DE1946432C3

DE1946432C3 - Siliconfett

Info

Publication number: DE1946432C3
Application number: DE1946432A
Authority: DE
Inventors: John Harold Elnora N.Y. Wrigth
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1968-09-16
Filing date: 1969-09-13
Publication date: 1981-05-21
Also published as: FR2018218A1; DE1946432B2; US3537997A; GB1286979A; DE1946432A1; BE766539Q

Description

in der die Summe von (m+n+p+ <j^einen Wert von 2,002 bis 3,0, π einen Wert von 0,50 bis 1,95, m einen Wert von 0,5 bis 1,0, ρ einen Wert von 0 π bis 0,5, q einen Wert von 0 bis ' U (m + π+ρ) hat, R ein Alkylrest mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen und R' ein t-butylsubstituierter gehinderter Hydroxyarylrest ist, R" aus der Klasse der niederen Alkylreste, der Cycloalkylreste mit 5 bis 7 Kohlenstoffatomen im Ring, der einkernigen und zweikernigen Arylreste, der einkernigen Arylreste mit niederem Alkyl und halogenierten Derivaten dieser vorstehenden Reste ausgewählt ist, 2 j

(2) 2 bis 35 Gew.-% eines Verdickungsmittel,

(3) fakultativ 0,01 bis 5 Gew.-% eines Polyäthers,

(4) fakultativ einer ausreichenden Menge an Base, um das Fett im alkalischen Bereich zu halten und in

(5) fakultativ für Silikonfette gebräuchlichen Zusätzen.

2. Siliconfett nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es ti

(1) eine Polysiloxanflüssigkeit der genannten allgemeinen Formel (1), worin der Rest R 10 Kohlenstoffatome aufweist,

(2) als Verdickungsmittel eine Lithiumseife einer -tu höheren Fettsäure mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen,

(3) 0,1 bis 2% eines Polyäthers und

(4) Lithiumhydroxyd, um das Fett im alkalischen Bereich zu halten, r>

enthält.

3. Siliconfett nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es als Verdickungsmittel Lithiumlaurat, Lithiummyristat, Lithiumpalmitat »> oder Lithiumstearat enthält.

4. Siliconfett nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es

(1) eine Polysiloxanflüssigkeit der genannten allgemeinen Formel (1), worin der Rest R 8 bis 12 Kohlenstoffatome aufweist, und

(2) als Verdickungsmittel Lithiummyristat oder Lithiumstearat

enthält.

Die Erfindung betrittt ein Silicoiileit.
Siliconfette sind allgemein bekannt und als Schmiermittel, als dielektrische Verbindungen, Abdichtmittel und als Hochvakuumfette benutzt worden. Diese Siliconfette sind besonders wertvoll wegen ihrer hohen Wärmestabilität, ihrer wasserabweisenden Wirkung, ihrer Viskositäts-Eigenschaften bei tiefen Temperaturen und ihrer dielektrischen Eigenschaften. Bei zahlreichen anderen Anwendungen werden diese Fette auch bei hohen Temperaturen benutzt Während zwar die Siliconkomponenten in dem Fett durch schwingende oder vibrierende Bewegungen nicht auseinanderbrechen, wurde festgestellt, daß dann, wenn die Fette in Lagern Verwendung finden, die schwingender oder vibrierender Bewegung ausgesetzt sind, der von den Fetten gebildete Film unterbrochen wird und einen Kontakt von Metall zu Metall erlaubt. Dieses Problem wurde besonders akut in Fällen, wo Fette auf Petroleumbasis zum Schmieren von Lagern benutzt werden, die schwingender bzw. hin- und hergehender oder vibrierender Bewegung ausgesetzt sind.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Siliconfett zu schaffen, dessen Schmierfilm bei schwingender oder vibrierender Bewegung stabiler ist, als der bekannter Siliconfette oder Fette auf Petroleumbasis. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Siliconfett gelöst, bestehend aus:

1) 61 bis 98 Gew.-°/o einer Polysiloxanflüssigkeit der allgemeinen Formel

worin die Summe von (m+n+p+q) einen Wert von 2,002 bis 3,0, η einen Wert von 0,50 bis 1,95, m einen Wert von 0,5 bis 1,0, ρ einen Wert von 0 bis 0,5, q einen Wert von 0 bis ¹A (m + n+p) hat, R ein Alkylrest mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen und R' ein t-butylsubstituierter gehinderter Hydroxyarylrest ist, und R" aus der Klasse der niederen Alkylreste, der Cycloalkylreste mit 5 bis 7 Kohlenstoffatomen im Ring, der einkernigen und zweikernigen Arylreste, der einkernigen Arylreste mit niederem Alkyl und halogenierten Derivaten der vorgenannten Reste ausgewählt ist,

2) 2 bis 35 Gew.-% eines Verdickungsmittels;

3) fakultativ 0,01 bis 5 Gew.-% eines Polyäthers;

4) fakultativ einer ausreichenden Menge einer Base, um das Fett im alkalischen Bereich zu halten und

5) fakultativ für Siliconfette gebräuchlichen Zusätzen.

