DE2411026A1

DE2411026A1 - Schmiermittel und dessen verwendung

Info

Publication number: DE2411026A1
Application number: DE2411026A
Authority: DE
Inventors: John B Christian
Original assignee: Aerospace Lubricants Inc
Current assignee: Aerospace Lubricants Inc
Priority date: 1973-03-13
Filing date: 1974-03-08
Publication date: 1974-09-19
Also published as: GB1466785A; US3814689A; CA1020528A; DE2411026C2

Description

Dr.Hans-HeinridiWillrath _D-e₂w^paoen^· März 1974

ΓΛ ΓΛ- ,. WT U Fostfachl327

Dr. Dieter Weber
Dipl.-Phys. Klaus SeifFert

PATENTANWÄLTE

Docket 5784

Aerospace Lubricants, Inc.

2000 South High Street
Columbus, Ohio 43 207, U.S.A.

Schmiermittel und dessen Verwendung

Priorität; vom 13. März 1973 in USA,

Ser-Number 340 657

Die vorliegende Erfindung betrifft Schmiermittel bzw. Fettungsmittel und spezieller eine Schmiermittelzusammensetzung mit
guten Antiabnutzungseigenschaften, guten Eigenschaften bei extremem Druck und guten Wärmeabweisungseigenschaften.

Eine Reihe von Vorteilen wird erreicht, wenn man ein Fett anstelle von öl als Schmiermittel in Kraftübertragungsvorrichtungen
und Getriebegehäusen verwendet. Beispielsweise macht die Verwendung eines Fettes eine Pumpe, Ölleitungen und andere Einrichtungen, die zur Rückführung des Öls erforderlich wären, überflüssig. Im Falle von Helikopter-Schiniersystemen sind solche Teile
oder Einrichtungen ein größeres Problem während des Kampfeinsat-

409838/0809

Postscheck: Frankfurt/Main 67 63-602 Bank: Dresdner Bank AG, Wiesbaden, Konto-Nr. 276807

zes, da die zahlreichen Ölleitungen und dergleichen ein großes Ziel für feindliche Waffen darstellen. Schlachtfelderfahrungen zeigen, daß, wenn solche Leitungen durchlöchert sind, der Verlust an öl zu einem schnellen mechanischen Versagen der Transmissionen führt. Eine mit Fett geschmierte Transmission erfordert andererseits keine Ölleitungen, die durchlöchert v/erden könnten, und sollte die Transmission durchlöchert werden, fließt das Fett nicht so leicht wie ein öl aus.

Ein anderer Vorteil einer mit Fett geschmierten Transmission, Kraftübertragungsvorrichtung oder eines entsprechend geschmierten Getriebegehäuses ist der, daß die Lager unabhängig mit Fett geschmiert sind und nicht von dem in dem Getriebegehäuse selbst enthaltenen Fett abhängig sind. Dies ist ein wichtiger Punkt, da die Erfahrung gezeigt hat, daß die Lager in den Kraftübertragungsvorrichtungen vor den Getrieben versagen.

Noch ein anderer Vorteil von FettschmiermitteIn, besonders jenen nach der vorliegenden Erfindung, besteht darin, daß sie eine län-

sie gere Lebensdauer im Betrieb haben als öle und daß weniger Wartung als ö!schmiermittel erfordern. Dies bedeutet eine wesentliche Einsparung an Wartungskosten bei Verwendung von Fettschmiermitteln in Kraftübertragungsvorrichtungen und Getriebegehäusen.

Es ist bekannt, da» bestimmte aliphatisch« Polyolesteröle mit Natriummontraorilloiiittonen bis zur Fettkonsietenz eingedickt wer den können und daß durch Zugabe von Antimondialkyldithiocarbamat die Antiabnutzungseigenschaften und die Eigenschaften für extre-

409838/08 0-9

men Druck verbessert werden können. Beispielsweise in der USA-Patentschrift 3 622 512 ist eine Fett- oder Schmiermittelmasse beschrieben, die eine Flüssigkeit auf der Grundlage eines aliphatischen Polyolesters, einen Natriummontmorillonittoneindicker oder ein Gemisch von Natriummontmorillonitton und fluoriertem Äthylen-Propylenmischpolymer sowie als festes Schmiermittel Antimondialkyldithiocarbamat oder Molybdändisulfid umfaßt. Obwohl derartige Zusammensetzungen gute Abnutzungseigenschaften und gute Eigenschaften bei extremem Druck besitzen, zeigte das Testen in einem Getriebeermüdungstester, daß ihre Hitzeabweisungseigenschaften nicht ausreichen für die Verwendung in Kraftübertragungsvorrichtungen und Getriebegehäusen.

