DE1768765A1 - Schmiermittel-Kompositionen und ihre Raffination - Google Patents
Schmiermittel-Kompositionen und ihre RaffinationInfo
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Description
DR. !NG. A.VAN DERWERTH DR. FRANZ LEDERER
21 HAMBURG - HARBURG 8 MÜNCHEN 80
' München» den 27. Juni 1968
P/Br
Anmelders Unilever-Emery KuV0, Buurt^e 3
Gouda, Holland
Sohmiermittel-Kompositionen und ihre
Raffination
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren ssum Raffinieren
synthetischer Schmiermittel, im besonderen ein Verfahren zur Reduzierung der Säurezahien von Schmiermitteln
auf Basis synthetischer Ester, sowie neue Schmiermittel-Kompositionen β
Esterschiaiermittel, welche von der einschlägigen Industrie
hergestellt werden, enthalten im allgemeinen eine überschüssige Azidität in Form nicht umgesetzter Säuren von der Herstellung
der Ester her· Die überschüssige Azidität resultiert aus
verschiedenen Ursachen: 1.. Unvollständige Veresterung infolge
deren Unterbrechung bzwö Abbrechung, bevor die Reaktion zu
Ende gebracht werden kann, weil es unwirtschaftlich und mit Rücksicht auf den Zeitaufwand pra-krfcisch nicht gangbar ist,
die Reaktion bis zu 100 #iger Vollendung schreiten zu lassen.
2. Hydrolyse der Ester nach ihrer Bildung durch das Wasser,
welches bei der Veresterung als Hebenprodukt entsteht (Wasser wird während der Veresterung entfernt, aber es ist nicht wirtschaftlich
oder technisch durchführbar, es vollständig zu entfernen und daher verursacht das verbleibende Wasser Hydrolyse der Ester zu den ursprünglichen Alkohol- und Säure-Reaktionspartnern);
3» Verwendung ungleicher Äquivalente von
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Säure und Alkohol. Wegen der Reaktionskinetik ist es manchmal wünschenswert, einen Überschuß von Säure zu verwenden,
um die Reaktion zu ihrer Vollständigkeit hinzutreiben. Diejenige überschüssige Säuremenge, welche über den Anteil hinausgeht,
der sich leicht abdestillieren läßt, verbleibt in Lösung. Wenn man versucht, die gesamte Uberschußrcenge von
Säure oder Alkohol durch Destillation zu entfernen, ergeben sich oft übertriebene Verluste an Ester und kommt es häufig
zu einer gewissen Zersetzung des Esterschmiermittels, mit dem Ergebnis, daß ein unerwünschtes dunkles Produkt entsteht.
In der Vergangenheit ist eine Anzahl von Methoden zur Reduzierung der Azidität von Esterschmiermitteln versucht worden.
Eine der gebräuchlichsten Methoden war die Behandlung des Säure-Alkohol-Reaktionsproduktes (Esterschmiermittel)
mit einer wässrigen Alkalilösung wie z. B. Kaliumcarbonat oder Natriumhydroxyd oder die Perkolierung des Esterreaktionsproduktes
durch ein alkalisches Bett. Die Alkalibehandlung ist zwar bezüglich Herabsetzung der Säurezahl wirkungsvoll,
aber aus einer Reihe von Gründen nicht völlig befriedigend. Sie führt zur Bildung von Alkalisalzen, welche dem Schmiermittel-Endprodukt
einen hohen und unerwünschten Aschegehalt verleihen, es sei denn, daß man reichliche und zeitraubende Wasserwaschungen
ausführt« Ferner verursachen die bei der Raffination mit Alkali gebildeten Alkalisalze oder Seifen Emulsionen, die zu
brechen schwierig oder unmöglich ist, und so ergeben sich Verluste an Schmiermittelprodukt·
Eine andere Methode, die zur Entfernung überschüssiger Azidität aus Esterschmiermitteln angewendet worden ist, war die
Behandlung des unraffinierten Esterschmiermittels mit kurzkettigen Alkylenoxyden wie z. B. Propylenozyd oder Äthylenoxyde
Einer der Nachteile dieser letzt erwähnten Methode ist der Umstand, daß das Reaktionsprodukt aus Alkylenoxyden, besonders den niedrigeren Alkylenoxyden und freier Säure ein
Stoff ist, der im allgemeinen bei der hohen Temperatur, welcher Esterschmiermittel im Zuge ihrer Anwendung normalerweise unter-
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worfen sind, unbeständig ist, so daß er sich entweder zersetzt
und zu einer Verunreinigung der Schmiermittel-Kompositionen führt oder ein Schmiermittel mit übertriebener Flüchtigkeit
lieferte Ein anderes Problem bei der Anwendung von Alkylenoxyden ist ihre Neigung, sich zu polymerisieren, wodurch in
die Sehmiermittel-Komposition unerwünschte polymere Stoffe, die sich nur schwierig entfernen lasae.n,, eingeführt werden.
