DE1906293C3

DE1906293C3 - Hydraulische Flüssigkeit für Flugzeuge

Info

Publication number: DE1906293C3
Application number: DE1906293A
Authority: DE
Inventors: William Frederick New York N.Y. Gentit (V.St.A.)
Original assignee: Stauffer Chemical Co
Current assignee: Stauffer Chemical Co
Priority date: 1968-02-12
Filing date: 1969-02-08
Publication date: 1979-06-07
Also published as: DE1906293A1; US3637507A; DE1906293B2; SE360375B; GB1237066A; NL6902056A; NL160328C; CH517169A; IL31490A0; BE728309A; IL31490A; FR2001728A1; BR6906297D0; JPS5011016B1; FR2001728B1; NO122545B; NL160328B

Description

Es ist eine Anzahl von Flüssigkeiten bekannt, die dazu verwendet werden. Kraft in hydraulischen Systemen zu übertragen; hierzu gehören auch Flüssigkeiten zur Verwendung in hydraulischen Systemen von Flugzeugen. Die hydraulischen Kraftsysteme in Flugzeugen, die verschiedenartige Mechanismen eines Flugzeugs antreiben^ stellen jedoch strenge Anforderungen an die verwendete hydraulische Flüssigkeit. Die hydraulische Flüssigkeit für Flugzeuge muß nicht nur strengen funktioneilen und Verwendungsbedingungen entsprechen, sondern außerdem sollte eine derartige Flüssigkeit in einem Grade nichtentflammbar sein, daß sie den Anforderungen bei Flugzeugen über die Feuerbesländigkeit entspricht. Die Viskositälseigenschaften dieser Flüssigkeit müssen derart sein, daß sie innerhalb eines weiten Temperaturbereichs verwendet werden kann; das bedeutet eine adäquate Viskosität bei hohen Temperaturen und eine niedrige Veränderungsgeschwindigkeit der Viskosität mit der Temperatur. Der Gießpunkt sollte niedrig sein. Die Flüchtigkeit der Flüssigkeit sollte bei erhöhten Verwendungstemperaturen niedrig und ausgeglichen sein; das heißt, daß eine selektive Verdampfung oder

ίο Verflüchtigung irgendeiner beliebigen bedeutenden Komponente nicht bei hohen Verwendungstemperaturen stattfinden sollte. Die Flüssigkeit soll eine eine ausreichende Schmierfähigkeit und mechanische Stabilität haben, so daß sie in hydraulischen Flugzeugsystemen, die hinsichtlich der verwendeten Flüssigkeit außerordentliche strenge Anforderungen stellen, verwendet werden kann. Die Flüssigkeit sollte chemisch betändig sein, um chemischen Reaktionen, wie beispielsweise der Oxidation, thermischen Abbau usw., zu widerstehen, so daß sie unter den Bedingungen der Verwendung gegenüber einem Verlust der erwünschten Eigenschaften beständig bleicht, der durch starke und plötzliche Veränderungen von Druck, Temperatur, starke Dehnungsspannungen sowie crurch Berührung mit verschiedenen Metallen, beispielsweise Aluminium, Bronze, Stahl usw. eintreten kann. Ferner sollte die Flüssigkeit die Abdichtungen und das Dichtungsmittel des hydraulischen Systems nicht beschädigen. Sie darf die Materialien, aus denen das System kon-

jo struiert ist. nicht schädlich beeinflussen, und im Falle einer undichten Stelle sollte die die verschiedenen Flugzeugteile, mit denen sie zufällig in Berührung kommt, nicht beschädigen. Sie sollte weder toxisch noch schädlich für das Personal sein, das mit ihr in Berührung kommt. Zusätzlich zu allen diesen Vorbedingungen zur Verwendung in Flugzeugen müssen die Flüssigkeiten außerdem in genügendem Maße nichtentflammbar sein, um den Vorschriften der Flugzeuge zu entsprechen.

Verschiedene hydraulische Flüssigkeitsgemischc wurden vorgeschlagen. So werden in den DE-AS'en 12 31835 und 12 48 206 hydraulische Flüssigkeiten auf der Basis von Alkylenglykolen. Alkylenglykoläthcrn. Kondensationsprodukten von Fettsäure mit

4j Alkylenglykolen oder mehrwertigen Alkoholen beschrieben.

Zu den besten bisher vorgeschlagenen Flüssigkcilsgemischen gehören leichte Petroleumölfraktionen. denen entsprechende Mittel zur He-ibsetzung des Stockpunkts. Mittel /um Verbessern des Viskositätsindex. Rostschutzmittel. Korrosionsschutzmiltel usw.

zugesetzt wurden; ihre Verwendung als hydraulische Flüssigkeiten bei Flugzeugen war ziemlich verbreitet.

