DE1806401C - Kraftübertragungsflüssigkeit - Google Patents
KraftübertragungsflüssigkeitInfo
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Description
IO
enthält, worin R1' ein Methyl- oder Äthylrest ist
und Ri, R3, R;, R5, R;, R;, R^ und R^ Wasserstoffatome
oder Methylreste bedeuten.
6. Ubertragungsflüssigkeit nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie als
flüssiges, synthetisches Olefinpolymeres i) die polymerisierten Reste mindestens eines der Olefine
Isobutylen, 3 - Methylbuten -1, 4-Methylpenten-l
oder 2,3-Dimethylbuten-l enthält.
7. Übertragungsflüssigkeit nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine
Kohlenwasserstoffbasis mit mindestens 5% eines perhydrierten Trimeren oder Cotrimeren eines
Styrols d) enthält.
8. ubertragungsflüssigkeit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Kohlenwasserstoffbasis
mit mindestens 5% eines perhydrierten Trimeren oder Cotrimeren enthält, welches 25
bis 100% eines C24- bis C32-Hydrindans der allgemeinen
Formel
11. Übertragungsflüssigkeit Dach den Ansprüchen
1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein hochhydroraffiniertes Naphthenschmieröl 0
mit mehr als 50% naphthenisch gebundenen Kohlenstoffatomen enthält, welches eine Viskosität
im Bereich von 30 bis 10000 SUS besitzt und eine UV-Absorption von weniger als 0,05 bei 260 ΐημ
zeigt.
12. Ubertragungsflüssigkeit nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie
eine Kohlenwasserstoffbasis enthält, die als Naphthen
g) Perhydro-o-terphenyl, perhydriertes 9-Benzyliden-fluoren
oder ein Mono-, Di-, Tri- oder Tetramethylderivat einer dieser Verbindungen enthält,
wobei die UV-Absorption weniger als 0,1 bei 260 πΐμ beträgt
13. Ubertragungsflüssigkeit nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie
eine Kohlenwasserstoffbasis mit einem anfänglichen Traktionskoeffizienten enthält, welcher
größer ist als derjenige, von l,3-(5,7-Dimcthyl)-adamantyl-dipelargonat,
gemessen bei 182,9 m min pro 28,123 kg/cm2.
C-C
45
enthält, worin Rj bis R9 Wasserstoffatome, Methyl-,
Äthyl- und Isopropylreste bedeuten.
9. Übertragungsflüssigkeit nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie als
substituiertes C12- bis C30-Dekalin e) ein tetra- (,Q
alkylsubstituiertes Dekalin enthält.
10. Ubertragungsflüssigkeit nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine
Kohlenwasserstoffbasis mit mehr als 5% des substituierten C12- bis Cw-Dekalins e) und weniger
als 1 % gelbildender Aromaten, bezogen auf das Dekalin, enthält, wobei die UV-Absorption 0,1
bei 260 ιτίμ zeigt.
Die Erfindung bezieht oich allgemein auf die Verwendung
gewisser Naphthene und verzweigter Paraffine als Kraftübertragungsflüssigkeit. Sie umfaßt weiterhin
gewisse neuartige Ubertragungsflüssigkeiten mit guten Tieftemperatureigenschaften, die ein Gemisch
aus mindestens einem verzweigten Paraffin mit hohem Viskositätsindex und mindestens einem
Naphthen mit niedrigem Viskositätsindex und hohem Traktionskoeffizienten enthalten. Das Gemisch aus
dem Paraffin und dem Naphthen hat vorzugsweise ein durchschnittliches Molekulargewicht im Bereich
von 170 bis 1000, insbesondere 220 bis 375. Besonders bevorzugt werden Paraffine mit einem hohen Grad
an geminaler Verzweigung und einer Einfi iertemperatur im Bereich von - 120 bis -50' C und Naphthene
mit einer Einfriertemperatur im Bereich von — 90 bis -30'C.
Gegenstand der Erfindung ist eine Ubertragungsflüssigkeit für Kraftübertragungssysteme auf der Basis
von Kohlenwasserstoffen mit einer kinematischen ι Viskosität von 1,5 bis 200 cSt bei 98,89° C, bestehend
aus
a) einem Paraffinöl mit weniger als 1 Gewichtsprozent
gelbildender aromatischer Kohlenwasserstoffe;
b) einem Gemisch aus
1. 10 bis 90 Gewichtsprozent mindestens eines
verzweigten Paraffinöls, das im kernmagnetischen Resonanzspektrum eine starke Bande
bei 8,58 τ und höchstens eine schwache Bande im Bereich von 8,84 bis 8,85 τ aufweist,
und
2. 10 bis 90 Gewichtsprozent mindestens eines verzweigten Paraffins, das im kernmagnetischen
Resonanzspektrum eine starke Bande im Bereich von 8,84 bis 8,85 τ und höchstens
eine schwache Bande im Bereich von 8,58 τ aufweist;
) mindestens einem verzweigten Paraffin, dessen wiederkehrende Einheiten zu mindestens 33%
die Struktur
I
c
IO
besitzen, worin R1 ein Wasserstoffatom oder einen
Methylrest und R2 einen Isopropyl- oder Isobutylrest
bedeuten;
d) einem perhydrierten Polymeren, Copolymeren
oder Terpolymeren von '5
1. Styrol,
2. n-Methylstyrol.
3. /i-Methylstyrol oder
4. einem mono- oder dimethylringsubstituier- jo
ten Derivat der Styrole 1, 2 oder 3;
e) einem substituierten C12- bis C10-DeCaUn. das
als Substituenten mindestens einen der Reste C1-bis C's-Alkyl, C5- bis C,,-Cycloalkyl. C„- bis
CU)-Alkylcyclohexyl- und -Alkylcyclopentyl enthält;
f) einem hochhydroraffinierten Naphthensüimieröl,
das weniger als 1 % gelbildender aromatischer Kohlenwasserstoffe enthält;
g) einem C1,- bis C4u-Naphthen mit dem Perhydroterphenyi-
oder Perhydrofluorenrest als Grundstruktur;
h) mindestens einer C12- bis C40-Adamantanverbindung,
die keine anderen Elemente als Kohlenstoff, Wasserstoff, F1IuOr und Sauerstoff enthalt
und in der bei Anwesenheit von Sauerstoff dieser in Form einer Äther- oder Esterverbindung vorliegt
; oder aus
i) einem Gemisch mindestens von einem der Bestandteile a), d), e), 0, g), h) mit 0,1 bis 20 Gcwichtsteilen
wenigstens eines synthetischen flüssigen Polymeren, Copolymeren oder 1 erpolj nieten
eines C3- bis C8-Olefins.
Die Erfindung wird im einzelnen in Verbindung mit einem Kraftübertragungssystem beschrieben, das einen
Zugantrieb und als Schmiermittel für diesen ein Medium umfaßt, welches eine überwiegend im Schmierölbereich
siedende Kohlenwasserstoffbasis mit einer kinematischen Viskosität bei 98,89°C im Bereich von
1,5 bis 200,OcSt enthält Diese Kohlenwasserstoffbasis
enthält dabei wenigstens einen Kohlenwasserstoff, der einem perhydrierten Polymeren, Copolymeren
oder Terpolymeren von Styrol, «-Methylstyrol, /i-Methylstyrol oder Alkyl-, Cycloalkyl- und Alkylcyclohexylderivaten
dieser perhydrierten Polymeren, Copolymeren oder Terpolymeren entspricht.
In der nachfolgenden Beschreibung wird zur Bezeichnung
von Flüssigkeiten, die ein solches perhydriertes Dimeres oder Codimeres dieser Styrole
enthalten, die Bezeichnung »Hydimer« verwendet.
Fluorsubstitutionsprodukte der genannten Kohlenwasserstoffe, in welchen eines bis zu allen Wasserstoffatomen
des Kohlenwasserstoffs durch Fluor ausgetauscht ist, eignen sich ebenfalls als Uberlragungsmedien
oder Komponenten für Übertragungsmedien: für die meisten Anwendungs/wecke sind sie jedoch zu
teuer.
Diese Beschreibung soll jedoch so verstanden werden, daß ein erfindungsgemäßes Schmier- oder übertragungsmittel
zusätzlich zu den aufgezählten naphthenischen und verzweigtparaffinischen Bestandteilen
(oder deren Fluorsubstituiionsprodukten) andere öle und Zusatzstoffe enthalten kann, wie ein Schaumverhütungsmittel,
ein phosphorhaltig^ Mittel zum Verbessern der Gleiteigenschaften, ein Mittel zum Verbessern
des Viskositätsindex (z.B. hochmolekulares Polyisobutylen), einen Stockpunkterniedriger (z. B.
ein Fluor enthaltendes, gesättigtes Polyolefin), einen Korrosionsinhibitor (z. B. vom Alkylenglykol-pentz ·
boratsalz-Typ), ein Antioxydationsmittel und ein Schlammdispergiermittel. Ein besonders wertvolle;.
Additiv, das Wirkungen als Detergens, Korrosionsinhibitor und als Mittel zur Verbesserung der Gleiteigenschaften
bei hoher Geschwindigkeit in sich vereinigt, ist ein Magnesium-, Calcium- oder Bariumsalz,
insbesondere ein überalkalisiertes Salz, einer schwachen Säure oder eines Teilesters einer schwachen
Säure, wie von Thiophosphorsäuren, Phenolen. Pliusphorsäurediestern,
sulfonierten alkylaromatischen Kohlenwasserstoffen u. ä. Beispiele dafür sind überalkalisierte
Salze von Dithiophosphorsäure, Calciumalkylphcnate
und Calciumsalze von Mahoganysäuren. Additive, deren Zusatz zu der erfindungsgemäßen
Kohlenwasserstoffbasis vermieden werden sollte, sind Verbindungen mit langen geradekettigen oder schwach
verzweigten Alkylketten und/ oder stark polaren Gruppen, wie C12- bis C2„-Alkylamine und Dibutylphosphit.
Im allgemeinen zeichnen sich geeignete Zusatzstoffe durch ein Reibungsverhältnis, bei 182,9 m min.
(oder darüber von mehr als 0,8), vorzugsweise mehr als 0,9 aus.
Kraftübertragungsflüssigkeiten sind wichtige Bestandteile von Drehzahlwandlersystemen, die unter
Verwendung eines Zugantriebs oder einer Reibungskupplung arbeiten. Insbesondere eignen sich die Ubertragungsfiüssigkeiten
gemäß der Erfindung Tür Zugkraftübertragungen, wie sie in den folgenden USA.-Piitcntschriftcn
und Veröffentlichungen beschrieben weiden
1867 553, 3 006 206, 3 225 617,
2 549 377, 3 115 049, 3 268 041,
2 871714, 3 184 990, 3 301364.
2 549 377, 3 115 049, 3 268 041,
2 871714, 3 184 990, 3 301364.
Kraus, C. E., ASME - Paper 65 MD-30
(New York, N. Y. Meeting, 17. bis 20. Mai 1956)
H e w k o, L. O.. AIAA-Paper 67-429 (AlAA 3rd
Propulsion Joint Specialist Conference, Washington D. C, 17. bis 21.JuIi 1967).
Es ist zwar keine Möglichkeit bekannt, aus der Struktur oder anderen chemischen Gegebenheiten
abzuleiten, ob sich eine bestimmte Flüssigkeit in zufriedenstellender
Weise als Schmier- oder übertragungsmittel in einem Zugantrieb eignet; es besteht jedoch
die Möglichkeit, als Hinweis für die Eignung als Übertragungsmedium eine Flüssigkeit mit Hilfe
von Vorrichtungen und Verfahren zu prüfen, wie sie in der USA.-Patentschrift 2 045 555 oder von F. G.
Rounds. Journal of C & E Datam Bd. 5. Nr. 4.
S. 499 bis 507 (1960), und ASLE Transactions. Bd. 7,
S. 11 bis 23 (1964), beschrieben sind. Von besonderem
Wert ist die Forschungs-Zugkraflvorrichtung nach I.. O. llewko et al in »Proceedings of 1 lic Symposium
on Rolling Contact Phenomena«, S. 157 bis 185 (1962), Elsevier, Amsterdam, Niederlande.
Es wurde erfindungsgemäß festgestellt, daß flüssige Naphthene mit 16 bis 40 Kohlenstoffatomen, die als
Grundstruktur einen Dilcyclohexyllalkan- oder einen
Hydrindanrest aufweisen, sich besonders gut als Schmiermittel für Reibungs- oder Zugkraftantriebe
mit festem oder variablem Umwandlungsverhältnis eignen.
Es wurde außerdem'festgestellt, daß ein besonders
wertvolles Kraftübertragungssystem ein in Stufen arbeitendes Rollengetriebe oder ein stufenloses Getriebe
und als Schmier- und Übertragungsmittel dafür ein Gemisch umfaßt, das eine im Schmierölbereich
liegende Kohlenwasserstoffbasis mit einer Ultraviolcttabsorption
bei 26 Millimikron (260 LJVA) von weniger als 0,5 aufweist, die vorzugsweise mindestens 10 Gewichtsprozent
eines C1,,- bis C27-Hydrindans enthalt.
Die Verwendung eines Schmiermittels aus einer Kohlenwasserstoffbasis, die 35 Volumprozent 1,1,3-Trimethyl-3-cyclohexylhydrindan
(häufig als DMMCHH bezeichnet), 5 Volumprozent 2,5-(Dicyclohexyl)-2-melhylpentan
(DCHMP) und 50 Volumprozent eines Polyisobutylene^ mit einer Viskosität von 5 cSt bei
98.89 C, mit 33% wiederkehrenden Einheiten mit geminaler Dimethylkonfiguration enthält, als Schmier-
und übertragungsmittel für ein in Stufen arbeitendes Rollengetriebe gestattet es beispielsweise, daß das
gebildete K raft übertragungssystem mit dem doppelten Drehzahldurchsatz arbeitet, verglichen mit Kraftübertragungssystemen,
die die besten bisher bekannten Flüssigkeiten (naphthenische Mineralöle) verwenden.
Außerdem wurde festgestellt, daß flüssige C1,- bis
C4„-Naphthene mit einem Spirodecan-. Spiropcnlan-.
Perhydrofluoren-, Perhydrobiphenyl-. Perhydroterphenyl-.
Decalin-. Norboman-, Perhydroindacen-,
Perhydrohomotetraphthen-. Perhydroacenaphthen-. Perhydrophenanthren-. Perhydrocrysen-. Perhydroindan
- 1 - spirocyclohcxan-. Perhydrocarylophyllen-. Pinan-. Camphan-. Pcrhydrophenylnaphtlialin- oder
Pcrhvdropyrenrest. als Grundstruktur. ausgezeichnete Schmier- und übertragungsmittel Tür Kraftübertragungen
sind.
In einer später näher erläuterten, neuen und vorteilhaften
Ausrührungsform der Erfindung wurde festgestellt, daß gewisse Adamantankohlenwasserstoffe
und deren Fluor-. Äther- oder Eslerderivate als übcrtragungsflüssigkeiten
oder Bestandteile von Übertragungsflüssigkeiten wertvoll sind. Im allgemeinen
scheinen gute Traktionseigenschaften charakteristisch für Verbindungen mit dem Adamantankern oder Tür
Naphthene oder Alkyl- oder Cycloalkylnaphthene zu sein, die in Adamantane umgewandelt werden können.
Auf Grund einer besonders guten Kombination von Traktionseigenschaften, dem Flüssigkeitsgrad bei
98,89 C und Tieftemperatureigenschaften, werden jedoch
als perhydroaromatische Verbindungen Naphthene bevorzugt, die den Hydrindan-, Decalin-, Perhydrophenanthren-,
Bicyclohexyl-, Perhydroterphenyl-, Perhydroacenaphthen-. Adamantan- oder Perhydrophenylenrest
enthalten. Fluorderivatc dieser Perhydroaromaten. in welchen im Durchschnitt 1 bis
sämtliche Wasserstoffatome des Kohlenwasserstoffs durch Fluor ersetzt sind, sind ebenfalls als Übertragungsflüssigkeit
oder Komponenten für Übertragungsflüssigkeiten geeignet.
Im allgemeinen weisen Naphthene mit niedrigerem Viskositätsindex (insbesondere unterhalb einem
ASTM-VI von 0, ausgenommen Verbindungen mit einer Phenanthren- oder Adamantan-Grundstruktur)
die höheren Traklionskoeffizienten auf. Diese Naphthene können für sich oder im Verschnitt mit Additiven,
wie Dispergiermitteln oder Antioxydationsmitteln, oder mit gewissen nachstehend beschriebenen
Paraffinkohlenwasserstoffen verwendet werden, um die Fließfähigkeitseigenschaften des erhaltenen
Schmiermittels zu ändern. In Abhängigkeit von der gewünschten endgültigen Verwendung kann dieses
Schmiermittel, wenn es bei Raumtemperatur flüssig
ίο ist, als Gasöl oder, wenn es fest ist, als Lagerschmierfett
verwendet werden.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung stellt ein Kraftüberlragungssystem dar, das einen Zugkraftantneb
und als Schmier- und übertragungsmedium hierfür eine Zusammensetzung umfaßt, die
eine überwiegend oberhalb 260 C liegende Kohlenwasserstoffbasis mit einer kinematischen Viskosität
bei 98.89 C im Bereich von 1.5 bis 200,0 (vorzugsweise 1.8 bis 20) cSt enthält. Diese Kohlenwasserstoffbasis
enthält ein perhydriertes Trimeres. Dimeres oder Codimeres von
(1) Styrol.
