DE2315506A1

DE2315506A1 - Schmieroel-zubereitung

Info

Publication number: DE2315506A1
Application number: DE2315506A
Authority: DE
Inventors: Robert Anthony Krenowicz; William Patrick Scott
Original assignee: Continental Oil Co
Current assignee: ConocoPhillips Co
Priority date: 1972-05-17
Filing date: 1973-03-28
Publication date: 1973-11-29
Also published as: US3812035A; SU546285A3; BE819345Q; CA1006151A

Description

- Patentanwalt*

Dip! -/"ff- ^A Grünecker
Or.-h" H. Kinkeldey Dr.-hg. W- Stockrr.air .

β München 22. MoximilionsU. 43 Z O I D O U t>

P 5816

28.

CONTINENTAL OIL COMPANY

P.O. Box 1267

Ponca City, Oklahoma 7^601

USA

Schmieröl-Zubereitung

Die Erfindung betrifft eine neue Schmieröl-Zubereitung mit verbesserten Eigenschaften, insbesondere mit einer besseren Oxydationsbeständigkeit und einem niedrigeren Stockpunkt.

Verschiedene Erdölfraktionen werden bereits seit vielen Jahren als Schmiermittel verwendet.. Obwohl diese von Erdöl abgeleiteten Schmiermittel (die allgemein als mineralische Schmieröle bezeichnet werden) für die meisten Anwendungszwecke zufriedenstellend sind, gibt es einige Anwendungsgebiete, wie z.B. als Schmiermittel für Düsentriebwerke und als arktische Öle, auf denen sie den an sie gestellten Anforderungen nicht genügen oder nur begrenzt verwendet werden können. In dem Bestreben, dieses Problem zu lösen, wurden synthetische Schmiermittel (z.B. Diester) mit verbesserten Eigenschaften, insbesondere verbesserten Viskositäts- und Stockpunkteigenschaften _t entwickelt. Viele dieser synthetischen Schmiermittel (z.B. Diester) sind jedoch verhältnismäßig teuer. Ein weiterer Nachteil ist der, daß die Diester zwar zufriedenstellende Schmiermittel für Düsentriebwerke darstellen, daß sie sich jedoch als Kurbelgehäuse-Schmiermittel wegen ihrer schlechteren Oxyda-

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ORIGINAL INSPECTEO

tionsbeständigkeit und weil sie auf Kupfer-Blei-Lager als Folge einer partiellen Hydrolyse korrodierend wirken, als nicht-zufriedenstellend erwiesen haben. Aus diesen Gründen wurden die Diester bisher nicht als Tieftemperatur-Kurbelgehäuse-Schmiermittel verwendet.

Es wurden nun synthetische Alkarylkohlenwasserstoff-Schmiermittel entwickelt, die hinsichtlich ihrer physikalischen Eigenschaften den mineralischen Schmiermitteln überlegen sind. So sind beispielsweise in den US-Patentschriften 3 283 716 und 3 173 965 synthetische Alkarylkohlenwasserstoff-Schmiermittel beschrieben. Diese Materialien sind zwar billiger als die Schmiermittel vom Diester-Typ, sie sind jedoch immer noch teurer als die mineralischen Schmiermittel. Außerdem ist die Oxydationsbeständigkeit dieser Materialien in mehrfacher Hinsicht derjenigen der mineralischen Schmiermittel unterlegen.

Es wurde nun überraschend gefunden, daß Gemische aus synthetischen Alkarylkohlenwasserstoff-Schmiermitteln und mineralischen Schmierölen gegenüber jedem der einzelnen der genannten Schmiermittel bestimmte verbesserte Eigenschaften (z.B. eine höhere Oxydationsbeständigkeit und einen niedrigeren Stockpunkt) aufweisen. Das heißt mit anderen V/orten, es wurde gefunden, daß solche Gemische einen Synergistischen Effekt ergeben.

Es war bisher nicht bekannt, daß Gemische aus synthetischen Alkarylkohlenwasserstoff-SchmiermitteIn und mineralischen Schmierölen einen synergistischen Effekt ergeben. Zwar wird in einigen Patentschriften darauf hingewiesen, daß synthetische Alkarylkohlenv/asserstoffe oder synthetische Alkary!kohlenwasserstoffe enthaltende Zubereitungen Eigenschaften aufweisen, welche sie als Schmiermittel besonders geeignet machen (vgl. z.B. die US-Patentschriften 3 288 716, 3 173 965 und 3 54-4- 4-72 sowie die US-Patentschrift 3 662 012, in der ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Zubereitung beschrieben ist), und es ist auch bereits bekannt, daß Mischungen von synthetischen Kohlen-

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wasserstoff-Schmiermitteln und mineralischen Schmierölen hergestellt werden können (vgl. z.B. die britische Patentschrift 1'144 615)i es ist bisher jedoch nicht bekannt^ daß Mischungen, die spezifische Mengenanteile der beiden genannten Materialien enthalten, einen synergistischen Effekt ergeben.