In der US-PS 34 87 020 wird ausgeführt, daß zu den

Yi wichtigsten Materialien, die entwickelt wurden, um die Forderungen von hydraulischen Systemen, insbesondere hydraulischen Systemen für Flugzeuge, zu erfüllen, bestimmte Phosphorsäureester gehören Diese Materialien weisen jedoch während ihrer Verwendung eine starke Säureentwicklung auf. Wird diese Säureentwicklung zu stark, so werden die Grundmaterialicn in ihre Bestandteile zerlegt und verlieren ihre physikalischen Viskösitätseigeiisdhaflcn usw. Es wird angenommen, daß diese Säureentwicklung auf der Scherkraft der verschiedenen mechanischen Komponenten auf das flüssige Material beruht, so daß auf den Zusätzen innerhalb des Grundmaterials Säurereste freiwefdcn. 1st die Azidität des flüssigen Grund-

materials übermäßig, so greift die Säure die Metallteile innerhalb des den Flüssigkeiten ausgesetzten hydraulischen Systems an. Um diesem SäureangrilTzu begegnen, werden Korrosionsinhibitoren dem funktionellen Flüssigkeitsgemisch zugesetzt. Ein derartiger Korrosionsinhibitor wird in der US 26 36 861 beschrieben. Er enthält eine Kombination von spezifischen Epoxygemischen mit einer schwefelhaltigen organischen Verbindung. Die Funktion dieser Korrosionsinhibitoren besteht darin, das gefährdere Metall mit einem dünnen Film so zu überziehen, daß sie Säure in der Flüssigkeit die Metalle nicht angreifen kann. Dieser Weg, die gefährdeten Metallteile zu schützen, war nicht besonders erfolgreich, da die starke Säureentwicklung tatsächlich die Korrosion des Metalls bewirkte und außerdem das chemische Gemisch der funktionellen Flüssigkeit so zerstörte, daß das System häufig geleert und mit neuen aktiven Flüssigkeitsgemischen versehen werden mußte.

Gemäß der vorgehend genannten US-PS 34 87 020 werden nun als Korrosionsinhibitor Pur hydraulische Flüssigkeiten auf Basis von Phosphorsäureestern Epoxide mit mindestens einem nichtkondensierlen Oxiranring verwendet. Wie aus nachstehenden Vergleichsversuchen ersichtlich ist, weisen diese Flüssigkeiten immer noch eine relativ stark" Säureentwicklung auf. so daß ihre hydrolytische und oxidative Stabilität nicht zufriedenstellend ist.

Aufgabe der Erfindung war es somit, hydraulische Flüssigkeiten für Flugzeuge mit verbesserter Säure- jn Stabilität bereitzuste''en.

Erlindungsgemäß wurde diese Aufgabe dadurch gelöst, daß man hydraulischen Flüssigkeiten auf der Basis von Phosphorsäuree.siern oder -amiden als Säureak/eptor ein S^-EpoxycycloalkjI-.Vt-epoxycy- r> cloalkylcarboxylat zusetzte.

Die Erfindung betrifft somit eine hydraulische Flüssigkeit für Flugzeuge, bestehend aus

(a) Estern oder Amiden einer Phosphorsäure ndir Gemischen davon als Grundmaterial.

(b) 0.1 bis 10Gew.-% eines 3,4-Epoxycyeloalkyl-3.4-epoxycycloaIkylcarboxylats und gegebenenfalls

(c) üblichen Zusatzstoffen.

A)

Bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung werden die funklionellen Flüssigkeiten, denen die erfind ungsgemäßen Epoxyverbindungen zugesetzt werden, als Grundmaterialien bezeichnet. Zu ihnen gehören Ester und Amide einer Phosphorsäure sowie Gemische davon. Die Konzentration der Epoxyverbindungen in der funktionellen Flüssigkeit wird im Verhältnis zu dem besonderen System und der funklionellen Flüssigkeit so eingestellt, daß erfindungsgemäße funktioneile Flüssigkeitsgemische erhalten werden. die ausreichende Zusatzmengen an Epoxyverbindungen enthalten, um die Säureentwicklung zu hemmen. Es wurde daher gefunden, daß die Wirkung des Zusatzes, d. h. die zur Hemmung und Kontrolle der Säureentwicklung erforderliche Konzentration der Epoxyverbindung, bei einem Grundmaterial ji; nach dem Grundstoff oder den Grundstoffgemischeii schwankt und daß 0,1 bis 10,0 Gew.-%, Vorzugsweise 0,1 bis 5,0 Gew.-%, als Konzentration des Zusätze!« wirksam sind. Die vorliegende Erfindung umfaßt daher Gemische, die eine funktionell Flüssigkeit und ein Epoxymalerial in einer Konzentralion enthaften, die ausreicht, um die Säurecnlwicklung zu kontrollieren und zu hemmen. Das funktionell erfindungsgemäße Flüssigkeitsgemisch kann auf eine beliebige Weise gemischt werden, welche dem Fachmann für die Einarbeitung eines Zusatzes in ein Grundmaterial bekannt ist, beispielsweise dadurch, daß man die Epoxyverbindung unter Rühren dem Grundmaterial zusetzt, bis ein homogenes Flüssigkeitsgemisch erhalten wird.