Die bei der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung verwendeten flüssigen Methylalkylpolysiloxane sind allgemein bekannt. R ist z. B. Hexyl, Octyl, Decyl, Dodecyl usw. R' weist die Formel

OH

auf, worin Y aiiigcwdhlt ist aus Wassu siult, nioiiovalenten Kohlenwasserstoffresten, Hydroxyarylresten, hydroxyarylsubstituierten monovalenten Kohlenwasserstoffresten, Hydroxyaryläthern, die mit dem t-butylsubstituierten Hydroxyarylrest über eine Ätherbindung

verbunden sind, Hydroxyarylthioäthern, die mit dem t-butylsubstituierten Hydroxyarylrest durch die Thioätherverbindung verbunden sind und Hydroxyarylmethylenäther, die mit dem t-butylsubstituierten Hydroxyarylrest über die Methylenätherbrücke verbunden sind. Dieser t-butylsubstituierte gehinderte Hydroxyarylrest dient als Antioxydationsmittel. Wie aus den Formeln (1) und (2) ersichtlich, hat der Rest R' eine Valenz-Bindung, die an den aromatischen Kern und an einen divalenten Propylenrest gebunden ist, der seinerseits an ein Siliciumatom des Polysiloxans gebunden ist. In der Ortho-Stellung zu dieser Valenzbindung ist ein Hydroxyrest und in der Meta-Stellung ein tert-Butylrest gebunden. In der anderen Meta-Stellung ist der Y-Rest angeordnet, der vorstehend bereits beschrieben ist. Die t-Butylgruppe ist zur Hydroxylgruppe benachbart angeordnet und behindert deren Reaktionsfähigkeit. Aus diesem Grunde ist der Hydroxyarylrest ein sog. behinderter Hydroxyarylrest.

Zu den in Formel (2) für Y möglichen monovalenten Kohlenwasserstoffresten ohne aliphatische Ungesättigtheit gehören beispielsweise Alkylreste, z. B. Methyl, Äthyl, Propyl, Butyl, Octyl usw.; Arylreste, z. B. Phenyl, Naphthyl usw.; mit niederem Alkyl versehene Arylreste, z. B. Benzyl, Phenylethyl usw. Zu den für Y in Formel (2) möglichen Hydroxyaryiresten gehören beispielsweise: p-Hydroxyphenyl, o,o-Di(t-butyl)-p-hydroxyphenyl, o-(t-Butyl)-o-allyl-p-hydroxyphenyl usw. Beispiele für hydroxyarylsubstituierte monovalente Kohlenwasserstoffreste im Rahmen der Definition von Y in Formel (2) sind beispielsweise p-Hydroxyphenylmethylreste o,o-Di(t-butyl)-p-hydroxyphenyläthylreste, Beispiele der Hydroxyarylätherreste sind o,o-Di(t-butyl)-p-hydroxy-phenylätherreste und o,o-Di(t-butyl)-p-hydroxyphenylmethylenätherreste. Als Beispiel für die Hydroxyarylthioätherreste kann der o,o-Di(t-butyl)-p-hydroxyphenylthioätherrest genannt werden.

R" ist ausgewählt aus niederen Alkylresten mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, z. B. Methyl, Äthyl, Propyl, Butyl, Pentyl usw.; weiter können für R" z. B. die folgenden Reste stehen:

Cyclopentyl, Cyclohexyl,
Cycloheptyl, Phenyl, Naphthyl,
Bisphenyl, Benzyl, ToIyI,
XyIyI, Phenyläthyl sowie

HO <	C(CH₃).,	C(CH,),	¹
	I CH₂CH = CH₂	I
C(C	H.,).,
\ f	OH
I C(C	Ή.,),
	C(CH,),	C(ClI₁J₁ ι
IK) ■	O <	; on
	] CH₂CH-CH₂

C(CHj),

HO

C(CH₃),

OH

HO

C(CH,),

-OH

CH₁CH=CH,

Andere der für R" stehenden Gruppen können als Reste vorliegen, die an die Siloxaneinheiten gebunden sind, ohne dadurch die fü-nbildenden Eigenschaften des Fettes nachteilig zu beeinflussen. Vorzugsweise sollen jedoch nicht mehr als 25% der gesamten Anzahl der in dem Polysiloxan vorhandenen Reste aus diesen anderen Resten bestehen. Obgleich beliebige Methylalkylpolysiloxanflüssigkeiten im Rahmen der Formel (1) beim erfindungsgemäßen Verfahren anwendbar sind, so wird es doch bevorzugt, daß die Flüssigkeit eine Viskosität von 10 bis 1OO 000 Centistokes bei 25° C aufweist.

Die Methylalkylpolysiloxanflüssigkeiten der Formel (1) können Siloxaneinheiten der verschiedensten Typen und Formulierungen umfassen, wie Trimethylsiloxaneinheiten und Methylalkylsiloxaneinheiten allein oder in Kombination mit Einheiten, wie Monomethylsiloxaneinheiten, Monoalkylsiloxaneinheiten, Dialkylsiloxaneinheiten, Trialkylsiloxaneinheiten usw. Das einzige Erfordernis besteht darin, daß das Verhältnis der verwendeten verschiedenen Siloxaneinheiten so ausgewählt ist, daß die mittlere Zusammensetzung der copolymeren Flüssigkeit im Rahmen der Formel (1) liegt.

