DE2163548C3 - Schmierfett - Google Patents
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Description
ölen. Im allgemeinen kann die Viskosität sich von 20 bis 55 Centistokes bei 990C und von 1 bis 10 Stokes
bei 38 0C erstrecken.
Es können Verdickungsmittel in Mengen bis zn 20 Gewichtsprozent, bezogen auf das Öl, eingesetzt
werden. Beispielsweise können verschiedene Seifen, die normalerweise zur Verdickung von Schmiermitteln
verwendet werden, eingesetzt werden, und diese Seifen umfassen Metallsalze von Säuren mit hohem Molekulargewicht,
z. B. Säuren mit 10 bis 30, vorzugsweise 16 bis 24 Kohlenstoffatomen, die entweder synthetischen
oder pflanzlichen oder tierischen Ursprungs sind. Andere Carbonsäuren, die zur Herstellung von
Metallsalzseifen geeignet sind, umfassen die von Talg, hydriertem Fischöl, Rizinusöl, Wollfett und Harz
(Kolophonium) abgeleiteten Säuren. Im allgemeinen werden Alkalimetall-, Erdalkalimetall-, Aluminiumoder
Blei-Salze von Säuren, wie Laurinsäure, Palmitinsäure, ölsäure, Stearinsäure od. dgl., eingesetzt. Eine
der bevorzugten Seifen ist die Lithiumseife von 12-Hydroxystearinsäure. Obwohl erfindungsgemäß Seifen
verwendet werden können, können auch seifenlose Schmiermittel, die im wesentlichen aus Olefinpolymerisaten
und Öl bestehen, verwendet werden, wobei geringe Zusätze aus Additiven, wie Ro5tinhibitoren,
Antioxydantien, Füllstoffe u. dgl., zugegeben werden können. Dazu können Polymerisate, wie Polyäthylen
und Polypropylen, als Verdickungsmittel allein oder zusammen mit anderen Verdickungsmittel, wie Seifen,
eingesetzt werden.
Andere Materialien, die normalerweise in Schmiermitteln verwendet werden, können erfindungsgemäß
auch angewandt werden. Zum Beispiel können Additive, wie Rostinhibitoren, Antioxydantien, Füllstoffe,
Pigmente, Duftstoffe u. dgl., eingesetzt werden. Einige Beispiele für derartige Materialien sind Propylendiamin,
Phenyl-Ä-naphthylamin, Phenothiazin, Glimmer, Asbest, Bleipulver, Zinkpulver, Talkum,
Aluminiumoxyd, Titandioxyd, Molybdändisulfid, Bentonit-Tone, Ruß, Nitrobenzol u. dgl. Im allgemeinen
beträgt die Menge, in der diese Modifizierungsmittel
verwendet werden, weniger als etwa 10%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Schmiermittels.
Die verwendeten Polyolefine sind vorzugsweise Äthylenhomopolymerisate, PiOpylenhomopolymerisate
oder nicht kautschukartige Mischpolymerisate
ίο von Äthylen und Propylen. Es können auch Mischungen
von Homopolymerisaten und/oder Mischpolymerisaten verwendet werden. Die erfindungsgemäß
verwendeten Äthylenpolymerisate sind Polymerisate mit hoher Dichte, d. h. mit einer Dichte von mindestens
0,94 g pro ecm bei 25°C. Die Propylenpolymerisate können eine Dichte von 0,890 bis 0,920 g pro ecm bei
25°C aufweisen. Die Menge der in die erfindungsgemäßen Schmiermittel eingearbeiteten Polymerisate
liegt im allgemeinen in einem Bereich von etwa 0,1 bis etwa 10, vorzugsweise etwa 0,5 bis etwa 5 Gewichtsprozent,
bezogen auf das Gesamtgewicht der Schmiermittel.
Geeignete Schmiermittelzusammensetzungen, die erfindungsgemäß verwendet werden können, sind in
*5 der USA.-Patentschrift 3 432 431 beschrieben. Es liegt
jedoch im Rahmen tier vorliegenden Erfindung, auch andere bekannte Schmierfette, die mit anderen Verdickungsmitteln
verdickt sind, einzusetzen.
Die Butadien-Styrol-Mischpolymerisate können unter Anwendung üblicher, bei der Herstellung von
Schmiermitteln eingesetzter Mischeinrichtungen in die Schmiermittel eingearbeitet werden. Dazu können mit
Rührern versehene, geheizte Reaktoren, Hcchgeschwindigkeitsmischeinrichtungen und Mahlvorrichtungen
verwendet werden.