Ein repräsentatives Beispiel der erfindungsgcmäß verwendbaren S^Epoxycycloalkyl-S^epoxycycIoalkylcarboxylate ist 3,4 - Epoxycyclohexylmelhyl-3,4-epoxycyclohexancarboxyIat der folgenden Formel:

-ZX

41) Die vorstehend beschriebenen Epoxyharze sind in der Technik wohl bekannte chemische Stoffe. Ihre Herstellung sowie ihre molekulare Struktur sind in der Technik daher gut beschrieben.

Die erfindungsgemäß als funktioneile Flüssigkeiten verwendeten Ester und Amide einer Phosphorsäure lassen sich durch folgen Je Strukturformel darstellen:

Il
R-(Y;,,-P -(Yi),-R*

in der Y ein Sauerstoffatom, ein Schwefelatom oder eine

R₁

— N — -Gruppe

Yi ein Sauerstoffatom, ein Schwefelatom oder eine

— N— -Gruppe

und Y₂ ein Sauerstoffatom, ein Schwefelatom oder eine R₅

— N -Gruppe

R, Ri, R₂, R₃, R₄ und R₅ jeweils eine Alkyl-, Aryl-, substituierte Aryl- oder substituierte Alkylgruppe bedeuten, wobei R, R₁, R₂, R3, R4 und R₅ jeweils gleich oder verschieden im Hinblick auf einen beliebigen anderen Rest sein können, und a, h und ί· ganze Zahlen von 0 bis I bedeuten und die Summe von a + h + c gleich L bis 3 ist.
Typische Beispiele für Alkylgruppen sind die

Methyl-, Äthyl-, n-Propyl-, Isopropyh n-Butyl-, Isobutyl-, sek.-Butyl-, tert.-Butyl-, n-Amyl-, Isoamyl-, 2-Methylbulyl-, 2,2-Dimethylpropyl-,
1-Methylbutyl-, Dielhylmethyl-,
1,2-Dimetliylpropyl-, lertMmyl-, n-Hexyl-,

ί 19 06 293	35	Γ	6	R₁,
5	C_nHaI_{2n + 1}-C_1nH_21n-C-	I
1-MethyIamyl-, 1-Athylbulyl-,	"⁷ 40	CF₃(CF₂J₂C -
1,2,2-TrimethyIpropyl-, 3,3-DimethylbulyI-,	in der Hai ein Halogenatom bedeutet, m niedriger als	I
1,1,2-TrimethylpropyI-, 2-MethyIamyI-,	oder gleich 2_n+1 ist, η einen beliebigen Wert von 0 bis	R₇
U-Dimethylbutyl-, l-Äthyl-2-methylpropyl-,	18 und R₆ und R₇ ein Wasserstoffatom, ein Halogen- 45
ti 1,3-Dimethylbutyl-, Isohexyl-, 3-Methylamyl-, 5	atom oder Alkylgruppen bedeinan. Bevorzugte Grup	R₁,
I 1,2-DimethyIbulyl-, 1-Methyl-1-äthylpropyl-.	pen sind diejenigen, in denen Hai ein Fluoratom ist;	I
ΐ 2-Äthylbutyl-, n-Heptyl-,	hierzu gehören die durch die nachstehenden Formeln	CF₃(CF₂J₃C -
f 1,1,2,3-Tetramethylpropyl-,	dargestellten Gruppen: 50	I
1 ^-Diniethyl-1-äthylpropyl-.	R_h	R₇
t. 1,1,2-Trimethylbutyl-, io	CF₃C-
■ I -IsopropyI-2-methy 1 propyl-,	I 55 R₇	R*
"^: l-MethyI-2-äthylbutyl-, 1,1-DiäthyIpropyl-,	R₁,	I
2-Methylhexyl-, 1,1-DimethyIamyl-,	I CF₃CF₂C- 60	CF₃(CF₂J₄C -
1-Isopropylbutyl-, l-Äthyl-3-methyIbutyI-,	I R₇	I
1,4-Dimethylamyl-, Isoheptyl-, 15	1 I 65	R₇
I -Methyl-1 -äthylbutyl-, 1 -A thyl-2-methyl butyl-.	I CF₃CH₂C-
1-Methylhexyl-, 1-Propyibutyl-, n-Octyl-,	I R-.	R₁,
I -Methylhepty 1-, 1,1 -Diäthyl-2-methy Ipropyl-,		I
1,1,3,3-TetramethyIbutyl-, 1,1 -Diäthylbutyl-,	CF₃(CF₂J₅C
1,1-DimethyIhexyI-, l-Methvl-1-äthyIamyI-, 20	I
! -Methyl-1 -propylbutyl-, 2-Xthylhexyl-,	R,
6-MethyIheptyl-(isooctyI-J, n-Nonyl,
1-Methyloctyl-, 1-Athylheptyl-,	R₁,
1,1 -Dimethylheptyl-, 1 -Athyl-l -propyibutyl-.	I
l,l-Diäthyl-3-methylbutyl-, Diisobutylmethyk 25	CF₃(CF₂J₆C -
3,5,5-Trimethylhexyl-, 3,5-DimethyIheptyl-,	I
n-Decyl-, 1-Propylheptyl-, 1,1-DiathylhexyI-,	R₇
1,1-DipropylbutyI-, 2-IsopropyI-5-methylhexyI-	R
und Cn-18-AlkyIgruppe.	I
30 Typische Beispiele für substituierte Alkylgruppen	CF₃(C₂H₅)C -
sind die Halogenalkylgruppen, die durch die folgende	R₁,
allgemeine Strukturformel dargestellt werden können:	CF₃(C₃H₇)C -