Gegenstand der Erfindung ist eine neue Schmieröl-Zubereitung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie enthält ein synthetisches Alkarylkohlenwasserstoff-Schmiermittel und eine synergistische Menge innerhalb des Bereiches von etwa 11 bis etwa 100 Teilen, bezogen auf 100 Teile des synthetischen Alkarylkohlenwasserstoff -Schmiermittels, eines mineralischen Schmieröls aus der Gruppe der Pale Oils, der Naphthenöle und Brightstocks, wobei das synthetische Alkarylkohlenwasserstoff-Schmiermittel etwa 61 bis etwa 92 Gew.-% di-n-langkettige Alkaryle mit etwa 6 bis etwa 18 Kohlenstoffatomen in dem langkettigen Alkylrest und Phenyl, Tolyl oder Xylyl als Arylrest und etwa 5 bis etwa 30 Gew.-% trialkylsubstituierte Tetrahydronaphthaline enthält und die folgenden physikalischen Eigenschaften aufweist: einen Viskositätsindex von 80 bis 116, einen Stockpunkt von -40 bis -62,2⁰C (-40 bis -80⁰F) und einen Molekulargewichtsbereich von etwa 350 bis etwa 526.

Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Verbesserung der Oxydationsbeständigkeit und zur Herabsetzung des Stockpunktes eines synthetischen Alkarylkohlenwasserstoff-Schmiermittels, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man ein synthetisches Alkarylkohlenwasserstoff-Schmiermittel verwendet, das etwa 61 bis etwa 92 Gew.-% di-n-langkettige Alkaryle mit etwa 6 bis etwa 18 Kohlenstoffatomen in dem langkettigen Alkylrest und Phenyl, Tolyl oder Xylyl als Arylrest und etwa 5 °is etwa 30 Gew.-% trialkylsubstituierte Tetrahydronaphthaline enthält und die folgenden physikalischen Eigenschaften aufweist:

einen Viskositätsindex von 80 bis 116 einen Stockpunkt von -40 bis -62,2°C (-40 bis -80⁰F) und einen Molekulargewichtsbereich von etwa 350 bis etwa 526,

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und diesem eine synergistische Menge innerhalb des Bereiches von etwa 11 bis etwa 100 Teilen, bezogen auf 100 Teile des synthetischen Alkarylkohlenwasserstoff-Schmiermittels, eines mineralischen Schmieröls aus der Gruppe der Pale Oils, der Naphthenöle und Brightstocks zusetzt.

Allgemein betrifft die vorliegende Erfindung Schmieröl-Zubereitungen mit verbesserten Eigenschaften, insbesondere einer verbesserten Oxydationsbeständigkeit und einem niedrigeren Stockpunkt, die bestimmte synthetische Alkary!kohlenwasserstoff -Schmiermittel und mineralische Schmieröle enthalten. Ein typisches synthetisches Alkarylkohlenwasse^stoff-Schmiermittel enthält 61 bis 92 Gew.-% Di-n-alkylbenzole und 5 bis Gew.-% trialkylsubstituierte Tetrahydronaphthaline. Wegen ihrer niedrigen Stockpunkte eignen sich diese Schmieröl-Zubereitungen für den Betrieb bei bestimmten spezifischen Tieftemperaturbedingungen (d.h. arktischen Bedingungen). Außerdem eignen sich die Schmieröl-Zubereitungen auch zur Herstellung von Schmierfetten, die bei tiefen Temperaturen verwendet v/erden können.

Der hier verwendete Ausdruck "synergistische Menge" bezieht sich auf eine solche Menge an mineralischem Schmieröl, die dann, wenn. sie dem synthetischen Alkarylkohlenv/asserstoff-Schmiermittel zugesetzt wird, eine oder mehrere Eigenschaften der Endzubereitung im Vergleich zu denjenigen der Materialien allein verbessert. So hat beispielsweise eine zu 75 % aus einem synthetischen Alkarylkohlenwasserstoff-Schmiermittel und zu 25 % aus Pale Oil bestehende Zubereitung bessere Oxydationsbeständigkeitseigenschaften als das synthetische Kohlenwasserstoffschmiermittel oder das Pale Oil allein. In diesem Falle beträgt die synergistische Menge an Pale Oil 33,3 Teile auf 100 Teile des synthetischen Kohlenwasserstoff-Schmiermittels. Die synergistische Menge variiert in Abhängigkeit von den verwendeten Materialien und der untersuchten Eigenschaft.

