DE2060750A1 - Synthetic ester lubricating oil - Google Patents
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Description
SYNTiTJSTISCHES ESTER-SCHMIERÖLSYNTISTIC ESTER OIL
Die Erfindung betrifft ein Schmieröl zur Verwendung für Gasturbinen- oder Düsenmotoren. Turbinenmotoren müssen unter extremen Umweltbedingungen arbeiten und erzeugen während der Betriebszeit im Innern des Motors Temperaturen von 204 bis 260°C und mehr. Diese Betriebsbedingungen belasten wiederum das Schmieröl sehr stark, so daß selbst die besten Schmierölzusammensetzungen auf Mineralölbasis nicht für Turbinenmotoren verwendet werden können.The invention relates to a lubricating oil for use in gas turbine or jet engines. Turbine engines have to work under extreme environmental conditions and generate during the Operating time inside the engine Temperatures of 204 to 260 ° C and more. These operating conditions are, in turn, a burden the lubricating oil is very strong, so even the best mineral oil-based lubricating oil compositions are not for turbine engines can be used.
Es werden zur Schmierung von Turbinenmotoren bereits synthetische Esterschmieröle mit gutem Erfolg eingesetzt, die ein sorgfältig ausgewogenes Gemisch von Zusätzen (additives) enthalten. Diese Esteröle bleiben innerhalb eines großen Temperaturbereichs betriebsfähig und erweisen sich auch gegen Wärmeeinwirkung, Abnutzung, Druckbelastung und Oxydation als beständig, während sie gleichzeitig über gute Schmiereigenschaften verfügen.Synthetic ester lubricating oils are already used with good success for the lubrication of turbine engines carefully balanced mixture of additives. These ester oils stay within a large one Temperature range and also prove to be resistant to the effects of heat, wear, pressure and oxidation stable, while at the same time they have good lubricating properties.
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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
Hit der Einführung moderner und leistungsfähigerer Turbinenmotoren, die das Niveau des Überschal-lflugverkehrs weiter anheben sollen, wird gleichzeitig das Schmieröl einor höheren ■ Hitze- und Oxydationsbelastung ausgesetzt.With the introduction of modern and more powerful turbine engines, which are supposed to raise the level of supersonic air traffic, the lubricating oil is simultaneously exposed to higher ■ heat and oxidation loads.
Die U.S.-Patentschrift 3 427 111 beschreibt ein synthetisches Schmieröl, in welchem ein Pentaerythrit-Ester-Ül eingesetzt wird, das 1) Oxydationshemmer vom Arylarain-Typ wie Diphenylamin und Phenyl-ci-naphthylamin, 2) einen Korrosionshemmer zum Schutz der Kupferoberfläche wie z.B. ein Salz des 1-Salicylalaminoguanidins und eine aliphatische Carboxylsäure mit 14 - 13 C-Atomen, 3) ein Iletallinaktivierungsmittel, insbesondere PoIyhydroxyanthrachinon (Diphenylenketon) und 4) einen organischen Ψ Phosphor-Ester in Form eines Phosphats oder Phosphits enthält.US Pat. No. 3,427,111 describes a synthetic lubricating oil in which a pentaerythritol ester oil is used, which 1) antioxidants of the arylarain type such as diphenylamine and phenyl-ci-naphthylamine, 2) a corrosion inhibitor to protect the copper surface such as a salt of 1-Salicylalaminoguanidins and an aliphatic carboxylic acid having 14-13 carbon atoms, 3) a Iletallinaktivierungsmittel, particularly PoIyhydroxyanthrachinon (Diphenylenketon) and 4) an organic phosphorus-Ψ ester contains in the form of a phosphate or phosphite.
In der U.S.-Patentschrift 3 414 610 werden Oxydationshemmor zur Verwendung in synthetischen Ester-Schmierölen beschrieben, die Zusätze sus der Gruppe der Alkylphenylnaphthylarnine enthalten.In U.S. Patent 3,414,610, antioxidants are used for Use in synthetic ester lubricating oils described which contain additives from the group of the alkylphenylnaphthylamines.
Gegenstand der Erfindung ist ein synthetisches Ester-Schmieröl, im wesentlichen bestehend aus einem Reaktionsprodukt von Pentaerythrit oder Trimethylolpropan mit einer organischen Honocarbonsäure mit 2-18 Kohlenstoffatomen, gekennzeichnet durch Anteile vonThe invention relates to a synthetic ester lubricating oil, consisting essentially of a reaction product of pentaerythritol or trimethylolpropane with an organic honocarboxylic acid with 2-18 carbon atoms, characterized by proportions of
a) etwa 0,3-5 Gew.-^o eines Alkyl- oder Aralkyl-Phenylnaphthylamins, dessen Alkylrest 4-12 C-Atome besitzt,a) about 0.3-5% by weight of an alkyl- or aralkyl-phenylnaphthylamine, whose alkyl radical has 4-12 carbon atoms,
b) etwa 0,3-5 Gew.-?o eines Dialkyldiphenylamins, dessen Alkylreste 4-12 C-Atome besitzen,b) about 0.3-5 wt .-? o of a dialkyldiphenylamine, its Alkyl radicals have 4-12 carbon atoms,
c) etwa 0,001 - 1 Gew.-?4 eines Polyhydroxyanthrachinons undc) about 0.001-1% by weight of a polyhydroxyanthraquinone and
d) etwa 0,25 - 10 Gew.-9a eines Kohlenwasserstoffphosphats, dessen Kohlenwasserstoff-ReBt einen Arylring und 6-18 C-Atome besitzt.d) about 0.25-10% by weight of a hydrocarbon phosphate, the hydrocarbon -ReBt of which has an aryl ring and 6-18 carbon atoms .
