DE2107095B2 - Funktionelle Flüsskigkeiten und ihre Verwendung - Google Patents
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Description
worin jeder der Reste R einzeln eine C2- bis
CtrAlkylgruppe, eine Alkoxyalkylgruppe,
Phenylgruppen und Alkyl-substituierte Phenylgruppen mit bis zu 16 Kohlenstoffatomen
ist, wobei die Alkylgruppen 1 bis 10 Kohlenstoffatome enthalten, mit der Einschränkung,
daß das Verhältnis der durch R dargestellten Alkylgruppen zu Phenyl- und Alkyl-substituierten Phenylgruppen wenigstens
2 :1 ist, oder
(b) eines Gemisches von Phosphorsäureestern der obengenannten allgemeinen Formel,
(2) 4 bis 20 Gewichtsprozent eines Gemisches aus Polymerisaten von Alkylestern der «^-ungesättigten,
aliphatischen Monocarbonsäuren als Viskositätsindexverbesserer, wobei das Gemisch
aus
(a) einem Polymerisat mit einem Molekulargewicht von 15 000 bis 40 000, und
(b) einem Polymerisat mit einem Molekulargewicht von 2 500 bis 12 000
aufgebaut ist, vorausgesetzt, daß das Verhältnis
von (a) zu (b) von 1 :20 bis 20 :1 ist, und
(3) 0,1 bis 2,0 Gewichtsprozent Wasser.
2. Funktionelle Flüssigkeit gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Viskositätsindexverbesserer
ein Gemisch von Polyalkylmethacrylaten enthält, wobei die Alkylestergruppen von
(a) und (b) verschieden sind.
3. Funktionelle Flüssigkeit gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Viskositätsindexverbesserer
ein Gemisch von Polyalkylacrylaten enthält, wobei die Alkylestergruppen von (a) und (b)
verschieden sind.
4. Funktionelle Flüssigkeit gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Phosphorsäureester
Dibutylphenylphosphat oder Tributylphosphat enthält.
5. Funktionelle Flüssigkeit gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Phosphorsäureester
ein Gemisch von Tributylphosphat und Trikresylphosphat, oder ein Gemisch eines Trialkylphosphats
mit Kresyldiphenylphosphat enthält.
6. Funktionelle Flüssigkeit gemäß den Ansprüchen I, 2, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie als
Viskositätsindexverbesserer
(a) ein Poly(butylmethacrylat)und
(b) ein Poly(hexylmethacrylat)
enthält.
7. Verwendung einer funktioneilen Flüssigkeit nach den Ansprüchen 1 und 2 als hydraulische
Flüssigkeit in einer hydraulischen Druckvorrichtung.
Diese Erfindung betrifft den in den Ansprüchen gekennzeichneten Gegenstand.
Für zahlreiche Anwendungszwecke werden viele unterschiedliche Materialien als funktionelle Flüssigkeiten
eingesetzt So wurden derartige Flüssigkeiten bisher als Kühlmittel in der Elektronik und für Atomreaktoren,
als Diffusionspumpenfiüssigkeiten, Gleitmittel, Dämpfungsflüssigkeiten,
Basismaterialien für Fette, Kraftübertragungs- und hydraulische Flüssigkeiten und
Filtermedien für Klimaanlagen verwendet Bei vielen dieser Anwendungsgebiete wurden nun im Laufe der
Verwendung schädliche Veränderungen, und zwar sowohl an der Flüssigkeit, als auch an den mit der
Flüssigkeit in Kontakt stehenden mechanischen Teilen, besonders den Metallteilen, festgestellt Derartige
Schädigungen in Metallteilen lassen sich durch den Gewichtsverlust, den derartige Teile erleiden, bestimmen.
