DE2417864B2 - Schmiermittel - Google Patents
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Description
S R
in der
(a) R, R2 und R4 ein Wasserstoffatom, einen Alkylrest mit 1 bis 15 Kohlenstoff atomen, einen
Arylrest mit 6 bis 15 Kohlenstoffatomen oder einen Cycloalkylrest mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen
bedeuten,
(b) R1 und R3 ein Wasserstoffatom, einen Alkylrest
mit 1 bis 15 Kohlenstoffatomen, einen Arylrest mit 6 bis 15 Kohlenstoffatomen, einen Cycloalkylrest
mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen oder einen Alkenylrest mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen
bedeuten oder zusammen einen zweiwertigen Rest der Formel
-CHY - CH = CY-
bilden, in der Y ein Wasserstoffatom oder ein Methylrest ist, oder R1 zusammen mit R2 einen
Alkylidenrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bildet und
(c) R5 ein Wasserstoffatom oder ein Alkylrest mit 1 bis 15 Kohlenstoffatomen ist,
oder ein durch Sulfurieren einer Verbindung der allgemeinen Formel II
R4
in der R, R1, R2, R3, R4 und R5 die vorstehend
angegebene Bedeutung haben, bei einer Temperatur von bis zu 180°C in Abwesenheit eines Lösungsmittels
oder in Gegenwart eines nichtpolaren Lösungsmittels erhaltenes öllösliches sulfuriertes Norbornenylprodukt,
enthält.
Diese Erfindung betrifft den in den Ansprüchen gekennzeichneten Gegenstand.
In Schmierölen, und zwar insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, Kraftfahrzeugschmiermitteln, verwendete
Antioxidationsadditive müssen eine Kombination von Eigenschaften aufweisen, die in der Praxis nur schwer zu
erzielen ist Solche Additive sollen dem Schmiermittel eine hohe Oxidationsbeständigkeit verleihen, ferner
auch zu einem vernünftigen Preis erhältlich und mit verschiedenen anderen, in Schmiermitteln üblicherweise
verwendeten Additiven verträglich bzw. mischbar sein, eine angemessene thermische Stabilität besitzen
und zudem hinsichtlich verschiedener anderer Eignungskriterien, wie z. B. der Fähigkeit, Kupfer-Blei-Lager
gegegen Korrosion zu schützen, den zu stellenden Anforderungen genügen. Es wurden bereits viele
verschiedene Antioxidantien vorgeschlagen und in einigen Fällen sogar, wenn auch in verhältnismäßig
geringem Umfang, gewerblich verwendet Diejenige Klasse von Antioxidantien, die viele Jahre lang als
zweckmäßigste Allzweckantioxidantien für Kraftfahrzeug- und andere Schmiermittel in sehr großem Umfang
eingesetzt wurden, sind jedoch Metall- und insbesondere Zinksalze von dikohlenwasserstoffsubstituierten
Dithiophosphorsäuren.
Die Notwendigkeit, bei der Schmiermittelentwicklung mit der Entwicklung des Motorenbaus Schritt zu halten, hat jedoch seit kurzem zu Schwierigkeiten bei der Verwendung von Metalldithiophosphaten als Antioxidantien geführt Der Metallgehalt dieser Additive stellt nämlich eine Aschequelle dar, während eine zunehmende Tendenz besteht, in den von (Motoren-)-Herstellern und anderen interessierten Organisationen festgelegten Qualitätsnormen für moderne Motoren aschearme Schmiermittel vorzuschreiben. Es wurde daher zur Erfüllung dieser Forderung schon
Die Notwendigkeit, bei der Schmiermittelentwicklung mit der Entwicklung des Motorenbaus Schritt zu halten, hat jedoch seit kurzem zu Schwierigkeiten bei der Verwendung von Metalldithiophosphaten als Antioxidantien geführt Der Metallgehalt dieser Additive stellt nämlich eine Aschequelle dar, während eine zunehmende Tendenz besteht, in den von (Motoren-)-Herstellern und anderen interessierten Organisationen festgelegten Qualitätsnormen für moderne Motoren aschearme Schmiermittel vorzuschreiben. Es wurde daher zur Erfüllung dieser Forderung schon
so versucht, Dithiophosphatderivate zu entwickeln, die kein Metall enthalten. Diese Entwicklungen wurden
jedoch zumindest bis zu einem gewissen Grad durch eine weitere Entwicklung im Motorenbau überholt,
nämlich durch die Verwendung katalytischer Vorrich-
55 tungen in den Auspuffanlagen, durch welche die durch (II) Fahrzeugabgase verursachte Luftverschmutzung weit
gehend verringert werden soll. Die in derartigen Entgiftungsvorrichtungen verwendeten Katalysatoren
sind jedoch gegen Phosphorverbindungen empfindlich und können durch diese vergiftet und unwirksam
gemacht werden.
Demzufolge entstand ein Bedarf an Schmiermitteln mit Antioxidantien, die weder Metall(e) noch Phosphor
enthalten und trotzdem allen Anforderungen an Antioxidantien genügen, die früher von den Metalldithiophosphaten
erfüllt wurden.
Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, Schmiermittel zu schaffen, welche die vorstehend
geschilderten Eigenschaften aufweisen, um diesen Bedarf zu decken.
Diese Aufgabe wurde nun durch die erfindungsgemäßen Schmiermittel, wie sie durch die Ansprüche und
mehr im Detail nachfolgend beschrieben werden, gelöst.
Die in den Ansprüchen definierten, schwefelhaltigen Norbornenylverbindungen der allgemeinen Formel I
sind bekannte Verbindungen, die in der US-PS 35 86 700
beschrieben sind. In dieser Patentschrift ist auch ein Verfahren zur Herstellung dieser Norbornenylverbindüngen
durch Sulfurieren von Norbornenylverbindungen zu den oben wiedergegebenen Trithiolanderivaten
beschrieben. Nach der US-Patentschrift mu3 die Sulfurierungsreaktion in Gegenwart bestimmter, stark
polarer organischer Lösungsmittel durchgeführt werden.
In den erfindungsgemäßen Schmiermitteln wird jedoch als Additiv auch ein öllösliches, sulfuriertes
Norbornenylprodükt eingesetzt, das durch Sulfurieren einer Verbindung der allgemeinen Formel II bei einer
Temperatur von bis zu 180° C in Abwesenheit eines Lösungsmittels oder in Gegenwart eines nichtpolaren
Lösungsmittels erhalten wird.
Ausgangsverbindungen für die Herstellung der in den erfindungsgemäßen Schmiermitteln als schwefelhaltiges
Additiv enthaltenen schwefelhaltigen Norbornenylverbindungen durch Sulfurierung sind beispielsweise
Norbornen, 5-Vinylnorbornen, Dicyclopentadien und Methylcyclopentadiendimeres, wobei Dicyclopentadien
und Methylcyclopentadiendimeres besonders bevorzugt sind.
Gewünschtenfalls kann die Sulfurierung der Ausgangsverbindungen
in Gegenwart eines üblichen Sulfurierungskatalysators, wie z. B. in Gegenwart von
tertiären Aminen, wie Triäthylamin oder Pyridin, sekundären Aminen, wie Diisopropylamin, Dibutylamin
und Dicyclohexylamin, und primären Aminen, wie Cyclohexylamin, und von im Handel erhältlichen
primären y-ix-Dimethyl-tert-alkylaminen durchgeführt
werden. Beispiele weiterer Katalysatoren, die für die Sulfurierungsreaktion verwendet werden können, sind:
2,5-Dimercapto-1,3,4-thiadiazoI,
2,5-Dimercapto-l,2,4-thiadiazol,
2,5-Bis(tert-octyldithio)-l,3,4-thiadiazol, Mercaptobenzothiazol,
Sulfidionen, z. B. durch
2,5-Dimercapto-l,2,4-thiadiazol,
2,5-Bis(tert-octyldithio)-l,3,4-thiadiazol, Mercaptobenzothiazol,
Sulfidionen, z. B. durch
Natriumsulfid zur Verfugung gestellt.