Das erfindungsgemäße Schmieröl stellt in bezug auf Verschmutzungshemmung, Korrosionssicherheit bei rostfreiem Stahl und hervorragende Hitze- und Oxydationsbeständigkeit einen wesentlichen Fortschritt dar. Diese besonderen Eigenschaften erhielt The lubricating oil of the present invention represents a significant advance in terms of soiling inhibition, corrosion resistance in the case of stainless steel, and excellent heat and oxidation resistance. These special properties were obtained
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man durch sorgfältiges Auswiegen und Formulieren eines synthetischen Schmierülgeinischs auf Ksterbasis. Die Ergebnisse waren ' insofern überraschend und unerwartet, als sie den mit einem hervorragenden handelsüblichen synthetischen Ester-Schmieröl erhaltenen Ergebnissen entsprachen oder sie sogar noch übertrafen und mittels einer weitgehend und sorgfältig modifizierten Schmierölzusammensetzung erzielt wurden, v;obei diese Zusammen-" Setzung keinen solchen Zusatz enthält, wie er für die Herstellung des genannten, auf dem Markt gut eingeführten synthetischen Schmieröls für wesentlich erachtet wird.one by carefully weighing and formulating a synthetic Lubricants based on kster. The results were 'surprising and unexpected in that they deal with a matched or exceeded excellent commercial synthetic ester lubricating oil and by means of a largely and carefully modified one Lubricating oil composition have been achieved, v; although this combination " Settlement does not contain such an additive as is used for the manufacture of the synthetic that is well-established on the market Lubricating oil is deemed essential.
Die Hauptkomponente des erfindungogemäßen Schmieröls besteht aus einem aus Pentaerythrit oder Trimethylblpropan und einer Mischung von Kohlenwasserstoff-Moriocarbonsäure hergestellt en flüssigen Ester. Auch Polypentaerythrite, wie z.B. Di-, Tri- und Tetrapentaerythrit können zur Herstellung des Grundöls verwendet werden.The main component of the lubricating oil according to the invention consists from one made from pentaerythritol or trimethylblpropane and a mixture of hydrocarbon moriocarboxylic acid liquid ester. Polypentaerythrites such as di-, tri- and tetrapentaerythritol can also be used to produce the base oil will.
Zu den zur Herstellung des flüssigen Esters verwendeten Kohlenwasserstoff -Monocarbonsäuren gehören gerad- und verzweigtkettige aliphatisch^ Säuren, zykloaliphatische Säuren und aromatische Säuren sowie deren Gemische. Die verwendeten Säuren haben 2 bis 10, vorzugsweise 5 bis 10 C-Atome pro Molekül. Geeignete spezifische Säuren sind zum Beispiel Essig-, Propion-, Butter-, Valerian-, Isovalerian-, Capron-, Decan-, Hexadecan-, Vinylbenzoe-, Dodecylbenzoe-, Pelargon-, Zyklohexan-, Naphthen-, Benzoe-, Phenylessig-, tert.-Butylessig- und 2-Äthylliexansäuren.The hydrocarbons used to make the liquid ester -Monocarboxylic acids include straight and branched chain aliphatic ^ acids, cycloaliphatic acids, and aromatic Acids and their mixtures. The acids used have 2 to 10, preferably 5 to 10, carbon atoms per molecule. Suitable specific acids are, for example, vinegar, propionic, butter, valerian, isovalerian, capron, decane, hexadecane, Vinylbenzoic, dodecylbenzoic, pelargonic, cyclohexanoic, naphthenic, benzoic, phenyl acetic, tert-butyl acetic and 2-ethyl lexanoic acids.
Im allgemeinen v/erden die Säuren in einem solchen Verhältnis zueinander umgesetzt, daß das Endprodukt ein vollständig verestertes Pentaerythrit oder Trimethylolpropan ist, in dem die Pentaerythrit-Tetraester die bevorzugten Esterbasen bilden. Ein im Handel erhältlicher Tetraester ist zum Beispiel Pentaerjthrittetracapronat, das aus gereinigtem Pentaerythrit und einer unbehandelten, noch andere einbasische Säuren mit 5-10 C-Atomen enthaltenden Capronsäure hergestellt wird. Weiterhin ist auch ein Tetraester geeignet, der aus einem technischen Pentaerythritfiund einer 38% Valerian-, 13% 2-Methylpentan-, 32% Octs.;- , un4 :?17#v?elargonsäure enthaltenden Mischung hergestellt wird. Tiieitere geeignete Esterbasen sind Trimethylol-In general, the acids are reacted in such a ratio that the end product is a fully esterified pentaerythritol or trimethylolpropane, in which the pentaerythritol tetraesters form the preferred ester bases. A commercially available tetraester is, for example, pentaerythritol tetracaproate, which is produced from purified pentaerythritol and an untreated caproic acid containing still other monobasic acids with 5-10 carbon atoms. Furthermore, a tetraester is also suitable which is composed of a technical pentaerythritol fi and a 38% valerian, 13% 2-methylpentane, 32% octane.; -, un4 :? 17 # v? Elargonic acid containing mixture is prepared. Other suitable ester bases are trimethylol
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propan-Triheptariat, Trimethylolpropanpentanat und Trimethylolpropanhexanat. propane triheptariat, trimethylol propane pentanate and trimethylol propane hexanate.
Der Ester stellt den Hauptanteil des gebrauchsfertigen syn-The ester represents the main part of the ready-to-use syn-
dar
thetischen Schmieröls/. Im allgemeinen ist dieser flüssige Ester in dem Schmieröl in 90 - 98%-iger Konzentration vorhanden.
represent
thetic lubricating oil /. Generally, this liquid ester is present in the lubricating oil in 90-98% concentration.