Γ CF₃(C₄H₉)C -
_R
I
CF₃(C₅H₁₁)C-

R„
I
CF₃(Q₁H₁₃)C- D Ra
CF₃(C₇H₁₅)C-

ι*
CF₃(C₈H₁₇)C -
Y
CF₃CF₂(C₂H₅)C-
CF₃CF₂(C₃H₇)C-

CF CF (C H IC —

CF₃CF₂(C₅H₁₁)C-

CF₃CF₂(C₇H₁₅)C-

Rf.
CF₃CF₂(C₈H₁₇)C-

CFj(CF₂WC₂H₅)C-

R„
CFj(CF₂I₂(CjH₇)C-

CFj(CF₂J₂(C₄H₉)C-

CF₃(CF₂I₂(C₅H₁₁)C-

CFj(CF₂J₂(CH₁J)C-

CFj(CF₂J₂(C₇H₁₅)C-

CF₃(CF₂J₂(C₈H₁₇)C-

CF₃(CF₂J₃(C₂H₅)C-

CF₃(CF₂)J(C₃H₇)C-

CF₃(CF₂J₃(C₄H₉)C-

CF₃(CF₂J₃(C₅H_n)C-

CF₃(CF₂)₃(C₆H₁₅)C-

CF₃(CF₂J₃(C₇H₁₅)C-

19 06 293	8 Rf,
	CF₃(CF₂J₃(C₈H₁₇)C-
	Rf,
	CF₃(CF₂U(C₂H₅)C-
IO	Y CF₃(CF₂U(C₂H₇)C-
	Rf,
15	- CF₃(CF₂J₄(C₄H₉)C-
	Rf,
20	CF₃(CF₂J₄(C₅H₁₁)C- Rf,
	CFj(CF₂U(C_nH_n)C-
25	R„ . CFj(CF₂U(C₇H₁₅)C- Y CF₃(CF₂J₄(C₈H₁₇)C-
JO	CF₃(CF₂J₅(C₂H₅)C-
35	Rf.
	CF₃(CF₂J₅(C₃H₇)C- R_ft
40	CF₃(CF₂J₅(C₄H₉)C-

45

50

55

60

CF₃(CF₂)J(C₅H₁₁)C-

f CF₃(CF₂)S(C₆H₁₃)C-

CF₃(CF₂MC₇H₁₅)C-

R₆ CF₃(CF₂J₅(C₈H₁₇)C-

CF₃C(C₃H₇)₂— CF₃C(C₄H₉J₂-CF₃C(CH₃J₂-CF₃C(C₂Hj)₂-

in denen R₆ und R₇ die vorstehend angegebene Bedeutung haben. Die halogenierten Alkylgruppen können primär, sekundär oder tertiär sein.

Zu den anderen geeigneten Chlorhaltigen Gruppen gehören fluorierte Alkoxyalkylgruppcn, insbesondere diejenigen, die durch die nachstehenden Formeln dargestellt werden:

C₂H₅OCH₂CF₂CF₂C R.

R„

CjH₇OCH₂CF₂CF₂C-R7

i C₄H₉OCH₂CF₂CF₂C-

R₇

C₅H₁₁OCH₂CF₂CF₂C-R₇

CH₁₃OCH₂CF₂CF₂C-R₇

C₂H₅OCH₂CF₂CF₂CF₂C — R₇

R.,

C₅H₁₁OCH₂CF₁CF₂CF₂C R₇

Rf,

C_nH₁₃ OCH₂CF₂CF₂CF₂C — R₇ R_n

C₂H₅OCH₂(CF₂UC-R₇

C₃H₇OCH₂(CF₂UC-R₇

C₄HqOCH₂(CF₂UC -

R₇
R*

C₅H_nOCH₂(CF₂UC R 7

(VHnOCH₂(CF₂UC
R7

in denen R_h und R₇ die vorstehend angegebene Bedeutung haben.
Es isi ferner innerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung vorgesehen, daß die Wassersloffatome und Fluoratome in den vorstehend beschriebenen Halogenalkylgruppen durch andere Halogene, beispielsweise durch Chlor oder Bromatome ersetzt werden können.

2Ί Typische Beispiele für Aryl- und substituierte Arylgruppcn sind die Phenyl-, Krcsyl-, XyIyI-, halogenierte Phenyl-, Krcsyl- und Xylylgruppen, in denen der verfügbare Wasserstoff an der Aryl- oder substituierten Arylgruppe teilweise oder vollständig durch

jo ein Halogenatom ersetzt wird, o-, m- und p-Trifluormethylphcnyl-, o-, m- und p-2,2,2-TrinuoräthylphenyI-, o-, m- und p-WJ-Trifluorpropylphenyl- und o-, m- und p^A't-Trifluorbutylphenyigruppen.

