DE1719571C3

DE1719571C3 - Funktionelle Flüssigkeiten

Info

Publication number: DE1719571C3
Application number: DE1719571A
Authority: DE
Inventors: Quentin Elwyn Belleville Ill. Thompson (V.St.A.)
Original assignee: Monsanto Co
Current assignee: Monsanto Co
Priority date: 1967-03-03
Filing date: 1968-03-01
Publication date: 1979-01-11
Also published as: NL6802917A; GB1205274A; DE1719571A1; BE711539A; ES351114A1; DE1719571B2; US3546116A; CH522028A; FR1566461A

Description

R_n O

I Il

U = C--C C^--OM₂

worin M₂ ein Alkalimetall ist, die Reste R₁₁ una R₁₂ Wasserstoff und/oder ein KohlcnwasserstofF-rcst sind oder s»

(b) Gemischen derselben; oder

(4) Gemischen von (I), [2} und C) als die Oxydationsslabilitäl verbessernden Zusatz.

2. Funktionell Flüssigkeilen nacf Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß in ihnen als Korn- r. poncntc (B) Verbindungen entsprechend (B) (I) oder (B) (2) oder deren Gemische enthalten sind.

3. Funktionell Flüssigkeiten nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Komponente (B) Verbindungen enthalten, worin X w

ist. die Reste R> und R₁ Alkvlrestc mit I bis 8 Kohlenstoffatomen sind, Ar ein Benzol- und/oder Naphthalinkcrn ist. worin die Reste R,, und R, mil dem gleichen aromalischen Ring verbunden sind und Y, Sauerstoff und oder "hi

8 Kohlenstoffatomen bedeutet und R_1n Wasserstoff und/oder ein Alkylrest mit 1 bis S Kohlenstoffatomen ist.

5. Funktionelle Flüssigkeiten nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Komponente (B) Verbindungen enthalten, worin u einen Wert von O hat und R, R₂ und R₃ Alkylreste mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen sind.

6. Funktionelle Flüssigkeiten nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Komponente (B) Verbindungen enthalten, worin Y, ein

R₁,

-round R₉ ein Kohlenwasserstoffrest mit I bis 10 Kohlenstoffatomen ist.

7. Funktionelie Flüssigkeilen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Komponente (B) Verbindungen enthalten, worin c einen Wert von 0 hat und R_q ein Alkvlrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen ist.

8. Funktionell Flüssigkeilen nach Anspruch 6. dadurch gekennzeichnet, daß sie als Komponente (B) Verbindungen einhalten, worin M und M₁ Kalium bedeuten.

9. Funktionelie Flüssigkeilen nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß sie als Komponente (B) Verbindungen enthalten, worin R_M und R₁, Alkylreste mit I bis IO Kohlenstoffatomen sind.

10. Funktionell Flüssigkeilen nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Fstcrbasismalerial aus einem Monoesler. Diester. Triester, Polyester oder Komplexester oder deren Gemischen enthalten.

11. Fiinktionclle Flüssigkeiten nach den Ansprüchen 2, 3 und 10. dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Fslerba.sismaterial aus Peulaerythritcslern oder Dipenlaerylhrileslern oder deren Gemischen enthalten.

12. Verwendung der funktionellen Flüssigkeilen nach den Ansprüchen I und 2 als Arbeilsflüssigkeil in hydraulischen Systemen.

13. Verwendung der funktionellen Flüssigkeiten nach den Ansprüchen 1 und 2 als Schmiermittel in Gasturbinen.

ist.

4. Funktionell Flüssigkeiten nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Komponente (B) Verbindungen enthalten, worin R Alkyl mil I bis 8 Kohlenstoffatomen. Y Sauerstoff und'oder

ist, R₄ Wasserstoff und/oder ein Alkylrcsl mit I bis 8 Kohlenstoffatomen ist, el einen Wert von 0,/) einen Wert von 0 bis 2 hat, R₅ einen OM,-Rest, R₁ einen Alkyl- und/oder Acylrcst mit 1 bis Die rrlindung belnffl funktionell Flüssigkeiten mil verbesserter Oxydalionsslabililiil sowie verbesserter Widerstandsfähigkeit gegenüber Korrosion von Vi Metalloberflächen.

Als funktionelie Flüssigkeiten wurden bisher die verschiedensten Materialien verwendet Solche Flüssigkeiten werden ;ils elektronische Kühlmittel. Atomrcaklorkühlmiltcl. Diffusionspumpen flüssigkeiten. M) Schmiermittel, Dämpfungsflüssigkeiten, Kraflübertragungsnüssigkcitcn, Würmcübcrtragungsflüssigkcilcn oder Trenn- bzw. Entformungsmiltcl beim Spritzgußverfahren verwendet. Wegen der unterschiedlichen Anwendungsbcdingiingcn der funklioncllcn Flüssigem keilen ändern sich notwendigerweise die bei einer guten funklioncllcn Flüssigkeit gewünschten Eigenschaften in Abhängigkeil von dem jeweiligen Verwendungszweck, da jeder einzelne Verwendungszweck

cine funktionellc Flüssigkeil mit speziellen Eigenschaften erfordert.

Von den obenerwähnten Anwendungen stellt die Verwendung der funktionellen Flüssigkeiten als Sehmiermittel, besonders als Schmiermittel bei Strahl- ί getrieben, wahrscheinlich den schwierigsten Anwendungsbereich dar. In dem Maße, wie sich die Arbeitstemperaturen der Schmiermittel erhöht haben, wird es äußerst schwierig. Schmiermittel zu finden, die bei den Maschinen temperaturen längere Zeit einwandfrei funktionieren. Die Forderungen an ein Schmiermittel bei einem Strahlgetriebe sind folgende: Die Flüssigkeit muß hoch- und lieftemperatursfrabil, gegenüber Schaumbildung widerstandsfähig sein, gute Lagerstabilität haben und darf nicht korrosiv und nicht schadenbildend auf die metallmechanischen Teile wirken, die mit der Flüssigkeit in Kontakt stehen. Außerdem müssen solche Flüssigkeiten entsprechende Temperaturviskosilätseigenschaften und eine befriedigende Schmierfähigkeit aufweisen, d. h.. daß die 2<> Schmiermittel bei hohen Temperaturen, denen sie unterworfen werden, nicht zu dünn noch daß sie bei tiefen Temperaturen zu dick werden uürfen und daß sie gleichzeitig befähigt sein müssen, ihre Schmierfähigkeit über einen großen Temperaturbereich bei- r> zubehalten. Außerdem dürfen solche Schmiermittel keine Ablagerungen bilden, die das Arbeiten eines Strahlgetriebes beeinträchtigen.

So wie sich die Arbeitsgeschwindigkeiten von Strahlgetrieben erhöhen, nehmen auch die Schmier- so Probleme aufgrund der höheren Arbeitstemperaturen und der höheren Lagerdrucke, die sich aus dem erhöhten Schub ergeben, zu. In dem Maße, wie sich die auftretenden Leistungsbedingungen weiter verschärfen, wird die Gebrauchsdauer der funktionellen Ji Flüssigkeiten entsprechend verkürzt, in erster Linie wegen ihres Mangels an Oxydationsstabilität bei Temperaturen oberhalb von 232 C.

Die Gebrauchsdauer eines Schmiermittels kann auf der Grundlage vieler Kriterien eingestellt werden. 4» wie dein Ausmaß der Viskositätszunahme, dem Ausmaß der Ablagerungen und dem Ausmaß der Korro sion gegenüber Metalloberflächen, die mit dem Schmiermittel in Kontakt kommen. Dem Fachmann sind viele Möglichkeiten zur Verbesserung von 4> Schmiermitteln bekannt und um die Wirkungen /u verzögern oder zu verhindern, die die Gebrauchsdauer eines Schmiermittels abkürzt. Fs ist daher allgemein üblich, ge.inge Mengen von Additiven den Schmiermitteln zuzugeben, um eine oder mehrere >n Eigenschaften des Schmiermittels günstig zu beeinflussen. Fs ist aber schwierig. Additive zu finden, die noch unter extremen Bedingungen funktionieren.