Ein kritisches Merkmal der erfindungsgemäßen Fettzusammensetzung besteht jedoch darin, daß 25 bis 50% der Gesamtzahl organischer Substituenten am Polysiloxan aus der Klasse von Alkylradikalen ausgewählt sein müssen, die 6 bis 12 Kohlenstoffatome und vorzugsweise 10 Kohlenstoffatome aufweisen. Die Reste können dabei geradkettig oder verzweigt sein, z. B. Hexyl-, Isoheptyl-, Octyl-, Decyl-, Isodecyl-, Dodecyl-Reste.

Ein Bestandteil des erfindungsgemäßen Siliconfettes sind die Verdickungsmittel, die allgemein bekannt sind. Die Erfindung umfaßt die Verwendung beliebiger dieser allgemein bekannten Verdickungsmittel in einer Menge von 2—35 Gew.-% und vorzugsweise von 5—25 Gew.-°/o, um ein Siliconfett der gewünschten Konsistenz zu schaffen. Solche brauchbaren Verdickungsmittel sind z.B. in den US-PS 24 56 642, 25 99 984, 25 51931, 26 98 300, 25 99 553, 27 09 157 und 25 08 741 beschrieben.

Der Ausdruck »Fett«, wie er in der vorliegenden Anmeldung benutzt wird, bezieht sich dabei ganz allgemein auf fettartige Materialien, die Konsistenzen aufweisen, die von leicht-fließbaren Materialien bis zu solchen, die praktisch überhaupt nicht mehr fließen, variieren.

Die Konsistenz der erfindungsgemäßen Fette hängt von der jeweils eingesetzten Menge sowie der Art des verwendeten Verdickungsmittels und den im Fett ein; setzten besonderen Polysiloxanflüssigkeiten üb.

Vorteilhafte Verdickungsmittel sind Lithiumseifen von Fettsäuren mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen.

Besonders vorteilhafte Verdickungsmittel sind Lithiumlaurat, Lithiumstearat, Lithiummyristat und LithiumpalmitaL

Zusätzlich zu den Metallseifen können für die erfindungsgemäßen Siliconfette als Verdickungsmittel ebenfalls fein verteilte inerte Oxyde von Metallen und quasi metallischen Materialien verwendet werden, wie Siliciumdioxyd, Aluminiumoxyd, Eisenoxyd, Titandioxyd, Zinkoxyde, Glasfasern und Tonerden. Wenn Siliciumdioxyd als Verdickungsmittel verwendet wird, wird CL vorzugsweise in Form eines Aerogels benutzt. Es kann jedoch auch als durch Verbrennen von SiCU in der Gasphase erhaltenes, als ausgefälltes oder als Siliciumdioxyd aus natürlichen Ablagerungen wie beispielsweise Diatomeenerde, Anwendung finden.

Zur Erleichterung der Dispersion des Verdickungsmittel in der Polysiloxanflüssigkeit wird fakultativ ein Polyäther in einer Menge von etwa 0,01 bis 0,5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Polysiloxanflüssigkeiten in der Zubereitung, und vorzugsweise von 0,1 bis 2,0 Gew.-°/o, benutzt. Wenn weniger als 0,01 Gew.-% des Polyäthers vorliegen, hat es sich als schwierig erwiesen, das Verdickungsmittel in dem Fett zu dispergieren. Wenn andererseits die Menge des Polyäthers in der Fettzubereitung über 5,0 Gew.-% liegt, ist der Gewichtsverlust des Fettes bei Temperaturen über 150⁰C so groß, daß das Fett für viele Anwendungen nicht mehr geeignet ist

Die erfindungsgemäß zusammen mit den Polysiloxanölen verwendbaren Polyäther sind polymere Alkylenoxyde und/oder polymere Alkylenglykole v.nd sie können durch die nachfolgenden Formeln wiedergegeben werden:

A O (C₁O)_n-B

[A O (C₁O)_n 1,.(Q)..

worin A und B Reste aus Wasserstoff, Alkylresten mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, Cycloalkylresten mit 5 bis 7 Kohlenstoffatomen im Ring, einkernigen und zweikernigen Arylresten und einkernigen Arylresten mit niederem Alkyl, worin die an den aromatischen Kern gebundenen Alkylgruppen insgesamt nicht mehr als 5 Kohlenstoffatome aufweisen, sind: A und B können weiter esterbildende Gruppen mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen sein und A und B können dabei gleich oder ungleich sein. Wenn mehr als ein Α-Rest pro Molekül vorhanden ist, können die Α-Reste gleich oder ungleich sein. Q ist ein Rest eines mehrwertigen Ausgangsmolekülrestes, der wenigstens 2 Hydroxylgruppen enthält, wie Äthylenglykol, Glycerol, Trimethyiolpropan und andere mehrwertige Alkohole mit 2 bis 6 Hydroxylgruppen, χ eine ganze Zahl mit einem Wert von 2 bis 4; η ist eine ganze Zahl mit einem Wert von 4 bis 2000 und y hat einen Wert von 2 bis 6 und zeinen Wert von 1 bis 5.

Speziell können für A und B folgende Reste stehen: Methyl, Äthyl, Propyl, Butyl, Octyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cycloheptyl, Phenyl, Naphthyl, Biphenyl, Benzyl, Phenyläthyl, Phenylpropyl, Acetat, Propionat, Octoat usw.; Hydroxyäthergruppen, die von Glykolen, wie Butylenglykol, Octylenglykol usw., abgeleitet sind und Gruppen, die durch Veresterung mit einer Hydroxylgruppe einer Nicht-Fettsäure, z. B. Propylphosphat, Octylsulfonat, Butylsulfat usw., gebildet sind.