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Es wurde nun gefunden, daß durch Zugabe von verschiedenen Mineralölen zu dem synthetischen Alkarylkohlenwasserstoff-Schmiermittel ein synergistischer Effekt mindestens in bezug auf die Eigenschaften Oxydationsbeständigkeit und Verbesserung (d.h. Herabsetzung) des Stockpunktes, erzielt werden kann. ^k

Bei dem erfindungsgemäß verwendbaren synthetischen Kohlenwasserstoff alkaryl-Schmiermittel handelt es sich um ein solches, das eine größere Menge an di-n-langkettigen Alkarylen und eine kleinere, jedoch signifikante Menge an trialkylsubstituierten Tetrahydronaphthalineη enthält.

In den di-n-langkettigen Alkarylen enthalten die langkettigen Alkylreste etwa 6 bis etwa 18 Kohlenstoffatome, vorzugsweise etwa 10 bis etwa 15 Kohlenstoffatome, speziell etwa 11 bis etwa 14 Kohlenstoffatome. Bei dem Arylrest handelt es sich um Phenyl, ToIy 1 oder Xylyl, vorzugsweise um Phenyl. Die bevorzugten di-n-langkettigen Alkaryle sind daher Di-n-alyklbenzole, in denen die Alkylj?este der obigen langkettigen Aikyl-Definition entsprechen. Der hier verwendete Ausdruck "n-Alkylbenzole" bezieht sich auf Benzole, die eine im wesentlichen geradkettige (unverzweigte) Alkylgruppe enthalten, in denen vorzugsweise mindestens 95 % der Alkylsubstituenten über ein sekundäres Kohlenstoffatom der jeweiligen Alkylgruppe an den Benzolkern gebunden sind. Obwohl der hier bevorzugte Ausdruck "n-Alkylbenzole" verwendet wird, können dafür auch andere Ausdrücke verwendet werden, wie z.B. lineare Alkylbenzole oder geradkettige Alkylbenzole.

Die erfindungsgemäß verwendbaren trialkylsubstituierten Tetrahydronaphthaline können durch die allgemeine Formel dargestellt werden

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in der R,- und Rp jeweils 1 bis etwa 13 Kohlenstoff atome ent halten, wobei die Summe von JL + E^, etwa 6 bis etwa 14 Kohlenstoff atome enthält, und R₇. und R. jeweils 1 bis etwa 16 ilohlen- stoff atome enthalten, wobei die Summe von R^ + S^ etwa 9 bis etwa 17 Kohlenstoff atome enthält. Bei den Alky!gruppen R^₁, Ro

I₇. und R^. handelt es sich um eine gerade (unverzweigte

Kette. Die trialkylsubstituierten 2etrahydronaph.tha.line haben den gleichen Siedebereich wie die Di-n-alky!benzole« Außerdem haben sie etwa das gleiche Molekulargewicht,

Außer den di-n-langkettigen Alkarylen und -t-rialkylsuostituierten Tetrahydronaphthalinen kann das synthetische ivlkarylkohlenv/asserstoff-Schmiermittel noch kleinere Mengen von verschiedenen (gemischten) alkylaromatischen Verbindungen enthalten, Das syn thetische Alkarylkohienwasserstoff-ochnierrii^-cel hau somit die folgende Zusammensetzung:

Komponente Gew.-^

di-n-langkettige Alkaryle 61-92

trialkylsubst ituierte Tetrahydroiiaphthaiins 5~3^

verschiedene Alkylaromateii weniger als 15

vorzugsweise v/eniger als 10

Diese Materialien sind auch durch, die folgenden Eigenschaften gekennzeichnet:

Viskositätsindex 30 bis 116

Stockpunkt, ⁰C (⁰F) -40,0'bis -62,2

(.-4G bis -80)

Molekulargewichtsbereich 350 bis 526

vorzugsweise 575 "bis 480

gaatel

Die synthetischen Alkarylkchlsn·":.-sers^otf~~S:~ nach irgendeinem der verschieienb;i Terfahr^n Lerg Sie können hergestellt werden dur-h Alkylieren von Benzol und Tetrahydronaphthalin und Mischen des dabei erhaltenen Produkte

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Sie können auch durch Alkylieren einer Mischung von Mono-nalkylbenzolen und dialkylsubstituierten Tetrahydronaphthalinen mit einen geeigneten Alkylierungsmittel hergestellt werden_e Ein besonders geeignetes Verfahren zur Herstellung der synthetischen Alkarylkohlenwasserstoff-Schmiermittel besteht darin, daß man ein an Mono-n-alkylbenzol reiches Ausgangsmaterial unter Verwendung von HF-BF.,, Aluminiumbroiaid oder Aluminiumchlorid als Katalysator disproportioniert. Obwohl weiter unten die Disproportionierungsmethode zur Herstellung des synthetischen Alkarylkohlemvasserstoff-Schmiermittels näher beschrieben wird, sei darauf hingewiesen, daß jede Zubereitung mit der oben angegebenen Zusammensetzung und den oben angegebenen physikalischen Eigenschaften erfindungsgemäß verwendet werden kann.