Fines der auftretenden Probleme ist. wenn eine Flüssigkeit oxydiert, die Bildung von Oxydations- >> produkten, die Schlamm und Ablagerungen bilden können und zusätzlich sowohl die Flüssigkeit als auch die mechanischen I eile, mi' welchen die Flüssigkeit in Kontakt kommt, angreifen. Zur Oxydationsinhibicrung und -kontrolle, einer Flüssigkeit, wie durch Mi Fjnverleiben eines Antioxydationsmittels, muß UiIS "* Antioxydationsmittel selbst seine Funktion wahr·» nehmen ohne andere Probleme, wie erhölile Korrosion der Metalloberflächen, aufzuwcrfcu. Aus den obenerwähnten Verwendungen einer funktionellen Flüssig- e>5 keil ist leicht zu ersehen, daß eine Flüssigkeit in Abhängigkeil von der Anwendung mit verschiedenen Metallen in Konl.ut kommt, wie bcisnielswcisc Blei.

Aluminium, Kupfer, Bronze, Stahl und vielen Legierungen, wobei in den Legierungen viele Metalle entlmltcn sein können. Die Korrosion von mechuni.schen Teilen, wie Lagerschalen mit Bleiauskleidungen, beeinflussen nachteilig (I) solche mechanischen Teile eines Systems, die mit der Flüssigkeit in Kontakt kommen, (2) die funktioneile Flüssigkeit selbst und (3) die Schmierfunktion der Flüssigkeit. Das Hauptproblem, das sich aus der Korrosion von mechanischen Teilen, besonders der Bleikorrosion, ergibt, ist die Wirkung der Korrosionsprodukte auf die funktioneile Flüssigkeit und auf die Schmierfunktion der Flüssigkeit. Die Korrosionsprodukte können sowohl an den mechanischen Teilen, mit denen die Flüssigkeit in Kontakt kommt. Ablagerungen bilden, als auch in der funktionellen Flüssigkeit gelöst werden. Bestimmte Korrosionsprodukte können zusätzlich zur Bildung von Ablagerungen die Oxydation fordern durch Katalysieren der Oxydation einer funktionellen Flüssigkeit, wodurch eine verstärkte Schlamm- und Ablagerungsbildung gefordert wird.

Fs können daher sowohl von der Oxydation des Basismaterial her als auch durch die Korrosion von mechanischen Teilen, die mit der Flüssigkeit in Kontakt stehen. Ablagerungen gebildet werden. Die Krrosionsprodukte können beispielsweise durch die Korrosion von mechanischen Teilen durch die oxydierte Flüssigkeit oder durch Additive, die in eine bestimmte Flüssigkeit einverleibt werden, gebildet werden. Die Bildung von Ablagerungen verunreinigt die Flüssigkeit und macht das vorzeitige Ablassen der Flüssigkeit aus dem System notwendig, verschmutzt aber auch die Filter und erfordert deren baldigen Ersatz. Außerdem können die Ablagerungen die Schmierung der Lager nachteilig beeinflussen, wie durch Finschränkun» der Fähigkeit einer Flüssigkeit, die kritischen mechanischen Teile so zu erreichen, daß ihre Schmierfunktion erhalten bleibt. Darüber hinaus können die Ablagerungen als Isolit-rungsmaterialien wirken, wenn sich solche Ablagerungen und andere unlösliche Materialien bilden. Wenn eine solche isolierende Wirkung auftritt, nimmt die Flüssigkeit nicht so leicht die Wärme von den mechanischen Teilen bei Temperaturen auf. die höher hegen als die Flüssigkeit, und als Folge kann insbesondere eine Metallermüdung auftreten.

Fine funktioneile Flüssigkeit kann bei der Verwendung Temperaturen bis zu 260 C und mehr erreichen. Hierbei kann ein oxydativer und thermischer Abbau des Schmiermittels auftreten. Die Stabilisierung eines Schmiermittels bei diesen hohen Arbeitstemperaturen unter Verwendung von Additiven stellt ein schwer zu lösendes Problem dar. besonders weil 'lie Finvcrlcibung beispielsweise eines Antioxydationsmittels andere Probleme aufwerfen kann, wie erhöhte Korrosion u.id Ablagerungen in tier Maschine, fs isl daher nicht sinnvoll, das Problem der Oxydationsstabilität einer funktionellen Flüssigkeit /u lösen, wenn dadurch neue Probleme, wie die Bleikorrosion. heraufbeschworen werden. Wie bereits erwähnt, können die von der Korrosion u^r meehanisuhen Teile gebildeten Ablagerungen auch durch Oxydation des Basismaterial und durch die in das Basismaterial einverleibten Additive gebildet werden.

Es ist daher wichtig, daß ein Antioxydationsmittel sowohl die Oxydation des Basismaterial inhibiert und kontrolliert als auch keine nachteiligen Probleme aufwirft.

Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine funktionell Flüssigkeit zur Verfügung zu stellen, die eine verbesserte Widerstandsfähigkeit gegenüber Korrosion von Blciobcrflächcn aufweist, und sich gleichzeitig durch eine gute Oxydationsstabilität auszeichnet.

Gegenstand der Erfindung sind somit funktionell Flüssigkeiten, bestehend aus

(A) einem größeren Anteil eines Estcrbasismalcrials und

(B) einem Anteil an

(I) (a) einer Alkalimetall verbindung der allgcminen Formel

R₁-(Y),, X-R

worin X Carbonyl ünd-Odcr Sulfonyl, R
R, O

I" Il

-C- C-OM

von I hat und Y

ist, R₁ ein KohlenwasscrsloiTrest und/oder ein heterocyclischer Ring mit 3 bis IO Atomen ist, die gegebenenfalls durch I bis 4 Heteroatome, und zwar Sauerstoff, Stickstoff und/oder Schwefel, unterbrochen sind, Y Sauerstoff, Schwefel und/oder

R*
—N —

ist, α eine ganze Zahl mit einem Wert von () bis 1 ist, vorausgesetzt, daß, wenn R

-C=C-OM
ι ι

bedeutet, α einen Wert von 0 hat. die Reste R₂ und R₃ Wasserstoff und oder ein KohlenwasserstolTrest sind und. wenn R

-C=C-OM

bedeutet, die Reste R₂ und R₃ zusammen mit den Kohlenstoffatomen, mit weichen sie verbunden sind, einen nichtbenzoiden, carbocyclischen Ring mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen bilden können, R₄ Wasserstoff und oder eine R,-Gruppe ist und. wenn α einen Wert

ist, die Reste R, und R₄ zusammen mit dem Stickstoffatom, mit dem sie verbunden sind, einen heterocyclischen Ring mit 3 bis IO Atomen bilden können, die in gegebenenfalls durch I bis 4 Heteroatome, nämlich Sauerstoff, Stickstoff und/oder Schwefel, unterbrochen sind, und M ein Alkalimetall ist oder

(b) Gemischen derselben; oder

(2) (a) einer Verbindung der allücmeihcn Formel

R₆Ar -R,

und/oder

-C C^--OM

¹ I

R₂ R.1

ist, vorausgesetzt, daß, wenn X Sulfonyl bedeutet, R R, O

Γ Il

-C-C-OM

2(i worin Ar ein Benzol-, Benzochinon- und/oder Naphthalinkcm, R₅ Hydroxyl, OM, und/oder

C)

2-, O C -R₁,

ist, worin M| ein Alkalimetall ist, R₆ der Rest

>n Il

R₉-(Y₁),- C-(O),

ist, und wenn R₆ eine ortho-Stellung zu R₅ einnimmt oder Ar Naphthalin ist und die Reste R₅ und R₆

j-1 1,8-Stcllungen einnehmen. R₅ und R₆ zusammen mit dem aromatischen Kern, mit dem sie verbunden sind, ein cyclisches Carbonat bilden können, c und </ ganze Zahlen mit einem Wert von O oder 1 sind, vorausgesetzt, daß die Summe von c + d O oder 1 ist, die