Die wesentliche Alkyl- oder Alkarylphenylnaphthylamin-Komponente des erfindungsgemäßen Schmieröls ist durch folgende Formel wiedergegeben:The essential alkyl or alkarylphenylnaphthylamine component of the lubricating oil according to the invention is represented by the following formula:
I II I
in der R ein Alkyl- oder Alkarylrest mit etwa 4-12 C-Atomen ist. Bei diesem Rest kann es sich um einen gerad- oder ver~ zweigtkettigen Alkylrest handeln, wobei der tert.-Alkylstruktur der Vorzug gegeben wird, oder es kann sich um einen Alkarylrest handeln. Das Naplithylamin kann entweder o(- oder ß-Naphthylamin sein. Spezifische zweckmäßige Verbindungen aus dieser Gruppe sind z.B. N-p-t-octylphenyl-oC-naphthylamin, N-(p-aL-cumylphenyl) -o-öC-cumyl-ß-naphthylamin, N-p-t-octylphenyl-ß-naphthylamin und das entsprechende p-t-Dodecylphenyl, p-t-Butylphenyl sowie p-Dodecylphenyl-ii- und -ß-naphthylamine. Diese Komponente wird vorzugsweise in einer Konzentration von etwa 0,5 bis 2,5% verwendet. in which R is an alkyl or alkaryl radical with about 4-12 carbon atoms. This radical can be a straight-chain or branched-chain alkyl radical, preference being given to the tert-alkyl structure, or it can be an alkaryl radical. The naplithylamine can either be o (- or ß-naphthylamine. Specific useful compounds from this group are, for example, Npt-octylphenyl-oC-naphthylamine, N- (p-aL-cumylphenyl) -o-ÖC-cumyl-ß-naphthylamine, Npt -octylphenyl-ß-naphthylamine and the corresponding pt-dodecylphenyl, pt-butylphenyl and p-dodecylphenyl-ii- and -ß-naphthylamine.This component is preferably used in a concentration of about 0.5 to 2.5% .
Eine weitere wichtige Komponente des erfindungsgemäßen Schmieröls ist das Dialkyldiphenylamin. Verbindungen dieser Art sind durch die FormelAnother important component of the lubricating oil according to the invention is dialkyldiphenylamine. Compounds of this type are represented by the formula
gekennzeichnet, in der R ein Alkylrest mit etwa 4-12 C-Atomen ist. Zu den geeigneten Alkylaminen zählen Dioctylphenylamin, Didecyldiphenylamin, Didodecyldiphenylamin, Dihexyldiphenyl- amin und ähnliche andere Verbindungen. Bevorzugt wird characterized in which R is an alkyl radical with about 4-12 carbon atoms. Suitable alkylamines include dioctylphenylamine, didecyldiphenylamine, didodecyldiphenylamine, dihexyldiphenylamine and other similar compounds. Is preferred
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Dioctyldiphenylamin und zwar vorzugsweise in einer Konzentration von 0,5 hin 2,0 %, Dioctyldiphenylamine, preferably in a concentration of 0.5 to 2.0 %,
AXa wesentXiohes MetaXXinaktivierungsraitteX wird bei dem erfindungsgemäßen SehmieröX ein PoXyhydroxyanthrachinon eingesetzt. Geeignete. Verbindungen aus der Gruppe der PoXyhydroxyanthraehinone sind Dihydroxyanthrachinon wie 1,4-Dihydroxyanthrachinon, das aueh unter dem Namen Chinizarin bekannt ist, 1,5~Dihydr©xyanthr8ßhin©n und 1,8-Dihydroxyanthrachinon sowie auch die höheren FoXyhydroxyanthrachinone. Diese Komponente wird vorzugsweise, in einer Konzentration von etwa 0,01 bis 0,5 Gew,"^ eingesetzt,AXa essential MetaXXinaktivierungsraitteX is used in the invention SehmieröX used a PoXyhydroxyanthraquinone. Suitable. Compounds from the group of the PoXyhydroxyanthraehinones are dihydroxyanthraquinone such as 1,4-dihydroxyanthraquinone, which is also known under the name of Chinizarin, 1,5-dihydroxyanthraquinone and 1,8-dihydroxyanthraquinone as well also the higher FoXyhydroxyanthraquinones. This component is preferably used in a concentration of about 0.01 to 0.5 wt.
AXs Xetzte spezifische Komponente des erfindungsgemäßen SchmieröXs ist ein HydroearhyXphosphatester, genauer gesagt ein Tri-. hydrocarbyXphosphat, zu nennen, bei dem der HydrocarbyXrest ein AXkyX-, AryX-, AXkaryX-, ZykXoaXkyX« oder AraXkyX-Rest oder ©in Gemisch derseXben mit 2 bis 12, vorzugsweise 4 bis 8 C--Atomen igt, AXs gweetaBäßigsspezifische Verbindungen geXten TricresyXphosphat, CresyXdiphenyXphosphat, TriphenyXphosphat, TributylLphosphat, Tri(2-A'thyXhe3cyX)-phosphat und TrizykiohexyX-phasp.^at:* - Diese' Verbindungen werden in der ScliraieröXzusamraensetzung, ypFzugsweige in einer Konzentration von etwa 0,5 bis 5 % AX's X last specific component of the lubricating oil according to the invention is a HydroearhyXphosphatester, more precisely a tri. hydrocarbyXphosphate, in which the HydrocarbyXrest is an AXkyX-, AryX-, AXkaryX-, ZykXoaXkyX «or AraXkyX- radical or © in a mixture of these with 2 to 12, preferably 4 to 8 C atoms, AXs gweetaBäßigss-specific compounds geXten TricresyXphosphat , CresyXdiphenyXphosphat, TriphenyXphosphat, TributylLphosphat, Tri (2-A'thyXhe3cyX) -phosphat and TrizykiohexyX-phasp. ^ At: * - These 'compounds are in the ScliraieröXzusamraensetzung, ypFzugweige in a concentration of about 0.5 to 5 %
Das erfindungsgemäße SehraisröX wurde nun nach dem weiter unten beschriebenen 1,5-Brdco-Bearing-Test und dem Erdco-Screening-Test geprüft, von denen der erste Auskunft über seine Oxydations- und Korrosionsbeständigkeit und der Xetztere über die Verschmutzungshemmung sowie über die Hitzebeständigkeit geben soXXte.The vision according to the invention was now according to the below 1.5 Brdco bearing test and the Erdco screening test described tested, of which the first information about its resistance to oxidation and corrosion and the last about the SoXXte.