(2) (i-Methylstyrol,
(3) p'-Methylstyrol oder
(4) eines mit einem oder zwei Methylresten am Ring substituierten Derivats dieser Styrole (1). (2) oder
(3).
Zur Vermeidung von Flüssigkeitsverlusten soll der Siedepunkt der Basis vorzugsweise nicht unterhalb
des Gasölbereichs liegen, insbesondere sollte die Basis im Schmierölbereich sieden. Die ölbasis sollte allgemein
überwiegend bei etwa 2600C und vorzugsweise überwiegend oberhalb 315,56" C sieden und (mit der
Ausnahme von Fetten) einen 90%-Anteil unterhalb 510" C aufweisen. Die Destillation solcher Produkte
wird vorzugsweise bei vermindertem Druck (z. B. unterhalb 5 mm Quecksilber), einschließlich mit Hilfe
der Vakuum-Dampf-Destillation durchgeführt, um thermische Zersetzung zu vermeiden.
Gewöhnlich enthalten die erfindungsgemäßen monomcrenfreien perhydrierten Reaktionsprodukte
Komponenten, die überwiegend im Bereich von 100 bis 250 C bei 0,5 mm Hg sieden, und der für eine spezielle
Basis gewählte Anteil wird durch Vakuumdestillation in Form einer Fraktion mit der gewünschten
Viskosität und dem gewünschten Flammpunkt erhalten. Vorzugsweise liegt der Flammpunkt oberhalb
71,11CC und insbesondere oberhalb 121,110C. Die
Viskosität und/oder der Viskositätsindex der erfindungsgemäßen üle kann außerdem durch Zusetzen
festgelegter Mengen leichter (niedrigsiedender) Anteile und schwerer (höhersiedender) Anteile eingestellt
werden.
Besonders wertvolle Bestandteile von ölen mit höherer Viskosität sind die den perhydrierten trimeren
oder tetrameren Produkten entsprechenden Naphthene, die normalerweise in geringeren Anteilen in den
erfindungsgemäßen perhydrierten Styroldimerisaten vorliegen, die jedoch in Destillationsrückständen oder
in überwiegend oberhalb 323,89° C siedenden Fraktionen angereichert werden können. Diese Trimeren
und Tetrameren können auch in hoher Ausbeute durch weitere Polymerisation des Dimerisats vor der Perhydrierung,
insbesondere durch Polymerisation des Dimerisats mit zusätzlichem Monomeren hergestellt
werden.
VD9 683/294
Das nachfolgend manchmal als »Hydimer« bezeichnete perhydrierte Dimere oder Codimere kann vorzugsweise
überwiegend aus einem Clb- bis C22-Cyclohexylhydrindan
oder einem C12- bis C29-Di(cyclohexyl)alkan
bestehen und stellt gewöhnlich ein Gemisch aus Isomeren beider Strukturen dar. Die genannten
Naphthene besitzen folgende Strukturformeln:
"5
Di(cyclohexyl)alkan
Ri
Ri
Cyclohexylhydrindan
worin π 1 bis 3. R1 und R2 Wasserstoffatome oder Methylrestc.
R3. R4. Rs, Rh und R7 Wasserstoffatome.
Methylreste. Äthyl- oder Isopropylreste. R1' einen Methyl-
oder Äthylrest und R2. R3. R4, R.;. R,;, R7. R8
und Rq Wasserstoffatome oder Methylreste bedeuten. So können beispielsweise 209 g (239 ml) ,,'-Mcthylslyrol
mit 7 ml H3PO4 ■ BF3 unter Bildung eines
karamelähnlichen Reaktionsproduktes polymerisiert werden, das überwiegend bei 315.56 bis 323.9 C bei
einer Atmosphäre (120 bis 125 C bei 0,75 mm Hg) siedet und in der Hauptsache aus einem Dimeren der
folgenden Struktur besteht:
line, Phenanthrene, Acenaphthene, Indacene, Hydrindacene. Fluorene, Phenylindane. Phenylhydrindane
und Phenylalkylcyclohexylverbindungen enthalten. In manchen Fällen können solche aromatische Verbindungen
wertvoll sein, da sie zur Lösung gewisser Additive in der Flüssigkeit beitragen. Um jedoch einen Abbau
des Traktionskoeffizienten unler den in einem Reibungsantrieb vorliegenden extremen Arbeitsbedingungen
zu vermeiden, wird bevorzugt, eine Kohlenwasserstoffbasis
zu verwenden, die im wesentlichen frei von olefinischen und aromatischen ungesättigten
Bindungen ist. wie durch eine Ultraviolettabsorption bei 260 ηΐμ (260 UVA) von weniger als 0,1 und eine
Jodzahl von weniger als 2 belegt wird.
Wenn die erfindungsgemäße Kohlenwasserstoffbasis im wesentlichen aus Naphthenen besteht, die perhydrierten
Styroltrimeren oder -dimeren oder deren Alkylderivaten entsprechen, weist diese Basis einen
niederen Viskositätsindex und daher schlechte Tieftemperatureigenschaften,
wie Tropfpunkt, auf. Es wurde überraschenderweise gefunden, daß neue übertragungsfiüssigkeiten
mit einem Traktionskoeffizienten, der mindestens 10% höher als der von DMAF bei 182,9 m min bei 93.33 C und 28 123 kg cm2 isi
und mit einem ASTM-Viskositätsindex von mehr als 40, dadurch hergestellt werden können, daß man mil
den perhydrierten flüssigen dimeren oder trimerer Styrolcn bestimmte verzweigte Paraffinkohlenwasser·
stoffe vermischt.
überraschenderweise wurde gefunden, daß besonders
wirkungsvolle Kraftübertragungssysteme solche sind, die als Schmier- und übertragungsmittel füi
einen Reibungskraftantrieb eine Kohlenwasserstoff basis mit einer UV-Absorption bei 260 nvi von weniger
als 0,5 aufweisen und die mindestens ein substituiertes C1 „- bis C2,-Cyclohexylhydrindan der genannten
Struktur enthalten.
Dieses Hydrindan sollte in einem Anteil von mindestens 5 Gewichtsprozent, bezogen auf die Basis
zusammen mit 0.1 bis 20 Gewichtsprozent, bezogen aul Hydrindan, eines verzweigten Paraffins anwesend
sein, das einem vollständig hydrierten, flüssigen Polymeren.
Copolymeren oder Terpolymeren eines C4-C5-.
C1,- oder C—Olefins entspricht. Solche Olefine
sind vorzugsweise Isobutylen. 3-Methylbutcn-l. 4-Methylpenten-1
oder 2.3-Dimethylbuten-l. Besonder!
vorteilhaft ist es, wenn mindestens 33"η (insbesondere 90 bis 100" n) der wiederkehrenden Einheiten (mit Ausnahme
der endständigen Methylgruppen) dieses Öle finpolymeren die Struktur
55
In einer im Bereich von 323,9 bis 448,90C (125 bis
225°C bei 0,75 mm) siedenden Fraktion (45 g) wurden außerdem das Trimere und das Tetramere vorgefunden.
Eine erfindungsgemäße Kohlenwasserstoffbasis mit einem anränglichen Traktionskoeffizienten, der größer
ist als der von "1,3-(5,7-Dimethyl)-adamantyl-dipelargonat
(DMAP) bei 182,9 m/ min pro 28 123 kg/cm2 kann außerdem zusätzlich zu dem perhydrierten Dimeren,
Trimeren und Tetrameren bis zu 10 Gewichtsprozent aromatischer Verbindungen, wie Naphtha- C-
R2"
H
C
ri
C
ri
aufweisen, worin R1" ein Wasserstoffatom oder einei
Methylrest bedeutet und R2" einen Isopropyl- ode: lsobutylrest darstellt, wenn R," ein Wasserstoffaton
ist, und R2" einen Methyl-, Äthyl-, Isopropyl- ode lsobutylrest bedeutet, wenn R," ein Methylrest isi
Weiterhin bevorzugt werden Verbindungen, in wel chen die durchschnittliche Anzahl von Verzweigungei
pro Molekül größer als 3 ist (Die geminale Konfigu ration wird als zwei Verzweigungen betrachtet.)
Beispielsweise kann das Olsfinpolymere ein durchschnittliches
Molekulargewicht von 170 bis 1000 aufweisen, wenn mindestens 33% und vorzugsweise mindestens
50% der wiederkehrenden Einheiten des Polymeren (ausgenommen die Endgruppen) die folgende
Struktur aufweisen:
CH3
I H
I H
C C-
I H
R,
beispielsweise folgende Hydrindane verwendet werden:
CH,
Besondere Vorzüge in Verbindung mit einem solchen Paraffin, das einem Polyisobutylen oder einem
Copolymeren oder Terpolymeren von Isobutylen mit anderen Butenen entspricht, weist ein Medium auf,
das als Hydrindan die Isomeren von l-Methyl-3-cyclohexylhydrindan
oder !,l^-Trimethyl-S-cyclohexylhydrindan
oder Gemische dieser Verbindungen enthält.
Das kernmagnetische Resonanzspektrum (NMR) des besonders bevorzugten, in hohem Maße geminal
verzweigten Paraffinöls weist bei etwa 8,58 τ eine durch die behinderte Methylengruppe verursachte Bande
auf. die größer ist als die durch unbehinderte Methylengruppen (bei etwa 8,85 τ) hervorgerufene Bande.
Verzweigte Paraffinöle mit einem derart hohen Grad an durch Nachbargruppen eingeengten Methylengruppen
und einem niedrigeren Grad nicht behinderter Methylengruppen werden zu keinem nennenswerten
Anteil in raffinierten naphthenischen oder paraffinischen Erdölen gefunden.
Vorzugsweise besitzt die neue Kohlenwasserstoffbasis,
die ein Gemisch aus mindestens einem C16- bis
C40-Naphthen und mindestens einem verzweigten
Paraffin enthält, eine Viskosität im Bereich von 1,8 bis 20,OcSt bei 98.89" C, eine Viskositäts-Temperatur-Funktion
VI von mehr als 40 und einen Traktionskoeffizienten,
der mindestens um 10% erößer als der von DMAP bei 182,9 m/min bei 93,33° Cund 28 123kgcm2
ist. Von besonderem Wert ist eine solche Kohlenwasserstoffbasis, die 5 bis 50 Gewichtsprozent der I someren
von l ,1 J-Trimethyl-S-cyclohexylhydrindan und
1 bis 18 Gewichisteile eines Isobutylenpolymeren oder
-copolymeren pro Gewichtsteil des Hydrindane enthält.
Zusätzlich zu dem verzweigten Paraffin oder an Stelle des verzweigten Paraffins kann die erfindungsgemäße
Kohlenwasserstoffbasis zur Verbesserung des Viskositätsindex außerdem 2 bis 25 Gewichtsprozent
C16- bis C22-Alkylhydrindane der folgenden Strukturformel
enthalten:
Siedepunkt | |
5 Hydrindan | 0C bei |
0,5.mm | |
2-n-Decylhydrindan | 129 |
5-Decylhydrindan ... | 130 |
10 2-n-Butyl-l-n-hexyl- | |
hydrindan | 119 |
5-n-Butyl-6-n-hexyl- | |
hydrindan | 119 |
15 2-n-Butyl-5-n-hexyl- | |
hydrindan | 123 |
30
35
In dieser Formel stehen die Reste R1, R2, R3 und R4
für Wasserstoffatome und cyclische und acyclische paraffinische Reste mit 1 bis 12 C-Atomen. So können
Kinematische Viskosität (cSt) bei 98,89CC |
ASTM D 2270 VI |
2,50 | 49 |
2,43 | 150 |
2,36 | 63 |
2,18 | 88 |
2,28 | 131 |
Die erfindungsgemäß geeigneten perhydrierten Oligomeren
von Styrol, rt-Methylstyrol, /i-Methylstyrol
und deren mono- und dimethylringsubstituierten Derivate können durch übliche Additionspolymerisation
und anschließende Hochdruckhydrierung erhalten werden.
Die Polymerisation kann unter solchen Bedingungen durchgeführt werden, daß das erhaltene Polymerengemisch
in erster Linie aus dem gewünschten Dimeren und einem geringen Anteil des Trimeren
und anderen Nebenprodukten besteht. Andererseits kann die Polymerisation unter solchen Bedingungen
vorgenommen werden, daß ein hochmolekulares halbfestes oder sogar ein festes Polymeres gebildet wird
und das erhaltene Hochpolymere anschließend, beispielsweise durch thermisches Cracken (vorzugsweise
unter verminderten * Druck), zu einem öl depolymerisiert
werden, das aus dem gewünschten Dimeren oder einem Gemisch von Dimeren und anderen Nebenprodukten,
wie Trimeren, besteht. So enthält beispielsweise das durch thermische Depolymerisation
bei vermindertem Druck aus hochmolekularem PoIy-(«-methylstyrol)
erhaltene öl eine geringe Menge eines Trimeren vom Hydrindantyp mit einem Molekulargewicht
von 354, das folgende Struktur aufweist:
öle aus einem überwiegenden Anteil dieses Trimerei
können durch Destillation von Poly(«-methylstyrol] ölen erhalten werden, die eine im Bereich von etw
329,5 bis 496° C siedende Fraktion enthalten. Trimer dieses Strukturtyps werden nachfolgend manchm«
als »Hydrindan-Trimere« bezeichnet und die ober genannten Trimeren manchmal als »HTAMS-H
(hydriertes trimeres a-Methylstyrol mit Hydrinda
als Struktureinheit) bezeichnet. Die anderen Struktui
arten von polymeren Styrolen werden nachfolgen manchmal als »Poly(alkylcyclohexan)<
< oder folg« dermaßen bezeichnet: »Cyclohexantrimeres«, die Pol;
1 806
nieren mit drei Struktureinheiten, »HTAMS«, die hydrierten Trimeren von «-Meihylstyrol. die keinen
Hydrindanrest als Struktureinheit enthalten.
Nach der Perhydrierung weist dieses Trimere eine Viskosität von etwa 12OcSt bei 98,89" C, einen Siedepunkt
von etwa 230" C bei 0,2 mm Quecksilber (oder etwa 487,78° C bei einer Atmosphäre) auf und ist
eine wertvolle Komponente für die erfindungsgemäßen Kohlenwasserstoff-Grundöle, für die eine hohe
Viskosität erwünscht ist. Dieses Trimere ist, wie später to
veranschaulicht wird (Tabelle III), außerdem wertvoll als Zusatz zur Erhöhung des durchschnittlichen Traktionskoeffizienten
einer Traktionsflüssigkeit auf Basis von Kohlenwasserstoffen.
Ein Polymerisationsprodukt, das noch einen größeren Anteil dieses Trimeren und daneben als zweite
und Hauntkomponente l.l-Dimethyl-S-methyl-S-phenylindan
enthält, wird durch Polymerisation von u-Methylstyrol in Gegenwart von Aluminiumchlorid
als Katalysator gebildet.
Ein im wesentlichen trimerenfreies Dimerisationsprodukt
von «-Methylstyrol erhält man durch Umsetzung von Cumol mit Ferrichlorid. Diese Umsetzung
führt zu l,l,3-Trimethyl-3-phenylindan als einziges Hauptprodukt neben einer geringen Menge der gesättigten
Form des Dinieren von «-Meihylstyrol, das an sich eine endständige Doppelbindung aufweist.
Diese Verbindung ist 2-(p-Cumyl)-2-phenylpropan (ein Polyalkylcyclohexan) der folgenden Struktur:
30
35 alkane oder Dicyclohexane die folgende Strukturformel :
CH,
Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung kann die Kraftübertragungsflüssigkeit Dimere
mit einem Di(cyclohexyl)alkan-Struklurgerüst. wie perhydriertes 2-(p-Cumyl)-2-phenylpropan oder
?,5-(Dicyclohexyl)-2-methylpentan oder Naphthene enthalten, die den Dicyclohexanrest als Strukturgerüst
aufweisen, wie Naphthene der folgenden Strukturformel :
C-H
R,
■10
■ CH3-C-CH3
H
Ein neuer und bevorzugter Typ einer solchen Kohlenwasserstoffbasis, der besonders wertvoll als
Schmiermittel für einen Zugkraftantrieb ist, weist eine Viskositäts-Temperatur-Funktion VI größer als 40
und einen Traktionskoeffizienten auf, der größer als der von DMAP bei 182,9 m/min, bei 93,33° C und
28 123 kg/cm2 ist. Diese Kohlenwasserstoffbasis enthält ein C14- bis C36-Di(cyclohexyl)alkan oder -Dicyclohexan mit einer Einfriertemperatur unter —30° C
und 0,1 bis 20 Gewichtsteile, bezogen auf den Gesamtnaphthengehalt der Basis, wenigstens eines vollständig
hydrierten, synthetischen, flüssigen Polymeren, Copolymeren oder Terpolymeren von C4- bis C8-OIefinen. Dabei besitzen die erwähnten Di(cyclohexyl)-
in der π 0 bis 4 und die Reste R1 bis R8 Wasserstoffatome,
Methyl-, Äthyl-, n-Propyl- oder lsopropylreste bedeuten.