Die Polyäther können aus den verschiedenen Alkylenoxyden (z, B. Äthylenoxyd), den höheren 1,2-Epoxyden (beispielsweise 1,2-Propylenoxyd), den Alkylenglykolen (z. B. Äthylenglykol) und Mischungen derselben hergestellt werden. Die erhaltenen Produkte können Polyoxyalkylendiole oder Polyalkylenglykcldelivate sein, d.h, die endständigen Hydroxylgruppen können als solche bestehen bleiben, oder eine oder beide dieser endständigen Hydroxylgruppen können während der Polymerisationsreaktion oder daran

in anschließend entfernt worden sein, beispielsweise durch Veretherung oder Veresterung, um so Mono- oder Diäther oder Mono- oder Diestergruppen oder eine Kombination solcher Endgruppe zu ergeben, wobei gewisse wünschenswerte Eigenschaften den endgülti-

ΐϊ gen polymeren Mischungen verliehen werden. So können beispielsweise in der vorstehenden Formel A und/oder B Alkylreste sein, die einen Dialkylpolyäther (z. B. Dibutylheptaoxypropylendiäther) bilden. Weiterhin können sie esterbildende Reste darstellen, die

->(i Alkyloxyalkylenester bilden (z. B. Butylpentaoxypropylenacetat); oder Wasserstoff und so Polyglykole bilden (z. B. Polyäthylenglykol usw.).

Zur weiteren Erläuterung der verwendbaren Polyäther kann das Polyätheröl, d. h. der -(C₁O),,- -Teil der

2) vorstehenden Formel, beispielsweise von den Grundeinheiten der nachfolgenden Oxyde abgeleitet sein.

CH,

sck.-Propylenoxyd — (CH₂ -CH- O)
sck.-Butylenoxyd (CH₂- CH- O)

CH,

I '

CH,
CH₁

tert.-Butylenoxyd -(CH₂-C-O) usw.

CH,

oder von Grundeinheiten, die durch Dehydratisierung von Alkylenglykolen unter Bildung der nachfolgenden Verbindungen erhalten worden sind:

Äthylenoxyd -(CH₂-CH₂-O)--Propylenoxyd —-(CH₂--CH₂--CH₂-O)-Butylenoxyd -(CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-O)-

Polyäther, die Kombinationen der vorstehend be-M) schriebenen Grundeinheiten aufweisen, haben sich als besonders vorteilhaft für die praktische Durchführung der Erfindung erwiesen. Eine Verbindung, die beispielsweise zwei verschiedene Alkylenoxydgruppen enthält, kann in der Weise hergestellt werden, daß Propylenglytv> kol mit Äthylenoxyd in Anwesenheit von Bortrifluorid zur Umsetzung gebracht wird. Dieses gemischte Polyalkylenglykol kann — falls gewünscht — mit einem Alkanol, beispielsweise Butanol, unter Bildung des

Monobutoxyäthers des gemischten Polyalkylenglykols umgesetzt werden. Eine Anzahl dieser Polyalkylenoxydmaterialien sind im Handel erhältlich.

Die Molekulargewichte der gemäß der vorliegenden Erfindung verwendbaren Polyätheröle liegen im Bereich von 300 bis ¹OO 000, vorzugsweise von 400 bis 20 000.

Die Natur der im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegenden Zusammensetzungen wird am besten durch Bezugnahme auf die Herstellung der Verbindung erläutert, die den siliciumgebundenen, mit tert.-Butyl substituierten Hydroxyarylpropylrest enthält. Das allgemeine Herstellungsverfahren geht von einem Ausgangsmaterial aus, welches einen Phenylkern aufweist, der eine an ein Kernkohlenstoffatom gebundene Hydroxylgruppe und tert. Butylreste in beiden meta-Stellungen dieser phenolischen Verbindung trägt. Einen oder mehrere dieser kerngebundenen t-Butylreste ersetzt man durch je einen Allylrest. um ein allylsubstituiertes Material der Formel

RCH₂CH=CH:

zu erhalten, worin R' die vorstehend gegebene Bedeutung hat. Der Allylrest dieser Verbindung wird dann mit einem Organopoiysiloxan umgesetzt, welches Siliciumwasserstoffbindungen enthält, so daß der Phenylkern mit dem Siliciumatom durch den Propylenresi verbinden wird.

Zur weiteren Veranschaulichung dieses Verfahrens wird eine im Handel erhältliche Phenolverbindung der Formel

CiCH₁I. C(CH,);

CH,

C(CH₁),

in einer Mischung aus Toiuo! und Äthanol gelöst und dann eine äthanoiische Lösung von Kaliumhydroxyd dazugegeben. Dies führt zu einer Umwandlung des Phenols in das Kaliumphenoiat. Eine solche Menge Allyichiorid in Äthanol die ausreicht, um einen tert.-Butylres'. vcr. jeder. Molekül zu ersetzen, wird iangsan zugegeben, die Mischung wird dann am Rückfluß erhitzt, die Salze werden abfilmen, das Produkt gev-sscher. und vom Lösungsmittel befreit und io die a' ^ser.i Ye-bindur.e der Formel

Siliconfette gebräuchlich sind. Beispiele dieser Zusätze umfassen Antioxydationsmittel, wie Amine, z. B. N-Phenyl-alpha-naphthylamin; Korrosionshemmstoffe, /. B. Zinknaphthanat; Höchstdruckzusätze, wie Selendisulfid, Molybdändisulfid usw.