Beispielsweise wurde bisher von Schäden an hydraulischen Systemen von Flugzeugen, Lagern von
Gasturbinen, Kontrollsystemen von Düsenturbinen, Dampfturbinenlagern und Dampfturbinenkontrollsystemen,
berichtet
ίο Eine besonders unerwünschte Schädigung, die während
der Verwendung einer funktionellen Flüssigkeit eintreten kann, ist eine Erosion des Materials, die durch
Kavitation bewirkt werden und so schwer sein kann, daß eine Schädigung der mechanischen Teile und/oder
der Flüssigkeit auftritt
Besonders unangenehm ist die Wirkung derartiger Schäden bei hydraulischen Systemen und Flüssigkeiten,
da die Festigkeit von Pumpen und Ventilen erheblich abnimmt, und die Größenabmessungen der einzelnen
Teile geändert werden. Diese Änderungen führen bei Pumpen zu einer Abnahme ihrer Arbeitsleistung, und
bei Ventilen zu einer fehlerhaften Arbeitsweise, übermäßiger Undichtigkeit oder sogar zu gefährlichen
Betriebsbedingungen. Dies macht ein vorzeitiges
Überholen der mechanischen Teile notwendig, das sowohl kostspielig, als auch zeitraubend ist. Außerdem
werden die funktionellen Flüssigkeiten durch den Metallabrieb verunreinigt, was eine Verstopfung der
Filter bewirkt und ein vorzeitiges Ablassen der Flüssigkeiten aus dem System erforderlich macht. Durch
die Verunreinigung der Flüssigkeiten kann ferner auch eine Änderung der physikalischen und chemischen
Eigenschaften bewirkt und die oxidative Stabilität verringert werden, was zu einer Säurebildung und einer,
r>5 dadurch bedingten Korrosion oder Ermüdung der
Metallteile führen kann. Zusätzlich zu den vielen Nachteilen, die sich aus einer Verunreinigung der
Flüssigkeit durch Metall oder andere verunreinigende Stoffe ergeben, verursacht eine solche Schädigung der
bo Flüssigkeit u. a.
(a) eine Viskositätsänderung,
(b) eine Erhöhung der Säurezahl,
(c) eine Bildung von unlöslichen Materialien,
(d) eine erhöhte chemische Reaktionsfähigkeit und
h> (e) eine Verfärbung.
h> (e) eine Verfärbung.
Es ist bekannt, daß ein Zusatz von Wasser zu hydraulischen Flüssigkeiten auf Phosphatesterbasis
Schäden in einem hydraulischen System in wirksamer Weise inhibieren oder kontrollieren kann, wenn es in
Mengen von 03 bis 10 Volumprozent, bezogen auf das
Gesamtvolumen der Flüssigkeit, vorhanden ist Obgleich ein Zusatz von Wasser zu funktioneilen
Flüssigkeiten in den vorstehend genannten Mengen Schäden an Ventilen und anderen mechanischen Teilen
eines hydraulischen Systems inhibieren und kontrollieren kann, sind jedoch andererseits auch verschiedene
unerwünschte Nebenwirkungen festzustellen. So kön- ι ο
nen beispielsweise große, in dem System vorhandene Wassermengen zur Hydrolyse der Phosphatester unter
Bildung von freien Säuregruppen in der Flüssigkeit führen, die wiederum Korrosion und andere unerwünschte
Wirkungen verursachen. Die Erhöhung der Gesamtacidität der auf dem Phosphatester beruhenden
Funktion macht daher ein häufiges Ablassen der hydraulischen Flüssigkeiten nach relativ kurzem Einsatz
erforderlich.
Aus der DE-PS 9 07 333 sind Schmiermittel und hydraulische Flüssigkeiten aus einem oder mehreren
Monoalkyldiarylphosphaten und polymerisierten Alkylmethacrylaten
in untergeordneten Mengen bekannt Die DE-Patentanmeldung 9 50805 betrifft eine nicht
entflammbare, hydraulische Flüssigkeitszubereitung aus 2r>
einem normalerweise flüssigen Trialkylphosphat, einem polymeren Acryl- oder Alkylacrylsäureester und einem
flüssigen chlorierten, fluorierten oder chlorfluorierten Kohlenwasserstoff mit einem Siedepunkt über 75° C.
