DE1794078A1

DE1794078A1 - Als Basis fuer hydraulische Fluessigkeiten geeignete Zusammensetzung

Info

Publication number: DE1794078A1
Application number: DE19681794078
Authority: DE
Inventors: Romano Joseph John; Shatynski John Joseph
Original assignee: Stauffer Chemical Co
Current assignee: Stauffer Chemical Co
Priority date: 1967-09-06
Filing date: 1968-09-03
Publication date: 1971-11-18
Also published as: IL30592A; NO124315B; NL6812558A; FR1579782A; GB1231458A; IL30592A0; JPS4811736B1; CA918139A; BE720495A; CH505195A

Description

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Fiisere Hr. 15 011

Stauffer Chemical Company few York, N.T., V,St.A.

ils Baals für hydraulische Flüssigkeiten geeignete fius amme ns e t aung

G-egenstand der Erfindung ist eine Zusammensetzung, die sieh als Basis für hydraulische !Flüssigkeiten eignet und Wissentliehen aus 50-90 G-ew.$ eines Irialkylphosphate, i iripropyl-* iEritoityl-, Irihexyl-, Trioctyl-, Eiprtapyl-Qctyl-j Ditutyl-octyl-, Dipropyl-hexyl-, Dihexyl- -, Dihexyi-proisyl- qder Propyl-hutyl-oGtyl-phejsphat

uiid deren Ö-emiSöhen 'besteht und aus einer Mischung aus iirisresyl- iind irixylenylphosphat,
tiskosität von 145-"bis 230 SSU hat.

iDrisresyl- und irixylenylphosphat, die hei 37,8° 0 eine

ilüssigkeiten für speziellö Verwendüngszweoke, 2,1* als Tieftemperaturschmiermittel öder, hydraulische Ilüssigkeiten, erfordern eine Kombination von Eigenschaften* die ühliehe Produkte normalerweise nicht aufweisen. Pie für eine sichere und zufriedenstellende Arbeitsweise hei tiefer Temperatur erforderlichen Eigenschaften umfassen liiedrige Stockpunkte, so dal die Produkte zumindest |ei ieöiperäturen von -40 "bis -51,1^Q C zufriedenstellend arfceitän. Eine weitere wichtige Eigenschaft für derartige

. 7 Si Abg. 2W^TSaU 3 d«s Änderungig.·', ν/i ·· vv

BAD ORJGINAl.

Produkte ist eine flache Viskositäts-Temperatur-Kurve, ' d.h. ein hoher Viskositätsindex, so daß! die .Produkte über e.inen weiten Temperaturbereich, wie er in der Flugtechnik auftritt, verwendbar sind. Eine andere wesentliche Eigenschaft, sowohl für Flugzeuge des Zivilverkehrs als auch für Militärmasehinen ist eine minimale Entflammbarkeit. ' Weitere notwendige Eigenschaften sind eiii verhältnismäßig hoher Siedepunkt, geringe Korrosionsoigoiisehafteh ünS geringe öxidätionsanfälligkeit.

für die genannten Zwecke sind bereits viele Produkte vorgeschlagen worden, u.a. niedere Trialkylphosphate» Diese Verbindungen verursachen aber einen hohen Verschleiß, sind in gewissem Maße entflammbar, z.T. infolge ihrer Flüchtigkeit, und bei tiefen Temperaturen mit den üblichen Verdikkungsmitteln nicht verträglich. Um diese' ungünstigen Eigenschaften zu überwinden, hat man vorgeschlagen, die Trialkylphosphäte durch Zugabe einer kleinen Mönge von Ketonen zu modifizieren. Die Zugabe der Ketone verlieh ihnen jedoch nicht die für Betriebsflüssigkeiten der genannten Art erforderlichen Eigenschaften. In d&r beschriebenen Weise rabdifizierte Produkte sind in der US-Patentschrift 2 4fö 702 erläutert.

In einem weiteren Versuch hat man den Trialkylphosphaten eine kleine Menge eines Triarylphosphates, z.B. Diphenylcresylphosphat, eine kleine Menge eines" linearen polymeren Methacrylsäureester und eine kleine Mfeiige einer Epbxydverbindungj z.B. eines Glycidylkohlenwasserstoffathers und eines Kohlenwasserstoffepoxyds zugesetzt, s. die US-Patentschrift 2 636 861. Die genannten Produkte haben sich aber als Betriebsflüssigkeiten für Flugzeuge nicht als besonders brauchbar erwiesen. Es fehlte ihh§h die Summe der oben angegebenen Eigenschaften.

