belastbarkeit der wäßrigen Schmiermittelzu- io ²

bereitung. enthalten, in welcher R die Bedeutung entsprechend

Bei den Siloxanblöcken können die gleichen Kohlen- Formel (1) hat und in welcher e den Wert 0,1 oder 2

wasserstoffreste oder verschiedene Kohlenwasserstoff- und / den Wert 1 oder 2 und (e + /) den Wert 1, 2

reste an die Siliciumatome gebunden sein, wobei aber oder 3 aufweist.

zumindest eine Einheit zumindest einen zweiwertigen 15 Zusätzlich zu den durch Formel (1) dargestellten

Kohlenwasserstoff substituenten aufweist, der mit Einheiten kann der Siloxanblock auch tetraf unktionelle

einem Polyoxyalkylenblock verbunden ist. So können Einheiten entsprechend Formel beispielsweise nur Äthylenmethylsiloxy-Einheiten

· SiO

CH₃

enthalten, in welcher R ein einwertiger Kohlenwasser-

Stoffrest entsprechend Formel (1) ist und in welcher

η den Wert 0 oder den einer ganzen Zahl von 1 bis 3 in dem Siloxanblock enthalten sein, oder der Siloxan- aufweist.

block kann auch mehr als eine Art von Siloxaneinheiten 25 Die Oxyalkylenblocks in den Siloxan-Polyoxyenthalten. Beispielsweise kann der Block sowohl alkylen-Mischpolymeren, welche in den erfmdungs-Äthylenmethylsiloxy-Einheiten als auch Diphenyl- gemäßen Zubereitungen verwendet werden, enthalten sjloxy-Einheiten enthalten, oder er kann neben jeweils mindestens 2 Oxyalkyleneinheiten entsprechend Äthylenmethylsiloxy-, Diphenylsiloxy- und Diäthyl- der allgemeinen Formel siloxy-Einheiten enthalten. 30 r gjQ ι ^)

Der in den erfindungsgemäß verwendbaren Siloxan-

Polyoxyalkylen-Mischpolymeren enthaltene Siloxan- in welcher R' ein Alkylenrest ist. Der Alkylenrest R' block kann trifunktionelle Siloxaneinheiten, difunk- in Formel (2) enthält vorzugsweise 2 bis ungefähr tionelle Siloxaneinheiten, monofunktionelle Siloxan- 10 Kohlenstoffatome und am besten 2 bis 3 Kohleneinheiten oder Kombinationen dieser Typen von 35 Stoffatome.

Siloxaneinheiten mit gleichen oder verschiedenen Die Oxyalkylenblocks in den Siloxan-Polyoxy-

Substituenten enthalten. Er kann durch Hydrolyse alkylen-Mischpolymeren, können eine oder mehrere der entsprechend funktionellen Silanmonomere in be- verschiedenen Typen angehörende Oxyalkyleneinkannter Weise erhalten werden. Je nach dieser Funk- heiten entsprechend Formel (2) enthalten. So können tionalität der Siloxaneinheiten wird der Siloxanblock 40 die Oxyalkylenblocks beispielsweise lediglich Oxyhauptsächlich linear oder cyclisch oder auch verzweigt äthyleneinheiten oder lediglich Oxypropyleneinheiten sein. Er kann auch Kombinationen dieser Strukturen oder auch Oxyäthylen- und Oxypropyleneinheiten aufweisen. Sind verschiedene Typen von Siloxanein- oder auch andere Kombinationen verschiedener Arten heiten vorhanden, können dieselben alternierend, in von Oxyalkyleneinheiten entsprechend Formel (2) Blocks, in unregelmäßiger Verteilung oder in einer 45 aufweisen. Sie können endständige Gruppen von beliebigen anderen Reihenfolge auftreten. organischen Resten enthalten. Beispielsweise können