Alkanolamine,
Alkanolamine,
Diphenylguanidin und ein Gemisch aus NaOH und Mercaptobenzothiozolperoxid,
wie das als
Butylhydroperoxid vertriebene Produkt, das aus etwa 70% Peroxid und etwa 30% Di-tert-butylperoxid
besteht
Besonders bevorzugte Sulfurierungskatalysatoren sind Kombinationen aus einem Amin und einem
Thiadiazolderivat.
Die verwendete Katalysatormenge ist nicht entscheidend, jedoch verwendet man in der Regel etwa 0,1 bis
20, z. B. 2 bis 10, vorzugsweise 0,1 bis 10 und insbesondere 0,3 bis 2 Gewichtsprozent, bezogen auf
das Gewicht der zu sulfurierenden Verbindung.
Man kann die Sulfurierung auch in Gegenwart einer kleinen Menge, z. B. höchstens etwa 25 Molprozent,
bezogen auf die zu sulfurierende Verbindung, eines Lösungsvermittlers durchführen.
Beispiele für verwendbare Lösungsvermittler sind:
Konjugierte Di- oder Polyolefine, wie Allodipenien (1,5-Dimethyl-2,4,6-octatrien),
nichtkonjugierte Di- oder Polyolefine, wie 1,5,9-Cyclododecatrien und 1,5-Cyclooctadien,
Dialkylmaleate, vorzugsweise solche mit jeweils 1 bis 12 und insbesondere 4 bis 8 Kohlenstoffatomen in den Alkylresten, z. B. Dibutylmaleat Alkenylbernsteinsäuren oder deren Anhydride, und zwar vorzugsweise solche mit 8 bis 12 Kohlenstoffatomen im Alkenylrest, wie Dodecenylbernsteinsäure, Alkylmercaptane, vorzugsweise solche mit 8 bis 12 Kohlenstoffatomen, wie tert-Dodecylmercaptan,
Polyisobutenylsuccinimidine,
Mercaptobenzothiazol,
Benzothiazoldisulfid,
nichtkonjugierte Di- oder Polyolefine, wie 1,5,9-Cyclododecatrien und 1,5-Cyclooctadien,
Dialkylmaleate, vorzugsweise solche mit jeweils 1 bis 12 und insbesondere 4 bis 8 Kohlenstoffatomen in den Alkylresten, z. B. Dibutylmaleat Alkenylbernsteinsäuren oder deren Anhydride, und zwar vorzugsweise solche mit 8 bis 12 Kohlenstoffatomen im Alkenylrest, wie Dodecenylbernsteinsäure, Alkylmercaptane, vorzugsweise solche mit 8 bis 12 Kohlenstoffatomen, wie tert-Dodecylmercaptan,
Polyisobutenylsuccinimidine,
Mercaptobenzothiazol,
Benzothiazoldisulfid,
Alkensäuren, vorzugsweise solche mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen, wie ölsäure,
Alkylester von Alkensäuren, wie Octylmethacrylat, äthoxylierte Amine,
Alkylester von Alkensäuren, wie Octylmethacrylat, äthoxylierte Amine,
dimerisierte Alkensäuren, vorzugsweise solche mit 18 bis 36 Kohlenstoffatomen,
Dicyclopentadienhydrat und
Alkanole.wie Isodecanol.
Dicyclopentadienhydrat und
Alkanole.wie Isodecanol.
Diese Lösungsvermittler können die Steigerung des Anteils an öllöslichen Bestandteilen im Sulfurierungsreaktionsprodukt
unterstützen und werden, wenn überhaupt, in der Regel in einer Menge von 1 bis 25 und
vorzugsweise 2 bis 15 Molprozent verwendet. Innerhalb dieses Bereiches werden vorzugsweise jeweils die
kleinsten Lösungsvermittlermengen verwendet, die es noch ermöglichen, eine annehmbare Menge bzw.
Ausbeute an öllöslichem Sulfurierungsprodukt zu erhalten (beispielsweise sollten höchstens 25 bis 30
Gewichtsprozent und vorzugsweise noch weniger des Sulfurierungsprodukts nichtöllöslich sein). Die Wirksamkeit
des Lösungsvermittlers hängt zum Teil von dem Mengenverhältnis ab, in dem Schwefel in der Sulfurierungsreaktion
eingesetzt wird, wobei die Wirksamkeit des Lösungsvermittlers bei zunehmendem Mengenverhältnis
von Schwefel zu zu sulfurierender Verbindung abnimmt. Außerdem sind, wie nachstehend an Hand von
Beispielen aufgezeigt wird, einige Lösungsvermittler wirksamer als andere, wobei Lösungsvermittler wie
Allodipenten, Dibutylmaleat, Dodecenylbernsteinsäure, tert-Dodecylmercaptan, äthoxylierte Amine, ölsäure
und Mercaptobenzothiazol besonders bevorzugt sind.
Bei der Sulfurierung werden vorzugsweise 0,1 bis 4 und insbesondere etwa 1 bis 2 Mol Schwefel pro Mol zu
sulfurierender Verbindung verwendet. Die Sulfurierung kann zweckmäßig durchgeführt werden, indem man die
Reaktionsteilnehmer, einschließlich gegebenenfalls verwendetem Katalysator und/oder Lösungsmittel, mischt
und erhitzt Wahlweise kann die zu sulfurierende Verbindung dem heißen Schwefel zugesetzt werden.
Wenn man jedoch verhältnismäßig hohe Schwefelmengen verwendet, z. B. eine im oberen Teil des
bevorzugten Bereichs liegende Schwefelmenge, so wird der Schwefel während einer Anfangsphase der Umsetzung
der auf Reaktionstemperatur gehaltenen, zu sulfurierenden Verbindung vorzugsweise in Anteilen
zugesetzt, und das Reaktionsgemisch nach beendeter Schwefelzugabe noch eine gewisse Zeit auf der
Reaktionstemperatur gehalten.
Zur Herstellung der für die erfindungsgemäßen Schmiermittel bevorzugten Sulfurierungsprodukte ge-
maß der vorstehend beschriebenen Weise wird in der Regel eine Reaktionstemperatur von vorzugsweise
mindestens 600C und insbesondere mindestens 900C
oder 100° C angewandt. Die Reaktionstemperatur sollte
außerdem vorzugsweise nicht höher eis 160°C sein. Die
Sulfurierung ist in der Regel — je nach der Reaktionstemperatur — nach 0,5 bis 24 Stunden
beendet. Bei der optimalen Reaktionstemperatur von etwa 110 bis 14O0C führt, wie gefunden wurde, eine
Reaktionszeit von etwa 2 Stunden in der Regel zu ι ο befriedigenden Ergebnissen, wobei die Reaktionsteilnehmer
entweder miteinander vermischt und dann zwei Stunden auf die Reaktionstemperatur erhitzt v/erden,
oder der Schwefel der zu sulfurierenden Verbindung zunächst in Anteilen, z. B. im Verlauf von einer Stunde
bei 1200C zugesetzt und das Reaktionsgemisch dann eine weitere Stunde bei dieser Temperatur gehalten
wird.
Die Sulfurierung kann gewünschtenfalls in einer inerten Atmosphäre, z. B. unter Sticks'off, durchgeführt
werden. Der Druck, bei dem die Sulfurierung durchgeführt wird, ist nicht entscheidend, jedoch arbeitet man
vorzugsweise nicht unter einem Druck, der so stark verringert ist, daß dabei signifikante Mengen der zu
sulfurierenden Verbindung durch Destillation aus dem Reaktionssystem verlorengehen.
