DE1806401C - Kraftübertragungsflüssigkeit - Google Patents

Kraftübertragungsflüssigkeit

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DE1806401C
DE1806401C DE19681806401 DE1806401A DE1806401C DE 1806401 C DE1806401 C DE 1806401C DE 19681806401 DE19681806401 DE 19681806401 DE 1806401 A DE1806401 A DE 1806401A DE 1806401 C DE1806401 C DE 1806401C
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IrI Noel W.Chester; Gates David Shuff Swarthmore; Moore Robert Emery Wilmington; Haseltine jun. Marcus Walter Village Green Chester; Newingham Thomas Davis Broomall; Del. Duling (V.StA.)
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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.
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
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
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
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
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
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.
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
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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
(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,
l,8-Dimethyi-9-(2-tolyl)-fluoren,
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"
-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).
Beispiel I
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.
Beispiel II
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.
Beispiel III
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.
Beispiel IV
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
Beispiel V
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.
Beispiel Vl
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
Tabelle I
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
55
60
Struktur und/oder Herstellungsart
CH3 CH3
I I
C—C—C
CH3 H
DCHMP
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 —
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
Fortsetzung
Struktur und/oder Herstellungsart
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 —
CH,
H
-C-r-fO
CH3 CH3
-C-
30
Jodzahl = 0,1
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
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
Struktur und/oder Herstellungsart
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 —
H
-C-
-C-τ-
CH3
195 UVA = 2,5
Tg. = -87° C
l,3-(5,7-Dimethyl)adamantyldipelargonat
(DMAP) o
Il
CH3 — (CH2)b — C — O -η
CH3
Il
—O — C —(CH2I7-CH1
Tg. = -87° C
Fortsetzung
Struktur und/oder Herstellungsart
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-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-
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)
40
45
H
-C-
C-
I
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-
CH3
C-
H -C-
C-
Dl
42
195 UVA = 0,12 —Tg. = -83°C
Struktur und/oder Herstellungsart
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-
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-
CH3
H
-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.
Tabelle!!
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
Tabelle III
Durchschnittlicher
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
27 27 24
22
19
19
19
16
16
14
14
14
8 8
VTF-Vl
50
-46
-36
49
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
-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.
Tabelle IV
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)

■ Patentansprüche: • 1. Kraftübertragungsflüssigkeit auf der Basis von Kohlenwasserstoffen mit einer kinematischen 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 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.
^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
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