Die Oxydations- bzw, Korrosionstests werden, abgesehen von daa unter MXL-«L>23699B spezifizierten Abweichungen, nach dem Verfahren Nr, 5308.4 der (seit dem 31, Dezember 1961 güitigen) FederaX Test Method and Standard No. 791a •(U.S.-Prüfungs- und NermvorSchriften) über 72 Stunden bei 204°C bzw. über 72 Stundtn bei 318,30C durchgeführt. Die Bad-Temperatur wird bei jeweils 204 und 218,3QC + 0,550C statt bei 121,10C gehaXten, und The oxidation and corrosion tests, apart from the deviations specified under MXL- «L> 23699B, are carried out according to method no. 5308.4 of the FederaX Test Method and Standard No. • 791a (US-examination and NermvorSchriften) for 72 hours at 204 ° C or above 72 Stundtn at 318.3 0 C. The bath temperature is gehaXten at each 204 and 218.3 Q C + 0.55 0 C instead of 121.1 0 C, and
Γ098 26/15Α3Γ098 26/15 3
<· |/ BAD <· | / BAD
die Tests dauern 72 anstatt der ursprünglich vorgeschriebenen. 168 Stunden.the tests last 72 instead of the originally required one. 168 hours.
Bei dem für die Prüfung von Schmieröl angewandten Erdco-Screening-Test wird eine Ölprobe unter kontrollierten Bedingungen über einen vorgescb?iebenen Zeitraum hinweg in einer belüfteten und ein beheiztes' Aluminiumrohr enthaltenden Testkammer umgewälzt. Nach Beendigung des Tests werden drei größere Partien des Aluminiumrohrs auf Verschmutzung nachgesehen, und jede Ablagerung oder Fleckenbildung wird aufgezeichnet und mit einem Zahlenwert benotet, so daß man nachher über/Cfesamtbenoturig derIn the Erdco screening test used to test lubricating oil an oil sample is taken under controlled conditions for a predetermined period of time in a ventilated and circulated a heated test chamber containing aluminum tubing. Upon completion of the test, three major sections of the aluminum tube are checked for contamination, and any debris or the formation of stains is recorded and given a numerical value, so that afterwards one has a total rating of
eine Mängel verfügt. .has a defect. .
Bei diesem Versuch wird hauptsächlich mit dem unter Nr. 5003 (f der U, S,-Normvorschriften für Testverfahren beschriebenen ■"■>■ Wright Air Development Center Deposition Test Rig (Versuchsanlage zur Prüfung von Verschmutzung) gearbeitet, wobei die Anlage allerdings wie folgt abgewandelt ist:In this experiment, is mainly engaged in the under no. 5003 (f of the U, S, -Normvorschriften described for testing procedures worked ■ "■> ■ Wright Air Development Center Deposition Test Rig (pilot plant for testing of pollution), said plant but as follows modified is:
1) Anstelle des Filters ("line" filter) wurde ein Aluminiumrohr von 83,9 cm Länge und 0,477 cm Durchmesser eingesetzt.1) Instead of the filter ("line" filter), an aluminum tube 83.9 cm long and 0.477 cm in diameter was used.
2) Anstelle der Einfüllflasche wurde ein mit Teilstrichen versehener Ersatzbehälter verwendet.2) Instead of the filling bottle, a substitute container marked with graduation marks was used.
3) Der Öl-Kühler wurde nur nach Beendigung des Versuchs zur Kühlung des Öls verwandt.3) The oil cooler was only used to cool the oil after the end of the experiment.
4) Der öltemperaturregler wurde nicht benutzt. P 5) Der Filterdruckmesser wurde abgeschaltet.4) The oil temperature controller was not used. P 5) The filter pressure meter has been switched off.
Das hülsenförmige beheizte Ende des Verkokungsrohrs ist mittels einer Spannvorrichtung aufmontiert und dreht sich mit einer Geschwindigkeit von 1700 bis 1800 Umdrehungen pro Minute. Alle Verschmutzungen auf dem Rohr werden mit Papier vom Typ Silizium- Carbid Nr. 400 entfernt, und anschließend wird das Rohr noch mit einem weichen sauberen Tuch nachgewischt. Der Luftstrom wird so eingestellt, daß bei Normaldruck und einer Temperatur von 48,9 + 2,80C 300ml gesättigter Luft pro Minute einströmen; der Wärmeregler wird auf 273,90C eingestellt. The sleeve-shaped heated end of the coking tube is mounted by means of a clamping device and rotates at a speed of 1700 to 1800 revolutions per minute. All dirt on the pipe is removed with paper of the type No. 400 silicon carbide , and then the pipe is wiped with a soft, clean cloth. The air stream is adjusted so that flow C at atmospheric pressure and a temperature of 48.9 + 2.8 0 300ml saturated air per minute; the heat controller is set to 273.9 0 C.