Dieerfindungsgcmäßen hydraulischen Flüssigkeiten

η können außerdem Farbstoffe, Mittel zur Herabsetzung des Stockpunkts, Antioxidantien, Schaumbrcmsmiltel, Mittel zur Verbesserung des Viskositätsindex, beispielsweise Polyalkylacylate, Polyalkylmelhacrylate, polycyclische Polymeren, Polyurethane, Polyalkylenoxide und Polyester, Schmiermittel, Wasser und dergleichen enthalten.

Ferner können die vorstehend erwähnten Grundmaterialien einzeln oder als Flüssigkeitsgemisch mit einem Gehall von zwei oder mehr Grundmaterialien

4^r> in verschiedenen Mengenanleilen verwendet werden. Die Grundmaterialien können außerdem andere Flüssigkeiten enthalten, die zusätzlich zu den funktionellen Flüssigkeiten gewünschte Flüssigkeiten einschließen können, die von Kohleprodukten, Synthesefasern und synthetischen Hlen stammen, wie beispielsweise Alkylenpolymere (z. B. Polymere von Propylen, Butylen usw. und Gemische derselben). Polymere vom Alkylenoxidtyp (z. B. Propylenoxidpolymere) und Derivate, einschließlich Alkylenoxidpolymere, die durch PoIymensation des Alkylenoxids in Gegenwart von Wasser oder Alkohol, z. B. Äthylalkohol, Alkylbenzolen (z. B. Monoalkylbenzol, wie Dodecylbenzol, Tetradecylbenzol, usw.) und Dialkylbenzol (z. B. n-Nonyl-2-äthyI-hexylbenzol), Polyphenole (z. B. Biphenyle und Terphenyle), halogeniertes Benzol, halogeniertes niederes Alkylbenzol und monohalogenierten Diphenyläthern erhalten wurden.

Das Grundmaterial besteht in erster Linie aus Trialkylphosphaten, die in Mengen von 50 bis 90 Gew.-% und vorzugsweise von 65 bis 75 Gew.-% anwesend sind. Die Trialkylphosphate, die optimale Ergebnisse bewirken, sind diejenigen, bei denen die Alkylgruppe 3 bis 12 Kohlenstoffatome, vorzugsweise

4 bis 9 KohlenslolTalomc einhält. Die Alkylgruppcn solllcn eine gcradkeltige Konfiguration besitzen. Ein einzelnes Trialkylphosphat kann die Alkylgruppe in allen drei Positionen oder ein Gemisch von verschiedenen Alkylgruppen enthalten. Auch Gemische von verschiedenen Trialkylphosphaten können verwendet werden. Geeignete Trialkylphosphate, die als Grundmaterialgemiseh verwendet werden können, sind beispielsweise Tripropylphosphaie, Tribülylphosphale, Trihexylphosphate, Trioctylphosphale, Dipropylociylphosphate, Dibutyloctylphosphalc. Dipropylhexylphnsphate, Dihcxyloctylphosphal. Dihexylpropylphosphal und Propylbutyloclylphosphal.

Die Trialkylphosphate können mit mindestens einem Triarylphosphat kombiniert werden, das aus Trikresylphosphat oder Trixylenylphosphal besteht, jedoch wird es bevorzugt, ein Gemisch von Trikresylphosphat und Trixylenylphosphat zu verwenden. Die Triaryiphosphale wirken in diesem Fail als Verdickungsmittel für die Trialkylphosphate. So kann die Menge an Trikresylphosphat zwischen 0 und 25 Gcw.-% liegen, während die Menge an Trixylenylphosphat im Bereich von 0 bis 25 Gew.-% liegt. Der bevorzugte Bereich für die TriaryIphosphate liegt zwischen 5 und l5Gew.-% Trikresylphosphat und

5 und l5Gew.-% Trixylenylphosphat. Das kombinierte Gemisch von Trikresylphosphat und Trixylenylphosphat wird so vermischt, daß man eine Viskosität erhält, die zwischen 145 und 230 Sayboll-Universal-Sekunden liegt, die bei 38 C gemessen wurden. Dieses Malerialgemisch kann dann auf eine beliebige bekannte Weise mit einem Trialkylphosphat kombiniert werden.

Ein herkömmliches Polymereiimaterial wird dann mit einem Gemisch von Trialkylphosphat und Triarylphosphat gemischt, das als Mittel zum Verbessern des Viskositätsindex wirkt. Das mehrwertige, für die vorliegende Erfindung geeignete Material kann ein Gemisch von 10 bis 55 Gcw.-% Polymethacrylaten und Polyarylaten sein, die jeweils 1 bis 20 Kohlenstoffatome enthalten. Die mehrwertigen Materialien können sich in einem Lösungsmittelträger, wie Di-2-äthylhexylsebacat, Dioclyladipat, Di-2-äthylhexyladipat oder anderen herkömmlichen Trägern befinden. Die mehrwertigen Materialien können eine beliebige Kombination dieser Materialien sein. Dieses Material wird sorgfältig mit einer solchen Kombination an Bestandteilen gemischt, daß man ein gleichförmiges Material erhält. Die eingearbeitete Materialmcnge kann zwischen 5 und 20 Gew.-% liegen.