Epoxydierte öle, welche die Epoxygruppe an einer inneren
Position tragen, sind ebenfalls zur Reduzierung der freien Azidität von Lösungen organischer Ester verwendet worden. Das
hauptsächliche Problem bei epoxydierten Ölen war, daß Bie nicht in der Lage sind, die Azidität auf diejenigen niedrigen Werte
zu reduzieren, die in Esterschmiermitteln erwünscht sind. Der Mangel an Wirksamkeit der epoxydierten öle ist wahrscheinlich
der Internen Position der Epoxygruppe innerhalb des epoxydierten Öles zuzusohreiben, wodurch 'sie eben weniger reaktionsfähig
sind.
Es ist unmöglich, manche Schmiermittel auf Basis synthetischer Ester mit Alkali zu raffinieren, wie z.B. diejenigen, die
aus polymerisieren Fettsäuren hergestellt sind, wie z. B. aus
polymerieierter ölsäure oder Linolsäure; solche Säuren bezeichnet
man oft als Dimersäuren, weil sie vorwiegend zweibasisehe
C,g-Säuren sind, entstanden aus der Vereinigung von zwei
Cjg~Säuren. Diniere Säure bildet ein Salz (oder eine Seife),
die im Ester löslicher als in Wasser ist und daher nicht entfernt werden kann, wenn man es mit der herkömmlichen Alkaliraffination
versucht.
Esterschmiermittel müssen auf eine Säurezahl raffiniert werden,
die maxiaal O9T beträgt und vorzugsweise nur 0,05 ausmacht oder
darunter liegt, um Korrosionswirkung des Schmiermittels auszuschalten. Es ist nun gefunden worden, daß die bein erfindungsgemäßen
Verfahren anzuwendenden Glycidylester hochwirksam bei der Herabsetzung der Säurezahl auf außerordentlich niedrige
Werte, z.B. bis auf 0,01 hinab sind und somit die Ester gut geeignet zur Anwendung als Schmiermittel machen.
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Das ,erfindungsgemäße Verfahren überbrückt die oben angeführten
Probleme, die sich bei der Raffination von Esterechmiermitteln
stellen und bietet eine Methode zur Reduzierung der Säurezahlen, wobei das zur Herabsetzung der Säurezahl angewendete
Agens, eine Verbindung mit endständiger Epoxygruppe, einen Ester bildetρ welcher seinerseits ein guter Schmiermittelzusatz
ist und der mit der hauptsächlichen Kstersehmiermittel-Kompo~
sation voll verträglich ist»
Die bei der vorliegenden Erfindung zur Anwendung kommenden Glycidylester sind auch hinsichtlich Verminderung der korrodierenden
Eigenschaften von Schmiermitteln, und zwar sowohl von Schmiermitteln auf Basis synthetischer Ester als auch von solchen
auf Basis von Erdöl, gegenüber Metallen, besondere Blei, wirksam.