Der in den erfindungsgemäß in Schmierstoffzu- die Oxyalkylenblocks solche Ketten-endständige Grupbereitungen verwendbaren Siloxan-Polyoxyalkylen- pen wie die Hydroxylgruppe, die Aryloxygruppe, die Mischpolymeren enthaltene Siloxanblock kann an Alkoxygruppe und die Alkenyloxygruppen enthalten, organischen Kettenenden gebunden organische Grup- 50 Auch eine einzelne Gruppe kann als Ketten-endstänpen zusätzlich zu den monofunktionellen Siloxanain- dige Gruppe für mehr als einen Oxyalkylenblock heiten als Endglieder aufweisen. Beispielsweise kann dienen. Beispielsweise kann die Glyceroxygruppe der Siloxanblock solche organischen Block-endständige Gruppen wie die Hydroxylgruppe, die Aryloxy- CH₂CHCH₂ gruppe, die Alkoxygruppe und die Acyloxygruppen 55 . i ; enthalten. O O O

Die Siloxanblocks in den Siloxan-Polyoxy-alkylen- i ! j

Mischpolymeren der erfindungsgemäßen Zubereitungen enthalten mindestens zwei vorzugsweise insge- als Ketten-endständige Gruppe für drei Oxyalkylensamt 5 bis 20 durch Formel (1) dargestellte Siloxanein- 60 ketten dienen.

heiten; der Anteil des durchschnittlichen Molekular- Jeder Oxyalkylenblock in den Siloxan-Polyoxy-

gewichtes des Mischpolymers, der auf die Siloxan- alkylen-Mischpolymeren enthält vorzugsweise 2 bis blocks zurückgeht, kann 50 000 betragen, hat jedoch 30 solcher Einheiten der Formel (2). Der Anteil des vorzugsweise einen Wert von 220 bis 20 000. Beträgt durchschnittlichen Molekulargewichtes des Mischder Anteil des durchschnittlichen Molekulargewichts 65 polymeren, der auf die Oxyalkylenblocks zurückgeht, des Mischpolymers, der auf die Siloxanblocks zurück- kann von 88, im Falle von Polyoxyäthyleneinheiten, geht, mehr als 50 000, oder enthalten die Siloxan- bis zu 20 000 variieren, beträgt jedoch vorzugsweise blocks insgesamt mehr als 20 Siloxaneinheiten ent- zwischen 132 und 15 000. Unter der Voraussetzung,

daß jeder Oxyalkylenblock mindestens zwei Oxy- Die Siloxanblocks und Oxyalkylenblocks können

alkyleneinheiten entsprechend Formel (2) enthält, in einer beliebigen relativen Menge vorhanden sein,

stellt die Zahl der Oxyalkyleneinheiten und der Anteil Im allgemeinen sollte das Blockmischpolymer insge-

des durchschnittlichen Molekulargewichtes des Misch- samt 5 bis 95 Gewichtsteile Siloxanblock und 5 bis polymers, der auf die Oxyalkylenblocks zurückgeht, 5 95 Gewichtsteile Oxyalkylenblock auf 100 Gewichts-

keine kritische Größe dar. Die Mischpolymeren je- teile Polymer enthalten. Vorzugsweise enthalten sie

doch, in welchen dieser Anteil des durchschnittlichen 5 bis 40 Gewichtsteile Siloxanblocks und 60 bis

Molekulargewichtes, der auf die Oxyalkylenblocks 95 Gewichtsteile Oxyalkylenblocks auf 100 Gewichts-

zurückgeht, mehr als 200 000 beträgt oder welche teile Mischpolymer.

mehr als 50 Oxyalkyleneinheiten pro Block enthalten, io Im folgenden werden Vertreter der Siloxan-Polyoxy-

sind. von geringerem Nutzen. Sie sind meist zu zäh- alkylen-Blockmischpolymeren gebracht, die in den

flüssig für eine geeignete Verwendung in den erfin- erfindungsgemäßen Zubereitungen verwendet werden dungsgemäßen Zubereitungen.

können. Mischpolymer I

(CH₃)₃Si0

CH₃

-SiO-

CH₃

SiO-

CH₃

i — SiO-

CH₃

—SiO-CH₃

CH₃

—SiO-(CH₂)₃)OQH₄)₁₇OCH₃

— Si(CH₃),

24

6,3

CH₃

— SiO-

1-^1 ΟΧΙ¹!'