Die folgender« Beispiele sollen die Erfindung weiter
erläutern.
Penetration1) |
nicht
in |
60
Doppel- |
10000
Doppel |
Tabelle | I | ASTM- | Wasser | Leckverlust aus | 163° C | Druckverlust | |
Betrieb | hiibe | hübe | Ausblut- |
auswasch
verhalten4) |
Radlagern'), g | 4,00 | Norma | ||||
264 | 264 | 268 | Tropf |
ver-
halten') |
% | 1270C | 3,55 |
Hoffman")
in 26* Std. |
|||
257 | 260 | 274 | punkt") | % | 3,75 | kg/cm1 | |||||
0C | 2,78 | 0 | 8,4 | 3,85 | __ | ||||||
ASM-Schmiermittel | 221 | 248 | 263 | 188 | 1,37 | — | |||||
+ 2 % Paratone N | 192 | 1,25 | 8,6 | 3,35 | |||||||
(Polyisobutylen) | 264 | 264 | 278 | 2,10 | 2,88 | ||||||
+ 2%Acryloid909 | 196 | 0 | 1,8 | ||||||||
(Methacrylat) | 0 | 0,35 | |||||||||
+ 2%Butadien- | 194 | ||||||||||
Styrol-Mischpoly- | |||||||||||
merisat (40% Buta | |||||||||||
dien und 60% Styrol) | |||||||||||
») ASTM D 217-68. | |||||||||||
') ASTM D 566-64. | |||||||||||
3) ASTM D 1742-64. | |||||||||||
4) ASTM D 1264-63. | |||||||||||
5) ASTM D 1263-61. | |||||||||||
·) ASTM D 942-58. | |||||||||||
Bei s pie I 1
Ein erfindungsgemäß verwendetes Butadien-Styrol-Mischpolymerisat wurde mit einer Anzahl anderer
bekannter Schmiermittelzusätze verglichen. Dais verwendete Schmiermittel war ein Automobil-Schmiermittel,
das 89,74% eines Schmieröls mit einer Visko-
sität von 108 Centistokes bei 38 0C und einen Viskositätsindex
von 80 besaß (Philube ASM, Produkt der Phillips Petroleum Company, Bartlesville, Oklahoma/
USA), dem 1 % Polyäthylen zugesetzt worden war. Die Menge jedes Additivs betrug 2 %, bezogen auf das
Gesamtschmiermittel. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sind in der folgenden Tabelle I zusammengefaßt.
Aus der oben angegebenen Tabelle ist ersichtlich, daß alle Zusätze die Eigenschaften des ASM-Schmiermittels,
insbexondere mit Hinsicht auf die Klebrigkeit, die Konsistenz als auch die übrigen Eigenschaften,
die in der Tabelle angegeben sind, verbesserten. Das beste Eregbnis wurde jedoch mit dem erfindungsgemäßen
Butadien-Styrol-Zusatz erreicht.
Zu ASM-S'chmiermitteln wurden Butadien-Styrol-Mischpolvmerisate
mit unterschiedlichen Molekulargewichten und unterschiedlichen Butadien-Styrol-
Verhältnissen zugesetzt, wobei die dabei bestimmten Werte in der folgenden Tabelle II angegeben sind.
Die verwendeten Schmiermittel enthielten 89,74% eines Schmieröls mit einer Viskosität von 108 Centistokes
bei 38 0C und einem Viskositätsindex von 80.
ίο Das Schmiermittel enthielt ferner 1% Polyäthylen,
6% Methyl-2-hydroxystearat und 2% hydriertes Rizinusöl, die mit 1,2% Lithiumhydroxyd und 0,06%
Natriumhydroxyd verseift waren.
Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sind in der folgenden Tabelle II zusammengefaßt.
Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sind in der folgenden Tabelle II zusammengefaßt.
Tabelle |
Ver
hältnis |
1 |
nicht
in Be trieb |
II |
10000
Doppel hübe |
best. b.