Die vorliegende Erfindung betrifft also ein Verfahren zur Raffination
eines Esterschmiermittele, im Besonderen eines auf Basis synthetischer Ester, bei welchem die Säurezahl des Esterschmiermittels
durch Zusatz von endständige Epoxygruppe tragenden Glycidylestern von 5 bis 22 Kohlenstoffatome enthaltenden
geraden oder verzweigten Säuren, vorzugsweise den letzteren in Form von Neo-Säurenr herabgesetzt wirde Die eine endetändige
Epoxygruppe enthaltenden Glycidylester kommen zur Umsetzung mit der freien Säure, die von der Herstellung synthetischen
Esterschmiermittels zurückgeblieben 1st und setzen so die
Säurezahl und dadurch auch die Korroeionsneigung dee Esterschmiermittels herabβ
Das Verfahren wird ausgeführt, indem man unraffinierten synthetischen
Esterschmiermittel eine genügende Menge eines Glycidylesters zufügt, um so Entfernung des gesamten verbliebenen
Säuregehaltes des unraffinierten Schmiermittels zu ermöglichen. Die Glycidylester reagieren mit der freien Säure
im Schmiermittel unter Bildung einer Hydroxyester-Verbindung,
wobei die grundlegende Reaktion wie folgt verläuft:
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HOOCR2 -*
Hierin bedeutet R1 eine verzweigte oder geradkettige Alkylgruppe
mit etwa 4 bis 21 kohlenstoff atomen, vorzugsweise eine solche mit einer Neo-Struktur und mit etwa 7 bis 9 Kohlenstoffatomen»
R2 ist der Rest einer Monocarbonsäure, einer Dicarbonsäure,
eines Halbesters eines einwertigen Alkohols und einer Dicarbonsäure oder eines Polyesters mit endständiger
Carboxylgruppe.
Bei Ausführung des Verfahrens wird die Säurezahl des unraffinierten
Esterschmiermittels bestimmt und dann wird mindestens eine stöchiometrische Menge eines Glycidylesters zugesetzt»
aber vorzugsweise ein Überschuß von etwa 5 bis 100 Äquivalentprozent
über die stöehiometrische Menge hinaus, die zur Umsetzung
mit allen freien Carboxylgruppen erforderlich ist· Die Reaktion kann über einen weiten Temperaturbereich ausgeführt
werden, da es aber vom Wirtschaftlichkeitsstandpunkt her erwünscht ist, die Reaktion so rasch wie möglich ablaufen zu
lassen, sollte eine Temperatur von 150 bis 250° C, vorzugsweise 190 bis 210° C angewendet werden. Die Reaktionszeit
hängt von der angewendeten Temperatur und der bei Beginn der Reaktion anwesenden Säuremenge ab. Normalerweise wird bei einer
Temperatur von etwa 200° C die Umsetzung über einen Zeitraum von etwa 3 Stunden ausgeführt· Nachdem die Entsäuerungsreaktion
vollständig beendet 1st, wobei eben der Zeitpunkt der Beendigung derjenige, ist, bei welchem im wesentlichen alle freie
Säure zur Umsetzung gekommen ist, kann die in der Esterschmiermittel-Lösung
verbliebene überschüssige Glycidylestermenge bei einer Temperatur von etwa 250° C und einem Brück von etwa 1
bis 5 Torr abgetrieben werden»
Zu den ßlycidylestern, die bei der vorliegenden Erfindung als Entsäuerungsmittel verwendet werden können, zählen die Glycidyl-
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ester aliphatischen 5 bis 22 Kohlenstoffatone enthaltender
Säuren. Die Säuren können normale sein, obwohl.es vorgezogen wird, daß sie verzweigt sind, wobei es erst recht vorgezogen
wird, daß es sich um Neo-Säuren handelt, das heißt um Säuren, in welchen die Alpha-Kohlenstoffatome mit Alkylgruppen vollständig substituiert sind« Die für die vorliegende Erfindung
verwendbaren Glycidylester werden gebildet durch Umsetzung von Epichlorhydrin und einem Alkalisalz einer Säure der oben
beschriebenen Art und die Glycidylester sollen die allgemeine Formel
RC -0-CH2-CH-CH2