Die Sulfurierung wird zwar vorzugsweise in Abwesenheit eines Lösungsmittels durchgeführt, jedoch kann
man die Umsetzung auch in Gegenwart eines nichtpolaren Lösungsmittels, z. B. Petroläther, Toluol, jo
Benzol, Xylol und Mineralöl, insbesondere ein Mineralschmieröl, durchführen.
Nach Beendigung der Sulfurierung können alle ölunlöslichen Bestandteile des Produkts nach beliebigen
geeigneten Methoden mit Hilfe wohlbekannter Trennverfahren, wie Solventextraktion oder Lösen in Öl und
anschließende Filtration, entfernt werden. Wenn die Umsetzung jedoch unter sorgfältiger Einhaltung optimaler
Bedingungen durchgeführt wird, so ist häufig das gesamte Produkt öllöslich und eine Abtrennung
ölunlöslicher Bestandteile daher nicht erforderlich. Dementsprechend sind Hinweise auf eine Entfernung
ölunlöslicher Bestandteile, wenn nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist, stets so zu verstehen, daß
ölunlösliche Bestandteile so weit als nötig entfernt werden sollen.
Eine bevorzugte Methode zur Entfernung ölunlöslicher Nebenprodukte besteht darin, zunächst überschüssiges
Olefin abzustreifen, das die unlöslichen Bestandteile löslich machen würde, und dann durch Zugabe von
Petroläther im Überschuß eine unlösliche Phase auszuscheiden bzw. auszufällen, die sich leicht abtrennen
läßt. Dann wird der Petroläther abgestreift, wobei man ein vollständig öllösliches Produkt erhält.
Zur Herstellung der in den erfindungsgemäßen Schmiermitteln enthaltenen schwefelhaltigen Norbornenylverbindungen
wird bevorzugt Dicyclopentadien unter Verwendung von 2 Mol Schwefel pro Mol Dicyclopentadien bei einer Temperatur von etwa 120° C
unter Verwendung von Diisopropylamin und 2,5-Bis(tert.-octyldithio)-l,3,4-thiadiazol als Katalysatoren
sowie gegebenenfalls eines der weiter oben aufgeführten, besonders bevorzugten Lösungsvermittlers
sulfuriert.
Es sei darauf hingewiesen, daß, wie bei allen chemischen Stoffen, auch bei den in den erfindungsgemäßen
Schmiermitteln als Additiv enthaltenen Sulfurierungsprodukten absolute Reinheit nicht zu erreichen ist,
und daher aus in den verwendeten Ausgangsmaterialien enthaltenen Verunreinigungen stammende Spurenmengen
an Metallen) und/oder Phosphor enthalten sein können. Diese Spuren sollten jedoch allenfalls in so
geringen Mengen vorhanden sein, daß sie keine praktische Bedeutung haben. Es sei daher darauf
hinzuweisen, daß für die Herstellung der in den Schmiermitteln gemäß Erfindung enthaltenen schwefelhaltigen
Norbornenylverbindungen keine stark mit Metall- und/oder Phosphorverbindungen verunreinigten
Ausgangsmaterialien verwendet werden sollten. Ausgangsmaterialien von handelsüblicher Reinheit
genügen jedoch in der Regel allen Anforderungen. Die in den erfindungsgemäßen Schmiermitteln eingesetzten
schwefelhaltigen Norbonenylverbindungen enthalten vorzugsweise etwa 15 bis 40 Gewichtsprozent Schwefel,
und es werden bei deren Herstellung die Reaktionsbedingungen und Mengenverhältnisse der Coreaktanten
so gewählt bzw. eingestellt, daß dadurch der Schwefelgehalt des Produkts variiert wird. Weiterhin enthalten
die Produkte des Verfahrens der Erfindung vermutlich beträchtliche Mengen an Trithiolanderivaten der
allgemeinen Formel I.
Die Schmiermittel der Erfindung enthalten vorzugsweise 0,1 bis 10 und insbesondere 0,25 bis 5
Gewichtsprozent der öllöslichen, metall- und phosphorfreien Sulfurierungsprodukte und/oder Verbindungen
der allgemeinen Formel I. Als Basis-Schmieröl können die Schmiermittel der Erfindung ein beliebiges bekanntes
Mineralöl oder synthetisches öl mit entsprechenden Viskositätseigenschaften enthalten.
Die Schmiermittel der Erfindung können gewünschtenfalls auch herkömmliche Schmiermitteladditive, z. B.
bekannte Antioxidantien und Antiverschleißadditive (vorzugsweise aschefrei), Korrosionsinhibitoren, Dispergiermittel,
insbesondere Succinimiddispergiermittel, Detergent-Additive, Verdickungsmittel, Stockpunkt-
und Viskositätsindex-Verbesserer, enthalten. Ein in den Schmiermitteln gemäß Erfindung besonders
zweckmäßig zu verwendendes Additiv ist Benzotriazol, das die Lackbildung verringert und das Aussehen der
Lager in mit den Schmiermitteln der Erfindung geschmierten Prüfmotoren verbessert Die in den
erfindungsgemäßen Schmiermitteln enthaltenen schwefelhaltigen Norbornenylverbindungen können zweckmäßigerweise
auch als Konzentrate in Form einer konzentrierten Lösung, die gegebenenfalls auch andere
übliche Additive enthält, in einer kleineren Menge eines geeigneten Mineralöls vorliegen.
Die Beispiele erläutern die Erfindung.
Ein Gemisch aus 264 g (2,0 Mol) Dicyclopentadien und 13,2 g Triethylamin (Katalysator) wurde im Verlauf
von einer Stunde in 128 g (4,0MoI) Schwefel eingetropft,
der bei einer Temperatur von etwa 1400C gehalten wurde. Nachdem etwa die Hälfte des
Gemisches zugegeben war, wurde eine exotherme Reaktion festgestellt, durch die die Temperatur des
Reaktionsgemisches bis auf 155° C erhöht wurde. Dieser
Temperaturanstieg wurde durch Kühlen mittels eines Luftstroms rasch unter Kontrolle gebracht, worauf
während des Rests der Zugabe keine weiteren Probleme auftraten. Nach beendeter Zugabe wurde das
Reaktionsgemisch eine weitere Stunde bei 140 bis 145° C gehalten, worauf dem Rohprodukt etwa 0,2 g
Hydrochinon zugesetzt wurden.
Das Rohprodukt wurde dann unter hohem Vakuum (0,2 Torr) bis zu einer Basistemperatur von 1600C
(Innentemperatur 1400C) abgestreift, wobei 33,0 g (8,4 Gewichtsprozent) eines Destillats erhalten wurden, das
vorwiegend aus nichtumgesetztem Dicyclopentadien bestand. Der Destillationsrückstand wurde in einen 1
Liter fassenden Scheidetrichter überführt und mit so viel Petroläther (Siedepunkte 62 bis 68° C) versetzt, daß der
Scheidetrichter im wesentlichen vollständig gefüllt war. Dabei bildete sich eine viskose, ölige, petrolätherunlösliche
Schicht (Ausbeute 212,1 g; 54,1 Gewichtsprozent) und eine Petrolätherschicht. Die Petrolätherschicht
wurde abgetrennt. Dann wurde der Petroläther abgestreift, wobei 149,2 g (38,2 Gewichtsprozent) eines
öllöslichen Endprodukts mit einem Schwefelgehalt von 32,5 Prozent erhalten wurden.