Die Aufgabe dieser Erfindung scheint lediglich darin zu bestehen, die hydraulischen Flüssigkeiten nicht entflammbar
zu machen. Die DE-AS 11 04 105 betrifft eine hydraulische Flüssigkeit auf der Basis von Phosphorsäureestern,
die aus einer Mischung eines Triarylphosphats, eines Mischpolymeren vom Molekulargewicht zwischen
5000 und 15 000 aus Vinylchlorid und Vinylacetat, sowie
eines Halogenalkylphosphats, besteht Das Ziel dieser Veröffentlichung besteht darin, die hydraulischen
Flüssigkeiten in ihrer Viskosität zu verbessern. In der CH-PS 2 97 528 wird ein schwer brennbares Gemisch,
das als hydraulische Flüssigkeit und als Schmiermittel für Luftfahrzeuge geeignet ist beschrieben, das als
Hauptbestandteil mindestens ein Monoalkyldiarylphosphat aufweist und daneben zur Erhöhung der Viskosität
polymerisiertes Alkylmethacrylat enthält Aus der GB-PS 9 51 769 ist ferner eine funktioneile Flüssigkeit
bekannt, die aus einem flüssigen Triarylphosphat(-gemisch)
mit jeweils mindestens 19 Kohlenstoffatomen pro P-Atom und einer Viskosität von 80 bis 550 SUS bei
37,8° im Gemisch mit bis 15% flüssigem Polystyrol mit einem Molgewicht von 10 000 bis 100000 besteht,
welches die Viskosität des Phosphats erhöht. Obzwar die vorerwähnte DE-PS 9 07 333, als auch die CH-PS
2 97 528 hydraulische Flüssigkeiten auf Basis von Monoalkyldiarylphosphaten mit einer kleineren Menge κ
von Alkylmethacrylaten als Viskositätsindexverbesserer betreffen und beispielsweise aus der DE-PS 9 07 333,
Seite 6, Zeilen 71/72 bekannt ist daß das mittlere Molekulargewicht des Polyalkylmethacrylats im Bereich
zwischen 8000 und 12 000 liegt ist in keiner der bo
beiden Veröffentlichungen ein Hinweis auf die Verwendung von Gemischen von Viskositätsindexverbesserern
mit verschiedenen Molekulargewichtsbereichen enthalten. Keine der vorstehend angeführten Veröffentlichungen
gibt einen Wassergehalt in den hydraulischen t>->
Flüssigkeiten an und nirgends ist eine Lehre enthalten, daß die hydraulischen Flüssigkeiten hinsichtlich ihrer
erodierenden Wirkung verbessert sind.
Es war daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, verbesserte funktionelle Flüssigkeiten auf
Phosphatesterbasis unter Verringerung des Gehaltes an anwesendem Wasser, das wegen seiner hydrolysierenden
Wirkung in größeren Mengen unerwünscht ist zu schaffen, die weniger erodierend auf die mechanischen
Teile eines hydraulischen Systems wirken, ohne jedoch andere Eigenschaften, wie beispielsweise die der
Viskosität der oxidativen und thermischen Stabilität der Korrosiomresistenz in Gegenwart von Metallteilen
und der Schmierwirkung, wesentlich zu verschlechtern.
Diese Aufgabe wurde gemäß der Erfindung durch eine funktionelle Flüssigkeit gelöst bestehend aus
(1) 80 bis 96 Gewichtsprozent
(a) Phosphorsäureestern der allgemeinen Formel I
Il
worin jeder der Reste R einzeln eine Cr bis
Cu-Alkylgruppe, eine Alkoxyalkylgruppe,
Phenylgruppen und Alkyl-substituierte Phenylgiuppen
mit bis zu 16 Kohlenstoffatomen ist wobei die Alkylgruppen 1 bis 10 Kohlenstoffatome
enthalten, mit der Einschränkung, daß das Verhältnis der durch R dargestellten
Alkylgruppen zu Phenyl- und Alkyl-substituierten Phenylgruppen wenigstens 2 :1 ist, oder
(b) eines Gemisches von Phosphorsäureestern der obengenannten allgemeinen Formel,
(2) 4 bis 20 Gewichtsprozent eines Gemisches aus Polymerisaten von Alkylestern der «jS-ungesättigten,
aliphatischen Monocarbonsäuren als Viskositätsindexverbesserer, wobei das Gemisch aus
(a) einem Polymerisat mit einem Molekulargewicht von 15 000 bis 40 000, und
(b) einem Polymerisat mit einem Molekulargewicht von 2500 bis 12 000
aufgebaut ist vorausgesetzt daß das Verhältnis von (a) zu (b) von 1 :20 bis 20 :1 ist und
(3) 0,1 bis 2,0 Gewichtsprozent Wasser.