Nachdem der Apparat zunächst zehn Minuten lang mit Öl durchgespült worden ist, wird der Behälter bis zum 100 ml-Teilstrich After the apparatus has been rinsed with oil for ten minutes, the container is filled to the 100 ml graduation
10 9826/15-4310 9826 / 15-43
BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
, r , „ , r , " 20807502080750
mit frischem Öl aufgefüllt. Ira Verkokungsgefäß -wird der Ölst and.-ungefähr 12,7 mm über dem Boden des Glases gehalten.topped up with fresh oil. Ira coking vessel -will be the oil st and.-held approximately 12.7 mm above the bottom of the glass.
Man verfährt bei dem Versuch wie folgt:The experiment is carried out as follows:
Das Verkokungsrohr wird angeheizt und der Regler auf 1490C eingestellt. Diese Temperatur v,rird über fünf Hinuten aufrechterhalten und dann der Regler auf 204 C eingestellt. Nach der gleichen Verweilzeit bei dieser Temperatur wird der Regler dam auf 3160C eingestellt. !Mitsprechend der Erwärmung und Ausdehnung des Öls muß von dem letzteren so viel abgelassen werden, daß der Ölstand zwischen 5,08 und 1,27 cm über dem Boden des gläsernen Verkokungsgefäßes gehalten wird. Durch die Ofentemperatur und den oben schon erwähnten korrekten Stand des Öls, das das Verkokungsrohr bedeckt, werden gleichmäßige Wärmebedingungen aufrechterhalten. Der Verdampfung entsprechend wird neues Öl eingespeist, um den richtigen Ölstand beizubehalten. Nach einer Versuchsdauer von sechs Stunden wird die Verkokungs* beheizung abgestellt, der !/asserkühler eingeschaltet und das Öl auf eine Temperatur von 121,1°C abkühlen gelassen. Alle Schalter sowie Wasser- und Luftzufuhr werden abgeschaltet.The Verkokungsrohr is fueled and set the controller to 149 0 C. This temperature v, r is maintained for five minutes and then the controller is set to 204 ° C. After the same dwell time at this temperature, the controller dam is set to 316 ° C. As the oil heats up and expands, so much must be drained of the latter that the oil level is kept between two and a half inches above the bottom of the glass coking vessel. Uniform heating conditions are maintained by the oven temperature and the above-mentioned correct level of the oil covering the coking pipe. New oil is fed in according to the evaporation in order to maintain the correct oil level. After a test duration of six hours, the coking heating is switched off, the water cooler is switched on and the oil is allowed to cool to a temperature of 121.1 ° C. All switches as well as the water and air supply are switched off.
*rohr*pipe
Nach ungefähr achtzehnstündiger Unterbrechung wird der Versuch wieder aufgenommen und man läßt ihn genau wie beim ersten Mal unter den normalen Versuchsbedinpngen weitere sechs Stunden ablaufen. (Eventuell muß man noch 5 bis 10 ml neues Öl nachfüllen, um den Ölstand wieder auf etwa 12,7 mm über dem Boden des gläsernen Verkokungsgefäßes zu bringen.) Nach Beendigung \ dieser zweiten Heizperiode wird wiederum die Beheizung abgestellt, man läßt das Öl abkühlen und hält die Luftzufuhr an. Das Einsatzöl wird abgelassen und das Verkokungsrohr aus der Verkokungshaube herausgenommen. Man weicht es in n-Pentan ein, bis alle sichtbaren Ölspuren verschwunden sind; anschließend wird das Rohr dann mit Luft getrocknetAfter about an eighteen hour break, the experiment is restarted and allowed to continue for an additional six hours under the normal experimental conditions, just as the first time. (You may have to refill it for 5 to 10 ml of new oil to the oil level again to bring mm above the bottom of the glass Verkokungsgefäßes to about 12.7.) After completion \ this second heating season will turn off the heating, allowed the oil to cool and stops the air supply. The feed oil is drained and the coking tube is removed from the coking hood. It is soaked in n-pentane until all visible traces of oil have disappeared; then the tube is then air-dried
Das Verkokungsrohr wird, so wie es aus dem Verkokungsgefäß entnommen wurde, an der der Entlüfung zugewandten Seite bewertet. Zur Bestimmung der Mängelnoten wird eine mit Linien im Abstand von 12,7 mm versehene Schablone über die Hauptpartien gelegt, wobei die ^m Werten 25,4 und 12,7 mm entsprechenden Linien an die Grenzfläche zwischen Dampf und öl angei gt werden.The coking tube is assessed as it was removed from the coking vessel on the side facing the vent. To determine the defect marks is placed with a distance of 12.7 mm lines in the template provided on the main roles, wherein the ^ m values are 25.4 mm and 12.7 lines corresponding to the boundary surface between the steam and oil gt Angei.
109826/154,3 BAD ORIGINAL109826 / 154.3 ORIGINAL BATHROOM
Für jedes 12,7 mm-Segment vier den dann Art und Dicke der Ablagerungen auf den inspizierten Flächen mit einem Zahlwert benotet. Sofern die Ablagerungen innerhalb eines Segments variieren, nimmt man die höchste Zahl. Für jede der drei benoteten Hauptflächen wird ein gedichteter Faktor bestimmt, um die relative Bedeutung der einzelnen Flächen zu berücksichtigen. Die Gesamtablagerungsnote erhält man, indem man die Ablagerungen der Hauptflächen zusammenfaßt und mit dem gewichteten Faktor multipliziert. Die Summe von drei Flächenmängeln, dividiert durch 2, ergibt die Gesamtablagerungsnote.For each 12.7 mm segment, four are the type and thickness of the deposits graded with a numerical value on the inspected areas. Unless the deposits are within a segment vary, take the highest number. A sealed factor is determined for each of the three graded main areas, to take into account the relative importance of each area. The overall deposit score is obtained by the deposits of the main surfaces are summarized and multiplied by the weighted factor. The sum of three area defects, divided by 2 gives the total deposition grade.