Zu 64 g (2,0MoI) Schwefel wurden bei 1450C im
Verlauf von 40 Minuten 264 g (2,0 Mol) Dicyclopentadien zugetropft. Dann wurde das dabei erhaltene
Reaktionsgemisch eine weitere Stunde bei 145° C gehalten und das dabei erhaltene Rohprodukt dann mit
etwa 0,2 g Hydrochinon versetzt, abgekühlt und hierauf unter hohem Vakuum bis zu einer Basistemperatur von
14O0C abgestreift, wobei als Destillat 180 g (55,0 Gewichtsprozent) nichtumgesetztes Dicyclopentadien
erhalten wurden. Der Rückstand wurde analog Beispiel 1 aufgearbeitet, wobei 66,3 g (20,2 Gewichtsprozent)
öllösliches Endprodukt mit einem Schwefelgehalt von 31,0 Prozent und 18,9 g (5,8 Gewichtsprozent) ölunlösliches
Material erhalten wurden.
Ein Gemisch aus 264 g (2,0 Mol) Dicyclopentadien, 64 g (2,0MoI) Schwefel und 13,2 g Triäthylamin
(Katalysator) wurde 2 Stunden auf 145°C erhitzt. Das dabei erhaltene Rohprodukt wurde etwas abgekühlt und
mit etwa 0,2 g Hydrochinon versetzt. Dann wurde das Rohprodukt abgekühlt und analog Beispiel 2 aufgearbeitet,
wobei 116,7 g (35,6 Gewichtsprozent) Destillat, 53,2 g (16,2 Gewichtsprozent) ölunlösliches Material
und 155,0 g (47,4 Gewichtsprozent) öllösliches Endprodukt
mit einem Schwefelgehalt von 27,7 Prozent erhalten wurden.
Ein Gemisch aus 238 g (1,8 Mol) Dicyclopentadien, 64 g (2,0 Mol) Schwefel, 14,2 g Triäthylamin (Katalysator) und 45,6 g (0,2 Mol) Dibutylmaleat (Lösungsvermittler)
wurde 2 Stunden auf 140 bis 1500C erhitzt. Das
dabei erhaltene Rohprodukt wurde dann mit etwa 0,2 g Hydrochinon versetzt und hierauf unter einem Druck
von 0,2 Torr bis zu einer Temperatur von 1200C abgestreift, wobei 83 g (23,9 Gewichtsprozent) Destillat
erhalten wurden. Der Rückstand wurde analog Beispiel 1 aufgearbeitet, wobei etwa 1 g unlösliches Material und
250,3 g (72,0 Gewichtsprozent) öllösliches Endprodukt mit einem Schwefelgehalt von 24,7 Prozent erhalten
wurden.
Beispiele 5bis 14
Analog Beispiel 4 wurden weitere Sulfurierungsprodukte hergestellt. Die Einzelheiten dieser Synthesen
sind in der nachfolgenden Tabelle I wiedergegeben.
Beispiel 15
Ein Gemisch aus 178 g (1,35MoI) Dicyclopentadien
34,2 g (0,15 Mol) Dibutylmaleat und 10,6 g Triäthylamin wurde auf 1400C erhitzt und bei dieser Temperatur im
Verlauf von 50 Minuten mit 72 g (2,25 Mol) Schwefel versetzt. Das Reaktionsgemisch wurde weitere 7C
Minuten bei 1400C gehalten und hierauf mit 0,2 g Hydrochinon versetzt, worauf das Rohprodukt be:
ίο einem Druck von 0,1 Torr bis zu einer Temperatur vor
1500C (1400C Innentemperatur) abgestreift wurde
Dabei wurden 57 g (20,1 Gewichtsprozent) Destillai erhalten. Der Rückstand wurde analog Beispiel 1
aufgearbeitet, wobei 32,6 g (11,5 Gewichtsprozent] unlösliches Material und 184,3 g (64,8 Gewichtsprozent'
öllösliches Endprodukt mit einem Schwefelgehalt vor 28,4 Prozent erhalten wurden.
Beispiele 16 bis 30
Analog Beispiel 15 wurden weitere Sulfurierungsprodukte hergestellt. Die Einzelheiten dieser Syntheser
sind aus der nachfolgenden Tabelle II zu ersehen.
Ein Gemisch aus 356 g (2,7 Mol) Dicyclopentadien 68,4 g (0,3 Mol) Dibutylmaleat, 21,2 g Triäthylamin unc
4,2 g 2,5-Dimercapto-l,3,4-thiadiazol wurde bei einei Temperatur von 1600C mit 144 g (4,5 Mol) Schwefe
versetzt, der im Verlauf einer Stunde in Anteiler zugegeben wurde. Das Reaktionsgemisch wurde danr
eine weitere Stunde bei 1600C gehalten, worauf es aul
einem Rotationsverdampfer unter Wasserstrahlpumpenvakuum (etwa 30 Torr) bis zu 1100C abgestreift
wurde. Dabei wurden 2 g Destillat (überschüssiges Dicyclopentadien) erhalten. Das Produkt wurde danr
mit der 3fachen Volumenmenge eines Petroläthers mil einem Siedepunkt von 62 bis 680C extrahiert, wobei
75,1 g (13,7 Prozent) unlösliches Material erhalter wurde. Aus dem Extrakt wurden durch Abstreifen de«
Petroläthers 472,3 g (83 Prozent) öllösliches Endprodukt mit einem Schwefelgehalt von 25,0 Prozeni
erhalten.
Beispiel 31 wurde wiederholt, wobei abweichenc davon jedoch die Reaktionstemperatur bei 90°C
gehalten und keine Extraktion mit Petroläther durchgeführt wurde. Dabei wurden 184 g (50,4 Prozent]
so überschüssiges Dicyclopentadien, kein unlösliches Material.und 386 g (68,0 Prozent) öllösliches Sulfurierungsprodukt
mit einem Schwefelgehalt von 35,5 Prozeni erhalten.
Beispiel 32 wurde wiederholt, wobei jedoch abwei chend davon die Reaktionstemperatur von 12O0C
gehalten wurde. Dabei wurden 120 g überschüssige: Dicyclopentadien, kein ölunlösliches Material und 455 g
(80 Prozent) öllösliches Sulfurierungsprodukt mit einerr Schwefelgehalt von 31,9 Prozent erhalten.
B e i s ρ i e I e 34 bis 42
Analog Beispiel 33 wurde eine Reihe weiterer ah b5 Additive in dem erfindungsgemäßen Schmiermitte
verwendbarer Sulfurierungsprodukte hergestellt. Die Einzelheiten dieser Versuche sind aus der nachstehenden
Tabelle III zu ersehen.
Im Verlauf von 1 '/2 Stunden wurden 172,8 g (5,4 Mol)
Schwefel bei einer Temperatur von 90°C in Anteilen in ein Gemisch aus 356 g (2,7 MoI) Dicyclopentadien, 68,4 g
(0,4 Mol) Dibutylmaleat, 5 g Diisopropylamin und 5 g Natriumsulfidpulver eingetragen. Das Reaktionsgemisch
wurde dann weitere 2 Stunden gerührt, wobei die Reaktionstemperatur in einem Bereich von 85 bis 90° C
gehalten wurde. Das dabei erhaltene Produkt wurde ι ο filtriert und unter Wasserstrahlpumpenvakuum bis zu
120° C abgestreift, wobei 83 g Destillat (überschüssiges
Dicyclopentadien) erhalten wurden. Das abgestreifte Produkt (462 g) war nicht vollständig öllöslich und
wurde daher mit l>/2 Litern Petroläther zum Sieden erhitzt, wobei 350 g (59 Prozent) öllösliches Sulfurierungsprodukt
mit einem Schwefelgehalt von 33,8 Prozent erhalten wurden.