Es war in hohem Maße überraschend, daß die Wassermenge, die zur Verringerung der Erosion des
Materials oder der Metallerosionswirkungen von hydraulischen Flüssigkeiten auf Phosphatesterbasis
erforderlich ist gemäß der Erfindung erheblich, und zwar bis auf so geringe Werte wie 0,1 Gewichtsprozent
erniedrigt werden kann, wenn man in solchen funktionellen Flüssigkeiten ein Gemisch von Viskositätsindexverbesserern
mit hohem und niedrigem Molekulargewicht einsetzt. Gegenüber bekannten funktionellen
Flüssigkeiten, die 03 bis 2,0 Teile auf 100 Teile der
Gesamtzubereitung enthalten, erhält man eine erhebliche Verbesserung, wenn man das Gemisch der beiden
Viskositätsindexverbesserer gemäß der Erfindung zusetzt. Es war ferner überraschend, daß in einer
funktionellen Flüssigkeit auf Phosphatesterbasis bei einer gegebenen Wassermenge bei Anwesenheit eines
Gemisches von Viskositätsindexverbesserern mit hohem und niedrigem Molekulargewicht die Fähigkeit des
Wassers, die Erosion von Metallteilen des Systems zu verringern oder zu inhibieren, verstärkt wird.
Wie bereits oben erwähnt, liegt das Verhältnis des Viskositätsindexverbesserers mit hohem Molekulargewicht
(a) zu dem Viskositätsindexverbesserer mit niedrigem Molekulargewicht (b) im Bereich von 1 :20
bis 20:1. Es wird besonders bevorzugt, daß das
Verhältnis von (a) zu (b) im Bereich von etwa 2,5 :7,5 bis 7,5 :2,5 liegt Besonders bevorzugt wird ein Verhältnis
von 6 :4 bis 4 :6.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es entscheidend,
in den funktioneilen Flüssigkeiten als Viskositätsindexverbesserer ein Gemisch von (a), einem Polymerisat
mit hohem Molekulargewicht eines Alkylesters einer «^-ungesättigten, aliphatischen Monocarbonsäure mit
(b) einem Polymerisat mit niedrigem Molekulargewicht einer «^-ungesättigten, aliphatischen Monocarbonsäure
einzusetzen, da erst durch die Verwendung solcher Gemische die überraschenden und unerwarteten Ergebnisse
dieser Erfindung erzielt werden.
Das Gemisch kann ein Gemisch aus Polymerisaten von Alkylestern der gleichen oder verschiedenen
«^-ungesättigten, aliphatischen Monocarbonsäuren mit hohem und niedrigem Molekulargewicht enthalten. In
diesen Gemischen kann die Alkylgruppe des Esters gleich oder verschieden sein.
Bevorzugt wird jedoch ein Gemisch polymerer Viskositätsindexverbesserer von hohem und niedrigem
Molekulargewicht verwendet, in welchem die Alkylgruppe des Esters verschieden ist
Vorteilhaft bewährt hat sich ein Gemisch von Poly(butylmethacrylat) und Poly(n-hexylmethacrylat).
Weiterhin sind besonders auch Gemische von Poly(nonylacrylat) und Poly(äthylacrylat) geeignet
Die in den funktionellen Flüssigkeiten dieser Erfindung verwendeten polymeren Viskositätsindexverbesserer
sind Polymerisate von Alkylestern der «j3-ungesättigten Monocarbonsäuren der allgemeinen Formel II
H R1 O
R2— C = C — C-OR3
(H)
worin die Reste R1 und R2 jeder einzeln Wasserstoff
oder eine Ci- bis Qo-Alkylgruppe und R3 eine Ci- bis
C24-Alkylgruppe ist Zur Erläuterung der Alkylgruppen, die durch die Reste R1, R2 und R3 im Rahmen ihrer
vorstehend gegebenen Definition dargestellt werden, gehören beispielsweise Methyl, Äthyl, Propyl, Butyl,
tert-Butyl, Isopropyl, 2-Äthylhexyl, Hexyl, Decyl,
Undecyl, Dodecyl, Octadecyl, Tetracosyl und dergleichen. Zu solchen Polymerisaten gehören beispielsweise
Poly(butylmethacrylate), Poly(hexyimethacrylate),
Poly(octylacrylate), Poly(dodecylacrylate) und Polymerisate, worin der Ester ein Gemisch von Verbindungen
ist, die durch Veresterung der «^-ungesättigten Monocarbonsäure mit einem Gemisch von Monoalkoholen
mit 1 bis 32 Kohlenstoffatomen erhalten werden.