Anschließend wird ein Rostschutzmittel in einem Lösungsmittelträger, wie Bernsteinsäurealkylmonoester und deren Derivate, mit dem Material vermischt. Dieses letztere kann in Mengen von 0,01 bis 0,5 Gew.-% anwesend sein. Danach wird ein Korrosionsschutz-Tabelle

mittel, z. B. Bcnzolri no\, Chinizarin oder dergleichen in einer Menge von 0,001 bis 0,5 Gew.-% dem Gemisch zugesetzt und sorgfältig mit ihm vermischt. Anschließend wird ein Farbstoff in einer Menge, die ϊ zwischen 5 und 20 ppm liegen kann, zugesetzt und auf herkömmliche Weise damit vermischt. Wie üblich, wird ein Silikon-SchaumbremsmiUel zugesetzt, das in einer Menge von 5 bis 50 ppm anwesend sein kann.
Es wurde gefunden und praktisch erprobt, daß die

ίο crfindungsgemäßcn hydraulischen Flüssigkeiten den bekannten handelsüblichen Flüssigkeiten überlegen sind.

Zum Nachweis des technischen Fortschritts der vorliegenden Erfindung würden VergleiehsVersuehc

ι·) zwischen funklionellen Flüssigkeiten durchgerührt, die bei gleicher Basisflüssigkeit einerseits einen Zusatz gemäß der Erfindung und andererseits Zusätze, wie sie als bevorzugt aus der US-PS 34 87 020 bekannt sind, enthielten.

V'olgende Zusätze wurden für die Vergleiche verwendet:

A) Phcnylglycidylälhcr,

B) Buiylglycidyläther,

C) Polyphenylglycidylälhcr,

D) Rcsorcinoldiglycidyläther,

E) 3,4- Epoxycyclohcxylmcthyl - 3,4-cpoxycyclohcxancarboxylat.

A bis D = bevorzugte Klasse von Verbinungen aus US-PS 34 87020 (vgl. Spalte 3, Zeilen 55 59);

E = erfindungsgemäße Verbindung;

es wurde ferner ein Konlrollversuch nur mit der Basisflüssigkeit ohne Zusatz gemacht.

Die Basisllüssigkcil hatte folgende Zusammcn-J5 Setzung:

Bestandteile

Gcw.-Vo

Tributylphosphal	68,96
Gemischtes Triarylphosphat	19,0
Polyalkylmclhacrylal	12.0
(etwa 40%ig in Di-2-äthylhexylsebacat)
Alkylbernsteinsäure	0,02
Benzotriazol	0,02

Die Zusätze wurden der Basisflüssigkeit jeweils in einer Menge zugemischt, daß die Gesamtflüssigkeit 0,1 Gew.-% Oxiransauerstoff enthielt.
Die sechs Flüssigkeiten wurden gemäß dem »Boeing Corrosion, Hydrolytic and Oxidation Stability Test« (Boeing Specification BMS 3—HC, Sect. 7,5) bei einer Temperatur von 82°C getestet.

Die Testergebnisse sind aus nachstehender Tabelle ersichtlich.

Zusatz zu Basisflüssig- kcit	Tot zeit	Viskosiiäis- vcränderum: hei .W C	Veränderung der Ncutra- lisalions-zahl	Stahl QQ-S-6.16	Mclallgewichlsvcrändcrung. Stahl. 4.140	Aluminium QQ-A-355	mg/cnr	Kupfer OQ-C-576	Bemer kungen
(0.1 Gew.-»/,, Oxiran- saucrstofD	(Std.)		(mgKOH/g)		Cadmium- überzug		Magnesium QQ-M-44
Verbindung						+ 0,011		-0,041	klar
keine	168	0	+ 0,43	0	-0,345	+0,021	-1,65	-0,034	klar
(Kon	336	+ 0,15	+ 1,12	0	-0,340	+ 0,028	-1,85	-0,034	klar
trolle)	672	+0,59	+ 2,32	0	-0,448	-12,1