haben, worin R eine verzweigte oder eine geradkettige Alkylgruppe mit 4 bis 21 Kohlenstoffatomen darstellt. Der als Entsäuerungsmittel bevorzugte Glycidylester ist eine Verbindung
der allgemeinen Formel
worin sowohl IR1 als auch R2 als auch R, gesättigte Alkylgruppen sind, die insgesamt etwa 7 bis 9 Kohlenstoffatome enthalten. Die eine solche Struktur besitzenden Glycidylester
bilden bei der umsetzung mit der freien Säure des Esterschmiermittels Stoffe, welche besonders beständig und mit dem Schmiersystem verträglich sind. Zu den anderen Glycidylestern, die bei
der vorliegenden Erfindung noch außer den Estern Ton NeoSäuren verwendet werden können, zählen die Glyoidylester von
Feiargonsäure, Heptansäure, Valerlansäure, Isostearinsäure
und ölsäure.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann zur Reduzierung der Säurezahl der meisten, wenn nicht aller Schmiermittel auf Basis synthetischer Ester verwendet werden, eingeschlossen diejenigen
Ester, die aus verschiedenen Kombinationen von aliphatischen
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Monocarbonsäuren und Dicarbonsäuren mit etwa 6 bis etwa 36 Kohlenstoffatomen und einwertigen sowie
mehrwertigen aliphatischen Alkoholen mit etwa 4 bis 20 Kohlenstoffatomen hergestellt sind. Zu den Esterschmiemitteln, die
raffiniert werden können, zählen einfache Kster wie z, B0
Dioctylazelat, Di(2~äthylhexyl)azelat, Di(2~äthylhexyl)sebacatr
Di(2~äthylhexyl)adipat, Dilaurylsuccinat, Di~2~äthoxyätliylsebacat,
Di-2-(2'butoxy-äthoxy)äthylsebaoat, Pentaerythrittetracapronat,
Pentaerythrittetraisostearat, Di(2-äthylhexyl)-dinerat,
und komplexe Ester mit einer Strukturformel wie X-Y«2~Y=X, worin X der Rest eines einwertigen Alkohols, Y der
Rest einer zweibasischen Säure und Z ein Glykolrest ist, oder mit einer Strukturformel wie A-B-C-B-A, worin A der Rest einer
Monocarbonsäure, B ein Glykolrest und C der Rest einer Dicarbon~
säure ist, Beispiele von komplexen Estern, die behandelt werden können, sind die Reaktionsprodukte von 2~Äthyl-1,3~hexandiol,
Sebacinsäure und 2-ÄthylhexansäureJ Adipinsäure, Diäthylenglykol
und 2-Äthylhexansäure; Sebacinsäure, Trimethylo!propan
und PelargonsMure; Sebacinsäure, Trimethyloläthan und Hexansäure; Sebacinsäure, 1,3,5t7~Octaafeetraol und Pentansäure.
Die beim erfindungsgemäßen Verfahren gebildeten Hydroxyester-Produkte
sind mit den Esterschmiermitteln voll verträglich und besitzen ihrerseits selbst vorzügliche Schmiereigenschaften
hoher Wirkung, tun also der Schmierfähigkeit des raffinierten Esterschmierniittels keinen Abbruch, sondern vervollkommnen dieselbe
in der Tat, wobei sie aufgrund ihrer Stabilität und Nichtflüchtigkeit
von der ansonsten üblichen Notwendigkeit, die Um-Setzungsprodukte der freien Säure zu entfernen, entbinden. Das
erfindungsgemäße Verfahren ist wirkungsvoll bei der Raffination
von Schmierölen und Schmierfetten auf dex* Basis synthetischer Ester· Durch Anwendung des hier beschriebenen Verfahrens ist
es möglich geworden, die Säurezahl synthetischer Esterschmiermittel bis zu einem Punkte herabzusetzen, wo kein Carboxylgehalt
mehr feststellbar ist. Einer der Vorteile des vorliegenden Verfahrens ist der Umstand, daß es möglich ist, das
Schmiermittel in demselben Gefäß zu raffinieren, in welchem es
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mittels der ursprünglichen Veresterungsreaktion hergestellt worden ist, wodurch sich Einsparung an zusätzlichen Manipulationen
und Ausrüstungen ergibt. Dies wird durch die verhältnismäßig kurze Zeit, die zur Durchführung der Herabsetzung
der Säurezahl auf den gewünschten Wert erforderlich ist und durch die Unkompliziertheit dee Verfahrens ermöglicht.