In jedem Fall soll das endgültige perhydrierte Styroldimere
(Hydimer) so weitgehend frei von aromatischen und olefinischen ungesättigten Bindungen sein, als
es wirtschaftlich vertretbar ist. Geringe Anteile solcher ungesättigter Verbindungen können aus diesem hydrierten
Oligomeren mit Hilfe eines Adsorptionsmittels, wie Kieselgel, saure aktivierte Tonerde oder
mit Hilfe eines kristallinen zeolithischen Molekularsiebs (Natriumzeolith Y) entfernt werden.
Das erfindungsgemäß bevorzugte perhydrierte Dimerc. Cycloalkylhydrindan, kann außerdem nach dem
Ipatieff-Pines-Verfahren hergestellt werden. Beliebige der Cycloalkyl - perhydroindan - Kohlenwasserstoffe,
die eine kinematische Viskosität bei 98.89° C im Bereich von 1,5 bis 200.0 (vorzugsweise 3 bis 20) cSt aufweisen
und oberhalb 200cC und unter etwa 500 C
bei einer Atmosphäre sieden, eignen sich gut als Schmiermittel für einen Drehzahlwandler mit Reibungsantrieb,
vor allem, wenn dieses Hydrindan als ßestandteil einer Kohlenwasserstoffbasis vorliegt, die
außerdem ein durch Hydrieren eines flüssigen synthetischen Polymeren, Copolymeren oder Terpolymeren
eines C4-. C5-, Cft- oder C7-Olefins (z. B. Polyisobutylen)
erhaltenes flüssiges Paraffinöl enthält. Vorzugsweise besitzt das verzweigte Paraffin mehr als
drei Verzweigungen pro Molekül. Die erfindungsgemäße Kohlenwasserstoffbasis kann außerdem Gemische
von Cycloalkyl-perhydroindan-Kohlenwasserstofien (einschließlich anderer Alkylhydroindane) enthalten,
wie Verbindungen, die durch Hydrieren von überwiegend oberhalb 273.91 C siedenden katalyti
scher! Gasölfraktionen oder durch Alkylierung dieser Fraktionen mit olefinischen C2- bis C10- (vorzugsweise
C3- und C4-) Kohlenwasserstoffen und anschließende
Hydrierung erhalten wurden.
Als Bestandteile der erfindungsgemäßen Kohlenwasserstoffbasis geeignete Di(cyclohexyl)alkane können auch durch radikalische oder anionische Polymerisation von Styrolen hergestellt werden. Beson
ders wertvoll für die Erfindung ist l-(4-Methylcyclo
hexyl)-l-(2-methyl-5-isobutylcyclohe5yl)-2-methylpro
Pa^C22H42) der Struktur
CH2-C- CH
CH3
CH3
Auf Grund des hohen Traktionskoeffizienten und ihrer guten Stabilität bei lang dauerndem Gebrauch
in einer Transmission ist eine erfindungsgemäße Kohlenwasserstoffbasis, die im wesentlichen über
2600C siedet und eine Viskosität von mehr als 3cSt
bei 98,89° C aufweist und ein Naphthen enthält, das einem perhydrierten Dimeren oder Codimeren
von Styrol, «-Methylstyrol, p'-Methylstyrol oder deren
mono- oder dimethylringsubstituierten Derivaten entspricht, wertvoll als Schmier- und übertragungsmittel
für Kraftübertragungen. Ein solches Kraftübertragungssystem ist jedoch auf Verwendungszwecke beschränkt,
bei welchen keine niedrigeren Temperaturen als etwa -17,8°C auftreten, wie in Unterseebooten
oder Kriegsschiffen oder in industriellen Kraftübertragungen, die sich in Gebäuden mit einer über etwa
- 17,8 und vorzugsweise über etwa 4,4 C gehaltenen
Temperatur befinden. Ein solches Schmiermittel kann natürlich auch in einer Temperatur von weniger
als - 17,8 C ausgesetzten Kraftübertragung verwendet
werden, wenn das öl bei höherer Temperatur gehalten wird (z. B. durch eine Heizung).
Zur Verwendung bei niedriger Temperatur und bei Anwendung von extrem hohen Flüssigkeitsdrücken
(z. B. in äußeren Unterseeboot-Transmissionen mit Druckausgleich) kann eine Kraftübertragungsflüssigkeit
mit einer Viskosität von weniger als 2cSt bei
98,89 C" und einem etwas geringeren Traktionskoeffizienten
nützlich sein. Beispiele für solche niedrigviskosen Flüssigkeiten sind die öle U, Z, AC und AD in
Tabelle III.
Bei automatischen stufenlosen Automobilgetrieben sind Gewicht, Kosten und die Einfachheit der Vorrichtung
von größter Bedeutung, und es sind so niedrige Temperaturen wie -40 C in Betracht zu ziehen.
In diesem Fall wird bevorzugt, daß das für die Automobiltransmission verwendete Schmiermittel eine
Viskosität von nicht mehr als etwa 700OcSt bei
— 28,89'C und einen Stockpunkt von nicht mehr als
etwa —40" C aufweist. Ein solches Übertragungsmedium muß daher einen hohen Viskositätsindex
(vorzugsweise über 400 VTF-VI und insbesondere über 75) und eine Viskosität bei 98,89 C im Bereich
von 3 bis 15 cSt aufweisen.
Paraffinöle mit einem hohen Anteil wiederkehrender Einheiten der allgemeinen Strukturformel
c-
R2"
C-
heiten zu wenigstens 33% die Struktur
I H
C C-
I H
aufweisen, worin R1 ein Wasserstoffatom oder einen
ίο Methylrest und R2 einen Isopropyl- oder Isobutylresi
bedeutet. Vorzugsweise beträgt die durchschnittliche Zahl der Verzweigungen pro Molekül mehr als 3
(wobei Isopropyl- oder Isobutylreste R2 als zwei Verzweigungen
betrachtet werden). Diese hochverzweigten Paraffine kommen nicht in merklichem Ausmaß in
raffinierten Erdölen vor. Ein derartiges Kraftübertragungssystem ist spe?iell von Vorteil, wenn das verzweigte
Paraffin einen Stockpunkt unter 0 C und ein durchschnittliches Molekulargewicht im Bereich von
188 bis 560 besitzt. Vorzugsweise haben wenigstens 90% der wiederkehrenden Einheiten mit Ausnahme
der Endgruppen des verzweigten Paraffins die oben angegebene Struktur. In einer besonders bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung enthält die Kraftübertragungsfiüssigkeit wenigstens ein verzweigtes
Paraffin, in dem der Rest R1 ein Wasserstoffatom bedeutet,
wenn R2 für einen Isobutylrest steht, und dei
Rest R2 ein Isobutylrest ist, wenn R1 für einen Methylrest
steht (öle 7 und 9).
Beim Vergleich der »Hydimer«-Öle (öle 5 und 14 kann festgestellt werden, daß das öl mit dem höherer
Anteil an Oligomeren von Hydrindantyp (öl 5) einer höheren durchschnittlichen Traktionskoeffizienten be
304,8 m/sec und eine höhere Viskositäts-Temperatur Funktion VI als das Hydimeröl (öl 14) mit einen
höheren Anteil an Di-(cyclohexyl)-Struktur besitzt.
Neue Kraftübertragungsflüssigkeiten können durcl Verschneiden von Naphthen- und verzweigtparaffi
nischen Kohlenwasserstoffen hergestellt werden. Dai so erhaltene verschnittene Kraftübertragungsmediun
hat bessere Traktionseigenschaften als jeder der Be standteile. So wurde beispielsweise festgestellt, dal
durch Vermischen mindestens eines Hydimeröls mi mindestens einem verzweigten Paraffinöl (z. B. per
hydriertes Polyisobutylen) mit einem hohen Antei wiederkehrender Einheiten der erwähnten Struktur
formel
R1"
C-
R2"
H
C
H
C
H
worin R1" ein Wasserstoffatom oder einen Melhylresl
und R2' einen Isopropyl- oder Isobulylrest bedeutet, wenn R1" für ein Wasserstoffalom steht, und R2' ein
Methyl-, Äthyl-, Isopropyl- oder Isobutylrest ist, wenn R1" einen Melhylrest bedeutet, weisen einen
höheren Traktionskoeffizienten bei gegebenem Viskositätsindex als die anderen Paraffinöle auf.
Eine Ausführungsform der Erfindung bezieht sich daher auf ein in einem Kraftübertragungssyslem aus
einem Zugkraftantrieb als Schmiermittel verwendeten Medium, auf einer Kohlenwasserstoffbasis mit einer
kinematischen Viskosität bei 98,89° C im Bereich von 1,8 bis 20,0 cSt. Dieses Medium enthält mindestens
ein verzweigtes Paraffin, dessen wiederkehrende Einöle mit guten Traktionskoeffizienten und guten
Viskositätsindex erhalten werden können.
In Tabelle I sind die in gewissen ölen enthaltenei
primären Struktureinheiten und/oder Verfahren zu Herstellung dieser öle aufgeführt. In Tabelle II werde:
gewisse Eigenschaften der geprüften öle, einschließ lieh der nach dem Verfahren von F. G. R ο u η d s ii
Journal of C&E Data unter verschiedenen Bedin gungen geprüften Traktionskoeffizienten, dargestellt
In diesem Zugtest war jedem öl 1% DBCP (Dibutyl parakresol) als Antioxydationsmittel zugesetzt.
Vorzugsweise besitzt das als Bestandteil der ei findungsgemäßen Gemische vorliegende verzweigt
Paraffin einen relativ niedrigen Siedepunkt (das be deutet ein sehr einheitliches Molekulargewicht). E
17 18
wird außerdem bevorzugt, öle einzusetzen, die durch als Bestandteile von Kraftübertragungsflüssigkeken
Hydrierung eines durch Ziegler-Katalyse hergestellten sind. Die unerwarteten wertvollen Eigenschaften der
Olefinpolymeren. oder durch thermisches Cracken neuen Polyisobutanöle werden durch den Vergleich
eines hochpolymerisierten Olefins erhalten wurden. der für öl D mit den für öl P in Tabelle III aufge-In
zweiter Linie werden durch Säurekatalyse herge- 5 führten Eigenschaften deutlich, öl D ist ein Gemisch
stellte Polymere und an dritter Stelle der Wahl durch aus 30% eines perhydrierten Dimensats von «-Methyl-Radikalkatalyse
erhaltene Polymere verwendet. Im styrol und 70% öl 34 (eines durch thermische Spalallgemeinen
wird das als erfindungsgemäße Kompo- tung erhaltenen Polyisobutylene mit hoch stereonente
bevorzugte verzweigte Paraffin durch Poly- regulärer Anordnung), öl P enthält 30% des gleichen
merisation eines Olefins, wie Isobutylen, beispiels- io Hydimer-Öls und 70% öl S, eines dem öl 19 entspreweise
mit einem Ziegler-Katalysator, hergestellt. Da- chenden Öls, das ein durch Hydrieren des Polymenbei
bildet sich ein ziemlich hochmolekulares Poly- sationsprodüktes gemischter Butylene in Gegenwart
meres, das bei Raumtemperatur hochviskos oder saurer Katalysatoren erhaltenes öl darstellt, öl D,
sogar gelartig ist. Dieses Hochpolymere wird unter welches das neue, hydrierte Polyisobutylene! mit
Bildung eines Öls der gewünschten Viskosität ther- 15 stereoregulärer Anordnung der wiederkehrenden EinmJsch
gespalten und dieses erhaltene Produkt dann heiten enthält, besitzt einen durchschnittlichen Trakvollständig
zu einem verzweigten Paraffinöl hydriert. tionskoeffizienten bei 304,8 m min, der um fast 18%
das im Fall von Isobutylen einen hohen Grad gemi- höher ist als der des Öls P. das das hydrierte gemischte
naler Disubstitution oder geminaler Verzweigung Polyisobutylen enthält. \
aufweist. Obwohl durch Polymerisation. Destillation 20 Da> NMR Spektrum von öl 34 unterscheidet sich j
und Hydrierung ein ähnliches Ul hergestellt werden stark von dem des Öls 19 (oder öl S). So zeigt nämlich
kann, erhalt man durch das erfindungsgemäße Ver- öl 34. das hydrierte, durch Cracken erhaltene PoK- |
fahren durch Polymerisation zu einem höheren als isobutylen eine starke NMR-Bande bei etwa 8.58 1 ;
dem gewünschten Grad und anschließendes thermi- und nahezu keine Bande bei 8.84 bis 8.85
<■ Eine Bande \ sches Spalten (insbesondere bei vermindertem Druck) 25 bei etwa 8.58 τ zeigt maximale Hinderung der Methy
zu einem öl der gewünschten Viskosität und einem lengruppen und eine Bande bei 8.84 bis 8.85 r zeigt
natürlichen Siedebereich, ein gleichmäßigeres Pro- nicht behinderte Methylengruppen in Verbindung mit
dukt in einer um 33% höheren Ausbeute. Wahlweise einer verzweigten Kette an.
können geeigneie verzweigte Paraffinöle an Stelle von Das in Tabelle III dargestellte öl .1 ist ein neues öl.
thermischem Cracken und anschließende starke Hy- 30 das durch Verschneiden eines hydrierten Polvisodrietung
durch hydrierendes Cracken eines viskosen butylenöls (öl 34) mit einer starken Bande bei 8,5S ,
Olennpoiymeren erhalten werden. und" nahezu keiner Bande bei 8.84 bis 8,85 τ mit öl S
Erfindungsgemäß werden öle mit einem hohen hergestellt wurde, das durch Hydrieren des durch sauic
Grad geminaler Dimethylverzweigung bevorzugt, wie Polymerisation gemischter Butylene erzeugten Öls
das durch thermisches Cracken und anschließende 35 erhalten wurde und eine geringe oder keine Bande bei
Hydrierung eines hochmolekularen, bei niedriger 8.58 τ und eine starke Bande bei 8.84 bis 8.85 7 aufTemperatur
polymerisierten Polyisobutylen herge- weist. Diese neuen, verschnittenen tile sowie ein
stellte Polyisobutylenöl. das die regelmäßig wieder- Kraftüheriragungssyslem. das diese öle enthält, stellen
kehrende Isobutylenstruktur aufweist. Die durch diese eine andere bevorzugte Ausführungsforrr! der t.rfinthermische
Spaltung hergestellten öle haben kern- 40 dung dar. Sie sind dann besonders wertvoll, wenn sie
magnetische Resonanzspektren, die sich von den mit einem hydrierten Mineralöl oder mit einem
Spektren der durch Hochtemperaturpolymerisation C1,-bis C40-Naphthen verschnitten sind,
hergestellten öle unterscheiden. Fraktionen mit Bei der Destillation zeigt öl 19 einen ziemlich breiten schmalem Siedebereich, die aus solchen thermisch Siedebereich (243.3 bis 565,5 C), und es werden gecrackten ölen abgetrennt wurden, besitzen Viskosi- 45 beträchtliche Anteile höhersiedender (10".> über tätsindizes von 90 bis 110. 560'C) und niedrigersiedender Fraktionen erhalten. Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung Die Viskositätsindizes der einzelnen Destillatfraktioumfaßt daher als Schmier- oder CJbertragungsflüssig- nen sind beträchtlich niedriger als der Vl des gesamten keil für eine Kraftübertragung eine Masse, die eine Öls. Daraus geht hervor, daß der Viskositätsindex Kohlenwasserstoffbasis mit einer kinematischen Vis- 50 von öl 19 das Resultat des bekannten »Dumbbellkosität bei 9S,89 C im Bereich von 1,5 bis 200,OcSt Blending«-Verfahrens ist.
hergestellten öle unterscheiden. Fraktionen mit Bei der Destillation zeigt öl 19 einen ziemlich breiten schmalem Siedebereich, die aus solchen thermisch Siedebereich (243.3 bis 565,5 C), und es werden gecrackten ölen abgetrennt wurden, besitzen Viskosi- 45 beträchtliche Anteile höhersiedender (10".> über tätsindizes von 90 bis 110. 560'C) und niedrigersiedender Fraktionen erhalten. Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung Die Viskositätsindizes der einzelnen Destillatfraktioumfaßt daher als Schmier- oder CJbertragungsflüssig- nen sind beträchtlich niedriger als der Vl des gesamten keil für eine Kraftübertragung eine Masse, die eine Öls. Daraus geht hervor, daß der Viskositätsindex Kohlenwasserstoffbasis mit einer kinematischen Vis- 50 von öl 19 das Resultat des bekannten »Dumbbellkosität bei 9S,89 C im Bereich von 1,5 bis 200,OcSt Blending«-Verfahrens ist.