In der nachfolgenden Tabelle v/erden die Standardnoten für das Verkokungsrohr angegeben:The following table shows the standard grades for the coking tube:
Es zeigte sich, daß die Testergebnisse sich gut reproduzieren ließen und auch mit den Daten, die man mit dem 1,5-Erdco-Bearing-Test hinsichtlich Überzug- und Kohlebildung erhalten hatte, gut übereinstimmen.It turned out that the test results could be reproduced well and also with the data obtained with the 1.5 Erdco-Bearing-Test with regard to coating and char formation agree well.
Das in den nachstehenden, geprüften Schmierölen enthaltene Grundöl A war ein technisches Pentaerythrit mit einem geringeren Anteil an Dipentaerythrit, das mit einem (in MoI- % etwa 38 % Valerian-, 13% 2-Methylpentan-, 32% n-Octan- und 17% Pelargonsäure enthaltenden Fettsäuregemisch verestert war, wobei die durchshnittliche Kohlenstoffkettenlänge etwa 6,5 betrug. Dieses Grundöl besaß die folgenden Eigenschaften: The base oil A contained in the following, tested lubricating oils was a technical pentaerythritol with a lower proportion of dipentaerythritol, which was mixed with a (in mol % about 38 % valerian, 13% 2-methylpentane, 32% n-octane and 17 % Pelargonic acid-containing fatty acid mixture was esterified, the average carbon chain length being about 6.5. This base oil had the following properties:
109826/1543109826/1543
BAD GRI&NAkBAD GRI & NAk
ν : ■ - . ,■ν : ■ -. , ■
Viskosität, cS-t bei 98,9°C 4,93Viscosity, cS-t at 98.9 ° C 4.93
cSt bei 37..80C 25,6cSt at 37..8 0 C 25.6
11 , cSt bei -400C 7023 11 , cSt at -40 0 C 7023
Viskositätsindex 131Viscosity index 131
Flammpunkt, 0C 254Flash point, 0 C 254
Ryder Gear, kg/cm 364,63Ryder Gear, kg / cm 364.63
Das Grundöl B war ein Pentaerythrit von technischer Qualität, das mit einem, (in M0I-Jo) etwa ~\2% Isovalerian-, 27/4 Valerian-, 8% Capron-, 1450 Heptyl-, 19# Capryl- und 13^ Pelargonsäure enthaltenden Fettsäuregcinisch verestert war.The base oil B was a pentaerythritol of technical quality, which with a, (in M 0 I-Jo) about ~ \ 2% Isovalerian-, 27/4 Valerian-, 8% Capron-, 1450 Heptyl-, 19 # Capryl- and 13 ^ pelargonic acid containing fatty acid was gcinically esterified.
Das Grundöl C war ein technischen Pentaerythrit, das mit j einem (in HoI-Jo) etwa Ο>ό Isovalerian-, 23^> Valerian-, 20% Capron-, 27/4 Heptyl-, 7 % Capryl- und 16% Pelargonsäure enthaltenden Fettsäuregemisch verestert war.The base oil C was a technical pentaerythritol, which with j one (in HoI-Jo) about Ο> ό isovaleric, 23 ^> valerian, 20% caproic, 27/4 heptyl, 7 % caprylic and 16% pelargonic acid containing fatty acid mixture was esterified.
Die Zusammensetzung der erfindungsgemäßen Schmieröle und der Vergleichsöle sowie die Ergebnisse der Oxydations- und Korrosionstests sind in der nachfolgenden Tabelle I enthalten. Die Schmieröle E, G, H und I sind gemäß der Erfindung hergestellt worden.The composition of the lubricating oils according to the invention and the comparison oils and the results of the oxidation and corrosion tests are contained in Table I below. The lubricating oils E, G, H and I are made according to the invention been.
Das Grundöl D war ein technisches Pentaerythrit, das mit einem (in Mol-%) etwa 18# Isovalerian-, 39/6 Valerian-, 2/0 Capryl- und 4θ?ό Pelargonsäure enthaltenden Fettsäure-The base oil D was a technical pentaerythritol, which with a (in mol%) about 18 # isovalerian, 39/6 valerian, 2/0 caprylic and 4θ? Ό fatty acid containing pelargonic acid
gemisch verestert war.mixture was esterified.