Die Herstellung der Polysiloxane im Rahmen der Formel (1) schließt eine SiH-Olefinadditionsreaktion ein. Diese Reaktion umfaßt die Zugabe eines alpha-Olefins mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen und fakultativ einen der allylierten Reste R' zu einem Methylhydrogenpolysiloxan.

So erfolgt beispielsweise die Herstellung von mit Trimethylsilyl zum Kettenabbruch gebrachten Methylpolysiloxanen mit höherem Alkyl der Formel (1) durch die Umsetzung zwischen einem Methylhydrogenpolysiloxan der Formel

(CH, U H)_n,

ρ R "(,Si O₄.

(3)

worin n. m, p. q und R" die oben gegebene Bedeutung haben, und einem alpha-Olefin. Die Reaktion des alpha-Olefins und des Polysiloxans der Formel (3) kann dabei in Anwesenheit eines elementaren Platinkatalysators oder eines Katalysators aus einer Platinverbindung stattfinden. Der aus der Pkumverbindung bestehende Katalysator kann dabei zweckmäßig aus der Gruppe von Katalysatoren ausgewählt werden, die die Addition von Siliciumwasserstoffbindungen an olefinische Bindungen katalysieren (vgl. L¹S "S 28 23 218. 32 20 972. 33 13 773,31 59 601 und 31 5^ o62).

Die SiH-Olefinadditionsreaktion kann bei Raumtemperatur oder bei Temperaturen bis zu 200^CC durchgeführt werden, und zwar jeweiK abhängig von der Katalysatorkonzentration. Die Katalysatorkonzentration kann von 10-" bis 10 ' und vorzugsweise von 10 ' bis 10 ^J Mol Platinmetall pro Mol der Olefin enthaltenen Moleküle betragen. Im allgemeinen wird das Methylhydrogenpolysiloxan mit einem Teil des alpha-Olefins gemischt, der gesamte Katalysator zugegeben und dann das restliche alpha-Olefin in solchen Anteilen zugegeben, die ausreichen, um die Reaktionstemperatur im Bereich von etwa 50 bis 120⁰C zu halten. Am Ende der Zugabe des aipha-Olefins ist die Reaktion vollendet.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert. Alle Teile beziehen sich auf das Gewicht, wenn es nicht ausdrücklich anders angegeben ist.

Beispiel 1
Ein alivliertes Produkt de- Forme!

OH

erhäiten.

Das allyiierte ProduKt wird dann mit dem Siliciumwassersioff enthaltenden Po!ysi!ox2n in Gegenwart ;iner Platinkataiysatorverbindung umgesetzt, um das gewünschte Produkt zu erzeugen.

Zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Bestandteilen können :r. dem erfindungsgemäßen Siiiconfett weiterhin noch Zusätze vorhanden sein, die für

CiCH, t, C(CH,),

HO— CH₂ - - OH

C(CH-. I, CHXH, = CH,

wurde durch Auflösen von 424 g (1 Mo!) 4,4'-Methylenbis-2,6-diterL-buty!phenoi in einer gleichen Gewichtsmenge Toluol und einer gleichen Gewichtsmenge Äthylalkohol hergestellt. Dann wurden 1000 g einer

Lösung, die 112 g Kaliumhydroxyd in Äthylalkohol enthielt, hergestellt und langsam dem Phenol bis zur stöchiometnschen Äquivalenz mit den phenolisi hen Hydroxylgruppen zugegeben. Es entstand eine leuchtend purpurne Lösung, in der sich nach dem Trocknen kein Phenol mehr nachweisen ließ, und die sich bei entsprechenden Prüfungen als vollständig in das Kaliumphenolat umgewandelt erwies. Eine zusätzliche äquivalente Menge Äthylalkohol wurde zugegeben, und 1,5 Mol Allylchlorid wurden langsam der Reaktionsmischung zugesetzt, die dann 2 Stunden lang bei 7O⁰C am Rückfluß erhitzt wurde. Alle Feststoffe wurden aus der Reaktionsmischung abfiltriert, und das Produkt wurde gewaschen und vom Lösungsmittel befreit. Die Infrarot-Analyse zeigte dabei, daß das Phenolat in das Phenol umgewandelt war und daß die Allylgruppe an ihre Stelle getreten war. Untersuchungen auf Grund der kernmagnetischen Resonanz ergaben, daß eine tert.-Butylgruppe an einem der beiden Arylreste durch einen Allylrest ersetzt worden war.