aufweist, die ein vollständig gesättigtes Isobutylenöl Selbst nach dem Hydrieren ist solch ein gemischmit
einem Molekulargewicht von 200 bis 10(K), einem tes Polybutylenöl mit niedrigem geminalem Verzwei-Stockpunkt
von unter - 17,78 C, einem ASTM-Vis- gungsgrad. mit einem weiten Siedebereich und einem
kositätsindex größer als 90 enthält, das frei von 55 durch Dumbbell-Blending erzielten Viskositätsindex
Destillatfraktionen mit einem Vl von weniger als 80 nicht so gut als Bestandteil einer gemischt paraffiist
und das gemäß dem NMR-Spektrum zu 60 bis nisch-naphthenischen Kraftübertragungsnüssigkeit
100% regelmäßig wiederkehrende Isobutyleneinheiten wie das erfindungsgemäße hydrierte, gecrackte PoIymit
geminaler Dimethylstruktur enthält. Das NMR- isobutylen. Dies wird beispielsweise durch einen
Spektrum eines derartigen Öls zeigt eine starke Bande 60 Vergleich von öl 13 (eines Verschnitts, der unter
bei etwa 8,58 τ. Verwendung eines Polybutylenöls mit weitem Siedeöle,
die aus hochpolymerisierten, stereoregulären bereich und niedrigem Grad an geminaler Verzweilsobutylenen
(d.h. Polyisobutylen mit einem hohen gung erhalten wurde) mit öl 1, einem verschnittenen
Grad an gehinderten Metn^i^ngruppen, ausgedrückt öl, das den gleichen Anteil einer in engen Grenzen
durch die Bande bei 8,58 τ) durch thermischen Abbau 65 siedenden Fraktion eines lsobutylenöls mit mehr als
bei ermäßigtem Druck hergestellt werden, können 90% geminaler Verzweigung enthält, verdeutlicht,
unter Bildung von neuen synthetischen verzweigten Ein Vergleich von öl 37, einer Polyisobutylenfrak-Paraffinölen hydriert werden, die besonders wertvoll tion mit engem Siedebereich, mit öl 45, der breiter
unter Bildung von neuen synthetischen verzweigten Ein Vergleich von öl 37, einer Polyisobutylenfrak-Paraffinölen hydriert werden, die besonders wertvoll tion mit engem Siedebereich, mit öl 45, der breiter
I 806 401
siedenden Fraktion, aus der öl 37 erhalten wurde, zeigt, daß die in engeren Grenzen siedende Fraktion,
im Vergleich mit dem Ausgangsöl, einen stark verbesserten Traktionskoefllzienten aufweist So zeigte
beispielsweise Ό5 37 eben um 17% höheren Traktionskoeffizienten
bei 304,8 m/min, bei 93,3° C und 35 153 kg/cm2, als das Ausgangsöl. In den erfindungsgemäßen
Verschnitten aus Naphthen- und verzweigt paraffmischen Kohlenwasserstoffen soll vorzugsweise
jede Komponente und insbesondere das verzweigte Paraffin einen so schmalen Siedebereich besitzen,
als es wirtschaftlich oder technisch vertretbar ist.
Ein anderes hoch stereoreguläres verzweigtes Paraffin, das als Kraftübertragungsflüssigkeit oder in den
erfindungsgemäßen Verschnitten verwendet werden kann, läßt sich durch Hydrieren eines Isobutylenpolymeren
herstellen, das durch Polymerisation von 98 bis 100% Isobutylen erhalten wurde. Das durchschnittliche
Molekulargewicht des Polymeren kann durch Regeln der Polymerisationstemperatur eingestellt werden,
oder ein hochmolekulares Produkt kann unter Bildung eines niedermolekularen Polymeren thermisch
gespalten werden.
Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Paraffinöls
mit hohem Grad geminaler Dimethyl verzweigung durch thermisches (racken eines hochmolekularen
Polyisobutylen und anschließende Hydrierung wird ein Isobutylenpolymeres bevorzugt, das ein Molekulargewicht
nach Staudinger von etwa 15 000 bis etwa 27 000 besitzt (d. h., daß es im zähflüssigen,
plastischen, klebrighalbfesten Zustand vorliegt). Die erfindungsgemäßen öle können jedoch auch durch
thermischen Abbau höherpolymerer Butylene oder von niedrigermolekularen Polyisobutylenölen mit
Molekulargewichten von etwa 1000 bis 15 000 erhalten werden.
Andere öle, die sich als Kraftübertragungsflüssigkeit
oder als Bestandteile von Kraftübertragungsflüssigkeitcn
(insbesondere als dritte Komponente der erfindungsgemäßen Gemische aus perhydrierten Styrolpolymeren
[Perhymer] und verzweigten Paraffinen) eignen, werden durch Perhydrieren der Gemische aus
as-Hydrindacenen und Indanylphenylalkanen hergestellt, die erhalten werden, wenn man Indane in flüssiger
Phase bei 10 bis 110" C mit HF und BF, in Berührung bringt. So kann beispielsweise Indan unter Bildung
von Benzol, as-Hydrindacen und l-(2-Indanyl)-3-phenylpropan mit HF und BF3 umgesetzt werden.
Vorzugsweise entfernt man die niedrigersiedenden Bestandteile, z. B. Benzol und nicht umgesetztes Indan,
vor der Perhydrierung durch Destillation. Auf ähnliche Weise wild ein wertvoller Bestandteil verschnittener
Übertragungsflüssigkeiten durch Perhydrieren der Reaktionsgemische hergestellt, die durch
In-Berührung-Bringen von Octahydroanlhracen oder Octahydrophenanthren mit einem sauren Katalysator,
wie HF · BF1 oder einem kristallinen Zeolith-Katalysator
erhalten werden.
Eine andere wertvolle dritte Komponente der Naphthene und verzweigte Paraffine enthaltenden
Medien ist ein perhydriertes Poly-1-octenöl mit einer
Viskositäts-Temperatur-Funktion VI über 80, vorzugsweise über 100, das in einem Anteil von 5 bis 50%
zugesetzt wird.
Eine andere wertvolle Ausführungsform der Erfindung ist eine Schmier- oder übertragungsflüssigkeil,
deren Kohlenwasserstoffbasis eine kinematische Viskosität im Bereich von 1,5 bis 200,0 cSt bei 98,89° C
besitzt. Das Gemisch enthält ein Q2- bis C^-Dekalin,
das als Substituenten mindestens einen der Reste C,- bis Cs-Alkyl-, C5- bis Ce-Cycloalkyl-, C6- bis
Qp-Alkylcyclohexyl-, Alkylcyclopentyl- aufweist. Bei-
spielsweise können Alkylnaphthaline (einschließlich Kohlenwasserstoffbasisflüssigkeiten, die solche Alkylnaphthaline
enthalten) durch starke Hydrierung unter einem Wasserstoffdruck von mehr als 70,3 kg cm2,
vorzugsweise mehr als 105,5 kg/cm\ und insbeson-
dere von 311 bis 703 kg/cm2, in eine Alkyldekaline
enthaltende Basisflüssigkeit übergeführt werden.
Die erhaltene Dekalinflüssigkeit kann bis zu 10% der verbliebenen Aromaten (als Gel) enthalten, sollte
jedoch vorzugsweise weniger als 1% gelartiger Aro-
maten, bezogen auf das Dekalin, enthalten und eine UV-Absorption bei 260 ηΐμ von weniger als 0,1 aufweisen.
Solche Übertragungsflüssigkeiten, die Dekaline enthalten, zeigen eine bessere Kombination von
Fließeigenschaften und Traktionseigenschaften und haben eine längere effektive Lebensdauer bei ihrer
Verwendung in Zugkraftantrieben als die Alkylnaphthalinflüssigkeiten
der genannten Patentschriften. Ein solches Dekalin ist Tetraisopropy ldekalin (T Π P D),
dessen Eigenschaften in Tabellen I, II und III aufge-Rihrt
sind (öle 17. II, 21, G und AA).
Ein neuer und vorteilhafter Typ einer solchen Kohlenwasserstoffbasis, die als Schmiermittel für
Zugkraftantriebe wertvoll ist. zeigt eine Viskositäts-Temperatur-Funktion VI über 40 und einen Traktionskocffizienten,
der größer als der von DMAP bei 182,9 m min, bei 28 123 kg, cm2 und 93,33 C ist,
und enthält ein solches Dekalin mit einer Einfriertemperatur unter -30 C, sowie. 0,1 bis 20 Gewichtsteile, bezogen auf den Gesamt-Naphthengehalt der
Basis, mindestens eines vollständig hydrierten, synthetischen, flüssigen Polymeren, Copolymeren oder
Tei polymeren eines C3- bis C^-Olefins.
Line besonders wertvolle Kohlenwasserstoffbasis Tür eine Übertragungsflüssigkeit kann durch starke
Hydrierung eines Raffinatanteils erhalten werden, der einen hohen Gehalt an Alkylnaphthalinen aufweist.
Höhersiedende und stärker viskose Flüssigkeiten können aus den höhersiedenden Kohlenwasserstoffanteilen
oder aus einem Dimethylnaphthalin enthaltenden Anteil durch Alkylieren des Dimethylnaphthalinanteils
mit einem C2- bis CVMonoolefin (beispielsweise in Gegenwart eines HF ■ BF3-Katalysators),
vor dem Hydrieren, erhalten werden. Ein besonders geeigneter Kohlenwasserstoffanteil für diese
Alkylierung ist eine Fraktion mit einem hohen Gehalt an 2,4-Dimethylnaphthalin. Als Rückstand verbliebene
Aromaten können mit Hilfe eines Adsorptionsmittels, wie einem zeolithischen Molekularsieb
oder Kieselgel, aus einem Dekaline enthaltenden hydrierten Raffinatanteil entfernt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wurde festgestellt, daß sowohl die Traktionseigenschalten
als auch die Fließeigenschaften gebräuchlicher Mineralöle, die gewöhnlich 15 bis 60 Gewichtsprozent
gelartiger Aromaten enthalten, oder der üblichen hydrierend und/oder mit Säure behandelten
und/oder lösungsmittelbehandelten Naphthenöle (die so wenig wie 5% gelartige Aromaten ent-
halten können), durch stark hydrierende Raffination, welche eine Verringerung oder Entfernung von aromatischen
Kohlenwasserstoffen in diesen ölen bewirkt, verbessert werden können. Diese Ausführungs-
form der Erfindung steht im Gegensatz zu den Lehren der Technik, wonach die Hydrierung einen geringen
oder keinen Einfluß auf die Traktionseigenschaften von Naphthenölen hat.
Es wurde bisher jedoch nicht erkannt, daß zwar die übliche hydrierende Behandlung keinen oder einen
geringen Einfluß auf die Traktionseigenschaften eines Naphthenöler hat, daß aber die Traktionseigenschaften
merklich verbessert werden, wenn man eine so starke Hydrierung durchführt, daß eine tatsächliche
Entfernung der aromatischen Kohlenwasserstoffe in dem erhaltenen hydrierten öl erfolgt. Die Verbesserung
der Traktionseigenschaften ist wahrscheinlich auf den Naphthentyp zurückzuführen, in den die
Aromaten umgewandelt werden. Diese Ausführungsform der Erfindung wird in den Tabellen I, II und III
durch einen Vergleich der Die 12, 18, 22, 24. 27. 30,
33, 35, 36, 50, 51,1 und AB veranschaulicht.
Wie ein Vergleich von Ul 23 mit Dl 19 zeigt, wurde
außerdem festgestellt, daß durch Hydrierung eines Polybutenöls (bis zu einer Jodzahl von weniger als 2)
der durchschnittliche Traktionskoeffizient verbessert wird.
So stellt beispielsweise öl 36 ein naphthenisches Destillat dar, das unter Verwendung eines sultidierte
Nickelmolybdänoxyde auf Aluminiumoxyd enthaltenden Katalysators bei einem Wasserstoffdruck 'on
70,3 at mit einer stündlichen Raumgeschwindigkeit an frisch zugeführter flüssiger Beschickung von 0.5
und einer stündlichen Raumgeschwindigkeit des flüssigen rückgeführlen Anteils von 3,5, bei 343,3 C hydrierend
raffiniert wird. Durch starke Hydrierung dieses bereits hydrierend raffinierten Öls entsteht
öl 27, das einen weit höheren Viskositätsindex und einen merklich verbesserten Traktionskoeffi/ienten
besitzt. Diese starke Hydrierung kann bei einem Wasserstoffdruck von 210,9 at während 6 Stunden in einem
Autoklav unter Verwendung eines Raney-Nickelkatalysators
und anschließende Adsorption an Kieselgel zur Entfernung verbleibender Aromaten (etwa 1%)
erfolgen. An Stelle von Raney-Nickel kann Platin oder Aluminiumoxyd mit gleichem Ergebnis verwendet
werden.
Bei Verwendung der unter scharfen Bedingungen hydrierten Naphthenöle als Ubertragungsflüssigkeit
oder als Bestandteil einer Übertragungsflüssigkeit wird bevorzugt, daß diese öle weniger als 1% aromatischer
Kohlenwasserstoffe (als Gel) enthalten.
Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft ein Schmiermittel für einen Zugantrieb, das eine Kohlenwasserstoffbasis
mit einer kinematischen Viskosität von 1,5 bis 200,OcSt umfaßt. Die Kohlenwasserstoffbasis
enthält ein Naphthenöl mit einem Gehalt von weniger als 1% an aromatischen Kohlenwasserstoffen.
Vorzugsweise sollte das Naphthenöl bei 260 rau eine Ultraviolettabsorption (260 UVA) von weniger als
0,05, vorzugsweise weniger als 0,005, zeigen. Kennzeichnend für solche hydrierte Naphthenöle kann eine
Viskosität bei 37,78° C sein, die im Bereich von so niedrigen Werten wie 30 SUS (Saybolt-Universal-Sekunden)
bis so hohen Werten wie 10 000 SUS liegen kann.
Eine andere Ausführungsform der Erfindung betrifft ein Ubertragungsmedium für einen Zugantrieb, welches
ein wie beschrieben vollständig hydriertes oder gesättigtes Naphthenöl und 0,1 bis 10 Gewichtsteile,
bezogen auf das Naphthenöl, mindestens eines vollständig hydrierten, synthetischen, flüssigen Polymeren.
Copolymeren oder Terpolymeren eines C3- bis C8-OIefins
enthält Das hydrierte, flüssige Olefinpolymere enthält vorzugsweise mindestens 33% geminale, durch
Dimethylsubstitution hervorgerufene Verzweigungen, wie sie in Polybutylenölen vorliegen. Noch vorteilhafter
ist ein Polyisobutylenöl. das mindestens 90%
und vorzugsweise 100% geminaler Dimethylverzweigungen (ausschließlich der Endgruppen) aufweist.
Ein Vergleich der in Tabellen II und III für öl 35
Ein Vergleich der in Tabellen II und III für öl 35
(ASTM-Öl Nr. 3, ein Naphthenschmieröl) und öl 30,
welches durch Hydrieren unter strengen Bedingungen von öl 35 und anschließendes Entfernen verbliebener
Aromaten durch Adsorption an Kieselgel hergestellt wurde, aufgeführten Eigenschaften zeigt, daß der Vis-
kositätsindex des erhaltenen stark hydrierten Öls weit höher ist und daß auch der mittlere Traktionskoeffizient
merklich erhöht wurde. Ein Hauptunterschied zwischen der Zusammensetzung des Naphthenschmieröls35
und des zur Herstellung von (5122 verwendeten Naphthendestillats liegt darin, daß das
Naphthendcstillat vor dem Hydroraffinieren 45% aromatischer Kohlenwasserstoffe enthält (entsprechend
21 % aromatisch gebundener KohlenstofTatome. d. h. C1I Der Anteil der aus dem unter strengen Bedingungen
hydrierten Destillat mit Hilfe von Kieselgel entfernten verbliebenen Aromaten ist sehr gering
(weniger als 1%); das erhaltene vollständig hjdrierte Naphthendestillat enthalt daher mehr als den zweifachen
Gewichtsanteil an Naphthenen (insgesamt etwa 70% naphthenisch gebundene Kohlenstoffatome), verglichen
mit dem auf übliche Weise hydroraffinierten Naphlhenöl.
Mindestens 15 Gewichtsprozent, vorzugsweise mehr
als 25 Gewichtsprozent, der in den erfindungsgemiiß unter strengen Bedingungen hydroraffinierten Naphthenöle
enthaltenen Naphthene entstehen durch Perhydrieren der in dem öl ursprünglich, vor der Hydrierung,
vorliegenden Aromaten.
Im Rahmen der lirfindung wird daher eine gesättigte
naphthenische Ubertragungsflüssigkeit durch Hydrieren unter strengen Bedingungen eines Naphthendestillats
oder eines säureraffinierten oder lösungsmiltelraffinierten Naphthenöls oder eines hydroraffinierten
Naphthendestillats mit einem Gehalt an mindestens 10% gelbildenden aromatischen Kohlenwasserstoffen
und einer kinematischen Viskosität von weniger als 3,0, vorzugsweise weniger als 2.5 cSt bei 98.89 C,
hergestellt. Die Hydrierung wird bis zu einem Gehalt von weniger als 1 % an gelartigen Aromaten durchgeführt.