■io Reste R₈ und R₉ ein KohlenwasserstolTrest und/oder ein heterocyclischer Ring mit 3 bis 10 Atomen sind, die gegebenenfalls durch T bis 4 Heteroatome, nämlich Sauerstoff, Stickstoff und/oder Schwefel, unterbrochen sind, Y₁ Sauerstoff, Schwefel und/oder

R₁,

— N —

ist, R|₀ Wasserstoff und/oder eine R₉-Gruppe ist und R₉ und R]₀, zusammen mit dem Stickstoffatom, mu dem sie verbunden sind, einen heterocyclischen Ring mit 3 bis IO Atomen bilden können, der gegebenenfalls durch 1 bis 4 Heteroatome, und zwar Sauerstoff, Stickstoff und/oder Schwefel, unterbrochen ist, d eine ganze Zahl mit einem Wert von 0 bis 6 ist. R_T ein Kohlenwasserstoffrest, eine R₆-Gruppe. eine R,-Gruppe und oder eine R₉-Gruppe ist und wenn h einen Wert hat. der größer als 1 ist, beliebige 2 durch R-dargestellte Gruppen, die mit den benachbarten Kohlenstoffatomen verbunden sind, zusammen mit den Kohlenstoffatomen, mit denen sie verbunden sind, einen cyclischen Ring, nämlich einen carbocyclischen und oder heterocyclischen Ring, bilden können, wobei der cyclische Ring 3 bis 10 Atome hat, die gegebenenfalls durch 0 bis 4 Heteroatome, und zwar Sauerstoff. Stickstoff und/oder Schwefel, unterbrochen sind, vorausgesetzt, daß. wenn Ar Benzol oder Naphthalin ist

M 19

ίο

und clic Rcslc R₅ und R_f, mit dem gleichen carbocyclischen Ring verbunden sind. R_t, in orlho-Slelliing zu R₅ sieht, wcnfi el einen Wert von 0 hat, und R_fl in ortho- oder mcla-Stclliing zu R₅ steht, wenn <l einen Wert von I hat, und Vorausgesetzt, daß, wenn Ar Naphthalin ist, worin die Reste R₅ und R_fl mit untcrsehied'jchen carbocyclischen Ringen verbunden sind, die Kote R₅ und R_n 1,5- und/oder 1,8-Stcllungcn einnehmen und weiter vorausgesetzt, daß wenigstens cine OM,-Gruppe vorhanden ist, worin Mi ein Alkalimetall ist, oder

(b) Gemischen derselben; oder

(3) (a) einer Verbindung der allgemeinen Formel

1" ?

N=C-C" C-OM,

R₁₂

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worin M₂ ein Alkalimetall ist, die Rcslc Rn und R_i2 Wasserstoff und/oder ein Kohlcnwasscrstoffrcm sind oder

(b) Gemischen derselben; oder

(4) Gemischen von (I), (2) und (3) als die Oxydationsstabililät verbessernden Zusatz.

Überraschenderweise würde gefunden, daß die crfindungsgcmäßen funktioncilcn Flüssigkeiten eine verbesserte Widerstandsfähigkeit gegenüber Korrosion von Blciobcrflächcn aufweisen und sich durch eine gute Oxydationsstabilitiit auszeichnen.

Vorzugsweise sind in den erfindungsgemäßen funktioncllen Flüssigkeiten als Komponente (B) Verbindungen entsprechend (B) (I) oder (B) (2) oder deren Gemische enthalten. r>

Bevorzugt enthalten die erfindungsgemäßen funktionellcn Flüssigkeiten als Komponente (B) Verbindungen, worin X

O

ist, die Reste R₂ und R₃ Alkylrcstc mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen sind. Arein Benzol-und/oder Naphthalinkern ist, worin die Reste R₆ und R₅ mit dem gleichen aromatischen Ring verbunden sind und Y, Sauerstoff und/oder

— N--

Weiter bevorzugt enthalten die crfindungsgcmäßen funktioneilen Flüssigkeiten als Komponente (B) Vcrbindungen, worin R Alkyl mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, Y Sauerstoff und/oder

— N —

isL R₄ Wasserstoff und/oder ein Alkylrest mit I bis 8 Kohlenstoffatomen ist, el einen Wert von O, h einen Wert von 0 bis 2 hat, R₅ einen OM_rRcst, R₇ einen Alkyl-und/oder Acylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen bedeutet und R₁₀ Wasserstoff und/oder ein Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen ist.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform dcrcrfindtingsgcmäßen funktioncilcn Flüssigkeiten enthalten diese als Komponente (B) Verbindungen, svorin η einen Wert von 0 hat und R, R₂ und R₁ Alkylrcstc mit I bis 5 Kohlenstoffatomen sind.

Weiter bevorzugt enthalten die crfindungsgcmäßen funktionellen Flüssigkeiten als Komponente (B) Verbindungen, worin Y, ein

und Rq ein Kohlcnwasscrsloffrcsl mit I bis IO Kohlenstoffatomen ist.

Weiler bevorzugt enthalten die crfindungsgcmäßen funktioncilcn Flüssigkeiten als Komponente (B) Verbindungen, worin c einen Wert von 0 hat und R₀ ein Alkylrcsl mit I bis 8 Kohlenstoffatomen ist oder worin M und M, Kalium bedeuten.

Weiter bevorzugt enthalten die erfindungsgemäßen funklioncllen Flüssigkeiten als Komponente (B) Verbindungen, worin R₁₁ und R₁₂ Alkylrcstc mit I bis 10 Kohlenstoffatomen sind.

Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen funktionellcn Flüssigkeiten enthalten diese ein Fsterbasismalerial aus einem Monocslcr, Diester, Tricslcr. Polyester oder Komplexester oder deren Gemischen.

Weiter bevorzugt enthalten sie ein F.sterbasismatcrial aus Pcntacrythritcslern oder Dipenlaerythrilcstern oder deren Gemischen.

Die crfindungsgcmäßen funktioncilcn Flüssigkeiten werden bevorzugt als Arbeitsflüssigkeiten in hydraulischen Systemen oder als Schmiermittel in Gasturbinen verwendet.

Die Alkalimetallverbindungen werden dem Basismaterial in einer Menge zugesetzt, die ausreichend ist, um eine gute Oxydationsstabilitäl zu erhallen.

Typische Alkalimetalle sind Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium und Caesium. Das bevorzugte Alkalimetall ist aber Kalium.

Die verschiedenen Gruppen, die durch einen Kohlen wasscrstoffrest, einen Kohlen wasserstolToxy rest, einen cyclischen Rest, einen carbocyclischen Rest und einen heterocyclischen Rest dargestellt werden, umfassen Reste, die substituiert oder nicht substituiert sind. In dieser Beschreibung umfaßt die Bezeichnung »Kohlenwasserstoffreste nicht nur einen durch einen Kohlenwasscrstoffrcst dargestellten Rest, sondern auch den Kohlenwasserstofföl eines Kohlcnwasserstoffoxyrcsles. Außerdem können zwei oder mehrere Subslilucnlcn zusammen einen carbocyclischen oder heterocyclischen Rest bilden. Wenn beispielsweise ein hctcrocyclischcr oder carbocyclische Rest der dargestellte Rest ist, können die Substitucnten an einem carbocyclischen Rest oder heterocyclischen Rest zusammen mit dem heterocyclischen oder carbocyclischen Rest einen Ring bilden. Daher können zwei oder mehrere Substituentcn beispielsweise einen aromatischen Rest bilden, beispielsweise einen BenzimidazoIyl-Rest. Die Bezeichnung »hcterocyclischcr Rest« ist hier so zu verstehen, daß ein hcterocyclischer Rest eingeschlossen ist.