In der USA-Patentschrift 3 642 626 ist auch beschrieben, daß fettartige Schmiermittel, die Polyfluoralkyldimethy!polysiloxane umfassen, mit einem fluo-rierten Mischpolymer von Äthylen und Propylen eingedickt werden können. Antimondialkyldithiocarbamat kann auch in eine solche Masse eingearbeitet werden. Obwohl ein solches Fett gute Hitzeabweisungseigenschaften besitzt, sind seine Abnutzungseigenschaften nur begrenzt, so daß es ungeeignet für die Verwendung in Kraftübertragungsvorrichtungen und Getriebegehäusen ist.

Versuche, einen aliphatischen Polyolester und Polyfluoralkyldimethy lpolysiloxan miteinander zu vermischen, zeigten, daß die beiden öle nicht miteinander mischbar sind. Obwohl die USA-Patentschrift 3 445 385 zeigt, daß stabile Zusammensetzungen von Mineralöl und Silikonöl in Gegenwart eines organophilen Organo-

409838/0809

ammoniumbentonits hergestellt werden können, zeigte die Erfahrung, daß Natriummontmorillonitton, obwohl er einen aliphatischen PoIyolester eindickt, ein Polysiloxanöl nicht zur Fettkonsistenz eindickt. Ohne Eindickung zu einer geeigneten Konsistenz, können Fettzusammensetzungen nicht zum Schmieren von Kraftübertragungsvorrichtungen und Getriebegehäusen verwendet werden. Selbst dann muß ein für solche Zwecke geeignetes Fett stabil und homogen sein und gute Antiabnutzungseigenschaften, gute Eigenschaften bei extremem Druck und gute Hitzeabweisung besitzen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung bekommt man Fett- oder Schmiermittelmassen mit guten Antiabnutzungseigenschaften und guten Eigenschaften bei extremem Druck. Diese Fette besitzen auch solche Hitzeabweisung und solche rheologischen Eigenschaften, die gestatten, sie zum Schmieren von Kraftübertragungsvorrichtungen und Getriebegehäusen zu verwenden, wo bisher nur ölschmiermittel verwendbar waren. Solche Fette sind brauchbar in einem Temperaturbereich von -54°C (-65⁰F) bis 177°C (35O°F). Die Fett- oder Schmiermittelmassen nach der vorliegenden Erfindung besitzen die folgenden Komponenten:

(a) Einen aliphatischen Polyolester der allgemeinen Formel

worin R ein substituiertes Alkan mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen und vorzugsweise mit 1 Kohlens-toffatom ist, R eine Alkylgruppe mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise mit 5 bis 10 Kohlenstoffatomen und am meisten bevorzugt mit 9 Kohlenstoffatomen

409838/08 0.9

bedeutet und η eine ganze Zahl von 3 bis 4, vorzugsweise = 4, bedeutet ,

(b) ein Öl auf Polysiloxanbasis der allgemeinen Formel

R¹

SiO

R"

CH₃ Si-R"

CH-,

■ η

worin R^? ein Wasserstoffatom oder einen aliphatischen Kohlenwasserstoff rest mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen bedeutet, R" eine Methyl-, Äthyl-, Vinyl-, Phenyl- oder -CH₂CH₂R-Gruppe bedeutet, worin R einen perfluorierten Rest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen bedeutet, wenigstens die Hälfte der Gruppen R" die Bedeutung -CH₂CH₂R besitzt und η eine ganze Zahl von 1 bis 150, Vorzugsweise 140 bis 150 bedeutet,

(c) ein Montniorillonitton-Eindicker,

(d) ein weiterer Eindicker, der entweder ein fluoriertes Äthylen-Propylenmischpolymer, das durch Mischpolymerisation von Perfluorpropylen und Tetrafluoräthylen gewonnen wurde, oder ein Tetrafluoräthylenpolymer umfaßt, und

(e) einen Zusatzstoff für extreme Druckbedingungen und als Antiabnutzungsmittel, wie

Il

Sb

409838/0809

worin R₁ eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen bedeutet.