Zu besonders geeigneten polymeren Viskositätsindexverbessertfrn,
die zur Verwendung in den funktionellen Flüssigkeiten dieser Erfindung geeignet sind,
gehören die tOlyalkylmethacrylate und die -acrylate,
und im allgemeinen solche, die sich aus der Polymerisation von Alkylmethacrylaten oder Alkylacrylaten
ergeben, iii denen die Alkylgruppen 1 bis 24. und vorzugsweise 4 bis 24 Kohlenstoffatome enthalten. Die
Alkylgruppen können Gemische sein, wie sie aus einem Gemisch von Alkoholen stammen, wobei in diesem
Falle hierzu einige Alkylgruppen mit nur einem Kohlenstoffatom und solche mit ungefähr 32 Kohlenstoffatomen,
beispielsweise Dotriacontyl, gehören können. Die Anzahl der Kohlenstoffatome in der Alkylgruppe
sollte vorzugsweise eine solche sein, daß das Polymerisat mit der jeweilig verwendeten Flüssigkeit
verträglich ist Bevorzugt enthält die Alkylgruppe des Methacrylatpolymerisats ungefähr 4 bis 10 Kohlenstoffatome.
Die Alkylgruppe kann verzweigtkettig oder Isoalkyl sein, ist jedoch vorzugsweise normales Alkyl.
Das Molekulargewicht des polymerisierten Alkylmethacrylats
ist entscheidend, wenn die Inhibierung der Metallschädigung oder Erosion von Material erreicht
werden soll.
Zu den bevorzugten Estern der Phosphorsäure, die als Basismaterialien in den funktionellen Flüssigkeiten der
vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können, und die in dieser Beschreibung allgemein als Phosphate
bezeichnet werden, gehören Trialkylphosphate, Triphenyl-
und/oder Alkyl-substituierte Phenylphosphate und
gemischte Phenyl- und/oder Alkyl-substituierte Phenylphosphate. Die Alkylgruppen enthalten von 2 bis 12
Kohlenstoffatome, wobei die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome in den Trialkylphosphaten 12 bis 36 beträgt.
Diese Alkylgruppen sind beispielsweise Äthyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, Hexyl, 2-Äthylhexyl, Dodecyl, Decyl
und dergleichen. Die durch die Reste R in der allgemeinen Formel I dargestellten Alkyl-substituierten
Phenylgruppen enthalten bis zu 16 Kohlenstoffatome und die Alkylgruppen 1 bis 10 Kohlenstoffatome,
vorausgesetzt, daß die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome in allen mit irgendeiner Phenylgruppe verbundenen
Alkylgruppen höchstens 10 ist Zu solchen Alkyl-substituierten
Phenylgruppen gehören beispielsweise Methyl-
phenyl, Äthylphenyl, Dimethylphenyl, Propylphenyl,
Nonylphenyl, Decylphenyl, Dipentylphenyl, Butylhexylphenyl
und dergleichen. Zu Alkoxyalkylgruppen gehören beispielsweise solche der Formel
worin π eine ganze Zahl von 1 bis 10, a eine ganze Zahl
von 2 bis 10 und χ eine ganze Zahl von 1 bis 10, vorzugsweise 1, ist Zu solchen Alkoxyalkylgruppen
gehören beispielsweise Methoxyäthyl, Äthor.yäthyl,
Propoxyäthyl, Äthoxypropyl, Äthoxypentyl, Propoxydecyl,
Nonyloxyäthyl, Octyloxybutyl und dergleichen. Typische Beispiele solcher Phosphatester sind beispielsweise
Dibutylphenylphosphat, Triphenylphosphat Trikresylphosphat,
Tributylphosphat, Tri-2-äthylhexylphosphat,
Trioctylphosphat und Gemische der vorstehenden Phosphate, wie Gemische von Tributylphosphat
und Trikresylphosphat, Gemische von Isooctyldiphenylphosphat und 2-Äthylhexyldiphenylphosphat, und Gemische
von Trialkylphosphaten und Trikresylphosphaten, und dergleichen. Die besonders bevorzugten
Phosphatester bleiben bei Temperaturen von ungefähr 30° C flüssig.