Geeignete Mono-n-alkylbenzole sind solche, die in den Alkylgruppen etwa 6 bis etwa 18 Kohlenstoffatome enthalten. Vorzugsweise enthalten die Alkylgruppen der Mono-n-alkylbenzole etwa 10 bis etwa 15 Kohlenstoffatome. Der hier verwendete Ausdruck "n-Alkylbenzole" ist weiter oben definiert.

Ein besonders geeignetes Material für die Herstellung des disproportionierten Produktes ist eine Zusammensetzung, die eine beträchtliche Menge an Mono-n-alkylbenzolen entsprechend der obigen Definition enthält, die nach dem Verfahren gemäß der US-Patentschrift 3 316 294 hergestellt wurde. Die US-Patentschrift 3 J16 294 betrifft nämlich ein Verfahren zur Herstellung eines Detergens-Alkylats, das allgemein dadurch gekennzeichnet ist, daß man (a) eine Fraktion von im wesentlichen geradkettigen Cg-Cjg-Kohlenwasserstoffen von einem Erdöldestillat abtrennt, das praktisch frei von Olefinen ist und zusammen mit nicht-geradkettigen Kohlenwasserstoffen die geradkettigen Kohlenwasserstoffe enthält, (b) die Fraktion bis zu einem solchen Grade chloriert, daß etwa 10 bis etwa 35 Mol-% der vorhandenen geradkettigen Kohlenwasserstoffe im wesentlichen mir monochloriert

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sind, (c) eine aromatische "Verbindung, z.B. Benzol, mit dem Chlorierungsprodukt der Stufe (b) in Gegenwart eines Alkylierungskatalysators alkyliert und (d) aus der Reaktionsmasse durch Destillation eine Fraktion gewinnt, die im wesentlichen aus Mono-n-alkylbenzolen besteht.

Während die US-Patentschrift 3 316 29^;4- ein Verfahren betrifft, bei dem Cn-C,, „-Kohlenwasserstoffe verwendet v/erden können, werden erfindungsgemäß Kohlenwasserstoffe verwendet, die etwa 6 bis etwa 18 Kohlenstoffatome enthalten. Die CV-C_/.o_Kohlenwasserstoffe können nach einer Modifikation des als Stufe (a) in der US-Patentschrift 3 316 29^ beschriebenen Verfahrens hergestellt werden. Andere Methoden zur Herstellung einer Cg-C,,o-Kohlenwasserstoffraktion sind dem Fachmanne bekannt. Wenn es erwünscht ist, ein 10 bis 15 Kohlenstoffatome in der Alkylgruppe enthaltendes Alkylbenzol zu verwenden, so kann diese Auswahl entweder in dem Anfangs-Ausgangsmaterial oder durch Fraktionieren des Alkylbenzolproduktes getroffen werden.

Die Disproportionierungsreaktion v/ird vorzugsweise unter Verwendung von Aluminiumchlorid als Katalysator durchgeführt. Die Menge des verwendeten Katalysators kann von etwa 0,1 bis etwa ■ 10 Gew.-%, bezogen auf das Mono-n-alkylbenzol-Ausgangsmaterial, variieren. Die Katalysatormenge beträgt vorzugsweise etwa 0,5 bis etwa 5 Gew.-%.

In einigen Fällen ist es zweckmäßig, zusammen mit dem Aluminiumchloridkatalysator einen Protonendonor-Promotor zu verwenden. Beispiele für geeignete Promotoren sind solche Materialien, die bei der Zugabe zu dem Katalysator ein Proton liefern. Bevorzugte Promotoren sind Chlorwasserstoff und Wasser. Die Menge des Pr.omotors beträgt in der Regel etwa A- Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des verwendeten Katalysators. Es sei jedoch darauf hin gewiesen, daß die Notwendigkeit der Verwendung eines Promotors und die Menge'des Promotors, wenn er verwendet wird, vom Fach-

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mann leicht bestimmt werden kann.

Das Disproportionierungsverfahren wird zweckmäßig bei einer Temperatur von etwa 20 bis etv/a 15O⁰C durchgeführt. Da die maximalen Ausbeuten an Di-n-alkylbenzolen bei Temperaturen zwischen etwa 65 und etwa 120 C erhalten werden, sind diese Temperaturen bevorzugt. Nach der Umsetzung wird die Reaktionsmasse destilliert, um das Benzol, Paraffine und nicht-uragesetzte Mono-n-alky!benzoIe zu entfernen. Das gewünschte Produkt ist das disproportionierte Material, das innerhalb des Bereiches von etwa 165 bis etv/a pOO C bei 5 mmflg destilliert. Dieses Material hat ein durchschnittliches. Molekulargewicht innerhalb des Bereiches von etwa 550 bis etwa 470. Bei der Durchführung der Destillation liegt der untere Schnittpunkt (Endpunkt) zweckmäßig bei 185°C/5 mm Hg, vorzugsweise liegt der untere Schnittpunkt (Endpunkt) bei 197°C/5 mm Hg. In einigen Fällen wird die gewünschte Fraktion dadurch erhalten, daß man aus dem disproportionierten Produkt eine ausgewählte Fraktion abdestilliert oder überkopf abzieht, die etwa 10 bis etwa 90 % des disproportionierten Produktes ausmacht.