Demnach ist es das Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Fettoder Schmiermittelmasse mit guten Antiabnutzungseigenschaften, guten Eigenschaften bei extremem Druck und guter Wärmeabweisung zu bekommen, die geeignet ist für die Verwendung als ein Schmiermittel in Kraftübertragungseinrichtungen und Getriebegehäusen. Andere Ziele und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung offenbar.

Die aliphatischen Polyolester können durch die obige allgemeine Formel und weiterhin durch die folgenden Eigenschaften gekennzeichnet werden:

Viskosität bei 38°C (100°F) etwa 25 bis 35 Centistokes Viskosität bei 99°C (210°F) etwa 4 bis 6 Centistokes Viskosität bei -54°C (-65⁰F) etwa 17,000 bis 98.000 Centistokes

Stockpunkt etwa -57 bis -59°C

(-70 bis -75°F)

Flammpunkt etwa 232 bis 274°C

(450 bis 525°F)

Ein für die vorliegende Erfindung bevorzugtes Polysiloxan ist Trifluorpropylmethyl-äimethylpolysiloxan der Formel

(CH₃J₃SiO

Si (CH₃)O-

-J-(Si (CH₃) ₂o4 Si (CH₃)

η' CH_OCH„CF-

(Formel 1)
409838/0809

Die beiden Siloxangruppen in den Klammern können in alternierender Reihenfolge vorliegen oder willkürlich oder in Reihen ähnlicher sich wiederholender Einheiten mit n¹ und n", die ganze Zahlen von etwa dem gleichen Wert repräsentieren und sich auf den Wert η belaufen. Die bevorzugten Werte für n¹ und n" liegen im Bereich von 20 bis 75.

Ein anderes für die vorliegende Erfindung bevorzugtes Polysiloxan besitzt die Formel

CF₃CH₃CH₂Si(CH₃)₂CU

Si (CH₀)Ο·

CH₂CH₂CF₃

(Formel 2)

• Si (CH₃)₂CH₂CH₂CF₃

Andere Polysiloxane der obigen allgemeinen Polysiloxanformel, welche für die Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind in der USA-Patentschrift 2 961 425 beschrieben. Für die vorliegende Erfindung besitzt das Polysiloxan zweckmäßig ein solches Molekulargewicht und ein-en solchen Wert für n, daß es eine Viskosität von 50 bis 100 Centistokes, vorzugsweise von 65 bis 85 Centistokes bei 38°C (100⁰F) ergibt.

Die für die vorliegende Erfindung brauchbaren Polysiloxane können auch nach dem Verfahren der USA-Patentschrift 2 961 425 hergestellt werden, und wenn die sich wiederholenden Einheiten in den Klammern der Formeln aus zwei unterschiedlichen Siloxanresten bestehen, stammen diese aus der Verwendung eines Gemisches der Si-

409838/0809

loxanverbindungen, aus denen die sich wiederholenden Einheiten stammen.

Andere typische Polysiloxane, die für die vorliegende Erfindung brauchbar sind, sind beispielsweise jene der folgenden Formeln:

SiO-

(C₂H₅)

Si

—In¹

(Formel 3)

(CH₂=CH) Si (C₃H₇) ₂O ■

Si(C₃H₇)O-

CH₂CH₂

Si (C₃H₇)₂CH=CH₂

(Formel 4)

SiH-O

-Si(CH₃J₂C₆H₅

(Formel 5 J

CH.