Mischpolymer II CH₃

—SiO-

(CH₂)₃(OC₃H_e)₁₄(OC₂H₄)₁₈,₅OQH₉

Si(CH₃),

CH₃ -SiO-CF₈K

Mischpolymer III

CH₃

-SiO-

8^ix37

1.4

(CH₂)₃(OC₂H₄)₁₇OCH₃

Si(CH₃)₃

4,1

Mischpolymer IV

CH₃

—SiO-(CH₂)₃(OC₂H4)₁₇OCH₃

Si(CH₃)₃

Mischpolymer V

CH₃

,CH₃O(CH₂CHu)₂CH₂CH₂SiO

Mischpolymer VI [C₆H₅O(CH₂CH₂O)₃CH₂CH₂SiO₁₁₅]S

Bei diesem verzweigten bzw. vernetzten Siloxanblock bedeutet χ eine ganze Zahl von 2 oder mehr, wobei die Polymerkette beliebige endständige Gruppen an sich bekannter Art trägt.

(CHs)₃SiO

" CH₃ —SiO-CH.

Mischpolymer VII CH₃

—SiO-

1.6

Si(CH₃),

CH₂CH₂CH₂(OC₃Hg)₂₁(OC₂H₄) 9J₂

C₈H₁₅Si

Mischpolymer VIII CH₃

(OSi)₇(C₃H₆O)₂₅₁₀(C₂H₄O)₃₁₇C₄H₉

CH,

(CH₃)₃Si0

	Mischpolymer IX	3,1	CH₃
CH	3	ι — SiO-
-SiO	—	CH₃

— Si(CH₃)₃

J 17

CH₂CH₂CH₂(OC₃H₆)₁₄(OC₂H₄)_18l5OC₄H₉

Die relative Menge des Siloxan-Polyoxyalkylen-Mischpolymers und der Grundflüssigkeit, die in den erfindungsgemäßen Zubereitungen verwendet wird, ist im Zusammenhang mit der Erhaltung von besten Ergebnissen keine enge kritische Größe und kann über den weiten Bereich von 0,2 bis 20 Gewichtsprozent, bezogen auf die Grundflüssigkeit, in Abhängigkeit von solchen Faktoren wie der Art der durch die Zubereitung zu schmierenden Metalle, der Art der Grundflüssigkeit, der Mischpolymerart, der Temperatur und den Belastungsbedingungen variieren, unter denen die Zubereitung als Schmiermittel verwendet werden soll und ist von Fall zu Fall leicht zu ermitteln.

Vorzugsweise werden 1 bis 5 Gewichtsteile Mischpolymer auf 100 Gewichtsteile Grundflüssigkeit verwendet. Falls nicht Wasser, sondern ein Gemisch aus Wasser und 10 bis 200 Gewichtsprozent einer organischen Schmiermittelgrundflüssigkeit, bezogen auf die Menge Wasser, verwendet wird, so kann das Mischungsverhältnis in Abhängigkeit von solchen Faktoren wie der Verträglichkeit des Wassers und der organischen Schmieimittelgrundflüssigkeit, von wirtschaftlichen Bedingungen und der Verträglichkeit des Mischpolymers mit der Grundflüssigkeit gewählt werden. Vorzugsweise werden 50 bis 130 Gewichtsteile der organischen Schmiermittelgrundflüssigkeit auf 100 Gewichtsteile Wasser verwendet.

Die Siloxan-Polyoxyalkylen-Mischpolymere der erfindungsgemäßen Zubereitungen können in der Grundflüssigkeit in Form einer Lösung gelöst oder in Form einer Emulsion oder einer Suspension dispergiert sein. Auf gleiche Weise können das Wasser und die organische Grundflüssigkeit in Form einer Lösung oder einer Emulsion vorliegen, d. h. in Form von entweder einer »Wasser-in-Öl-Emulsion» oder einer »Öl-in Wasser-Emulsion«.