Die Bezeichnung »Kohienwassersioffresi« ist hier so zu verstehen, daß sie Kohlenwasserstoffe umfaßt, die nur Kohlenstoff und Wasserstoff enthalten, und auch Kohlenwasserstoffe, die noch andere Elemente

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als Kohlenstoff und Wasserstoff enthalten. Die Kohlenwasserstoffreste sind sowohl gesättigt als auch einfach ungesättigt. Daher umfaßt die Bezeichnung »Kohlenwasserstoffreste neben den Kohlenwasserstoffen, die nur Kohlenstoff und Wasscrstoffcnthaltcn, Kohlenwasserstoffreste, die ein oder mehrere Elemente (wie Sauerstoff, SHcksloff und Sclnvcfcl) enthalten, wobei diese Elemente an einen Kohlciiwasscisloffrcst substituiert sind oder zwei oder mehrere Kohlenwasserstoffreste verbinden können.

Als Substilucnlcn können beispielsweise Aryloxy. Aryl, Alkyl, Alkoxy, Polyaryloxy, Arylmercaplo. Acyl. Aroyl, Dialkylamino, Mono- und Polyhydroxyaryl. Mono- und Polyacylaryl, Hydroxy- und aeylsubst. Aryl, Cyano, Oxo und Carboalkoxy vorliegen.

Während alle oben beschriebenen Reste, d. h. ein KohlcnwasscrslolTrcsl, ein Kohlenwasscrstoffoxyrcst. ein cyclischer Rest, ein carbocyclische!· Rest und ein heterocyclische)· Rest vorkommen können, so dürften diese Reste doch nicht die Funktion der Alkalimetallverbindungen beeinträchtigen. Die oben beschriebenen Reste können im Hinblick auf die Anzahl der vorhandenen Kohlensloffatomc und die Anzahl der in einem Rest vorhandencnen Elemente so gewählt werden, daß die Alkalimetallverbindung in dem speziellen Basismaterial löslich ist. Es kann daher in Abhängigkeit von dem speziellen Basismaterial die Alkalimctallverbindung entsprechend modifiziert werden, wie durch Einstellung der Kcttenlänge des Restes oder F.instellen der in einem Rest vorhandenen Verzweigung, um sicherzustellen, daß die Alkalimelallverbindung in einem bestimmten Basismaterial löslich ist.

Typische Beispiele eines »Kohlenwassersioffrestes« sind Alkyl, wie Methyl, Äthyl, Propyl, Isopropyl. Butyl, tcrt.-Bulyl. Amyl, Hexyl. Heplyl, OcIyI. Nonyl. Ocladecyl, Alkenyl wie Propenyl, Butcnyl, Heptenyl oder Dodecenyl, cycloaliphatische Reste, wie Cyelopropyl, Cyelobutyl, Cyclohexyl. Mono- und PoIymethylcyclohexyl. Mono- und Polyisopropyleyclohexyl, Naphlhenyl, Cyclopi-ntyl oder Nonylcyclohexenyl. Aryl, das Mono-, Di- und mehrkernige Kohlenwasserstoffe umfaßt, wie Phenyl. Naphlhyl und Anlhryl. Typische Beispiele für Aryl sind Phenyl. Alkylphenyl. Xenyl. tcrt.-Amylphenyl. Naphlhyl. To-IyI, CYcsyl, halogenicrtes Phenyl. Mono- und PoIyhydroxyphenyl. Dialkylaminophenyl. Mono- und Polyacylaryi, hydroxy- und acylsubsl. Aryl, Cyanophenyl. ^;Aiky!hydroxypheny1, Alkylchiorphenyi. Aikyltyanophenyl, Bulylcyanonaphlhyl, Cyclohexylphenyl, Phenoxyphcnyl. terl.-Butylphenoxyphenyl oder Dialkylaminophenyl; Aralkyl, wie Benzyl, Mclhylbcn/yl oder Phenylethyl: oxy- und/oder oxocnthaltende aliphatische, cycloaliphatische und aromatische Reste, wie Aroyl. a B. Benzoyl. 3-Methylbenzoyl, Acyl, wie Acetyl, arylsubst. Acyl, alkoxysubsl. Alkylrcsle. cycloalkoxysubst. Alkylrcst, alkcnoxysubst. Alkylrcst, Carboalkoxyrest, wie Carboäthoxy-, carboalkoxysubst. Aryl- oder Alkylrcst. aroxysubst. Alkylrcst, alkoxysubst. Cyclohexyl-, aroxystubst. Cyclohexyl- oder Carboalkoxycycloalkylrest.

Typische Beispiele hetcrocyclischer Reste sind Furyl, Thicnyl, Piperidyl, Pyrryl, Thiazolyl, Thiadiazolyl, Pyrazinyl, Pyridyl, Pyrazolyl, Imidazolyl, Oxazolyl. Pyrimidinyi oder ein Benzdcrival derselben, wie Benzisoxazolyl, Benzimidazolyl. Benzofuranyl, Benzothiazolyl, Benzotriazolyl, Benzoxazolyl, Benzothienyl. Indazolyl oder Isoindazolyl.

Beispiele für durch die allgemeine Formel

R₁-(V)₁, X R dargestellc Verbindungen, worin R

R, O

'" Il C C OM

ist und α einen Wert von 0 hat. sind AlkalimetaHsaize der

2-Bcnzoylcssigsäure, 2-( I-Naphthoyll-essigsäurc, 2.2-Dinielhyl-2-( l-naphlhosvll-essiusäiirc.

2,2-Dimethyl-2-(2-naphthoyl)-cssigsäure, 2-Methyl-2-äthyl-2-bcn7.oylessigsäurc, 2-(2-Mcthyl-2-älhyl)-cssigsäure, 2,2-DimethyI-2-(2-methyl-2-äthyl)-essigsäure.

2,2-Dimcthyl-2-(3-mcthylenbcnzoyl)-essigsäure, 2,2-Dimcthyl-2-(8-hydroxyl-2-naphthoyI)-essigsäure,

,'i'-Oxo-cyclohexanpropionsäure, \,\-Dimcthyl-/i'-oxo-cycio-hexanpropionsiiuie.

\-Mclhyl-\-äthyl-/i'-oxo-(3-äthylcycIohe.xan)-propionsäurc.

2-(2-Naphthoyl)-essigsäure.

2,2-Dimcthyl-2-benzoylessigsäure.

/ι-Οχο-3-pyridinpropionsäure, \,\-Dimethyl-₎)'-oxo-3-pyridinpropionsäure, \.\-Dimcthyl-,i'-oxo-(2'-mclliyl-3-pyridin)-propionsäurc.

I^-Dimcthyl-S-oxo^-methylvalcriansäure, 2-Mclhyl-2-älhyl-3-oxo-4-methylvalcrians;iiire_i

!,I-Diäthyl-S-oxo^-mcthylvaleriansäure, 2,2-DimclhyI-3-oxo-4-methylhexansäul■e, 2-Melhyl-2-älhyl-3-oxo-4-metI^ylhexansäu>·e.

l^-Diälhyl-S-oxo^-melhylhexansäure, 2,2-DimethyI-3-oxo-4-methyIoctansäιlι·e, 2-Methyl-2-äthyI-3-oxo-4-methyloctansiiure und

Beispiele für durch die allgemeine Formel

R, (Y),, X R

dargestellte Verbindungen, worin R R, O

Γ Il

C-- C OM

ist und α einen Wert von 1 hat, sind Alkalimelallsalze von

N.N-Dimethylmalonaminsäure, N-Mcthyl-N-butylmalonaminsäurc, N-Methyl-N-propylmalonaminsäurc, N.N-Dimethyl-2,2-dimethylmaIonaminsäurc, N-Methyl-N-butyl^^-dimethylmaionaminsäure.

N-Methyl-N-propyl-l^-dimethylmalonaminsäure,

N.N-Dimethyl^-methyl^-äthylmalonaminsiiure,

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N-Mclhyl-N-butyl-2-*mcthyl-2-älhyInialc)naminsäui'c, N-Mclhyl-N-piOpyl^-mcthyl^-älhylmalonaminsäurc, N-Plicnyl-N-mcthylmalonanilinsäurc.

N-Phcnyl-N-ätliylmalonanilinsäurc.