109826/15 43
BAD QB10JNAL109826/15 43
BAD QB10JNAL
TABBLIS ITABBLIS I
Synthetisches Schmieröl Öl A Ol B ' ölSynthetic lubricating oil Oil A Ol B ' oil
Grundflüssigkeit A 96,4 95,9 96,9 Basic fluid A 96.4 95.9 96.9
N-Phenyl-Ä>naphthylaminN-phenyl-naphthylamine
N-(p,t-Octylphenyl)-öC-naphthylamin — 1>50 1,50N- (p, t-octylphenyl) -OC-naphthylamine - 1> 50 1.50
ρ,ρ'-üi-t-octyldiphenylamin 1,00 — 1,00ρ, ρ'-üi-t-octyldiphenylamine 1.00-1.00
Tricresylphosphat 2,00 2,00Tricresyl phosphate 2.00 2.00
Chinizarin 0,10 0,10 0,10Quinizarine 0.10 0.10 0.10
OT αο N-(p-t-Octylphenyl)-ß-naphthylamin — — — -^OT αο N- (p-t-octylphenyl) -ß-naphthylamine - - - - ^
0 *£ 0 * £ oc o c
g --Oxydation/Korrosion (Temp./Zeit) 204/72 h 218.3/72 h 204/72 h 213.3/72 h 204/72 h 213,3/?2h g - Oxidation / corrosion (temp./time) 204/72 h 218.3 / 72 h 204/72 h 213.3 / 72 h 204/72 h 213.3 /? 2h
1 Ot Korrosion, Cu (mg/cm2) -0,95 ~ -0,05 — -0,0c 1 Ot corrosion, Cu (mg / cm 2 ) -0.95 ~ -0.05 - -0.0c
2 ^ Fe 0 +0,02 0 +0.03 0 0 r- ^ Al 0 0 -0,04 0 -0,03 0 2 ^ Fe 0 +0.02 0 +0.03 0 0 r- ^ Al 0 0 -0.04 0 -0.03 0
Mg -2,82 — -0,05 — -0,03Mg -2.82 - -0.05 - -0.03
Ag 0 0,04 -0,05 0 -0,02Ag 0 0.04 -0.05 0 -0.02
Ti — 0 — 0 — 0Ti - 0 - 0 - 0
Ti — 0 — +0,02 — 0Ti - 0 - +0.02 - 0
Zunahme d. kin. Visk., % (bei 37,3°C) 77 110 15 91 20 Increase d. kin. Visc., % (At 37.3 ° C) 77 110 15 91 20
Erhöhung d. Gesamtsäureζahl 6,96 9,16 -1,98 7,22 0,63 9,77 Increase d. Total acid number 6.96 9.16 -1.98 7.22 0.63 9.77
Schlamm (g/100 ml) 0,00o5 0,0094 0,0039 0,0032 0,0092 0,0033 Sludge (g / 100 ml) 0.00o5 0.0094 0.0039 0.0032 0.0092 0.0033
1 'Diese Öle enthielten u.a. einen Zusatz von 50 ppm Dimethyisilikon zur Verhinderung von Schaun- ^ bildung und 0,50 Gew.-;-6 Bis-(2,2,4-trimethyipenxyl)ester eines handelsüblichen linolsäuredimers. <~^ 1 'These oils contained, inter alia, an addition of 50 ppm dimethyl silicone to prevent the formation of gaze and 0.50 wt .-; - 6 bis (2,2,4-trimethylphenxyl) ester of a commercially available linoleic acid dimer. < ~ ^
Öl D1 Oil D 1
95,095.0
01 E01 E.
94,994.9
Öl F^Oil F ^
(handelsübl. üsteröl)(commercial ugly oil)
Öl GOil G
95,495.4
1,50 1,00 2,001.50 1.00 2.00
204/72 204/72 hH
-0,46-0.46
O
-0,03O
-0.03
24,2
1,26
0,0036 24.2
1.26 0.0036
1,50 1,00 2,00 0,101.50 1.00 2.00 0.10
2Q4/72h2Q4 / 72h
-0,07 +0,02-0.07 +0.02
0
+0,020
+0.02
19,0 0,88 0,00119.0 0.88 0.001
Ein handelsübliches Öl mit einer Zusatzkomponente, bestehend aus 0,10^ aliphatischen Carboxyl- säuresalz des 1-Salicylalaminoguanidins mit 14-18 C-Atomen. A commercially available oil with an additional component consisting of 0,10 ^ aliphatic carboxylic acid salt of 1-salicylalaminoguanidine with 14-18 carbon atoms.
Öl HOil H
Öl I1 Oil I 1
95,495.4
94,994.9
1,1,
2,2,
O,O,
OO
OO
10 50
OO
OO
10
1,00 2,00 0,10 1,501.00 2.00 0.10 1.50
204/72 h204/72 h
+0,08 +0,06 +0,05 +0,04 +0,06+0.08 +0.06 +0.05 +0.04 +0.06
MIL-L-256993-VorschriftMIL-L-256993 regulation
21,0 0,89 0,001 21.0 0.89 0.001
0,740.74
0,00340.0034
- 5 bis +25 -5 bis +50 3 max. 6 max.- 5 to +25 -5 to +50 3 max. 6 max.
0,050 max. 0,050 max.0.050 max. 0.050 max.
-.13 --.13 -
Die für die Oxydati one- und Korrosionstests gestellten militärischen Anforderungen werden von den Schmierölen A, B, C und D vor albin aufgrund ihrer sehr geringen Viskosität und der mangelnden Stabilität gegen Säurebildung nicht erfüllt. Ol Λ erfüllt die Anforderungen auch nicht in bezug auf Korrosion b(3i Kupfer und Magnesium. Diese Öle stellen den kritischen Maßstab für die vier Zuaatzkomponenten des erfindungsgemäßen Öls dar. Die Schmieröle E, G, H und I sind Beispiele für die erfindungsgemäßen Schmieröle und sind einem hervorragenden handelsüblichen synthetischen Esterschmieröl in ihrer Leistung entweder gleich oder überlegen.The military provided for the oxidation and corrosion tests Requirements are of the lubricating oils A, B, C and D before albin due to their very low viscosity and the lack of stability against acid formation is not met. Ol Λ also does not meet the requirements with regard to corrosion b (3i copper and magnesium. These oils represent the critical The standard for the four additional components of the oil according to the invention. The lubricating oils E, G, H and I are examples for the lubricating oils of the invention and are an excellent commercially available synthetic ester lubricating oil in their Performance either the same or superior.