Der hier verwendete Ausdruck "mineralisches Schmieröl" ist an sich bekannt und bezieht sich auf Materialien, die beim Raffinieren von rohem Erdöl erhalten werden. Besonders geeignete mineralische Schmieröle sind Pale Oils, Naphthenöle und Brightstocks. Obwohl angenommen werden kann, daß die Ausdrücke "Pale Oil", "Naphthenöl" und "Brightstock" dem Fachmanne bekannt sind, sollen diese Materialien nachfolgend kurz erläutert werden.

Beim Raffinieren von Erdöl wird das rohe Erdöl einer Destillation unterworfen, wobei Straight-run-Benzin, Kerosin und Gasöl gebildet werden. Der Rückstand des reduzierten Rohöls wird zur Herstellung des Schmieröls verwendet. Sowohl bei dem naphthenischen öl als auch bei Pale Oil handelt es sich um die Destillatfraktion, während es sich bei Brightstock um die Bodenfraktion

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handelt. Üblicherweise werden die Pale Oils und die Brightstocks einer weiteren Behandlung unterzogen, um ihre Farbe zu verbessern und ihren Wachsgehalt herabzusetzen. Obwohl es sich sowohl bei den Pale Oils als auch bei den naphthenischen ölen um Destillatöle handelt, unterscheiden sie sich in vielerlei Hinsicht, beispielsweise je nach Typ des Rohöls, aus dem sie gewonnen wurden, im Hinblick auf die chemische Zusammensetzung und die physikalischen Eigenschaften. Naphthenöle enthalten eine größere Menge an Aromaten, weisen niedrigere Viskositätsindices und niedrigere Stockpunkte auf als die Pale Oils. Der Fachmann kann Pale Oils und Naphthenöle an Hand des Viskositätsindex und des Stockpunktes voneinander unterscheiden. V/ie oben allgemein angegeben, bezieht sich der Ausdruck "Brightstock" auf ein von einem paraffinischen Rohöl stammendes lösungsmittelraffiniertes, entwachstes Schmieröl mit einer höheren Viskosität.

Die Naphthenöle sind erfindungsgemäß bevorzugt, da sie in mehr fällen einen synergistischen Effekt ergeben. Insbesondere im Hinblick auf den Stockpunkteffekt in Schmierölmischungen sind die Naphthenöle über einen breiteren Zusammensetzungsbereich hinweg wirksamer. Bezüglich einer näheren Erläuterung der geeigneten mineralischen Schmieröle wird auf das Buch "Petroleum-Prehistoric to Petrochemicals", G.A. Purdy, Oopp Clark Publishing Company, Vancouver, Toronto, Montreal, Kanada (1958), insbesondere Seiten 225 bis 228, 251, 234, 242 und 373, verwiesen.

Nachdem vorstehend der Ausdruck "synergistische Mengen" definiert und die Art der erfindungsgemäß verwendbaren Materialien beschrieben worden ist, erläutert die folgende Tabelle den für verschiedene Eigenschaften und verschiedene mineralische Schmieröle bevorzugten Bereich für die synergistische Menge.

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Schmieröl-Zusammensetzung;

mineralisches Schmieröl

Pale Oil Naphthenöl Brithtstock

Eigenschaften

Oxydationsbe- Stockpunkt ständigkeit

11-

33-100 33-100

(1) (D

Λ '/

(1) Teile pro 100 Teilen des synthetischen Kohlenwasserstoffschmiermittels ■.

V/ie oben angegeben, eignen sich die erfindungsgemäßen Schinierölzubereitungen besonders gut für die Herstellung von Fettzubereitungen, die bei tiefen Temperaturen verwendet werden können. Obwohl die erfindungsgemäßen Schmieröl-Zubereitungen im Hinblick auf verschiedene Eigenschaften einen synergistischen Effekt aufweisen, sei darauf hingewiesen, daß einige Eigenschaften (insbesondere der Viskositätsindex) der Zubereitung nicht verbessert sind. Tatsächlich stellen einige Eigenschaften (insbesondere der Viskositätsindex) Zwischenwerte zwischen denjenigen für das synthetische Alkarylkohlenwasserstoffschmiermittel und das mineralische Schmieröl dar. Aus den in den folgenden Tabellen angegebenen Daten geht jedoch hervor, daß viele der erfindungsgemäßen Zubereitungen zwar einen niedrigeren Viskositätsindex als das synthetische Alkarylkohlenwasserstoff-Schmiermittel allein, dennoch aber noch einen verhältnismäßig guten Viskositätsindex aufweisen. Die erfindungsgemäßen Schmiermittel-Zubereitungen eignen sich nicht nur zur Herstellung von Tieftemperaturfetten, sondern auch für andere Zwecke, beispielsweise als Kurbelgehäuse-Schmiermittel und hydraulische Flüssigkeiten.