20
Eine Lösung von 356 g (2,7 Mol) Dicyclopentadien, 68,4 g (0,3 Mol) Dibutylmaleat, 4 g Diisopropylamin und
2,5-Bis-(t-octyldithio)-l,3,4-thiadiazol in 500 ml Toluol wurde mit 172,8 g (5,4 Mol) Schwefel versetzt, der im
Verlauf einer Stunde in Anteilen zugegeben wurde, wobei die Reaktionstemperatur bei 1200C gehalten
wurde. Das Reaktionsgemisch wurde dann eine weitere Stunde bei 12O0C gerührt und hierauf unter vermindertem
Druck abgestreift, wobei das Toluol bei 100° C und
das überschüssige Dicyclopentadien bei 1200C entfernt wurden. Dabei wurden 461 g (76,7 Prozent) öllösliches
Sulfurierungsprodukt mit einem Schwefelgehalt von 34,1 Prozent erhalten.
Beispiel 44 wurde wiederholt, wobei abweichend 4n
davon jedoch an Stelle des Toluols 500 ml Petroläther mit einem Siedebereich von 80 bis 100° C verwendet
wurden. Die Reaktionstemperatur wurde auf Grund der Flüchtigkeit des Lösungsmittels in einem Bereich von
100 bis 110°C gehalten. Es wurden 469,9 g (78,2 Prozent)
öllösliches Sulfurierungsprodukt mit einem Schwefelgehalt von 36,2 Prozent erhalten.
B e i s ρ i e 1 46 w
Eine Lösung von 178 g (1,35MoI) Dicyclopentadien,
34,2 g (0,15MoI) Dibutylmaleat, 2 g Diisopropylamin und 2 g 2,5-Bis-(octyldithio)-l,3,4-thiadiazol in 200g
eines 100-Solvent-Neutral-Mineralöls mit hohem Viskositätsindex
wurde mit 86,4 g (2,7 Mol) Schwefel versetzt, der im Verlauf einer Stunde bei 110 bis 12O0C in
Anteilen zugegeben wurde. Die Reaktionstemperatur wurde dann eine weitere Stunde bei 120°C gehalten.
Das Reaktionsproduktgemisch wurde unter verminder- e>o
tem Druck abgestreift und dann filtriert, wobei 461 g (92,4 Prozent) eines öllöslichen Sulfurierungsprodukts
mit einem Schwefelgehalt von 19,0 Prozent erhalten wurden.
Eine Lösung von 178 g (1,35 Mol) Dicyclopentadien, 34,2 g (0,15 Mol) Dibutylmaleat und 2 g Diisopropylamin
in 250 ml Toluol wurde mit 129,6 g (4,05 Mol) Schwefel versetzt, der im Verlauf von 0,5 Stunden bei 110 bis
120°C zugegeben wurde. Das dabei erhaltene Reaktionsgemisch wurde weitere l'/2 Stunden bei 120°C
gerührt. Nach dem Abstreifen unter vermindertem Druck und Filtrieren wurden 300 g (88 Prozent) eines
Produkts mit einem Schwefelgehalt von 39,9 Prozent erhalten. Dieses Produkt ergab eine trübe Lösung in
Mineralöl, woraus zu ersehen war, daß es, wenn auch in sehr geringen Mengen, unlösliches Material enthielt.
Beispiel 44 wurde wiederholt, wobei jedoch abweichend davon 172,8 g (5,4MoI) Schwefel verwendet
wurden und eine Reaktionstemperatur von HO0C angewandt wurde. Es wurden 191,4 g (49,9 Prozent)
öllösliches Produkt und 138,6 g (36,1 Prozent) unlösliches Material erhalten.
Ein Gemisch aus 84 g (0,7 MoI) 5-Vinylnorbornen, 4,0 g Diisopropylamin und 0,8 g 2,5-Bis-(t-octyldithio)-1,3,4-thiadiazol
wurde auf 13O0C erhitzt und mit 22,4 g (0,7 Mol) Schwefel versetzt, der im Verlauf einer Stunde
portionsweise zugegeben wurde. Dann wurde die Temperatur des Reaktionsgemisches eine weitere
Stunde bei 13O0C gehalten und das Reaktionsgemisch hierauf bei 0,1 Torr bis zu einer Temperatur von 1000C
abgestreift, wodurch 20,8 g (19,6 Prozent) nichtumgesetztes 5-Vinylnorbornen entfernt wurden. Das Produkt
wurde dann mit 250 ml Petroläther (Siedepunkt 62 bis 68° C) extrahiert und filtriert, um eine kleine Menge
ölunlösliches Material zu entfernen. Der Petroläther wurde aus dem Extrakt abgestreift, wobei 51 g (48
Prozent) öllösliches Sulfurierungsprodukt erhalten wurde.
Bei einigen der vorstehenden Beispiele (1 bis 5, 9, 11
und 18) wurde dem bei der Sulfurierungsreaktion erhaltenen Rohprodukt eine kleine Menge Hydrochinon
zugesetzt, da angenommen wurde, daß die Sulfurierungsreaktion nach einem Mechanismus über
freie Radikale verlaufen würde und eine Fortsetzung einer radikalischen Reaktion während des Aufarbeitens
des Rohprodukts zu einer gewissen Verschlechterung bzw. Zersetzung führen könnte. Das Hydrochinon
wurde daher zur Unterdrückung von über freie Radikale verlaufende Reaktionen verwendet. Spätere
Erfahrungen zeigten jedoch, daß die Verwendung von Hydrochinon die Additivherstellung nicht wesentlich
verbesserte.
Verschiedene der nach den vorstehenden Beispielen hergestellten Sulfurierungsprodukte wurden zur Ermittlung
ihrer Eignung als Schmiermitteladditive geprüft. Dabei wurden Petter-WI-Motortests nach der Methode
IP 176/69 des »Institute of Petroleum« unter Verwendung eines aschefreien Gemisches aus einem im Handel
erhältlichen Dispersant-Additiv vom Succinimidtyp, einem sekundären aromatischen Amin als Antioxydans
und einer Kombination von Korrosionsinhibitoren sowie jeweils 1,0 Gewichtsprozent des zu prüfenden
Additivs, gelöst in einem 500-Solvent-Neutral-Mineralöl,
durchgeführt. Als Kennwert wurde jeweils der Gewichtsverlust nach 36stündigem Prüflauf bestimmt.
Dabei wurden folgende Ergebnisse erhalten:
II
12
Geprüftes Additiv
Gewichtsverlust des Lagers
(mg)
Produkt von
Produkt von
Produkt von
Produkt von
Produkt von
Produkt von
Produkt von
Produkt von
Produkt von
Produkt von
Produkt von
Produkt von
Produkt von
Produkt von
Produkt von
Produkt von
Produkt von
Produkt von
Produkt von
Produkt von
Produkt von
Produkt von
Produkt von
Produkt von
Produkt von
Produkt von
Produkt von
Produkt von
Produkt von
Produkt von
Produkt von
Produkt von
Produkt von
Beispiel
Beispiel
Beispiel
Beispiel
Beispiel
Beispiel
Beispiel 11
Beispiel 12
Beispiel 14
Beispiel 15
Beispiel 16
Beispiel 19
Beispiel 21
Beispiel 22
Beispiel 24
Beispiel 30
Beispie! 37
Beispiel
Beispiel
Beispiel
Beispiel
Beispiel
Beispiel 11
Beispiel 12
Beispiel 14
Beispiel 15
Beispiel 16
Beispiel 19
Beispiel 21
Beispiel 22
Beispiel 24
Beispiel 30
Beispie! 37
17,4
9 75
10 12
3 17 19
9 13
Weiterhin wurden verlängerte Petter-Wl-Prüfläufe
für typische Additive (in den gleichen Gemischen) nach der gleichen Methode gefahren, wobei abweichend
davon jedoch von Zeit zu Zeit entnommene ölproben nicht ersetzt wurden.