Die korrodierenden Eigenschaften der Schmiermittel gegenüber •Metallen! besonders gegenüber Blei, werden durch Anwendung der
hier beschriebenen Glycidylester merklich verbessert,, Die Ester
sind über einen weiten Bereich wirksam, sollen aber vorzugsweise dem Schmiermittel in Mengen von 0,1 bis 5#0 Gew.#, bezogen
auf das Gesaratgewicht des Schmiermittels, beigegeben werden. Sie sind sowohl bei Schmiermitteln auf Basis Erdöl als
auch bei Schmiermitteln auf Basis synthetischer Ester wirksam hinsichtlich Reduzierung der Hetall~korrodierendenaWirkungen
derselben.
Wenn man die Glycidylester als Inhibitoren gegen Metallkorrosion verwendet, können sie dem Schmiermittel nach der Raffination
direkt zugesetzt werden oder wenn die Raffination unter Verwendung der Glycidylester in der beschriebenen Art und Weise
zur Durchführung kommt, kann Glycidylester im Überschuß angewendet und der Überschuß nach der Raffination im Schmiermittel
belassen werden.
Zur weiteren Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung werden die folgenden Beispiele gebracht, die natürlich nur daau
dienen sollen, die Erfindung näher zu erläutern, jedoch die Erfindung in keiner Weise beschränken wollen.
1500 g eines synthetischen Esterschmierjnittels, 2-Äthylhexyldimerat,
hergestellt durch Umsetzung von 2-Äthylhexylalkohol
und Diraersäure (eine zweibasische polymerisierte Ölsäure mit
etwa 36 Kohlenstoffatomen) wurden erzeugt. Die Säurezahl des 2~Äthylhexyldimerats wurde bestimmt und betrug 2,20. Ein das
Di(2-äthylhexyl)dimerat enthaltendes Reaktionegefäß wurde mit
30 g des Glycidylesters einer Neo-Säure (gehandelt unter dem
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BAD
C g «. "
Markennamen Cardura E), der im Mittel ein Molekulargewicht von 245 besaß, beschickt. Die 30 g stellten einen 100 #igen Überschuß
über die zur Umsetzung mit aller freier Säure, welche im synthetischen Esterschmiermittel vorhanden war, erforderliche
stöchiometrische Menge daro Das Reaktionsgefäß wurde 6 Stunden
lang auf eine Temperatur von 215 bis 230° C erhitzt, hernach wurde der überschüssige Glyeidylester bei einer Temperatur von
etwa 230° C abgetrieben, wobei das Reaktionsgefäß einem Druck von 1 bis 2 Torr unterworfen wurde. Das erhaltene Esterschmiermittel besaß eine Säurezahl von 0,05ο
540 kg Di(2-äthylhexyl)dimerat wurden hergestellt; die Säurezahl
betrug 3,2. 15,3 kg des gleichen Glycidylesters wie bei
Beispiel 1 verwendet wurden zugesetzt; diese Menge stellte einen 100 #igen Überschuß über die zur vollständigen Entfernung
der freien Säure, welche im Esterschmiermittel enthalten war, erforderliche stöchiometrische Menge dar. Die erhaltene
Mischung wurde 3 Stunden lang bei einer Temperatur von 209 bis 215° C erhitzt und nach dieser ^eit war die Säurezahl
auf 0,C4 gesunken. Das überschüssige Cardura E wurde während einer Zeit von 5 Stunden bei einer Temperatur von 211 bis
219° C und einem Druck von 5 Torr abgetrieben.
42,75 kg von Di(2-äth^lhexyl)dimerat-Schmiermittel wurden hergestellt
und die Säurezahl betrug 4,0e Die verwendete Dinuersäure
war von hoher Reinheit, enthielt 95 bis 98 56 dimere
Säuren, der Rest bestand im wesentlichen aus trimeren Säuren« 1t 35 kg des in Beispiel 1 verwendeten Glyoidylesters wurden
zugesetzt (diese Menge stellt wieder einen 100 #igen Überschuß über die zur vollständigen Entfernung der im Dimerat
enthaltenen freien Säure erforderliche stöchiometrische Menge dar) und die Mischung wurde 3 Stunden lang bei Temperaturen
im Bereich 203 bis 213° C erhitzte Der Druck wurde auf 5 Torr
reduziert, um den überschüssigen Glycidylester abzutreiben.