So wird beispielsweise das in Tabelle 11 genannte öl 50 durch Hydroraffinieren unter strengen Bedingungen
eines 40% Aromaten enthaltenden Naphthendestillats, das einen SUS-Wert (bei 37,78 C) von 50
und einen 260 UVA-Wert von 5,4 aufweist, erhalten.
Dieses stark hydrierte leichte Naphthendestillat kann auch mit perhydrierten Oligomerölen (wie dem
perhydriorten Trimeren von <«-Methylstyrol mit Hydrin-Struktur)
verschnitten werden, wie durch öl 51 in Tabelle II veranschaulicht ist. Die erfindungsgemäßen
öle enthalten mehr als 50% und vorzugsweise mehr als 75% Naphthenkohlenwasserstoffe und weniger
als 2% aromatische Kohlenwasserstoffe.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung verwendet man ein Naphlhenöl, das unter
strengen Bedingungen hydriert worden ist. (Das öl besitzt eine Viskosität von 30 bis 10 000 SUS bei
93,33°C.) Das Naphthenöl enthält mehr als 50 Gewichtsprozent Naphthenkohlenwasserstoffe und weni-
ger als 1% aromatische Kohlenwasserstoffe. Dieses öl wird nun mit 0,1 bis 10 Gewichtsteilen, bezogen
auf das perhydrierte Naphthenöl, mindestens eines vollständig hydrierten, synthetischen, flüssigen Polymeren,
Copolymeren oder Terpolymeren eines C4,-bis
C7-Olefins verschnitten. Besonders bevorzugt als
verzweigtes Paraffinöl wird ein Polyisobutylen mit einem hohen Anteil an wiederkehrenden Struktureinheiten
mit geminaler Dimethylverzweigung, entsprechend der bereits dargestellten Formel. Dieses öl zeigt
vorzugsweise eine starke NMR-Bande bei etwa 8,58 τ.
Eine andere Ausführungsform der Erfindung bezieht sich auf neuartige Zusatzflüssigkeiten und macht
sich dabei die Entdeckung zunutze, daß die Traktionseigenschaften von verzweigten Paraffinölen mit einem
niederen Grad geminaler Dimethylverzweigung (oder mit einer starken NMR-Bande bei etwa 8,84 bis 8,85 τ)
dadurch verbessert werden können, daß man damit ein vollständig hydriertes, flüssiges Isobutylenpolymeres
vermischt, das zu einem hohen Anteil aus wiederkehrenden Einheiten mit geminaler Dimethylverzweigung
besteht (verdeutlicht durch eine starke NMR-Bande bei etwa 8,58 τ). Diese verschnittenen öle
können vorteilhaft noch mit 0,1 bis 10 Gewichtsteilen von unter strengen Bedingungen hydrierten
Naphthendestillaten verschnitten werden.
Es wurde außerdem festgestellt, daß flüssige Q8-bis
C40-Naphthene, die ein Perhydroterphenyl enthalten,
oder flüssige C13- bis C25-Naphthene, die
Perhydrofluoren als Grundstruktur enthalten, sich als Schmier- und Ubertragungsflüssigkeiten für in
Stufen oder stufenlos arbeitende Zugantriebe eignen.
Die Erfindung betrifft daher auch ein Schmiermittel, welches sich für ein Kraftübertragungssystem mit
Stufengetriebe, Rollengetriebe oder mit stufenlosem Gv.1 riebe besonders gut eignet. Das Schmiermittelgemisch
besteht aus einer Kohlenwasserstoffbasis mit einer Viskosität von 2.0 bis 12cSt bei 98,89CC
und einer Ultraviolettabsorption bei 260 πΐμ
(260 UVA) unter 0,5, vorzugsweise unter 0,1. Erfindungsgemäß enthält diese Basis mindestens 5, vorzugsweise
mindestens 10 Gewichtsprozent eines C18-bis C26-Perhydroterphenyls oder eines C13- bis C25-Perhydrofluorens.
So kann beispielsweise ein Kraftübertragungssystem, das ein in Stufen arbeitendes
Rollengetriebe und als Schmiermittel eine Kohlenwasserstoffbasis umfaßt, die 10 Volumprozent Perhydrofluoren
und 90 Volumprozent eines Polyisobutylenöls mit einer Viskosität von 5 cSt bei 98,89° C,
in dem mehr als 33% der wiederkehrenden Einheiten in geminaler Dimethylkonfiguration vorliegen, enthält,
bei einem höheren Drehzahlendurchsatz arbeiten, als es die Verwendung der besten naphthenischen
Mineralöle zuläßt.
In einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung wird in einem Kraftumwandlungssystem mit
Reibungsantrieb ein Schmier- und Kraftübertragungsmittel verwendet, das aus einer überwiegend oberhalb
260° C siedenden Kohlenwasserstoffbasis mit einer kinematischen Viskosität von 1,5 bis 200,0, vorzugsweise
1,8 bis 2OcSt bei 98,89° C besteht. Erfindungsgemäß enthält diese Basis perhydriertes Orthoterphenyl
oder Perhydrofluoren oder ein gesättigtes, mit C19- bis Qo-Kohlenwasserstoffresten substituiertes
Terphenylderivat oder ein mit Kohlenwasserstoffresten substituiertes Derivat von perhydriertem Fluoren,
worin als Kohlenwasserstoffreste Alkyl-, Cydoalkyl- oder Alkylcycloalkylreste vorliegen können.
Perhydrofluoren (das einen ASTM-Viskositätsindex von 105, eine kinematische Viskosität bei 98,89°C
von 2,5 cSt und einen Stockpunkt unter 0°C aufweist) und dessen C17- bis C23-alkylsubstituierte Derivate,
z. B. das Dimethyiderivat, sind als Bestandteile für Ubertragungsflüssigkeiten ebenso geeignet wie Perhydroacenaphthylene.
Bevorzugte perhydrierte Acenaphthylen- und Fluorenderivate können durch Perhydrieren
der folgenden Fluorenverbindungen (oder ihrer Hydrierungsprodukte) erhalten werden:
l-(5-Acenaphthyl)-butan,
1 -(5-Acenaphthyl)-hexan,
9-Methylfluoren,
9-(4-Methylbenzyliden)-fluoren,
9-Phenylfluoren,
1 -(5-Acenaphthyl)-hexan,
9-Methylfluoren,
9-(4-Methylbenzyliden)-fluoren,
9-Phenylfluoren,
l,8-Dimethyi-9-(2-tolyl)-fluoren,
9-Benzylidenfluoren.
9-Benzylidenfluoren.
Bevorzugte perhydrierte Terphenylderivate können durch Perhydneren von Orthoterphenyl (oder hydrierten
Orthoterphenylen), von C19- bis C24-methylsubstituierten
o-Terphenylen oder durch Hydrieren von Kohlenwasserstoff-Fraktionen erhalten werden,
die mindestens 5% o-Terphenyl enthalten.
Die erfindungsgemäßen monomerenfreien perhydrierten
Terphenyl- und Fluorenverbindungen werden gewöhnlich aus Destillatfraktionen hergestellt, die
beim Raffinieren von Erdöl anfallen, beispielsweise aus dem Kreislaufstrom des katalytischen Crackens
oder dem Kreislaufstrom bei der thermischen Entmethylierung von alkylaromatischen Kohlenwasserstoffen.
Zufriedenstellende Ubertragungsflüssigkeiten können aus diesen perhydrierten Destillatfraktionen
zusammengestellt werden, wenn die Destillatfraktion mindestens 5% (vorzugsweise mindestens 15%) Terphenyl-,
Fluoren-, Hydrofluoren- oder Hydroterphenylverbindungen enthält.
Wenn die erfindungsgemäße Kohlenwasserstoffbasis im wesentlichen aus Naphthenen besteht, die perhydriertem
Terphenyl, Fluoren oder deren Alkyl- und Cycloalkylderivaten entsprechen, hat diese Basis einen
niedrigen Viskositätsindex und daher schlechte Tieflemperaturcigcnschaften,
wie Stockpunkt. Es wurde jedoch gefunden, daß neue Ubertragungsflüssigkeiten
mit einem Traktionskoeffizienten, der mindestens um 10% größer als der von DMAP (bei 182,9 m/min,
bei 93,33° C und 28 123 kg/cm2) ist, und einem ASTM-Viskositätsindex
von mehr als 40, durch Verschneiden von 1 bis 20 Gewichtsteilen flüssiger verzweigter
paraffuiischer Kohlenwasserstoffe mit durchschnittlich mehr als drei Verzweigungen pro Kette mit
flüssigen C18- bis C40-N aphthenen, die Perhydroterphenyl-
oder Perhydrofluorenreste als Kernstruktur enthalten, hergestellt werden können.
Es wurde überraschenderweise gefunden, daß ein besonders vorteilhaftes Kraftübertragungssystem einen
Reibungskraftantrieb und als Schmier- und übertragungsmittel dafür eine im wesentlichen gesättigte
Kohlenwasserstoffbasis mit einer UV-Absorption unter 0,5 bis 260 m μ umfaßt, die mindestens eine der
folgenden Verbindungen enthält: Perhydroorthoterphenyl, C1R- bis C^-kohlenwasserstoffsubstituierte
Terphenylderivate, Perhydrofluoren, C14-Ws C25-kohlenwasserstoffsubstituierte
Derivate des Perhydro-
fluorene, wobei die Perhydroterphenyl- odei Perhydrofluorenverbindung
in einer Menge von mindestens 5 Gewichtsprozent, bezogen auf die Basis, vorliegt
und die außerdem 0,1 bis 20 Gewichtsteile, be-
zogen auf das Perhydrofluoren, eines vollständig hydrierten flüssigen Polymeren, Copolymeren oder
Terpolymeren eines C3-, C4-, C5-, C6-, C7- oder
C8-Olefins enthält. Vorzugsweise handelt es sich um
ein Polymeres von Isobutylen, 3-Methylbuten-l, 4-Methylpenten-1
oder 2,3-Dimethylbuten-l. Besonders vorteilhaft ist es, wenn mindestens 35%, vorzugsweise
90 bis 100%. der wiederkehrenden Einheiten (mit Ausnahme
der endständigen Methylgruppen) des Olefinpolymeren die Struktur
C-
I
R2"
R2"
-C-H
aufweisen, worin R1" ein Wasserstoffatom oder einen
Methylrest bedeutet und Ri' einen Isopropyl- oder Isobutylrest bedeutet, wenn R1" ein Wasserstoffatom
ist, und Rj' einen Methyl-, Äthyl-, Isopropyl- oder
Isobutylrest bedeutet, wenn R1" für einen Methylrest steht.
Eine andere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung betrifft die Verwendung eines Schmier- und
Kraftübertraguiigsmittels auf Kohlenwasserstoffbasis
mit einer kinematischen Viskosität bei 98,89 C im Bereich von 1,5 bis 200,OcSt in einem Kraftübertragungssystem
mit Zugantrieb.
Die Kohlenwasserstoffbasis enthält ein Paraffinöl mit einem Gehalt von weniger als 1 Gewichtsprozent
Aromaten. Die UV-Absorption bei 260 ιτίμ liegt unterhalb
0.5. Vorzugsweise wird dieses Paraffinöl durch Hydrieren eines Mineralöls mit mehr als 60% paraffinischem
Kohlenstoffgehalt (CP). mehr als 30% naphthenischem
Kohlenstoffgehalt (Cn) und mehr als 2% aromatischem Kohlenstoffgehalt (C,,) unter strengen
Bedingungen erhalten. Das Paraffinöl hat vorzugsweise einen ASTM-Viskositätsindex über 80. einen Brechungsindex
von mehr als 1.47 bei 2O1-C und eine
SUS-Viskosität im Bereich von 60 bis 3000 bei 37.78° C.
In einer anderen Ausführungsform enthält die Basis 5 bis 75% eines C13- bis C40-Naphthens mit einer
Einfriertemperatur im Bereich von —90 bis —30" C. Dieses Naphthen enthält als Kernstruktur ein Cyclohexylhydrindan.
Di(cyclohexyl )alkan, Spirodekan. Spiropentan, Perhydrofluoren, Perhydrobiphenyl, Perhydroterphenyl, Dekalin, Norbornan. Perhydroindacen, Perhydrohomotetraphihen, Perhydroacenaphthen. Perhydrophenanthrene, Perhydrocrysen, Perhydroindan-1 -spirocyclohexan, Perhydrocarylophyllen. Pinan, Camphan, Perhydrophenylnaphthalin. Perhydropyren oder Adamantan. Obwohl die gebräuchlichen paraffmischen und naphthenischen Mineralöle
einzelne oder alle der genannten Naphthenarten in geringen Mengen enthalten, findet nian kaum mehr
als 5% jeder einzelnen Art in irgendeinem Mineralschmieröl vor. Daher ist es zweckmäßig, ein Paraffinöl
des erfindungsgemäß verwendbaren Typs zu analysieren, insbesondere seinen Gehalt an den genannten
Naphthenen zu bestimmen und diesem Paraffinöl mindestens eine Verbindung aus wenigstens einer
der genannten Naphthengruppen in einer solchen Menge zuzusetzen, daß der Traktionskoeffizient erhöht wird. Vorzugsweise sollte der mittlere Traktionskoeffizient bei 304,8 m/min durch diesen Naphthenzusatz um mindestens 10% erhöht werden.
Besonders bevorzugte Naphthene, die zugesetzt werden können, sind solche, die einem perhydrierten
Polymeren, Copolymeren oder Terpolymeren der folgenden Styrole entsprechen:
(1) Styrol,
(2) (i-Methylstyrol,
(3) /('-Methylsiyrol.
(4) ein mono- oder dimethylringsubstituiertes Derivat von (1), (2) oder (3).
Von der Erfindung erfaßt werden auch Kraftüberüagungssysteme,
die ein Paraffinöl und 1 bis 10 Gewichtsteile, bezogen auf das Paraffinöl. eines vollständig
hydrierten, flüssigen Polymeren. Copolymeren oder Terpolymeren von C3- bis C8-Olefinen enthalten.
Eine andere Klasse von Mischungsbestandteilen,
die sich zum Verschneiden mit diesen Paraffinölen oder Gemischen dieser Paraffinöle mit erfindungsgemäß
bevorzugten Naphthenen oder verzweigten Paraffinen eignen, ist ein unter strengen Bedingungen
hydroraffiniertes Naphthenschmieröl. das weniger als 1 % aromatischer Kohlenwasserstoffe enthält und eine
Viskosität im Bereich von 30 bis 10 000 SUS bei 37.78° C aufweist.
öl I in Tabelle UI veranschaulicht die Vorteile einer
erfindungsgemäßen Ausführungsform, nämlich einer Kohlenwasserstoffbasis mit einer kinematischen Viskosität
bei 98.89° C im Bereich von 1.5 bis 200.OcSt.
die ein Paraffinöl mit weniger als 1 Gewichtsprozent Aromaten und einer UV-Adsorption bei 260 ma
von weniger als 0.5 sowie 5 bis 75% eines Naphthens enthält, das einem perhydrierten Polymeren. Copolymeren
oder Terpolymeren von
(11 Styrol.
(2) fi-Methylslyrol.
(31 ,'-Methylstyrol und
(4) einem mono- oder dimethylringsubstituicrtcn Derivat der Verbindungen (1). (2) oder (31 entspricht.
Nach einer anderen Ausführungsform wird als Bestandteil einer verschnittenen Kraftübertraeunasflüssigkeit.
die ein Paraffinöl mit weniger als lO Gewichtsprozent
an aromatischen Bestandteilen enthalten kann, bevorzugt ein gesättigtes, synthetisches,
verzweigtes Paraffinöl verwendet! Dieses wird erhalten durch Vermischen eines vollständig hydrierten
flüssigen lsobutylenpolymeren mit einem beliebig hohen Grad an geminaler Dimethylverzweigung (um
eine starke NMR-Bande bei etwa 8.58 τ zu erzeugen)
mit einem verzweigten synthetischen Paraffinöl mit niedrigem Grad an geminaler Dimethylverzweigung
(verdeutlicht durch eine schwache NMR-Bande bei etwa 8,58 τ) und mit einem hohen Anteil an nicht durch
Nachbargruppen beeinflußten Methylengruppen (es wird so eine starke NMR-Bande bei etwa 8.84 bis
8,85 τ erzeugt). Ein Beispiel Tür ein solches ül ist öl J
in Tabelle III, das eine Viskositäts-Temperatur-Funktion VI von 83 und einen durchschnittlichen Traktions-
koeffizienten von 0,044 (bei 304,S m/min) zeigt. Vorzugsweise besitzt dieses verzweigte Paraffinöl, das
10 bis 90 Gewichtsprozent Paraffine mit einem hohen Anteil durch Nachbargruppen beeinflußter Methylengruppen und 10 bis 90% Paraffine mit einem niedrigen
Anteil durch Nachbargruppen beeinflußter Methylengruppen enthält, ein mittleres Molekulargewicht im
Bereich von 170 bis 1000. Dieses verschnittene, synthetische Paraffinöl kann außerdem vorteilhaft mit
/fS
1 bis 10 Gewichtsteilen, bezogen auf das Gemisch aus verzweigten Paraffinen, mindestens eines anderen
verzweigten Paraffins verschnitten werden, das einem vollständig hydrierten Polymeren, Copolymeren oder
Terpolymeren von C3- bis C8-Olefinen entspricht.