Bei diesen Prüfläufen wurden folgende Lagergewichtsverluste gemessen:
Geprüftes Additiv
Lagergewichtsverlust (mg) 36 Std. 72 Std. 108 Std.
10 | 19 | 28 |
22 | 28 | 51 |
10 | 17 | 20 |
Produkt von Beispiel 29
Produkt von Beispiel 30
Produkt von Beispiel 42
Produkt von Beispiel 30
Produkt von Beispiel 42
Ein zum Vergleich geprüftes, typisches, voll-legiertes, im Handel erhältliches 10 W/50-Schmieröl, das ein
Zinkdialkyldithiophosphat als Antioxydans, ein Dispersant vom Succinimidtyp, ein Metallsulfor.at-Detergent,
einen Polymethacrylat-Viskositätsindexverbesserer und eine Kombination von Korrosionsinhibitoren enthielt,
ergab bei diesem Test Lagergewichtsverluste von 15 mg
bei 36 Stunden, 27 mg bei 72 Stunden und 68 mg bei 108
Stunden Versuchsdauer.
Die Hochdruck- bzw. Lasttragfähigkeits-Eigenschaften wurden mit Hilfe des Timken-OK-Load-Tests nach
der IP240/69T-Methode bestimmt, wobei die Testergebnisse
in kg angegeben sind. Die Prüfgemische bestanden aus dem zu prüfenden Additiv, das in 150-Solvent-Neutral-Mineralöl
jeweils in einer 0,3 Gewichtsprozent Schwefel im Prüfgemisch ergebenden Menge gelöst
wurde. Dabei wurden folgende Versuchsergebnisse erzielt:
Geprüftes Additiv
Timken-OK-Load-Testwert (kg)
- (nur Grundöl)
Produkt von Beispiel 5
Produkt von Beispiel 6
Produkt von Beispiel 8
Produkt von Beispiel 18
Produkt von Beispiel 5
Produkt von Beispiel 6
Produkt von Beispiel 8
Produkt von Beispiel 18
5,44 13,61 20,41 22,68 20,41 Geprüftes Additiv
Timken-OK-Load-Testwert (kg)
Produkt von Beispiel 19 Produkt von Beispiel 23 Produkt von Beispiel 33
20,41 18,14 18,14
Ein zum Vergleich nach der gleichen Methode geprüftes, im Handel erhältliches Zinkdialkyldithiophosphat
ergab gewöhnlich Timken-OK-Load-Testwerte von 15,88 bis 18,41 kg.
Beim »Rotary-Bomb-Test« nach der Methode IP229/68T wurden bei Gemischen aus 2,0 Gewichtsprozent
des zu prüfenden Additivs, gelöst in 500-Solvent-Neutral-Mineralöl,
folgende Induktionsperioden gemessen:
Geprüftes Additiv
Induktionsperiode (Min.)
- (nur Grundöl) Produkt von Beispiel 5 Produkt von Beispiel 11
Produkt von Beispiel 49 Produkt von Beispiel 1
Produkt von Beispiel 19 Produkt von Beispiel 23
(l,76kp/cnr Druckabfall) (dto.) (dto.)
Weiterhin wurden Kupferstreifen-Tests nach der ASTM-Methode durchgeführt, wobei jedoch abweichend
davon eine Prüftemperatur von 12O0C angewandt
wurde. Für die Tests wurden Gemische verwendet, die jeweils aus einer Lösung von so viel zu
prüfendem Additiv, in einem 500-Solvent-Neutral- oder
einem 150-Solvent-Neutral-Mineralöl bestanden, daß
der Schwefelgehalt des zu prüfenden Gemisches 0,15 Prozent betrug. Bei diesen Versuchen wurden nach
jeweils 3 Stunden folgende ASTM-Bewertungen ermittelt:
Geprüftes Additiv
Bewertung
- (nur Grundöl) Produkt von Beispiel 1 Produkt von Beispiel 4 Produkt von Beispiel 5
Produkt von Beispiel 6 Produkt von Beispiel 8 Produkt von Beispiel 11
Produkt von Beispiel 12 Produkt von Beispiel 14 Produkt von Beispiel 15
Produkt von Beispiel 16 Produkt von Beispiel 18 Produkt von Beispiel 19
w) Produkt von Beispiel 21
Produkt von Beispiel 22 Produkt von Beispiel 23 Produkt von Beispiel 24 Produkt von Beispiel 30
b5 Produkt von Beispiel 33 Produkt von Beispiel 37
Produkt von Beispiel 42 Produkt von Beisoicl 49
2b
2a
2e
2e
Ib
Ib
2e
2e
2b/c
lb/3a
3b
2e
2e
Ib
2c
3b
Ib
Ib
Ib
2c/3a
Ib
2a
Aus den vorstehenden Testergebnissen ist zu ersehen, daß die Additive Schmierölen Antioxydanseigenschaften
bzw. Oxydationsbeständigkeit verleihen (Rotary-Bomb-Test) und dennoch trotz ihres hohen Schwefelgehalts
nur eine geringe Korrosivität besitzen (Kupferstreifen-Test). Weiterhin weisen die Additive der
Erfindung bei den Standard-Tests ein gutes Last-Tragvermögen bzw. ausgezeichnete Hochdruckeigenschaften
(Timken-OK-Load-Test) und ausgezeichnete Eigenschaf ten.bei der motorischen Prüfung (Petter-WI-Test)
in vollegierten Schmierölgemischen auf, die denjenigen der in Premium-Motorölen üblicherweise verwendeten
Zinkdialkyldithiophosphate gleichen.
Die Eignung der Additive für eine Verwendung in Getriebeölen wurden nach SAE-Test geprüft, bei dem
zwei parallele Wellen miteinander berührenden Oberflächen, die mit dem jeweils zu prüfenden Schmiermittelgemisch
geschmiert sind, mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten in einem Verhältnis von 14,6 :1
angetrieben werden. Nach einer kurzen Einlaufzeit wird
20 bei diesem Test die Belastung der Berührungsfläche stufenweise erhöht, bis Freßerscheinungen auftreten.
Bei diesen Tests wurden bei zwei Parallelversuchen mit einem Schmiermittelgemisch aus einem SAE 90-Grundöl,
4,5 Gewichtsprozent eines im erfindungsgemäßen Schmieröle enthaltenen Additivs mit einem Schwefelgehalt
von 30,3 Prozent und 0,5 Gewichtsprozent Diisopropylphosphit bei einer Antriebswellengeschwindigkeit
von 1000 UpM Freßlasten von 111,13 bzw. 104 kg erreicht. Unter den gleichen Versuchsbedingungen
wurden bei einem Schmierölgemisch, das statt des erfindungsgemäß enthaltenen Additivs 4,5 Gewichtsprozent
sulfuriertes Isobutylen (ein handelsübliches Getriebeöl-Additiv mit einem Schwefelgehalt von 45
Prozent) enthielt, Freßlasten von 120,20 bzw. 140,61 kg erreicht. Das in erfindungsgemäßen Schmierölgemisch
enthaltene Additiv lieferte somit fast die gleichen Testwerte wie das zum Vergleich untersuchte Schmierölgemisch
mit einem handelsüblichen Hochdruckzusatz, obwohl sein Schwefelgehalt beträchtlich geringer war.