Die Merkmale der Verschmutzungshemmung wurden bei dem erfindungcgemäßen Esterschmieröl einerseits und einem handelsüblichen synthetischen Esterschrnieröl in dem erwähnten Erdco-Screening-Test sowie in dem 1,5-Erdco-Bearing-Test vergleichsweise geprüft. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle II wiedergegeben:The anti-pollution features have been incorporated into the inventive Ester lubricating oil on the one hand and a commercially available synthetic ester lubricating oil in the Erdco screening test mentioned as well as in the 1.5 Erdco-Bearing-Test comparatively checked. The results are given in Table II below:
Erdco-Screening-Test
AblagerungsnoteErdco screening test
Deposit note
Erdco-Bearing-Test, Art 1.5 AblagerungsnoteErdco-Bearing-Test, Art 1.5 Deposit note
Visk.-erhöhung in % Viscosity increase in %
Erhöhung der Ge samt säure zahl, % Increase in total acid number, %
VERSCHMUTZUNGSHEMMUNG Öl E Öl F Öl G Öl II Öl I 19 40 21 29 31POLLUTION PREVENTION Oil E Oil F Oil G Oil II Oil I 19 40 21 29 31
17 62 23 23 4117 62 23 23 41
2121
2828
2121
1,1 1,4 1,1 1,3 1,31.1 1.4 1.1 1.3 1.3
MIL-L-23699B VorschriftMIL-L-23699B regulation
80 max.80 max.
-5 bis +30-5 to +30
2 max.2 max.
Alle gemäß dieser Erfindung zusammengesetzten Schmieröle erfüllen die erwähnten militärischen Anforderungen. Sie erhielten sogar bessere Noten als ein handelsübliches Ester-Bchmieröl, jiämlich Schmieröl F.All lubricating oils composed according to this invention meet the military requirements mentioned. they received even better grades than a commercially available ester lubricating oil, jämlich lube F.
BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
20607SH20607SH
Die Schmieröle C und E sovio ein handelsübliches ,Ssterschniierül wurden nach dein sogenannten '410 Cl;ainless Steel Corrosion Test", einem Korrosionstent an rostfreiem Stahl, geprüft und verglichen. Für diesen Test vmrden Platten von 25,4 ;: 152,4 χ 0,31 <3 nun aus rostfreiem Stahlblech hergestellt; das Stahlblech entsprach der Norm 410 auf; der Spezifikation J1Ir. 5504 für Flugkörpcr^aterial und hatte eine Brinellhärte von etwa B76 und eine Oberflächengüte von 2D. Zwei der 'Festplatten wurden auf 0,1 mg genau gewogen und anschließend zusammen mit 65 ml des zu teilenden Öls in ein Hickelautoklav eingeführt. Das Öl im Autoklav wurde auf 260 C erhitzt und diese Temperatur über 72 Stunden aufrechterhalten. Darm ließ man das Öl auf Zimmertemperatur abkühlen und entnahm 5 ml zur Bestimmung der Gesamtsäurezahl. Danach wurde der Autoklav wieder auf 260°C erhitzt und diene Temperatur für weitere 72 Stunden aufrechterhalten. Hierauf ließ man den Autoklav wieder abkühlen, reiigte die Platten und wog sie möglichst auf 0,1 mg genau aus. Die Viskosität des Öls bei 37,B0C sowie; die Gesamtsäurezahl wurden bestimmt. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle III enthalten.The lubricating oils C and E, a commercially available, standard lubricant, were tested and compared according to the so-called '410 C l; ainless steel corrosion test ", a corrosion stent on stainless steel. For this test, plates of 25.4 : 152.4 χ 0.31 <3 now made of stainless steel sheet; the steel sheet corresponded to the 410 standard; the specification J 1 Ir. 5504 for missile cr ^ aterial and had a Brinell hardness of about B76 and a surface quality of 2D. Two of the 'hard disks were set to 0 , Weighed exactly 1 mg and then introduced together with 65 ml of the oil to be divided into a Hickel autoclave. The oil in the autoclave was heated to 260 ° C. and this temperature was maintained for 72 hours. The oil was then allowed to cool to room temperature and 5 ml were withdrawn Determination of the total acid number The autoclave was then heated again to 260 ° C. and the temperature was maintained for a further 72 hours, after which the autoclave was allowed to cool again and the plates were cleaned and weighed them out to the nearest 0.1 mg. The viscosity of the oil at 37, B 0 C as well as; the total acid number was determined. The results are given in Table III below.
Esteröl F Handelsübl
Ester oil F
Gew.-verlust, mg1. Acceptance,
Weight loss, mg
Gew.-verlust, mg2. acceptance,
Weight loss, mg
Dieser Test zeigt, daß das erfindungsgemäße Schmieröl hinsichtlich der Korrosionssicherheit bei rostfreiem Stahl der Norm 410 einem handelsüblichen Öl sowie einem ähnlichen Öl ohne Tricresyl-Phosphat wesentlich überlegen ist.This test shows that the lubricating oil of the present invention has a corrosion resistance for stainless steel Norm 410 is significantly superior to a commercially available oil and a similar oil without tricresyl phosphate.
109826/154?109826/154?
BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
206Ό7ΈΠ206Ό7ΈΠ
Aus den beschriebenen Tests v/ird ersichtlich, daß das erfinduncsgei'iilßo Schmieröl hervorragende Oxydationsbeütänaiskeit, Korrosionssicherheit und Verschmutzungshemmung besitzt. Das Schmieröl E erfüllt die Anforderungen der Militärvorschrift HIL-L-23699B der U.S.-Marine und auch diejenigen der Vorschrift 521B von Pratt/lihitney Aircraft. Das gleiche gilt für die Öle G und II.From the tests described it can be seen that the invention Lubricating oil excellent oxidation resistance, Has corrosion resistance and pollution prevention. The lubricating oil E meets the requirements of the military regulation HIL-L-23699B of the U.S. Navy and also those of the Pratt / Lihitney Aircraft Regulation 521B. The same goes for for oils G and II.
10982R/154?10982R / 154?
BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
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