Die nachfolgend angegebenen Beispiele und Vergleichsbeispiele sollen die Erfindung näher erläutern, ohne sie jedoch darauf zu beschränken. Das gilt insbesondere für die darin angegebenen

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spezifischen Bedingungen und sonstigen experimentellen Einzelheiten.

Das in den folgenden Beispielen verwendete synthetische AIkarylkohlenwasserstoff-Schmiermittel wurde durch Disproportionieren einer nach dem Verfahren der oben genannten US-Patentschrift 3 516 29^ hergestellten Mono-n-alkylbenzol-Fraktion hergestellt. Das Mono-n-alkylbenzol enthielt hauptsächlich Cj^-Alkylgruppen. Das Produkt hatte die folgende Zusammensetzung;

Di-n-alkylbenzole 69,3 Vol.-%

trialkylsubsti-tuierte Tetrahydronaphthaline 22,3 "

Naphthalin 3,6 "

Indene 2,9 "

Diphenylalkane 1,6 "

verschiedene Verbindungen 0,3 "

Die Komponenten der Zusammensetzung lagen in einem Llolekulargewichtsbereich von 442 bis 470. Die Zusammensetzung (Zubereitung) hatte die folgenden physikalischen Eigenschaften:

Stockpunkt, ⁰C (⁰F) Viskositätsindex Viskosität (cSt) bei 99°C (210⁰F) 38°C (100⁰F) -40⁰C (-40⁰F)

Die in den folgenden Beispielen verwendeten Kaphthenöle hatten die folgenden Eigenschaften:

Viskosität (cSt)

-51,1	(-60)
110
4,94
28,22
9 540	,00

38"G99 C Viskosi- Stockpunkt

(100⁰F) (210⁰F) tätsin- o_c ,o-^s

U. ti Λ \ V · J. · J

Naphthenöl A 21,45 3,54 35 -40,0(-4O)

» B · 9,9 2,07 - -51,K-60)

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Naphthenöl	C
Il	D
It	ι
Il	X*
ti	Y*
* hydriert

	3,62	2315506
21,7	5,61	-40,0(-40)
43 ■	9,2	-34,4(-30)
115,4	11,48	-28,9(-20)
156,4	3,89	-26,1(-15)
23,05	7,17	46 -37,2(-35)
65,3	67 -31,1(-25)

Die in den folgenden Beispielen verwendeten Pale Oils und Brightstocks hatten die folgenden Eigenschaften:

Viskosität bei	(cSt)	V.l.	Stockpunkt ⁰C (⁰P)
38°C (10O⁰J?) (	99°g 21O⁰J?)	95 96 96	-15, -17, -12,
15,66 21,7 575	3,23 4 2 33	,8(0) ,2(+1O)

80 Pale Oil 100 " Brightstock

Beispiel 1

Es wurden Mischungen hergestellt, die verschiedene Mengen an synthetischen Kohlenwasserstoffschmiermitteln, naphthenischen Schmierölen und Pale Oils enthielten. Die Stockpunkt-Eigenschaften und Viskositätsindices der Mischungen sind in der folgenden Tabelle I zusammen mit denjenigen von 100 % der in den Mischungen verwendeten öle angegeben.

Tabelle I olmischung (Zusammensetzung in Gew.-%)

synthetisches Kohlen- 80 Pale Oil Viskositäts- Stockpunkt, Wasserstoffschmieröl index o„ (⁰^)

100 - 110 -51,1 (-60)

- 100 95 -15,0 (+5)

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Fortsetzung; von Tabelle I

90	60	60	60	10	110	40	83	-56,7	(-70)	(-60)
80	synthetisches Kohlen wasserstoff schmier öl	synthetisches Kohlen wasserstoff Schmieröl	20	105			-45,6	(-50)	(-60)
60	100	100	40	106	110	110	-34,4	(-30)	(-80)
40	-	—	60	103	-	- -	-20,2	(-5)
synthetisches Kohlen wasserstoff Schmieröl	Naphthen- öl A		84			(-60)
100	—	110	-15,1	(-60)	(-40)
-	100	35	-40,0	(-40)	(-80)
90	10	104	-56,7	(-70)
80	20	100	-59,2	(-75)	(-60)
60	40	88	-59,2	(-75)	(-30)
60	40	87	-62,2	(-80)	(-75)
60	40	85	-59,2	(-75)
50	50	77	-62,2	(-80)
40	60	66	-45,6	(-50)
synthetisches Kohlen wasserstoff Schmieröl	Naphthen- öl B	Viskositäts index	Stockpunkt, ⁰G (⁰F)
100	—	110	-51,1
-	100	—	-51,1
40	-62,2
Naphthen- öl G
—	-51,1
100	-40,0
40	-62,2
Naphten- öl D
—	-51,1
100	-34,4
40	-59,2