Die erfindungsgemäßen wäßrigen Schmiermittel können Gefrierschutzmittel, vorzugsweise Methanol oder Äthylenglykol, in einer Menge von 1 bis 200 Gewichtsteilen auf 100 Gewichtsteile Wasser in der Zubereitung enthalten. Zusätzlich können sie genauso wie die bisher bekannten Schmiermittelzubereitungen nach andere Zusatzstoffe in üblichen Mengen enthalten, um den Zubereitungen noch besondere Eigenschaften zu verleihen. Zu solchen Zusatzstoffen gehören unter anderem Korrosionsschutzmittel, z. B. Aminoorganosiloxane, Alkalisalze von Carboxyorganosiloxanen, saure Dialkylphosphate, Antioxydantien, z. B. aromatische Antioxydantien mit Aminogruppen insbesondere sekundäre Aminogruppen; Zusätze für extreme Drücke, wie Graphit, Molybdänsulfid usw., die Viskosität verändernde Substanzen wie beispielsweise Glycerin, Schaumverhütungsmittel, Netzmittel, Klebemittel, Kohäsionsmittel, Emulgatoren, die Emulsion herabsetzende Mittel, Aufschlämmdispersionsmittel, die Aufschlämmung herabsetzende Mittel, Detergentien und die Quellung herabsetzende Mittel, falls die Zubereitung in Kontakt mit Kautschuk kommt.

Die erfindungsgemäßen Schmiermittel eignen sich insbesondere als Schmiermittel für Metalle, insbesondere für eisenhaltige Metalle, für das Schneiden von Metallen sowie für formgebende und maschinelle Verarbeitungen. Weiterhin sind sie auch wertvolle hydraulische Flüssigkeiten und eignen sich auch als Schmieroder Formabtrennmittel für Kautschuk und Kunststoffe.

Um die Güte der erfindungsgemäßen Schmierstoffe zu bewerten, wurden die folgenden Versuche durchgeführt.

A. Falex-Belastungsprobe

Für diesen Versuch wurde das Schmiermittel in einer Falex-Schmiermitteluntersuchungsvorrichtung getestet. Die Vorrichtung bestand aus einer Welle und zwei V-Blocks aus Stahl, die so angebracht waren, daß sie an die Welle gedrückt werden konnten. Die Welle und die V-Blocks waren in das zu untersuchende Schmiermittel eingetaucht. Die Welle wurde in Drehbewegung versetzt, und auf die V-Blocks wurde eine Last einwirken gelassen, welche dieselben gegen die Welle drückte. Die Last wurde so lange gesteigert, bis ein Versagen eintrat, d. h. eine Blockierung zwischen der rotierenden Welle und den V-Blocks oder eine drastische Verschleißzunahme ohne Belastungszunahme. Die Belastung, bei welcher das Versagen eintritt, ist der sogenannte »Falex-Belastungswert« (Falex Load) des Schmiermittels. Die Falex-Belastungswerte für verschiedene bekannte Flüssigkeiten sind wie folgt:

009 547/394

Flüssigkeit	Falex-Belastung kg
C₄H₉(OC₃He)₆OH	181
C₄H,(OC»H_e)_17f7OH	567
Dimethylpolysiloxanöl	< 45,4
Gulf-Sicherheitsöl »A«,
ein raffiniertes Erdöl mit einer
Viskosität von ungefähr 44 SUS
bei 99⁰C	< 227
»Kendali« automatisches
Transmissionsöl, ein raffiniertes
paraffiniertes Kohlenwasserstoff
öl mit einer Viskosität von unge
fähr 52 SUS bei 99 ⁰C	<227

B. Falex-Abnutzungsprobe

Dieser Test wurde auf ähnliche Weise wie die Falex-Belastungsprobe durchgeführt, mit dem Unterschied, daß die Belastung auf den V-Blocks konstant gehalten wurde (beispielsweise 90,7 oder 454 kg) während einer vorbestimmten Zeitdauer von beispielsweise 1 oder 3 Stunden. Die Gewichtseinbuße der rotierenden Welle infolge des Kontaktes mit den V-Blocks ist der »Falex-Abnutzungswert« des Schmiermittels. Der Gewichtsverlust wird in mg ausgedrückt.

Die Erfindung wird durch folgende Beispiele weiter veranschaulicht.