CH-

Si(CH₃)O

Lp^H2^CH2^C5^FlL

(Formel 6)

-Si (CHo) ,04 Si (CH,)

^{3 2}Jn" ^J

n'

409838/0809

Obwohl das Polysiloxan vorteilhafterweise eine Viskosität bei 38⁰C (1OO°F) im Bereich von 50 bis 100 Centistokes und vorzugsweise von 65 bis 85 Centistokes besitzt, ist es auch erwünscht, daß die Viskosität bei verschiedenen anderen Temperaturen in folgenden Bereichen liegt:

bsi 93°C (200⁰F) 15 bis 25 Centistokes

bei -18°C (O⁰F) 650 bis 725 Centistokes

bei -54°C (-65⁰F) 10.000 bis 11.000 Centistokes

Andere erwünschte Eigenschaften sind beispielsweise:

Stockpunkt unterhalb -62°C (-8O⁰F)

Flammpunkt oberhalb 26O°C (500⁰F)

Brennpunkt oberhalb 316°C (600⁰F)

4-Kugel-Abnutzungs- 2O4°C

narben, 1200 U/min_r/400 F), 40 kg Belastung, 2 Stunden, Stahlkugeln M-IO nicht mehr als

• 1,3 mm

Eswurde gefunden, daß Polysiloxane der oben beschriebenen Formeln allgemein diese geeigneten anderen Eigenschaften besitzen, wenn die Viskosität bei 38°C (100°F) 65 bis 85 Centistokes beträgt.

Ein besonders wirksames Polysiloxan, wie das Trifluorpropyl-Methyl-äimethylpolysiloxan (Formel 1) besitzt die folgenden Eigenschaften:

409838/0809

Viskosität bei 38°C (100°F) Viskosität bei 93°C (200°F) Viskosität bei -18°C (O⁰F) Viskosität bei -54°C (-65⁰F) Stockpunkt (Pour point) Flammpunkt (Flash point) Brennpunkt (Fire point)

75,2 Centistokes 21,7 Centistokes 692,2 Centistokes 10.427,0 Centistokes unter -65°C (-85⁰F ) 291°C (555,O⁰F) 36O°C (680,0⁰F)

Dichte
Brechung s i ndex

1,136 g/citr 1,3851 bis 1,3853

4-Kugel-Abnutzungsnarben, 1200 U/min, 204 C, 40 kg Belastung, 2 Stunden, Stahlkugeln M-10 1,295 m

Der Montmorillonitton ist feinteilig mit einer Oberfläche von

etwa 15,9 m /g, einer Teilchengröße von etwa 0,75 bis 1,0 Mikron

und einer Dichte von etwa 3,09 g/cm

Das fluorierte Äthylen-Propylenmischpolymer ist ein Mischpolymer von Perfluorpropylen und Tetrafluoräthylen, vorzugsweise in äquimolaren Mengen, so daß das Mischpolymer vorzugsweise die folgende Strukturformel besitzt:

CF₃

Das Mischpolymer besitzt ein Molekulargewicht von 120.000 bis 190.000, vorzugsweise von 140.000 bis 160.000 und besonders ein derartiges Molekulargewicht, daß es eine Dichte von 2,391 bis

409838/0809

2,567 g/cm ergibt. Die Mischpolymerteilchen besitzen eine Größe von 0,5 bis 0,25 Mikron und ergeben eine Mindestoberfläche von

1,0 m /g. Die Verwendung eines solchen Mischpolymers als Eindik-

ker ist in der USA-Patentschrift 3 248 326 beschrieben.

Das Tetrafluoräthylenpolymer, das anstelle des Mischpolymers verwendet werden kann, besitzt ein Molekulargewicht von 10.000 bis 50.000, vorzugsweise von 20.000 bis 30.000 und vorzugsweise ein solches, welches eine Dichte von 2,1 bis 2,3 g/cm ergibt. Die Polymerteilchen besitzen eine Größe von 0,2 bis 4,0 Mikron und ergeben eine Mindestoberfläche von 1,0 m /g.

Das Antimondialkyldithiocarbamat kann durch die folgende Formel wiedergegeben werden:

Sb

-S-

11

worin R₁ eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise mit 4 bis 10 Kohlenstofjfetomen bedeutet. Die Verwendung eines solchen Zusatzstoff e s in Schmiermitteln für extremen Druck ist in den USA-Patentschriften 3 139 405 und 3 239 462 beschrieben.

Die Fett- oder Schmiermittelmasse nach der Erfindung besitzt eine außergewöhnlich gute Leistung in Helikopter-Kraftübertragungsvorrichtun gen, doch kann sie auch in anderen Kraftübertragungsvorrichtungen und Getriebegehäusen sowie für andere Schmierzwecke verwendet werden. Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegen-

409838/0809

den Erfindung werden durch die folgenden Beispiele erläutert, worin Teile und Prozentsätze Gew.-Teile und Gewichtsprozentsätze sind.