In ein Reaktionsgefäß wurden 300 g eines flüssigen mit Trimethylsilyl zum Kettenabbruch gebrachten Methylhydrogenpolysiloxans der Formel

gegeben. Zu dieser Mischung wurden 0,00125 g Chlorplatinsäurehexahydrat und 28,8 g des wie vorstehend beschrieben hergestellten allylierten Produktes innerhalb einer halben Stunde zugegeben, wobei die Temperatur der Reaktionsmischung auf 11O⁰C gehalten wurde. Das äußere Erhitzen wurde dann unterbrochen. Innerhalb einer Stunde wurden dann langsam 500 g

10

Decen-1 der Reaktionsmischung zugesetzt, wobei durch die bei der Zugabe auftretende exotherme Reaktion die Temperatur auf 110°C gehalten wurde. Nach vollständiger Zugabe des Decen-1 wurik von außen Wärme zugeführt, um die Temperatur weitere 30 Minuten auf 110°C zu halten und so zu gewährleisten, daß alle SiH-Gruppen vollständig zur Umsetzung gebracht waren. Das Reaktionsprodukt wurde dann bei 282" C und 10 mmHg von dem Lösungsmittel befreit, wobei man Stickstoff als Spülgas verwendete. Es wurde ein Öl-Grundbestandteil im Rahmen der Formel (I) erhalten, in welchem für R Decyl und R' ein Rest der Formel

C(CH₃I,

HO

CH,

C(CH,).,

OH

C(CH,

ist. η hat einen Wert von 1,5, m hat einen Wert von 0,734 und ρ hat einen Wert von 0,016. Da auf 8 Siliciumatome weniger als ein mit t-Butylhydroxyarylpropyl-substituiertes Siliciumatom entfällt und das Polysiloxan 8 Siliciumatome pro Molekül enthält, ist es offensichtlich, daß die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung eine Mischung von Produkten im Rahmen der Formel (1) aufweist, von denen einige den inneren Antioxydationsmittelrest aufweisen und andere nicht.

In einem Fettsiedekessel wurden zu 36 g des Öl-Grundbestandteils 18 g Lithiummyristat, 0,75 g eines Polyäthers der Formel

CII₂(OC₁Hj₈(OC₂H₄I₂₄OH

HO(C₂H₄O)₂₄(C₁H₁₁O)HCH₂ C CH₂(OC₁H₆WOC₂H₄I₂₄OH

CH₂(OC₃HJ₈(OC₂H₄I₂₄OH

und 0.01 g feinverteiltes Lithiumhydroxyd zugegeben. Die Mischung wurde gerührt und auf 240⁰C erhitzt. Auf dieser Temperatur wurde sie 10 Minuten unter Rühren gehalten. Die Mischung wurde dann langsam mit einer Geschwindigkeit von 1,4°C pro Minute auf 150⁰C abgekühlt, bei welcher Temperatur 0,45 g N-Phenyl-alpha-naphthylamin 0,1 g feinverteiltes Lithiumhydroxyd, 36 g des ölgrundbestandteils und 7 g Lithiummyristat zugegeben wurden. Das langsame Abkühlen wurde bis auf Raumtemperatur fortgesetzt. Die Mischung wurde dann dreimal durch eine Morehouse-Kolloidmühle mit einer lichten Weite von 0,076 mm gemahlen. Das erhaltene Material war ein Fett von leichter Qualität (Eindringfähigkeit 290 bis 330) mit den folgenden Eigenschaften:

Eindringfähigkeit
Ausschwitzbarkeit innerhalb
24 Stunden bei 150⁰C
Verdampfung innerhalb
24 Stunden bei 150⁰C
Aussehen

296
7,8%

1,4%

weiches Fett
mit Purpurfarbe

Das Fett wurde zum Schmieren des schwingenden Aufzeichnungsmechanismus in einem Registriergerät verwendet und war selbst nach 6monatigem kontinuierlichen Gebrauch voll funktionsfähig. Unter identischen Bedingungen versagte ein handelsmäßiges Fett auf Erdölbasis bereits nach 2 Wochen.

Ein Scheibenwischermechanismus mit einem in einem Gehäuse angeordneten Excenter wurde ebenfalls mit dem Fett nach dem vorstehenden Beispiel geschmiert und arbeitete 6 Monate ohne Schwierigkeiten. Der gleiche Mechanismus versagte bereits nach 200 Stunden, wenn er mit Fett auf Erdölbasis geschmiert wurde. Ein ähnliches Resultat, wie bei dem Fett auf Erdölbasis, wurde bei Verwendung eines herkömmlichen Siiiconfettes erzieh.

Beispiel 2

In ein Reaktionsgefäß wurden 300 g eines flüssigen mit Trirnethylsüyl zum Kettenabbruch gebrachter; Methylhydrogenpolysiloxans der Formel

CH,

(CH₁I₃SiO(SiO)₆₀Si(CH,),
H

gegeben. Hierzu wurden 0,00125 g Chlorplatinsäurehexahydrat zugesetzt und dann innerhalb von 30 Minuten

Il

28,8 g des in Beispiel 1 beschriebenen allyliertcri Produktes zugesetzt, wobei die Temperatur der Reakronsmischung auf 110°C gehalten wurde. Das Erhitzen wurde unterbrochen und dann wurden 683 g Decen-1 langsam innerhalb einer Stunde der Reaktionsmischung zugesetzt, während welcher Zeit die Temperatur infolge der mit der Zugabe verbundenen exothermen Reaktion auf 110^cC gehalten wurde. Nach vollständiger Zugabe des Decen-1 wurde von außen