Beispiel 1

Es wurden verschiedene erfindungsgemäße wäßrige Schmiermittelzubereitungen durch einfaches Vermischen der angegebenen Mischpolymeren mit Wasser, oder in einem Falle mit wäßrigem Äthylenglykol, hergestellt. Die Zubereitungen erbrachten die folgenden Ergebnisse hinsichtlich des Falex-Belastungstestes:

10

Tabelle I

Mischpolymer	Menge des Mischpolymers (*)	Versagen	Belastung kg
IV	1.0	(450O)C⁴)	2040
II	1,0	(3200)	1450
II	5,0	(1500)	680
II&IV(²)	0,2	(2750)	1250
II&IV(²)	0,7	(3750)	1700
II&IV(²)	1,0	(4000)	1810
II&IV(²)	2,0	(4500X⁴)	2040
III	0,2	(3750)	1700
III	0,7	(4500)(⁴)	2040
III	1,0	(4500X*)	2040
III	2,0	(4500X⁴)	2040
III	2,0(³)	(4500X⁴)	2040

C¹) Gewichtsteile auf 100 Gewichtsteile Wasser. (²) Gleiche Gewichtsmischung.

(³) Gleiche Mengen Wasser und Äthylenglykol wurden in

diesem Versuch verwendet.

(⁴) Kein Versagen bis zu dieser Belastung, zu welchem Zeitpunkt der Versuch abgebrochen wurde.

Beispiel2

Die Ergebnisse des Falex-Abnutzungstestes mit den verschiedenen erfindungsgemäßen wäßrigen Schmiermittelzubereitungen sind in Tabelle II zusammengestellt.

Zu Vergleichszwecken werden die Ergebnisse des Falex-Abnutzungstestes unter Verwendung von Mischpolymerfreien wäßrigen Schmiermittelkontrollzubereitungen ebenfalls in Tabelle II wiedergegeben. Diese mischpolymerfreien Zubereitungen sind anschauliche Vertreter von üblichen wäßrigen Schmiermittelzubereitungen.

Alle untersuchten Zubereitungen enthielten 1,0 Teil Morpholin und 1,0 Teil Kaliumnitrit als Korrosions-Schutzmittel und 1,0 Teil Dibutylaminsalz von Laurinsäure als weiteren schmierfähigkeitsverleihenden Zu satzstoff. Sämtliche Teile sind Gewichtsteile.

Tabelle II

Zubereitung	Teile Wasser	Teile Frostschutzmittel Äthylenglykol	Teile Polyoxyalkylen- grundflüssigkeit (^x)	Mischpo Typ	ymer Teile	Dauer Stunden	Abnutzungs test Belastung . kg	Abnutzung mgs
1	45,5	32,9	18,4	III	1,0	3	90,7	14
2	45,5	32,9	18,4	V	1,0	1	454	6
3	45,5	32,9	18,4		1,0	1	454	13
4	36,9	40,7	18,4	III	1,0	1	454	35
Kontrolle	45,5	32,9	18,4	keine		3	90,7	22
Kontrolle	45,5	32,9	18,4	keine		1	454	175
5	55,3	40,7	0,0	V	1,0	1	454	15
6	55,3	40,7	0,0	III	1,0	1	454	16
7	55,3	40,7	0,0	III	1,0	1	907	24
Kontrolle	56,0	41,0	0,0	keine		1	454	32

(^l) Von der Durchschnittsformel: HO(CH₂CH₂OWC₃HoO₁)H mit einer Viskosität von 90 000 Saybolt Universal Seconds bei 37,8° C und mit einem Gewichtsverhältnis der CH₂CH₂O- zu den — C₃H₆Ö-Gruppen von 3:1.

Beispiel 3

Verschiedene erfindungsgemäß hergestellte wäßrige Schmiermittelzubereitungen wurden bei zwei Temperatüren gemäß der Falex-Belastungsprobe untersucht. Die untersuchtenZubereitungen und dieUntersuchungstemperaturen werden in Tabelle III wiedergegeben. Die Teile bedeuten Gewichtsteile.

Tabelle III

Zuberei tung	Mischpolymer Typ ι Teile	1	Teile Wasser	Organische Grundflüssig keit C¹)	Tempe ratur ⁰C
1	II	1	8	3	25 63,5
2	II	¹	36	3	25,6 50
3	XVI	5	99	0,0	43 71
4	XVI	1	95	0,0	36,1 65,5
5	II	99	0,0	22,8 48

(^l) Ein Gemisch von 2 Teilen Di-2-äthylenhexylsebazat und 1 Teil handelsüblichem Kohlenwasssrstoffschmieröl (eine Viskosität von 44 Saybolt Universal Seconds bei 99° C), das eine SAE-Viskosität von 10 W hatte. Ein Versagen, d. h. eine Blockierung oder ein rascher Verlust der Reibungsoberfläche durch Abnutzung trat in keinem der Versuche ein, die mit einer Belastung von 181 kg bei jeweils der niedrigeren Temperatur und mit einer Belastung von 363 kg bei jeweils der höheren Untersuchungstemperatur beendet wurden. Wurde reines Wasser untersucht, erfolgte eine zu starke Abnutzung bei einei Belastung von 90,7 kg bei einer Untersuchungstemperatur von 30° C bzw. bei einer Belastung von 113 kg bei einer Untersuchungstemperatur von 121° C.