Beispiel 1

Eine Reihe von Fettzusammensetzungen wurde unter Verwendung der nachfolgend in den Tabellen I und II angegebenen Kompone-nten und Mengenverhältnisse hergestellt. Die bevorzugte Methode zur Herstellung der Fette besteht darin, den gesamten aliphatischen PoIyolester und den gesamten Montmorillonitton in einem geeigneten Kessel (A) miteinander zu vermischen und auf etwa 102 bis 121°C (215 bis 25O°F) zu erhitzen und auf dieser Temperatur etwa 30 min unter kontinuierlichem Rühren zu halten. Die eine Hälfte des fluorierten Äthylen-Propylenmischpolymers wird unter Fortsetzen des Rührens zugesetzt. Man läßt das Gemisch sich auf Raumtemperatur (etwa 25°C) abkühlen, während das Rühren fortgesetzt wird. Zu diesem Zeitpunkt hat sich ein dicker Schlamm gebildet. In einem zweiten Kessel (B) werden das gesamte Polysiloxan der Formel 1, das gesamte Antimondiamyldithiocarbamat und die andere Hälfte des fluorierten Äthylen-Propylenmischpolymers zu einem Schlamm unter Rühren vermischt. Der Inhalt der Kessel (A) und (B) werden nun sorgfältig miteinander vermischt und dann durch einen geeigneten Homogenisatorsatz mit einem Druck von 340 bis 476 Atmosphären (5000 bis 7000 psi) geschickt (ein Manton-Gaulin-Homogenisator erwies sich als geeignet). Das Gemisch wird durch den Homogenisator ausreichend oft geschickt, um ein Fett mit einer ASTM-Eindringung von 290 bis 300 dml zu ergeben. Etwa 5 bis 6 Durchgänge

409838/0809

durch den Homogenisator sind ausreichend, um zu der ASTM-Eindringung von 290 bis 300 zu führen. Es kann auch eine Dreiwalzenmühle verwendet werden, um das Fett mit gleichen Ergebnissen zu homogenisieren.

409838/0809

Tabelle I
Komponenten ABC DEP G PI I J

aliphatischer Polyol- 38-42% 40,0% - 79,0% - 38-42% 40,0% - 79,00%
ester

Trifluorpropylmethyldiraethyl-polysiloxan

(Formel 1) 30-32% 31,0% 65,0% - 62,0% 30-32% 31,00% 65,00% - 62,00%

fluoriertes Sthylen-

Propylen-Mischpolymer + 18-21% 19,5% 17,0% 8,0%. 33,0% - -

Natriummontmorillo- ^ nitton 4-6% 4,5%

O₀ Antimondiarnyldi-

co thiocarbaraat 4-5% 5,0%

¹^ Tetrafluoräthylen ++ - -

o Testergebnisse co

Eindringung 0 Schläge 290-300

60 Schläge 310-315 10.000 Schläge 335-340

4-Kugel-Abnutzung bei 40 kg Belastung, 1200 U/min, 75 C,

Stahl 52-100, 2 std ¹^

(mm. Abnutzungsnarbe) 0,85-90 0,88 1,20 0,50 0,94 0,85-0,90 0,90 1,18 0,5 1,01 *^

mittlere Hertzbela- —*

stung 90-108 95 53 74 108 90-110 95 55 73 110 O

2,0%	8,0%	•MB	4-6%	4,5%	12,00%	8,00%	5,00%
6,0%	5,0%	5,0%	4-5%	5,0%	6,0%	5,00%	33,00% ι #
-	-	-	18-21%	19,5%	17,00%	8,00%	295
308	296	292	285-300	288	312	309	315
335	319	314	310-320	316	340	320	330
343	367	324	335-340	340	345	370

Tabelle I (Fortsetzung)

Hitzeabweisung-Stunden Versuch

Temperatur,⁰C

Stabilisierungszeit , Stunden

Transmissionstests ^ in vollem Maßstab ο bei 2OOHP ^ Mittelrotor,

_ω Stunden Versuch

^. Heckrotor, <=> Stunden Versuch

5,1 0,65 0,45 1,0
110 149+ 149+ 149+

3,8

5,1 0,75 110 1*49 +

1,75 -

0,50 149+

1,0 149+

200

200 -

Mischpolymer von 50 Mol.-% Perfluorpropylen und 50 Mol.-% Tetrafluoräthylen mit einer Dichte von 2,182, einer mittleren Teilchengröße von 0,15 Mikron, einer Oberfläche von 1,2 m /g, einem Schmelzpunkt von 299°C und einem Molekulargewicht von 150.000.