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ORIGINAL

Es wurde nun gefunden, daß sich Trialkylphosphate in zufriedenstellender Weise für Betriebsflüssigkeiten verwenden lassen, wenn man sie in bestimmten Mengen mit bestimmten anderen Materialien kombiniert.

Erfindungsgemäß können die Trialkylphosphate 50-90 Gew.$, vorzugsweise 65-75.Gew.$ der Betriebsflüssigkeit ausmachen. Optimale Ergebnisse werden mit Trialkylphosphaten erhalten, in denen die Alkylgruppen 3-12 Kohlenstoffatome, vorzugsweise 4-9 Kohlenstoffatome, enthalten. Die Alkylgruppen müssen geradkettig sein. Die Trialkylphosphate können drei gleiche oder drei verschiedene Alkylgruppen enthalten. Man kann auch Mischungen aus verschiedenen Trialkylphosphaten' verwenden. Geeignete, für die erfindungsgemäßen Zwecke verwendbare Trialkylphosphate sind z.B. Tripropyl-, Tributyl-, Trihexyl-, Trioctyl-, Dipropyl-octyl-, Dibutyl-octyl-, Dipropyl-hexyl-, Dihexyl- octyl-, Dihexylpropyl- und Propyl-butyl-octylphosphat.

Die Irialkylphosphate müssen erfindungsgemäß mit mindestens einem weiteren Basismaterial, nämlich Tricresylphosphat oder Trixylenylphosphat, vorzugsweise einer Mischung aus iricresylphosphat und Trixylenylphosphat kombiniert werden;; die genannte Mischung wirkt .auch als Verdickungsmittel. Die Menge an Tricresylphosphat- bzw. Trixyleny!phosphat kann Jeweils zwischen 0 und 25 G-ew.^5 liegen und sollte vorzugsweise 5-15 $ ausmachen. Das Tricresylphosphat und das Trixylenylphosphat werden in. solcher Weise vereinigt, daß das Gemisch bei 37,8° C eine Viskosität von 145-230 SSU (Saybold Sekunden Universal) hat. Dieses Gemisch kann mit dem Trialkylphosphat in beliebiger bekannter Weise vereinigt werden.

Dieser Basis-wird dann ein übliches polymeres Material zugesetzt, das als Yiskositätsindex-Verbesüerungsmittel

wirkt. Ein für die erfindungsgemäßen Zwecke brauchbares polymeres Material kann aus einem Gemisch aus 10-55 Gew.$ Polymethacrylaten und Polyacrylaten bestehen, die jeweils 1-20 Kohlenstoffatome enthalten. Die polymeren Materialien können sich in einem Lösungsmittel, wie Di-2-äthylhexylsebacat, Dioctyladipat, Di-2-äthylhexyladipat als Träger oder in anderen üblichen Trägermaterialien befinden. Das polymere Material kann mit diesen Materialien in beliebiger Kombination verwendet werden. Es wird dann sorgfältig mit dem Gemisch der übrigen Bestandteile vereinigt, so ■ daß ein einheitliches Material entsteht. In diesem macht die Menge des die Viskosität verbessernden Mittels 5-20 Gew.io aus. .

Anschließend wird'ein Rostinhibitor in einem Lösungsmittel als Träger, z.B. eine Alkylbernsteinsäure oder eines ihrer Derivate zugesetzt. Dieses Material kann in Mengen von 0,01-0,5 Gew.# vorhanden sein. Anschließend wird ein Korrosionsinhibitor, z.B. ein Benztriazol, ein Chinizarin o.a. in Mengen zwiswhn 0,001 und 0,5 Gew.$ zugegeben und sorgfältig eingemischt. Danach wird ein Farbstoff in Mengen zwischen 5 und 20 Teilen pro Million zugesetzt und ebenfalls in üblicher Weise eingemischt, schließlich noch ein übliches Antischaummittel, nämlich ein Silikon, in Mengen zwischen 5 und 50 Teilen pro Million.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1

10,45 Gew.io Tricreasylphosphat wurden sorgfältig mit 8,55 Gew.$ Trixylenylphosphat vermischt. Das Gemisch hatte bei 37,8° C eine Viskosität von 155 SSU (Saybold Sekunden Universal). Es wurde mit 68,96 Gew.# Tributylphosphat vermischt bis eine homogene Mischung vorlag. Anschließend