N-Phciiyl-N-butylmalonanilinsäurc, N-Phcnyl-N-mcthyl^^-dimcthylmalonanilinsäurc,

N-Phcnyl-N-äthyl^^-dimclhylmalonanilinsäurc, N-Pheiiyl-N-butyl-lJ-dimelliylmalotumilinsäurc.

N-Phcnyl-N-mctliyl-2-mclhyI-2-älliy!malonⁱ anilinsäurc, N-Phenyl-N-älliyl^-melhyl^-äthylmalürH anilinsäurc, N-Phcnyl-N-butyl-2-mclhyl-2-äthylmalonanilinsäurc,

2-Äthoxycaι·bonyl-2-mclhyl-2-älllylcssigsäurc_i 2-K.it.-l3uloxy-carbonyl-2,2-dimct hy !essigsäure, 2-lerl.-Butoxycarbonyl-2-mclhyl-2-iilhylessigsäurc, 2-(2-Pyridinoxycarbonyl)-2,2-dimclhylcssigsäi'irCi 2-(4-Pyridinoxycarbonyl)-2,2-dimelhylcssigsäurc, 2-(('yclohcxanoxycarbonyl)-2,2-dimcthylcssigsäurc.

2-(2-Pyridinoxycarbonyl)-2-mclhyl-2-äthylcssigsäurc.

2-(4-Pyridinoxycarbonyn-2-mclhyl-2-ätliylcssigsäurc, 2-(Cyclohcxanoxycarbonyl)-2-mcthyl-2-älhylcssigsäurc, 2-(Phenoxycarbonyl)-2,2-dimcthylcssigsäure, 2-(Phcnoxy-phcnoxycarbonyl)-2,2-dimcthylessigsäurc, 2-(Phenoxycarbonyl-2-methyl)-2-äthylcssigsäure, 2-(Phenoxyphenoxycarbonyl)-2-methyl-2-äthylcssigsäure, 2-(Äthoxysulfonyl)-2,2-dimethylessigsäure.

2-(2-Pyridinoxysulfonyl)-2,2-dimcthylcssigsäure, 2-(Äthoxysulfonyl)-2-methyl-2-äthylessigsäure Und

2-(2-Pyridinoxysulfonyl)-2-methyl-2-älhylcssigsäure.

Beispiele für durch die allgemeine Formel

dargestellte Verbindungen, worin R -C=C-OM

! I R₂ R₃

ist, sind Alkalimetallsalze von 1,3-Indandion, 2,4-Pentandion, 3-Methyl-2,4-pentandion, 2,4-Hexandion, 3-Methyl-2,4-hexandion, 3-Acetyl-2,4-pentandion, - Acetyl - 2,4 - hexandion. 2 - Methyl - 5,5 - dimethyl-2,4 - hexandion, 1 - (m - Chlorphenyl) - 2,4 - hexandion, 1,3-Cyclohexandion und S-tert.-Butyl-lJ-hexandion. Beispiele für durch die allgemeine Formel

R₆-Ar-R,

(RtJi,

dargestellte Verbindungen sind Alkalimctallsalzc von

2-Hydroxy-3-naphthylaniIid.

o-zVcctylphcnol,

o-n-Butyrylphcnol,

2,4-Diacctylphcnol,

Rcsorcinmonoacctat.

Rcsorcinhcxanoat,

Catccholmonoacctal,

Calccholmonohcxanoat.

Resorcinmonobutyrat,

Catccholmonobulyral,

3,4-Dimcthylcatccholmonoacclal,

3,4-Dimcthylrcsorcinmonoacctat,

3-Mcll1yl-4-acctylcatccl1olmonoacclal,

S-Mcthyl^-acclylrcsocinmonoacclal,

4-Mcll^yl-8-äthyl-l,3-naphthaIindiol,

S-Bulyryl-l.S-naphlhalinindiol,

2-IIydι■oxy-4-acctoxyacclophenon,
2-Accloxy-4-hydroxyacclophcnon,
^^'-Dihydroxy^^'-diacctoxybcnzophcnon,
2-Hydroxy-2\4.4'-Triaccloxybcnzophcnon.
2-Hydroxy-5-accloxy-p-bcnzochinon und
2-1 lydroxyacctophcnon.

Beispiele für durch die allgemeine Formel
R₁₁ O

I j!

N C C C OM,

dargestellte Verbindungen sind Alkaiimctallsalzc von Jj

2-C'yano-2-mcthylcssigsäure,

2-Cyano-2.2-dimcthylcssigsäurc,

2-Cyano-2,2-diäthylessigsäurc.

2-('yano-2-äthyl-2-methylessigsäurc,
2-Cyano-2-bulyl-2-äthylcssigsäure,

2-Cyano-2-hexyl-2-methylessigsäurc und

2-Cyano-2,2-dihexylessigsäurc.

Eslcrflüssigkeilen mit besonders günstigem Ticflempcratur-Viskositätscigcnschaftcn. die leicht bei Temperaturen so nieder wie -54 C fließen, werden aus Diestern von zweibasischen Säuren erhalten. Esterschmiermittel des zweibasischen Säureestertyps sind Diester von langkcttigcn Dicarbonsäuren, wie Azo-

•30 iainsäure mit langkeltigen verzweigten primären Alkoholen des C₄- bis C^-Bereiches. Die synthetischen Esterschmiermittel umfassen auch Monoester langkettiger einbasischer Säuren, wie Pelargonsäure mit Polyglycolen, wie Polyäthylenglycolen.

Komplexester werden gebildet, wenn zweibasischc Säurehalbester durch ein Glycol, wie Dipropylenglycol. ein Polyäthlenglyco! mit einem Molekulargewicht von 200 usw. verbunden werden.

Einfache Ester, die geeignete Flüssigkeiten bilden.

bo sind:

bis(2-Methylbutyl)-sebacat,
bis( 1 -Methylcyclohexylmethyll-sebacat,
bis(2,2.4-Trimethylpentyi)-sebacat,
b5 Dipropylenglycoldipelargonat,

Diester von Säuren, wie Sebacin-. Azelain- und Adipinsäure mit Komplex-C_s_i_n-primären verzweiEtkettisen Alkoholen, wie sie durch das

Oxoverfahren hergestellt werden,

Polyälhylenglycol-200-bis(2-uthylhexyrj-seburau Diisoamyladipat,

l,6-HexameihylengIycol-di{2-uthyIhexanoiU),

bis(DimethylumyI)-azelat, di(2-Äthylhexyl)-azelal,

di (2-Äthylhexy 1 )-sebacat,

Diisooctylsebacal,

2-Älhylhexyl-3:5:5-trimethyl hexy Isebacat,

Diisooctylazelal, in

Di(3:5:5-TrimcthylhexyI)-sebacat,

Di( 1 -Methyl-4-äthy loctylj-sebacat,

üiisodecylazelat,

Diisolridecylazelat,

Did-Mcthyl-^äthyloctyD-glutarat.

Di(2-Äthylhexyl)-adipat,

Di(3-MeLhyIbutyl)-azelat,

Di(3:5:5-TrimethylhcxyI)-azeIat.

Di(2-ÄlhylhexyI)-adipat.

Di(C₁, ,-Oxol-adipat. ■?"

his! Diiilhylengly colmonnhuly lather l-adipat.

Diisoociyl isodccyll-adipat.

Diisolridecyladipat.

Triäthylenglycol-di(2-äthylhexanoat).

He\andiol-l.(vdi(2-äthylhexanoal| und r>

Dipropylenglycoldipelargonat.