Konzentrierte Gemische mit einem Gehalt an der oben beschriebenen Grundflüssigkeit und relativ großen Menge an den oben beschriebenen Siloxan-Polyoxyalkylen-Mischpolymeren lassen sich in geeigneter und wirtschaftlicher Weise aufbewahren und verschiffen. Solche Gemische können dann kurz vor ihrer Verwendung für die Herstellung von erfindungsgemäßen wäßrigen Schmiermittelzubereitungen ohne weiteres verdünnt werden. Solche Gemische können zwischen mehr als 10 bis zu 50 oder selbst bis zu 70 Gewichtsteile Mischpolymer auf 100 Gewichtsteile Grundflüssigkeit enthalten. Solche Gemische können weiterhin die verschiedenen oben beschriebenen zusätzlichen Zusatzstoffe in einer Menge von mehr als 5 bis 25 oder selbst bis zu 35 Gewichtsteilen auf 100 Gewichtsteile Grundflüssigkeit enthalten. Die Verdünnung von solchen Gemischen unter Bildung von erfindungsgemäßen wäßrigen Schmiermittelzubereitungen geschieht ohne weiteres durch Vermischen derselben mit Wasser oder mit Gemischen von Wasser und einer organischen Schmiermittelgrundflüssigkeit.

Claims

Patentanspruch: Wäßrige Schmiermittel auf der Grundlage eines Gemisches aus Wasser und einem Mischpolymeren oder auf der Grundlage eines Gemisches aus Wasser, einem Mischpolymeren und 10 bis 200 Gewichts- teilen einer organischen Schmiermittelflüssigkeit — bezogen auf 100 Gewichtsteile Wasser —·, bestehend aus

1. siliciumfreien Polyoxyalkylenverbindungen,

2. Dialkylestern von aliphatischen Dicarbonsäuren,

3. Kohlenwasserstoffschmieröl oder

4. einem Ester eines Polyalkohols und einer Fettsäure,

dadurch gekennzeichnet, daß das Mischpolymer aus

(D

in welcher R ein Alkyl- oder Arylrest oder eine Alkylen- oder Arylengruppe bedeutet, wobei mindestens eine Alkylen- oder Arylengruppe vorhanden sein muß und in welcher b den Wert 1, 2 oder 3 hat, wobei der Siloxanblock zusätzlich zu den durch Formel (1) dargestellten Einheiten gegebenenfalls Siloxaneinheiten der allgemeinen Formel

Hf

ReSiO 4-

(1-a)

in welcher R die Bedeutung entsprechend Formel (1) hat und in welcher _e den Wert 0,1 oder 2 und / den Wert 1,2 oder 3 aufweist, oder gegebenenfalls tetrafunktionelle Einheiten der allgemeinen Formel

(RO)„SiO₄-„

(1-b)

in welcher R ein einwertiger Kohlenwasserstoffrest entsprechend Formel (1) ist, _n den Wert 0 oder den einer ganzen Zahl von 1 bis 3 aufweist, enthalten kann,

b) mindestens einen Polyoxyalkylenblock aus mindestens zwei Oxyalkyleneinheiten der allgemeinen Formel

(2)

in welcher R' ein Alkylenrest ist, wobei der Polyoxyalkylenblock über die Alkylengruppe oder Arylengruppe an den Siloxanblock gebunden ist und eine für Polyoxyalkylenblöcke übliche Endgruppe aufweist, besteht, und daß das Mischpolymer in einer Menge von 0,2 bis 10 Gewichtsprozent — bezogen auf 100 Gewichtsteile Grundflüssigkeit — in den wäßrigen Schmiermitteln enthalten ist.