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Fortsetzung von Tabelle I

synthetisches Kohlen wasserstoff Schmieröl	60	60	90	90	Naphthen- öl'E	110	-51,1	(-60)
100	synthetisches Kohlen wasserst off Schmieröl	synthetisches Kohlen wasserstoff Schmieröl	80-	80	-	40	-28,9	(-20)
-	100	100	60	60	100	92	-55,9	(-65)
-	—	synthetisches Kohlen wasserstoff Schmieröl	(¹^ hydriert.	40
100	Beispiel 2	Naphthen- öl Έ	110	-51,1	(-60)
-	-	40	-26,1	(-15)
100	88	-53,9	(-65)
40
Naphthen- öl _x(1)	110	-51,1	(-60)
. —	46	-37,2	(-35)
100	105	-53,9	(-65)
10	106	-53,9	(-65)
20	90	-48,3	(-55)
40
Naphthen- öl _Y(1)	110	-51,1	(-60)
. -	67	-31,1	(-25)
100	■ 101	-51,1	(-60)
10	103	-51,1	(-60)
20	96	-42,8	(-45)
40

Dieses Beispiel erläutert den Effekt auf die Oxydationsbestän digkeit, der dadurch erzielt wird, daß man 100 Pale Oil, Naphthenöl A oder Brightstock mit dem synthetischen Kohlenwas

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serstoff»Schmieröl mischt.

Bei dem angewendeten Test handelte es sich um den Federal Test Method Standard Nr. 791-B, Test Method Nr. 5308.6 vom I5. Januar 1969j mit der folgenden Ausnahme: es wurde kein Metallkatalysator verwendet. (Da diese Testmethode bekannt und publiziert ist, wird sie an dieser Stelle nicht näher erläutert). Es wurden die folgenden Zubereitungen getestet:

100 % synthetisches Kohlenwasserstoff-Schmiermittel 100 % 100 Pale Oil
100 % Naphthene" 1 A

75 % synthetisches Kohlenwasserstoff-Schmiermittel 25 % 100 Pale Oil

75 % synthetisches Kohlenwasserstoff-Schmiermittel 25 % Naphthenöl A

50 % synthetisches Kohlenwasserstoff-Schmiermittel 50 % Naphthenöl A

75 % synthetisches Kohlenwasserstoff-Schmiermittel 25 % Brightstock

50 % synthetisches Kohlenwasserstoff-Schmiermittel 50 % Brightstock

Die bei diesen Tests erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle II angegeben.

Tabelle II ölzusammensetzung Oxydationsbeständigkeit, 72 Std. bei

Änderung der Flüssig- Rohrablagerungsbe-

keit Wertung

Viskosität,% Säurezähl Dampf Boden

100 % synthetisches

Kohlenwasserstoff-

SGhmiermittel 53,5 9,9 Spuren

100 % 100 Pale Oil 13,9 2,8 stark viel Kohlenstoff

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Fortsetzung von Tabelle II

100 % Naphthenöl A 62,5

75 % synthetisches Kohlenwasserstoffschmiermittel 25 % 100 Pale Oil

75 % synthetisches Kohlenwasserstoffschmiermittel 25 % Naphthenöl A

75 % synthetisches Kohlenwasserstoffschmiermittel 25 % Brithtstock

50 % synthetisches Kohlenwasserstoffschmi ermittel

9,9

50 % synthetisches Kohlenwasserstoffschmiermittel* Λ 50 % 100 Pale Oil 5,4 50 % synthetisches Kohlenwasserstoffschmiermittel* 50 % Naphthenöl A

19,0

5,1 5,4

2,5

1,1

1,0

1,2

1,3

0,6 . 0,7

stark

viel Kohlenstoff

schwach

mittelstark

stark

* Ein anderes, jedoch mit dem beschriebenen Produkt im wesentlichen identisches Produkt.

Die Erfindung"wurde zwar vorstehend unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen näher erläutert, es ist jedoch klar, daß diese in vielerlei Hinsicht abgeändert und modifiziert Werden können, ohne daß dadurch der Hahmen der vorliegenden Erfindung verlassen wird.