Die funktionellen Flüssigkeiten der vorliegenden Erfindung können nach dem Fachmann bekannten
μ Verfahren hergestellt werden, beispielsweise durch
Mischen in einer Mischvorrichtung, wie beispielsweise in einem Schnellrührwerk aus rostfreiem Stahl. Der
Phosphatester und der Viskositätsindexverbesserer werden darin gemischt und die erforderliche Wassermenge
wird diesem Gemisch unter Rühren zugegeben, bis ein einheitliches Gemisch erhalten wird
Die Zubereitungen der vorliegenden Erfindung sind als hydraulische Flüssigkeiten in einer hydraulischen
Druckvorrichtung, ζ. B. in Flugzeugen, geeignet.
Die nachfolgenden Beispiele dienen der besseren Erläuterung der Erfindung.
In den in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellten Beispielen wurde die Bestimmung der Schädigung
wie folgt durchgeführt: Gußstahlproben wurden in etwa 750 bis 1000 ml Flüssigkeit bei einer Temperatur
von etwa 58° C gehalten und bei 15 kHz und einer Schwingungsweite von 0,0050 mm 45 Minuten lang
vibriert In diesen Beispielen war der Viskositätsindexverbesserer A ein Butylipethacrylatpolymerisat mit
einem Durchschnittsmolekulargewicht von 29 000 und der Viskositätsindexverbesserer B ein Hexylmethacrylatpolymerisat
mit einem Molekulargewicht von 5600.
In den Beispielen wurden alle untersuchten Materialien,
insoweit Erosionsschäden an mechanischen Teilen in Betracht kommen, mit einer Flüssigkeit verglichen, die
keinen Viskositätsindexverbesserer enthielt, wobei den Standarduntersuchungen willkürlich der Wert 100
verliehen wurde. In der Tabelle haben die in der Spalte »Basismaterial« verwendeten Abkürzungen die folgenden
Bedeutungen:
DBPP - Dibutylphenylphosphat
TBP = Tri-n-butylphosphat
CDP - Kresyldiphenylphosphat und
TCP - Trikresylphosphat
Basismaterial
Gew.-Teile | Viskositätsindexverbesserer | B | 4,0 | Wasser | Relative |
(Gew.-Teile) (Gew.-Teile) | 8,0 | (Gew.-Teile) | Schädigung | ||
A | 4,0 | ||||
4,0 | |||||
92 | 8,0 | 8,0 | 0,12 | 59,1 | |
92 | 4,0 | 0,12 | 69,8 | ||
92 | 2,5 | 0,12 | 92,7 | ||
92 | 8,0 | 5,0 | 0,18 | 46,4 | |
92 | 2,5 | 0,18 | 63,6 | ||
92 | 4,0 | 0,18 | 99,4 | ||
71,0/24,0 | 5,0 | 8,0 | 0,25 | 64,4 | |
71,0/24,0 | 4,0 | 0,25 | 82,1 | ||
71,0/24,0 | 4,0 | 0,27 | 71,8 | ||
70,4/21,6 | 8,0 | 8,0 | 0,12 | 41,7 | |
70,4/21,6 | 4,0 | 0,12 | 62,6 | ||
70,4/21,6 | 4,0 | 0,12 | 95,2 | ||
70,4/21,6 | 8,0 | 8,0 | 0,18 | 554 | |
70,4/21,6 | 4,0 | 0,19 | 64,7 | ||
70,4/21,6 | 3,25 | 0,19 | 70,2 | ||
70,4/21,6 | 8,0 | 6,5 | 0,31 | 48,0 | |
70,4/21,6 | 3,25 | 0,29 | 64,8 | ||
70,4/21,6 | 4,0 | 0,29 | 60,7 | ||
70,4/21,6 | 64 | 8,0 | 0,20 | 84,3 | |
70,4/21,6 | 4,0 | 0,20 | 114,7 | ||
70,4/21,6 | 4,0 | 0,20 | 963 | ||
92 | 8,0 | 8,0 | 0,5 | 33,4 | |
92 | 4,0 | 0,5 | 52,0 | ||
92 | 0,5 | 57,0 | |||
92 | 8,0 | 0,51 | 33,0 | ||
92 | 0,51 | 58,4 | |||
92 | 0,51 | 454 |
Beispiel 1 | DBPP |