-19°C |
Tropf |
ASTM-
Ausbiut- |
Wasser-
aus- wasch- |
Leck
verlust |
|
Schmiermittel, versetzt mit einem | 1 | 264 | 268 | 160 |
punkt
0C |
ver-
halten % |
ver-
halten % |
aus Rad
lagern g |
|||
Butadien-Styrol-
Polyme-isat |
2 | 188 | 2,78 | 3,75 | 4,0 | ||||||
Ansatz |
Zahlen-
mittleres Molekular gewicht |
41/59 | ·? | 260 | 268 | 158 | |||||
1 | 41/59 | i | 257 | Butadien-Styrol-Polymerisat | m | 155 | 221 | 1,43 | 2,50 | 4,30 | |
(Vergleich) | 41/59 | 1 | 264 | Penetrationswerte | 278 | 153 | 194 | 1,0 | 0 | 3,75 | |
2 | 64 000 | 41/59 | 1 | 267 |
δθ
Doppel hübe |
305 | 160 | 194 | 0 | 0 | 1,8 |
3 | 64 000 | 41/59 | 252 | 264 | 257 | — | 190 | 0,23 | 2,50 | 11,4 | |
4 | 64 000 | 38/62 | 260 | 270 | — | 199 | |||||
5 | 64 000 | 75/25 | 260 | 265 | 272 | — | 201 | 0 | 1,25 | 3,35 | |
6 | 64 000 | 262 | 194 | 0,74 | 1,25 | 3,7 | |||||
7 | 100 000 | 264 | |||||||||
8 | 20 000 | 297 | |||||||||
256 | |||||||||||
254 | |||||||||||
256 | |||||||||||
') Der angegebene Polymerisat-Prozentsatz ersetzte den entsprechenden des Schmiermittels.
Aus der oben angegebenen Tabelle ist ersichtlich, daß das Ausblutungsverhalten, das Verhalten gegenüber
dem Auswaschen durch Wasser als auch der Leckverlust in Radiagern bei allen angegebenen Ansätzen,
bei denen erfindungsgemäß das Butadien-Styrol-Mischpolymerisat verwendet wurde, eine wesentliche
Verbesserung erzielt wurde, mit Ausnahme des Ansatzes, bei dem 3 % des Mischpolymerisats eingesetzt
wurden. Bei diesem Ansatz, dem Ansatz 5, war die Ausblutungsbeständigkeit und die Beständigkeit
gegenüber dem Auswaschen durch Wasser besser, als es bei dem ASM-Schmiermittel der Fall war,
jedoch war der Leckverlust aus Radlagern nicht so gut.
Bei geringeren Prozentsätzen des Butadien-Styrol-Mischpolymerisats
werden alle Eigenschaften erheblieh verbessert.
Ein Butadien-Styrol-Mischpolymerisat, das hydriert worden war und 41 % Butadien und 59 % Styrol enthielt,
wurde zu einem Vorschmiermittel und einem Philube-Schmiermittel zugegeben und in der Weise,
wie in den Beispielen 1 und 2 beschrieben, untersucht. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden
Tabelle III zusammengefaßt.
Eigenschaften von Vorschmiermitteln und PHILUBE-MW-Schmiermitteln, die mit Butadien-Styrol-Polymerisaten
versetzt waren
Ansatz |
Butadien-Styrol-
Polymerisat1)— %*) |
nicht
in Betrieb |
Penetration
60 Doppelhübe |
10000
Doppelhübe |
Tropfpunkt
°C |
Ausbluten nach
94 Stunden ml |
1 Vorschmiermittel2) 2 Vorschmiermittel2) 3 Philube MW) 4 Philube MW3) |
3 2 |
248 255 248 247 |
284 275 275 265 |
290 288 283 |
129 146 196 203 |
20,0 11,0 5,0 3,0 |
') Zahlenmittleres Molekulargewicht des Polymerisats: 64 000.
!) 91 % eines Schmiermittels mit einer Viskosität von 8,2 Stokes bei 38°C und 44 Centistokes bei 99CC und 9 % Polyäthylen (Prclube).
·) 59,46% eines Schmiermittels mit einer Viskosität von 2,7 Stokes bei 38° C und 22 Centistokes bei 99° C, 27,14% eines Schmiermittels mit einer Viskosität von 108 Centistokes bei 38°C und einem Viskositätsindex von 80, 5% Methyl-12-hydroxystearat,
4,10% Polyäthylen, 0,74% LiOH, 0,02% NaOH, 2,5 % Bleidiamyldithiocarbamat, 0,04% Rostinhibitor und 1,0% MoS,.