Patentansprüefeeί

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Claims

Patentansprüche

1. Schmieröl-Zubereitung, dadurch gekennzeichnet, daß sie enthält ein synthetisches Alkarylkohlenwasserstoff-Schmiermittel und eine synergistische Menge innerhalb des Bereiches von etwa 11 bis etwa 100 Teilen, bezogen auf 100 !Teile des synthetischen Alkary!kohlenwasserstoff-Schmiermittels, eines mineralischen Schmieröls aus der Gruppe der Pale Oils, der Naphthenöle und Brightstocks, wobei das synthetische Alkarylkohlenwasserstoff-SchmJermittel etwa 61 bis etwa 92 Gew.-% di-n-langkettig3 Alkaryle mit etwa 6 bis etwa 18 Kohlenstoffatomen in dem langkettigen Alkylrest und Phenyl, Tolyl oder IyIyI als Arylrest und etwa 5 bis etwa 30 Gew.-% trialkylsubstituierte Tetrahydronaphthaline enthält und die folgenden physikalischen Eigenschaften aufweist:

einen Viskositätsindex von 80 bis 116 einen Stockpunkt von -40 bis -62,2°C (-40 bis -80⁰F) und einen Molekulargewichtsbereich von etwa 350 bis etwa 526.

2. Schmieröl-Zubereitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als di-n-langkettige Alkaryle Di-n-alkylbenzole mit etwa 10 bis etv/a 15 Kohlenstoffatomen in den Alkylresten enthält.

3. Schmieröl-Zubereitung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie als mineralisches Schmieröl ein Pale Oil enthält.

4. Schmieröl-Zubereitung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie als mineralisches Schmieröl ein Naphthen-Öi enthält.

5. Schmieröl-Zubereitung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie als mineralisches Schmieröl ein Bright-Ätock enthält.

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6. Verfahren zur Verbesserung der Oxydationsbeständigkeit eines synthetischen Alkarylkohlenwasserstoff-Schmiermitiels, dadurch gekennzeichnet, daß man ein synthetisches Alkarylkohlenwasserstoff -Schmiermittel verwendet, das etwa 61 bis etwa 92 Gew.-% di-n-langkettige Alkaryle mit etwa 6 bis etwa 18 Kohlenstoffatomen in dem langkettigen Alkylrest und Phenyl, Tolyl oder XyIyI als Arylrest und etwa 5 bis etwa 30 Gew»-% trialkylsubstituierte Tetrahydronaphthaline enthält und die folgenden physikalischen Eigenschaften aufweist: einen Viskositätsindex von 80 bis 116

einen Stockpunkt von -40 bis -62,2°C (-40 bis -80⁰P) und einen Molekulargewichtsbereich von. etwa 350 bis etwa 526, und diesem eine synergistische Menge innerhalb des Bereiches von etwa 11 bis etwa 100 Teilen, bezogen auf 100 Teile des synthetischen Alkarylkohlenwasserstoff-Schmiermittels, eines mineralischen Schmieröls aus der Gruppe der Pale Oils, der Naphthenöle und Brightstocks zusetzt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man ein synthetisches Alkarylkohlenwasserstoff-Schmiermittel verwendet, das als di-n-langkettige Alkaryle Di-n-alkylbenzole mit etwa 10 bis etwa 15 Kohlenstoffatomen in den Alkylresten enthält.

8. Verfahren nach Anspruch 6 und/oder 7» dadurch gekennzeichnet, daß man das mineralische Schmieröl in einer synergistischen Menge innerhalb des Bereiches von etwa 33 bis etwa 100 Teilen, bezogen auf 100 Teile des synthetischen Alkarylkohlenwasserstoff -Schmiermittels, verwendet.

9. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man als mineralisches Schmieröl ein Pale Oil verwendet.

10. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man als mineralisches Schmieröl ein

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Naphthenöl verwendet.

11. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man als mineralisches Schmieröl ein Brightstock verwendet.

12. Verfahren zur Herabsetzung des Stockpunktec eines synthetischen Alkary!kohlenwasserstoff-Schmiermittels, dadurch gekennzeichnet, . daß man ein synthetisches Alkary!kohlenwasserstoff -Schmiermittel verwendet, das etwa 61 bis etwa 92 Gew.~% di-n-langkettige Alkaryle mit etv/a 6 bis etv/a 18 Kohlenstoffatomen in dem langkettigen Alkylrest und Phenyl, ToIy 1 oder Xylyl als Arylrest und etwa 5 bis etwa 30 Gew.-/S trialkylsubstituierte Tetrahydr©naphthaline enthält und die folgenden physikalischen Eigenschaften aufweist: einen Viskositätsindex von 80 bis 116,

einen Stockpunkt von -40 bis -62,2°C (-40 bis -80°F) und einen Molekulargewichtsbereich von etwa 350 bis etwa 526, und diesem eine synergistische Menge innerhalb des Bereiches von etv/a 11 bis etwa 100 feilen, bezogen auf 100 Teile des synthetischen Alkarylkohlenv/asserstoff-Schmiermittels, eines naphthenischen Schmieröls zusetzt,

15· Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß man ein synthetisches Alkarylkohlenv/asserstoff-Schmiermittel verwendet, das als di-n-langkettige Alkaryle Di-n-alkylbenzole mit etwa 10 bis etwa 15 Kohlenstoffatomen in den Alky!resten enthält.

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