Kontrolle | DBPP |
Kontrolle | DBPP |
Beispiel 2 | DBPP |
Kontrolle A | DBPP |
Kontrolle B | DBPP |
Beispiel 3 | TBP/CDP |
Kontrolle A | TBP/CDP |
Kontrolle B | TBP/CDP |
Beispiel 4 | TBP/CDP |
Kontrolle A | TBP/CDP |
Kontrolle B | TBP/CDP |
Beispiel 5 | TBP/CDP |
Kontrolle A | TBP/CDP |
Kontrolle B | TBP/CDP |
Beispiel 6 | TBP/CDP |
Kontrolle A | TBP/CDP |
Kontrolle B | TBP/CDP |
Beispiel 7 | TBP/CDP |
Kontrolle A | TBP/CDP |
Kontrolle B | TBP/CDP |
Beispiel 8 | DBPP |
Kontrolle A | DBPP |
Kontrolle B | DBPP |
Beispiel 9 | TBP |
Kontrolle A | TBP |
Kontrolle B | TBP |
Es wurde festgestellt, daß das zur Bestimmung der
relativen Schädigung verwendete Untersuchungsverfahren den tatsächlichen Testabläufen bei simulierten
hydraulischen Untersuchungssystemen, wie dem »Fairey-Test-Stand«,
νου und ganz entspricht Außerdem
entsprechen die erhaltenen Prüfstandswcrte zur Bestimmung der Schädigung von hydraulischen Systemen sehr
gut den bei hydraulischen Systemen von Flugzeugen bestimmten Werten. Die funktionellen Flüssigkeiten
dieser Erfindung wurden auch in hydraulischen Systemen auf dem Prüfstand and in Flugzeugen eingesetzt
und bewertet Es wurde festgestellt, daß sie in
wirksamer Weise Schäden inhibieren und anderen funktioneilen Flüssigkeiten, die zwar Wasser als Additiv
enthielten, aber nur ein einziges Polymerisat als Viskositätsindexverbesserer verwenden, weit überlegen
sind.
Die in den Beispielen angegebenen Daten zeigen eindrucksvoll die signifikante Inhibierung der Schädigung,
die durch die erfindungsgemäßen funktioneilen Flüssigkeiten, die das Viskositätsindexverbesserer-Gemisch
enthalten, bewirkt wird. Zusätzlich blieben die ι ο
physikalischen Eigenschaften und auch die Verhaltenseigenschaften, wie Schmierfähigkeit, Feuerbeständigkeit
und Viskosität im wesentlichen von dem Additiv unbeeinflußt, was von erheblicher Bedeutung ist, da ein
Basismaterial für eine gegebene funktioneile Flüssigkeit wegen seiner physikalischen Eigenschaften ausgewählt
wird und Abweichungen von diesen Eigenschaften und Kennzeichen eine herabgesetzte Leistungsfähigkeit mit
sich bringen kann.
Als Ergebnis der ausgezeichneten Inhibierung und Kontrolle der Schädigung bei Verwendung der erfindungsgemäßen
funktioneilen Flüssigkeiten können verbessert wirkende hydraulische Druckvorrichtungen
betrieben werden.
Die funktionellen Flüssigkeiten dieser Erfindung können ferner übliche Zusätze enthalten, wie beispielsweise
Farbstoffe, Stockpunkterniedriger, Metalldeaktivatoren, Säurefänger, wie beispielsweise eine organische
Verbindung, die wenigstens eine Epoxidgruppe enthält, Antioxidationsmittel, Entschäumungsmittel in
einer Konzentration, die ausreichend ist, Antischäum-Eigenschaften
zu verleihen, wie beispielsweise 10 bis etwa 50 000 (5%) Teile pro Million Teile, und/oder
Schmiermittel und dergleichen.