14

Fortsetzung	Test zeit	Viskositäts- vcränclcrung bei 38 C	Veränderung der Neutra- iisiitionszah!	Stahl QQ-S-636	Mctallgcwichls veränderung. Stahl. 4340	Aluminium QQ-A-355	mg/cm²	Kupfer (JQ-C-576	Bemer kungen
Zusatz zu ßasisflüssig- kcit	(SIt).)		(nigKOH/g)		Cndmium- iibcrzuj!		Magnesium QO-M-44
(0,1 Gcw.-% Oxiran- saucrslofn						+ 0,007		-0,051	klar
Verbindung	168	-0,04	+ 0,21	0	-0,190	0	-0,514	-0,110	klar
A)	336	+ 0,22	+ 0,75	0	-0,021	+ 0,021	-0,352	-0,138	klar
	672	+ 0,89	+ 6,58	0	-0,097	+ 0,025	-0,807	-0,018	■klar
	168	-0,07	+ 0,13	0	-0,141	+ 0,034	-0,303	0	klar
B)	336	+ 0,15	+ 0,95	+ 0,028	0	+ 0,021	-0,421	-0,069	klar
	672	+ 0,75	+ 6,54	0	-0,083	+ 0,007	-2,19	-0,027	klar
	168	-0,08	+ 0,13	0	0	0	+ 0,042	-0,034	*)SA,FV
C)	336	+ 0,22	+ 0,59	0	0	+ 0,034	-0,069	-0,076	*)SA,FV
	672	+ 1,31	+ 7,89	0	-0,021	0	-0,076	-0,048	klar
	168	-0,09	+ 0,09	0	-0,035	+ 0,021	-0,011	0	*)SA_SFV
D)	336	+ 0,13	+ 0,60	0	0	+ 0,414	-0,145	+ 0,221	*)SA,FV
	672	+ 0,77	+ 7,38	+ 0,345	+ 0,055	0	+ 0,414	-0,026	klar
	168	+ 0,23	-0,04	0	-0,035	+ 0,014	-0,011	-0,048	klar
E)	336	-0,15	-0,03	0	-0,028	+ 0,021	-0,255	-0,076	klar
	672	-0,01	+ 0,07	0	-0,034		-0,490

*) Schwere Ablagerungen, Filter verstopft.

Wie aus den Daten der vorstehenden Tabelle ersichtlich ist, ist der erfindungsgemäße Zusatz E ein wesentlich besserer Säureakzeptor als irgendeine der Vergleichsverbindungen.

Die den erfindungsgemäßen Säureakzeptor enthaltenden funktionellen Flüssigkeiten besitzen eine unerwartet bessere hydrolytische und oxidative Stabilität unter Beibehaltung der Klarheit und Sauberkeit der Flüssigkeit.

Das nachfolgende Beispiel erläutert die Erfindung.

Beispiel

Ein Trikresylphosphat in einer Menge von 10,45 Gew.-% enthaltendes Grundmaterial wurde sorgfältig mit 8,55 Gew.-% Trixylenylphosphat gemischt, um eine Viskosität von 155 Saybolt-Universal-Sekunden bei 38° C zu ergeben. Dieses Gemisch wurde mit 68,96 Gew.-% Tributylphosphat so lange gemischt, bis sie sorgfältig miteinander vermischt waren. Anschließend wurden 12 Gew.-% eines Gemisches von etwa 40% eines Polyalkylmethacrylats und etwa 60% eines Di -2-äthylhexylsebacat- Lösungsmittelträgers sorgfältig damit vermischt. Ein herkömmliches Alkylbernsteinsäure-Rostschutzmittd in einer Menge von 0,02 Gew.-% in einem Lösungsmittelträger wurde damit vermischt. Anschließend wurden 0,02 Gew.-% Benzotriazol sorgfältig damit vermischt, und zwar zusammen mit einem herkömmlichen Farbstoff und Schaumbremsmittel in einer Menge von 10 p.p.m. bzw. 15 p.p.m. Anschließend wurde 3,4-Epoxycyclohexylmethyl-S^-epoxycyclohexancarboxylat in einem zusätzlichen Mengenanteil von i,0 Gew.-% in das Gemisch eingearbeitet. Nachdem die vorstehend genannten Bestandteile sorgfältig zu einem homogenen

Materialgemisch verarbeitet worden waren, wurde die funktionell Flüssigkeit sorgfältig getestet, und

v> man stellte die nachfolgenden Eigenschaften fest:

Tabelle I Typische Eigenschaften

Aussehen blau

Spezif. Gewicht, 25"C/25°C 1,019

(ASTM D-287) Viskosität bei 99' C, Centistokes 3,56

(ASTM D-445)

(ASTM D-445) bei 38° C, 10,87

Centislokes

(ASTM D-445) bei -54" C, 2,224

Centistokes Viskositätsindex (ASTM D-567) (ASTM D-2270)

Gießpunkt, ⁰C unter —62" C

(ASTM D-97)

Neutralisations-Zahl, mgKOH/g 0,13

(ASTM D-974)

Wasser, Gew.-% 0,53

(ASTM D-1744)

Tabelle II — Flammeigenschaften

Flammpunkt, C (ASTM D-92) Brennpunkt, ⁰C (ASTM D-92) Selbstentzündunastemp., ⁰C

(ASTM D-286) Vielfache Entzündung "C (Fed. Test Method Std. No. 791 a, Verfahren 6053)