Mit einem Molekulargewicht von 25.000, einer Dichte von 2,19, einer mittleren Teilchengröße von 1,0 Mikron, einer Oberfläche von 7,6 m /g und einem Schmelzpunkt von mehr als

Bei der Prüfung der verschiedenen Zusammensetzungen wurde die Eindringung gemäß der Methode 313.2 der Federal Test Method Standard Number 791a bestimmt. Die 4-Kugel-Abnutzung wird nach der Methode 6514 der gleichen StandardvorschrJft bestimmt, und die mittlere Hertz-Belastung wird nach der Methode 6503 der gleichen Standardvorschrift bestimmt. Die Hitzeabweisungstests wurden in einem Sikorsky-Getriebeermüdungstester bestimmt, der eine regenerativ^Vierquadratanlage unter Verwendung wirklicher Helikopter-Planetengetriebe ist. Die Transmissionstestswurden in wirklichen Helikopter-Kraftübertragungsvorrichtungen Sikorsky S-61 eines dort in der Mitte und am Schwanz angebrachten Rotors durchgeführt. Diese Ergebnisse sind in der Tabelle I aufgeführt.

Aus Tabelle I ist ersichtlich, daß die Zusammensetzungen B und G zu den besten Ergebnissen führten und die bevorzugten Zusammensetzungen sind. A und F ergeben annehmbare Bereiche. Die Zusammensetzungen C, D, E, H, I und J sind zu Vergleichszwecken aufgeführt. Die Zusammensetzungen C, D, H und I hatten schlechte Zurückhaltungseigenschaften auf den Getriebezähnen und zeigten einen schnellen Temperaturanstieg, der sie ungeeignet für die Verwendung in Kraftübertragungsvorrichtungen machte. Die Zusammensetzungen C, E, H und J hatten übermäßige Abnutzungseigenschaften (sie erlaubten eine übermäßige Menge an Abnutzung an den Getriebezähnen). Die Zusammensetzungen C, D, E, H, I und J ergaben auch keine annehmbare Temperaturstabilisierung. Es ist erforderlich, daß die Temperaturstabilisierung unter 149°C (300°F) innerhalb einer Maximalzeit von 5,1 Stunden liegt.

4G9838/0809

Die Temperatur von 149°C wurde mit diesen Fetten in sehr kurzer Zeit erreicht und überschritten. Dies zeigt ungenügende Hitzeabweisungseigenschaften. Die Transmissionstests über die volle Skala wurden nicht mit den Fetten C, D, E, H, I und J durchgeführt, und zwar weil sie nicht diesen Hitzestabilisierungserfordefnissen entsprachen. Lediglich die Zusammensetzungen B und G, die innerhalb der in A und F gegebenen Bereiche liegen, waren geeignet für ein Testen in wirklichen Kraftübertragungsvorrichtungen, wo sie sich als sehr zufriedenstellend erwiesen.

409838/0809

Tabelle II

Komponenten KLMNOPQRS

aliphatischer Polyol-

ester 35 35 42 42 40 40 40 37 37

Trifluorpropylmethyldimethyl-polysiloxan

(Formel 1) 35 35 28 28 30 30 30 33 33

fluoriertes Ethylen-Pro-

»30

	pylenmischpolymer +	21	4	21	—
	Natriummontmorillonitton	4		4	4
O
ÜD	Antimondiamyldithio-		5
*KJLJ* CO	carbamat	5		5	5
OO			21
	Tetrafluoräthylen ++	—		-	21
O
co CD	Testergebnisse		333
C£>	Eindringung - O Schläge	329	357	330	333
	60 Schläge	348	384	351	355
	10000 Schläqe	377	370	377

21	mm
4	4
5	5
-	21
324	327
341	349
360	371

Mischpolymer von 50 Mol.-% Perfluorpropylen und 50 Mol,-& Tetrafluoräthylen mit einer Dichte von 2,182, einer mittleren Teilchengröße von 0,15 Mikron,einer Oberfläche von 1,2 m²/g, einem Schmelzpunkt von 299°C und einem Molekulargewicht von 150.000.