·) Der angegebene Polymerisat-Prozentsatz ersetzte den entsprechenden Prozentsatz an rtl_
Aus der oben angegebenen Tabelle ist ersichtlich, daß der Zusatz des Butadien-Styrol-Mischpolymerisats
im wesentlichen die Ausblutungseigenschaften jedes der untersuchten Schmiermittel verbesserte und den
Tropfpunkt erheblich verbesserte.
Bei den oben angegebenen Beispielen wurden alle verwendeten Butadien-Styrol-Mischpolymerisate, die
als Additive für die Schmiermittel verwendet wurden, vor der Verwendung hydriert. Die Hydrierung wurde
derart durchgeführt, daß weniger als etwa 10% der
ursprünglich vorhandenen Doppelbindungen verblieben. Eine Hydrierung auf einen Gehalt der verbliebenen
Unsättigung von etwa 5 % oder weniger ist dabei zufriedenstellend.
Das Ausmaß der Hydrierung der olefinischen Doppelbindungen und der Phenylgruppen in den
Butadien-Styrol-Mischpolymerisaten kann vor und nach der Hydrierung mit Hilfe von Infrarotspektren
untersucht werden.
Claims (4)
1. Schmierfett, bestehend aus angegebene Molekulargewicht ist das zahlenmittlere
5 Molekulargewicht. Das zahlenmittlere Molekular-
1) Schmieröl überwiegend mineralischer Herkunft gewicht eines bestimmten Butadien-Styrol-Mischpoiy-
2) Seifen und/oder Polyolefinen merisats wird durch an sich bekannte Verfahrens-'„_,..,„'
. , ... r. weisen bestimm! Zum Beispiel bestimmt man in
3) 0,5 bis 10 Gewichtsprozent hydnertem Bu- übiicher wdse das Molekulargewicht von Mischpolytadien/Styrol-Mischpolymerisai
mit einem Mo- „ merisaten mit einem Molekulargewicht von etwa
U£!FWlcht !m Bereich VOn l°™
™£!F !m Bereich VOn l°™ 15 000 bis 200 000 mit Hilfe des Membranosmometers.
200 000, das aus 30 bis 75 Gewichtsprozent Ein verfahren dieser Art wurde von R. E. S t e e 1 e
Butadieneinheiten und — zu 100 Prozent er- et a, bd der Pittsb h Conference on Analytical
ganzt - aus Styrolemheiten aufgebaut ist, Chemistry and Applied Spectroscopy im März 1963
wobei das Mischpolymensat so hydriert wor- 15 veröffentlicht. Für Mischpolymerisate mit einem
den ist, daß im wesentlichen alle olefinischen, Molekulargewicht von 5000 bis 15 000 sind ebulliojedoch
im wesentlichen kerne aromatischen skopische Verfahren geeignet, wie z.B. das von
poppelbindungenentferntsind,undgegebenen- R. L. A r η e 11 et al. in Journal of Polymer Science,
falls Teil A, Bd. I, S. 2753 bis 2764 (1963), beschriebene
4) üblichen Zusätzen. 20 Verfahren. Für Mischpolymerisate mit einem Mole
kulargewicht unterhalb 5000 sind Verfahren, bei denen
2. Schmierfett gemäß Anspruch 1, dadurch ge- ein Dampfdruckosmometer, wie das von Mechrolab
kennzeichnet, daß es als Komponente 3) 1 bis 2 Ge- Inc., 1062 Linda Vista Avenue, Mountain View,
wichtsprozent Mischpolymerisat enthält. California/USA, erhältliche, verwendet wird, geeignet.
3. Schmierfett gemäß Anspruch 1 oder 2, da- 25 Die erfindungsgemäß eingesetzten hydrierten Mischdurch
gekennzeichnet, daß es 0,1 bis 10 Gewichts- polymerisate können in an sich bekannter Weise herprozent
Polyäthylen enthält. gestellt werden. Zum Beispiel kann eine Butadien-
Styrol-Monomerenmischung unter Verwendung von Butyllithium als Katalysator polymerisiert werden.