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wurden sorgfältig 12 Gew.^ einer Mischung aus etwa 40 # eines Polyalkylme thacrylats und etwa 60 fo Di-2-äthylhexylsebacat als Lösungsmittel "bzw. Träger eingemischt. Danach wurde als üb-licher Ro^-S t inhibit or eine Alky !bernsteinsäure in einer Menge von 0,02 Gew.^ in einem lösungsmittel ala Träger eingemischt. Anschließend wurden 0,02 Gew. ^σβ> Benztriazol zusammen mit einem üblichen Farbstoff und einem Antischaummittel (letztere in Mengen von 10 bzw. 15 Teilen pro Million) zugesetzt und eingemischt. Es wurde solange sorgfältig gemischt, bis eine homogene Mischung erhalten war; sie hatte die folgenden Eigenschaften:

Aussehen

Tabelle I Typisehe Eigens chaften

spezifisches Gewicht, 15,6 (ASTM-D 1298)

Brechungsindex, 25° 0 (ASTM D-1218) Viskosität, es bei 99° C

es bei 37,8° 0 es bei -53,9^r

Yiskositätsindex, berechnet nach (ASTM D-2270) Tabellen Stockpunkt,⁰ C (ASSM-D-97)

Neutrajis ati ons zahl mg/KOH/g (ASTM D-974)

Wasser

Gew.# (ASTM D-1744)

blau

1,011 1,4476 3,40 10,22 (ASTM D-445) 1550

216 264

unter -62,2° C

0,1.3 0,10

■:..■>.■■■

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Flammpunkt,
Brennpunkt,

-ο

Tabelle II Zündeigenschaften

C (ASTM D-92) C (ASTM D-92)

Selbstenzundungstemperatur, (ASTM D-286)

Entzündung im Auspuffrohr, ' (Manifold Ignition)

171 193

551,5 704

Tabelle III Chemische Stabilität

Hydrolytische Stabilität - 48 Stunden bei 93° C (Fed. Test-Methode Std. ITo. 791a Methode 3457)

Metallgewichtsverlust, mg/cm

Veränderung der ITeutralisationszahl, mgKOH/g Flüssigkeit

0,262

+2,05

mgKOH Wasser	Tabelle IV	168 bei	Std. 82° C	+ 17,0

	+2	,6 ■
Chemische Stabilität	.+Ο	,85	168 Std. bei 121° C
Oxidationskorrosionsschutz
prozentuale Veränderung der Viskosität	-O	rO27	+4,2
bei 37,8° O	• O	,0 "■;..;■'■.-.	+0,24
Veränderung der Ueutralisations- zahl, mg KQH/g
Metalle: G-ewichtsveränderung, mg/cm	-1	i59=-"-.V ',	;. .-0,477
Kupfer. ; .	-O	»015 ,	.J-0,019
kohlenstoffarmer Stahl		:>'-0,010
AluniniiMltgierung		: "> ^·Ο,05θ"
Magnteiumlegierung		·■;' rO,231
Cadmium plattierter Stahl

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Tabelle V Thermische Stabilität

(Fed. Test-Methode Std. Nq. 791a Methode 2508) ("24 Std. bei 204° 0)

Viskositätsveränderung, es bei 37,8° C -0,65 Veränderung der Neutralisationszahl, mgKOH/g +5,34

Tabelle VI
Seherstabilität

Viskositätsverlust bei 37,8° C $

Scherzeit, 15 Min. 8,5

30 Min. 11,2

45 Min. 12,9

90 Min. 17,1

120 Min. 17,4

150 Min. 17,3

Tabelle VII Lagerbeständigkeit

a. 7 Tage bei -45,6° C
Viskositätsveränderung, es bei 37,8° C Veränderung der Neutralisationszahl, mgKOH/g

b. 7 Tage bei 82° C
Viskositätsveränderung, es. bei 37,8° C

Veränderung der Neutralisationszahl, . mgKOH/g

+0	,02
0	,0
-0	,34
+0	,22

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copy

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Tabelle VIII

Neigung zur Schaumbildung (ASTM D-892)

Folge I, 23,9° C-

Tendenz, ml 0

Stabilität, Sek.