Tabelle III - Hydrolytische Beständigkeit

(Fed. Test Method Std. No. 791a, Verfahren 3457) Std. bei 93^J C

Metallgewichtsverlust, mg/cm² -0,019

Veränderung de/ Neutralisationszahl, mgKOH/g

Flüssigkeit +0,12

Wasser +8,16

Tabelle IV — Beständigkeit gegenüber Korrosion, Hydrolyse und Oxydation

(Boeing Specification BMS 3—II, Abschnitt 7,5) MetaJIgewichtsverlust, mg/cm²

Stahl, QQ-S-636 -0,007

Stahl, 4340, mit Cadmium -0,036 plattiert

Aluminium, QQ-A-355 — 0,0i4

Magnesium, QQ-M-44 -0,586

Kupfer, QQ-C-576 -0,051

Veränderung der Neutralisationszahl, mgKOH/g -0,01

Veränderung der Viskosität

bei 99 C, Centistokes -0,07

bei 38^r C, Centistokes +0,10

Tabelle V Scherbeständigkeit (ASTM D-2603)

Veränderung der Viskosität Verlust bei 38 C, % Scherzeit:

15 Min. 4,35

30 Min. 6,94

60 Min. 10,18

120 Min. 15,91

Tabelle VI - Schaumeigenschaften (ASTM D-892)
Serie I, 24 C

Volumen, ecm 30

Zeit bis zum Zusammenfall, Sek. 30

(ASTM D-892)

Seriell, 93 C

Volumen, ecm 20

Zeit bis zum Zusammenfall, Sek. 10

Serie III, 24 C

Volumen, ecm 30

Zeit bis zum Zusammenfall, Sek. 30

Tabelle VII — Schmierlähigkeit (ASTM -- 2266)
a. Vier Kugel-Abnutzungstest U/Min„ 1 Std. bei 75°C

Kratzer, mm, 4 kg Belastung 0,18

Kratzer, mm, IO kg Belastung 0,24

Kratzer, mm, 40 kg Belastung 0,70

Tabelle VIII Wirkung auf Elastomere

a. Mit Härleprüfgerät gemessene Härte (ASTM D-676)

Veränderung nach 72 Stunden bei 7I"C Precision EPR Comp. No. 3128 - 14 Precision EPT Comp. No. 3458 - 7 Parker Butyl B ?78-7 -19

Stillman Butyl SR-613-75 - 13

Veränderung nach 672 Stunden bei 107°C Precision EPR Comp. No. 3128 -22 Precision EPT Comp. No. 3458 - 14 Parker Butyl B 278-7 -62

Stillman Butyl SR-613-75 -48

b. Anschwellen des Volumens (ASTM D-471) Prozentuale Schwellung nach72 Stunden bei 7I°C

Precision EPR Comp. No. 3128 10,0

Precision EPT Comp. No. 3458 6,90

Parker Butyl B 278-7 13,6

Stillman Butyl SR-613-75 8.76 Prozentuale Schwellung nach 672 Stunden bei 107° C

Precision EPR Comp. No. 3128 26,9

Precision EPT Comp. No. 3458 17,5

Parker Butyl B 278-7 62,3

Slillman Butyl SR-613-75 42,8

•09 623/42

Claims

Patentansprüche:

1. Hydraulische Flüssigkeit für Flugzeuge, bestehend aus

(a) Estern oder Amiden einer Phosphorsäure oder Gemischen davon als Grundmaterial,

(b) 0,1 bis 10 Ge\v.-% eines 3,4-Epoxycycloalkyl-3,4-epoxycycloaIkyIcarboxylats und gegebenenfalls

(c) üblichen Zusatzstoffen.

2. Hydraulische Flüssigkeit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Carboxylat B^-Epoxycyclohexylmethyl-S^-epoxycyclohexancarboxylat enthält.

3. Hydraulische Flüssigkeit nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie das Carboxylat in einer Menge von etwa 0,1 bis 5 Gew.-% enthält.

4. Hydraulische Flüssigkeit nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Grundmaterial einen Phosphoisäureester enthält.

5. Hydraulische Flüssigkeit nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß sie als Phosphorsäureester ein Trialkylphosphat enthält.

6. Hydraulische Flüssigkeit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Phosphorsäureester ein Gemisch von Trialkylphosphaten und Triarylphosphaten enthält.

7. Hydraulische Flüssigkeit nach Anspruch 6, dadurch gkennzeichnet, daß sie 50 bis 90 Gew.-% Tnalkylphosphale und bis zu 50 Gew.-% Triarylphosphate enthält.

8. Hydraulische Flüssigkeit nach den Ansprüchen 1 bis 7. dadurch gekennzeichnet, daß sie 5 bis 20 Gew.-% Polymethacrylate, Polyacrylate oder Gemische davon als Viskositätsindexverbesserer enthält, wobei die Polymeren jeweils bis zu 20 Kohlenstoffatome aufweisen.

9. Hydraulische Flüssigkeit nach den Ansprüchen I bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem ein Rostschutzmittel enthält.

10. Hydraulische Flüssigkeit nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem einen Farbstoff und ein Schaumbremsmittel enthält.

11. Hydraulische Flüssigkeit nach den Ansprüchen I bis 10. dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem einen Korrosionsinhibitor, vorzugsweise Ben/otriazol. enthält.