Bevorzugte verzweigte Paraffine in diesen Gemischen entsprechen vollständig hydrierten Polymeren von
Propylen, 3-Methylbuten-1,4-Methylpenten-1,2,3-Dimethylbuten-1.
1-Hexen oder 1-Octen oder einem Copolymeren von Propylen und Äthylen. Weiterhin )0
geeignet als Ubertragungsflüssigkeit ist eine Kohlenwasserstoffbasis,
die ein Gemisch aus mindestens zwei verzweigten Paraffinölen, vorzugsweise ein Gemisch
aus mindestens einem verzweigten Paraffinöl mit einer starken Bande bei 8,58 τ im NMR-Spektrum
mit einem anderen verzweigten Paraffinöl, das eine starke NMR-Bande im Bereich von 8,84 bis 8,85 τ
zeigt, sowie 5 bis 75% eines C13- bis C^-Naphthens
mit einer Einfriertemperatur von -90 bis -300C, enthält. Dieses Naphthen weist als Kernstruktur
einen Cyclohexylhydrindan-, Di(cyclohexyl)alkan-, Spirodekan-, Spiropentan-, Perhydrofluoren-, Perriydrobiphenyl-,
Perhydroterphenyl-, Dekalin-, Norbornan-, Perhydroindacen-, Perhydrohomotetraphthen-,
Perhydroacenaphthen-, Perhydrophenanthren-, Perhydrocrysen-, Perhydroindan - 1 - spirocyclohexan-.
Perhydrocarylophyllen-, Pinan-, Camphan-, Perhydrophenylnaphthalin-, Perhydropyren-
oder Adamantanrest auf.
In einer anderen Ausfuhrungsform der Erfindung wird in einem Kraftübertragungssystem mit Reibungsantrieb
ein Schmier- und übertragungsmittel verwendet, welches eine Kohlenwasserstoffbasis mit
einer kinematischen Viskosität bei 98,89° C im Bereich von 1.5 bis 200.OcSt enthält. Diese Kohlenwasserstoffbasis
enthält erfindungsgemäß mindestens eine gesättigte Cn- bis C40-Adamantanverbindung. die
keine anderen Elemente als Kohlenstoff, Wasserstoff, Fluor oder Sauerstoff umfaßt. Wenn in diesen Adamantanverbindungen
Sauerstoff anwesend ist, muß er in Form einer Äther- oder Estergruppe vorliegen..
Die erfindungsgemäß bevorzugten, gesättigten Adamantane sind die folgenden Verbindungen:
(1) Alkoxyderivate von Alkyladamantanen (z. B. M ethoxyderi vate);
(2) Perhydrierungsprodukte von Benzoxyadamantanen,
(3) Diester mit 1 oder 2 Adamantankernen,
(4) Alkylderivate der genannten Verbindungen, deren Alkylrest 1 bis 10 Kohlenstoffatome enthält,
(5) Cycloalkylderivate der bereits genannten Verbindungen,
die als Cycloalkylrest einen Cyclopentyl-. Cyclohexyl- oder einen mono- oder dimethylsubstituierten
Cyclopentyl- oder Cyclohexylrest enthalten,
(6) ein Dicycloalkylderivat von Adamantanes, das
als Dicycloalkylgruppe einen Dicyclohexyl-, Di-(cyclohexyl)propylrest
oder ein Mono-, Di- oder Tetramethylderivat eines dieser Reste enthält,
(7) ein Alkylderivat von Adamantan, in dem die Alkylgruppe vorzugsweise 1 bis 10 Kohlenstoffatome
enthält,
(8) sowohl mit Alkyl- als auch mit Cycloalkylresten substituiertes Adamantan, wobei die Alkylreste
1 bis 10 Kohlenstoffatome enthalten und als. Cycloalkylreste Cyclopentyl-, Cyclohexylreste
oder deren Alkylderivate vorliegen.
(9) Fluorsubstitutionsprodukte der aufgezählten gesättigten Adamantanverbindungen.
Beispiele für erfindungsgemäß bevorzugte gesättigte Adamantanverbindungen sind Perhydro-1-benzoxyadamantan,
das durch Perhydrieren von 1-Benzoxyadamantan in Gegenwart eines Raney-Nickelkatalysators
bei 2000C unter einem Wasserstoffdruck von
211 at erhalten wurde, sowie die Monoester der 1 -Adamantancarbonsäure.
Besonders wertvoll für die Zwecke der Erfindung sind die folgenden Diester:
1. Diester von alkylsubstituierten Adamantan-1,3-diolen
mit Alkancarbonsäuren oder Cycloalkancarbonsäuren.
II. Diester von alkylsubstituierten Monohydroxyadamantanen mit Alkandicarbonsäuren oder
Cycloalkandicaibonsäuren.
Außerdem eignen sich Verbindungen, die durch Alkylieren von Adamantankohlenwasserstoffen des
C10- bis C^-Bereichs mit ein bis vier freien Brückenkopfstellungen
erhalten wurden.
Fluor- und Perfluorderivate beliebiger der aufgezählten
Adamantanverbindungen, wie sie durch überleiten der Adamantanverbindungen in der Dampfphase
über ein CoF3-BeU in einem bei etwa 35O0C
gehaltenen Röhrenreaktor erhalten werden, sind ebenfalls gut geeignet als Übertragungsflüssigkeiten.
Besonders bevorzugte Adamantanverbindungen sind Dimethylbutyladamantan, Dimethyloctyladamantan,
Dimethylcyclopentyladamantan, Dimethylcyclohexyladamantan, Dicyclohexyläthyladamantan,
Dimethyladamantandipelargonat und Dimethyladamantandicaproat,
in welchen sämtliche Substituenten des Adamantane in Brückenkopfstellungen gebunden
sind.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung betrifft eine als Übertragungsflüssigkeit geeignete
Kohlenwasserstoffbasis, die ein Gemisch substituierter Adamantane enthält. Vorzugsweise wurden
diese substituierten Adamantane durch Umsetzen eines im wesentlichen von aromatischen oder olefinischen
ungesättigten Verbindungen freien Erdölkohlenwasserstoffstroms, der mindestens einen perhydrierten
aromatischen Kohlenwasserstoff mit drei Ringen und mindestens 12 Kohlenstoffatomen enthält,
in einem Temperaturbereich von —5 bis +50C an einem Aluminiumhalogenidkatalysator erhalten
Dabei werden die Ausgangskohlenwasserstoffe se lange mit dem Aluminiumhalogenidkatalysator ii
Berührung gehalten, bis wenigstens ein wesentliche: Teil der perhydroaromatischen Verbindung in einei
Kohlenwasserstoff mit Adamantanstruktur umgewan delt worden ist Die so erhaltenen Adamantane könnei
durch Alkylieren weiter modifiziert werden.
Eine bevorzugte verschnittene übertragungsflüssig keit enthält Perhydrophenanthren und 0,1 bis 10 Teil
Cyclopentyldimethyladamantan pro Teil Perhydrc phenanthren.
Beispiel I zeigt die Herstellung eines o-Methy
styTolpolymerisats, das einen hohen Anteil an 1,3,3-Tr
methyl-1-phenyltndan und einen geringeren Ante an Trimeren und an ungesättigten a-Methylstyro
dimeren enthält
Beispiel Π zeigt die Hydrierung des Poly(a-methy
styrol)-Ols aus Beispiel I unter Bildung einer Kohlei
wasserstoffbasis, die etwa 70% 1,1 ,3-Trimethy 1-3-cyclchexylhydrindan
enthält.
Beispiel III verdeutlicht die Herstellung eines stark verzweigten Paraffinöls mit gutem Traktionskoeffizienten
und gutem Viskositätsindex durch Hydrieren eines Öls, das durch thermisches Cracken von
hochmolekularem Polyisobutylen erhalten wurde.
Beispiel IV zeigt die Herstellung eines verzweigten Paraffinöls durch Hydrieren von Poly-l,3-(3-methylbuten-1).
Beispiel V zeigt die Herstellung eines verzweigten Paraffinöls durch Hydrieren eines flüssigen Polymeren
von 2,3-Dimethylbuten-l.
Beispiel VI veranschaulicht das günstige Verhalten von zwei erfindungsgemäßen Ubertragungsflüssigkeiten
in einem Zugkraftantrieb im Vergleich mit einem konventionellen Naphthenschmieröl (öl 35)
und einem Polybutenöl, das durch Polymerisation eines Butylengemisches erhalten wurde (Ul 23).
466 g eines handelsüblichen «i-Methylstyrolpolymeren,
das durch konventionelle säurekatalysierte Polymerisation erhalten wurde, gibt man in einen mit
einer 2,54-cm-Kolonne versehenen 1-1-Rundkolben.
Das Polymere wird bei einer Kolbentemperatur von etwa 2900C und einer Temperatur der Dampfphase
von etwa 2100C unter einem Vakuum von etwa 6 mm
Quecksilber im wesentlichen ohne Rückfluß und ohne Fraktionierung destilliert. Man erhält 373 g Destillat
und etwa 73 g eines nach der Destillation im Kolben verbliebenen Rückstandes. Das handelsübliche n-Methylstyrolpolymere
hat einen Erweichungspunkt von 98,89° C, eine Gardner-Holdt-Viskosität von J-L, ein
spezifisches Gewicht von 1,075, einen Brechungsindex bei 20° C von 1,61, ein Molekulargewicht von 685, die
Jodzahl 0, die Säurezahl 0 und die Verseifungszahl 0.
300 g des im Beispiel I erhaltenen Destillats gibt man zusammen mit 7,5 g eines Raney-Nickel-Katalysators
in einen Autoklav aus korrosionsfestem Stahl und legt 210,9 atü reinen Wasserstoffdruck an, während
man erhitzt, bis im Autoklav eine Temperatur von 1500C erreicht ist. In diesem Augenblick tritt eine
exotherme Reaktion ein, und das Erhitzen wird unterbrochen. Man läßt die Temperatur bis etwa 220° C
ansteigen und hält weitere 6 Stunden einen Wasserstoffdruck von 210,9 atü aufrecht. Dann wird der
Autoklav langsam auf Raumtemperatur gekühlt, wobei man den Wasserstoff druck von 210,9 atü aufrechterhält,
um eine Dehydrierung des hydrierten Produktes zu vermeiden. Das erhaltene perhydrierte PoIy-(n-methylstyrol)-öl
wird fraktioniert, um unterhalb von 125° C siedende Bestandteile zu entfernen. Die
Eigenschaften des erhaltenen perhydrierten Produktes sind in Tabelle II unter Ul 5 aufgeführt. Der Traktionskoeffizient
dieser Flüssigkeit wird in einer Vorrichtung nach F. G. R ο u η d s, Journal of C & E Data, 5,
S. 499 bis 507 (1960), unter Verwendung von zwei Druckkugellagern aus Stahl an 170 ml des Schmiermittels
bestimmt Dabei mißt man das durch die Kugellager übertragene Drehmoment als Funktion
der Belastung, Geschwindigkeit und Ultemperatur.
Der aus diesen Messungen errechnete Koeffizient ist in Tabelle II aufgeführt. Die Übertragungsflüssigkeit
wird außerdem al° Schmiermittel in einem Versuchsgetriebe mit eingebautem Dynamometer bei
Geschwindigkeiten von 609 bis 914 m/min und in einem Automobil mit einem Drehzahlumwandler getestet.
Das Verhalten in diesen Versuchen beweist, daß das öl als Ubertragungsflüssigkeit zufriedenstellende
Eigenschaften besitzt, daß jedoch die Tieftemperatureigenschaften des Öls für die Verwendung in Automobilen
nicht ausreicht. Die Analyse durch kernmagnetische Resonanz zeigt, daß dieses öl dieses Beispiels
etwa 20% Trimere (überwiegend Hydrindan), etwa 10% 2,5-(Dicyclohexyl)-2-methylpentan und etwa 70%
!,l^-Trimethyl-S-cyclohexylhydrindan enthält.
Ein handelsübliches Polyisobutylenpolymeres mit einem Molekulargewicht von 10000. dasdurch Niedertemperaturpolymerisation
mit einem AlCl,-Katalysator hergestellt wurde, wird gemäß Beispiel I thermisch
gecrackt. Etwa 50% des Polymeren spaltet sich zu Isobutylen. Der übrige Anteil wird mit Hilfe
eines 0,5% Palladium auf Aktivkohle enthaltenden Katalysators bei 275° C und einem Wasserstoffdruck
von 105,5 at 8 Stunden lang hydriert. Das erhaltene hydrierte Polyisobutylenöl hat die in Tabelle II für
öl 34 aufgeführten Eigenschaften und zeigt eine starke NMR-Bande bei 8,58 τ und nahezu keine NMR-Bande
bei 8,84 bis 8,85 τ.
Eine trockene V-rl-Limonadennasche beschickt man
mit 235 g trockenem, reinem 3-Methylbuten-l, 16 ml
einer 1 molaren Lösung von Al2(CH2CH3I3Cl3 in
Cyclohexan und 14 ml einer 1 molaren Lösung von TiCl4 in Hexan. Die Reaktion verläuft bei 30c C während
einer Dauer von 20 Stunden. Das Reaktionsge-
misch wird dann V2 Stunde lang mit 5 ml konzentriertem
Ammoniumhydroxyd verrührt und der Katalysatorrückstand von dem Gemisch abfiltriert. Das Lösungsmittel
wird aus dem· Produkt durch Destillation entfernt und das verbliebene lösungsmittelfreie Öl bei
etwa 0,5 mm Hg zur Entfernung unter 150° C siedender
Produkte destilliert. Man erhält 104 g eines öligen Destillationsrückstandes mit einer kinematischen Viskosität
bei 98,89° C von 175 cSt. Die Analyse durch kernmagnetische Resonanz zeigte, daß die Struktur
der Polymereneinheiten durch 1,39-Addition und nicht durch die erwartete 1,2-Addition zustande kommt.
Das erhaltene Produkt entspricht daher Poly-1.3-(3-methylbuten-l).
Das erhaltene Produkt wird, wie im Beispiel III beschrieben ist, gecrackt und hydriert
und das dabei gebildete öl fraktioniert. Fine der Fraktionen dieses Öls zeigt Tabelle II als öl 31. Ebenfalls
verwendbar ist Poly-2-methylbuten-l, das nach
Hydrierung ein wertvoller Bestandteil für eine Kraftübertragungsflüssigkeit ist
2,3-Dimethylbuten-l wird wie im Beispiel IV 20 Stunden lang bei 300C an einem Katalysator umgesetzt,
der aus 1,17 Mol Äthylahiminiumsesquichlo-
rid und 1 Mol Titantetrachlorid hergestellt wurde. Nach Entfernen des nicht umgesetzten Monomeren
durch Destillation aus dem katalysatorfreien Reaktionsgemisch erhält man ein Ul in 72%iger Ausbeute.
Dieses Ul wird wie im Beispiel III hydriert. Die Eigen-
schäften des hydrierten UIs zeigt Tabelle H unter Ul 9.
Die flüssigen Polymeren von 2,3-Dimethylbuten-l
sind auf Grund ihrer thermischen Stabilität und der Stabilität gegen Oxydation, wie sie aus den für öl 9
in Tabelle II aufgeführten Eigenschaften ersichtlich ist,
von großem Wert als Ubertragungsflüssigkeiteii oder
als Bestandteile von Dberiragungsflüssigkeiten. Polymere
mit höherem Molekulargewicht können aus 2,3-Dimethylbuten-l unter Verwendung eines kationischen
Systems, beispielsweise eines BF3-KaIaIysaiors,
bei tiefer Temperatur (wie -78° C) hergestellt werden. So erhält man beispielsweise mit BF3 bei
— 78°C in 13,5%iger Ausbeute, bezogen auf das eingesetzte Olefin, ein hochmolekulares 2,3-Dimethylbuten-1
-Polymeres, das optisch durchsichtig und hart ist und ein hohes Molekulargewicht aufweist (Grenzviskosität
0,1 bis 300C in Cyclohexan). Diese Hochpolymeren sind nützliche Zusätze für Wachs- oder
Paraffingemische, um diesen erhöhte Härte und Festigkeit zu verleihen.
Das öl (öl 5) aus Beispiel I wird in einem Zugantrieb
geprüft. In gleicher Weise werden die öle 1,
23 und 35 aus Tabellen I und II in dieser Transmission geprüft. Ein Vergleich des maximalen Drehmoments,
das ohne Schlupf in dieser Kraftübertragung mit jeder dieser vier Flüssigkeiten erhalten werden kann, wird
zusammen mit dem Viskositätsindex und dem in der Laboratorium - Prüfvorrichtung bei 35 153 kg/cm2,
93,33°C und 304,8 m/min erhaltenen Traktionskoeffizienten in Tabelle V gezeigt. Daraus ist ersichtlich,
daß öl 1 die beste Kombination aus Traktions- und Fließeigenschaften (z. B. Viskositätsindex) aufweist.