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Dieses Abtreiben wurde 3 Stunden lang fortgesetzt, hernach"
wurde das Schmiermittel gekühlt und seine Säurezahl bestimmt, wobei der Wert 0,05 gefunden wurde·
Beispiel 4
v
1800 g eines synthetischen Eeterschmiermittels, Pentaerythrittetraisostearat, wurdei durch Veresterung von Pentaerythrit mit
Isostearinsäure, einer im US-Patent 2,812,342 beschriebenen
verzweigten Fettsäure, hergestellt und die Säurezahl des Esters wurde festgestellt, wobei eich ein Wert von 3,50 ergab. Sem
unraffinierten Schmiermittel wurden 34,5 g des in Beispiel 1 beschriebenen Glycidylesters zugesetzt; diese Menge stellte
einen 25 #igen Überschuß über die zur Herabsetzung der Säurezahl auf Ö erforderliche stöchiometrische Menge dar. Die erhaltene Mischung wurde 1 Stunde lang bei 220° C erhitzt, wobei die Säurezahl auf 2,09 gefallen war. Die Erhitzung wurde
bei 220° C eine weitere Stunde lang fortgesetzt, hernach wurden
weitere 30 g des Glycidylesters zugegeben und dann wurde die Erhitzung 4 Stunden lang bei 230° C fortgesetzt. Nach dieser
Zeit war die Säurezahl auf 0,07 gefallen. Aus dem raffinierten Schmiermittel wurde dann der überschüssige Glyoidylester durch
etwa einstundiges Erhitzen bei 245° C und einem Druck von 4 Torr
abgetrieben.
150 g eines unraffinierten Esterschmiermittels, Di(2-äthylhexyl)dimerat, mit einer Säurezahl von 3,2 wurden mit 6,41 g
(gleich einem 200 #igen Überschuß) des Glycidylesters von
Heptansäure (2,3-Epoxypropylheptanoat) 2 Stunden lang bei einer
Temperatur von 230° C behandelt. Das erhaltene Sohnlermittel besaß eine Säurezahl von 0,05·
150 g des gleichen unraffinierten Esterschmiermittels, wie in
Beispiel 5 verwendet, wurden mit 10 g (gleich einen 300 £lgen Überschuß) von 2,3-Epoxypropyloleat zur Umsetzung gebracht.
Die Umsetzung erfolgte bei einer Temperatur von 230° C 3 Stun-
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den lang und hernach wurde eine Säurezahl von 0,04 festgestellt»
Ein Pentaerythrittetr&isosteaz^t-Schmiermittel mit einer
Säurezahl von 6F4, wie in Beispiel 4 beschrieben, wurde hergestellt und in zwei Teile geteilte Der eine wurde mit dem
gleichen Giycidylester und in der gleichen Weise wie in Beispiel 4 beschrieben behandelt, wobei das schließliche raffinierte
Produkt eine Säurezahl von 0,08 aufwies und etwa 6 Gewo# des Umsetzun/rsProduktes von Giycidylester und freier
Säure, wie sie im Esterschmiermittel vor der Raffination vorlag, enthielte Der zweite Teil wurde mit Natriumhydroxyd
in der folgenden Weise behandelt: Der unraffinierte Ester wurde zuerst mit einem gleichen Volumen Toluol verdünnt, dann
wurde Natriumhydroxyd als 10 $ige wässrige Lösung zugesetzt,
und zwar äquivalent einem etwa 300 #igen Überschuß der stöchiometrischen
Menge, die zur Umsetzung mit der freien Säure erforderlich war; nach heftigem Rühren ließ man die überschüssige
kaustische Lösung einschließlich der Seife von der organischen Schicht absitzen und zog sie ab} die organische Lösung wurde
dann mit reichlichen Mengen destillierten Wassere gewaschen, bis das von der Lösung abfließende Wasser neutral gegenüber
Phenolphthalein war; die organische Schicht wurde dann im Vakuum erhitzt, um das Toluol und letzte Feuchtigkeitsspuren
abzudestillieren. Die Alkaliraffinatlon ließ sich nur unter
großer Schwierigkeit und beträchtlichem Produktverlust durchführen Die schließliche Säuresahl betrug 0,04.