Claims (1)
1. Funktionelle Flüssigkeit, bestehend aus
(1) 80 bis 96 Gewichtsprozent
(a) Phosphorsäureesiern der allgemeinen Formel
Il
R —O —P—O —R
O
R
O
R
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US4263062A (en) * | 1979-08-02 | 1981-04-21 | Stauffer Chemical Company | Rust-preventive compositions |
US4461713A (en) * | 1983-04-01 | 1984-07-24 | Stauffer Chemical Company | Acid-resistant phosphate ester functional fluids |
US5205951A (en) * | 1987-06-30 | 1993-04-27 | Chevron Research And Technology Company | Phosphate ester-based functional fluids containing an epoxide and a compatible streaming potential-inhibiting metal salt |
USRE37101E1 (en) * | 1992-06-11 | 2001-03-20 | Solutia Inc. | Stabilized phosphate ester-based functional fluid compositions |
HUT69300A (en) * | 1992-06-11 | 1995-09-28 | Monsanto Co | Funktional liquid compositions with stabilized phosphathe esther |
US5490886A (en) * | 1994-10-14 | 1996-02-13 | Fmc Corporation | Methods for quenching metal |
US5817606A (en) * | 1996-08-08 | 1998-10-06 | Rohm And Haas Company | Viscosity index improving additives for phosphate ester-containing hydraulic fluids |
BR9914654A (pt) | 1998-10-23 | 2001-07-03 | Exxonmobil Res & Eng Co | Composição de fluido hidráulico de aeronave, fluido hidráulico de aeronave, e, matéria prima base de éster de fosfato para o uso em fluidos hidráulicos de aeronave |
US6254799B1 (en) | 1998-11-10 | 2001-07-03 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Phosphate ester base stocks comprising mixed n-butyl/isobutyl phosphate esters and aircraft hydraulic fluids comprising the same |
US6703355B2 (en) | 2000-08-04 | 2004-03-09 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Method for lubricating high pressure hydraulic system using phosphate ester hydraulic fluid |
US6555510B2 (en) | 2001-05-10 | 2003-04-29 | 3M Innovative Properties Company | Bis(perfluoroalkanesulfonyl)imides and their salts as surfactants/additives for applications having extreme environments and methods therefor |
US7470381B2 (en) * | 2003-07-25 | 2008-12-30 | Rohmax Additives Gmbh | Functional fluid and the use thereof |
US20060252660A1 (en) * | 2005-05-09 | 2006-11-09 | Akhilesh Duggal | Hydrolytically stable viscosity index improves |
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CN104312696A (zh) * | 2014-10-08 | 2015-01-28 | 无锡阳工机械制造有限公司 | 一种液压油及其制备方法 |
CN104263480B (zh) * | 2014-10-08 | 2017-02-08 | 李璇璇 | 一种抗燃液压油 |
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Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2470792A (en) * | 1947-08-27 | 1949-05-24 | Schlesinger Walter | Noncorrosive hydraulic fluids |
DE907333C (de) * | 1949-04-13 | 1954-02-11 | Douglas Aircraft Co Inc | Schmiermittel und hydraulische Fluessigkeiten |
GB734644A (en) * | 1953-07-17 | 1955-08-03 | Shell Refining & Marketing Co | Compositions suitable for use as hydraulic fluids |
US2933449A (en) * | 1956-09-21 | 1960-04-19 | Douglas Aircraft Co Inc | Functional fluid and lubricant |
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GB951769A (en) * | 1959-04-03 | 1964-03-11 | Celanese Corp | Organic liquid compositions |
US3218265A (en) * | 1962-06-28 | 1965-11-16 | Union Carbide Corp | Monovalent bis(aromatic hydrocarbon) chromium cations as corrosion inhibitors |
US3324036A (en) * | 1965-05-11 | 1967-06-06 | Union Carbide Corp | Non-corrosive hydraulic fluid |
US3513097A (en) * | 1965-12-23 | 1970-05-19 | Monsanto Co | Functional fluid compositions |
US3432437A (en) * | 1966-01-24 | 1969-03-11 | Mc Donnell Douglas Corp | Fire resistant hydraulic fluid and lubricant compositions |
GB1153546A (en) * | 1966-08-30 | 1969-05-29 | Chevron Res | Hydraulic Fluids |
US3496107A (en) * | 1969-03-13 | 1970-02-17 | Fmc Corp | Fire-resistant functional fluids |
-
1970
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-
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