I Merflüssigkeilcn mn besonders guter Hochtemperatur .Kydalionswiderslandsfahigkeit werden durch Neopentvlpolvolesler gebildet. Die Alkohole, von in denen diese I sier sich ableiten, haben die KohlenslofTslruklur von Neopentan mit einem zentralen Kohlenstoffatom, das von 4 Kohlenstoffatomsubstituenten umgeben ist. Zur Gruppe der Neopentylpnlyole gehören NcopenlylgUkol. Trimcthyloläthan. η Trimethylolpropan und Pentaerythrit. Im allgemeinen sind diese Neopentylpolyolestcr umfassenden Basisflüssigkeiten die Ester mit Monocarbonsäuren Solche Ester sind im allgemeinen oxydativ und thermisch stabiler als die zweibasischen Säureester. Die brauchbaren Ester der Neopcntylpolyole umfassen beispielsweise die Ester von Trimethylolpropan. Neopentylglycol und Pentaerylhril mit normalen, verzweigtkcltigen und gemischten Säuren mit wechselnden Ketlenlängen von C₄ bis C₁₂. Erläuternd für diese 4-, Esterreihe sind Trimcthylolpropanlri-n-pelargonal. Trimethvlolpropan. Tricaprat. Trimethylolpropantricaprylat. die Trimclhylolpropantricster gemischter Oclanoale. Pentaerythrityllctrabutyrat. Pentaerythrityltelravalerat. Pcntaerythrityltelraca- ίο proal. Pentaerythrilyldibutyratdicaproat. Pentaerythrit) Ibutyrateaproatdivaleral. Pentaerythrit ylbutyrallrivalerat. Penlaerylhritylbulyrattricapoat. Pentacrythrityltributyratcaproat Geeignete Dipentaery-Ihrilylesler umfassen Dipentaerylhritylhcxavalcrat. ■>> Dipcntaervthrilvlhcxacaproat. Dipentaeryihritylhcxahcptoal. Dipentaervihrilylhcxacaprylat. Dipcntaeryihrityltribuiyraitricaproat. Dipentaerythrilyllrivalcriitlrinonylai tinil ihpeni.iervihriivlgcmischle ITcxüestcr von C₄ „, fettsäuren tn

Beispiele von Komplexestem werden erhalten durch Verestern von Dicarbonsäuren mil einem Gemisch eines einwertigen Alkohols und eines Glycols Unter Bildung von Komplexestem. Komplexester, die verwendet werden können, können durch Veresterung b? einer Dicarboiisäufe (I Mol) mil einem Glycol (2 Mol) und einer Monocarbonsäure (2 Mol) oder mil I Mol jeweils von einem Glycol, einer Dicarbonsäiirc und einem einwertigen Alkohol oder mit 2 MoI jeweils von einer MnnohydroxymonocarbonsFiiirc und einem einwertigen Alkohol hergestellt werden. Weitere andere Komplexester können durch Veresterung eines Glycols (1 Mol) mit einer Monohydroxymonocarbonsüure (2 Mol) und einer Monocarbonsäure (2 MoI) hergestellt werden.

Andere geeignete Komplexester werden hergestellt durch Polymerisation einer Dihydroxyverhindung mit einer Dicarbonsäure und durch Umsetzen des endständigen Hydroxy- und Säureesters mit einem Gemisch einer Monocarbonsäure und eines einwertigen Alkohols. Beispiele für Polymerisate, die als Additive verwendet werden können, sind Polymerisate, die durch Polymerisation von Adipinsäure und 1,2-Propandiol in Anwesenheit von kleineren Mengen kurzkettiger Monocarbonsäuren und einem einwertigen Alkohol hergestellt werden können unter Bildung von Polymerisaten mit Molekulargewichten von etwa 700 bis 40 000 oder mehr.

Die mono-, di- und mehrwertigen Alkohole und die Monocarbonsäuren, die zur Herstellung der angegebenen Komplexester verwendet werden, können auch Älher-Sauerstoff-Bindungen enthalten.

Beispiele für Komplexester, die geeignete Basismaterialien sind, sind Ester, die hergestellt werden aus Melhylenglycol (I Mol). Adipinsäure (2 Mol) und 2-Älhylhexanol (2 Mol): Ester, die hergestellt werden aus Telraälhylcnglytul (1 MoI). Sebacinsäure (2 Moll und 2-Ätliylhe\anol (2 Moli: Esler. die hergestellt werden aus 2-Athy1-l.3-hexandioI (1 Mol). Sebacinsäure (2 Moll und 2-AthyIhexanol (2 Moll: Ester, die hergestellt werden aus Diäthylenglycol (I MoI). Adipinsäure (2 Mol) und n-Butanol (2 MoI): Ester, die hergestellt werden aus Polyglycol mit einem Molekulargewicht von 200 (I Mol). Sebacinsäure (2 Mol) und Äthylenglycolmono(2-äthy!butyl)-äther (2 Mol: Ester, die hergestellt werden aus Sebacinsäure (1 MoI). Tetraäthylenglycol (2 Mol) und Capronsäure (2 Mol): Ester, die hergestellt werden aus Triäthylcnglycol (1 Mol), Adipinsäure (1 Mol). n-Capronsäure (I Mol) und 2-Äthylhexanol (1 Mol): Ester, die hergestellt werden aus Sebacinsäure (I Mol). Milchsäure (2 Mol) und n-Butanol (2 MoI): Ester, die hergestellt werden aus Tetraäthylenglycol (1 Mol). Milchsäure (2 Mol) und Buttersäure (2 Mol): Komplexester, die hergestellt werden aus Meopentylglycol (2 Mol). Dicarbonsäuren (I Moll und Monocarbonsäuren (2 Moll und Komplexester, die hergestellt werden aus Neopentylglycol (I Mol). Dicarbonsäuren (2 MoI) und einwertigen Neoalkoholen. zum Beispiel 2.2.4-TrimcthyIpentanol (2 Mol).

Im die hervorragenden Eigenschaften der erfindungsgemäßen funktioneilen Flüssigkeiten /u /eigen, wurden verschiedene Metallsalze in die Basismaterialien eingebracht und die so erhaltenen funklionellen Flüssigkeiten hinsichtlich ihrer Oxydationsslabilitäi und verbesserten Widerstandsfähigkeit gegenüber Bleikorrosion bewertet. I in Test /ur Bewertung der Figensih.iflen von Schmiermitteln bei hoher Temper.ilur unter ausgewählten Hiirlcbedingungen ist der Lagertest.

Das bei diesem Tesi verwendete Gerät ist ein Erdco-Hochtemperatur-Lagcrkopf, der auf einen Erdcö-Univcrsallcslstand montiert ist. Der Lagcrkopf ist im Innern in zwei Hauptabschnitte eingeteilt. Der vordere Abschnitt enthält das Tcstölsyslcni und ein 100 ml offenes Walzenlager. Die Temperatur des

809 682/28

Testlagers wird durch Zuführen von Wärme zu dem äußeren Kugellagerlaufring gesteuert. Der hintere oder Trageubsehnill des Kugellagerkopfcs dienl der von außen zugeführten Belastung der Hauptwelle, die eine Radiallast auf das Testlager übermittelt. Die Versuchs- und Zufuhrungsabschnitte des Lagerkopfes sind durch eine Luftzelle getrennt, um das Mischen der Test- und Zuführungsöle zu vermeiden. Die Testöltemperatur wird durch einen wärmekontrollierten Sumpf aufrechterhalten.

Bei Durchführung des Versuches wird eine Probe des Schmiermittels einer ausgewählten Härtetemperaturhöhe 100 Stunden unterworfen. Während des Testes werden jeweils nach 10 Stunden ülprobcn entnommen, so daß Änderungen der physikalischen und chemischen Eigenschaften des Öles während des Versuches bestimmt werden können. Am Ende des Versuches wird eine visuelle Prüfung vorgenommen, wobei die Art und das Ausmaß der im Testlagerabschnitt gesammelten Ablagerungen bestimmt wird. Ein nach Gewicht bestimmtes numeriches Bewertungssystem wird zur Bestimmung der Ablagerungen am Ende des Versuches verwendet. Zusätzliche Daten hinsichtlich der Neigung zur Schlammbildung werden dadurch erhalten, das das Gewicht des Lufleinlaßsicbcs (0,06 mm lichte Maschenweite) und Auslaßsiebes (0.15 mm lichte Maschenweite) beim Versuch beobachtet wird. Die Siebe werden geändert, wenn der Druckabfall 0.7 kg, cm² erreicht.