Die mit Giycidylester raffinierten und die mit Alkali raffinierten
Schmiermittel wurden dann einem Falex EP (Extreme Pressure)-Test zur Auswertung der Belastungseigenschaften der
beiden Materialien unterworfene Den Schmiermitteln wurden bei Ausführung des Testes keine Zusatzstoffe wie zo Be Antikorrosionsoder
EP-Mittel einverleibt« Die Teste wurden unter Anwendung eines Schmiermittelprüfgerätes nach Fayville-LaValle
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vorgenommen· Der Test ist beschrieben auf den Seiten 58 und 59
von Lubrication Engineers Manual, United States Steel Corporation, Pittsburgh, Pennsylvaniao'D'ie Prüfung wurde durchgeführt
bei 290 rpm 2 Minuten lang bei 136 kg Belastung, 1 Minute lang bei 227 kg und 1 Minute lang bei jeder folgenden Belastungs«
erhöhung um 113 kg0 Die Resultate der Versuche werden in der
tieferstehenden Tabelle I aufgezeigte Versagen wurde erkannt durch Scheren des Messingstiftee des Prüfgerätes·
Tabelle I | Drehmoment | Pentaerythrittetraisostearat, | Drehmoment | |
Pentaerythrittetraisostearat, | am Ende | raffiniert mit Alkali | am Ende | |
raffiniert mit Glycidyleeter | kg/2,54 cm (1 inch) |
Drehmoment | kg/2,54 cm | |
Bela | Drehmoment | 5,90 | zu Beginn | (1 inch) |
stung | zu Beginn | 6,80 | kg/2,54 cm | 5,90 |
kg | kg/2,54 cm | 8,62 | (1 inch) | 7,26 |
(1 inch) | 9,53 | 5,90 | 8,62 | |
136 | 6,35 | 10,4 | 7,26 | 9,07 |
227 | 7,26 | 14,5 | 9,07 | 9,53 |
340 | 8,62 | 13,2 | 9,53 | 10,9 |
454 | 9,53 | Versager | 9,98 | Versager |
567 | 10,9 | 10,9 | .—. | |
681 | 11,8 | 13,6 | ||
794 | 15,9 | —— | ||
908 | 15,4 | |||
Die obigen Werte zeigen, daß ein Esterschraiermittel, welches mit
einem Glycidyleeter raffiniert worden ist und als einen untergeordneten Anteil des Schmiermittels das Reaktionsprodukt des
Glycidylesters mit freien Säuren und mit aus unvollständiger
Veresterung des Esterschmiermittels herrührenden Partialestern enthält, gute Belastungseigenschaften besitzt, welche denjenigen
eines mit Alkali raffinierten Esterschmiertnittele gleich- "
kommen oder sie übertreffen. y
'Ein Hetallkorrodierungs-Versuch wurde in folgender Weise ausgeführt*.
Die raffinierte Schmiermittel-Komposition von Beispiel
1, welcher 0,5 Gew»# Phenothiazin als Oxydetioneinhibitor
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« -13 -
zugesetzt waren, wurde auf 190,5° C erhitzt und 1 Stunde lang
mit einem polierten und zuvor gewogenen Bleiabsehnittstandardisierter
Größe gerührt» U'ährend des Versuches wurde trockene
Luft mit einer Geschwindigkeit von ca. 57 1 pro Stuade durch
die Testflüssigkeit geperlt.. Der Bleiabschnitt wurde nach Beendigung
des Versuches mit Lösungsmittel gewaschen, getrocknet und schließlich zurückgewogen,,
Obiger Versuch wurde in allen Einzelheiten wiederholt, mit der Ausnahme, daß 1 Gev/c^'des Glycidylesters einer Neo-Säure mit
7 bis 9 Kohlenstoffatomen, im Handel unter dem Markennamen Cardura E, dem raffinierten Ester von Beispiel 1 vor Ausführung
des Korrosionstestes zugefügt wurde. Die Gewichtsveränderungen sind in der folgenden Tabelle II für beide Versuche
2 verzeichnet, ausgedrückt in mg pro cm ο
Gewichtsverlust des Bleiabschnittes (mg/cm2)
Tabelle II | Material | Säurezahl | |
Beispiel | raffinierter Ester raffinierter Ester + 1 Gewo# Glyci- dylester (Cardura E) |
0,05 | |
B. · 9 |
3,9 0,8
Die obigen Resultate der Korrosionsteste zeigen die Wirksamkeit der Glycidylester als Korrosionsinhibitoren, denn die