Wärme zugeführt, um das Gefäß weitere 30 Minuten auf der Temperatur von 1 10⁰C zu halten und somit sicherzugehen, daß alle =SiH-Gruppen vollständig umgesetzt waren. Das Reaktionsprodukt wurde dann im Vakuum bei 282⁰C und lOmmHg unter Benutzung eines Stickstoffspülgases vom Lösungsmittel befreit. Es wurde eine öigrundzusammensetzung im Rahmen der Formel (1) erhalten, in der für R Decyl und für R' ein Rest der Formel

C(CH,), C(ClI,),

HO <■'' ■ CH, . · OH

steht, η hatte einen Wert von 1,065, m hatte einen Wert von 0,953, und ρ hatte einen Wert von 0,0148. Da das Verhältnis der t-Butylhydroxyarylreste zu den Siliciumatomen kleiner als 1 zu 62 ist und 62 Siliciumatome pro Polysiloxanmolekül vorhanden sind, ist es offensichtlich, daß die erfindungsgemäße Zusammensetzung ein Gemisch aus Produkten im Rahmen der Formel (1) umfaßt, in welchem der Hauptanteil der Polysiloxanmoleküle einen Rest R' und eine kleine Menge der Polysiloxanmoleküle keinen Rest R' enthält.

In einer Fettkochvorrichtung wurden zu 36 g ölgrundbestandteil und 18 g Lithiummyristat 0,75 g eines Polyäthers der Formel

HO(C₂H₄O)₂₄(CjH₁₁O)HCH₂C CH₂(OCjHJ₈(OC₂H₄I₂₄OH

CH₂(OC, HJ₈(OC₂HJ₂₄OH

und 0,01 g feinverteiites Lithiumhydroxyd gegeben. Die Mischung wurde gerührt und auf 240⁰C erhitzt. Unter Rühren wurde sie 10 Minuten lang auf dieser Temperatur gehalten. Die Mischung wurde dann langsam mit einer Geschwindigkeit von 1,4⁰C pro Minute auf 15O⁰C abgekühlt, bei welcher Temperatur 0,45 g N-Phenyl-alpha-naphthylamin, 0,1 g feinverteiltes Lithiumhydroxyd, 36 g des ölgrundbestandteils und 7 g Lithiummyristat zugesetzt wurden. Das langsame Abkühlen wurde bis auf Raumtemperatur fortgesetzt. Die Mischung wurde dann dreimal durch eine Morehouse-Kolloidmühle mit einer lichten Weite von 0,076 mm gemahlen. Das erhaltene Material war eir. Fett von leichter Qualität (Eindringfähigkeit 290 bis 330).

Beispiel 3

In ein ReaktionsgefäB wurden 300 g eines flüssigen, mit Trimethylsilyl zum Kettenabbruch gebrachten Methylhydrogenpolysiloxans der Formel

CH₃ CH₃ (CH₃I₃SiO(SiO)₅SiOSi(CHj)₃

H A

gegeben. Innerhalb einer halben Stunde wurden dieser Mischung 0,00125 g Chlorplatinsäurehexahydrat und 28,8 g des in Beispiel 1 beschriebenen allylierten Produktes zugegeben, wobei die Temperatur der Reaktionsmischung auf 110⁰C gehalten wurde. Das Erhitzen wurde dann unterbrochen, und 440.0 g Dodecen-1 wurden langsam innerhalb einer Stunde der Reaktionsmischung zugegeben, wobei die Temperatur infolge der mit der Zugabe verbundenen exothermen Reaktion auf 110⁰C gehalten wurde. Nach vollständiger Zugabe des Dodecen-1 wurde von außen Wärme zugeführt, um das Gefäß weitere 30 Minuten auf einer Temperatur von 110°C zu halten, um auf diese Weise sicher zu stellen, daß alle =SiH-Gruppen vollständig umgesetzt waren. Das Reaktionsprodukt wurde dann im Vakuum bei 282°C und lOmmHg unter Benutzung einer Stickstoffspülung von den flüchtigen Bestandteilen befreit. Dies führte zu einem ölgrundbestandteil im Rahmen der Formel (1), bei dem für R Dodecyl und für R' ein Rest der Formel

C(CHj)₃

HO

CH,

C(CHj),

>- OH

C(CH₃I₃

steht, π einen Wert von 1,5, m einen Wert von 0,60, ρ einen Wert von 0,0186 und q einen Wert von 0,125 darstellt Da im Mittel nur 0,146 Inhibitorreste pro Siloxanmolekül vorliegen, ist es offensichtlich, daß die b5 erfindungsgemäße Zusammensetzung eine Mischung von Produkten im Rahmen der Formel (1) umfaßt, von denen einige einen Inhibitorrest, der größte Teil jedoch keinen Hemmstoffrest aufweisen.