Folge II, 93° C

Tendenz, ml 10

Stabilität, Sek. 5

Folge III, 23,9° C

Tendenz, ml 0

Stabilität, Sek. -

Tabelle IX
Schmierfähigkeit

a. 4 Kugeln (ASTM D-2266)

600 UpM, 1 Std. bei 75,2° C Stahl auf Stahl

mm Schramme, 1 kg Belastung 0,15

mm Schramme, 40 kg Belastung 0,60

Stahl auf Bronze

mm Schramme, 1. kg Belastung 0,20

mm Schramme, 40 kg Belastung 0,70

b. extreme Falex-Druck-(Festfressen) belastung, kg 862

Torsionsdehnung, cm-kg 57»60

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Verträglichkeit mit Elastomeren (led. Test-Methode Std. Ho. 791a Methode 3604)

Äthylen-Propylen-Kautschuk, ⁰Jo Quellung 11,3 Butyl-Kautschuk, fo Quellung 8,0

Beispiel 2

Die thermische Beständigkeit einer üblichen Betriebsflüssigkeit wurde entsprechend den Angaben in Tabelle V geprüft und mit der der erfindungsgemäßen Betriebsflüssigkeiten verglichen. Das aktive Material war Octyldiphenylphosphat. Die in Centistoke gemessene Viskositätsänderung bei 37,8 ^ betrug -0,25J die Änderung der Neutralisationszahl, gemessen in mg Kaliumhydroxyd pro g +7,57· Ein Vergleich mit der in Tabelle V des Beispiels 1 angegebenen thermischen Stabilität zeigt die Überlegenheit der erfindungsgemäßen Betriebsflüssigkeit.

Änderungen in den Mengen der Zusätze sind ebenso möglich wie die Zugabe weiterer Materialien. So kann insbesondere bis zu 5 % Wasser zugesetzt werden, falls dies wünschenswert erscheint.

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Claims

- ίο - 179407cS' Patentansprüche

1. Als Basis für hydraulische Flüssigkeiten geeignete Zusammensetzung aus im wesentlichen 50-90 G-ew.^ eines JTrialkylphosphats, nämlich Tripropyl-, Iributyl-, Trihexyl-, Irioctyl-, Dipropyl-octyl-, Dibutyl-octyl-, Dipropylhexyl-, Dihexyl-octyl-, Dihexyl-propyl- oder Propyl-

. butyl-octylphosphat und deren Gemischen und einer Kischung aus Tricresyl- und Trixylenylphosphat, die "bei 37,8° C eine Viskosität von 145 his 230 SSU hat.

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie das Trialkylphosphat in einer Menge von 65 his 75 Gew.$ und das Tricresyl- und das Erixylenylphosph&.t in einer Menge von jeweils 5 "bis 15 &ev/.;ä enthält.

3. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich 5 his 20 G-ev/.^ eines den Viskositätsindex verbessernden Kittels, 0,01 his 0,5 G-ew.^ eines Rostinhibitors und 0,001 bis 0,5 Gew.$ eines Korrosionsinhibitors enthält.

4. Zusammensetzung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich 5 bis 20 Teile p.H. eines Farbstoffs und 5 bis 50 T.p.M. eines Antischaummittel enthält.

5. Zusammensetzung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich bis zu 5 Gew.70 V/asser enthält.

6. Zusammensetzung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rostinhibitor aus. Alkylbernsteinsäure und der Korrosionsinhibitor aus Benztriazol oder ,Chinizarin besteht.

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Neue Unterlagen {Art. 7 51 Abs. 2 Nr. 1 Satz 3 dor. Xn^enmaiacs. ν

Als hydraulische Flüssigkeit geeignete Zusammensetzung nach Anspruch 1-6 aus im wesentlichen 65 his 75 Tributylphosphat, einer Mischung aus 5 "bis 15 Tricresylphosphat und 5 "bis 15 Gew.$ Trixylenylphosphat, wobei die Mischung aus 'friere syl- und Srixylenylphosphat bei 37,8° C eine Viskosität von 145 bis 230 SSU hat, '5 bis 20 G-ew.^ eines Polyalkylmethacrylat enthaltenden, den Viskositätsindex verbessernden Mittels, 0,01 bis 0,5 Gew.^ Alky!bernsteinsäure als Rostinhibitor, 0,001 bis 0,5 Gew.>b eines Benztriazol enthaltenden Korrosionsinhibitors, 5 bis 20 T.p.M. eines Farbstoffes und 5' bis 50 T.p.L. eines Antischaummittels.

Für

Stauffer Chemical Company lew York, Ιί.Υ., V.St.A.

Dr. H, J. Wolff

Rechtsanwalt

0 984 7/U90