öl 1 hat in der Laboratoriumvorrichtung nur einen um 9% größeren Traktionskoeffizienten als öl 23
und widersteht doch einem um 32% höheren Drehmoment ohne Schlupf als öl 23. Es ist weiterhin ersichtlich,
daß öl 5, das etwa 20% pei hydrierter u-Methylstyroltrimere enthält, die besten Traktionseigenschaften,
jedoch den niedrigsten Viskositätsindex von allen vier ölen besitzt.
40
Struktur und/oder Herstellungsart
45
50% öl 6 + 50% öl 34 — Tg. (Einfriertemperatur)
= -93° C
öl 1 + 4% Mittel zum Verbessern des VJ auf Polyacrylatbasis + 35 ppm Teile pro 1 MiI-lionTeilesiliciumhaltigesSchaumverhütungsmittel
5% öl 40 + 95% öl 6
30% öl 6 + 70% öl 34 — Tg. = -88,5° C
Perhydriertes Methylstyrol-Dimerisat
(PHAMSD), 10% DCHMP, 20% Trimere (überwiegend Hydrindan), 70% DMMCHH
(PHAMSD), 10% DCHMP, 20% Trimere (überwiegend Hydrindan), 70% DMMCHH
55
60
CH3 CH3
I I
C—C—C
CH3 H
CH3 H
DCHMP
Tg. = -66° C, Dichte = 0,93 öl entsprechend öl 5, jedoch mit 15% Trimeren
Perhydrierung von Poly(4-methylpenten-l)
Tg. = -66° C, Dichte = 0,93 öl entsprechend öl 5, jedoch mit 15% Trimeren
Perhydrierung von Poly(4-methylpenten-l)
H | :—η | H | H | H | H | H | 3C—C-CH3 I |
-95°C | |
H- |
C
-( |
I H3C C CH3 |
= -86CC | H | I H—C—H I |
H | H | ||
10% OK | |||||||||
Tg.= | S + 90°/ | j öl | 19 — Tg. = | ||||||
Perhydriertes Polymeres von (2,3-Dimethylbuten-l)
CH3
-C —
-C —
CH,
H ; H
-C C C-
I H I H
H3C-C-CH3 H3C-C-CH3
H H
Tg. = -74°C
50% öl 6 + 50% öl 19 — Tg. = -8I0C
50% Tetraisopropyldecalin (TIPD) + 50% öl 19 —Tg. = -78°C
50% öl 22 + 50% öl 34
50% öl 6 + 50% öl 19 — Tg. = -83° C
Perhydriertes «-Methylstyrol-Dimerisat — Tg. = -56°C (30% DMMCHH, 30%
DCHMP, 40% Trimere und geringe Mengen Tetramere)
Perhydriertes Styrol-Dimerisat (PHSD) — mittl. Molgewicht 305 (15% Hydrindan-Dimeres
und Dicycloalkan-Dimeres, 85% Trimere mit geringer Menge Tetramere) — Siedebereich 150 bis 235°C/0,l mm Hg
CH3
I H H
c—c—c
HHH
Dicycloalkan
Hydrindan
Tg. = -54CC
Tg. = -54CC
Fortsetzung
öl 6 + 1I2Vo 4,4'-Tetramethyldiaminophenylmethan
(Antioxydationsmittel) -I- 1U0Zo
N - phenyl -1 - naphthalamin + 1 % Trikresyl-phosphat
(Antiverschleißmittel)
Tetraisopropyldecalin (TIPD)
i-C3H
i-C3H
i-C3H7
Tg. = -48,3 C
50% öl 22 (- 50% öl 19
Starke Hydrierung von öl 23 (Polybuten A)
CH,
H H
CH3
C —
C —
CH,
H
-C-r-fO
-C-r-fO
CH3 CH3
-C-
30
Jodzahl = 0,1
Tg. = -93 C
Tg. = -93 C
70% öl 34 + 30% hydriertes Styroltrimerenöl
(15,9 cSt bei 98,89°C)
(Einfriertemperatur (Tg.) des Gemisches
= - 1020C) mit weniger als 10% an Tetrameren und Dimeren
(Einfriertemperatur (Tg.) des Gemisches
= - 1020C) mit weniger als 10% an Tetrameren und Dimeren
30% öl 17 + 70% öl 34 —Tg. = -88° C
Unter strengen Bedingungen hydriertes Naphthendestillat (erhalten durch weitere Hydrierung
von öl 27)
Durch »Dumbbell - Blending« vermischte Fraktionen von säurepolymerisierten gemischten
Butenen, die dann einer milden Hydrierung unterworfen wurden (wie in USA.-Patentschrift 3 100 808). Das erhaltene
öl besitzt einen Flammpunkt von 143,30C, einen Siedebereich von 243,3 bis
560° C (90%), hat zu etwa 40% geminale Konfiguration und besitzt weniger als 5%
cyclischer Reste — Tg. = -880C, mittleres Molekulargewicht: 375
15% eines Öls mit einem ASTM-Vl (D 2270) von -508 und einer kinematischen Viskosität
KV von 34,75 cSt bei 98,89 C. erhalten durch Hydrieren eines «-Methylstyrol-Polymerisats
+ 84% eines Öls init einer ASTM-VI von 27, erhalten durch starke Hydrierung
(auf weniger a\. ' % Aromatengehalt) eines
Naphthendestillats mit 110 SUS v'oei 37,8°C)
Fraktion mit schmalem Siedebereich (215 bis
285°C/O,2mm Hg, mittlerem Molekulargewicht
496) von öl 43 — Tg. = - 84" C
35
40
45
55
6o
Dl
26
Perhydrierung von Öl 40 zu »Hydimer«-Öl mit 55% Dimeren mit Hydrindan- und Di-(eycloalkan)-Struktur
und 45% Trimeren. Mittleres Molekulargewicht bei 147; Siedebereich
150 bis 196°C/0,3 mm Hg. Strukturen des dimeren Anteils des Öls sind
und
CH3
I H H
c—c—c
HHH
Tg. = -75 C
Weitere Hydrierung von öl 36 und Entfernung verbliebener Aromalen durch Adsorption
an Kieselgel
30% öl 34 + 70% eines Öls mit der Viskosität 2,94 cSt (bei 2100C) entsprechend öl 26,
jedoch mit 40% Trimeren — Tg. = - 85C C 50% öl 34 + 50% eines hydrierten Polystyrolöls
mit 8 cSt (bei 210"C) entsprechend öl 15 mit einem Gehalt an 80% Trimerer
(etwas Tetrameren) und 20% Dimeren — Tg. = -94°C
Hydrierung von öl 35 bis CA = 2% (Kataly
sator sulfidiertes Ni/Mo-Oxyd, 0,5 LHSV frisch zugeführt, 3,5 LHSV aus dem Kreis
lauf, 343,30C, 70,3 at H2), Jodzahl 15,3 Tg.
= -79 C
Hydrierung von polymerisiertem 3-Methyl buten-1
CH3
-C —
-C —
H
-C-
-C-
-C-τ-
CH3
195 UVA = 2,5
Tg. = -87° C
Tg. = -87° C
l,3-(5,7-Dimethyl)adamantyldipelargonat
(DMAP) o
(DMAP) o
Il
CH3
Il
—O — C —(CH2I7-CH1
Tg. = -87° C
Fortsetzung
Hydrierung eines 90% gelartige Aromaten enthaltenden Extrakts der Furfuralextraktion
eines Naphthendestillats mit 150 SUS bis zu einem Gehalt von 30% gelartigen Aromaten —Tg. = -63,5° C
Hydrierung von gecracktem Polyisobutylen. Das erhaltene hydrierte öl hat eine starke
NMR-Bande bei 8,58 τ und keine merkliche
Bande bei 8,84 bis 8,85 τ. Siedebeginn = 343,3° C, 90%iger Anteil bei 532° C
CH3
-C —
-C —
-C-H
20
195 UVA = 0,77; durchschnittliches Molgewicht = 409 — Tg. = - 112° C
ASTM-Öl Nr. 3 (Naphlhenschmieröl), Jodzahl 25,1, 43% gelartige Aromaten, 21%
CV-Tg.= -77° C
Hydrierung (0,5 LHSV, frisch zugeführt, 3,5 Kreislauf - LHSV, 343,30C, 70,3 at H2,
Ni-Mo) mit 300 SUS bei 37,8°C Naphthendestillat, erhalten durch das Verfahren
gemäß USA.-Patentschrift 3 184 396 Hydriertes Polypropylen — schmale Fraktion
aus öl 45 (195 bis 260°C/0,2 mm Hg)
35
H
C-
C-
CH3
-c-
195 UVA = 1,8
Tg. = -67° C
Weitere Hydrierung von öl 37; 195 UVA
= 0,00 —Tg. = -64° C
Hydrierung von PoIy(I-Hexen)
Hydrierung von PoIy(I-Hexen)
40
45
H
-C-
-C-
C-
I
C4H9
C4H9
195 UVA = 0,36
Säurepolymensiertes Styrol, 55% Dimere und 45%Trimere — Tg. = -48° C
Hydrierung des Copolymeren aus 51 Mol Propylen und 49 Mol Buten-1
55
6o
H
-C-
-C-
CH3
C-
H -C-
C-
Dl
42
195 UVA = 0,12 —Tg. = -83°C
40% öl 26 + 60% öl 38 — Tg. = - 800C
Siedebereich 152 bis 300°C/0,2 mm Hg; Hydriertes Polymeres (Ziegler-Katalysator) von
Buten-1
H
C-
C-
C2H5
-C-
195UVA = 0,17;mittleresMolgewicht557—
Tg. = -82° C
Hydriertes CopoJymeres (gemäß USA.-Patentschrift 2 327 705) aus 56 Molprozent
Äthylen und 44% Propylen. 195 UVA -= 0,00 Tg. = 96" C
Hydriertes Propylenpolymeres (weiter Siedebereich)
H
-C-
-C-
CH3
H
-C-
-C-
195 UVA = 0,98 ·- Tg. = -79°C Hydriertes Octerpolymeres
Hydrierung eines handelsüblichen Polybutylens mit einer Jodzahl von 48; kinematische
Viskosität (98,89* C = 3,25) (das öl wurde während der Hydrierung leicht gecrackt)
Hydriertes Polymeres von Penten-1 — Tg. = -106^C
50% öl 6 + 50% öl 22
Ein Naphthendestillat (55 SUS bei 37,8° C) mit einem Gehalt an 40% gelartigen Aromaten
wurde unter strengen Bedingungen auf einen Gehalt von weniger als 0,4% Aromaten hydriert. Die verbliebenen Aromaten
wurden dann durch Adsorption an Kieselgel entfernt. Man erhielt ein öl mit einer
UVA 260 von 0,00.
50% öl 50 + 50% öl 6
öl 36 + 0,5% N-Phenyl-1-naphthylamin,
0,5% 4,4'-Tetramethyldiaminodiphenylmethan, 1% Trikresylphosphat (zur Erhöhung des Traktionskoeffizienten)
Hydriertes Dimerenöl (Siedebereich 195 bis 250°C/1 mm Hg), erhalten durch Destillation
des Reaktionsproduktes aus der '/2StUndigen
Umsetzung bei 125° C von katalytischem Gasöl (Siedebereich 218,3 bis 329,40C)
mit Formaldehyd (1 Mol Formaldehyd je 2 Mol Aromaten) in Gegenwart einer dem
Formaldehyd entsprechenden Gewichtsinenge eines aus 3 Mol Essigsäure .und
1 Mol Schwefelsäure bestehenden Katalysators.
21092 | 28123 | Traktionskoeflraen | 28123 | t | 35153 |
182,9
m/min |
KV | Viskositälsindex | VTF | Stock- | |
93,5 | 37,8 | 30,48 m/min |
C
148,9 |
93.3 | 57 | Dtinkt | |||||
pn | 0,033 | 0,056 | 0.044 | 0,049 | 28 123 | 98.89 C | ASTM | 111 | |||
KJl | 0,029 | 0,055 | kg/cm* | 0,045 | 0,049 | 93.3 | 6,69 | 62 | 12 | •c | |
0,027 | 0,059 | 28 123 | 0,050 | 0,050 | 0,059 | 9,09 | 122 | 54 | -37,2 | ||
1 | 0,030 | 0,059 |
°
93,3 |
0,049 | (0,055) | 0,058 | 4,28 | -45 | -9 | -37,2 | |
2 | 0,030 | 0,052 | 0,055 | 0,048 | 0,049 | 0,057 | 4,50 | 41 | 10 | -23,3 | |
3 | 0,026 | 0,059 | 0,054 | 0,045 | 0,045 | 0,059 | 5,50 | -46 | 37 | -37,2 | |
4 | 0,024 | 0,054 | 0,054 | 0,040 | 0,041 | 0,056 | 4,49 | -42 | 60 | -20,6 | |
5 | 0,024 | 0,053 | 0,0535 | 0,048 | 0,047 | 0,055 | 4,80 | 19 | 2 | -20,6 | |
6 | 0,029 | 0,052 | 0,053 | 0,046 | (0,053) | 0,055 | 4.29 | 48,5 | 48 | -45,6 | |
7 | 0,025 | 0,054 | 0,053 | 0,041 | 0,048 | 0,056 | 7.98 | -i6 | -20 | -34,4 | |
8 | 0,027 | 0,052 | 0,052 | 0,052 | 0,048 | 0,056 | 4.40 | 28 | 72 | -12.2 | |
9 | 0,033 | 0.050 | 0,052 | 0,046 | (0,054) | 0,055 | 4,9 ^ | -88 | 46 | -45,6 | |
10 | 0.019 | 0,051 | 0.051 | 0,046 | (0.055) | 0,054 | 4.95 | 76 | -38 | ||
11 | 0,026 | 0,054 | 0,051 | 0,044 | 0,050 | 0,056 | 4.5 > | 28 | -43 | -43 | |
12 | 0.034 | 0,053 | 0,050 | 0,047 | 0,052 | 0,056 | 8,02 | -100 | 89,5 | -34,4 | |
13 | 0,028 | 0,052 | 0,050 | 0,042 | 0,047 | 0,058 | 8,21 | -141 | -150 | -9,4 | |
14 | 0,024 | 0.049 | 0,050 | 0,040 | 0,044 | 0,049 | 9,30 | 00 | 52 | -15 | |
15 | 0,021 | 0,050 | 0,050 | 0,041 | 0,043 | 0,054 | 6,54 | -465 | 68 | -20,5 | |
16 | 0,027 | 0,050 | 0,049 | 0,041 | 0,042 | 0,052 | 4,32 | 36 | 58 | -12,2 | |
17 | 0,022 | 0,049 | 0,049 | 0,041 | 0,048 | 0,052 | 5,20 | 74 | 22 | -34,4 | |
18 | 0,021 | 0,047 | 0,048 | 0,046 | 0,045 | 0,053 | 5,17 | 61 | 40 | -45,6 | |
19 | 0,026 | 0,047 | 0,048 | 0,043 | 0,047 | 0,056 | 4,62 | -15 | 66 | - 34,4 | |
20 | 0,021 | 0,048 | 0,047 | 0,039 | 0,044 | 0,048 | 4,3! | 24 | 41 | ||
21 | 0,025 | 0,049 | 0,046 | 0,037 | 0,043 | 0.050 | 4,92 | 53 | 63 | -48,3 | |
22 | 0,022 | 0,044 | 0,045 | 0,035 | 0,039 | 0,050 | 4,32 | 12 | 22 | -51 | |
23 | 0,021 | 0,048 | 0,045 | 0,039 | 0,047 | 0,051 | 7,29 | 69 | 45 | -31,7 | |
24 | 0,022 | 0,051 | 0,045 | 0,037 | 0,043 | 0,045 | 3,30 | -18 | 54 | -37,2 | |
25 | 0,020 | 0,048 | 0,045 | 0,037 | 0,047 | 0,052 | 4,56 | 26 | 52 | -34,4 | |
26 | 0,021 | 0,050 | 0,044 | 0,038 | 0.048 | 0,048 | 4,38 | 40 | 50 | -40 | |
27 | 0,019 | 0,046 | 0,043 | 0,037 | 0,042 | 0,050 | 5.27 | 52 | 36 | -34,4 | |
28 | 0,021 | 0,047 | 0,043 | 0,039 | 0,046 | 0.050 | 4,66 | 22 | 85 | -34,4 | |
29 | 0,023 | 0,044 | 0,043 | 0,035 | 0,041 | 0,045 | 5,47 | 31 | -20 | -37,2 | |
30 | 0,019 | 0,041 | 0,043 | 0,035 | 0,038 | 0,045 | 7,0 | 95 | 98 | -31,7 | |
31 | 0,018 | 0,047 | 0,042 | 0,033 | 0,043 | 0,044 | 5,13 | -77 | 26 | -56,7 | |
32 | 0,016 | 0,040 | 0,041 | 0,035 | 0.042 | 0,044 | 8,12 | 106 | 10 | -23,3 | |
33 | 0,010 | 0,038 | 0,041 | 0,027 | 0,038 | 0,044 | 4,41 | -11 | 60 | <-51 | |
34 | 0,010 | 0,039 | 0,041 | 0,031 | 0,040 | 0,042 | 4,64 | 2 | 64 | -34,4 | |
35 | 0,017 | 0,042 | 0,040 | 0,030 | 0,036 | 0,039 | 5,68 | 67 | 101 | -31,7 | |
36 | 0,12 | 0,034 | 0,037 | 0,029 | 0,033 | 0,039 | 9,27 | 71 | -86 | -34,4 | |
37 | 0,002 | 0,037 | 0,036 | 0,029 | 0,037 | 0,039 | 7,40 | 110 | 73 | -31,7 | |