30 Die Hydrierung kann mit Hilfe eines Nickeloctoattri-
äthylaluminium-Katalysatorsystems erfolgen. In der USA.-Patentschrift 2 864 809 ist ein Verfahren zur
Die Erfindung betrifft Schmierfette, die zum Zwecke Hydrierung von butadienhaltigen Polymerisaten beder
Verbesserung der Ausblutungseigenschaften, der schrieben. Die erfindungsgemäß eingesetzten hydrierten
Wassersbeständigkeit und des Leckverlustes aus Rad- 35 Butadien-Stvrol-Mischpolymerisate sind Polymerisate,
lagern von Schmierfetten hydrierte Butadien/Styrol- die derart hydriert sind, daß sie keine olefinische
Mischpolymerisate enthalten. Die Erfindung betrifft Ungesättigtheit, sondern nur noch aromatische Ungeferner
Alkalimetallseifen-Schmiermittel, die gege- sättigtheiten enthalten.
benenfalls ein Polyolefin enthalten und die durch Das erfindungsgemäß zugesetzte Mischpolymerisat
Zugabe einer geringen Menge eines hydrierten Butadien- 40 wird im allgemeinen in Mengen von etwa 0,5 bis etwa
Styrol-Mischpolymerisats, das bestimmte Mengen 10 Gewichtsprozent, bezogen auf das Schmiermittel,
von Butadien und Styrol enthält, verbesserte Eigen- vorzugsweise in Mengen von 1 bis 5 Gewichtsprozent,
schäften, insbesondere ein besseres Ausblutungs- dem Schmiermittel zugesetzt.
verhalten, eine bessere Beständigkeit gegenüber dem Im allgemeinen kann erfindungsgemäß ein übliches
Auswaschen durch Wasser und einen besseren Leck- 45 und im Handel erhältliches Schmierfett verwendet
verlust aus Radlagern aufweisen. werden. Das angewandte Schmierfett kann in an sich
Es wurden sehr viele Anstrengungen unternommen, bekannter Weise verdickt worden sein, z. B. durch
um die physikalischen Eigenschaften von Schmier- die Verwendung von Seifen und/oder durch Auflösen
fetten zu verbessern. Ein häufig bei bekannten Schmier- von Olefinpolymerisaten bei Temperaturen von
fetten angetroffenes Problem ist das Ausbluten wäh- 50 mindestens 118° C in dem öl.
rend der Verwendung einschließlich des Leckverlustes Geeignete Schmierfette umfassen im wesentlichen
aus Radlagern. Ein weiteres bedeutendes Problem, alle von der National Lubricating Grease Institute
insbesondere von Automobil-Schmierfetten besteht (NLGI) definierten fließfähigen Schmierfettqualitäten,
insofern, als diese Fette durch Wasser ausgewaschen Zum Beispiel können NLGI-Schmierfettqualitäten von
werden, so daß ein starker Schmierfettverlust eintritt. 55 000 bis 6 erfindungsgemäß eingesetzt werden. Es können
Es wurde nun gefunden, daß die Zugabe von hydrierten auch Schmierfette, die einen Penetrationswert bei
Butadien-Styrol-Mischpolymerisaten zu Schmiermittel- 60 Doppelhüben gemäß ASTM D 217-68 im Bereich
zusammensetzungen im wesentlichen das Schmier- von 85 bis 475 aufweisen, eingesetzt werden,
mittel im Hinblick auf das Ausbluten, die Wasser- Die Schmieröl-Grundlagen, die zur Herstellung der
mittel im Hinblick auf das Ausbluten, die Wasser- Die Schmieröl-Grundlagen, die zur Herstellung der
auswasch-Beständigkeit und den Leckverlust aus Rad- 60 erfindungsgemäßen Schmiermittel verwendet werden
lagern verbessert. können, können anorganischer, pflanzlicher oder
Die erfindungsgemäß eingesetzten hydrierten Misch- tierischer Natur sein, wobei man vorzugsweise
polymerisate besitzen ein Molekulargewicht in einem Schmiermittel-Grundlagen verwendet, die mindestens
Bereich von etwa 10 000 bis etwa 200 000, vorzugsweise einen Hauptanteil mineralischen Ursprungs aufweisen.
20 000 bis 100 000. Die Mischpolymerisate enthalten 65 Derartige öle umfassen raffinierte öle mit einer
30 bis 75 Gewichtsteile Butadien-Comonomerenein- Viskosität von etwa 3 bis 50 Centistokes bei 99°C.
heiten pro 100 Gewichtsteile der Monomeren. Somit Weißes Mineralöl als auch andere Spezialöle können
kann sich der Bereich des Butadien-Styrol-Verhält- verwendet werden und gehören zu den bevorzugten
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E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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