13 14

In einer Fettkochvorrichtung wurden zu 36 g des Ölgrundbestandteils und 18 g Lithiummyristat 0.75 g eines Polyäthers der Formel

ClUJ(K ,HJ_n(OC₂H₄K₄OH

CIi₁O)SC!!, C CH_:( I)C-JHJ₈(OC₂H₄I₂₄OH CH₂(OC₁H,, Is(OC₂H₄I₂₄OH

und 0,01 g feinverteiltes Lithiumhydroxyd zugegeben. Die Mischung wurde gerührt und auf 24O⁰C erhitzt. Unter Rühren wurde sie 10 Minuten auf dieser Temperatur gehalten und dann wurde die Mischung langsam mit einer Geschwindigkeit von 1.4⁰C pro Minute auf 150⁰C abgekühlt, bei welcher Temperatur dann 0.45 g N-Phenyl-alnha-naphthyl-amin. 0,1 g feinverteiltes Lithiumhydroxyd, 36 g des ölgrundbestandteils und 7 g Lithiummyristat zugegeben wurden. Das langsame Abkühlen wurde bis auf Raumtemperaur fortgesetzt. Die Mischung wurde dann dreimal durch eine Morehouse-Kolloidmühle mit einer lichten Weite von 0,076 mm gemahlen. Das erhaltene Material war ein Fett von leichter Qualität (Eindringfähigkeit: 290 bis 330).

Beispiel 4

In einer Fettkochvorrichtung wurden zu 880 g des ölgrundbestandteils gemäß Beispiel 1 0,2 g eines Polväthers der Formel

CH₂(OCH,, Is(OC₂H₄ J₂₄OH

HO(C₂H₄O)₂₄(C₁ILOu' H₂ C ( H₂IOC^H_nMOC,H₄1₂₄OH

CH₂IiK,Ii, Is(OC₂H, I₂₄OH

10,5 g eines fein verteilten durch Verbrennen von SiCh in der Gasphase hergestellten Siiiciumdioxyds. 0.5 g Pentaerythrit und 0,8 g Trimcthoxyboroxin gegeben. Die Mischung wurde auf 125'C erhitzt und ^O Minuten lang unter Rühren auf dieser Temperatur gehalten. Die Mischung wurde auf Rau^nemperatur abgekühlt und dann dreimal durch eine Morc'.ouse-Kolloidmuhle mit einer lichten Weite von 0.07b mm gemahlen. .'Jas erhaltene Material war ein weiches, halbtransparemes. gelblich-braunes Fett mit den folgenden Eigenschalten:

Lindringfähigkeit

(bOmal durchgearbeitet)
Ausschwitzbarkeit innerhalb
24 Stunden beil 50^: C
Verdampfung innerhalb
24 Stunden bei 15O⁰C

Beispiel

3.72^ü/c
2""v

In einer Feu.\..ehvornchtung wurde- im :00 g Ölgrundbestandteil gemäß Beispiel i !5 g _-:n\ erteilter Ruß v~d 1 ε eines Polväthers der Forme'

ih ^t;C

<)(. .!LUCK ,H₄I₂₄OH

:^;-i.· " ■■■. ■,·:· * _;ii I₂₄OH
-.Ο'. !LiJ< >■■ _:i,i,.OH

und 0.01 g feinverteiltes Lithiumhydroxid gegeber. Die Mischung wurde gerührt und auf 125⁼C erhitzt. 60 Minuten lang wurde sie unter Rühren auf dieser Temperatur gehalten und dann auf Raumtemperatur abgekühlt. Die Mischung wurde dann dreimal durch eine Morehouse-Kolloidmühle mit einer lichten Weite vc-0.076 mm gemahlen. Das erhaltene Material war ein Fett von leichter Qualität (Eindringfähigkeit 290 bis 330).

Beispiel 6

Zu 144 Teilen des Ölgrundbestandteiis gemäß Beispiel 1 wurden 60 Teile feinveneiiter Graphit gegeben. Die Mischung wurde dann dreimal durch eine Morehouse-Kolloidmühle mit einer lichten Weite von 0.076 mm gemahlen. Das erhaltene Material war ein weiches, schmierfähiges schwarzes Fett mit den folgenden Eigenschaften:

Eindringfähigkeit 365

Ausschwitzbarkeit innerhalb

24 Stunden bei 150° C 6.5%

Verciampfbarkeit innerhalb
24 Stunden bei 15O=C

0." -ο

Es hat den Anschein, daß die langkettigen Aikylgruppen an der Polysiioxankette eine Quellwirkung her\ >rrufen. die zu einem dicken Film auf der Oberflächenschicht führt, die der schwingenden ode· vibr erender Bewegung ausgesetzt ist.

Außerdem sind die Fette der vorliegencen Erfindung dort außerordentlich brauchbar, wo das Problem de-Auswaschens mit Wasser auftritt beispielsweise be einer Scheibenwischermechanik. Die derzeitigen Scheibenwischer laufen oft in und häufig unter Wasser, und die Lageroberfläche dieser Mechanik müssen mit einem Fett geschmiert werden, welches gegenüber dem Auswaschen mit Wasser nicht anfällig ist. Die erfindungsgemäßen Fette erfüllen dieses Erfordernis in bewundernswerter Weise. Ihre Beständigkeit gegenüber Auswaschen mit Wasser und ihre Fähigkeit, schwingenden oder vibrierenden Bewegungen zu widerstehen, machen sie für diese Anwendungen η idealer Weise eeeicnet

Claims

Patentansprüche:
1. Siliconfett, bestehend aus

(1) 61 bis 98 Gew.-% einer Polysiloxanflüssigkeit der allgemeinen Foimel

(CH,UR)_1B[R'(CH₂)3]JR"LSiQ₁_₁₁_₁._,_,

(D