Mit einem Molekulargewicht von 25.000, einer Dichte von 2,19, einer mittleren Teilchen- —*

größe von 1,0 Mikron, einer Oberfläche von 7,6 m/g und einem Schmelzpunkt von mehr als —*

In der Tabelle II ist eine Reihe von Zusammensetzungen aufgeführt, die alle fünf der notwendigen Bestandteile, doch nicht innerhalb der Prozentbereiche, welche in A und F der Tabelle I angegeben sind, enthalten. Der Zweck dieser Vergleichswerte ist der, die Vorteile der Zusammensetzungen nach der vorliegenden Erfindung zu erläutern. Wie durch die Eindringungswerte gezeigt ist, ist die Fettkonsistenz der Zusammensetzungen K, L, M, R und S zu weich. Die starke Weichheit dieser Fette nach 10.000 Schlagen zeigt, daß eine günstige Fettstruktur nicht erreicht wurde und daß die resultierenden Fette keine Scherstabilität besitzen. Auch war einige ölabtrennung festzustellen. In der Zusammensetzung O bildete sich kein Fett. Das fluorierte Polysiloxan schien eingedickt zu sein, doch der Hauptteil des Esters der flüssigen Grundsubstanz schied sich ab. In der Zusammensetzung P trennte sich das fluorierte Polysiloxan ab, während der Ester ausreichend eingedickt erschien. Da es jedoch eine Trennung gab, bildete sich kein homogenes Fett. Dies trifft auch für die Zusammensetzung Q zu, wo der fluoierte Polysiloxananteil der Grundflüssigkeit eingedickt erschien, sich aber der Ester abschied.

Beispiel 2

Das Verfahren des Beispiels 1 wurde mit guten Ergebnissen unter Verwendung einer gleichen Gewichtsmenge der Polysiloxane mit den Formeln 2, 3, 4, 5 und 6 anstelle des Polysiloxans des Beispiels 1 wiederholt, wobei die Viskosität des Polymers in jedem Fall äquivalent derjenigen des Polymers in Beispiel 1 war.

409838/0 8 09

Beispiel 3

Das Verfahren des Beispiels 1 wurde mit guten Ergebnissen unter Verwendung jeweils einer äquivalenten Menge der folgenden Mischpolymere anstelle des fluorierten Mischpolymers des Beispiels wiederholt:

(a) Mischpolymer aus 10 Mol.-% Perfluorpropylen und 90 Mol.-% Tetrafluoräthylen

(b) Mischpolymer aus 30 Mol.-% Perfluorpropylen und 7O Mol.-% Tetrafluoräthylen

(c) Mischpolymer aus 60 Mol.-% Perfluorpropylen und 40 Mol,-% Tetrafluoräthylen

(d) Mischpolymer aus 80 Mol.-% Perfluorpropylen und 20 MOl.-% Tetrafluoräthylen

In jedem Fall war die Viskosität des Mischpolymers ähnlich derjenigen in Beispiel 1.

Beispiel 4

Das Verfahren des Beispiels 1 wurde mit guten Ergebnissen unter Verwendung einer äquivalenten Gewichtsmenge von Tetrafluoräthylen mit einem Molekulargewicht von 10.000 bis 50.000, vorzugsweise von 20.000 bis 30.000 und vorteilhafterweise mit einem geeigneten Molekulargewicht, um eine Dichte von 2,1 bis 2,3 g/cm zu ergeben, anstelle des fluorierten Äthylen-Propylenmischpolymers des Beispiels 1 wiederholt.

409838/0809

Beispiel 5

Das Verfahren des Beispiels 1 wurde mit guten Ergebnissen unter Verwendung des Polysiloxans des Beispiels 2 anstelle der Polysiloxane des Beispiels 1 und unter Verwendung des Tetrafluoräthylens des Beispiels 4 anstelle des fluorierten Äthylen-Propylens des Beispiels 1 wiederholt.