38 | 0,008 | 0,034 | 0,035 | 0,031 | 0,037 | 0,036 | 5.32 | -241 | 38 | -56,7 | |
39 | — | 0,038 | 0,035 | 0,029 | 0,039 | 0,034 | 6,18 | 82 | 65 | -9,4 | |
40 | 0,004 | 0,036 | 0,034 | 0,029 | 0,036 | 0,03o | 4,24 | 12 | 131 | -31,7 | |
41 | 0,014 | 0,037 | 0,032 | 0,026 | 0,026 | 0,037 | 10,38 | 71 | 78 | — | |
42 | 0,010 | 0,041 | 0,032 | 0,023 | 0,033 | 0,033 | 8,50 | 153 | «150 | — | |
43 | 0,009 | 0,032 | 0,031 | 0,023 | 0,029 | 0,035 | 4.49 | 80 | 86 | 26,1 | |
44 | 0,038 | 0,046 | 0,031 | 0,037 | 0,048 | 0,031 | «140 | 93 | -28,9 | ||
45 | 0,030 | 0,032 | 0,030 | 2,84 | 78 | 33 | <-45,6 | ||||
46 | 0,024 | 0,051 | 0,029 | 0,040 | 0,046 | 3,67 | 93 | -51 | |||
47 | 0,024 | 4,38 | 1 | ||||||||
48 | 0,045 | ||||||||||
49 | |||||||||||
0,048 | |||||||||||
öl nach | TAN | 0 | |
260 | Verwendung | 0 | |
% Anstieg | 0 | 0 | |
UVA | KV3X8 | 0,17 | 0 |
0,003 | 0,23 | 0 | |
0,003 | 12 | 0 | 0,22 |
3,7 | 0,11 | 0,23 | |
0,022 | 18,3 | 0 | 0 |
0,003 | 2,3 | 0,06 | 0,6 |
3,0 | 0.00 | 1,0 | |
15,1 | 0 | 0 | |
36,2 | 0.06 | 0,6 | |
0.055 | 2.8 | 0.25 | 0 |
11,9 | 0,17 | 0 | |
32,1 | - | 0.4 | |
0,024 | 0,09 | 0 | |
0,022 | 15,9 | 1,85 | |
0,003 | — | 0 | |
0,02 | 2,7 | 0,6 | |
0,003 | 3,3 | 0,12 | |
0,01 | -2,3 | 0.1 | |
54,7 | 0,8 | ||
0,027 | 10,8 | 2,8 | |
51,1 | 0,1 | ||
0,000 | 1,6 | 0,1 | |
0,31 | — | 0,1 | |
0,001 | 2,1 | 0,1 | |
0,01 | 5,8 | — | |
0,027 | 2,5 | 0,1 | |
0,000 | 1,0 | 0,12 | |
0,027 | -1,0 | ||
0,027 | -2,2 | ||
0,054 | 2,8 | ||
0,5 | 9.5 | ||
0 | 2,4 | ||
1,0 | 15,5 | ||
0,07 | 4,6 | ||
0,5 | 2,7 | ||
0,05 | -0,9 | ||
0 | |||
0,01 | 20,6 | ||
6,9 | |||
0,01 | 3,1 | ||
0,13 | 9,6 | ||
0,015 | 4,2 | ||
0 | — | ||
0,06 | 5,5 | ||
45,6 |
39
Forlsetzung
40
21092 | 28 123 | Traktionskoeffizien | 28 123 | 35 153 |
182,9
m/min |
KV | Viskositätsindex | VTF | Stock- | 260 |
Ol nach
Verwendung |
TAN | |
ΠΙ | 93,3 | 37,8 |
!0,48 m/min
kg/cm2 |
C 148,9 · |
93,3 | 28 123 | 61 | punkt | % Anstieg | ||||
\J\ | 0.021 | 0.050 | 28 123 | 0,043 | 0,044 | 93,3 | 98,89° C | ASTM | 48 | 0C | UVA |
IfV
*■ V37.8 |
|
0,021 | 0,053 | 93,3 | 0,048 | 0,047 | 2,24 | 55 | 10 | 0,12 | |||||
50 | 0,013 | 0,043 | 0,050 | 0,027 | 0,038 | 2,87 | 31 | 6 | 0 | ||||
51 | 0,024 | 0,045 | 0,053 . | 0,039 | 0,045 | 4,64 | 2 | -31,7 | -0,4 | ||||
.52 | 0,037 | 6,27 | -38 | + 1,7 | -0,4 | ||||||||
53 | 0,043 | ||||||||||||
Durchschnittlicher
Traktionskoeffizient
Traktionskoeffizient
304,8 m/min*)
B | 0,050 |
C | 0,049 |
D | 0,047 |
E | 0,047 |
F | 0,046 |
G | 0,045 |
H | 0.044 |
0,051
0,044
J | 0,044 |
K | 0,043 |
L | 0,043 |
M | 0,042 |
N | 0,042 |
O | 0,042 |
P | 0,040 |
Q | 0,040 |
0,040
DMAP
38
35
32
32
27
27
24
22
19
19
19
19
16
16
14
14
16
16
14
14
14
8
8
VTF-Vl
50
-46
-36
-36
49
77
10
77
10
-66
38
KV 98.89 C
4,3 4,2
4,4 4,2 4,5
5,7 4,7
4,0
83
70
23
56
58
79
43
60
60
-64
4,3 5,6 4,1 4,3 3,5
4,0
4,2 4,4
5,6
KV 37.78-C
76.7
44,5 40,5
29,6 23,8 37,4
90,3 34.6
22.5
24,6 40,0 29,1 27,6 19,0
21,8
27,6 28,2
84,0
Slockpunkt
-31,7
-12,2
-28,9 -20,6
-20,6 -45,6
-31,7 -42,8
-37,2
-17,8
lg·
-105
-57 -59
-89
-105 -68
-66 -86
-89
-112 -106 -79 -89 -90
-95
-87 -95
-54
7'jsammensetzung
70% öl 34 + 30% Hydrindan-Trimeres von α-Methyl
styrol
Perhydro-ortho-terphcnyl
(rein) Perhydro-ortho-terphenyl
(verunreinigt — enthält
einige andere Perhydro-
terphenyle)
70% öl 34 + 30% öl F 70% öl 34 + 30% öl B
Perhydriertes Dimerisat von
Methylstyrol, 15% Tri-
mere, mittleres Moluewich
251
30% öl S+ 70% TIPD
(öl 17) l,3-(5,7-Dimethyl)adamantyl-
dicaproat (DMAC) (Dicht
1,009)
50% öl F/50% stark hydriertes lösungsmittelgereinigtes
Schmieröl (215 Anilinzahl, 1,472 Brechunesindex, 40,6 SUS bei 98,89° C 114,1 SUS be
37,78° C)
50% öl 34+ 50% öl S 50% öl 34+ 50% öl G
50% öl S+ 50% öl B 90% öl S + 10% öl B
55% öl F + 45% handelsübliches Polybuten-Öl
Gleiche Gewichtsteile Öl F,
ölSundöl46
70% ölS + 30% öl B 90% öl S + 10% perhydrie
tes p-Terphenyl Perhydriertes 9-Benzylidenfluoren
*) Arithmetisches Mittel der Traktionskoefiiaenten bei 304,8 m/min (Geschwindigkeit des Rollkontakts und 21092 kg/cm2/933"
28123kg/cm2/37,8°C; 28123kg/cm2/93.3"C; 28123kg/cm2/148.9°C und 35153kg/cmJ/933°C
**) % Erhöhung oder Erniedrigung des durchschnittlichen Traktionskoeffizienten, verglichen mit dem von DMAP (Ol W).
41
Forlsetzuna
42
Durchschnittlicher | DMAP | VTF-VI | KV | KV | Stock | Tg- | Zusammensetzung | |
Dl | Trakiionskoeffizient | 98,89° C | 37,78°C | punkt | 0C | |||
304,8 m/min*) | S | 64 | 4.6 | 29.6 | °C | -96 | öl entsprechend öl 19 | |
S | 0,039 | 5 | 42 | 5,4 | 44.8 | -88 | 50% Ol S + 50% öl G | |
T | 0,039 | 3 | 107 | 1,7 | 5,2 | -119 | Cyclopentyl-dimethyl- | |
U | 0,038 | adamantan | ||||||
3 | 105 | 4,1 | 20.3 | -122 | 75% öl 34 + 25% öl | |||
V | 0,038 | 0 | 80 | 7,0 | 55,5 | -89 | DMAP (s. öl 32, Tabellen) | |
W | 0,037 | -5 | 92 | 4.0 | 20,7 | -56,7 | - 107 | 50% öl S + 50% öl 46 |
X | 0,035 | 5 | 83 | 3.9 | 20.9 | -97 | 50% öl F + 50% öl 46 | |
Y | 0,035 | ς | 133 | 1,7 | 5.0 | -1Oi | Perhydrophenanthren | |
Z | 0,035 | -5 | 50 | 4.3 | 28.2 | -57 | 90% öl S + 10% öl 17 | |
AA | 0,035 | -40 | (TIPD) | |||||
-8 | 26 | 4.4 | 33.4 | -77 | öl 35 (ASTM öl 3) | |||
AB | 0,034 | -16 | 110 | 1.55 | 4,42 | -37.2 | -52 | Äthyladamantan, Kp. 224°C |
AC | 0,031 | -22 | 62 | 1,16 | 2,89 | -26 | Dimethyladamantan. | |
AD | 0,029 | Kp.204cC. Fp. -260C | ||||||
*) Arithmetisches Mittel der TraktionskoefBzienten bei 304,8 m/min (Geschwindigkeit des Rollkontakts und 21092kg/cm2/93,3°C;
28123 kg/cm2/37,8°C; 28123 kg/cm2/93,3°C; 28123 kg/cnr/148,90C und 35 153 kg/cm793,3°C.
**) % Erhöhung oder Erniedrigung des durchschnittlichen Traktionskoeffizienten, verglichen mit dem von DMAP (öl W).
Wenn nichts anderes angegeben, sind alle Prozentzahlen Volumprozent; da jedoch die Dichten der meister
ölbestandteile der genannten Verschnitte nahe beieinander liegen (ΐ 10%), sind die Volumprozentangaben der
Angaben in Gewichtsprozent etwa gleich.
Experimenteller Traktionskoeffizienl
(Naphthenschmieröl) (Polymerisat aus Butengemisch) (Naphthen-ParafTin-Gemisch)
(Hydriertes Methyl-Styrol-Dimeres)
-11 53 62
-46
0.042 0.044 0.0485 0.049
Höchstes, ohne
Schlupf mögliches
Drehmoment
12.9 14.2 18.8 19.9
ö! 1 zeigt in dem Zugantrieb ein Verhalten, das für die kraftfahrtechnische Verwendung befriedigt.
Die Eigenschaften von öl A gemäß Tabelle III verdeutlichen jedoch, daß mit diesem öl im Vergleich zi
jedem anderen in der Tabelle gezeigten öl eine Kraftübertragung bei höheren Drehmomenten ohne Sehlup
betrieben werden kann.
Claims (5)
1. 10 bis 90 Gewichtsprozent mindestens eines verzweigten Paraffinöls, das im
kernmagnetischen Resonanzspektrum eine starke Bande bei 8,58 τ und höchstens
eine schwache Bande im Bereich von 8,84 bis 8.85 τ aufweist, und
2. 10 bis 90 Gewichtsprozent mindestens eines verzweigten Paraffins, das im kernmagnetischen
Resonanzspektrum eine starke Bande im Bereich von 8,84 bis 8,85 τ und höchstens eine schwache Bande
bei 8,58 τ aufweist;
c) mindestens einem verzweigten Paraffin, dessen wiederkehrende Einheiten zu mindestens 33%
die Struktur
15
20
"5
R,
besitzen, worin R1 ein Wasserstoffatom oder
einen Methylrest und R2 einen Isopropyl- oder lsobutylrest bedeutet;
d) einem perhydrierten Polymeren, Copolymeren oder Terpolymeren von
1. Styrol,
2. H-Methylstyrol.
3. ff-Methylstyrol oder
4. einem mit einem oder zwei Methylresten am Ring substituierten Derivat der Styrole
1,2 oder 3;
3S
40
45
e) einem substituierten C12- bis C30-Dekalin, das
als Substituenten mindestens einen der Reste C1- bis Cs-Alkyl, C5- bis Cb-Cycloalkyl, C6-bis
Cjo-Alkylcyclohexyl oder Cb- bis C10-Alkylcyclopentyl
enthält;
f) einem hochhydroraffinierten Naphthenschmieröl, das weniger als 1 % gelbildende aromatische
Kohlenwasserstoffe enthält;
g) einem C13- bis C40-Naphthen mit einem Perhydroterphenyl-
oder Perhydrofluorenrest als Grundstruktur;
h) mindestens einer C12- bis C40-Adamantanverbindung,
die keine anderen Elemente als Kohlenstoff, Wasserstoff, Fluor und Sauerstoff enthält Ur1H in der bei Anwesenheit von
Sauerstoff dieser in Form einer \ther- oder
Ksterbindung vorliegt; oder aus i| einem Gemisch mindestens von einem der
Bestandteile al. d). c), Γ), g), h) mit 0.1 bis 20 Gewichlsieilen wenigstens eines flüssigen,
synthetischen Polymeren, Copolymere!! oder Terpolymeren eines C3- bis CyOlefins und
gegebenenfalls aus
k) üblichen Zusatzstoffen.
k) üblichen Zusatzstoffen.
^ffi&lin-. Perhydropyren- oder Adaman-
'T^enragungsflusMgken nach den Anbrüchen
1 oder 1 dadurch gekennzeichnet, daß sie a s JsäUigte Adamantanverbindung h) eme Verbindung
ats einer der folgenden Klassen al der Alkoxyderivate von Alkyladamantanen.
b) der Perhydnerungsprodukte von Phenoxy-
c) ÄTrmH einem oder zwei Adamantan-
d) dernAlkylderivate von al. b) und c). worin die
AUcylreste 1 bis 10 KohlenstofTatome besit-
d) der'cycloalkylderivate von al. b). c) und dt.
worm der Cycloalkylrest cn C yclopen yk Cyclohexyl- oder ein Mono- oder Dimethylcyclopentyl-oder
CvdohcxNliest ist.
Π der Dicvcloalkyiadamantane. worm der Dicycloalkylrest
ein D.cvclohexyk DKcyclohexyDpropyl-
oder ein Mono-. Di-. Tn- oder Tetramethylderivat eines dieser Reste ist.
el der Alkyladamantane, insbesondere mit Alkylresten
mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen,
h) eines mit Alkyl- und C ycloalkylresten substituierten Adamantane worin IbK IOC -Atome
besitzende Alkylreste und als C >cloalkylrest Cyclopentyl-. Cyclohexyireste oder deren
Alkvlderivate vorliegen, oder
i) der Fluorsubstitutionsprodukte einer der genannten Adamantanverbindungen enthalt.
4 Übertragungsflüssigkeit nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine
Kohlenwasserstoffbasis enthält, die überwiegend oberhalb 260 C siedet, eine UV-Absorption unter
0 5 bei 260 τημ aufweist und die ais pernydrierles
Polymeres, Copolymeres oder Terpolymeres g) 5 bis 50% eines C16- bis C29-Di(cyclohexyl)alkans
der allgemeinen Formel
enthält, worin η 1 bis j, R1 und R2 Wasserstoff
atome oder Methylreste und R3, R4, R5, R6 und R1
Vasserstoffatome, Methyl-, Äthyl- oder Iscpropyleste
bedeuten.
5. Ubertragungsfliissigkeit nach den Ansprü-
;hen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Cohlenwasserstoffbasis enthält, die überwiegend
)berhalb 2600C siedet, eine UV-Absorption unter ),5 bei 260 ΐημ zeigt und als perhydriertes PoIyneres
g) mindestens 10 Gewichtsprozent eines C16-Dis
C22-Hydrindans der allgemeinen Formel
Applications Claiming Priority (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US67980167A | 1967-11-01 | 1967-11-01 | |
US67983367A | 1967-11-01 | 1967-11-01 | |
US67985167A | 1967-11-01 | 1967-11-01 | |
US67983467A | 1967-11-01 | 1967-11-01 | |
US67985167 | 1967-11-01 | ||
US67983367 | 1967-11-01 | ||
US67980167 | 1967-11-01 | ||
US67983467 | 1967-11-01 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1806401A1 DE1806401A1 (de) | 1969-06-19 |
DE1806401C true DE1806401C (de) | 1973-01-18 |
Family
ID=
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