kqr^odi.erenden Eigenschaften des Schmiermittels wurden durch
Einverleibung des Glycidylesters in das Schmiermittel erheblieh
reduzierte
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Claims (1)
- --"· Τ76Ή7Ϊ5München, den 27. Juni 1968 ί P/Br .Patentansprüche-1. Verfahren zur Raffination eines Esterschmiermittels, dadurch gekennzeichnet, daß man das Schmiermittel pit einem Glycidylester einer 5 bis 22 Kohlenstoffatome besitzenden aliphatischen Säure behandelt.2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Säurezahl des Schmiermittels auf einen Wert unterhalb~etwa OTTO reduziert wird.3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte aliphatische Säure eine verzweigte Säure ist·4» Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Glyoidylester die Struktur .,3Ηλh/ Λ!-0-0-CH2-CH-Obesitzt, worin R1, R2 und EU gleiche oder verschiedene gesättigte Alkylgruppen mit insgesamt 7 bis 9 Kohlenstoffatomen sind·5· Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß essich bei dem Schmiermittel um einen Polymer-Pettfeäure-Ester - handelt. ;;jt*.rxts *ib ,,, = :,l, ■,:;■- - -·6. Schmiermittel-Komposition, dadurch gekennzeichnet, daß sie als einen Hauptbestandteil einen synthetischen Ester und als einen untergeordneten Bestandteil das Reaktionsprodukt eines Glycidylesters einer aliphatischen Säuire mit 5 bis 22 Kohlenstoffatomen und einer Carbonsäure enthält·209808/19487» Schraierjaittel-Komposition gemäö Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte Carbonsäure aus der aus aliphatischen Monocarbonsäuren, aliphatischen zweibasischen Carbonsäuren, Paröalestern aliphatischer zweibasischer Säuren« Polyestern alt endständiger Carboxylgruppe sowie Mischungen derselben bestehenden Gruppe ausgewählt ist.8. Schmiermittel-Komposition gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das besagte Reaktionsprodukt bis zu 5 Gew.# des Schmiermittels ausmacht.9· Schmiemaittel-Koaposition gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die aliphatische Säurekomponente des Glycidylesters eine verzweigte Säure ist«10. Schmiermittel-Komposition gemäß Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die aliphatische Säure eine Neo-Säure mit etwa 9 bis 11 Kohlenstoffatomen 1st.11. Schmiermittel-Komposition gemäß Anspruch 7t dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptbestandteil ein Ester aus einer polymer leierten Fettsäure und einem Polyol ist.\ 12. Verfahren zur Inhibierung der Metall-korrodierenden Eigenschaften eines Schmiermittels, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Schmiermittel einen Glycidylester einer aliphatischen Carbonsäure zusetzt·13· Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte aliphatische Säure eine verzweigte Säure let. , ^14· Verfahren gemäß Anspruch 13t dadurch gekennzeichnet, daß der Glycidylester die Strukturf1 9 Λ.■C-C-0-CHo-CH-CHrh?R2-C-C-O-CH2-Cbesitzt, worin R1, R2 νΰαΛ R3 die Speichen oder verschiedenen gesättigten Alkylgruppen mit insgesamt 7 bis 9 Kohlenstoffatomen darstellen·209808/194815° Verfahren gemäß Anspruch 12» dadurch gekennzeichnet* daß dem Schmiermittel etwa 0,,1 bis etwa 5 Gewc% des Glycidylesters zugesetzt werden«16c Verfahren gemäß Anspruch 15« dad;irch gekennzeichnet, daß das Schmieraiittel ein synthetischer J3ster iste17· Verfahren gemäß Anspruch 16, dadirch gekennzeichnet, daß dem Schmiermittel außerdem ein Erdölschmiermittel zugesetzt wird e209808/1948
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