Beispiel 6

Das Verfahren der Beispiele 1, 2, 3, 4 und 5 wurde mit ähnlichen Ergebnissen unter Verwendung einer gleichen Gewichtsmenge von jeweils der entsprechenden Dibutylverbindung, Dihexylverbindung und Dioctylverbindung anstelle des Antimondiamyldithiocarbamats wiederholt.

Die obigen Beispiele erläutern eine Reihe von Fett- oder Schmiermittelzusammensetzungen, die für die Verwendung in Kraftübertragungsvorrichtungen und Getriebegehäusen geeignet sind, wo bisher nur ölschmiermittel funktionierten.

409 838/0809

Claims

Patentansprüche

1. Schmiermittel, dadurch gekennzeichnet, daß es im wesentlichen aus

(a) 38 bis 42 Gew.-% eines aliphatischen Polyolesters der allgemeinen Formel 0

ir

R(CH₀O - C - R¹)

worin R ein substituiertes Alkan mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, R¹ eine Alkylgruppe mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen und η 3 oder 4 bedeutet,

(b) 30 bis 32 Gew,-% eines Öls auf Polysiloxanbasis der allgemeinen Formel CH,

R"-SiO

CH-,

R¹

-SiO

R"

ν— — η

CH_

-Si - R" CIL

worin R¹ ein Wasserstoffatom oder einen aliphatischen Kohlenwasserstoff rest mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, R" eine Methyl-, Äthyl-, Vinyl-, Phenyl- oder "CH_OCH_OR-Gruppe bedeutet, in der R einen Perfluorkohlenstoffrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen bedeutet, wenigstens die Hälfte der Gruppen R" die Formel -CH₂CH₂R besitzt und η eine ganze Zahl von 1 bis

409 838/0809

150 bedeutet,

(c) 4 bis 6 Gew.-% eines Montmorillonitton-Eindickers,

(d) 18 bis 21 Gew.-% eines weiteren Eindickers aus der Gruppe der fluorierten Äthylen-Propylen-Mischpolymere und Tetrafluoräthylenpolymere und

(e) 4 bis 5 Gev.-% eines Antimondialkyldithiocarbamats der allgemeinen Formel

Sb S-C-N (R₁)2
- **·* 3

worin R₁ eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen bedeutet, besteht.

2. Schmiermittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als öl auf Polysiloxanbasis (b) Trifluorpropy!methyl-dimethylpolysiloxan der Formel

(CH₃) ₃Si0-

Si (CH₃)O-CH₂CH₂CF₃

n¹

enthält.

3. Schmiermittel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es als Montmorillonitton Natriummontmorillonitton enthält.

409838/0809

4. Schmiermittel nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es als zusätzlichen Eindicker (d) ein Mischpolymer von Perfluorpropylen und Tetrafluoräthylen enthält.

5. Schmiermittel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß es als Mischpolymer ein solches der Formel

-CFC

F ^CF₂CF₂—<

CF₃

enthält.

6. Schmiermittel nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es als Antimondialkyldithiocarbamat Antimondiamyldithio-

' carbamat enthält,

7. Schmiermittel nach Anspruch 1 bis 6., dadurch gekennzeichnet, daß es den aliphatischen Polyolester in einer Menge von 40 Gew,-%, als öl auf Polysiloxanbasis Trifluorpropylmethyldimethylpolysiloxan in einer Menge von 31 Gew.-%, als Montmorillonitton-Eindicker einen Natriummontmorillonitton in einer Menge von 4,5 Gew.-%, den weiteren Eindicker in einer Menge von 19,5 Gew.-% und als Anitmondialkyldithiocarbamat Antimondiamyldithiocarbamat in einer Menge von 5,0 Gew,-% enthält.

8. Schmiermittel nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es als zusätzlichen Eindicker (d) ein Mischpolymer aus 50 Mol.-% Perfluorpropylen und 50 Mol.-% Tetrafluoräthylen

enthält.

409838/0809

9, Schmiermittel nach Anspruch 1 bis 8_f dadurch gekennzeichnet, daß es als zusätzlichen Eindicker (d) Tetrafluoräthylenpolymer enthält.

10, Verwendung eines Schmiermittels nach Anspruch 1 bis 9, zum Schmieren von Kraftübertragungsvorrichtungen und/oder Getriebegehäusen,

409838/0809