Beispiel Nr. |
Dicyclo- pentadien |
Lösungsvermittler | Schwefel | Katalysator | Reaktions bedingungen |
5 | 264 g 2,0 Mol |
- | 64 g 2,0 Mol |
Tetramethyl- thiuramdisulfid 13,2 g |
2 Stunden bei 140 C |
6 | 238 g 1,8 Mol |
Dibutylmaleat 45,6 g; 0,2 Mol |
dto. | Triäthylamin 14,2 g DMTZ 2,8 g |
2 Stunden bei 140°C*) |
7 | 264 g 2,0 Mol |
- | dto. | Triäthylamin 13,2 g |
2 Stunden bei 140 C |
8 | 238 g 1,8 Mol |
Dodecenylbemstein- säureanhydrid 47,6 g; 0,18 Mol |
dto. | Triäthylamin 14,3 g |
2 Stunden bei 140 C*) |
9 | 198 g 1,5 Mol |
Cvclododeca-1,5,9-trien 82 g; 0,5 Mol |
dto. | Triäthylamin 14,0 g |
2 Stunden bei 14O0C |
10 | 238 g 1,8 Mol |
Octylmethacrylat 39,6 g; 0,2 Mol |
dto. | Triäthylamin 13,9 g |
dto. |
11 | dto. | Cyclododeca-1,5,9-trien 32,8 g; 0,2 Mol |
dto. | Triäthylamin 13,5 g |
dto. |
12 | dto. | Allodipenten 27,2 g; 0,2 Mol |
dto. | Triäthylamin 13,2 g |
dto. |
13 | dto. | Cyclododeca-1,5,9-trien 32,4 g; 0,2 Mol |
dto. | Triäthylamin | dto. |
14 | dto. | Cyclododeca-1,5,9-trien 32,4 g; 0,2 Mol + 0,l%70%iges t-Butylhydroperoxid |
dto. | Triäthylamin 13,5 g |
dto. |
*) Beim anfänglichen Erhitzen wurde bei einer Innentemperatur von 100-110"C eine starke Wärmeentwicklung durch
exotherme Reaktion beobachtet, durch die die Temperatur auf etwa 1600C gesteigert wurde. Danach ging die Temperatur
wieder auf 140"C zurück, worauf die Umsetzung 2 Stunden glatt weiter verlief.
Tabelle | I (Fortsetzung) | 15 | 38,2 | 24 17 864 | 23,0 | 16 | 37,9 | % S im löslichen Produkt |
Beispiel Nr. |
(Abstreif bedingungen Entfernen von nichtumge- setztem Dicyclo- pentadien) |
Ausbeute Destillat Gewicht (g) |
35,4 | unlöslich Gewicht (g) |
0 | löslich Gewicht (g) |
61,3 | 32,5 |
5 | 110 C bei 0,1 Torr |
125 | 35,4 | 75,6 | 16,1 | 124 | 43,2 | 28,6 |
6 | 130°C bei 0,1 Torr |
123 | 30,3 | 0 | 0 | 213 | 67,6 | 28,5 |
7 | 140C bei 0,1 Torr |
116 | 32,9 | 52,7 | 5,8 | 141,7 | 60,2 | 26,5 |
8 | 140uC bei 0,1 Torr |
106 | 36,3 | 0 | 7,5 | 236,5 | 50,4 | 26,8 |
9 | 1200C bei 0,1 Torr |
113,5 | 32,2 | 20,0 | 11,0 | 207,1 | 54,5 | 27,2 |
10 | 145°C bei 0,1 Torr |
124 | 29,0 | 25,5 | 0,7 | .72,3 | 69,8 | 26,9 |
11 | HO11C bei 0,1 Torr |
108,4 | 43,7 | 37,0 | 20,4 | 182,3 | 29,5 | 27,3 |
12 | 1200C bei 0,1 Torr |
95,1 | 39,2 | 2,3 | 12,0 | 229,0 | 42,1 | 31,3 |
13 | 115°Cbei 0,1 Torr |
146 | 68,1 | 98,5 | 29,6 | |||
14 | 105 C bei 0,1 Torr |
131 | 40,0 | 140,7 | ||||
Beispiel Dicyclo-Nr. pentadien
Lösungsvermittler
Schwefel Katalysator
Reaktionsbedingungen
158,3 g
1,2 Mol
1,2 Mol
198 g
1,5 Mol
1,5 Mol
Allodipenten 40,8 g; 0,3 Mol
18 178 g Allodipenten
1,35 Mol 20,4 g; 0,15 Mol
19 dto. t-Dodecylmercaptan
32,5 g; 0,15 Mol
20 dto. Oleinsäure
42,3 g; 0,15 Mol
g Triäthylamin
3,0 Mol 10,0 g
g ' Triäthylamin
2,25 Mol 9,9 g
dto.
Triäthylamin
10,5 g
10,5 g
Triäthylamin
11,0 g
11,0 g
Zugabe des S in IV2 Std. bei 140 C
und weiter V2 Std. bei 140 C
Zugabe des S in 1 St< bei 140 C und weiter 1 Std. bei 140 C
Zugabe von S in % Std. bei 140 C und weiter 1V2 Std.
bei 140 C
Zugabe des S in 70 Min. bei 140 C und weiter 50 Min. bei 140 C
Zugabe des S in 1 Std. bei 140 C und weiter 1 Std. bei 140 C
809 540/
Dicyclo pentadien |
24 17 |
17 864 | 18 | Katalysator | i | |
178 g 1,35 Mol |
Triäthylamin 10,1g |
I | ||||
Fortsetzung | dto. | Lösungsvermittler | Schwefel | Triäthylamin 12,5 g |
Reaktionsbedingungen | | |
Beispiel Nr. |
216 g**) 1,35 Mol |
Mercaptobenzothiazol 25,0 g; 0,15 Mol |
72 g 2,25 Mol |
Triäthylamin 12,5 g |
Zugabe des S in | 70 Min. bei 140 C | und weiter 50 Min. i bei 140 bei 150 C | |
|
21 | 178 g 1,35 Mol |
Ethomeen T 15*) 72,4 g |
dto. | Triäthylamin 10,5 g und 2,5-Dimercapto- 1,3,4-thiadiazol 2,4 g |
dto. I | |
22 | 356 g | Dibutylmaleat 34,2 g; 0,15 Mol |
dto. | Triäthylamin | Zugabe des S in 1 Std. bei 140 C * und weiter 1 Std. ; bei 140 C ', |
|
23 | 2,7 Mol | t-Dodecylmercaptan 30,3 g; 0,15 Mol |
dto. | 21,2 g und 2,5-Dimercapto- 1,3,4-thiadiazol 4,2 g |
dto. I | |
24 | 178 g 1,35 Mol |
Dibutylmaleat | 144 g | Triäthylamin 10,0 g |
Zugabe des S in | | |
25 | dto. | 68,4 g; 0,3 Mol | 4,5 Mol | Triäthylamin 10,1g |
11A Std. bei 140 C | und weiter % Std. 1 bei 140 C i I |
|
187,9 g 1,425 Mol |
Dicyclopentadienhydrat 22,5 g; 0,15 Mol |
72 g 2,25 Mol |
Triäthylamin 11,6 g |
dto. I r ; |
||
26 | 356 g 2,7 Mol |
Isodecanol 23,7 g; 0,15 Mol |
dto. | Triäthylamin 22,8 g |
I dto. I £ |
|
27 | 178 g 1,35 Mol |
Dimersäure 42,8 g; 0,075 Mol * |
dto. | Triäthylamin 10,6 g |
dto. έ I |
|
28 | Dodecenylbernsteinsäure- anhydrid 79,8 g; 0,3 Mol |
144 g 4,5 Mol |
dto. i | |||
29***) | Dibutylmaleat 34,2 g; 0,15 Mol |
72 g 2,25 |
dto. I | |||
30***) |
*) Ethomeen T 15 ist ein im Handel erhältliches äthoxyliertes Talgamin mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht
von 482 und durchschnittlich 5 Äthylenoxidgruppen im Molekül.