Während des Versuches wird dem Lager Ul aus dem Sumpf mit einer Geschwindigkeit von 600 ml pro Minute durch eine Zuführung mit Bohrgröße 60 zugeführt, die so angeordnet isl. daß das Tcstöl dem Tabelle Lager etwa in I2-Uhr-Stellung zugeführt wird. Bevor der Testlauf beginnt, wird das Lager angelassen, und man läßt die folgenden Bedingungen sich einstellen:

öltemperatur 204 C

nifließgeschwindigkcil 600 ml/Min.

Lauergesehwindiukeil 10(XM)UpM in

Radiallasl 227 kg

Luftzufuhr/um Lagerkopfund

Lagerdeckel 0,00991 m¹ Min.

Der lOOstündige Lauftest wird dann begonnen, r, Lr wird in der Weise durchgeführt, daß mindestens ein »thermischer Umlauf« jeweils nach 17 Arbeitsstunden erfolgl. Dieser thermische Umlauf umfaßt eine Slilllegung. die mindestens so lange dauert, daß der Temperaturabfall der Masse des Testöles auf 65 C er- vi möglicht wird, wonach die Temperatur wieder gebracht wird auf eine Höhe zu Beginn des Versuches. Die Laserstabilisierung und die einer Stillegung folgende Aufwärmzeit wird als Teil der lOOstündigen Versuchsdauer angesehen r>

Nach Beendigung des Versuches und Abstellen der Vorrichtung werden die Bedingungen des Lagers und des I agerkopfes hinsichtlich Reinheit unter Verwendung eines Mangelsystems bewertet, wobei dieses System die Bestimmung vun Werten von 0 bis wi 20 aufgrund der Prüfung des Lagcrköpfes und dos Lagers beinhaltet. 0 bedeutet eine neues Lager beziehungsweise vollständig reine Bedingungen, während 20 die schlechteste Bewertung isl. Beispielsweise können Ablagcrungsarlcn auftreten, wie solche, die μ normalerweise als Lack bezeichnet werden, und Ablagerungen, die nur in Form eines Schlammes vorliegen. Diese Ablagerungen können in Form einer leichten, weichen Kohlensloffbcschichtung bis zu einer schweren KohlenstoiTbeschichtung, beispielsweise in Blasen- oder sogar Flocken- bzw. Schuppen-Torrn vorliegen.

Außerdem wird eine Flächcnfehlerbewertung zur Bestimmung einer Gesamtablagerungsbewerlung ungewandt. Als Flächenfchler ist eine Fläche anzusehen, die mit Ablagerungen bedeckt ist, dividiert durch 10. Der Flächenfehler seinerseits wird mit dem vorher

in durch die Prüfung bestimmten Fehlcrwert multipliziert, um eine Bewertungsgrundlage zu schaffen. Dann wird die, wie oben beschrieben, erhaltene Bewertung ihrerseits mit einem Gewichtsfaktor multipliziert, um die Gesamtfchlerbewertung zu erhalten.

Γι Der Gewichtsfaktor trägt der Schärfe der Bedingungen Rechnung, die an verschiedenen Orten des Lagerkopfes auftreten. Insgesamt werden 6 vci> liiedcne Stellen geprüft und bewertet und das oben beschriebene System angewandt, um einen Fehler an einer jeden

2« solchen Stelle zu bestimmen. Die Fehlerbewcrtung an den zu prüfenden 6 Stellen wird dann addiert und durch 6 dividiert. Auf diese Weise erhält man eine Gesamtbewertung.

In den Beispielen der folgenden Tabelle 1 betrug

2^r> die Lagertemperatur 260 C und die Temperatur des ölsumpfcs 227 C". Das Basismaterial war ein Gemisch von kurzkctligcn Pcnlaerylhrileslern und kurzketligcn Dipcnlaerythritcslern mit einer mittleren Kettenlängc von etwa 6 Kohlenstoffatomen und ent-

ii) hielt jeweils lⁿ _n PlienyI-\-naphthaIin und Dioctvlphcnylamin.

Uli- MiMiillvcrhimlmi)!

niiiq HHl μ

keine

0.443

0.156

ΛΜ:ιι·ι·-

πιπμνίχ· Viskos

ucrtimp /ti

n.ililiK

4K

24

406

190

87

keine

(Vergleichsversuch)

Kaliumsalz der
2.2.4-Trimelhyl-3-oxovaleriansäure

Kaliumsalz des
2-Hydroxy-3-naphthoylanilids

Line der wichtigsten Vergleichsmellioden. die zur Bewertung der Bleikorrosiviläl bei verschiedenen Schmiermitteln verwendet werden, isl die »ledeial-Tesl-Standard«-Mcihode 791. Verfahren 5321.1. Das Basismaterial, das hier verwendet wurde, war das gleiche Basismaterial wie das der Schmiermittel der Tabelle I. Bei dieser Testmethode werden 500 ml Testflüssigkcit in ein Rohr eingefüllt, das eine Bleiversuchsplattc enthält. Das Rohr wird in ein Bad getaucht, das auf einer Temperatur von 375 C gehalten wird. Luft wird durch die flüssige Probe mit einer Geschwindigkeit Von etwa 0,05664 nr'/Sld. geblasen. Der Gewichtsverlust oder die Nettogewichts-

zunähme derTcstprobe wird nach 5 Stunden bestimmt. Der Gewichtsverlust wird in Milligramm pro 2,54 cm³ gemessen.

Tabelle II

MeuiIIverhiniJimu Ki'n/en- CjewidlbverliM Blei

Beispiel

ηιμ.»2.54 cm'
mäq/KMlg ISiU. 5 Siii.

Kaliumsalz der 0,22 10

2,2,4-TrimethyI-

3-oxovalerian-

säurc

Kaliumsalz des 0,15 2,1

2-Hydroxy-

3-naphthoyI-

anilids

Kaiiumsaiz des 0.175 4.9

o-Hydroxy-

acetophenons

Kaliumsalz der 0,081 20 über

N-C",, ₁₄-Alky!- 100

letrapropenyl-

succinamin-

säure

Wie aus Tabelle I ersichtlich ist, zeichnen sich die erfindungsgcmäßcn iunktioneHen Flüssigkeiten durch einen hohen Grad an Widerstandsfähigkeit gegenüber oxydalivcm Abbau aus und weisen dahei »-ine erheblich längere (icbrauchsdaucr auf. Im Hinblick auf die längere Gebrauchsdauer wurde gefunden, daß die oben verwendete Testmethode sehr gut den Frgebnissen entspricht, die bei Flug/euggaslurbinen bei Versuchen in großem Maßslab und unter Bedingungen der tatsächlichen Verwendung erhallen werden. Insbesondere veranschaulicht Tabelle I die Verringerung der Ablagerungsneigung und die Oxydationskontrolle der erlindungsgemäßen funklionellen Flüssigkeiten.

Das ist von besonderer Bedeutung, weil die Konirolle der Oxydation die lebensdauer einer funktioneilen Flüssigkeit beeinflußt. Außerdem beeinnul.il die Neigung einer funklionellen Flüssigkeit. Ablagerungen /u bilden, nachteilig die Schmieriiualilälen und insbesondere die Fähigkeit einer funklionellen Flüssigkeit ihre Sehmicrfunklion beizubehalten. Ablagerungen können sowohl die Filier als auch kritische Öffnungen versiupfcn. durch welche eine Flüssigkeit notwendigerweise fließen muß. um die kritischen Flächen beispielsweise in einem Stmhlgeiriebe zu schmieren.

Tabelle U veranschaulicht die Verringerung der Korrosionsneigung der erfindungsgemäßen funktio-

■> nellen Flüssigkeiten. Insbesondere erläutert die Tabelle II den hohen Grad an Widerstandsfähigkeit gegenüber oxydativem Abbau, während die anderen kritischen Flüssigkeitseigenschaften, wie die Bleikorrosion, nicht nachteilig beeinflußt werden.

in Im Beispiel 7 enthält die funktionell Flüssigkeil ein Kaliumsalz, das nicht unter die Alkalimetallverbindungen RiHt. die erfindungsgemäß verwendet werden. Diese funktionell Flüssigkeit wirkt insbesondere nachteilig hinsichtlich der Bleikorrosion.