**) Methylcyclopentadiendimer an Stelle von Dicyclopentadien verwendet. ***) Benzotriazol (4,4 g bzw. 2,2 g in den Beispielen 29 bzw. 30) während der Sulfurierung anwesend.
**) Methylcyclopentadiendimer an Stelle von Dicyclopentadien verwendet. ***) Benzotriazol (4,4 g bzw. 2,2 g in den Beispielen 29 bzw. 30) während der Sulfurierung anwesend.
Tabelle II (Fortsetzung)
Beispiel | (Abstreir- | Ausbeute | unlöslich | löslich | % S im |
Nr. | bedingungen | löslichen | |||
Entfernen | Destillat | Gewicht | Gewicht | Produkt | |
von nichtumge- | |||||
setztem | Gewicht | (g) (%) | (g) (%) | ||
Dicyclo | |||||
pentadien) | (g) (%) | ||||
145 C bei 0,1 Torr
140 C bei 0,1 Torr
130 C bei 0.1 Torr
43 32
1,6 15,9 11,8
133,4 45,3
86,0 31,9
47,5 17,6
138
46,8
125,5 46,5
172,8 63,8
28,4
28,0
26,8
Fortsetzung | 19 | 21 | 7,4 | 24 17 864 | 20 | 75,6 | % S im lösiichen Produkt |
Beispiel Nr. |
(Abstreif- Ausbeute bedingungen Entfernen Destillat von nichtumge- setztem Gewicht Dicyclo- pentadien) (g) |
32 | 10,9 | unlöslich Gewicht (g) (%) |
löslich Gewicht (g) |
67,8 | 26,7 |
19 | 150 C bei 0,2 Torr |
35 | 12,7 | 25 8,8 | 213,9 | 72,1 | 22,2 |
20 | 140 C bei 0,1 Torr |
23 | 7,2 | 40,4 13,8 | 198 | 79,6 | 32,2 |
21 | 143 C bei 0,1 Torr |
45 | 14 | 34,4 12,5 | 198,3 | 80,4 | 22,0 |
22 | 150 C bei 0,1 Torr |
38,0 | 13,5 | 21,1 6,6 | 256,3 | 78,1 | 24,6 |
23 | 140 C bei 0,1 Torr |
106,3 | 18,7 | 0 0 | 258,7 | 76,0 | 29,9 |
24 | dto. | 42,0 | 15,4 | 11,2 4,0 | 220 | 50,4 | 30,3 |
25 | dto. | 50 | 18,2 | 0 0 | 431 | 47,3 | 27,7 |
26 | 150 C bei 0,1 Torr |
28 | 9,2 | 83,5 30,7 | 137 | 58,5 | 27,4 |
27 | 145 C bei 0,1 Torr |
41 | 7,1 | 92,5 33,6 | 129,4 | 83,4 | 21,8 |
28 | dto. | 32 | 11,3 | 67 22,1 | 195 | 78 | 24,7 |
29 | 140 C bei 0,1 Torr |
53,2 9,2 | 483 | 26,1 | |||
30 | dto. | Lösungsvermittler | 24,1 8,5 | 221,6 | |||
Tabelle | III | Dibutylmaleat 12,5 g |
Reaktionsbedingungen | ||||
Beispiel Nr. |
Dicyclo- pentadien |
dto. | Schwefel Katalysator | Zugabe des S in 1 Std. bei 120 C und weiter 1 Std. bei 120 C |
|||
34 | 356 g 2,7 Mol |
172,8 g Cyclohexylamin 5,4 Mol 7,5 g + 2,5-Dimercapto- 1,3,4-thiadiazol 3,7 g |
dto. | ||||
35*) | dto. | Dibutylmaleat 12,5 g |
dto. Primene 81 R 15 g + 2,5-Dimercapto- 1,3,4-thiadiazol 3,7 g |
dto. | |||
36 | dto. | dto. Di-n-butylamin 6,5 g + 2,5-Dimercapto- 1,3,4-thiadiazol 3,7 g |
dto. | ||||
37 | dto. | dto. 2,5-Dimercapto- 1,3,4-thiadiazol 3,7 g + Di-isopropylamin 7,6 g |
|||||
Fortsetzung
Beispiel Nr. |
, Dicyclo- pentadien |
Lösungsvermittler | Schwefel | Katalysator | Reaktionsbedingungen |
38 | 356 g 2,7 Mol |
Dibulylmaleai 12,5 g |
172,8 g 5,4 MoI |
Triätliylamin 5,0 g + 2,5-Dimercapto- 1,3,4-thiadiazol 3,7 g |
Zugabe des S in 1 Std. bei 120 C und weiter 1 Std. bei 120 C |
39**) | dto. | Dibutylmaleat 68,4 g; 0,3 MuI |
dto. | Diisopropylamin 7,5 g + 2,5-Bis(t-octyl-dithio)- 1,3,4-thiadiazol 4,0 g |
dto. |
40 | dto. | dto. | dto. | Diisopropylamin 4,0 g + 2,5-Bis(t-octyI-dithio)- 1,3,4-thiadiazol 4,0 g |
dto. |
41*) | dto. | - | dto. | dto. | dto. |
42 | dto. | Dibutylmaleat 68,4 g; 0,3 Mol |
dto. | dto. | Zugabe des S in 1 Std. bei 120 C und weiter V2 Std. bei 120 C und Zugabe von 4,0 g Benzotriazol und weiter V2 Std. bei 120 C |
*) Benzotriazol (3,7 g in Beispiel 35 und jeweils 4,0 g in den Beispielen 39 und 41) während der Sulfurierung anwesend.
**) 2,5-Dimercapto-l,3,4-thiadiazol (3,7 g) in situ erzeugt durch 0,5stündiges Erhitzen von Schwefelkohlenstoff (3,8 g) und
Hydrazinhydrat (1,25 g) im Dicyclopentadien auf 500C. Dann wurde das Diisopropylamin zugegeben und die Sulfurierung
durchgerührt.
Tabelle III (Fortsetzung)
Beispiel Nr. |
(Abstreif bedingungen Entfernen von nicht- umgesetztem setztem Dicyclo- pentadien) |
Ausbeute Destillat Gewicht (g) |
26,4 | unlöslich Gewicht (g) <%) |
löslich Gewicht (g) |
79 | % S in löslichem Produkt |
34 | 110 C bei etwa 30 Torr |
94 | 24,7 | 423 | 83,4 | - | |
35 | 110 C bei 20 Torr |
88 | 19,7 | <0,l | 467 | 78 | 37,1 |
36 | 110 C bei etwa 30 Torr |
70 | 25,6 | <0,l | 424,2 | 79,5 | - |
37 | dto. | 91 | 23 | <0,l | 429,3 | 83,3 | 38,4 |
38 | dto. | 82 | 26,4 | <0,l | 451 | 78,9 | 36,3 |
39 | dto. | 94 | 23,9 | <0,l | 480,1 | 80,3 | 33,2 |
40 | dto. | 85 | - | <0,l | 484,5 | 75,4 | 34,4 |
41 | dto. | - | 32,3 | <0,l | 405,1 | 70,4 | - |
42 | 120 C bei etwa 30 Torr |
115 | <0,l | 426 | 34,5 | ||
Claims (3)
1. Schmiermittel, bestehend aus einem größeren Anteil eines Schmieröles und einem kleineren Anteil
eines oder mehrerer Schmiermittel-Additive, dadurch gekennzeichnet, daß es neben
gegebenenfalls anwesenden anderen üblichen Additiven eine schwefelhaltige Norbornenylverbindung
der allgemeinen Formel
2. Schmiermittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es 0,1 bis 10 Gewichtsprozent
einer Verbindung der allgemeinen Formel I enthält
3. Schmiermittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es 0,25 bis 5 Gewichtsprozent
einer Verbindung der allgemeinen Formel I enthält
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