ΙΊ Der 1 ohe Grad an Blcikorrosion wird an dem Gewichtsverlust an Blei nach 5 Stunden deutlich, wobei der Verlust das lOfache im Vergleich zu den erfindungsgemäßen funktionellcn Flüssigkeiten betrügt. Als Ergebnis der ausgezeichneten Stabilität der

.'η erfindungsgemäßen funklionellen Flüssigkeiten wird eine Schmierung von Gasturbinen über einen längeren Zeitraum erhallen.

Unter Verwendung der erfindungsgemäßen funktionellen Flüssigkeiten können verbesserte hydrau-

r> lische Druckvorrichtungen hergestellt werden, wobei diese Vorrichtungen eine Kombination einer Flüssigkeitskummer und einer -ich bewegenden Flüssigkeit in der Kammer umfaßt. Teile einer solchen Vorrichtung, die auf diese Weise geschmiert werden, sind

in Rcihungsoherflüchen der Kraftquelle, und zwar Pumpen. Ventile. Kolben und Zylinder.

Außerdem können die erfindungsgemiißen funklionellen Flüssigkeilen für Wärmeüberlragungssysleme verwendet werden, wobei in den Systemen ein flüssiges

r> Wärmeauslauschermediuni im Wärmeaustausch mit einem anderen Material verwendet wird, wobei das Malrial eine bestimmte Temperatur aufweist.

Die erfindungsgemäßen funktioneilen Flüssigkeiten können auch Farbstoffe. Stockpunkterniedriger. Vis-

Ui kosilätsindexverbesserer, Melalldesakl i Valoren. Sä urefänger. Antioxydationsmittel oder 1 nlschäumungsmiüel enthalten. Das letztgenannte wird den funklionellen Flüssigkeiten in einer Menge zugegeben, die ausreicht, den Flüssigkeiten Anlischaumeigenschal-

ii ten zu verleihen, wie etwa IO bis K)O Teile pro Million.

Die oben angeführten Basismalerialien können

einzeln oder mit zwei oder mehreren Basismateiialien in wechselnden Anteilen verwendet weiden. Die Basismateiialien können auch andere Flüssigkeiten

in en thai lcn. wie I I iissigkeilen.il ic von Kohlen pnuhikun und synthetischen (ilen herrühren, wie Alkylcnpolvmerisale (Polymerisate von Propylen. Bulylen und Gemische derselben). Polymerisate vom Alkylenoxullyp (wie Piopylenoxidpolymensate).

Claims

Patentansprüche:

I, Funktionelle Flüssigkeiten, bestehend aus

(A) einem größeren Anteil eines Eslerbasismaterials und

(B) einem Anteil an

(1) (a) einer Alkalimetallverbindung der allgemeinen Formel

in

worin X Carbonyl und/oder Sulfonyl, R R, O

Γ Il

—C—C—OM

und/oder

—C-C-OM

I I
R2 R₃

ist, vorausgesetzt, daß, wenn X Sulfonyl bedeutet, R

R₂ O

! Il
CC OM

I
R,

ist, R] ein Kohlcnwasserstoffrcst und/oder ein heterocyclische Ring mit 3 bis IO Atomen ist, die gegebenenfalls durch 1 bis 4 Heteroatome, w und zwar Sauerstoff, Stickstoff und/oder Schwefel, unterbrochen sind. Y Sauerstoff. Schwefel und/oder

ill

R₁

■Γ)

ist. α eine ganze Zahl mit einem Wert von O bis 1 ist. vorausgesetzt, daß. wenn R -,»

C C OM

I '

R₂ R,

bedeutet, u einen Wert von O hat. die Reste R₂ und R, Wasserstoff und/oder ein Kohlcnwasscrstoffrcst sind, und. wenn R

M)

- C C - OM

bedeutet, die Reste R₂ und R., zusammen mit den Kohlenstoffatomen, mit welchen sie verbunden sind, einen nichtbcnzoiden, carbocyclischen Ring mit 4 bis S Kohlenstoffatomen bilden können, R₄ Wasserstoff und/oder eine R,-Gruppe ist und, wenn α einen Wert von 1 hat und Y

—N —

ist, die Reste R₁ und R₄ zusammen mit dem Stickstoffatom, mit dem sie verbunden sind, einen heterocyclischen Ring mit 3 bis 10 Atomen bilden können, die gegebenenfalls durch 1 bis 4 Heteroatome, nämlich Sauerstoff, Stickstoff und/oder Schwefel unterbrochen sind, und M ein Alkalimetall ist oder

(b) Gemischen derselben; oder

(2) (a) einer Verbindung der allgemeiner) Formel

R₆-Ar-R,

I
(R₇),,

worin Ar ein Benzol-, Benzochinon- und/oder Naphthalinkern, R₅ Hydroxyl, OM₁ und/oder

I!

OC Rh

ist, worin M, ein Alkalimetall ist, R,, der Rest O

Il

R,-(Y,)_r C (O)₁,

ist, und wenn R_h eine orlho-StcIiung zu R₅ einnimmt oder Ar Naphthalin ist und die Reste R₅ und R_f> 1,8-Stcllungcn einnehmen, R₅ und R_h zusammen mit dem aromatischen Kern, mit dem sie verbunden sind, ein cyclisches Carbonat bilden können, c und d ganze Zahlen mit einem Wert von O oder 1 sind, vorausgesetzt, daß die Summe von c + el O oder I ist, die Reste R_H und Rq ein KohlcnwasscrstofTrcsl und/oder ein hctcrocyclischcr Ring mit 3 bis 10 Atomen sind, die gegebenenfalls durch I bis 4 Heteroatome, nämlich SauerstolT, Stickstoff und/oder Schwefel unterbrochen sind, Y, SauerstolT. Schwefel und/oder

R,„
N

ist. R|„ Wasserstoff und, oder eine R,,-(iruppe ist und Rq und R_H„ zusammen mit dem Stickstoffatom, mit dem sie verbunden sind, einen heterocyclischen Ring mit 3 bis IO Atomen bilden können, der gegebenenfalls durch I bis 4 Heteroatome, und /wai Sauerstoff. Stickstoff und oder Schwefel unierbrochen isl, (/ eine ganze Zahl mit einem Wert von O bis 6 ist, R₇ ein Kohlen wusscrsloffoxyrcsl, eine R_ft^Gruppc, eine R₅-Grlippc und/ oder eine Rq-Gruppc ist und wenn /; einen Wert hat, der größer als I ist, beliebige 2 durch R₇ dargestellte Gruppen, die mit den benachbarten Kohlenstoffatomen verbunden sind, zusammen mit den Kohlenstoffatomen, mit denen sie verbunden sind, einen cyclischen Ring, nämlich einen

carbocyclischen und/oder heterocyclischen Ring, bilden können, wobei der cyclische Ring 3 bis 10 Atome hat, die gegebenenfalls durch 0 bis 4 Heteroatome, und zwar Sauerstoff Stickstoff und/oder Schwefel, unterbrochen sind, vorausgesetzt, daß, wenn Ar Benzol oder Naphthalin ist und die Reste R₅ und R₆ mit dem gleichen carbocyclischen Ring verbunden sind, R₆ in ortho-Stellung zu R₅ steht, wenn el einen Wert von 0 hat, und R₆ in ortho- oder meta-Slellung zu R₅ steht, wenn d einen Wert von 1 hat, und vorausgesetzt, daß, wenn Ar Naphthalin ist, worin die Reste R₅ und R₆ mit unterschiedlichen carbocyclischen Ringen verbunden sind, die Reste R₅ und R_& 1,5- und/oder 1,8-SteIlungen einnehmen, ü und weiter vorausgesetzt, daß wenigstens eine OM,-Gruppe vorhanden ist, worin M, ein Alkalimetall ist, oder

(b) Gemischen derselben; oder

(3) (a) einer Verbindung der allgemeinen Formel -?«